Tema: Varmebehandling - Uddeholm A/S

Varmebehandling er nøglen til
at få de rigtige egenskaber frem
i blødglødende stål
Uddeholm anviser alternative
egenskabsprofiler for samme stål
posten
Nr. 1 2005
Uddeholm flytter igen grænserne for
pulvermetallurgiske ståls egenskaber
De fantastiske egenskaber i
Uddeholms pulvermetallurgiske
Vanadis-serie bygger
på super-rent pulver og en
nøje styret produktionsprocess,
som er højteknologisk
fra ende til anden.
Uddeholm udviklede med Vanadis 4 det første egentlige pulvermetallurgiske værktøjsstål tilbage i slutningen af
1980’erne. Siden kom Vanadis 10 og Vanadis 6 til, og i 2000 fik hele Vanadis serien et yderligere forspring på grund
af det nye super-rene pulver, som Uddeholm fik tilgang til gennem et helt nyt produktionsanlæg.
Nu er Vanadis 4 Extra på markedet. Læs mere på side 7.
Tema: Varmebehandling
U-posten indeholder denne gang en række artikler om betydningen af varmebehandlingen
for værktøjskvaliteten. Vi ønsker god fornøjelse med læsningen.

Uddeholm anviser alternative egenskabsprofiler
for samme stål
Der stilles i dag større krav
til værktøjsmaterialer end
nogensinde før. Derfor har
vi udviklet et sæt af standard
varmebehandlingsanvisninger,
hvor der i stor
udstrækning – gennem
alternative behandlinger –
kan opdyrkes flere forskellige
egenskabsprofiler for
samme stål. Uddeholms
stålkvaliteter Sleipner og
Ovar Supreme er eksempler
på materialer, der kan
tilføres alternative egenskabsprofiler
gennem forskellig
varmebehandling.
Sleipner er målrettet udviklet
til koldarbejdsapplikationer, hvor
værktøjet skal modstå et miks af abrasivt
og adhæsivt slid, plastisk deformation
og udflisning. Og denne
kombination af skadesmekanismer
optræder faktisk særdeles ofte, selv
om mange traditionelt har fokuseret
på at sikre sig mod rent abrasivt slid
og derfor har valgt materialer af
D2/W.1.2379 til sine værktøjer.
Sleipners store succes skyldes primært
denne "brede" profil, som
man opnår ved at lægge det på en
hårdhed på 61 HRC, hvor det samtidig
med en god slidstyrke har en
betydelig bedre sejhed end D2/
W1.2379 type materialer. Hertil
skal man vælge standardbehandlingen
SLE-A-3. Med denne kode instrueres
hærderiet bl.a. i at hærde
ved 1030 ºC og anløbe to gange
ved 540 ºC.
Sleipner ”ekstra hård”
effektiv mod rent
abrasivt slid
Men Sleipner kan imidlertid også
lægges op på 63 HRC, hvorved den
abrasive slidstyrke forøges ganske
væsentligt, så materialet målrettes
mod abrasivt slid. Det betyder naturligvis
tab af sejhed, men den er
stadig bedre end sejheden i
D2/W1.2379 typerne ved 61 HRC.
Der er også en standardanvisning
for varmebehandling af Sleipner til
denne "smallere" egenskabsprofil
med fokus på slidstyrke. Den hedder
SLE-B-5, og her ved hærderiet bl.a.,
Abrasivt
slid
Sverker 21
Sverker 3
Vanadis 10
Plastisk
deformation
Vanadis 6
Vanadis 10
Rigor
Vanadis 6
Sleipner
61 HRC
Calmax
Vanadis 4
Blandet slid
Calmax
Vanadis 4
Udflisning
Havari
Adhæsivt
slid
Sleipners almindelige profil er et værktøjsmateriale med god hårdhed kombineret med stor
modstandsdygtighed overfor en kombination af skadesmekanismer. Her anvendes standardanvisningen
SLE-A-3, der giver en hårdhed på 61 HRC.
at man skal indstille temperaturen
til 1060 ºC i hærdningen og anløbe
materialet tre gange.
