CZ297201B6 - Výrobek z rychlorezné oceli, vyrobený práskovou metalurgií - Google Patents

Výrobek z rychlorezné oceli, vyrobený práskovou metalurgií Download PDF

Info

Publication number
CZ297201B6
CZ297201B6 CZ0322498A CZ322498A CZ297201B6 CZ 297201 B6 CZ297201 B6 CZ 297201B6 CZ 0322498 A CZ0322498 A CZ 0322498A CZ 322498 A CZ322498 A CZ 322498A CZ 297201 B6 CZ297201 B6 CZ 297201B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
alloy
molybdenum
tungsten
cobalt
chromium
Prior art date
Application number
CZ0322498A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ322498A3 (cs
Inventor
L. Wojcieszynski@Andrzej
Stasko@William
Original Assignee
Crucible Materials Corporation
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
Application filed by Crucible Materials Corporation filed Critical Crucible Materials Corporation
Publication of CZ322498A3 publication Critical patent/CZ322498A3/cs
Publication of CZ297201B6 publication Critical patent/CZ297201B6/cs

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C33/0257—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
    • C22C33/0278—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5%
    • C22C33/0285—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5% with Cr, Co, or Ni having a minimum content higher than 5%
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F2005/001—Cutting tools, earth boring or grinding tool other than table ware
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12014—All metal or with adjacent metals having metal particles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

Predmetem resení je výrobek z rychlorezné oceli, vyrobený práskovou metalurgií ze slisovaných cástic predlegovaného prásku z rychlorezné oceli, a mající zlepsenou kombinaci odolnosti proti opotrebenía houzevnatosti, pricemz cástice predlegovaného prásku jsou vytvoreny ze slitiny, která sestává v podstate z 2,4 az 3,9 hmotn. % uhlíku, az 0,8 hmotn. % manganu, az 0,8 hmotn. % kremíku, 3,75 az 4,75hmotn. % chromu, 9 az 11,5 hmotn. % wolframu, 4,75 az 10,75 hmotn. % molybdenu, 4 az 10 hmotn. % vanadu, a 8,5 az 16 hmotn. % kobaltu, s poprípade prítomnými 2 az 4 hmotn. % niobu, a ze zbytku tvoreného zelezem a nahodilými necistotami. Hodí se obzvláste dobre pro pouzití pri výrobe nástroju pro rezání ozubených kol, jako odvalovací frézy, a pro povrchové povlaky.

