DE102010041366A1 - High-strength, at room temperature plastically deformable and energy absorbing mechanical body of iron alloys - Google Patents

High-strength, at room temperature plastically deformable and energy absorbing mechanical body of iron alloys Download PDF

Info

Publication number
DE102010041366A1
DE102010041366A1 DE102010041366A DE102010041366A DE102010041366A1 DE 102010041366 A1 DE102010041366 A1 DE 102010041366A1 DE 102010041366 A DE102010041366 A DE 102010041366A DE 102010041366 A DE102010041366 A DE 102010041366A DE 102010041366 A1 DE102010041366 A1 DE 102010041366A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
phase
shaped body
strength
volume
phases
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
DE102010041366A
Other languages
German (de)
Inventor
Uta Kühn
Jürgen Eckert
Uwe Siegel
Julia Hufenbach
Min Ha Lee
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leibniz Institut fuer Festkorper und Werkstofforschung Dresden eV
Original Assignee
Leibniz Institut fuer Festkorper und Werkstofforschung Dresden eV
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 Leibniz Institut fuer Festkorper und Werkstofforschung Dresden eV filed Critical Leibniz Institut fuer Festkorper und Werkstofforschung Dresden eV
Priority to DE102010041366A priority Critical patent/DE102010041366A1/en
Priority to PCT/EP2011/066283 priority patent/WO2012048993A1/en
Priority to EP11779110.3A priority patent/EP2619343B1/en
Priority to KR1020137010515A priority patent/KR101827866B1/en
Publication of DE102010041366A1 publication Critical patent/DE102010041366A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C30/00—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
    • C22C30/04—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent containing tin or lead
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/22—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/24—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Materialwissenschaften und betrifft Formkörper aus Eisenlegierungen, die als Schneid-, Stanz- und Spaltwerkzeuge, in der Flugzeugindustrie, der Raumfahrt, der Fahrzeugindustrie und allgemein im Maschinen- und Gerätebau, einsetzbar sind. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Formkörper aus Eisenlegierungen anzugeben, die Plastizität und/oder signifikante Festigkeitssteigerungen bei gleichzeitiger vergleichsweise hoher Duktilität aufweisen. Diese Aufgabe wird gelöst durch Formkörper aus Eisenlegierungen gemäß der Formel FeaE1bE2cE3dE4e, und einem Gefüge mit einer homogenen Mikrostruktur mit martensitischer und austenitischer Phase und Resten an boridischen und/oder carbidischen und/oder nitridischen und/oder oxidischen Phasen. Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren, bei dem die Legierungselemente gemischt, aufgeschmolzen und anschließend in eine Gussform gegossen und mit einer Geschwindigkeit von > 20 K/s abgekühlt werden.The invention relates to the field of materials science and relates to shaped bodies made of iron alloys which can be used as cutting, punching and splitting tools in the aircraft industry, space travel, the vehicle industry and generally in machine and device construction. The invention is based on the object of specifying molded bodies made of iron alloys which have plasticity and / or significant increases in strength while at the same time having a comparatively high ductility. This object is achieved by molded bodies made of iron alloys according to the formula FeaE1bE2cE3dE4e, and a structure with a homogeneous microstructure with martensitic and austenitic phase and residues of boridic and / or carbidic and / or nitridic and / or oxidic phases. The object is also achieved by a method in which the alloy elements are mixed, melted and then poured into a mold and cooled at a rate of> 20 K / s.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Materialwissenschaften und betrifft hochfeste, bei Raumtemperatur plastisch verformbare und mechanische Energie absorbierende Formkörper aus Eisenlegierungen. Derartige Formkörper sind einsetzbar als Schneid-, Stanz- und Spaltwerkzeuge, in der Flugzeugindustrie, der Raumfahrt, der Fahrzeugindustrie und allgemein im Maschinen- und Gerätebau, sowie für Gewinnungswerkzeuge, z. B. Baggerzähne, wenn besonders hohe Anforderungen an die mechanische Belastbarkeit, die Oberflächenbeanspruchung (Verschleiß) und insbesondere an das Vermögen mechanische Energie zu absorbieren gestellt werden.The invention relates to the field of materials science and relates to high-strength, at room temperature plastically deformable and energy absorbing mechanical body of iron alloys. Such moldings can be used as cutting, punching and splitting tools, in the aircraft industry, aerospace, the automotive industry and generally in mechanical and equipment engineering, as well as for extraction tools, such. B. excavator teeth, if particularly high demands on the mechanical strength, the surface stress (wear) and in particular the ability to absorb mechanical energy.

