CS255807B1

CS255807B1 - Sintered tool steel enriched with the addition of hard compounds

Info

Publication number: CS255807B1
Application number: CS847465A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Kraus
Original assignee: Vladimir Kraus
Priority date: 1984-10-02
Filing date: 1984-10-02
Publication date: 1988-03-15
Also published as: CS746584A1

Abstract

Slinutá nástrojová ocel obsahující v celkovém množství 60 až 95 % hmotnosti základní slitiny, která obsahuje 0,3 až 0,7 % hmotnosti uhlíku, 1 až 9 % hmotnosti wolframu, stopy až 4 % hmotnosti molybdenu, stopy až 10 % hmotnosti kobaltu, stopy až 2 % hmotnosti vanadu, 1 až 5 % hmotnosti chrómu, stopy až 3 % hmotnosti křemíku a ostatní technologicky nutné doprovodné nečistoty, vyznačená tím, že obsahuje v celkovém množství 5 až 40 % hmotnosti karbidů, karbonitridů nebo nitridů bóru a/nebo křemíku, jednotlivě nebo ve vzájemné kombinaci a/nebo oxidů hliníkuSintered tool steel containing in total 60 to 95% by weight of the base alloy, which contains 0.3 to 0.7% by weight of carbon, 1 to 9% by weight of tungsten, traces of up to 4% by weight of molybdenum, traces of up to 10% by weight of cobalt, traces of up to 2% by weight of vanadium, 1 to 5% by weight of chromium, traces of up to 3% by weight of silicon and other technologically necessary accompanying impurities, characterized in that it contains in total 5 to 40% by weight of carbides, carbonitrides or nitrides of boron and/or silicon, individually or in combination with each other and/or aluminum oxides

Description

Vynález se týká slinuté nástrojové oceli obohacené přísadou tvrdých sloučenin, které zlepšují její odolnost proti opotřebení, vyráběné technologií práškové metalurgie, tj. slinováním granulované taveniny a/nebo práškových složek.The invention relates to a sintered tool steel enriched with the addition of hard compounds which improve its wear resistance produced by powder metallurgy technology, i.e. by sintering the granulated melt and / or powder components.

Pro výrobu ocelových nástrojů, u nichž se vyžaduje velká odolnost proti opotřebení se nejčastějí užívá ledeburitické oceli, obsahující 10 až 40 % hmotnosti ledeburitických karbidů typu M^C, M₂C nebo MC. Jsou známy i slitiny vyráběné technologií práškové metalurgie, obsahující vedle těchto karbidů ještě přísadu karbidu, karbonitridu nebo nitridu titanu. Nevýhodou těchto materiálů je přítomnost ledeburitických karbidů wolframu, molybdenu nebo vanadu, které vážou velký podíl slitinových přísad a nezaručují nejvyšší odolnost proti opotřebení.Ledeburitic steels containing 10 to 40% by weight of Ledeburitic carbides of the M ^ C, M ₂ C or MC type are most commonly used for the production of steel tools requiring high wear resistance. Alloys produced by powder metallurgy technology are also known which contain, in addition to these carbides, a carbide, carbonitride or titanium nitride additive. The disadvantage of these materials is the presence of ledeburitic tungsten, molybdenum or vanadium carbides, which bind a large proportion of alloy additives and do not guarantee the highest wear resistance.

Uvedené nevýhody je možno omezit ocelí se subledeburitickou základní strukturou, jejíž složení je na rozhraní nadeutektoidní a ledeburitické oblasti příslušného rovnovážného systému, obohacenou přísadou sloučenin titanu. Tlaková ocel je popsána v čs. autorském osvědčení č. 255 202.These disadvantages can be reduced by a steel with a subledeburitic base structure whose composition is at the interface of the nadutectoid and ledeburitic regions of the respective equilibrium system, enriched with the addition of titanium compounds. Pressure steel is described in MS. Certificate No. 255 202.