Description

Oblast techniky
Vynález se týká výrobku z rychlořezné oceli, vyrobeného práškovou metalurgií, vyznačující se vysokou tvrdostí a odolností proti opotřebení, zejména při vysokých teplotách, vhodného pro použití při výrobě nástrojů pro řezání ozubených kol, jako jsou odvalovací frézy a jiné obráběcí účely, vyžadující velmi vysokou odolnost proti opotřebení.
Dosavadní stav techniky
Při obrábění, vyžadující vysokou odolnost proti opotřebení, kde je nástroj v průběhu použití zvýšeným teplotám přesahujícím hodnoty okolo 538 °C (1000 °F) a až například 649 °C (1200 °F), je typické používat pro výrobu těchto nástrojů karbidových materiálů. Karbidový materiál však vykazuje výrazné nevýhody v tom, že se dá obtížně obrábět do požadovaných útvarů potřebných pro obrábění, zejména složitých řezných ploch, a vyznačuje se relativně nízkou houževnatostí, která činí nástroj z něj vyrobený náchylný k tvorbě trhlinek a třísek při použití. V těchto použitích je žádoucí používat rychlořezných ocelí spíše než karbidové materiály, protože se rychlořezné oceli dají snadno obrábět na požadovaný obráběcí tvar a vykazují mnohem vyšší houževnatost, než karbidové materiály. Až dosud však rychlořezné oceli nebyly v těchto oblastech používány, protože nevykazují potřebnou tvrdost a tím odolnost proti opotřebení při vysokých teplotách, v nichž se používají běžné karbidové nástroje.
Ze spisu US 4 880 461 jsou známé rychlořezné oceli vyrobené práškovou metalurgií, vytvořené ze směsi základní práškové složky (powder matrix) tvořené předlegovaným práškem z rychlořezné oceli a prášku tvrdých látek zvolených ze skupiny sestávající z nitridů, karbidů a směsi karbonitridů. Vzhledem přítomnosti přidávané složky v podobě prášku z tvrdých látek však toto řešení nevede k dostatečné homogenitě, jaká je potřebná k dosažení vyváženosti mezi tvrdostí a houževnatosti, ale s výsledkem bude segregovaná mikrostruktura s vyšším obsahem karbidů, nitridů a karbonitridů na hranicích částic základní práškové složky.
Podstata vynálezu
Uvedené nedostatky odstraňuje výrobek z rychlořezné oceli podle vynálezu, vyrobený práškovou metalurgií ze slisovaných částic předlegovaného prášku z rychlořezné oceli, a mající zlepšenou kombinaci odolnosti proti opotřebení a houževnatosti, přičemž částice předlegovaného prášku jsou vytvořeny ze slitiny, která sestává v podstatě z
2,4 až 3,9 hmotn. % uhlíku, až 0,8 hmotn. % manganu, až 0,8 hmotn. % křemíku,
3.75 až 4,75 hmotn. % chrómu, až 11,5 hmotn. % wolframu,
4.75 až 10,75 hmotn. % molybdenu, až 10 hmotn. % vanadu, a 8,5 až 16 hmotn. % kobaltu, s popřípadě přítomnými 2 až 4 hmotn. % niobu, a ze zbytku tvořeného železem a nahodilými nečistotami.
-1 CZ 297201 B6
Podle výhodných a nej výhodnějších provedení vynálezu mají rychlořezné oceli následující složení, kde jsou uvedeny obsahy prvků v procentech hmotnosti:
Slitina č. 1
Složení
výhodná nejvýhodnější
c 2,60 až 3,50 3,00 až 3,30
Mn max. 0,8 max. 0,5
Si max. 0,8 max. 0,5
Cr 3,75 až 4,75 4,2 až 4,6
W 9,0 až 11,5 10,5 až 11
Mo 9,50 až 10,75 10,00 až 10,50
V 4,0 až 6,0 5,0 až 5,5
Nb 2,0 až 4,0 2,8 až 3,2
Co 14,0 až 16,0 14,5 až 15,0
Slitina č. 2
Složení
výhodná nejvýhodnější
C 2,40 až 3,20 2,90 až 3,10
Mn max. 0,8 max. 0,5
Si max. 0,8 max. 0,5
Cr 3,75 až 4,50 3,9 až 4,2
W 9,75 až 10,75 10 až 10,5
Mo 6,75 až 8,25 7,25 až 7,75
V 5,0 až 7,0 6,0 až 6,5
Nb — —