Bekannt ist, dass bestimmte mehrkomponentige metallische Werkstoffe, z. B. FeCuNbSiB ( Y. Yoshizawa, et al: J. Appl. Phys. 64 (10), (1988) 6044–6046 ) durch rasche Erstarrung in einen metastabilen glasartigen Zustand überführt werden können (metallische Gläser), um vorteilhafte (z. B. weichmagnetische, mechanische, katalytische) Eigenschaften zu erhalten. Meist sind diese Werkstoffe wegen der erforderlichen Abkühlrate der Schmelze nur mit geringen Abmessungen in mindestens einer Dimension z. B. dünne Bänder oder Pulver herstellbar. Damit sind sie als Konstruktionswerkstoff nicht geeignet ( T. Masumoto: Mater. Sci. Eng. A179/180 (1994) 8–16 ).It is known that certain multicomponent metallic materials, eg. B. FeCuNbSiB ( Y. Yoshizawa, et al .: J. Appl. Phys. 64 (10), (1988) 6044-6046 ) can be converted by rapid solidification into a metastable glassy state (metallic glasses) in order to obtain advantageous (eg soft magnetic, mechanical, catalytic) properties. Most of these materials are due to the required cooling rate of the melt only with small dimensions in at least one dimension z. B. thin bands or powder produced. Thus, they are not suitable as a construction material ( T. Masumoto: Mater. Sci. Closely. A179 / 180 (1994) 8-16 ).

Bekannt sind auch bestimmte Zusammensetzungsbereiche mehrkomponentiger Legierungen, in denen solche metallischen Gläser auch in massiver Form, z. B. mit Abmessungen > 1 mm, durch Gießverfahren hergestellt werden können. Solche Legierungen sind z. B. Pd-Cu-Si, Pd40Ni40P20, Zr-Cu-Ni-Al, La-Al-Ni-Cu ( T. Masumoto: Mater. Sci. Eng. A179/180 (1994) 8–16 ; W. L. Johnson: Mater. Sci. Forum Vol. 225–227, S. 35–50, Transtec Publications 1996, Switzerland ). Dabei sind insbesondere metallische Fe-Basis Gläser mit Zusammensetzungen der chemischen Formeln Fe60Co8Zr10Mo5W2B15, (Fe0,75B0,15Si0,1)96Nb4, Fe77Ga2P9,5C4B4Si2,5, Fe65,5Cr4Mo4Ga4P12C5B5,5, Fe74Nb6B17Y3, [(Fe0,5Co0,5)0,75B0,2Si0,05]96Nb4, welche > 1 mm hergestellt werden können, bekannt ( A. Inoue, et al: Appl. Phys. Lett. 71, 4, (1997) 464–466 ; A. Inoue, et al: J. Mater. Res. 18, 6, (2003) 1487–1492 ; M. Stoica, et al: J. Metastab. Nanocryst. Mat. 12, (2002) 77–84 : D. S. Song, et al: J. All. Corp. 389, (2005) 159–164 ; A. Inoue, et al: Acta Mater. 52, (2004) 4093–4099 ).Also known are certain composition ranges of multicomponent alloys in which such metallic glasses in solid form, for. B. with dimensions> 1 mm, can be produced by casting. Such alloys are for. Pd-Cu-Si, Pd 40 Ni 40 P 20 , Zr-Cu-Ni-Al, La-Al-Ni-Cu ( T. Masumoto: Mater. Sci. Closely. A179 / 180 (1994) 8-16 ; WL Johnson: Mater. Sci. Forum Vol. 225-227, pp. 35-50, Transtec Publications 1996, Switzerland ). In particular, metallic Fe-base glasses with compositions of the chemical formulas Fe 60 Co 8 Zr 10 Mo 5 W 2 B 15 , (Fe 0.75 B 0.15 Si 0.1 ) 96 Nb 4 , Fe 77 Ga 2 P 9 , 5 C 4 B 4 Si 2.5 , Fe 65.5 Cr 4 Mo 4 Ga 4 P 12 C 5 B 5.5 , Fe 74 Nb 6 B 17 Y 3 , [(Fe 0.5 Co 0.5 ) 0.75 B 0.2 Si 0.05 ] 96 Nb 4 , which can be produced> 1 mm, known ( A. Inoue, et al .: Appl. Phys. Lett. 71, 4, (1997) 464-466 ; A. Inoue, et al .: J. Mater. Res. 18, 6, (2003) 1487-1492 ; M. Stoica, et al .: J. Metastab. Nanocryst. Mat. 12, (2002) 77-84 : DS Song, et al: J. All. Corp. 389, (2005) 159-164 ; A. Inoue, et al .: Acta Mater. 52, (2004) 4093-4099 ).