Dalšího zlepšení, které se projeví bud zlepšením odolnosti proti opotřebení nebo zmenšením ceny oceli, ev. její měrné hmotnosti, je možno dosáhnout slinutou nástrojovou ocelí obsahující v celkovém množství 60 až 95 % hmotnosti základní slitiny, která obsahuje G,3 až 0,7 % hmotnosti uhlíku, 1 až 9 % hmotnosti wolframu, stopy až 4 % hmotnosti molybdenu, stopy až 10 % hmotnosti kobaltu, stopy až 2 % hmotnosti vanadu, 1 až 5 % hmotnosti chrómu, stopy až 3 % hmotnosti křemíku a ostatní doprovodné technologicky nutné nečistoty podle vynálezu, jehož podstatou je, že ocel obsahuje v celkovém množství 5 až 40 % hmotnosti karbidů, karbonitridů nebo nitridů bóru a/nebo křemíku, jednotlivě nebo ve vzájemné kombinaci a/nebo oxidů hliníku.A further improvement which results in either an improvement in wear resistance or a reduction in the cost of steel, respectively. its specific weight can be achieved by sintered tool steel containing, in a total amount of 60 to 95% by weight of the base alloy, containing G, 3 to 0.7% by weight of carbon, 1 to 9% by weight of tungsten, traces up to 4% by weight of molybdenum, traces up to 10% by weight of cobalt, traces up to 2% by weight of vanadium, 1 to 5% by weight of chromium, traces of up to 3% by weight of silicon and other accompanying technologically necessary impurities according to the invention carbides, carbonitrides or nitrides of boron and / or silicon, singly or in combination with each other and / or aluminum oxides.

V oceli podle vynálezu je obsah uhlíku a wolframu, molybdenu nebo vanadu vyvážen tak, aby po zakalení z obvyklých kalicích teplot podíl nerozpuštěných karbidů, obsahujících uvedené přísady nepřekročil 10 % hmotnosti. Nejvýhodnějsi je takové složení, při němž se v zakaleném stavu tyto karbidy právě ještě neobjevují vůbec; takové oceli /bez přísady tvrdých fází/ označované jeko subledeburitické jsou známy a v odborné literatuře obvykle popisovány termínem ”matrix.In the steel according to the invention, the content of carbon and tungsten, molybdenum or vanadium is balanced so that after turbidity from the usual quenching temperatures the proportion of undissolved carbides containing said additives does not exceed 10% by weight. Most preferred is a composition in which, in the cloudy state, these carbides do not appear at all; such steels (without the addition of hard phases) referred to as subledeburitic are known and usually described in the literature by the term "matrix".

Subledeburitická ocel podle vynálezu obsahuje kromě výše uvedených přísad ještě 5 až 40 % hmotnosti velmi tvrdých sloučenin bóru, křemíku a/nebo hliníku obvykle ve formě částic, jejichž velikost nepřekračuje 10 /um. Tvrdé sloučeniny mohou být při výrobě oceli technologií práškové metalurgie přidány bud přímo ve formě prášku nebo jejich složky mohou být přidány v potřebném množství do taveniny při přípravě granulátu nebo ve formě čistých práškových složek, takže potřebný podíl tvrdých sloučenin vznikne v průběhu výrobního procesu.In addition to the abovementioned additives, the sub -eburitic steel according to the invention also contains 5 to 40% by weight of very hard boron, silicon and / or aluminum compounds, usually in the form of particles whose size does not exceed 10 µm. In the manufacture of steel, the hard compounds can be added either directly in powder form by powder metallurgy technology or their components can be added in the required amount to the melt to prepare the granulate or in the form of pure powder components so that the required proportion of hard compounds is generated during the manufacturing process.

Subledeburitická ocel s přísadou sloučenin bóru, křemíku a/nebo hliníku má ve srovnání s dosud známými typy ocelí lepší kombinaci aktivních a pasivních technologických vlastností.Subledeburitic steel with the addition of boron, silicon and / or aluminum compounds has a better combination of active and passive technological properties compared to known steel grades.

