CZ292392B6 - Martenzitická nerezová ocel se zlepšenou obrobitelností - Google Patents

Martenzitická nerezová ocel se zlepšenou obrobitelností Download PDF

Info

Publication number
CZ292392B6
CZ292392B6 CZ19941419A CZ141994A CZ292392B6 CZ 292392 B6 CZ292392 B6 CZ 292392B6 CZ 19941419 A CZ19941419 A CZ 19941419A CZ 141994 A CZ141994 A CZ 141994A CZ 292392 B6 CZ292392 B6 CZ 292392B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
weight
steel
percent
steels
martensitic
Prior art date
Application number
CZ19941419A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ141994A3 (en
Inventor
Olivier Bletton
Jacques Bayol
Pascal Terrien
Original Assignee
Ugine-Savoie Imphy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=9448102&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CZ292392(B6) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Ugine-Savoie Imphy filed Critical Ugine-Savoie Imphy
Publication of CZ141994A3 publication Critical patent/CZ141994A3/cs
Publication of CZ292392B6 publication Critical patent/CZ292392B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/60Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Abstract

Martenzitick nerezov ocel se zlepÜenou obrobitelnost obsahuje mno stv , uveden m v % hmotnostn ch uhl k pod 1,2 %, k°em k do 2 %, mangan do 2 %, chrom od 10,5 do 19 %, s ru do 0,55 %, v pn k alespo 32.10.sup.-4.n. %, kysl k alespo 70.10.sup.-4.n. %, nikl do 6 %, molybden do 3 % a alespo jeden z prvk , zvolen² ze skupiny zahrnuj c wolfram, kobalt, niob, titan, tantal, zirkon, vanad mimoto m za podm nky, e obsah niklu je od 2 do 6 % hmotn. a vm stky hlinitok°emi itanu v penat ho typu anorthit a/nebo pseudowollastonit a/nebo gehlenit a zbytek tvo° elezo a nevyhnuteln ne istoty, p°i em pom r obsah v pn ku a kysl ku Ca/O je v rozmez od 0,2 do 0,6 a tato ocel je podrobena alespo jednomu tepeln mu zpracov n kalen m pro vytvo°en martenzitick struktury.\