Orvar Supreme til
trykstøbning ved tre
forskellige hårdheder
Orvar Supreme kan nævnes som et
andet eksempel på, at samme materiale
kan varmebehandles til flere
alternative egenskabsprofiler. Materialets
oprindelige profil er designet
til anvendelse i trykstøbningsværktøjer
til støbning af f.eks. aluminiumsemner.
Her er der ikke
mindst brug for en meget stor sejhed,
men alt efter geometri og
størrelse i værktøjsdelen er der til
denne applikation brug for forskellige
hårdhedsniveauer fra 44 til 48
HRC. Derfor er der for Orvar Supreme
tre standard varmebehandlinger
med hver sin anløbningstemperatur
og hver sin kode, som giver
en hårdhed på henholdsvis 44, 46
og 48 HRC.
Et hårdere Orvar Supreme
til plastformning - med
og uden belægning
Ved 52 HRC har Orvar Supreme
Abrasivt
slid
Plastisk
deformation
Sverker 21
Sverker 3
Vanadis 10
Vanadis 6
Vanadis 10
Sleipner
63 HRC
Rigor
Vanadis 6
Calmax
Vanadis 4
Blandet slid
Calmax
Vanadis 4
Udflisning
Havari
Adhæsivt
slid
Sleipner kan også tilføres ekstra god abrasiv slidstyrke og modstand mod plastisk deformation gennem standardanvisningen SLE-B-5.
Hårdheden kommer op på 63 HRC, men materialet bevarer alligevel en ganske god sejhed.
imidlertid også fortræffelige egenskaber
til formning af emner ved
sprøjtestøbning af plast. Denne
profil skærpes ved at anvende en
fjerde standardanvisning for varmebehandling
af Orvar, hvor anløbningen
sker ved 250 ºC, som er
en populær anløbningstemperatur
for plastformstål.
Plastformstål PVD-belægges
imidlertid ofte, og så vil et lavtemperatur-anløbet
materiale give ødelæggende
formændringer. Derfor
findes der også en femte standardanvisning
for Orvar Supreme, der
foreskriver anløbning ved 580 ºC.
At der findes flere forskellige anvisninger
for samme materiale er
ikke noget problem, når Uddeholms
koder anvendes. Når valget
om varmebehandlingen er truffet –
f.eks. i en dialog mellem Uddeholm
og værktøjsmageren, meddeler
Uddeholms tekniker koden for den
konkrete behandling til værktøjsmageren.
Koden anvendes så på
ordren til hærderiet, som via sin information
fra Uddeholm dechifrerer
koden til hærdetemperatur, anløbningstemperatur
osv.
Hurtig reaktion fra Uddeholm
ved behov for
rådgivning
Det er i dag reglen mere end undtagelsen,
at der er stort tidspres i
værktøjsfremtagningen. Derfor har
Uddeholm en kort reaktionstid, når
det handler om rådgivning vedrørende
materialevalg og varmebehandling
for danske kunder.
Vore tekniske distriktschefer i
marken, teknisk chef Palle Ranløv
og teknisk konsulent Bruno Hausgaard,
er i beredskab og klar. Også
når en opgave går ud over de
gængse normer og kræver en
speciel egenskabsprofil. Det er en
af de mange fordele, Uddeholm tilbyder
sine kunder – uden at det
koster en krone.
2
3

Varmebehandling er nøglen til at få de rigtige
egenskaber frem i blødglødende stål
Uddeholms tekniske chef Palle Ranløv er altid klar til en dialog om optimal varmebehandling.
Hver eneste af Uddeholms
stålkvaliteter bærer kimen
i sig til specifikke og specielle
egenskaber, som kan
løse selv meget krævende
opgaver. Men i de blødglødede
materialer skal
der en specifik varmebehandling
til for, at materialets
egenskaber folder sig
ud. Teknisk chef Palle Ranløv,
Uddeholm peger i
denne artikel på vigtigheden
af varmebehandlingen
og på Uddeholms service
til sine kunder i denne
sammenhæng.
