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UDDEHOLM VANADIS® 10
SS-EN ISO 9001SS-EN ISO 14001
Ces informations sont basées sur l’état actuel de nos connaissances et sont destinéesà donner des indications générales sur nos produits et leurs utilisations. Elles ne peuventen aucun cas être considérées comme une garantie de propriétés spécifiques du produitdécrit, ni une garantie qu’ilsoit adapté à une application spécifique.
Classement selon la Directive EU 1999/45/ECPour plus d’information, voir nos fiches de données de sécurité (MSDS)
Edition: 6, 11.2012Il arrive fréquemment que la version la plus récente des brochures soit en anglais ;elles sont disponibles sur notre site www.uddeholm.com.
UDDEHOLM VANADIS 10
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.
UDDEHOLM VANADIS 10
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GénéralitésUddeholm Vanadis 10 est un acier allié auchrome-molybdène-vanadium caractérisé par :
• Une très haute résistance à l’usure parabrasion
• 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 Vtype % 2,9 0,5 0,5 8,0 1,5 9,8
Etat delivraison Recuit doux à env. 280–310 HB
Code decouleur Vert/violet
Propriétésessentielles pourObtenir 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 souventassociée à une faible ténacité et vice-versa.Néanmoins, pour une performance optimalede l’outil, une haute résistance à l’usure, alliée àune haute ténacité, est essentielle dans beau-coup de cas.
Uddeholm Vanadis 10 est un acier pourtravail à froid, élaboré par métallurgie despoudres, offrant une excellente combinaisonde résistance à l’usure et de ténacité pour lesoutillages 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 forte-ment alliés signifie que l’usinage et le traite-ment thermique sont souvent plus probléma-tiques que lors de l’utilisation d’aciers plusfaiblement alliés. Ceci peut effectivement aug-menter les coûts de réalisation de l’outillage.
Suite à un équilibre judicieux des élémentsd’alliage et à la réalisation par métallurgie despoudres, Uddeholm Vanadis 10 présente uneusinabilité similaire aux nuances Z160CDV12et Z200CW12 et un traitement thermiquesimilaire à celui de la nuance Z160CD-V12. Untrès grand avantage de Uddeholm Vanadis 10est sa stabilité dimensionnelle, après trempe etrevenus, nettement supérieure à toutes lesnuances élaborées d’une manière conven-tionnelle pour travail à froid à hautes perfor-mances. Le Uddeholm Vanadis 10 est un acier àoutils particulièrement approprié au revête-ment CVD.
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.
ApplicationUddeholm Vanadis 10 est tout spécialementrecommandé pour des outillages de produc-tion en grandes séries où le problème prédo-minant est l’usure par abrasion. Son excellentecombinaison de très haute résistance à l’usureet de bonne ténacité fait de UddeholmVanadis 10 une alternative très attrayante dansdes applications où des outillages réalisés encarbures de tungstène ont tendance à s’écaillerou à se fissurer.
UDDEHOLM VANADIS 10
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ResilienceRésilience approximative à températureambiante en fonction des différentes tempéra-tures de revenu. Spécimen 7 x 10 x 55 mmsans entaille. Austénitisation 1020°C. Refroi-dissement à l’air. Revenu deux fois.
Dureté HRC65
60
55
50
45
Energie d’impact Joule
35
30
25
20
15
10
5
0200 300 400 500 600
Température de revenu °C (2h + 2h)
Energie d’impact
Dureté
Resistance a l’usureTest type : mesure d’abrasion.Matériau de disque : SiCUddeholm Vanadis 10 = 62 HRC, D2 = 62 HRC.
Perte en poids (mg/mn.)
150
140
120
100
80
60
40
20
VANADIS 10
AISI D2
Traitement thermiqueRecuit douxProtéger l’acier contre la décarburation etchauffer à coeur à 900°C. Ensuite refroidisse-ment lent au four à raison de 10°C par heurejusqu’à 750°C, ensuite à l’air libre.
Recuit de detenteAprès ébauche, l’outillage sera chauffé à 650°C.Temps à température : 2 heures. Refroidirlentement jusqu’à 500°C, ensuite à l’air libre.
