<Desc/Clms Page number 1>
La présente Invention concerne un alliage d'acier pour outils de travail à chaude par exemple =les outils pour le moulage mécanique ou par pression et pour l'estampage 1. chaud, présentant une dureté à chaud
EMI1.1
élevée, une bonne s habilité p.r. r.cu.G', et une résistance élevée aux varia- tions de température4
Il est connu que des alliages d'acier au wolfram, de préfé-
EMI1.2
rence avec une teneur d'à peu pri-s lû pour cent, et contenant d'autres éléments d'addition., conviennent bien pour la fabrication d'outils de
EMI1.3
travail à chaude en vertu de leur bor-ii,) stabilité au recuit et de leur dureté élevée à l'état chaud.
On a aussi utilisé dans le même but des aciers contenant du chrome cornue constituant principal de l'alliage, mais dans la plupart des cas, la stabilité au recuit et la dureté à chaud de tels aciers ne sont pas satisfaisantes. Il est, en outre, connu que des aciers à teneur élevée en chrome et en wolfram;, habituellement 12% de chaque, peuvent être utilisés pour des outils de travail à chaude la dureté désirée pouvant être obtenue en procédant au durcissement par séparation.
Un inconvénient de tels aciers,ainsi que des aciers au wolfram susmentionnés, est qu'ils ont une tendance à la formation de fissures lors des variations de température répétées, qui surviennent dans les outils de travail à chaud, et, en particulier, dans ceux qui sont refroidis, par exemple dans les outils pour le moulage mécanique ou par pression et pour 1' estampage à chaud.
Ces inconvénients des aciers connus jusqu'à présent pour outils de travail à chaud, sont éliminés selon la présente invention. Celle-ci
EMI1.4
se caractérise par l'emploi d'un alliage d'acier contenant 0,,2-0551" de carbone, 10-15,11- de chrome, 6-10% de wolfram, le cas échéant remplacé jus- qu'à 60% par une quantité correspondante de molybdène, ,jusque 2% de vanadium, jusque 2%de manganèse, le cas échéant jusque 2% de titane, de tantale et de niobium respectivement, le cas échéant jusque 2% de silicium le cas échéant jusque 10% de cobalt et de nickel respectivement, avec les impuretés habituelles, et le reste de fer, comme matière pour la fabrication d'outils de travail à chaud,
par exemple des outils pour le moulage mécanique ou par pression et pour l'estampage à chaud, présentant une dureté à chaud élevée, une bonne stabilité au recuit et une résistance élevée aux variations de température, ces outils étant soumis à un traitement thermique consistant en une trempe allant d'une température de 1100-12000C à une
EMI1.5
température inférieure à 500 C, suivie d'un recuit â, 50s.-700 C, de préférence j50--Oû G.
L'acier selon l'invention possède des propriétés mécaniques, une dureté à chaud et une stabilité au recuit aussi bonnes que celles de
EMI1.6
l'acier au chrome-wolfram â 12% précité ainsi que des aciers à quelque 10% de wolfram employés généralement, et ces propriétés, considérablement meilleures que celles des aciers alliés, principalement au chrome, utilisés antérieurement, présentent, d'autre part, une sensibilité aux variations de température beaucoup plus faible que dans le cas desdits aciers connus antérieurement.
Le dessin ci-annexé illustre schématiquement le résultat d'essaie comparatifs effectués pour établir la sensibilité de trois types d'
EMI1.7
acier différents A, B et C, vis-a-vis des variations de température.
A désigne un acier à 0.,31" de C, 12%. de Gr et 8% de W, durci dans l'huile à partir de 11500C et recuit à environ 60000 pendant ± heures, c'est-à-dire l'acier selon l'invention, B désigne un acier à 0,3% de Ce 9% de W et 2,5% de Cr, durci dans l'huile à partir de 1150 0 et recuit à environ 5000C pendant 4 heures et
C désigne un acier à 0,3% de C, 12% de Cr et 12% de W, durci
EMI1.8
dans l'huile à partir de 1260 G et recuit à 600 C pendant 4 heures. Il ressort de ce diagramme que la sensibilité de l'acier A
<Desc/Clms Page number 2>
selon l'invention est considérablement plus faible que dans le cas de 1' acier B, et représente une fraction seulement (environ 5%) de la sensibilité à la température de l'acier G.
L'alliage d'acier qui est proposé est soumis à un traitement thermique par trempe allant d'une température de 1100-1200 C à une température inférieure à 500 C, suivie d'un recuit à 500-700 C, de préférence 550-600 C. Le traitement thermique peut donc être réalisé à une température plus basse que dans le cas du type d'acier à 12 de wolfram et 12% de chrome respectivement.
L'alliage d'acier selon l'invention présente, comparativement aux alliages connus antérieurement et destinés au même but, une résistance considérablement meilleure vis-à-vis de la formation de fissures provoquées par les variations de température répétées, ainsi qu'une résistance à chaud très élevée et une très bonne stabilité au recuit. La teneur comparativement faible en wolfram est également avantageuse au point de vue économique
Un acier à utiliser selon l'invention peut avoir la composition suivante :
0,35% de C
12 % de Or
8 % de W jusqu'à 2 % de V jusqu'à 2 % de 15:1 et le reste de fer avec les impuretés habituelles.
Le constituant de wolfram peut être remplacé par du molybdène jusqu'à concurrence de 60%.