Co 13,0 až 15,0 14,5 až 14,5
Slitina č. 3
Složení
výhodná nejvýhodnější
C 2,90 až 3,90 3,20 až 3,60
Mn max. 0,8 max. 0,5
Si max. 0,8 max. 0,5
Cr 3,75 až 4,50 3,9 až 4,2
W 9,50 až 11,00 10 až 10,5
Mo 4,75 až 6,00 5,00 až 5,50
V 5,8 až 10,0 9,00 až 9,50
Nb - —
Co 8,5 až 10,0 9,0 až 9,5
Výrobek podle vynálezu může mít minimální tvrdost podle Rockwella HRC=70 ve stavu po zakalení a popouštění a s výhodou minimální tvrdost podle Rockwella HRC=61 ve stavu zakalení 15 a popouštění, když je popouštěn při 648,9 °C (1200 °F). S výhodou může být minimální tvrdost podle Rockwella HRC=72 ve stavu po zakalení a popouštění, a s výhodou HRC=63, když je výrobek popouštěn při teplotě 649 °C (1200 °F).
Výrobek podle vynálezu může být ve formě obráběcího nástroje pro výrobu ozubených kol, jako 20 je odvalovací fréza, nebo ve formě povrchového povlaku na substrátu.
-2CZ 297201 B6
Přehled obrázků na výkresech
Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připo5 jene výkresy, ve kterých znázorňuje obr. 1 grafické znázornění reakce na popouštění u slitin podle vynálezu ve srovnání s běžnou práškovou metalurgií a obr. 2 diagram znázorňující tvrdost za horka u slitin podle vynálezu ve srovnání se slitinami vytvářenými běžnou práškovou metalurgií.
ίο Příklady provedení vynálezu
Pro demonstraci vynálezu byly vyrobeny zkušební výrobky ze slitin složení v procentech hmotnosti, sestavených v tab. 1.
Tabulka la
Slitina Rex76 Rex25 M25a M25b
Prvek
C 1,52 1,78 1,93 2,03
Mn 0,32 0,33 0,33 0,33
Si 0,32 0,43 0,43 0,43
Cr 3,79 3,94 3,94 3,94
W 9,72 12,6 12,6 12,6
Mo 5,31 6,52 6,52 6,52
V 3,14 5,1 5,1 5,1
Nb - 0,02 0,02 0,02
Co 8,22 0,34 0,34 0,34
Ti - 0,004 0,004 0,004
Al - - — —
P 0,015 0,017 0,017 0,017
S 0,059 0,062 0,062 0,062
0 0,009 — — —
N 0,031 0,046 0,046 0,046
20 Tabulka lb
Slitina M25111a M2511b M2511c M2511d
Prvek
C 1,89 2,19 2,34 2,44
Mn 0,26 0,26 0,26 0,26
Si 0,76 0,76 0,76 0,76
Cr 4,2 4,2 4,2 4,2
W 11,91 11,91 11,91 11,91
Mo 10,95 10,95 10,95 10,95
V 5,01 5,01 5,01 5,01
Nb — — — —
Co — — —
Ti — — — —
Al - - -
P - - - -
S — — —
O 0,005 0,005 0,005 0,005
N 0,03 0,03 0,03 0,03
Tabulka lc
Slitina M766a M766b M766c M769a M769b
Prvek
C 2,23 2,33 2,53 2,97 3,12
Mn 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47
Si 0,38 0,38 0,38 0,35 0,35
Cr 3,88 3,88 3,88 3,94 3,94
W 10,01 10,01 10,01 10,19 10,19
Mo 5,1 5,1 5,1 5,2 5,2
V 6,07 6,07 6,07 9,12 9,12
Nb — — — — —
Co 9,11 9,11 9,11 9,17 9,17
Ti - — — — —
Al - - - — —
P 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01
s 0,006 0,006 0,006 0,005 0,005
0 0,029 0,029 0,029 0,011 0,011
N 0,05 0,05 0,05 0,039 0,039
Tabulka ld
Slitina Ela Ela E2a E2b E3a E3b E4a E4b
Prvek
C 2,24 2,39 1,80 1,95 2,19 2,34 2,34 2,39
Mn 0,42 0,42 0,42 0,42 0,42 0,42 0,42 0,42
Si 0,50 0,50 0,51 0,51 0,51 0,51 0,50 0,50
Cr 3,96 3,96 4,04 4,04 3,98 3,98 4,00 4,00
W 12,15 12,15 6,11 6,11 4,96 4,96 5,00 5,00
Mo 6,75 6,75 9,86 9,86 10,10 10,10 10,22 10,22
V 5,04 5,04 3,07 3,07 4,90 4,90 4,01 4,01
Nb 2,59 2,59 1,97 1,97 2,53 2,53 2,45 2,45
Co 5,99 5,99 11,96 11,96 7,83 7,83 7,85 7,85
Ti - - - - - - 0,51 0,51
Al - - 0,52 0,52 — — 0,71 0,71
P 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01
s 0,004 0,004 0,006 0,006 0,005 0,005 0,005 0,005
0 0,009 0,009 0,009 0,009 0,009 0,009 0,009 0,009
N 0,041 0,041 0,021 0,021 0,042 0,042 0,044 0,044
-4CZ 297201 B6
Tabulka le
Slitina E6a E6b E7 Ala Alb Ale Aid
Prvek
