CZ277985B6

CZ277985B6 - High alloy for the manufacture of cast tools

Info

Publication number: CZ277985B6
Application number: CS893300A
Authority: CZ
Inventors: Zdenek Ing Kolar; Josef Kundrat
Original assignee: Z Presneho Strojirenstvi Zlin
Priority date: 1989-06-01
Filing date: 1989-06-01
Publication date: 1993-07-14
Also published as: CZ330089A3

Abstract

The main alloying elements of this high-alloy for the production of cast tools, particularly cutting and pressing tools for cold and hot work, are wolfram, molybdenum, and vanadium. It contains by weight 1.1 to 1.3 % of carbon, 3 to 4.5% of chromium, 2.7 to 3.5 % of molybdenum, 5 to 7 % of wolfram, 2.7 to 3.5% of vanadium, and in addition it can contain 0.01 to 0.5 % of silicon and also may contain 0.01 to 0.5% of manganese and/or 0.01 to 0.02 % of boron and/or 0.01 to 0.6% of titanium and/or 0.01 to 1% of aluminium. The rest of the alloy is iron.

Description

(57) Anotace:(57)

Vysocelegovaná slitina pro výrobu odlévaných nástrojů, zejména řezných a lisovacích pro práci za studená i za tepla, u níž hlavními legujícími prvky jsou wolfram, molybden a vanad, obsahuje v hmot, množstvích 1,1 až 1,3 % uhlíku, 3 až 4,5 % chrómu, 2,7 až 3,5 % molybdenu, 5 až 7 % wolframu, 2,7 až 3,5 % vanadu, dále může obsahovat 0,01 až 0,5 % křemíku a dále může obsahovat 0,01 až 0,5 % manganu a/nebo 0,01 až 0,02 % boru, a/nebo 0,01 až 0,6 % titanu, a/nebo 0,01 až 1 % hliníku. Zbytek slitiny tvoří železo.High-alloy alloy for the production of cast tools, in particular cold and hot cutting and pressing tools, in which the main alloying elements are tungsten, molybdenum and vanadium, containing by weight, amounts of 1.1 to 1.3% carbon, 3 to 4, 5% chromium, 2.7 to 3.5% molybdenum, 5 to 7% tungsten, 2.7 to 3.5% vanadium, may further contain 0.01 to 0.5% silicon, and may also contain 0.01 to 0.5% manganese and / or 0.01-0.02% boron, and / or 0.01-0.6% titanium, and / or 0.01-1% aluminum. The rest of the alloy is iron.

CO nCO n

0)0)

CMCM

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká vysocelegované slitiny pro výrobu odlévaných nástrojů, zejména řezných a lisovacích nástrojů pro práci za studená i za tepla, jejímiž hlavními legujícími prvky jsou wolfram, molybden a vanad.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a high alloy alloy for the production of cast tools, in particular cold and hot cutting and pressing tools, the main alloying elements of which are tungsten, molybdenum and vanadium.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Současný světový trend při obrábění ocelí směřují k dosahování stále vyšších výkonů jedním nástrojem. Zvyšování výkonnosti nástrojů se dosahuje bud pomocí konstrukčních změn, nebo změn, popřípadě úprav používaných materiálů.The current world trend in steel machining is leading to ever higher performance with one tool. Improvements in tool performance are achieved either through design changes or changes or modifications to the materials used.

Jedny z používaných typů nástrojů jsou odlévané nástroje. Pro výrobu těchto nástrojů se dosud běžně používá nástrojová rychlořezná ocel s vyšším obsahem wolframu. Tato ocel vyhovuje pro běžné obrábění ocelí s nižší pevností a řadí se tedy mezi tzv. výkonné oceli. Při použití této oceli pro obrábění materiálů s pevností nad 1 000 MPa dochází již k rychlému otupení ostří nástroje a vzniká tak podstatně vyšší spotřeba nástrojů, čímž se výroba prodražuje a zpomaluje jednak vyšší cenou za použité nástroje a mimo to také větším počtem manipulačních časů nutných pro výměnu nástrojů a opětovné seřízení stroje.One of the tool types used is cast tools. For the production of these tools, high speed tool steel with a higher tungsten content has been commonly used. This steel is suitable for conventional machining of steels with lower strength and is therefore one of the so-called high-performance steels. The use of this steel for machining materials above 1000 MPa results in a rapid blunting of the tool tip, resulting in significantly higher tool consumption, thus making production more expensive and slowing both at a higher cost for the tools used and, moreover, at a greater handling time changing tools and re-setting the machine.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedené nevýhody je možno odstranit vysocelegovanou slitinou pro výrobu odlévaných nástrojů podle vynálezu, jejímiž hlavními legujícími prvky jsou wolfram, molybden a vanad a jejíž podstatou je, že obsahuje v hmot, množstvích 1,1 až 1,3 % uhlíku, 3 ažThese disadvantages can be overcome by the high alloy alloy for the production of the casting tools according to the invention, the main alloying elements of which are tungsten, molybdenum and vanadium and which contain, by weight, amounts of 1.1 to 1.3% carbon,