Det samlede sæt af egenskaber efter
varmebehandling af et Uddeholmstål
kaldes ofte stålets egenskabsprofil.
Ved materialevalg til f.eks. et
værktøj er kunsten at bedømme,
hvilke påvirkninger materialet vil blive
udsat for i værktøjets levetid og så
vælge den egenskabsprofil, der er
bedst egnet til opgaven. Og det
kræver en korrekt valgt og udført
varmebehandling, før de blødglødede
materialer får den ønskede
egenskabsprofil.
”Det er lidt som med mad”, mener
Palle Ranløv. ”Når man vil servere
en god mør rosa-stegt oksesteg,
forudsætter det selvfølgeligt et godt
stykke kød, men det forudsætter
også, man har valgt den rigtige ste-
getid og temperatur til tilberedningen.
Egenskabsprofilen for en værktøjsdel
efter hærdning er på samme
måde afhængig af, at materialet er
det rigtige til opgaven, at der er
valgt den rigtige opskrift på varmebehandlingen,
og at den er korrekt
udført”, tilføjer Palle Ranløv.
Hærdeanvisninger for
Uddeholm-matrialer udviklet
i samarbejde med
hærderierne
”Når man handler med Uddeholm,
har man adgang til at vælge blandt
de bedste råvarer på markedet. Og
med i købet får man de helt rigtige
anvisninger på en varmebehandling,
som vil sikre, at et materiales
egenskabsprofil udløses fuldt ud.
Disse anvisninger er skabt ved en
dialog mellem Uddeholm og de
danske hærderier. Målsætningen
har været, at anvisningerne både
blev designet til at give materialerne
de optimale egenskaber, og at de så
godt som muligt blev tilpasset hærderiernes
udrustning og arbejdsgang,
så den praktiske varmebehandling
bliver så effektiv som muligt.
Det gavner kunderne i relation
til både tid og økonomi. Resultatet
er et komplet sæt skriftlige standardanvisninger
for hærdning af Uddeholm
materialer”.
”I langt de fleste tilfælde anbefales
Uddeholms kunder at anvende én af
vores standardanvisninger”, forklarer
Palle Ranløv videre. ”Her er opskriften
en hærdeproces, som fremkalder
et materiales hovedegenskabsprofil,
og det dækker de fleste
behov. For nogle af materialerne er
der to eller flere alternative anvisninger,
som hver giver sin specifikke
egenskabsprofil for det samme
materiale”.
”Danske hærderier kender Uddeholms
standardanvisninger og de
relevante koder, så det er tilstrækkeligt
at angive et kodenummer som
dokumentation for varmebehandlingen.
Kodesystemet anvendes således
til at gøre kommunikationen
mellem kunde, Uddeholm og hærderi
enkel og sikker. Endelig sikrer
koderne, at parterne efterfølgende
kan finde tilbage til alle relevante
parametre”, tilføjer Palle Ranløv.
Specielle anvisninger
for opnåelse af specielle
egenskabsprofiler
Selv om standardanvisningerne
dækker hovedparten af kundernes
behov, er der naturligvis altid opgaver,
der kræver en anden varmebehandling,
og her anvender Uddeholm
sin ekspertise til at lave en specifik
anvisning for den specifikke opgave
til kunden. Der kan måske være
behov for, at varmebehandlingen
udføres i saltbad i stedet for vakuum.
Der kan også være behov for en
alternativ egenskabsprofil for et materiale,
f.eks. når koldarbejdsstålet
Vanadis 4 Extra er valgt som det
mest velegnede materiale til et indlæg
til en plastform, der skal producere
flere millioner emner.
”Vanadis 4 Extras normale egenskabsprofil
er målrettet mod
krævende værktøjsløsninger til produktion
af emner i vanskelige materialer
som f.eks. rustfrit stål, ofte ved
en hårdhed på 62 HRC. Til indlægget
i plastformen skal der imidlertid
bruges en hårdhed på max.
54 HRC, da der skal fræses nogle
meget fine detaljer i det. Derfor dur
standardanvisningen ikke, så vi udarbejder
en speciel anvisning for
denne specifikke opgave”.