Description

Jako nerezové oceli jsou označovány slitiny železa, obsahující alespoň 10,5 % hmotn. chrómu. Ve slitinách železa mohou být obsaženy i jiné prvky, modifikující strukturu a vlastnosti slitiny. Čtyři hlavní struktury jsou:
martenzitické oceli, feritické oceli, austenitické oceli a austeno-feritické oceli.
Martenzitické oceli obecně obsahují 12 až 18 % hmotn. chrómu a obsah uhlíku může dosahovat v průměru okolo 1 % hmotn.. Četné prvky ve slitině, jako je nikl, molybden, křemík, titan, vanad a niob, umožňují další širokou volbu vlastností a jsou podkladem k aplikacím tak rozmanitým, jako jsou mechanické konstrukce, nářadí, nožířství, provádění oxidace za tepla atd.
Tyto oceli vynikají mezi jiným vynikající odolností proti korozi, což je způsobeno obsahem chrómu, jakož i zvýšením mechanických vlastností, které lze vysvětlit martenzitickou strukturou.
Je známý velký počet martenzitických nerezových ocelí, která vykazují různá složení a různé vlastnosti z hlediska použití. Mezi četnými a nejběžnějšími variacemi lze citovat:
- slitiny na základě příměsí chrómu a uhlíku bez obsahu niklu. Jejich významnými charakteristickými vlastnostmi jsou tvrdost, odolnost korozi a leštitelnost.
- slitiny s obsahem 16 % hmotn. chrómu a navíc niklu. Přítomnost chrómu jim udílí dobrou odolnost proti korozi, obsah niklu (2 až 4 %) umožňuje získat martenzitickou strukturu po kalení.
- slitiny se strukturním tvrzením. Vykazují vynikající odolnost vůči korozi a vysoce charakteristickými mechanickými vlastnostmi.
- slitiny s obsahem 12 % hmotn. chrómu, ale zlepšené přidáním prvků jako je vanad, molybden, wolfram, křemík, niob, titan atd.
Cílem je vylepšit jednu nebo více vlastností pro využití materiálu, jako je odolnost vůči teplotě, tečení, rázová houževnatost, odolnost vůči korozi atd.
V případě všech těchto variací závisí struktura konečného produktu a jeho odpovídající mechanické vlastnosti z velké míry na tepelném zpracování. Mezi tri běžné úpravy patří kalení, popouštění a změkčování temperováním.
Cílem kalení je získání oceli s martenzitickou strukturou a s velmi zvýšenou tvrdostí.
Popouštění dovoluje zvýšit tažnost, jež je po kalení slabá a změkčování temperováním umožňuje získat kov, který lze dále použít k běžným operacím jako je obrábění a tváření.
-1 CZ 292392 B6
Všechny tyto způsoby úpravy jsou funkcí složení té či oné slitiny s přihlédnutím k teplotě při úpravě popouštěním, k době trvání této úpravy, s přihlédnutím ke způsobu chlazení atd.
Martenzitické nerezové oceli se velmi těžko obrábějí a opracovávají. To je dáno několika příčinami, jimiž lze tuto skutečnost vysvětlit.
Jejich velká tvrdost způsobuje mechanickou únavu obráběcích nástrojů, které jsou vystaveny velkému namáhání a mohou se v krátké době zlomit.
Mimo to zvýšené třecí síly ve spojení se špatnou tepelnou vodivostí mohou zavinit vznik vyšší teploty na povrchu obráběcího nástroje a obráběcí oceli, tím pak dochází k tepelné únavě a degradaci difúzí.
Jinak oblasti oddělování spon jsou často redukovány.
Konečně, přítomnost tvrdých oxidů kovů jako jsou oxidy hliníku nebo chromuje faktorem, který ztěžuje použitelnost řezných nástrojů.
Opotřebení nástrojů tedy má různé důvody u martenzitických nerezových ocelí (zvýšená tvrdost, významné tření), a u ocelí austenitických (zpevnitelnost, špatná tepelná vodivost, obtížné oddělování spon).
Pro zlepšení obrobitelnosti bylo zvoleno již hodně cest, ale všechny tyto postupy jsou celkem nevhodné.
Přidáním síry dojde ke vzniku simíků manganu, často i chrómu, zhorší se odolnost vůči korozi, deformovatelnost za tepla i za studená, svařitelnost, jakož i se ovlivní další charakteristické mechanické vlastnosti v nežádoucím smyslu.
Přidáním selenu slouží jako doplněk obsahu síry a má tendenci utvořit obalovat částice simíků a zlepšit v příčném směru mechanické charakteristiky. Kromě ceny je tento prvek také vysoce toxický.
Přidání teluru dovoluje vznik kuliček simíků, takže se projevuje snížení anisotropie ocele, zejména anisotropie jejích mechanických vlastností. Rovněž se zlepší obrabitelnost, ale současně s nevýhodou snížení schopnosti úpravy za tepla. Použitelnost teluru jez toho důvodu omezená.
Přidání olova, které je nerozpustné v oceli, se projeví vznikem kulovitých zrníček, ale tento prvek je rovněž nevhodný pro svou jedovatost, navíc zhoršuje kujnost.
Z francouzského patentového spisu FR 2 648 477 A je známa austenitická ocel s obsahem síry se zlepšenou obrobitelnosti, obsahující určitý podíl vápníku a kyslíku, které zlepšují obrobitelnost.
Je totiž dobře známo, že nerezové austenitické oceli jsou těžko obrobitelné, z velké části je příčinou jejich slabá tepelná vodivost, tj. špatný obvod tepla vytvářeného v místě doteku obráběcího nástroje, rychlé opotřebení tohoto nástroje a vysoká zpevnitelnost těchto ocelí, vytvářející lokální oblasti se zvýšenou tvrdostí.