Weiterhin bekannt sind metallische Glas-Formkörper mit besonders hoher Glasbildungsfähigkeit (in Dimensionen bis 12 mm gießbar mit glasartiger Struktur) in den Zusammensetzungen Fe48Cr15Mo14Er2C15B6 und (Fe44,3Cr5Co5Mo12,8Mn11,2C15,8B5,9)98,5Y1,5 ( V. Ponnambalam, et al: J. Mater. Res. 19, 5, (2004) 1320–1323 ; Z. P. Lu, et al: Phys. Rev. Let. 92, 24, (2004) 245503-1–245503-4 ).Also known are metallic glass moldings having a particularly high glass-forming ability (in dimensions up to 12 mm castable with vitreous structure) in the compositions Fe 48 Cr 15 Mo 14 Er 2 C 15 B 6 and (Fe 44.3 Cr 5 Co 5 Mo 12, 8 Mn 11.2 C 15.8 B 5.9 ) 98.5 Y 1.5 ( V. Ponnambalam, et al .: J. Mater. Res. 19, 5, (2004) 1320-1323 ; ZP Lu, et al .: Phys. Rev. Let. 92, 24, (2004) 245503-1-245503-4 ).

Ebenfalls bekannt sind hochfeste kristalline Fe-Legierungen mit metastabilen Phasenanteilen auf Grund hoher Erstarrungsraten in den Zusammensetzungen (Fe84.4Cr5.2Mo5.2Ga5.2)100-xCx mit x = 9 und 17, Fe84.3Cr4.3Mo4.6V2.2C4.6 und Fe88.9Cr4.3V2.2C4.6 ( K. Werniewicz, et al: Acta Mater. 55, (2007) 3513–3520 ; U. Kühn, et al: Appl. Phys. Lett. 90, (2007) 261901-1–261901-3 ; U. Kühn, et al: J. Mater. Res. 25 (2), (2010) 368–374 ).Also known are high-strength crystalline Fe alloys with metastable phase fractions due to high solidification rates in the compositions (Fe 84.4 Cr 5.2 Mo 5.2 Ga 5.2 ) 100-x C x with x = 9 and 17, Fe 84.3 Cr 4.3 Mo 4.6 V 2.2 C 4.6 and Fe 88.9 Cr 4.3 V 2.2 C 4.6 ( K. Werniewicz, et al .: Acta Mater. 55, (2007) 3513-3520 ; U.Kuhn, et al: Appl. Phys. Lett. 90, (2007) 261901-1-261901-3 ; U.Kuhn, et al: J. Mater. Res. 25 (2), (2010) 368-374 ).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hochfeste, bei Raumtemperatur plastisch verformbare und mechanische Energie absorbierende Formkörper aus Eisenlegierungen anzugeben, die gegenüber Formkörpern aus metallischen Gläsern makroskopische Plastizität sowie Verformungsverfestigung aufweisen, ohne dass dadurch andere Eigenschaften, wie Bruchfestigkeit oder das Korrosionsverhalten wesentlich beeinträchtigt werden, und gegenüber Formkörpern aus amorphen, teilkristallinen oder kristallinen metallischen Legierungen eine signifikante Festigkeitssteigerung bei gleichzeitiger vergleichsweise hoher Duktilität aufweisen.The invention has for its object to provide high-strength, plastically deformable at room temperature and mechanical energy absorbing moldings of iron alloys, which have macroscopic plasticity and strain hardening compared to moldings of metallic glasses, without thereby other properties, such as breaking strength or corrosion behavior are significantly impaired, and compared to moldings of amorphous, semi-crystalline or crystalline metallic alloys have a significant increase in strength while having a comparatively high ductility.