”Anvisningen er skriftlig, så kunden
kan anvende den til sin ordre til
hærderiet, og den er forsynet med
et unikt nummer, så basis for kommunikation
og dokumentation også i
disse tilfælde er på plads. Denne
service er også gratis for Uddeholms
kunder”, påpeger Palle Ranløv.
Kontakt Uddeholm
om varmebehandling
Tag ikke chancer med varmebehandling
af Uddeholms materialer.
Brug vores rådgivning – uanset om
opgaverne er små eller store, enkle
eller komplicerede, og uanset om
der er behov for en standard eller
speciel behandlingsanvisning. Og
anvend vores koder og løbenumre i
Et udsnit af Uddeholms standardanvisninger for varmebehandling, som er et vigtigt værktøj
for værktøjsmagere, værktøjsbrugere og hærderier til sikring af den rette hærdeproces.
dialogen med hærderiet. Det giver
det bedst mulige grundlag for at
opnå de rigtige materialeegenskaber.
Kontakt os via svarkortet eller
via telefon 75 51 70 66.
4 5

Uddeholms standardanvisninger for
varmebehandling er vigtige redskaber
for Sønderborg Værktøjsfabrik
Et emne skal have nøjagtigt
samme kvaliteter og
samme tolerancer – hver
gang det produceres. Det
er kravene fra medicinalindustrien,
og det er de
krav, Uddeholms rådgivning
hjælper Sønderborg
Værktøjsfabrik med at
efterkomme.
Der stilles i dag meget store krav til
en moderne værktøjsfabrik – ikke
mindst når man er leverandør til
medicinalindustrien. Det ved Helge
Rudbeck, Sønderborg Værktøjsfabrik,
alt om.
”Når vores kunder bestiller et
værktøj, som er udviklet i samarbejde
med os, skal de kunne stole på, at
det kan fremstille det planlagte
emne i den meget høje kvalitet, der
kræves. Og at produktionsøkonomien
samtidig er den bedst mulige.
De ekstremt høje krav viser sig også,
når vi skal levere reservedele eller
nye indlæg til et tidligere leveret
Sønderborg værktøjsfabrik anvender
konsekvent Uddeholms standard behandlingsanvisninger
som et middel til at opnå
kontrol over værktøjernes kvalitet, fortæller
Helge Rudbeck i artiklen.
formværktøj. Delene skal simpelthen
passe fuldstændigt til moderformen
uden efterfølgende tilpasning”,
fortæller Helge Rudbeck.
Aftale om hærdeproces
forebygger problemer
Derfor mener Helge Rudbeck også,
at varmebehandlingen er vigtigere
end nogensinde. ”De tider er for
længst ovre, hvor man blot kunne
angive en ønsket hårdhed til hærderiet.
Hvis man skal have den nødvendige
kontrol over værktøjets kvalitet,
skal man være helt specifik i
sine aftaler med hærderiet om f.eks.
hærdetemperatur, kølehastighed,
antal anløbninger og anløbningstemperatur.
Man skal også registrere
alle informationer om varmebehandlingen,
så de kan spores tilbage”.
Uddeholms koder
holder styr på aftaler
og informationer
”Vi anvender derfor konsekvent
Uddeholms skriftlige anvisninger for
varmebehandling, når vi sender
materialer til hærdning, og vi vælger
i langt de fleste tilfælde en af
standardanvisningerne. Den er forsynet
med en praktisk kode, og når
vi opgiver den til hærderiet, har vi
fortalt dem alle nødvendige detaljer
om varmebehandlingen. Dermed
opnår vi de samme egenskaber
i materialerne fra gang til gang”,
siger Helge Rudbeck.
De skriftlige standardanvisninger
løser bl.a. problemet med en efterfølgende
PVD belægning af formen.
I dag vælger vi at få varmebehandlet
formdele i Orvar Supreme efter
Uddeholms kode ORS-B-3, hvor anløbningstemperaturen
er 580 ºC.