C 3,04 3,54 2,46 2,66 2,96 3,02 3,27
Mn 0,58 0,58 0,56 0,56 0,56 0,44 0,44
Si 0,67 0,67 0,56 0,56 0,56 0,44 0,44
Cr 4,00 4,00 4,04 4,04 4,04 4,41 4,41
W 10,04 10,04 9,06 9,06 9,06 10,99 10,99
Mo 6,00 6,00 10,11 10,11 10,11 10,2 10,2
V 9,98 9,98 4,47 4,47 4,47 5,22 5,22
Nb - - 2,50 2,50 2,50 3,08 3,08
Co 17,81 17,81 14,69 14,69 14,69 14,96 14,96
Ti - — — — _
Al - — — — — _ _
P 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,016 0,016
S 0,011 0,011 0,013 0,013 0,013 0,014 0,014
0 0,01 0,01 0,008 0,008 0,008 0,01 0,01
N 0,035 0,035 0,017 0,017 0,017 0,021 0,021
Tabulka lf
Slitina A2a A2b A2c A2d A2e
Prvek
C 2,44 2,59 2,74 2,82 3,07
Mn 0,58 0,58 0,58 0,43 0,43
Si 0,54 0,54 0,54 0,42 0,42
Cr 3,90 3,90 3,90 3,98 3,98
W 10,05 10,05 10,05 10,43 10,43
Mo 7,59 7,59 7,59 7,44 7,44
V 5,31 5,31 5,31 6,35 6,35
Nb — — —
Co 13,97 13,97 13,97 14,15 14,15
Ti — — _ _
Al - — — — —
P 0,01 0,01 0,01 0,008 0,008
s 0,011 0,011 0,011 0,012 0,012
0 0,009 0,009 0,009 0,011 0,011
N 0,017 0,017 0,017 0,024 0,024
-5CZ 297201 B6
Tabulka lg
Slitina A3a A3b A3c
Prvek
C 3,37 3,47 3,57
Mn 0,47 0,47 0,47
Si 0,35 0,35 0,35
Cr 3,94 3,94 3,94
W 10,19 10,19 10,19
Mo 5,2 5,2 5,2
V 9,12 9,12 9,12
Nb - — —
Co 9,17 9,17 9,17
Ti - — —
Al - — —
P 0,01 0,01 0,01
S 0,005 0,005 0,005
0 0,011 0,011 0,011
N 0,039 0,039 0,039
Výrobky pro zkoušení, jejichž složení jsou uvedena vtab.l, byly vyrobeny běžnou práškovou 5 metalurgií, zahrnující vytvoření předlegovaného prášku rozstřikováním plynným dusíkem a následující konsolidaci na plnou hustotu isostatickým lisováním za horka.
Vzorky ztab. 1 byly austenitizovány, kaleny voleji a čtyřikrát popouštěny, pokaždé po dobu dvou hodin, při teplotách znázorněných v tab. 2, Byly zkoušeny pro měření tvrdosti po popouštělo ní těchto teplot. Byla určena odolnost proti opotřebení, jak udává tab. 2, a to zkoušením oděru kolíku (pin abrasion testing) a zkoušením příčného válce (cross-cylinder testing). Na podélných a příčných vzorcích se určovala pevnost v lomu za ohybu a Charpyho vrubová houževnatost Cvrubu po tepelném zpracování při použití tvrdících a popouštěcích teplot uvedených v tab. 3.
-6CZ 297201 B6
Tabulka 2
Potenciál slitin z hlediska reakce na popouštění u slitin pro použití s požadavky na ultravysokou tvrdost
Reakce na popuštění* - tvrdost Rc
Slitina Austenit. °C 510 °C 538 °C 552 °C 566 °C 593 °C 621 °C 649 °C
Rex 76 1204 66,9 66,9 — 66,5 65,9 — 57,0
Rex 25 1232 67,8 67,8 - 66,1 64,4 — 55,7
M25a 1218 68,4 68,5 - 66,7 65,2 56,6
M25b 1218 67,4 68,4 — 67,8 65,7 — 57,2
M2511b 1232 69,1 68,8 68,1 - — 63,2 —
M2511b 1232 66,7 69,2 69,7 — — 66,4 —
M2511C 1218 65,7 68,6 69,2 — — 66,6 —
M2511d 1218 64,2 67,5 68,7 — — 65,3 —
M766a 1204 70,0 70,2 - 68,7 66,8 — 57,1
M766b 1204 69,7 70,1 - 69,2 67,5 — 58,2
M766c 1191 69,3 69,8 — — — — —
M769a 1204 70,2 69,8 — 67,9 66,4 — 56,2
M769b 1191 70,2 70,0 — — — — —
Ela 1204 69,3 68,2 67,2 62,2 — 52,4
Elb 1204 69,3 69,4 — 67,4 62,9 — 55,8
E2b 1204 70,4 69,8 — 68,1 63,9 — 55,6
E3a 1204 68,9 67,5 — 65,4 61,4 — 53,9
E3b 1204 69,2 68,2 — 66,4 64,9 — 53,9
E4a 1204 69,1 68,9 - 67,6 62,2 — 54,9
E4b 1204 69,0 69,9 — 67,2 63,9 — 55,0
E6a 1218 70,1 68,9 — 67,8 66,1 — 60,6
E6b 1218 71,7 70,7 — 69,5 67,1 — 59,3
E7 1218 72,2 70,3 — 70,4 67,6 — 57,5
Ala 1227 71,7 72,3 — 70,8 68,9 — 62,5
Alb 1218 68,9 71,3 — 71,1 70,0 — 63,8
Ale 1204 70,3 72,6 72,2 70,9 — 63,1
Aid 1204 70 72,3 — 72,6 70,9 63,8