Během zpracování oceli mají vzhledem ke zvýšené teplotě v místech řezu tyto vměstky lubrifikační roli v místě styku povrchu oceli s obráběcím nástrojem, což vede ke sníženému opotřebení obráběcích nástrojů a také k lepšímu povrchu obráběcích kusů.
Navíc v oblasti zpracování nevyžadují austenitické oceli významnější tepelnou úpravu umožňující modifikaci fyzikálně-chemického stavu oceli a vměstků.
-2CZ 292392 B6
Martenzitické oceli jsou jako takové kalitelné a jejich vlastností je vysoká tvrdost. Z toho důvodu není problém obtíží při obrobitelnosti dokonale vyřešen.
Podstata vynálezu
Úkolem předloženého vynálezu je redukovat problémy, které se vyskytují při obrábění martenzitických ocelí, přičemž se zachovají jejich vlastnosti z hlediska deformovatelnosti a kovatelnosti za tepla i za studená, jejich charakteristické vlastnosti mechanické a jejich specifičnost při tepelných úpravách.
Podstatou předloženého vynálezu je martenzitická nerezová ocel se zlepšenou obrobitelnosti, která obsahuje v % hmotnostních uhlík pod 1,2 %, křemík do 2 %, mangan do 2 %, chrom od 10,5 do 19 %, síru do 0,55 %, vápník alespoň 32.10“4 %, kyslík alespoň 70.10^* %, nikl do 6 %, molybden do 3 %, a alespoň jeden z prvků, zvolený ze skupiny zahrnující wolfram, kobalt, niob, titan, tantal, zirkon, vanad v množství uvedeném v % hmotnostních wolfram do 4 %, kobalt do 4,5 %, niob do 1 %, titan do 1 %, tantal do 1 %, zirkon do 1 %, vanad do 1 %, mimoto měď v množství od 1 do 5 % za podmínky, že obsah nikluje od 2 do 6 % a vměstky hlinitokřemičitanu vápenatého typu anorthit a/nebo pseudowollastonit a/nebo gehlenit a zbytek tvoří železo a nevyhnutelné nečistoty, přičemž poměr obsahů vápníku a kyslíku Ca : Oje v rozmezí 0,2 : 0,6 a tato ocel je podrobena alespoň jednomu tepelnému zpracování kalením pro vytvoření martenzitické struktury.
Dalším předmětem vynálezu je ocel která obsahuje síru v hmotnostním množství do 0,035 % hmotn., ocel která obsahuje síru v hmotnostním množství od 0,15 do 0,45 % hmotn., která byla do ocele popřípadě přidána během její výroby k získání požadované ocele, ocel která obsahuje nikl v hmotnostním množství od 1 do 5 % hmotn.
Příkladné provedení předmětného vynálezu je uvedeno dále, jakož i připojené číselné údaje napomohou porozumět vynálezu.
-3CZ 292392 B6
Přehled obrázků na výkresech
Obr. 1 představuje temámí diagram SiOz-CaO-A^Os, který se týká složení oxidů, přidávaných do oceli podle předloženého vynálezu.
Obr. 2 představuje křivky vyjadřující vývoj opotřebení nástrojů pro různé příklady, dále zde uvedené.
Příklady provedení
Martenzitické oceli mají složení a zejména pak strukturu zcela odlišnou ve srovnání s ocelemi, například austenitickými. Chování martenzitických ocelí při obrábění vykazuje specifické problémy.
Určitá obměna složení martenzitických ocelí nedovoluje zcela bezpečně zachovávat jejich vlastnosti neboje dokonce vylepšovat.
Martenzitické oceli jsou kalitelné a jsou charakteristické svou tvrdostí. Tyto oceli jsou metalurgicky velmi odlišné od austenitických ocelí. Na jedné straně je lze kalit a krystalická struktura, jak sejí dá dosáhnout za studená, není srovnatelná s austenitickou strukturou.
Na druhé straně se zpracování martenzitických nerezových ocelí liší v mnoha ohledech od zpracování austenitických ocelí.
Zejména jsou tepelná zpracování martenzitických nerezových ocelí velmi četná a dodávají kovu jeho charakteristicky pro použití. Kalení (rychlé ochlazení z vysoké teploty pod teplotu Ms počátku martenzitické transformace, která záleží na složení oceli) dovoluje získat, vycházejíce z austenitické struktury za tepla, strukturu martenzitickou. To je obvykle následováno popouštěním (udržování přechodné teploty, závislé na oceli), která dovoluje zvýšení tažnosti, která je po kalení velmi slabá.
Některé z martenzitických nerezových ocelí se ještě upravují měkčením. To se používá v případě, že kov má podstoupit složité operace, jako jsou určité druhy obrábění a tváření. Struktura kovu pak tudíž není více strukturou martenzitickou, ale feritickou strukturou s karbidy chrómu v místech dotyku zrn.
Nicméně u oceli se obnoví martenzitická struktura, jakož i odpovídající mechanické vlastnosti, po vhodném tepelném zpracování.
Posléze chemické složení martenzitických ocelí se velmi liší od složení austenitických ocelí, což se kromě jiného částečně vysvětluje nutností míti teplotu počátku martenzitické přeměny Ms dostatečně vysokou. Obsah niklu je nízký, méně než 6 % hmotn. obsah chrómu nízký pro nerezové oceli (od 11 do 19 % hmotn. chrómu).
Podle předloženého vynálezu je martenzitická ocel charakterizována složením v % hmotnostních:
uhlík pod 1,2 %, křemík do 2 %, mangan do 2 %, chrom od 10,5 do 19 %, síru menší nebo rovnou 0,4 % vápník alespoň 32.10^* %,
-4CZ 292392 B6 kyslík alespoň 70.104 %, přičemž poměr obsahu vápníku ke kyslíku Ca : O je menší nebo roven 0,2 : 0,6, takováto ocel je podrobena alespoň jednomu tepelnému zpracování kalením pro vytvoření martenzitické struktury.
