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1 UDDEHOLM VANADIS 10

2 Ces informations sont basées sur l état actuel de nos connaissances et sont destinées à donner des indications générales sur nos produits et leurs utilisations. Elles ne peuvent en aucun cas être considérées comme une garantie de propriétés spécifiques du produit décrit, ni une garantie qu ilsoit adapté à une application spécifique. Classement selon la Directive EU 1999/45/EC Pour plus d information, voir nos fiches de données de sécurité (MSDS) Edition: 5, Il arrive fréquemment que la version la plus récente des brochures soit en anglais ; elles sont disponibles sur notre site SS-EN ISO 9001 SS-EN ISO 14001

3 UDDEHOLM VANADIS 10 Le Uddeholm Vanadis 10 est un acier à outils fritté à haute teneur en Vanadium qui présente un compromis hors du commun entre une excellente résistance à l usure abrasive et une bonne tenue à l écaillage. Cet acier, élaboré selon le procédé «superclean», vous garantit un très faible taux d inclusions non métalliques. Pour l outilleur, le Uddeholm Vanadis 10 offre l avantage d une usinabilité correcte, d un bon comportement en rectification et d une bonne stabilité dimensionnelle lors du traitement thermique. Sa dureté d emploi est comprise entre 60 et 65 HRC. 3

4 Propriétés essentielles pour Obtenir de bonnes performances Dureté correcte en fonction de l utilisation Haute résistance à l usure Suffisamment de ténacité pour éviter l écaillage et/ou la fissuration prématurée Une haute résistance à l usure est souvent associée à une faible ténacité et vice-versa. Néanmoins, pour une performance optimale de l outil, une haute résistance à l usure, alliée à une haute ténacité, est essentielle dans beaucoup de cas. Uddeholm Vanadis 10 est un acier pour travail à froid, élaboré par métallurgie des poudres, offrant une excellente combinaison de résistance à l usure et de ténacité pour les outillages à haute performance. Realiser facilement un outillage Usinabilité Traitement thermique Stabilité dimensionnelle au cours du traitement thermique Traitement de surface La réalisation d outillages avec des aciers fortement alliés signifie que l usinage et le traitement thermique sont souvent plus problématiques que lors de l utilisation d aciers plus faiblement alliés. Ceci peut effectivement augmenter les coûts de réalisation de l outillage. Suite à un équilibre judicieux des éléments d alliage et à la réalisation par métallurgie des poudres, Uddeholm Vanadis 10 présente une usinabilité similaire aux nuances Z160CDV12 et Z200CW12 et un traitement thermique similaire à celui de la nuance Z160CD-V12. Un très grand avantage de Uddeholm Vanadis 10 est sa stabilité dimensionnelle, après trempe et revenus, nettement supérieure à toutes les nuances élaborées d une manière conventionnelle pour travail à froid à hautes performances. Le Uddeholm Vanadis 10 est un acier à outils particulièrement approprié au revêtement CVD. Application Uddeholm Vanadis 10 est tout spécialement recommandé pour des outillages de production en grandes séries où le problème prédominant est l usure par abrasion. Son excellente combinaison de très haute résistance à l usure et de bonne ténacité fait de Uddeholm Vanadis 10 une alternative très attrayante dans des applications où des outillages réalisés en carbures de tungstène ont tendance à s écailler ou à se fissurer. Exemples : Découpage et formage Découpage de précision Découpage de tôles magnétiques Découpage et formage de joints d étanchéité Emboutissage profond Formage à froid Couteaux de refente Compression des poudres Couteaux de granulation Vis d extrusion, etc. Généralités Uddeholm Vanadis 10 est un acier allié au chrome-molybdène-vanadium caractérisé par : Une très haute résistance à l usure par abrasion Une haute résistance à la compression Une excellente trempabilité à coeur Une bonne ténacité Une excellente stabilité à la trempe Une bonne résistance au revenu Analyse C Si Mn Cr Mo V type % 2,9 0,5 0,5 8,0 1,5 9,8 Etat de livraison Recuit doux à env HB Code de couleur Vert/violet 4