A2a 1218 71,8 71,0 70,8 68,5 — 60,9
A2b 1204 69,5 71,4 - 71,0 68,8 — 60,3
A2c 1204 67,5 70,9 70,6 68,8 — 60,3
A2d 1204 69,2 71,6 70,8 69,9 — 62,3
A2e 1204 69,4 71,4 71,4 69,3 — 62,6
A3a 1227 67,7 71,2 — 69,6 68,5 62,5
A3b 1227 66,2 69,2 70,2 68,9 — 62,5
A3c 1227 68,7 70,2 - 70,0 68,1 - 62,6
*Tvrdost po popouštění 4x2 hod. při dané teplotě
Tabulka 3
Vlastnosti vybraných slitin pro použití s požadavky na ultravysokou tvrdost
Slitina Teploty tepel. C-vrub. energ.x přepočtená Pevnost v ohybu [MPa]
zpracování z ft. 1 bs [J/cm2(ft. 1 bs)]
austenit./popoutění
[°C/°C] podél. přič. podél. přič.
REX 76 1191/552 18,5(11) 11,0 (6,5) 3971 2689
REX 26 1232/552 16,0 (9,5) 3661
E6a 1232/552 8,0 (4,7) 6,5 (3,7) 2482 2068
E6b 1232/552 4,5 (2,7) 3,5 (2,2) 1744 1572
E7 1232/552 6,5 (3,8) 6,0 (3,5) 2213 1062
Ale 1232/552 3,0(1,7) 2,5(1,6) 1351 1089
A2a 1232/552 4,5 (2,6) 4,5 (2,6) 2027 1503
A2d 1232/552 3,5 (2,0) 3,0(1,7) 1510 1124
A3a ς 1232/552 6,5 (3,8) 5,5 (3,3) 2031 1593
Slitina Oděr kolíku [mg] Příčný válec [109MPa]
REX 76 38,3 2,9
REX 25
E6a
E6b 9,3 7,2
E7 15 4,9
Ale 2,2 5,0
A2a 4,9 5,3
A2d 2,9 5,6
A3a 2,1 7,0
xC-vrub.energ. znamená „energie pro přeražená zkušebního vzorku s C-vrubem Charpyho zkušebním strojem při zkoušce C-notch test pro zjištění vrubové houževnatosti podle ASTM“, která je udávána v ft.lbs. Hodnoty v ft.lbs, kterým odpovídají hodnoty v Joulech, jsou v tabulce přepo10 čítány pro reprezentaci vrubové houževnatosti ve veličinách dle evropských zvyklostí, tj. v J/cm2, vynásobením hodnot v ft.lbs převodním součinitelem 1,6948.
Slitiny Al a Aid, A2a až A2e a A3a až A3c jsou slitiny podle vynálezu. Jak je patrné z údajů o reakci na popouštění ztab. 2 a jak je graficky znázorněno na obr. 1, vykazují slitiny řady Al, 15 A2 a A3 podle vynálezu vyšší tvrdost při popouštěcích teplotách až do 649 °C (1200 °F) vzhledem ke stávajícím na trhu dostupným slitinám. Podobně jak je znázorněno na tab. 3, vykazují také vzorky Ale, A2a, A2d a A3a podle vynálezu výbornou odolnost proti opotřebení, určovanou zkouškou oděru kolíku a zkouškou příčného válce. Z těchto slitin vykazují slitiny Al optimální kombinaci reakce na popouštění a odolnosti proti opotřebení. Slitiny A2 vykazují poněkud nižší 20 tvrdost po popouštění při 649 °C (1 200 °F), ale poněkud lepší houževnatost a pevnost v ohybu, než slitiny Al. Jak vyplývá z tab. 3 a obr. 1, vykazují však všechny slitiny podle vynálezu zlepšené kombinace reakce na popouštění, houževnatosti a odolnosti proti opotřebení nad rámec stávajících, na trhu dostupných slitin.
-8CZ 297201 B6
Tabulka 4
Tvrdost za horka (HCR) slitiny Rex a nových slitin hodnoty HCR při zkušebních teplotách
Slit. 23,9 °C 510°C 538 °C 566 °C 593 °C 621 °C 649 °C 704 °i
REX 76 67,5 60 59,5 59 58 52,5 46,5 _
Ale 73,5 - 64,5 - 63 - 57,5 39
A2d 72 - 62,5 - 60 - 56 38,5
A2e 72 - 62,5 - 60 - 56 39
A3a 71,5 - 61 - 58,5 - 53 33,5
Tab. 4 a obr. 2 udávají hodnoty odolnosti slitin Ale, A2d, A2c a A3a podle vynálezu za horka ve srovnání s na trhu dostupnou slitinou (REX 76). Jak je z těchto údajů patrné, všechny slitiny podle vynálezu vykazují ve srovnání se stávající na trhu dostupnou zlepšenou tvrdost za horka při vysokých teplotách až cca 704 °C (1300 °F).
Všechna složení uvedená v popisu jsou udávána v procentech hmotnosti, pokud není uvedeno jinak.
PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (13)

