Uddeholm Vanadis 10是瑞典一勝百工具鋼系列中的一種高釩粉末冶金工具鋼，它具有極佳的耐磨性，結合獨特的組合，具有良好的耐剝落性。Vanadis 10是根據粉末冶金工藝生產，非金屬夾雜物的含量非常低。Uddeholm Vanadis 10具有良好的可加工性和可磨性以及良好的熱處理過程中的尺寸穩定性，它通常可硬化60-65HRC。
Vanadis 10的特性：
Vanadis 10是一種鉻-鉬-釩合金鋼，其特性如下：
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、良好的韌性；
⑸、非常好的熱處理穩定性；
⑹、良好的抗回火軟化性。
Vanadis 10的化學成分：
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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 |
無 |
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出廠狀態 |
軟性退火至280-310HB |
Vanadis 10的應用
Uddeholm Vanadis 10特別適合模具失效方式以磨粒磨損為主的長壽命模具，Uddeholm Vanadis 10結合了極高的耐磨性與韌性，常被用于替代在實際應用中發生崩角或開裂的硬質合金（碳化鎢）材料。
典型應用：
⑴、沖切和成型；
⑵、精密沖切；
⑶、矽鋼片或電路板的沖切；
⑷、墊片的沖壓成型；
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。
由于有非常好的合金穩定性和粉末冶金生產工藝, Vanadis 10的熱處理工藝與D2類鋼相似。一個最大的優勢就是Vanadis 10淬火、回火后的尺寸穩定性遠好于傳統高性能冷作鋼。這也意味著Vanadis 10非常適合進行CVD涂層處理。
Vanadis 10的的物理性能
淬火及回火至62 HRC.
溫度℃20 200 400
密度kg/m3 7 400 – –
彈性模量MPa 220 000 210 000 200 000
熱膨脹系數每 ℃ 從 20℃起– 10.7 x 10-6 11.4 x 10-6
熱傳導系數 W/m℃ – 20 22
比熱J/kg ℃ 460 – –
Vanadis 10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℃奧氏體化，汽淬，回火兩次。
Vanadis 10的沖擊強度圖
Vanadis 10的耐磨損性
試驗方法：Pin-on-disc
磨盤材料：SiC
Vanadis 10與AISI D2的耐磨損性比較圖
Vanadis 10的的熱處理
⑴軟性退火
在保護氣氛中加熱到900℃均熱后，以每小時10℃爐冷至750℃，然后空冷。
⑵消除應力
模具經粗加工后，應加熱至650℃，均熱保溫兩個小時，緩慢冷卻至500℃，然后空冷。
⑶淬火
預熱溫度：600-700℃；
奧氏體化溫度：1020-1100℃；
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鹽浴和流態爐中在500-550℃分級淬火
④鹽浴和流態爐中在200-350℃，推薦350℃
注1：當溫度降至50-70℃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。
硬度，殘余奧氏體與奧氏體化溫度關系圖如下：
⑸回火
根據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℃。最低保溫時間為2小時。在1100℃或更高溫度下淬火，為降低殘余奧氏體量，Vanadis 10的回火溫度不小于525℃。
Vanadis 10的回火曲線如圖所示
Vanadis 10的CCT曲線圖
奧氏體化溫度 1020 - 1060°C. 保溫 30 分鐘。
（圖）Vanadis 10的CCT曲線
（圖）Vanadis 10的回火后尺寸變化
⑹深冷處理
模具如需保持最穩定的尺寸，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，Vanadis 10應在-150℃和-196℃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℃和更低的溫度(如-80℃)。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1HRC。
經高溫回火的模具，即使不進行深冷處理，其殘余奧氏體量也很低； 在大多數情況下，能保持足夠的尺寸穩定性。然而，對于尺寸穩定性要求高的情況，模具也應進行深冷處理并高溫回火。
Vanadis 10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，Vanadis 10應在500℃以上高溫回火。
Vanadis 10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，Vanadis 10通常選擇回火溫度為525℃，這意味著氮化溫度不能超過500-525℃，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。