Zcela překvapivě bylo zjištěno, že přidáním kujných oxidů do martenzitických ocelí, jako jsou vápenné hlinitokřemičitany typu anorthitu a/nebo pseudowollastonitu a/nebo gehlenitu. znázorněné vtemámím diagramu na obr. 1, se zachovávají hlavní vlastnosti martenzitických ocelí po tepelném zpracování, jemuž je ocel vystavena, aniž by došlo k degradaci mechanických vlastností a přitom se značnou mírou zlepšují vlastnosti týkající se obrobitelnosti.
Přitom však vměstky kujných oxidů nemívají výhodný vliv na obrobitelnost, protože se jim poddává mřížka.
S překvapením bylo zjištěno, že v krystalické mřížce odlišné, jak je tomu ve struktuře martenzitických ocelí mají oxidy také prospěšný vliv na obrobitelnost.
Navíc nebylo jasné, zda se zřetelem na rozdíly při zpracování se dospěje k témuž typu vměstků v ocelích.
Zejména bylo překvapivé, že tepelným zpracováním se nemění nic na povaze vměstků.
Nedochází k chemickým změnám, nebo při nejmenším nedochází k podstatným chemickým změnám, analyticky zjištěného složení vměstků, mezi jiným difúzí v pevném stavu a podobně i během tepelného zpracování, kterému jsou vystaveny martenzitické oceli.
Problémy obrobitelnosti martenzitických ocelí se kromě toho velmi liší od požadavků, které jsou kladeny na austenitické oceli.
Na rozdíl od austenitických ocelí nejsou martenzitické oceli zpevnitelné a jejich tepelná vodivost není tak špatná.
Naopak hlavním problémem martenzitických ocelí je při jejich obrábění tvrdost.
Není zde žádný předpoklad domýšlet se, že vměstky téhož typu by mohly mít prospěšný účinek, když problémy obrobitelnosti mají takto odlišné příčiny.
Bylo potvrzeno, že při obrábění martenzitických ocelí jsou kujné oxidy, za teplot obrábění těchto ocelí, dostatečně vyhřáty, aby vytvořily lubrikační film, který je trvale regenerován vměstky oxidů přítomných v kovu. Tento lubrikační film dovoluje snížit tření při styku materiálu s obráběcím nástrojem. Velmi důležitý efekt daný velkou tvrdostí materiálu se tím proto sníží.
Byly testovány dvě skupiny martenzitických ocelí, jedna obsahující síru v množství 0,15 až 0,45 % hmotn., druhá s obsahem síry nižším než 0,035 % hmotn..
Bylo zjištěno, že přítomnost kujných oxidů v oceli nemá vliv na odolnost proti korozi, ať již jde o vznik důlků a nebo dutinek, což platí jak pro slitiny s malým obsahem síry, tak i pro slitiny s vyšším obsahem síry.
Obecně řečeno, přínos týkající se obrobitelnosti není v žádném případě na závadu vlastností jako je kujnost nebo opracovatelnost za tepla nebo studená.
Bylo rovněž pozorováno, že přidané oxidy se uchovávají své vlastnosti, bez ohledu na provedené tepelné zpracování.
-5CZ 292392 B6
Podle předloženého vynálezu se provádí přidávání kujných oxidů bez ohledu na poměr přidaného uhlíku a dusíku, jehož pokles, jak bylo dokázáno, má snahu snižovat potřebné mechanické vlastnosti.
Předložený vynález se také týká martenzitických ocelí, do kterých bylo přidáno hmotnostně 2 až 6 % niklu a 1 až 5 % mědi nebo také méně 3 % molybdenu.
Nikl je nezbytný v ocelích s obsahem nad 16% hmotn. chrómu, aby se dospělo po kalení k martenzitické struktuře.
Při obměnách určených ke strukturnímu tvrzení, nikl - kromě zmíněné již úlohy - tedy zmenšení množství δ-feritu - vytváří s mědí fázi „Ni3Cu“, která vytvrzuje kov. V tomto případě se nedosáhne vytvrzení pouze uhlíkem, jehož obsah je relativně nízký.
Měď dovoluje v kombinaci s kovem dosažení strukturního vytvrzení a to má za následek zvýšení mechanických vlastností.
Molybden zvyšuje odolnost proti korozi a má výhodný vliv na tvrdost a rovněž zvyšuje rázovou houževnatost.
Martenzitická ocel podle předloženého vynálezu může rovněž obsahovat stabilizující prvky, zvolené ze souboru zahrnujícího wolfram, kobalt, niob, titan, zirkon v následujících hmotnostních množstvích:
wolfram nejvýše do 4 %, kobalt nejvýše do 4,5 %, niob nejvýše do 1 %, titan nejvýše do 1 %, tantal nejvýše do 1 %, zirkon nejvýše do 1 %.
V praktickém příkladu provedení martenzitické oceli A podle předloženého vynálezu je složení v % hmotn. následující:
uhlík 0,205 %, křemík 0,462 %, mangan 0,52 %, chrom 12,34 %, molybden 0,041 %, síra 0,024 %, fosfor 0,022 %, dusík 0,046 %, a přidává se vápník 30.1 θ'4 %, kyslík 129.10^* %, zbytek tvoří železo.
Poměr obsahu vápníku ke kyslíku Ca : O je rovný 0,22.
V tomto příkladě obsahuje ocel A méně než 0,5 % hmotn. niklu a méně než 0,2 % mědi.
Uvedená ocel byla porovnána s dvěma referenčními ocelmi, jejichž složení je v % hmotn. následující:
-6CZ 292392 B6
Referenční ocel 1 Referenční ocel 2
Uhlík 0,184 0,194
Křemík 0,359 0,364
Mangan 0,530 0,731
Nikl 0,180 0,313
Chrom 12,63 12,77
Molybden 0,135 0,093
Měď 0,084 0,088
Síra 0,022 0,002
Fosfor 0,018 0,017
Dusík 0,056 0,049
a zbytek tvoří železo
Všechny tři oceli byly testovány na obrobitelnost při soustružení.
Soustružení bylo prováděno za použití masivních destiček ze slinutého karbidu, testem označeným Vb30/0,3, který sestává z určení rychlosti, pro kterou opotřebení probroušením činí 0,3 mm za 30 minut obrábění a právě tak za použití destiček s povlakem slinutého karbidu testem Vbl5/0,15, který sestává z určení rychlosti, pro kterou opotřebení probroušením činí 0,15 mm za 15 minut obrábění.