1. Výrobek z lychlořezné oceli, vyrobený práškovou metalurgií ze slisovaných částic předlegovaného prášku z rychlořezné oceli, a mající zlepšenou kombinaci odolnosti proti opotřebení a houževnatosti, přičemž částice předlegovaného prášku jsou vytvořeny ze slitiny, která sestává v podstatě z
2.4 až 3,9 hmotn. % uhlíku, až 0,8 hmotn. % manganu, až 0,8 hmotn. % křemíku,
3.75 až 4,75 hmotn. % chrómu,
9 až 11,5 hmotn. % wolframu,
4.75 až 10,75 hmotn. % molybdenu,
4 až 10 hmotn. % kobaltu, s popřípadě přítomnými 2 až 4 hmotn. % niobu, a ze zbytku tvořeného železem a nahodilými nečistotami.
2. Výrobek podle nároku 1, vyrobený práškovou metalurgií ze slisovaných částic předlegovaného prášku vytvořených ze slitiny obsahující
2,6 až 3,5 hmotn. % uhlíku,
3.75 až 4,75 hmotn. % chrómu,
9 až 11,5 hmotn. % wolframu,
9.5 až 10,75 hmotn. % molybdenu,
4,0 až 6,0 hmotn. % vanadu,
2 až 4 hmotn. % niobu, a 14,0 až 16 hmotn. % kobaltu.
-9CZ 297201 B6
3. Výrobek podle nároku 2, vyrobený práškovou metalurgií ze slisovaných částic předlegovaného prášku vytvořených ze slitiny obsahující
3,0 až 3,3 hmotn. % uhlíku, maximálně 0,5 hmotn. % manganu, maximálně 0,5 hmotn. % křemíku,
4,2 až 4,6 hmotn. % chrómu,
10,5 až 11,0 hmotn. % wolframu,
10,0 až 10,5 hmotn. % molybdenu,
5 až 5,5 hmotn. % vanadu,
2.8 až 3,2 hmotn. % niobu, a 14,5 až 15,0 hmotn. % kobaltu.
4. Výrobek podle nároku 1 vyrobený práškovou metalurgií ze slisovaných částic předlegovaného prášku vytvořených ze slitiny obsahující
2.4 až 3,2 hmotn. % uhlíku,
3.75 až 4,5 hmotn. % chrómu,
9.75 až 10,75 hmotn. % wolframu,
6.75 až 8,25 hmotn. % molybdenu,
5 až 7,0 hmotn. % vanadu, a
13,0 až 15,0 hmotn. % kobaltu.
5. Výrobek podle nároku 4 vyrobený práškovou metalurgií ze slisovaných částic předlegovaného prášku vytvořených ze slitin obsahující
2.9 až 3,10 hmotn. % uhlíku, maximálně 0,5 hmotn. % manganu, maximálně 0,5 hmotn. % křemíku,
3.9 až 4,2 hmotn. % chrómu,
10,0 až 10,5 hmotn. % wolframu,
7,25 až 7,75 hmotn. % molybdenu,
6,0 až 6,5 hmotn. % vanadu, a 14,0 až 14,5 hmotn. % kobaltu.
6. Výrobek podle nároku 1 vyrobený práškovou metalurgií ze slisovaných částic předlegovaného prášku vytvořených ze slitiny obsahující
2.9 až 3,9 hmotn. % uhlíku,
3.75 až 4,5 hmotn. % chrómu,
9.5 až 11,0 hmotn. % wolframu,
4.75 až 6,0 hmotn. % molybdenu,
8.5 až 10,0 hmotn. % vanadu, a 8,5 až 10,0 hmotn. % kobaltu.
- 10CZ 297201 B6
7. Výrobek podle nároku 6 vyrobený práškovou metalurgií ze slisovaných částic předlegovaného prášku vytvořených ze slitiny obsahující
3,2 až 3,6 hmotn. % uhlíku, maximálně 0,5 hmotn. % manganu, maximálně 0,5 hmotn. % křemíku,
3,9 až 4,2 hmotn. % chrómu,
10,0 až 10,5 hmotn. % wolframu,
5 až 5,5 hmotn. % molybdenu,
9,0 až 9,5 hmotn. % vanadu, a 9,0 až 9,5 hmotn. % kobaltu.
8. Výrobek podle kteréhokoli z nároků 1 až 7, mající minimální tvrdost podle Rockwella HRC=70 ve stavu po zakalení a popouštění.
9. Výrobek podle kteréhokoli z nároků 1 až 7, mající minimální tvrdost podle Rockwella HRC=61 ve stavu po zakalení a popouštění, když je popouštěn při 649 °C.
10. Výrobek podle nároku 8, mající minimální tvrdost Rockwella HRC=72.
11. Výrobek podle nároku 9, mající minimální tvrdost podle Rockwella HRC=63, když je popuštěn při teplotě 649 °C.
12. Výrobek podle nároku 8 nebo 9 ve formě nástroje pro výrobu ozubených kol.
13. Výrobek podle nároku 8 nebo 9 ve formě povrchového povlaku na substrátu.
CZ0322498A 1997-10-14 1998-10-06 Výrobek z rychlorezné oceli, vyrobený práskovou metalurgií CZ297201B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/949,497 US6057045A (en) 1997-10-14 1997-10-14 High-speed steel article