TrempeTempérature de préchauffe : 600–700°CTempérature d’austénitisation : 1020–1100°CTemps à température : 30 minutes
Note : Temps à température = temps à tempé-rature d’austénitisation lorsque celle-ci atteintle coeur de la matière. Un temps de maintien àtempérature inférieur à 30 minutes entraîne-rait une perte de dureté.
En cours de trempe, protégez les pièces dela décarburation et de l’oxydation.
Trempé et revenu pour une dureté de 62 HRC.
Température 20°C 200°C 400°C
Densitékg/m3 7 400 – –
Module d’élasticitéN/mm2 220 000 210 000 200 000
Coefficient dedilatation thermique
par °C à partirde 20°C – 10,7 x 10–6 11,4 x 10–6
Conductibilitéthermique
W/m • °C – 20 22
Chaleurspécifique
J/kg °C 460 – –
PropriétésPropriétés physiques
UDDEHOLM VANADIS 10
6
Ms
Mf 2 3 45 6 7 8 91
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
Température °F °C
1 10 100 1 000 10 000 100 000 Secondes
1 10 100 Heures
1 10 100 1 000 Minutes
0,2 1,5 10 90 600 Refroidissement à l’air de barre, Ø mm
Température d’austénitisation : 1020–1060°C.Temps à température : 30 minutes.
COURBES CCT
Courbe Dureté T800–500N° HV 10 (sec)
1 890 3,82 878 103 818 2324 806 4815 731 6956 635 13897 509 23188 325 46339 311 6947
Carbures
1100
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
Agents de trempe• Air pulsé/gaz
• Vide (pression du gaz 2–5 bars)
• En bain de sel ou bain fluidisant à 500–550°C
• En bain de sel ou bain fluidisant à 200–350°C,avec une préférence pour 350°C
Note 1 : L’outil doit subir un revenu dès que satempérature atteint 50–70°C.
Note 2 : Afin d’obtenir des propriétés opti-males, la vitesse de refroidissement sera aussirapide que possible et fonction des déforma-tions admises.
Note 3 : Les pièces d’une épaisseur >50 mmdevront être refroidies à l’air pulsé. Le refroi-dissement à l’air libre entraînerait une perte dedureté.
Pearlite
Bainite
Martensite
Ac1f
Ac1s
UDDEHOLM VANADIS 10
7
Austenitizing temperature: 1020°CHolding time: 30 min.
1
1100
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
Bainite
Pearlite
Ms
Mf
COURBES TTT
Température d’austénitisation : 1020°C. Temps à température : 30 minutes.
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
Température °F °C
1100
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
1 10 100 1 000 10 000 100 000 Secondes
1 10 100 1 000 Minutes
0,2 1,5 10 90 600 Refroidissement à l’air de barre, Ø mm
DuretéTemp. Temps HV10°C heures (ca.)
800 4,5 297750 18 302700 1,1 350675 22 354650 4 423600 23 523500 44 890425 61 890400 22,5 890350 15 858325 3,5 715300 7 642250 22 673
Ac1f
1 10 100 Heures
Ac1s
Pearlite
Bainite
Austénite résiduelle %20
15
10
5
0
DURETE ET AUSTENITE RESIDUELLEEN FONCTION DE LA TEMPEERATURED’AUSTENITISATION
Temps à température : 30 minutes. Refroidisse-ment à l’air.
Dureté HRC70
68
66
64
62
60
58
56
Dureté
975 1000 1020 1050 1075
Température °C
Austénite résiduelle
RevenuChoisissez la température de revenu en fonc-tion de la dureté désirée en vous référant audiagramme de revenu. Procédez à deux reve-nus successifs avec refroidissement intermé-diaire à température ambiante. Températurede revenu mini 180°C.Temps de maintien à la température de revenu :2 heures. Pour une température d’austéni-
tisation de 1100°C ou plus, effectuez undouble revenu à 525°C minimum pour réduirele pourcentage d’austénite résiduelle.