5 Propriétés Propriétés physiques Trempé et revenu pour une dureté de 62 HRC. Température 20 C 200 C 400 C Resistance a l usure Test type : mesure d abrasion. Matériau de disque : SiC Uddeholm Vanadis 10 = 62 HRC, D2 = 62 HRC. Perte en poids (mg/mn.) Densité kg/m Module d élasticité N/mm AISI D2 Coefficient de dilatation thermique par C à partir de 20 C 10,7 x ,4 x 10 6 Conductibilité thermique W/m C Chaleur spécifique J/kg C VANADIS 10 Resilience Résilience approximative à température ambiante en fonction des différentes températures de revenu. Spécimen 7 x 10 x 55 mm sans entaille. Austénitisation 1020 C. Refroidissement à l air. Revenu deux fois. Energie d impact Joule 35 Dureté Energie d impact Température de revenu C (2h + 2h) Dureté HRC Traitement thermique Recuit doux Protéger l acier contre la décarburation et chauffer à coeur à 900 C. Ensuite refroidissement lent au four à raison de 10 C par heure jusqu à 750 C, ensuite à l air libre. Recuit de detente Après ébauche, l outillage sera chauffé à 650 C. Temps à température : 2 heures. Refroidir lentement jusqu à 500 C, ensuite à l air libre. Trempe Température de préchauffe : C Température d austénitisation : C Temps à température : 30 minutes Note : Temps à température = temps à température d austénitisation lorsque celle-ci atteint le coeur de la matière. Un temps de maintien à température inférieur à 30 minutes entraînerait une perte de dureté. En cours de trempe, protégez les pièces de la décarburation et de l oxydation. 5

6 Agents de trempe Air pulsé/gaz Vide (pression du gaz 2 5 bars) En bain de sel ou bain fluidisant à C En bain de sel ou bain fluidisant à C, avec une préférence pour 350 C Note 1 : L outil doit subir un revenu dès que sa température atteint C. Note 2 : Afin d obtenir des propriétés optimales, la vitesse de refroidissement sera aussi rapide que possible et fonction des déformations admises. Note 3 : Les pièces d une épaisseur >50 mm devront être refroidies à l air pulsé. Le refroidissement à l air libre entraînerait une perte de dureté. COURBES CCT Température d austénitisation : C ( F). Temps à température : 30 minutes. Température F C Carbures M s Martensite M f Pearlite Bainite Ac 1f Ac 1s Courbe Dureté T N HV 10 (sec) , Secondes Minutes Heures 0,2 1, Refroidissement à l air de barre, Ø mm 6

7 COURBES TTT Température d austénitisation : 1020 C (1870 F). Temps à température : 30 minutes. Température F C M s M f Bainite Pearlite Austenitizing temperature: 1020 C Holding time: 30 min. Ac 1f Ac 1s Secondes Minutes Heures 0,2 1, Refroidissement à l air de barre, Ø mm Dureté Temp. Temps HV10 C heures (ca.) 800 4, , , , DURETE ET AUSTENITE RESIDUELLE EN FONCTION DE LA TEMPEERATURE D AUSTENITISATION Temps à température : 30 minutes. Refroidissement à l air. Dureté HRC Dureté Austénite résiduelle % Température C Revenu Austénite résiduelle Choisissez la température de revenu en fonction de la dureté désirée en vous référant au diagramme de revenu. Procédez à deux revenus successifs avec refroidissement intermédiaire à température ambiante. Température de revenu mini 180 C Temps de maintien à la température de revenu : 2 heures. Pour une température d austénitisation de 1100 C ou plus, effectuez un double revenu à 525 C minimum pour réduire le pourcentage d austénite résiduelle. COURBE DE REVENU Dureté HRC Température d austénitisation 1060 C Austénite résiduelle % 1020 C Austénite résiduelle 1060 C 1100 C Température de revenu C