Je tvrdší a odolnější proti opotřebení, při zachování jemného zrna má lepší popouštěcí stálost, je lépe obrobitelná broušením, má menší měrou hmotnost a je podstatně levnější.It is harder and more resistant to wear, while maintaining fine grain, it has better tempering stability, is easier to grind, has less weight and is significantly cheaper.

příklady oceli podle vynálezu:Examples of steel according to the invention:

Příklad 1Example 1

Ocel podle vynálezu obsahující v celkovém množství 10 % hmotnosti karbidu křemíku a 90 % hmotnosti základní slitiny o složení 0,6 % hmotnosti uhlíku, 2,5 % hmotnosti wolframu, 2,5 % hmotnosti molybdenu, 0,8 % hmotnosti vanadu, 4,5 % hmotnosti chrómu, kobalt, křemík, mangan a další technologicky nutné nečistoty v celkovém množství 1 % hmotnosti.Steel according to the invention containing, in total, 10% by weight of silicon carbide and 90% by weight of a base alloy of 0.6% by weight of carbon, 2.5% by weight of tungsten, 2.5% by weight of molybdenum, 0.8% by weight of vanadium, 5% by weight of chromium, cobalt, silicon, manganese and other technologically necessary impurities in the total amount of 1% by weight.

Ocel vyrobena technologií práškové metalurgie slinutím směsi základní slitiny vé formě Steel made by powder metallurgy technology by sintering the base alloy mixture in the form

255807 ' granulátu o velikosti zrna 10 až 200 /um a práškového karbidu křemíku o velikosti zrna max. 5 /um. Tvrdost po tepelném zpracování 72 HRC.255807 'granules with a grain size of 10 to 200 µm and silicon carbide powder of a grain size of max. 5 µm. Hardness after heat treatment 72 HRC.

Příklad 2Example 2

Ocel podle vynálezu obsahující v celkovém množství 5 % hmotnosti karbidu boru a 95 % hmotnosti základní slitiny o složení 0,5 % hmotnosti uhlíku, 4 % hmotnosti wolframu,Steel according to the invention containing, in total, 5% by weight of boron carbide and 95% by weight of a base alloy of 0.5% by weight of carbon, 4% by weight of tungsten,

1,5 % hmotnosti molybdenu, 0,5 % hmotnosti vanadu, 3,5 % hmotnosti chrómu, kobalt, křemík, mangan a další technologicky nutné nečistoty v celkovém množství 1 % hmotnosti.1.5% by weight of molybdenum, 0.5% by weight of vanadium, 3.5% by weight of chromium, cobalt, silicon, manganese and other technologically necessary impurities in a total amount of 1% by weight.

Ocel vyrobena technologií práškové metalurgie slinutím směsi práškových složek základní slitiny o velikosti zrna max. 20 um a práškového karbidu boru o velikosti zrna max.* 10 ^im. Tvrdost po tepelném zpracování 70 až 71 HRC.Steel made by powder metallurgy technology by sintering a mixture of powder components of the base alloy with a grain size of max. 20 µm and powdered boron carbide with a grain size of max. * 10 µm. Hardness after heat treatment 70 to 71 HRC.

Oceli jsou určeny pro výrobu nejvýkonnějších řezaných nástrojů a pro lisovací nástroje s nejvyššími nároky na odolnost proti opotřebení.The steels are designed for the production of the most powerful cutting tools and for pressing tools with the highest demands on wear resistance.

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Sintered tool steel enriched with hard compound additive containing in total amount of 60 to 95% by weight of base alloy, containing 0,3 to 0,7% by weight of carbon, 1 to 9% by weight of tungsten, traces of up to 4% by weight of molybdenum, traces of up to 10% by weight of cobalt, traces up to 2% by weight of vanadium, 1 to 5% by weight of chromium, traces of up to 3% by weight of silicon and other technologically necessary accompanying impurities, characterized in that it contains 5 to 40% by weight of carbides, carbonitrides or boron nitrides; or silicon, individually or in combination with each other and / or aluminum oxides.