Diese Aufgabe wird mit der in den Patentansprüchen angegebenen Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved with the invention specified in the claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die erfindungsgemäßen hochfesten, bei Raumtemperatur plastisch verformbaren und mechanische Energie absorbierenden Formkörper aus Eisenlegierungen gemäß der Formel FeaE1bE2cE3dE4e, die
E1 ein oder mehrere Elemente der Gruppe B, C, N und O,
E2 ein oder mehrere Elemente der Gruppe Cr, V, Mo, W, Ti, Ta, Zr, Hf und Nb,
E3 ein oder mehrere Elemente der Gruppe Al und Si,
E4 ein oder mehrere Elemente der Gruppe Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb und Lu,
enthalten, mit
a = 100 – (b + c + d + e)
b = 0,01 bis 15
c = 0,5 bis 13
d = 0 bis 10
e = 0,01 bis 5
(a, b, c, d, e in Atom-%),
und die geringe, herstellungstechnisch bedingte Zusätze und Verunreinigungen enthalten können,
weisen ein Gefüge mit einer homogenen Mikrostruktur auf, die

  • – 40 bis 80 Vol.-% martensitische (trz – tetragonal raumzentriert) Phase und
  • – 5 bis 35 Vol.-% austenitische (kfz – kubisch flächenzentriert) Phase und
  • – den Rest an boridischen und/oder carbidischen und/oder nitridischen und/oder oxidischen Phasen
enthält, wobei der Volumenanteil an austenitischer Phase ansteigt, je geringer der Anteil an E2 ist.The inventive high-strength, at room temperature plastically deformable and mechanical energy-absorbing shaped body made of iron alloys according to the formula Fe a E1 b E2 c E3 d E4 e , the
E1 one or more elements of group B, C, N and O,
E2 is one or more elements of the group Cr, V, Mo, W, Ti, Ta, Zr, Hf and Nb,
E3 one or more elements of the group Al and Si,
E4 is one or more elements of the group Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb and Lu,
included, with
a = 100 - (b + c + d + e)
b = 0.01 to 15
c = 0.5 to 13
d = 0 to 10
e = 0.01 to 5
(a, b, c, d, e in atomic%),
and may contain minor additives and impurities,
have a microstructure with a homogeneous microstructure, the
  • 40 to 80% by volume of martensitic (trt - tetragonal body - centered) phase and
  • From 5 to 35% by volume of austenitic (kfz - cubic face centered) phase and
  • The remainder of boridic and / or carbidic and / or nitridic and / or oxidic phases
contains, wherein the volume fraction of austenitic phase increases, the lower the proportion of E2.

