V10是瑞典一勝百高釩粉末冶金工具鋼，它具有優(yōu)秀的耐磨損性、良好的韌性以及優(yōu)良的抗崩角性能。V10主要適用于耐磨損的長壽命模具。V10的高耐磨損性和良好的韌性使其成為取代易崩角、開裂的硬質合金的不二選擇。由于有非常好的合金穩(wěn)定性和粉末冶金生產工藝, V10的熱處理工藝與D2類鋼相似。一個最大的優(yōu)勢就是V10淬火、回火后的尺寸穩(wěn)定性遠好于傳統(tǒng)高性能冷作鋼。這也意味著V10非常適合進行CVD涂層處理。
V10的化學成分
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ASSAB牌號 |
V10 |
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化學成分% |
C |
Si |
Mn |
Cr |
Mo |
V |
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2.90 |
0.50 |
0.50 |
8.00 |
1.50 |
9.80 |
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標準對照 |
- |
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出廠狀態(tài) |
軟性退火至280~310HB |
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V10的特性
⑴、極高的耐磨損性能；
⑵、高的抗壓強度；
⑶、非常好的淬透性；
⑷、韌性好；
⑸、非常好的熱處理穩(wěn)定性；
⑹、良好的抗回火軟化性；
⑺、良好的表面處理性能；
V10的物理性能
淬火及回火至62 HRC.
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溫度 |
20℃ |
200℃ |
400℃ |
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密度 kg/m3 |
7400 |
- |
- |
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彈性模量 MPa |
220000 |
210000 |
200000 |
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熱膨脹系數(shù) 20℃起每℃ |
- |
10.7x10-6 |
11.4x10-6 |
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熱傳導系數(shù) W/m℃ |
- |
20 |
22 |
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比熱 J/kg℃ |
460 |
- |
- |
V10的沖擊強度
室溫下，回火溫度對無缺口沖擊的影響。
樣品尺寸:7x10x55mm
樣品類型:Unnotched
熱處理:1020°C奧氏體化，汽淬，回火兩次。
V10的熱處理工藝
⑴軟性退火
在保護氣氛中加熱到 900°C均熱后，以每小時10°C爐冷至750°C，然后空冷。
⑵消除應力
模具經(jīng)粗加工后，應加熱至 650°C， 均熱保溫兩個小時，緩慢冷卻至500°C，然后空冷。
⑶淬火
預熱溫度: 600 - 700°C
奧氏體化溫度: 1020 - 1100°C
保溫時間: 30 分鐘
保溫時間 = 模具加熱到奧氏體化溫度整體均熱后的持續(xù)時間。保溫低于30分鐘會使硬度降低。
模具在淬火過程中必須加以保護防止氧化脫碳。
⑷淬火介質
①壓力空氣/氣體
②真空爐(氣體壓力2-5bar)
③鹽浴和流態(tài)爐中在500-550°C分級淬火
④鹽浴和流態(tài)爐中在2 0 0 -35 0°C，推薦350°C
注1: 當溫度降至50-70°C時應立即回火。
注2: 為獲得最佳的性能，模具應在允許范圍內的快速冷卻。
注3: 截面〉50mm的模具應在壓力氣體中淬火。如在空氣中淬火會使硬度降低。
⑸回火
根據(jù)所需硬度在回火曲線上選擇回火溫度。至少回火兩次，之間應冷卻到室溫。最低回火溫度為180°C。最低保溫時間為2小時。在1100°C或更高溫度下淬火，為降低殘余奧氏體量，V10的回火溫度不小于525°C。
⑹深冷處理
模具如需保持最穩(wěn)定的尺寸，可依以下方法進行深冷處理:
模具在淬火后應立即進行深冷處理，之后再回火。通常情況下，V10應在 -150°C和-196°C之間，保溫1 - 3小時，另外受冷卻介質和設備的因素，有時會采用-40°C 和更低的溫度(如-80°C)。深冷處理可降低材料的殘余奧氏體量。這會使材料比未進行深冷處理的材料在低溫回火后的硬度高出約1 HRC。
經(jīng)高溫回火的模具，即使不進行深冷處理，其殘余奧氏體量也很低； 在大多數(shù)情況下，能保持足夠的尺寸穩(wěn)定性。然而，對于尺寸穩(wěn)定性要求高的情況，模具也應進行深冷處理并高溫回火。
V10的表面氮化處理
氮化會使表層變硬，從而提高了耐磨性，減緩了開裂趨勢。
如是高溫回火，V10通常選擇回火溫度為525°C .這意味著氮化溫度不能超過5 0 0 -525°C。 在這一溫度下推薦使用離子氮化。
氮化后的表面硬度約1250 HV0.2 kg . 氮化層的深度應以模具的應用選擇。
V10的電火花加工
如果模具在淬火回火后進行電火花加工，表面覆有熔化再凝固層（白層），再淬火未回火層，兩者都很脆，有損于模具性能。
如果進行放電加工，建議采用“精放電”即低電流，高頻率。為得到最佳性能，電火花加工表面必須通過磨削或拋光完全去除電火花白層，然后應該以低于原回火溫度25℃的溫度再回火一次。
在對大尺寸或形狀復雜的模具進行電加工時，V10應在 500°C以上高溫回火。
V10的典型應用
⑴、沖切和成型；
⑵、精沖；
⑶、電路板沖切；
⑷、墊片沖壓；
⑸、拉伸；
⑹、冷鍛；
⑺、剪切刀（紙和金屬薄片）；
⑻、粉末壓實；
⑼、切粒刀；
⑽、擠壓機螺桿等。