Z tabulky 1 uvedené dále plyne, že mechanické vlastnosti nejsou nijak pozměněny přidáním vměstků kujných oxidů při dvou tepelných zpracováních, první (I) spočívající v kalení v oleji za teploty 950 °C, udržování po 4 hodiny při 820 °C, poté s pomalým ochlazováním na 650 °C a potom s chlazením vzduchem a druhé (II) spočívající v kalení při 950 °C. Ochlazení na 640 °C a následném chlazení vzduchem.
Tabulka 1
vzorek Tepel, zprac. Rm Rp 0,2 A Z Tvrdost
[MPa] [MPa] [%1 [%1 HRB/HRC
Dle vynálezu A (I) 535 282 29 82
Referenční 2 (I) 544 296 29,2 64,1 82,3 HRB
Referenční 1 (I) 544 280 28,6 60,6 80,6 HRB
Dle vynálezu A (Π) 858 737 14 51
Referenční 2 (II) 967 837 12 52,6 29,1 HRB
referenční 1 (II) 899 754 15,5 55,8 27,3 HRB
Z testů je patrné, že oceli s tepelným zpracováním (Π) se zpracovávají lépe než oceli se zpracováním (I).
V jiném příkladu použití se používá martenzitická ocel B podle vynálezu s následujícím složení uvedeném v % hmotn.:
Uhlík
Křemík Mangan
Chrom Molybden
Měď
Fosfor
Dusík
Vápník
Kyslík poměr Ca: O zbytek tvoří železo
0,196%
0,444 %
0,555 %
12,10%
0,073 %
0,0263 %
0,019%
0,053 %
41.10* %
99.10* %
0,41
V daném příkladě ocel B obsahuje méně než 0,5 % hmotn. niklu a méně než 0,2 % hmotn. mědi.
Tato ocel byla porovnána se standardní referenční ocelí 3 bez obsahu kujných oxidů s následujícím složením v % hmotn.:
Uhlík Křemík Mangan Nikl Chrom Molybden Měď Síra Fosfor Dusík Kyslík
0,214%
0,344 %
0,564 %
0,354%
12,32 %
0,097 %
0,106%
0,261 %
0,017%
0,054 %
45.10* %, zbytek tvoří železo.
Z dále uvedené tabulky 2 plyne, že charakteristické vlastnosti při srovnání referenční oceli 3 10 a ocel B podle předloženého vynálezu nejsou příliš rozdílné, jak v případě tepelného zpracování (I), tak i zpracování (II).
Tabulka 2
Referenční 3 Ocel B
Zpracování (I) (Π) (I) (Π)
Rm [MPa] 559 803 566 787
Rp 0,2 [MPa] 418 636 408 600
A[%] 29 18,7 29 19
B [%] 67,5 60,5 67 63
V další tabulce 3 jsou charakteristické vlastnosti a hodnoty testů obrobitelnosti s tím výsledkem, že oceli s úpravou podle předloženého vynálezu vykazují zlepšení obrobitelnosti o 25 až 30 %.
-8CZ 292392 B6
Tabulka 3
Stav Zpracování (I) Zpracování (II)
Test Vb 30/0,3 [m/mm] Vb 15/0,15 [m/mm] Vb 30/0,3 [m/mm] Vb 15/0,15 [m/mm]
Ref. Ocel 1 195 250 - -
Ref. Ocel 2 150 205 - -
Ref. Ocel 3 230 250 200 220
Ocel A 250 - - -
Ocel B 250 290 - -
V dalším příkladném provedení byly použity dvě martenzitické oceli C a D podle předloženého 5 vynálezu o složení v % hmotn.:
Ocel C Ocel D
Uhlík 0,018 0,012
Křemík 0,443 0,448
Mangan 0,825 0,818
Nikl 4,517 3,739
Chrom 15,2 15,37
Molybden 0,005 0,005
Měď 3,189 3,236
Fosfor 0,01 0,01
Dusík 0,018 0,021
Niob 0,202 0,192
Síra 110.10* 233.10*
Vápník 65.10* 70.10*
Kyslík 132.10* 157.10*
zbytek tvoří železo.
Ocele C a D byly porovnány s referenčními ocelemi 4 a 5, které neobsahují kujné oxidy a jejichž složení je následující v % hmotn.:
Referenční ocel 4 5
Uhlík 0,011 0,013
Křemík 0,45 0,405
Mangan 0,815 0,878
Nikl 4,548 4,509
Chrom 15,26 15,26
Molybden 0,006 0,006
Měď 3,245 3,228
Fosfor 0,011 0,011
Dusík 0,017 0,016
Niob 0,182 0,202
Síra 270.10* 110.10*
Vápník <5.10* <5.10*
Kyslík 138.10* 48.10*,
zbytek tvoří železo.
-9CZ 292392 B6
Tyto referenční oceli obsahují ve slitině měď a nikl a tvoří druh rozdílu strukturního tvrzení.
Tři metalurgické stavy, odpovídající různým tepelným zpracováním se běžně používají:
- tepelné zpracování (I): kalicí olej o teplotě 1050 °C, popouštění na 250 °C. Rm » 1000 MPa,
- tepelné zpracování (Π), kdy má kov nejvyšší tvrdost: kalení 1050 °C, popouštění na 450 °C. Rm» 1400 MPa,
- tepelné zpracování (ΙΠ): kalení při 1 050 °C, pak popouštění na 760 °C 4 hodiny, druhé popouštění na 620 °C. Rm « 900 MPa.
Zvláštností tohoto typu obměn je to, že nedochází ke změnám rozměrů po tepelném zpracování. Předměty lze tedy obrobit a potom tepelně zpracovat.
Ocel D podle předkládaného vynálezu byla obráběna po tepelném zpracování (I). To znamená, že byla podrobena kalení při teplotě 1050 °C oleji. Je zcela patrné z křivek na obr. 2, že přítomnost kujných oxidů se projeví prospěšně na obrobitelnosti, což lze odvodit z diagramu sníženého opotřebení řezných nástrojů. Toto opotřebení ve skutečnosti činí 0,15 mm po 15 minutách obrábění při rychlosti 190 m/min, posuv 0,15 mm/otáčku, a hloubka úběru 1,5 mm pro referenční ocel 4, a 0,125 mm pro ocel D.
Ocel D podle předloženého vynálezu dovoluje tedy ve stavu změkčení dosáhnout rychlosti řezu 240 m/min., zatímco v případě referenční oceli 5 jde o řeznou rychlost 210 m/min. Získá se 20 % zlepšení.
Předmětný vynález tedy dokládá za použití různých aplikačních příkladů, že martenzitické oceli, obsahující kujné oxidy vykazují zlepšenou obrobitelnost, aniž by tyto oxidy jakkoli neblaze působily na zhoršení dalších vlastností uvedených ocelí.
PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (2)