Austénite résiduelle %
10
5
0
Dureté HRC
70
68
66
64
62
60
58
56
54
Austéniterésiduelle1060°C
COURBE DE REVENU
Températured’austénitisation
1060°C
1100°C
1020°C
200 300 400 500 600 Température de revenu °C
Les courbes de revenus ci-dessous correspondent à deséchantillons de dimensions 15 x 15 x 40 mm trempés sousair pulsé. On peut s’attendre à des valeurs de duretéinférieures pour des outils et des moules, selon leursdimensions et les conditions de traitement thermique.
UDDEHOLM VANADIS 10
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980°C 1020°C 11780°F 1870°F
NitrurationLa nitruration donne une couche superficielledure qui augmente la résistance à l’usure etréduit la tendance au chargement.
Uddeholm Vanadis 10 est normalement re-venu à haute température, environ 525°C. Celaimplique que la température de nitruration nepourra dé-passer 500/525°C. La préférencesera donnée à une nitruration ionique dont latempérature sera inférieure à la températurede revenu.
Après nitruration, la dureté superficielle serad’environ 1250 HV0,2 kg. L’épaisseur de la
couche sera choisie en fonction de l’applica-tion.
Conseils d’usinageLes valeurs d’usinage ci-dessous sont donnéesà titre indicatif et doivent être adaptées auxconditions locales d’usinage.
Tournage Tournage Tournage
aux carbures à l’acierParamètres rapided’usinage Ebauche Finition Finition
Vitesse de coupe (vc)m/mn 50–80 80–100 5–8
Avance (f)mm/tour 0,2–0,4 0,05–0,2 0,05–0,3
Profondeurde passe (ap)
mm 2–4 0,5–2 0,5–2
Désignation ISOdu carbure K20* K15* –
* Employer une nuance de carbure revêtu Al2O
3 résistant à
l’usure
FraisageDRESSAGE-SURFAÇAGE
Fraisage aux carburesParamètres d’usinage Ebauche Finition
Vitesse de coupe(vc) m/mn 30–50 50–70
Avance (fz)mm/dent 0,2–0,4 0,1–0,2
Profondeur de passe (ap)mm 2–4 –2
Designation ISOde carbure K20–P20 K15–P15
Revêtu carbure Revêtu carbureou cermet
VARIATIONS DIMENSIONNELLESAPRES TREMPE ET REVENUS
Echantillon : 65 x 65 x 65 mm.
Température d’austénitisationVariationdimensionnelle %
0,10
0,08
0,06
0,04
0,02
0,00
0,10
0,08
0,06
0,04
0,02
0,00 Après trempe 200°C 550°C
Température de revenu
Echantillon : 125 x 125 x 125 mm (5" x 5" x 1").Variationdimensionnelle %
1020°C 1060°C 980°C
Après trempe 200°C 550°C
Température de revenu
Traitement par le froidLes pièces requérant une stabilité dimension-nelle maximum, peuvent être passées au froidde la manière suivante :
Immédiatement après trempe les piècesdevront être traitées par le froid entre -70 et-80°C. Le temps de maintien à température estde 1 à 3 heures, suivi d’un revenu.
Le traitement par le froid entraînera uneaugmentation de dureté d’environ 1 HRC parrapport au traitement classique comportantdes revenus à basse température. A l’inverse,l’obtention de la dureté visée nécessite d’abais-ser de 25°C à 50°C les températures des reve-nus lorsqu’ils sont réalisés à haute tempéra-ture.
Dans le cas des revenus à haute tempéra-ture, la stabilité dimensionnelle des pièces trai-tées est souvent suffisante sans avoir recours àun passage au froid. Si une très grande stabilitéest nécessaire, un passage par le froid restemalgré tout recommandé.
Dans les cas extrêmes, le passage au froidpeut aussi être effectué dans l’azote liquideaprès trempe et après chaque revenu.
Compte tenus des risques de fissuration, lesformes compliquées et les angles vifs sont àéviter.