Hvis der senere melder sig et ønske
om at få en formdel PVD belagt, fortæller
koden os klart, at anløbningstemperaturen
har været så høj, og
at formdelen kan PVD belægges ved
450 ºC uden risiko. Det kunne vi bestemt
ikke gå ud fra, hvis vi blot havde
bedt hærderiet om at få formen
hærdet til 52 HCR, slutter Helge
Rudbeck.
Vanadis 4 Extra med
68% højere duktilitet
klar til levering
Uddeholms banebrydende
og populære Vanadis 4
pulverstål sætter endnu
engang nye standarder for
pulvermetallurgiske ståls
mekaniske egenskaber.
Den nye Vanadis 4 Extra
har en hidtil uset duktilitet.
Uddeholm har ry for at være frontløber,
når det gælder udvikling af
nye højtpræsterende materialer. Det
nye Vanadis 4 Extra er ingen undtagelse:
når det hærdes til 61 HRC, har
Forskel i udflisning på stempler efter test
(50.000 slag / 1,8 mm ultra højstyrkestål).
Fra øverst til nederst stempler i Vanadis 4
Extra, Vanadis 4 og D2.
det 68% bedre duktilitet end Vanadis
4 ved samme hårdhed. Da større
duktilitet betyder bedre evne til at
modstå udflisning, siger det sig selv,
at der er tale om en end dog særdeles
væsentlig forbedring af de
mekaniske egenskaber, som giver en
bedre kvalitet og levetid for f.eks.
værktøjer, der stanser i ultrahårde
materialer.
Variabel egenskabsprofil
Vanadis 4 Extra kan imidlertid også
hærdes til 63 HRC og stadig med en
god duktilitet. Med denne nye generation
af materialer har man altså
både muligheden for at få en egenskabsprofil
med en rigtig god hårdhed
og en fremragende duktilitet,
eller en større hårdhed med en god
duktilitet. Standardanvisninger for
varmebehandling af Vanadis 4 Extra
findes allerede nu i Uddeholms
samling.
Vanadis 4 blev udviklet sidst i
1980’erne som det første egentlige
pulvermetallurgiske værktøjsstål.
Det blev populært fra starten på
grund af sin fremragende kombination
af slidstyrke og evne til at modstå
udflisning, og det blev specielt
indsat mod adhæsivt slid i koldarbejdsværktøjer.
I 2000 blev materialets
– i forvejen gode – mekaniske
egenskaber væsentligt forbedret
med det nye superrene pulver, som
vores helt nyudviklede produktionsanlæg
gav os mulighed for at producere.
Nu er der altså taget et yderligere
stormskridt i Vanadis’ succesfulde
historie.
Kontakt Uddeholm via svarkortet
eller på telefon 75 51 70 66 for flere
oplysninger om det nye Vanadis 4
Extra.
Duktilitet
Slagsejhed u. kærv (J)
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Forøgelse i slagsejhed i forhold til Vanadis 4.
Sammelligning af duktilitet og slidstyrke
10
8
6
4
2
0
Duktilitet
Slidstyrke
Vanadis 4 – 59 HRC
Vanadis 4E – 62 HRC
Vanadis 4 Extra sætter nye standarder for
både duktilitet og slidstyrke.
Bearbejdelighed i leveringstilstand
Skala : 1-10, hvor 10 er bedst
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
88%
79%
Vanadis 4 E – rund 105 mm
68%
Vanadis 4 – rund 105 mm
55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65
Hårdhed HRC
Drejning Boring ubelagt Boring belagt Fræsning
Vanadis 4 Extra har i tilgift stærkt forbedret
bearbejdelighed på alle fronter.
42%
Vanadis 4
Vanadis 4E
6 7

U-Posten udgives af
Uddeholm A/S
Kokmose 8
Bramdrupdam
6000 Kolding
Tlf. 75 51 70 66
Redaktion:
Dir. Flemming Søgaard
Produktion:
Thy & Wissing A/S
Returneres ved varig adresseændring
Hærderierne støtter brugen af
Uddeholms standardanvisninger
U-Posten har spurgt chefmetallurg
Peter H. Gundel,
Haustrup Bodycote om
hans syn på anvendelse af
Uddeholms standardanvisninger.