PATENTOVÉ NÁROKY
1. Martenzitická nerezová ocel se zlepšenou obrobitelnosti, vyznačující se tím, že obsahuje v množství uvedeném v % hmotnostních uhlík pod 1,2 %, křemík do 2 %, mangan do 2 %, chrom od 10,5 do 19 %, síru do 0,55 %, vápník alespoň 32.10^* %, kyslík alespoň 70.10-4 %, nikl do 6 %, molybden do 3 %, a alespoň jeden z prvků, zvolený ze skupiny zahrnující wolfram, kobalt, niob, titan, tantal, zirkon, vanad v množství uvedeném v % hmotnostních
-10CZ 292392 B6 wolfram do 4 %, kobalt do 4,5 %, niob do 1 %, titan do 1 %, tantal do 1 %, zirkon do 1 %, vanad do 1 %, mimoto měď v množství od 1 do 5 % za podmínky, že obsah nikluje od 2 do 6 % a vměstky hlinitokřemičitanu vápenatého typu anorthit a/nebo pseudowollastonit a/nebo gehlenit a zbytek tvoří železo a nevyhnutelné nečistoty, přičemž poměr obsahů vápníku a kyslíku Ca/O je v rozmezí od 0,2 do 0,6 a tato ocel je podrobena alespoň jednomu tepelnému zpracování kalením pro vytvoření martenzitické struktury.
2. Ocel podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje síru v hmotnostním množství do 0,035 % hmotn.
3. Ocel podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje síru v hmotnostním množství od 0,15 do 0,45 % hmotn., která byla do ocele popřípadě přidána během její výroby k získání požadované ocele.
4. Ocel podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje nikl v hmotnostním množství od 1 do 5 % hmotn.
2 výkresy
CZ19941419A 1993-06-14 1994-06-09 Martenzitická nerezová ocel se zlepšenou obrobitelností CZ292392B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9307141A FR2706489B1 (fr) 1993-06-14 1993-06-14 Acier inoxydable martensitique à usinabilité améliorée.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ141994A3 CZ141994A3 (en) 1995-08-16
CZ292392B6 true CZ292392B6 (cs) 2003-09-17