UDDEHOLM VANADIS 10
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Perçage
FORET HELICOÏDAL EN ACIER RAPIDE
1) L’acier rapide non revêtu n’est pas recommandé2) Suivant la profondeur radiale de coupe et le diamètre de
la fraise3) Employer un carbure revêtu Al
2O
3 résistant à l’usure
VitesseDiamètre de foret de coupe,vc Avance (f)
mm m/mn mm/tour
–5 6–8* 0,05–0,15 5–10 6–8* 0,15–0,2010–15 6–8* 0,20–0,2515–20 6–8* 0,25–0,35
* Avec foret revêtu acier rapide vc =12–14 m/mn
FORETS AUX CARBURES
Type de foret
Paramètres A plaquettes Monobloc Foret auxd’usinage amovibles carbure carbures1)
Vitesse decoupe (vc)
m/mn 70–90 40–60 20–30
Avance (f)mm/tour 0,05–0,152) 0,08–0,203) 0,15–0,254)
1) Foret avec pastille carbure brasée ou interchangeable2) Avance pour des diamètres de forets de 20 à 40 mm3) Avance pour des diamètres de forets de 5 à 20 mm4) Avance pour des diamètres de forets de 10 à 20 mm
Application typique pour Uddeholm Vanadis 10 :outillage de découpe et de formage pour tôlesmagnétiques.
RectificationNous donnons ci-dessous des conseils géné-raux pour les meules. Pour de plus amplesinformations, consultez la brochure Uddeholm« Rectification de l’acier à outils ».
MEULE PRECONISEE
Etat EtatType de rectification recuit doux trempé
Meule tangentielle A 46 HV B151 R50 B31)
de rectification plane A 46 GV2)
Rectification plane A 36 GV A 46 GVà segments
Rectification A 60 KV B151 R75 B31)
cylindrique A 60 JV2)
Rectification A 60 JV B151 R75 B31)
intérieure A 60 IV
Rectification A 100 IV B126 R100 B61)
de profils A 100 JV2)
1) Employer si possible des meules CBN pour cette applica- tion2) Utiliser de préférence une meule corindon fritté Al2O3
FRAISAGE EN BOUT
Type de fraise
A plaquettesParamètres Monobloc amovibles Acierd’usinage aux carbures en carbure rapide
Vitesse decoupe (vc)
m/mn 30–40 30–50 10–141)
Avance (fz)mm/dent 0,03–0,202) 0,08–0,202) 0,05–0,352)
DesignationISO decarbure – K 153) –
UDDEHOLM VANADIS 10
10
ARNE
CALMAX
CALDIE (ESR)
RIGOR
SLEIPNER
SVERKER 21
SVERKER 3
VANADIS 4 EXTRA
VANADIS 6
VANADIS 10
VANCRON 40
VANADIS 23
VANADIS 30
VANADIS 60
AISI M2Acier rapide conventionnel
Aciers à outils conventionnels pour travail à froid
Aciers rapides obtenus par métallurgie des poudres
Aciers à outils obtenus par métallurgie des poudres
InformationscomplémentairesVeuillez contacter votre agence Uddeholmlocale pour de plus amples renseignements surle choix, le traitement thermique, l’applicationet la disponibilité des aciers à outils Uddeholm.
Electro-érosionSi l’on recourt à l’électro-érosion pour l’usi-nage d’un outil trempé et revenu, terminez parune érosion fine, à courant faible et haute fré-quence.
Pour obtenir des performances optimales,les parties usinées par électro-érosion devrontfaire l’objet d’une rectification/polissage etl’outil subir un revenu complémentaire à envi-ron 25°C audessous de la température derevenu précédente.
Lors de l’électro-érosion de pièces de gran-des dimensions ou de formes compliquées,Uddeholm Vanadis 10 devra subir des revenusà haute température, supérieurs à 500°C.
Comparaison des différentsaciers à outils Uddeholm pour travail à froidPropriétés 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
www.assab.com www.uddeholm.com
Réseau d’excellenceUDDEHOLM 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. ASSAB est
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position de leader mondial des matériaux d’outillage.
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 nombreu-
ses, 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 supé-
rieure quelle que soit votre situation géographique. ASSAB est notre canal commer-
cial exclusif et représente Uddeholm dans la région asiatique du Pacifique. 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
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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, vous pouvez aller sur le site www.uddeholm.com,
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UD
DEH
OLM
121104.100 / STROKIRK KN
APPEN
K120
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