Peter Gundel, Haustrup Bodycote opfordrer
sine kunder til at anvende Uddeholms
standardanvisninger ved ordrer på varmebehandling.
”Varmebehandling er ganske enkelt
et helt centralt element for et værktøjs
præstationer, for stål af nok så
fin kvalitet kan blive helt ubrugeligt,
hvis varmebehandlingen ikke er i orden”,
forklarer Peter H. Gundel,
Haustrup Bodycote.
"Vi er derfor glade for den åbne
og tætte dialog, vi har haft med Uddeholm
de sidste mange år. Vi ser
bl.a. frugten af denne dialog i standardbehandlingerne
for Uddeholms
materialer, som sikrer den rette
kombination af hærde- og anløbningstemperaturer.
Ligeledes er
anvisningerne af temperaturvalget og
kombinationerne af parametrene
standardiserede, så de er tilpasset en
rationel udnyttelse af vores udstyr".
Klart aftalegrundlag og
rimelig pris
”Det er vores erfaring, at når Uddeholms
standardanvisninger kombineres
med vores håndværksmæssige
ekspertise, opnår man rigtig
gode resultater i hærdningen”,
fortsætter Peter H. Gundel. ”Standardanvisningerne
er også med til
at sikre, at aftalegrundlaget er klart
for alle parter, og at prisen og leveringstiden
på varmebehandlingen
kan holdes på et rimeligt niveau”.
”Vi kan derfor kun opfordre til, at
kunderne bruger standardanvisningerne.
Vi er stadig ude for at få sendt
materialer til hærdning, hvor det
kun er en ønsket hårdhed, der er
specificeret, og det er absolut ikke det
bedste grundlag for gode resultater”.
”Uddeholms standardbehandlinger
dækker de fleste behov fint,
men der er også tilfælde, hvor varmebehandlingen
må optimeres individuelt
til at møde kravet til et
konkret værktøj. Når dette er tilfældet,
deltager vi naturligvis med
rådgivning og forslag, som kan sikre
den helt rigtige løsning af den
konkrete opgave”, runder Peter H.
Gundel af.
Hærdning efter standard er af stor
værdi for SP Moulding
Poul Erdland, SP Moulding
A/S, ser store fordele
for sprøjtestøberne ved at
specificere standard varmebehandlingsanvisninger.
”Det er vores erfaring, at det kan
betale sig at stille krav til både materialevalg
og varmebehandling,
når vi køber nye forme”, fortæller
Poul Erdland, og han fortsætter.
”Derfor anvender vi også Uddeholms
standarder for varmebehandling
i dialogen med vores værktøjsleverandører.
Når begge parter sidder
med den samme oversigt og de
samme data, bliver det lettere at
overskue valgmulighederne og
konsekvenserne heraf”.
”Når valget er truffet, gør kodesystemet
det enkelt og sikkert for
formleverandøren at kommunikere
den valgte anvisning til hærderiet og
at registrere den på formens specifikationer.
Så kan vi altid finde tilbage
til f.eks., hvilken temperatur formen
er anløbet ved, hvis vi senere skulle
ønske at give formdele belægning”.
”Vi undgår dermed skadelige forandringer
i struktur og mål på
grund af påvirkning af struktur, som
opstår, hvis vi f.eks. PVD belægger
en formdel, der er blevet lavanløbet”,
slutter Poul Erdland.
Uddeholm har registreret SP
Moulding som bruger af vores varmebehandlingsanvisninger,
og virksomheden
bliver løbende opdateret
med eventuelle ændringer og
nye anvisninger. På den måde har
værktøjsmagerne og hærderierne
altid de samme informationer.
Skal din virksomhed registreres
som bruger af Uddeholms anvisninger
til varmbehandling, eller ønsker du
specifik rådgivning, så kontakt teknisk
chef Palle Ranløv hos Uddeholm via
svarkortet, eller på tlf.: 75 51 70 66.
8