Family

ID=9448102

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19941419A CZ292392B6 (cs) 1993-06-14 1994-06-09 Martenzitická nerezová ocel se zlepšenou obrobitelností

Country Status (25)

Country Link
US (1) US5427635A (cs)
EP (1) EP0629714B1 (cs)
JP (1) JP3398772B2 (cs)
KR (1) KR100338886B1 (cs)
AT (1) ATE191753T1 (cs)
CA (1) CA2125732C (cs)
CZ (1) CZ292392B6 (cs)
DE (1) DE69423930T2 (cs)
DK (1) DK0629714T3 (cs)
EG (1) EG20378A (cs)
ES (1) ES2145109T3 (cs)
FI (1) FI106267B (cs)
FR (1) FR2706489B1 (cs)
GR (1) GR3033773T3 (cs)
IL (1) IL109919A (cs)
NO (1) NO303180B1 (cs)
PL (1) PL179128B1 (cs)
PT (1) PT629714E (cs)
RO (1) RO115276B1 (cs)
RU (1) RU2080410C1 (cs)
SG (1) SG48134A1 (cs)
SI (1) SI0629714T1 (cs)
TR (1) TR28472A (cs)
TW (1) TW304985B (cs)
UA (1) UA26151C2 (cs)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2720410B1 (fr) * 1994-05-31 1996-06-28 Ugine Savoie Sa Acier inoxydable ferritique à usinabilité améliorée.
FR2740783B1 (fr) * 1995-11-03 1998-03-06 Ugine Savoie Sa Acier inoxydable ferritique utilisable pour la production de laine d'acier
JP3284092B2 (ja) * 1997-12-05 2002-05-20 理研ダイヤモンド工業株式会社 切断破砕用カッター
CA2318408A1 (en) * 1998-01-16 1999-07-22 Theodore Kosa Free-machining martensitic stainless steel
IL145175A (en) * 1999-03-08 2005-08-31 Crs Holdings Inc Stainless-steel alloy
DE60017059T2 (de) * 1999-05-18 2006-01-12 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Martensitischer rostfreier stahl für nahtloses stahlrohr
FR2805829B1 (fr) * 2000-03-03 2002-07-19 Ugine Savoie Imphy Acier inoxydable austenitique a haute usinabilite, resulfure, et comportant une resistance a la corrosion amelioree
FR2811683B1 (fr) * 2000-07-12 2002-08-30 Ugine Savoie Imphy Acier inoxydable ferritique utilisable pour des pieces ferromagnetiques
US6461452B1 (en) * 2001-05-16 2002-10-08 Crs Holdings, Inc. Free-machining, martensitic, precipitation-hardenable stainless steel
FR2832734B1 (fr) * 2001-11-26 2004-10-08 Usinor Acier inoxydable ferritique au soufre, utilisable pour des pieces ferromagnetiques
US6890393B2 (en) * 2003-02-07 2005-05-10 Advanced Steel Technology, Llc Fine-grained martensitic stainless steel and method thereof
FR2885142B1 (fr) * 2005-04-27 2007-07-27 Aubert & Duval Soc Par Actions Acier martensitique durci, procede de fabrication d'une piece a partir de cet acier, et piece ainsi obtenue
RU2321671C2 (ru) * 2005-05-18 2008-04-10 Зао "Ижевский Опытно-Механический Завод" Нержавеющая сталь
FR2887558B1 (fr) * 2005-06-28 2007-08-17 Aubert & Duval Soc Par Actions Composition d'acier inoxydable martensitique, procede de fabrication d'une piece mecanique a partir de cet acier et piece ainsi obtenue
RU2312921C1 (ru) * 2006-04-05 2007-12-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Сталь
RU2355810C1 (ru) * 2008-02-28 2009-05-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Инструментальная сталь
RU2361963C1 (ru) * 2008-04-17 2009-07-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Штамповая сталь
FR2933990B1 (fr) * 2008-07-15 2010-08-13 Aubert & Duval Sa Acier martensitique durci a teneur faible en cobalt, procede de fabrication d'une piece a partir de cet acier, et piece ainsi obtenue
RU2413029C2 (ru) * 2008-11-17 2011-02-27 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") Мартенситная азотсодержащая коррозионно-стойкая сталь
RU2369657C1 (ru) * 2008-11-18 2009-10-10 Закрытое акционерное общество Производственно Коммерческая Фирма "Проммет-сплав" (ЗАО ПКФ "Проммет-сплав") Коррозионно-стойкая сталь мартенситного класса и изделие, выполненное из нее
RU2393264C1 (ru) * 2009-03-13 2010-06-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Сталь
DE102009030489A1 (de) * 2009-06-24 2010-12-30 Thyssenkrupp Nirosta Gmbh Verfahren zum Herstellen eines warmpressgehärteten Bauteils, Verwendung eines Stahlprodukts für die Herstellung eines warmpressgehärteten Bauteils und warmpressgehärtetes Bauteil
UA111115C2 (uk) 2012-04-02 2016-03-25 Ейкей Стіл Пропертіс, Інк. Рентабельна феритна нержавіюча сталь
RU2507297C1 (ru) * 2012-10-05 2014-02-20 Леонид Михайлович Клейнер Стали со структурой пакетного мартенсита
EP2728028B1 (fr) 2012-11-02 2018-04-04 The Swatch Group Research and Development Ltd. Alliage d'acier inoxydable sans nickel
CN102943211B (zh) * 2012-11-27 2015-12-23 黄山市新光不锈钢材料制品有限公司 一种高碳马氏体不锈钢带的制造方法
CN102965580B (zh) * 2012-11-27 2016-01-20 黄山市新光不锈钢材料制品有限公司 一种高碳马氏体不锈钢
US9181597B1 (en) 2013-04-23 2015-11-10 U.S. Department Of Energy Creep resistant high temperature martensitic steel
US9556503B1 (en) 2013-04-23 2017-01-31 U.S. Department Of Energy Creep resistant high temperature martensitic steel
CN103725994B (zh) * 2013-12-16 2016-06-08 泰州俊宇不锈钢材料有限公司 一种高性能马氏体钢丝及其制造方法
RU2557850C1 (ru) * 2014-10-21 2015-07-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Сталь
RU2572911C1 (ru) * 2014-11-05 2016-01-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Сталь
FR3038624B1 (fr) * 2015-07-08 2019-10-25 Safran Aircraft Engines Revetement de protection formant une barriere thermique, substrat recouvert d'un tel revetement, et piece de turbine a gaz comprenant un tel substrat
DE102016219350A1 (de) * 2016-10-06 2018-04-12 Kjellberg-Stiftung Düsenschutzkappe, Lichtbogenplasmabrenner mit dieser Düsenschutzkappe sowie eine Verwendung des Lichtbogenplasmabrenners
RU2650945C1 (ru) * 2017-12-19 2018-04-18 Юлия Алексеевна Щепочкина Сталь
RU2672165C1 (ru) * 2018-07-20 2018-11-12 Юлия Алексеевна Щепочкина Сталь