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ322498A3 CZ322498A3 (cs) 1999-08-11
CZ297201B6 true CZ297201B6 (cs) 2006-09-13

Family

ID=25489178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ0322498A CZ297201B6 (cs) 1997-10-14 1998-10-06 Výrobek z rychlorezné oceli, vyrobený práskovou metalurgií

Country Status (21)

Country Link
US (1) US6057045A (cs)
EP (1) EP0909829B1 (cs)
JP (1) JP3759323B2 (cs)
KR (1) KR19990037098A (cs)
CN (1) CN1087358C (cs)
AR (1) AR017335A1 (cs)
AT (1) ATE267272T1 (cs)
BR (1) BR9803901A (cs)
CA (1) CA2249881C (cs)
CZ (1) CZ297201B6 (cs)
DE (1) DE69823951T2 (cs)
ES (1) ES2221126T3 (cs)
HK (1) HK1019621A1 (cs)
HU (1) HU220123B (cs)
MY (1) MY115612A (cs)
PL (1) PL190146B1 (cs)
PT (1) PT909829E (cs)
SG (1) SG72875A1 (cs)
SK (1) SK284077B6 (cs)
TR (1) TR199802063A2 (cs)
TW (1) TW430578B (cs)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE514410C2 (sv) * 1999-06-16 2001-02-19 Erasteel Kloster Ab Pulvermetallurgiskt framställt stål
US6585483B2 (en) 2001-11-20 2003-07-01 Honeywell International Inc. Stationary roller shaft formed of a material having a low inclusion content and high hardness
US6503290B1 (en) * 2002-03-01 2003-01-07 Praxair S.T. Technology, Inc. Corrosion resistant powder and coating
CA2559121A1 (en) 2004-03-11 2005-09-22 Japan Science And Technology Agency Bulk solidified quenched material and process for producing the same
SE0600841L (sv) * 2006-04-13 2007-10-14 Uddeholm Tooling Ab Kallarbetsstål
US20100011594A1 (en) * 2008-07-15 2010-01-21 Wysk Mark J Composite Saw Blades
CN103572170A (zh) * 2013-10-28 2014-02-12 任静儿 一种粉末冶金割草机用工具钢
AT515148B1 (de) * 2013-12-12 2016-11-15 Böhler Edelstahl GmbH & Co KG Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus Eisen-Cobalt-Molybdän/Wolfram-Stickstoff-Legierungen
EP2933345A1 (en) * 2014-04-14 2015-10-21 Uddeholms AB Cold work tool steel
CN107931617B (zh) * 2017-11-21 2019-06-07 江苏雨燕模业科技有限公司 一种基于汽车模具生产的复合型材料刀具及其制备方法
SE541903C2 (en) * 2017-11-22 2020-01-02 Vbn Components Ab High hardness 3d printed steel product
CN111136276A (zh) * 2019-12-12 2020-05-12 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 一种高速钢刀具的制备方法
CN113699460A (zh) * 2021-08-13 2021-11-26 浙江中模材料科技有限公司 一种高硬度粉末钢及其热处理方法
CN114318058A (zh) * 2021-12-30 2022-04-12 江苏海昌工具有限公司 一种高性能合金锯片及其制备方法
CN114622122B (zh) * 2022-03-04 2022-11-08 长沙市萨普新材料有限公司 一种高铌铁基超硬材料及其制备方法
CN118028685A (zh) * 2024-04-11 2024-05-14 西安欧中材料科技股份有限公司 一种高端特钢钨基或钴基粉末高速钢的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4880461A (en) * 1985-08-18 1989-11-14 Hitachi Metals, Ltd. Super hard high-speed tool steel
EP0377307A1 (en) * 1988-12-27 1990-07-11 Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha Powdered high speed tool steel
WO1993002821A1 (en) * 1991-08-07 1993-02-18 Kloster Speedsteel Aktiebolag High-speed steel manufactured by powder metallurgy
WO1993002820A1 (en) * 1991-08-07 1993-02-18 Kloster Speedsteel Aktiebolag High-speed steel manufactured by powder metallurgy
US5403372A (en) * 1991-06-28 1995-04-04 Hitachi Metals, Ltd. Vane material, vane, and method of producing vane

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2147121A (en) * 1938-08-18 1939-02-14 Cleveland Twist Drill Co Alloy compositions and articles made therefrom
US2174286A (en) * 1939-02-21 1939-09-26 Vanadium Alloys Steel Co Ferrous alloy
US2239058A (en) * 1940-05-20 1941-04-22 Hughes Tool Co Hard metal alloy
US4469514A (en) * 1965-02-26 1984-09-04 Crucible, Inc. Sintered high speed tool steel alloy composition
US4576642A (en) * 1965-02-26 1986-03-18 Crucible Materials Corporation Alloy composition and process
US3591349A (en) * 1969-08-27 1971-07-06 Int Nickel Co High carbon tool steels by powder metallurgy
DE2263576B2 (de) * 1972-12-27 1978-06-01 Thyssen Edelstahlwerke Ag, 4000 Duesseldorf Verfahren zur Erzeugung eines M2 C-freien Gefüges in Schnellarbeitsstahl
JPS5172906A (en) * 1974-12-23 1976-06-24 Hitachi Metals Ltd Tankabutsuo fukashitakosokudokoguko
US4249945A (en) * 1978-09-20 1981-02-10 Crucible Inc. Powder-metallurgy steel article with high vanadium-carbide content
JPS57181367A (en) * 1981-04-08 1982-11-08 Furukawa Electric Co Ltd:The Sintered high-v high-speed steel and its production
SE457356C (sv) * 1986-12-30 1990-01-15 Uddeholm Tooling Ab Verktygsstaal avsett foer kallbearbetning
AT391324B (de) * 1987-12-23 1990-09-25 Boehler Gmbh Pulvermetallurgisch hergestellter schnellarbeitsstahl, daraus hergestellter verschleissteil und verfahren zu seiner herstellung
DE69117870T2 (de) * 1990-10-31 1996-10-31 Hitachi Metals Ltd Durch Sintern von Pulver hergestellter Schnellarbeitsstahl und Verfahren zu seiner Herstellung
AU2430092A (en) * 1991-08-07 1993-03-02 Kloster Speedsteel Aktiebolag High-speed steel manufactured by powder metallurgy
AU2405192A (en) * 1991-08-07 1993-03-02 Kloster Speedsteel Aktiebolag High-speel manufactured by powder metallurgy
JPH07179945A (ja) * 1993-12-22 1995-07-18 Hitachi Metals Ltd 圧延用カリバーロール

