AT281886B - Schnellarbeitsstahl mit erhöhter Verschleißfestigkeit - Google Patents

Description

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  Schnellarbeitsstahl mit erhöhter Verschleissfestigkeit 
Die Erfindung betrifft Schnellarbeitsstähle im verformten und wärmebehandelten Zustand mit erhöhter Verschleissfestigkeit und verbesserten Zähigkeitseigenschaften. 



   Unter der Bezeichnung Schnellarbeitsstähle werden hochgekohlte Stähle zusammengefasst, bei denen in einer martensitischen Grundmasse Karbide hochschmelzender Metalle, beispielsweise von Wolfram oder Molybdän, eingelagert sind. 



   Dieses Gefüge bedingt die hohen Warmstandzeiten der Stähle. Die Stähle sind daher für Schnellarbeitswerkzeuge besonders geeignet, da die hohen Schnittgeschwindigkeiten der Werkzeuge bei meist grossem Spanquerschnitt lange erhalten bleiben. Wichtige Eigenschaften der Schnellarbeitsstähle sind Zähigkeit und Verschleissfestigkeit. 



   Es wurde nun gefunden, dass die Zähigkeit und Verschleissfestigkeit der Schnellarbeitsstähle wesentlich gesteigert werden kann, wenn erfindungsgemäss der Stahl über   0, 1%   Stickstoff enthält, wobei der Kohlenstoffgehalt bis zur Hälfte durch gleiche Gewichtsmengen Stickstoff als Legierungselement ersetzt ist. 



   Bei üblicher Lufterschmelzung der erfindungsgemäss in Betracht gezogenen Stähle wird Stickstoff aufgenommen, der im fertigen Stahl in Mengen bis zu etwa 0, 1% vorhanden sein kann. Die erfindungsgemäss erforderlichen Stickstoffgehalte liegen jedoch in allen Fällen oberhalb dieser Löslichkeitsgrenze. 



   Erfindungsgemäss wird nun ein Schnellarbeitsstahl mit erhöhter Verschleissfestigkeit und verbesserten Zähigkeitseigenschaften vorgeschlagen, der im verformten und wärmebehandelten Zustand folgende Legierungszusammensetzung aufweist : 2, 5 bis 7% Cr,   0, 8   bis 7% V, bis 1, 5% Mn, bis 1, 5% Si, 0 bis 12% Co, 0 bis 12% Mo, 0 bis 18% W, Rest Kohlenstoff, Stickstoff, Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen, wobei er einen Gesamtgehalt an Kohlenstoff und Stickstoff von 0, 6 bis 1, 8% aufweist, der Stickstoffgehalt mehr als 0, 1% beträgt, aber nicht höher ist als der Kohlenstoffgehalt, wobei der Stickstoff den Kohlenstoff als Legierungselement ersetzt. 



   Beispielsweise wurden in einem Schnellarbeitsstahl mit 1, 5% C, 5% Cr, 12, 5% W, 5% V und 5% Co, 0, 33% C durch die gleiche Menge Stickstoff ersetzt. 



   Zur Beurteilung der Auswirkung dieser Massnahme auf die Verschleissfestigkeit und Zähigkeit des Stahles ist besonders der Schruppversuch geeignet, da dieser auch an die Zähigkeitseigenschaften des Werkzeuges hohe Anforderungen stellt. Beim Vergleich des Verhaltens von gleichen Werkzeugen aus diesen beiden Stählen beim Zerspanen eines Wälzlagerstahles ergab sich eine deutliche Überlegenheit des Stahles mit erniedrigtem Kohlenstoff-und erhöhtem Stickstoffgehalt. Das Ausmass dieser Überlegenheit wurde in der Weise festgestellt, dass jeweils die Spanmengen bis zum Erliegen der Werkzeugschneiden ermittelt wurden. Diese Spanmengen waren bei Werkzeugen aus dem erfindungsgemässen Stahl um 35 bis 55% höher.

   Dabei konnte festgestellt werden, dass die erzielbare Verbesserung um so grösser ist, je höher die gewählten Schnittgeschwindigkeiten sind. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : Schnellarbeitsstahl im verformten und wärmebehandelten Zustand mit erhöhter Verschleiss- <Desc/Clms Page number 2> festigkeit und verbesserter Zähigkeit, bestehend aus 2, 5 bis 7% Chrom, 0, 8 bis 7% Vanadin, bis 1, 5% Mangan, bis 1, 5% Silicium, 0 bis 12% Kobalt, 0 bis 12% Molybdän, 0 bis 18% Wolfram, Rest Kohlenstoff, Stickstoff, Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen, dadurch gekenn- zeichnet, dass er einen Gesamtgehalt an Kohlenstoff und Stickstoff von 0, 6 bis 1, 8% aufweist, der Stickstoffgehalt mehr als 0, 1% beträgt, aber nicht höher ist als der Kohlenstoffgehalt, wobei der Stickstoff den Kohlenstoff als Legierungselement ersetzt.

   Druckschriften, die das Patentamt zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik in Betracht gezogen hat : US-PS 2 012 890 Staufe, Schnellstähle und ihre US-PS 2 996 376 Wärmebehandlung, C. Hanser-Verlag, S. 11/12.

   Houdremont, Handbuch der V. J. Prosvirin u. J. R. Uvherskii, Sonderstahlkunde, Nitrogen-alloyed 3. Auf., 1943, S. 876 ; 656 ; High Speed Steel, übersetzung von Stahl und Eisen 70 (1950) Bantscher (1952) aus S. 992, DIN 17007, Blatt 2 ; AZOT V STALI (russ. ) Stahl-Eisen-Werkstoffblatt 320-63, 5. Aus. 1963 ; Schnellarbeitsstähle ;