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3690869A (en) * 1970-08-26 1972-09-12 Yakov Mikhailovich Potak Martensite stainless steel
FR2445388B1 (fr) * 1978-12-25 1987-06-19 Daido Steel Co Ltd Acier de decolletage contenant des particules incluses de sulfure ayant un allongement, une taille et une distribution determines
JPS55122858A (en) * 1979-03-13 1980-09-20 Daido Steel Co Ltd High carbon high manganese steel with high machinability
US4434006A (en) * 1979-05-17 1984-02-28 Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha Free cutting steel containing controlled inclusions and the method of making the same
JPS5970748A (ja) * 1982-10-12 1984-04-21 Kawasaki Steel Corp オ−トバイデイスクブレ−キ用のじん性に優れる低炭素マルテンサイト系ステンレス鋼熱延板材
JPH0215143A (ja) * 1988-06-30 1990-01-18 Aichi Steel Works Ltd 冷間鍛造用軟磁性ステンレス鋼
FR2648477B1 (fr) * 1989-06-16 1993-04-30 Ugine Savoie Sa Acier inoxydable austenitique resulfure a usinabilite amelioree
JPH02104633A (ja) * 1989-07-28 1990-04-17 Daido Steel Co Ltd 高強度非磁性高マンガン鋼
FR2690169B1 (fr) * 1992-04-17 1994-09-23 Ugine Savoie Sa Acier inoxydable austénitique à haute usinabilité et à déformation à froid améliorée.

Also Published As

Publication number Publication date
ATE191753T1 (de) 2000-04-15
KR950000912A (ko) 1995-01-03
FI106267B (fi) 2000-12-29
PL179128B1 (pl) 2000-07-31
RU2080410C1 (ru) 1997-05-27
SG48134A1 (en) 1998-04-17
JPH07150308A (ja) 1995-06-13
DE69423930D1 (de) 2000-05-18
FR2706489A1 (fr) 1994-12-23
CZ141994A3 (en) 1995-08-16
PL303831A1 (en) 1995-01-09
SI0629714T1 (en) 2000-08-31
FI942801A0 (fi) 1994-06-13
FI942801L (fi) 1994-12-15
CA2125732C (fr) 2000-08-01
NO303180B1 (no) 1998-06-08
DE69423930T2 (de) 2000-08-17
CA2125732A1 (fr) 1994-12-15
EG20378A (en) 1999-02-28
IL109919A0 (en) 1994-10-07
TW304985B (cs) 1997-05-11
EP0629714A1 (fr) 1994-12-21
RU94020719A (ru) 1996-06-27
PT629714E (pt) 2000-09-29
JP3398772B2 (ja) 2003-04-21
FR2706489B1 (fr) 1995-09-01
TR28472A (tr) 1996-07-24
NO942168L (no) 1994-12-15
NO942168D0 (no) 1994-06-10
RO115276B1 (ro) 1999-12-30
DK0629714T3 (da) 2000-07-17
UA26151C2 (uk) 1999-06-07
US5427635A (en) 1995-06-27
EP0629714B1 (fr) 2000-04-12
GR3033773T3 (en) 2000-10-31
ES2145109T3 (es) 2000-07-01
KR100338886B1 (ko) 2002-11-29
IL109919A (en) 1998-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ292392B6 (cs) Martenzitická nerezová ocel se zlepšenou obrobitelností
AU2008241823B2 (en) Hot-worked steel material having excellent machinability and impact value
JP5149156B2 (ja) 焼戻しマルテンサイト鋼、該鋼からの部品の製造方法、及びそのように得られた部品
JP5307729B2 (ja) 無鉛快削鋼
SE526249C2 (sv) Stålmaterial samt användning av detta material
EP0721513B1 (en) Free-machining martensitic stainless steel
EP0133959A1 (en) Case hardening steel suitable for high temperature carburizing
CZ20013225A3 (cs) Nerezavějící ocel pro kritické aplikace, kalitelná precipitací a se zvýąenou obrobitelností
JPH06271975A (ja) 耐水素脆化特性に優れた高強度鋼およびその製法
US20120000336A1 (en) Steel Alloy
US5888450A (en) Fine grained ductile plastic injection molds forging tools and machine components and alloy steel therefor having a titanium nitride pinned austenitic grain structure
US4227923A (en) Plastic molding steel having improved resistance to corrosion by halogen gas
US4853049A (en) Nitriding grade alloy steel article
US6096262A (en) Martensitic heat resisting steel
CA2607641C (en) Steel alloy for cutting tools
JPS6040504B2 (ja) 被削性のすぐれた抵合金軟室化用鋼
CA1243507A (en) Nitriding grade alloy steel and article made therefrom
JPH07278740A (ja) 浸炭軸受鋼
JP3923184B2 (ja) マルテンサイト系快削ステンレス鋼
JPH04160135A (ja) 浸炭用鋼
Lee et al. Microstructure and Mechanical Properties of Modified AISI 4140 Steel with Addition of Cr and W Elements
CA1130117A (en) High-speed steel tool
JPS6112022B2 (cs)
STEELS briefly defined as that characteristic of steel which makes it possible to harden by rapid
JPH03226548A (ja) 冷間鍛造用鋼

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MK4A Patent expired

Effective date: 20140609