4.5 % chrómu, 2,7 až 3,5 % molybdenu, 5 až 7 % wolframu, 2,7 až4.5% chromium, 2.7 to 3.5% molybdenum, 5 to 7% tungsten, 2.7 to 3.5%

3.5 % vanadu. Podstatné je i to, že vysocelegovaná slitina obsahuje.v hmot, množstvích 0,01 až 0,5 % křemíku, dále může obsahovat 0,01 až 0,5 % manganu a může obsahovat i 0,01 až 0,02 % boru a/nebo 0,01 až 0,6 % titanu a/nebo 0,01 až 1 % hliníku a zbytek slitiny tvoří železo.3.5% vanadium. It is also important that the high-alloy alloy contains, in masses, amounts of 0.01 to 0.5% silicon, furthermore it can contain 0.01-0.5% manganese and can also contain 0.01-0.02% boron, and and / or 0.01 to 0.6% titanium and / or 0.01 to 1% aluminum and the remainder of the alloy is iron.

Pokrok dosažený vytvořením vysocelegované slitiny pro výrobu vysocevýkonných odlévaných nástrojů při zachování všech požadovaných vlastností nástroje, a to zejména houževnatosti spočívá v tom, že se vhodnou kombinaíc prvků získá Slitina, která má větší tvrdost po tepelném zpracování a podstatně vyšší odolnost proti opotřebení než dosud známé druhy litých nástrojových ocelí. Pokrokem je i to, že slitina neobsahuje deficitní kobalt a vysokého řezného výkonu je dosahováno zvýšením obsahu dostupnějšího vanadu. Slitina obsahuje molybden, tím má lepší zabíhavost, což odpovídá světovému trendu vývoje litých ocelí, ale hlavně u ní molybden zjemňuje austenitické zrno, čímž je dosaženo příznivého vlivu na zvýšení tvrdosti a houževnatosti. Konečně pokrokem je i to, že vytvořením této vysocelegované slitiny dochází k úspoře nástrojů při současném dosažení vyšších výkonů, a tím ke zlevnění výroby.The progress achieved by providing a high alloy alloy for the production of high-performance cast tools while maintaining all the required properties of the tool, in particular toughness, is to provide an appropriate combination of elements with an alloy having greater hardness after heat treatment and substantially higher wear resistance cast tool steels. Also progressive is that the alloy does not contain deficient cobalt and high cutting performance is achieved by increasing the content of more available vanadium. The alloy contains molybdenum, the better its running-in, which corresponds to the world trend of development of cast steels, but mainly molybdenum softens the austenitic grain, which has a beneficial effect on increasing hardness and toughness. Finally, the advancement is that the creation of this high-alloy alloy results in savings of tools while achieving higher performance, and thus making production less expensive.

Příkladné provedení vynálezuAn exemplary embodiment of the invention

Příklad 1Example 1

Vysocelegovaná slitina pro výrobu odlévaných frézovacích nástrojů má toto hmot, složení: 1,2 % uhlíku, 4 % chrómu, 3 % molybdenu, 6 % wolframu, 3 % vanadu, 0,4 % křemíku, 0,4 % manganu, 0,02 % boru, 0,4 % titanu a 0,7 % hliníku. Zbytek slitiny tvoří železo.High alloy alloy for the production of cast milling tools has the following composition: 1.2% carbon, 4% chromium, 3% molybdenum, 6% tungsten, 3% vanadium, 0.4% silicon, 0.4% manganese, 0.02 % of boron, 0.4% of titanium and 0.7% of aluminum. The rest of the alloy is iron.