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4880461A (en) * 1985-08-18 1989-11-14 Hitachi Metals, Ltd. Super hard high-speed tool steel
EP0377307A1 (en) * 1988-12-27 1990-07-11 Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha Powdered high speed tool steel
US5403372A (en) * 1991-06-28 1995-04-04 Hitachi Metals, Ltd. Vane material, vane, and method of producing vane
WO1993002821A1 (en) * 1991-08-07 1993-02-18 Kloster Speedsteel Aktiebolag High-speed steel manufactured by powder metallurgy
WO1993002820A1 (en) * 1991-08-07 1993-02-18 Kloster Speedsteel Aktiebolag High-speed steel manufactured by powder metallurgy

Also Published As

Publication number Publication date
HU220123B (hu) 2001-11-28
CN1087358C (zh) 2002-07-10
CA2249881C (en) 2007-08-07
ES2221126T3 (es) 2004-12-16
PL329185A1 (en) 1999-04-26
SG72875A1 (en) 2000-05-23
BR9803901A (pt) 1999-12-21
ATE267272T1 (de) 2004-06-15
DE69823951D1 (de) 2004-06-24
HK1019621A1 (en) 2000-02-18
CN1215091A (zh) 1999-04-28
PL190146B1 (pl) 2005-11-30
TR199802063A3 (tr) 1999-05-21
HU9802355D0 (en) 1998-12-28
EP0909829B1 (en) 2004-05-19
HUP9802355A3 (en) 2001-01-29
US6057045A (en) 2000-05-02
CZ322498A3 (cs) 1999-08-11
SK140498A3 (en) 1999-06-11
JP3759323B2 (ja) 2006-03-22
HUP9802355A2 (hu) 1999-06-28
KR19990037098A (ko) 1999-05-25
DE69823951T2 (de) 2005-05-19
SK284077B6 (sk) 2004-09-08
EP0909829A3 (en) 2002-07-10
TW430578B (en) 2001-04-21
EP0909829A2 (en) 1999-04-21
JPH11189852A (ja) 1999-07-13
PT909829E (pt) 2004-09-30
AR017335A1 (es) 2001-09-05
CA2249881A1 (en) 1999-04-14
TR199802063A2 (xx) 1999-05-21
MY115612A (en) 2003-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ297201B6 (cs) Výrobek z rychlorezné oceli, vyrobený práskovou metalurgií
Kübarsepp et al. Cermets with Fe-alloy binder: A review
KR101333740B1 (ko) 분말 야금학적으로 제조된 스틸, 상기 스틸을 포함하는공구 및 상기 공구의 제조 방법
CZ295758B6 (cs) Ocelový výrobek ze za tepla zpracované, plně hutné, opotřebení odolávající vanadové nástrojové oceli pro práci za studena, s vysokou vrubovou houževnatostí, vyrobený práškovou metalurgií z dusíkem atomizovaných předem legovaných prášků
JP4652490B2 (ja) 統合粉末冶金法により製造したスチールとその熱処理工具及び該スチールの工具への使用
WO2009116933A1 (en) Steel, process for the manufacture of a steel blank and process for the manufacture of a component of the steel
CN101595075A (zh) 复合烧结体
US20100054871A1 (en) Tool
EP1129229B1 (en) Steel, use of the steel, product made of the steel and method of producing the steel
US6482354B1 (en) High-hardness powder metallurgy tool steel and article made therefrom
WO1993002820A1 (en) High-speed steel manufactured by powder metallurgy
EP0076027B1 (en) Powder metallurgy articles
US3729293A (en) Lead-bearing steel and method of manufacture
JPH0143017B2 (cs)
KR102436462B1 (ko) 냉간 가공 공구강
JPS5937742B2 (ja) 高耐摩耗性焼結高速度鋼
JPS5937741B2 (ja) 耐摩耗性および靭性のすぐれた焼結高速度鋼
MXPA01007627A (en) High-hardness powder metallurgy tool steel and article made therefrom
MXPA98008461A (en) Article of high-speed steel, of pulvimetalurgia, of alta dur
JPH0320437A (ja) 高密度相窒化ホウ素基焼結体及び複合焼結体

Legal Events

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

Effective date: 20181006