8 VARIATIONS DIMENSIONNELLES APRES TREMPE ET REVENUS Echantillon : 65 x 65 x 65 mm. Variation dimensionnelle % 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00 Température d austénitisation 980 C 1020 C F 980 C 1870 F 1020 C 1060 C Après trempe 200 C 550 C Température de revenu Echantillon : 125 x 125 x 125 mm (5" x 5" x 1"). Variation dimensionnelle % 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00 Après trempe 200 C 550 C Température de revenu Traitement par le froid Les pièces requérant une stabilité dimensionnelle maximum, peuvent être passées au froid de la manière suivante : Immédiatement après trempe les pièces devront être traitées par le froid entre -70 et -80 C. Le temps de maintien à température est de 1 à 3 heures, suivi d un revenu. Le traitement par le froid entraînera une augmentation de dureté d environ 1 HRC par rapport au traitement classique comportant des revenus à basse température. A l inverse, l obtention de la dureté visée nécessite d abaisser de 25 C à 50 C les températures des revenus lorsqu ils sont réalisés à haute température. Dans le cas des revenus à haute température, la stabilité dimensionnelle des pièces traitées est souvent suffisante sans avoir recours à un passage au froid. Si une très grande stabilité est nécessaire, un passage par le froid reste malgré tout recommandé. Dans les cas extrêmes, le passage au froid peut aussi être effectué dans l azote liquide après trempe et après chaque revenu. Compte tenus des risques de fissuration, les formes compliquées et les angles vifs sont à éviter. Nitruration La nitruration donne une couche superficielle dure qui augmente la résistance à l usure et réduit la tendance au chargement. Uddeholm Vanadis 10 est normalement revenu à haute température, environ 525 C. Cela implique que la température de nitruration ne pourra dé-passer 500/525 C. La préférence sera donnée à une nitruration ionique dont la température sera inférieure à la température de revenu. Après nitruration, la dureté superficielle sera d environ 1250 HV 0,2 kg. L épaisseur de la couche sera choisie en fonction de l application. Conseils d usinage Les valeurs d usinage ci-dessous sont données à titre indicatif et doivent être adaptées aux conditions locales d usinage. Tournage Tournage Tournage aux carbures à l acier Paramètres rapide d usinage Ebauche Finition Finition Vitesse de coupe (v c ) m/mn Avance (f) mm/tour 0,2 0,4 0,05 0,2 0,05 0,3 Profondeur de passe (a p ) mm 2 4 0,5 2 0,5 2 Désignation ISO du carbure K20* K15* * Employer une nuance de carbure revêtu Al 2 O 3 résistant à l usure Fraisage DRESSAGE-SURFAÇAGE Fraisage aux carbures Paramètres d usinage Ebauche Finition Vitesse de coupe (v c ) m/mn Avance (f z ) mm/dent 0,2 0,4 0,1 0,2 Profondeur de passe (a p ) mm Designation ISO de carbure K20 P20 K15 P15 Revêtu carbure Revêtu carbure ou cermet 8

9 FRAISAGE EN BOUT Type de fraise A plaquettes Paramètres Monobloc amovibles Acier d usinage aux carbures en carbure rapide 1) Vitesse de coupe (v c ) m/mn Avance (f z ) mm/dent 0,03 0,20 2) 0,08 0,20 2) 0,05 0,35 2) Designation ISO de carbure K 15 3) 1) L acier rapide non revêtu n est pas recommandé 2) Suivant la profondeur radiale de coupe et le diamètre de la fraise 3) Employer un carbure revêtu Al 2 O 3 résistant à l usure Perçage FORET HELICOÏDAL EN ACIER RAPIDE Rectification Nous donnons ci-dessous des conseils généraux pour les meules. Pour de plus amples informations, consultez la brochure Uddeholm «Rectification de l acier à outils». MEULE PRECONISEE Etat Etat Type de rectification recuit doux trempé Meule tangentielle A 46 HV B151 R50 B3 1) de rectification plane A 46 GV 2) Rectification plane A 36 GV A 46 GV à segments Rectification A 60 KV B151 R75 B3 1) cylindrique A 60 JV 2) Rectification A 60 JV B151 R75 B3 1) intérieure A 60 IV Rectification A 100 IV B126 R100 B6 1) de profils A 100 JV 2) 1) Employer si possible des meules CBN pour cette application 2) Utiliser de préférence une meule corindon fritté Al 2 O 3 Vitesse Diamètre de foret de coupe,v c Avance (f) mm m/mn mm/tour 5 6 8* 0,05 0, * 0,15 0, * 0,20 0, * 0,25 0,35 * Avec foret revêtu acier rapide v c =12 14 m/mn FORETS AUX CARBURES Type de foret Paramètres A plaquettes Monobloc Foret aux d usinage amovibles carbure carbures 1) Vitesse de coupe (v c ) m/mn Avance (f) mm/tour 0,05 0,15 2) 0,10 0,25 2) 0,15 0,25 2) 1) Foret avec pastille carbure brasée ou interchangeable 2) Suivant le diamètre du foret Application typique pour Uddeholm Vanadis 10 : outillage de découpe et de formage pour tôles magnétiques. 9