Slitina má příznivé technologické vlastnosti a nevyžaduje žádných speciálních způsobů lití, ani zavádění netradičních obráběcích technologií a nástrojů.The alloy has favorable technological properties and does not require any special casting methods or the introduction of non-traditional machining technologies and tools.

Slitina jé obzvláště vhodná pro řezné nástroje, jako například frézy, kotoučové pilky, řezné části soustružnických nožů, ale také na lisovací nástroje. Nástroje odlité z této slitiny jsou vhodné pro práci za normálních i zvýšených teplot aniž by docházelo k proměnám jejich požadovaných vlastností jako je především tvrdost, jejíž hodnota je 67 HRc.The alloy is particularly suitable for cutting tools such as milling cutters, circular saws, turning parts for turning tools, but also for stamping tools. Tools cast from this alloy are suitable for working at both normal and elevated temperatures without altering their desired properties, such as hardness of 67 HRc.

Příklad 2Example 2

Vysocelegovaná slitina pro výrobu odlévaných nástrojů má následující složení: 1,15 % uhlíku, 3,8 % chrómu,The high alloy alloy for the production of cast tools has the following composition: 1.15% carbon, 3.8% chromium,

2.8 % molybdenu, 5,5 % wolframu, 2,8 % vanadu, 0,1 % křemíku, 0,2 % manganu, 0,02 % boru. Zbytek slitiny tvoří železo. Tvrdost slitiny je 66 HRc.2.8% molybdenum, 5.5% tungsten, 2.8% vanadium, 0.1% silicon, 0.2% manganese, 0.02% boron. The rest of the alloy is iron. The hardness of the alloy is 66 HRc.

Příklad 3Example 3

Vysocelegovaná slitina pro výrobu odlévaných nástrojů má toto hmot, složení: 1,1 % uhlíku, 3,2 % chrómu, 3,1 % molybdenu,The high alloy alloy for the production of cast tools has the following composition: 1.1% carbon, 3.2% chromium, 3.1% molybdenum,

6,5 % wolframu, 3,1 % vanadu, 0,25 % křemíku, 0,15 % manganu a 0,8 % hliníku. Zbytek slitiny tvoří železo. Tvrdost slitiny je 65 HRc.6.5% tungsten, 3.1% vanadium, 0.25% silicon, 0.15% manganese, and 0.8% aluminum. The rest of the alloy is iron. The hardness of the alloy is 65 HRc.

Příklad 4Example 4

Vysocelegovaná slitina pro výrobu odlévaných nástrojů má toto hmot, složení: 1,3 % uhlíku, 4,3 % chrómu, 3,4 % molybdenu,The high alloy alloy for the production of cast tools has the following composition: 1.3% carbon, 4.3% chromium, 3.4% molybdenum,

6.9 % wolframu, 3,4 % vanadu, 0,35 % křemíku, 0,3 % manganu. Zbytek slitiny tvoří železo. Tvrdost slitiny je 67 HRc.6.9% tungsten, 3.4% vanadium, 0.35% silicon, 0.3% manganese. The rest of the alloy is iron. The hardness of the alloy is 67 HRc.

Claims

PATENT TOOLS

1. A high-alloy alloy for the production of cast tools, in particular cold and hot cutting and pressing tools, in which the main alloying elements are tungsten, molybdenum and vanadium, characterized in that it contains in amounts of from 1.1 to 1.1

1.3% carbon, 3 to 4.5% chromium, 2.7 to 3.5% molybdenum, 5 to 7% tungsten, 2.7 to 3.5% vanadium and the remainder of the alloy is iron.

A high-alloy alloy for the production of casting tools according to claim 1, characterized in that it contains, in mass, amounts of 0.01 and 6 0.5% silicon.

High-alloy alloy for the production of cast tools according to claims 1 and 2, characterized in that it contains in amounts of 0.01 to 0.5% by weight of manganese.

High-alloy alloy for the production of casting tools according to claims 1, 2 and 3, characterized in that it comprises in wt. 0.01% to 0.02% boron.

A high-alloy alloy for the production of cast tools according to any one of claims 1, 2, 3, 4, characterized in that it contains in amounts of 0.01 to 0.6% by weight of titanium.

A high-alloy alloy for the production of cast tools according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, characterized in that it contains, by weight, amounts of 0.01 to 1% aluminum.