REVENDIGATIONS
1. Utilisation d'un acier à
0,2 - 0,5 % de carbone
10 - 15 % de chrome
6 - 10 % de wolfram, le cas échéant remplacé jusqu'à concurrence de 60% par une quantité correspondante de molybdène, jusqu'à 2% de vanadium jusqu'à 2% de manganèse le cas échéant jusqu'à 2% de titane, de tantale et de niobium respectivement, le cas échéant jusqu'à 2% de silicium le cas échéant jusqu'à respectivement 10% de cobalt et de nickel, avec les impuretés habituelles., et le reste de fer, comme matière pour la fabrication d'outils de travail à chaud, par exemple des outils pour le moulage mécanique ou par pression et pour l'estampage à chaud;
, présentant une dureté à chaud élevée, une bonne stabilité au recuit et une résistance élevée aux variations de température, lesquels outils sont soumis à un traitement thermique consistant en une trempe allant d'une température de 1100-1200 C à une température inférieure à 500 C, suivie d'un recuit à 500-700C, de préférence 550-600 c.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
The present invention relates to a steel alloy for hot working tools, for example = tools for mechanical or pressure molding and for hot stamping 1. having hot hardness
EMI1.1
high, good p.r. r.cu.G 'ability, and high resistance to temperature variations4
It is known that wolfram steel alloys, preferably
EMI1.2
rence with a content of about 10 percent, and containing other additives., are well suited for the manufacture of
EMI1.3
hot work by virtue of their bor-ii) annealing stability and high hot hardness.
Steels containing retort chromium as the main constituent of the alloy have also been used for the same purpose, but in most cases the annealing stability and hot hardness of such steels are not satisfactory. It is further known that steels with a high chromium and wolfram content, usually 12% of each, can be used for hot work tools of the desired hardness obtainable by carrying out separation hardening.
A disadvantage of such steels, as well as the aforementioned wolfram steels, is that they have a tendency to crack with repeated temperature variations, which occur in hot working tools, and, in particular, in those. which are cooled, for example in tools for mechanical or pressure molding and for hot stamping.
These drawbacks of the steels known hitherto for hot working tools are eliminated according to the present invention. This one
EMI1.4
is characterized by the use of a steel alloy containing 0, 2-0551 "of carbon, 10-15,11- of chromium, 6-10% of wolfram, if necessary replaced up to 60 % by a corresponding amount of molybdenum,, up to 2% vanadium, up to 2% manganese, if applicable up to 2% titanium, tantalum and niobium respectively, if applicable up to 2% silicon if applicable up to 10 % of cobalt and nickel respectively, with the usual impurities, and the rest of iron, as material for the manufacture of hot work tools,
for example tools for mechanical or pressure molding and for hot stamping, having high hot hardness, good annealing stability and high resistance to temperature variations, these tools being subjected to a heat treatment consisting of quenching from a temperature of 1100-12000C to a
EMI1.5
temperature below 500 ° C., followed by annealing at .50 ° C.-700 ° C., preferably at 50 ° C.
The steel according to the invention has mechanical properties, hot hardness and annealing stability as good as those of
EMI1.6
the aforementioned 12% chrome-wolfram steel as well as some 10% wolfram steels generally used, and these properties, considerably better than those of alloy steels, mainly chromium, used previously, exhibit, on the other hand, a much lower sensitivity to temperature variations than in the case of said steels known previously.
The accompanying drawing schematically illustrates the result of comparative tests carried out to establish the sensitivity of three types of
EMI1.7
different steel A, B and C, with regard to temperature variations.
A denotes a steel at 0.31 "C, 12% Gr and 8% W, hardened in oil from 11500C and annealed at about 60,000 for ± hours, i.e. 'steel according to the invention, B denotes a steel with 0.3% Ce 9% W and 2.5% Cr, hardened in oil from 1150 0 and annealed at about 5000C for 4 hours and
C denotes a steel with 0.3% C, 12% Cr and 12% W, hardened
EMI1.8
in oil from 1260 G and annealed at 600 C for 4 hours. It emerges from this diagram that the sensitivity of steel A
<Desc / Clms Page number 2>
according to the invention is considerably lower than in the case of steel B, and represents only a fraction (about 5%) of the temperature sensitivity of steel G.
The steel alloy that is proposed is subjected to a heat treatment by quenching from a temperature of 1100-1200 C to a temperature below 500 C, followed by annealing at 500-700 C, preferably 550- 600 C. The heat treatment can therefore be carried out at a lower temperature than in the case of the type of steel with 12 wolfram and 12% chromium respectively.
The steel alloy according to the invention has, compared to previously known alloys intended for the same purpose, considerably better resistance to the formation of cracks caused by repeated temperature variations, as well as resistance. very high hot and very good annealing stability. The comparatively low wolfram content is also advantageous from an economic point of view
A steel to be used according to the invention can have the following composition:
0.35% C
12% Gold
8% W up to 2% V up to 2% 15: 1 and the rest iron with the usual impurities.
Up to 60% molybdenum can be substituted for the wolfram component.
CLAIMS
1. Use of a steel
0.2 - 0.5% carbon
10 - 15% chromium
6 - 10% wolfram, if necessary replaced up to 60% by a corresponding amount of molybdenum, up to 2% vanadium up to 2% manganese if necessary up to 2% titanium, tantalum and niobium respectively, optionally up to 2% silicon optionally up to 10% cobalt and nickel respectively, with the usual impurities., and the remainder of iron, as material for the manufacture of hot working tools, for example tools for mechanical or pressure casting and for hot stamping;
, exhibiting high hot hardness, good annealing stability and high resistance to temperature variations, which tools are subjected to a heat treatment consisting of quenching from a temperature of 1100-1200 C to a temperature below 500 C, followed by annealing at 500-700C, preferably 550-600c.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.