10 Comparaison des différents aciers à outils Uddeholm pour travail à froid Propriétés des matériaux et résistance aux mécanismes de détérioration Dureté/ Résistance à Résist. à la fissuration par fatigue Résistance Aptitude Stabilité Usure Résilience/ Ténacité/ Nuance à la déforma- à la dimen- Usure par adhésive/ Résistance à Résistance à Uddeholm tion plastique Usinabilité rectification sionnelle abrasion Collage l écaillage la rupture Aciers à outils conventionnels pour travail à froid ARNE CALMAX CALDIE (ESR) RIGOR SLEIPNER SVERKER 21 SVERKER 3 Aciers à outils obtenus par métallurgie des poudres VANADIS 4 Extra VANADIS 6 VANADIS 10 VANCRON 40 Aciers rapides obtenus par métallurgie des poudres VANADIS 23 VANADIS 30 VANADIS 60 Acier rapide conventionnel W. -Nr Electro-érosion Si l on recourt à l électro-érosion pour l usinage d un outil trempé et revenu, terminez par une érosion fine, à courant faible et haute fréquence. Pour obtenir des performances optimales, les parties usinées par électro-érosion devront faire l objet d une rectification/polissage et l outil subir un revenu complémentaire à environ 25 C audessous de la température de revenu précédente. Lors de l électro-érosion de pièces de grandes dimensions ou de formes compliquées, Uddeholm Vanadis 10 devra subir des revenus à haute température, supérieurs à 500 C. Informations complémentaires Veuillez contacter votre agence Uddeholm locale pour de plus amples renseignements sur le choix, le traitement thermique, l application et la disponibilité des aciers à outils Uddeholm. 10

11 METALLURGIE DE POUDRES TRAITEMENT THERMIQUE LAMINOIR FORGE USINAGE STOCK La métallurgie des poudres Le procédé de la métallurgie des poudres utilise l azote pour atomiser l acier en fusion sous forme de fines gouttelettes. Chacune de ces petites gouttelettes se solidifie rapidement sans laisser aux carbures le temps de se développer. La poudre ainsi obtenue est alors compactée sous forte pression et à haute température (HIP) pour former un lingot. Celui-ci est ensuite laminé et forgé par les techniques habituelles pour obtenir des barres rondes ou prismatiques. La structure métallurgique obtenue est complètement homogène, avec un réseau de petits carbures uniformément répartis, sans risques vis-à-vis de l amorçage de fissures, mais protégeant l outil de l usure. De même, les inclusions provenant du laitier sont des sites privilégiés de départ de fissures. C est pourquoi la métallurgie des poudres s est développée notamment en améliorant progressivement la propreté de l acier. Uddeholm Tooling en est aujourd hui à sa troisième génération de poudres et produisant des aciers frittés considérés comme les plus propres du marché. TRAITEMENT THERMIQUE Avant livraison, toutes les barres sont ensuite soumises à un traitement thermique de recuit d adoucissement ou de trempe et revenu. Ces opérations confèrent aux aciers des propriétés de dureté et de tenacité bien équilibrées. USINAGE Avant la mise en stock, les barres sont usinées afin d obtenir les dimensions voulues et des tolérances exactes. Lors de l usinage au tour des formats de grand diamètre, la barre est en rotation et l outil de coupe est fixe. Pour l écroutage des plus petites dimensions, l outil de coupe tourne autour de la barre. Puis, toutes nos barres sont contrôlées aux ultras sons afin de sécuriser notre qualité et de garantir l intégrité de nos aciers. Tout défaut détecté conduit alors à l élimination de la portion de barre défectueuse. 11

12 Réseau d excellence Uddeholm est présent sur tous les continents. Vous avez ainsi la garantie de disposer partout dans le monde, d un acier suédois de qualité et d un service proche de vos activités. Notre filiale Assab est notre canal commercial exclusif et représente Uddeholm partout dans le monde. Ensemble, nous préservons notre position de leader mondial des matériaux d outillage

13 UDDEHOLM / TRYCKERI KNAPPEN, KARLSTAD ˇ Uddeholm est le leader mondial des matériaux d outillage. C est en améliorant sans relâche la rentabilité de nos clients que nous avons pu atteindre cette position. Une longue tradition alliée à une recherche-développement intensive met Uddeholm en mesure de résoudre tous les problèmes d outillage. Les difficultés sont nombreuses, mais le jeu en vaut la chandelle : être votre principal fournisseur d acier d outillage. Notre présence sur tous les continents est pour vous une garantie de qualité supérieure quelle que soit votre situation géographique. Notre filiale Assab est notre canal commercial exclusif et représente Uddeholm partout dans le monde. Ensemble, nous préservons notre position de leader mondial des matériaux d outillage. Cette présence mondiale signifie qu il y a toujours un représentant Uddeholm/Assab à votre service dans votre région. Pour nous, c est une question de confiance, dans nos partenariats à long terme comme pour la mise au point de nouveaux produits. Et la confiance, cela se mérite jour après jour. Pour plus d informations, rendez-vous sur ou