Vorteilhafterweise sind ferritische und/oder bainitische Phasen vorhanden.Advantageously, ferritic and / or bainitic phases are present.

Weiterhin vorteilhafterweise beträgt der Volumenanteil der martensitischen Phase 50 bis 70%.Further advantageously, the volume fraction of the martensitic phase is 50 to 70%.

Ebenfalls vorteilhafterweise beträgt der Volumenanteil der austenitischen Phase 5 bis < 30%, noch vorteilhafterweise 10 bis 20%.Also advantageously, the volume fraction of the austenitic phase is 5 to <30%, more preferably 10 to 20%.

Und auch vorteilhafterweise beträgt der Volumenanteil der boridischen und/oder carbidischen und/oder nitridischen und/oder oxidischen Phasen 5–15 Vol.-%.And also advantageously, the volume fraction of the boridic and / or carbidic and / or nitridic and / or oxidic phases is 5-15 vol .-%.

Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn der Werkstoff der Formkörper eine Zusammensetzung b = 1–6, c = 7–13, d = 3–6 und e = 0,01–0,09 (in Atom-%) aufweist.It is likewise advantageous if the material of the shaped bodies has a composition b = 1-6, c = 7-13, d = 3-6 and e = 0.01-0.09 (in atomic%).

Und auch vorteilhaft ist es, wenn der Werkstoff der Formkörper eine Zusammensetzung FeaCrc1Moc2Vc3CbYe mit a = 70–90, b = 3–6, c1 = 3–5, c2 = 3–5, c3 = 1–3, und e = 0,01–0,09 (in Atom-%)
oder der Zusammensetzung FeaCrc1Moc2Vc3CbSidYe mit a = 70–90, b = 3–6, c1 = 3–5, c2 = 3–5, c3 = 1–3, d = 1–3 und e = 0,01–0,09 (in Atom-%)
aufweist.And it is also advantageous if the material of the shaped body is a composition Fe a Cr c1 Mo c2 V c3 C b Y e with a = 70-90, b = 3-6, c1 = 3-5, c2 = 3-5, c3 = 1-3, and e = 0.01-0.09 (in atomic%)
or the composition Fe a Cr c1 Mo c2 V c3 C b Si d Y e with a = 70-90, b = 3-6, c1 = 3-5, c2 = 3-5, c3 = 1-3, d = 1-3 and e = 0.01-0.09 (in atomic %)
having.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von hochfesten, bei Raumtemperatur plastisch verformbaren und mechanische Energie absorbierenden Formkörpern aus Eisenlegierungen werden die Legierungselemente gemischt, aufgeschmolzen und anschließend in eine Gussform gegossen, wobei die Abkühlung der Legierung in der Gussform mit einer Geschwindigkeit von > 20 K/s realisiert wird und die Abkühlungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der einzustellenden Phasenzusammensetzung gewählt wird, wobei höhere Abkühlgeschwindigkeiten die Bildung der martensitischen Phase fördern.In the inventive method for producing high-strength, at room temperature plastically deformable and mechanical energy-absorbing moldings made of iron alloys, the alloying elements are mixed, melted and then poured into a mold, wherein the cooling of the alloy in the mold at a rate of> 20 K / s is realized and the cooling rate is chosen depending on the phase composition to be set, with higher cooling rates promote the formation of the martensitic phase.

Vorteilhafterweise wird zur Realisierung von boridischen und/oder carbidischen und/oder nitridischen Phasen im Gefüge das Aufschmelzen und Formgießen unter Ausschluss von Sauerstoff durchgeführt wird,Advantageously, in order to realize boridic and / or carbidic and / or nitridic phases in the microstructure, the melting and casting is carried out with the exclusion of oxygen,

Ebenfalls vorteilhafterweise werden zur Realisierung der Abkühlgeschwindigkeiten Gussformen mit einer geringen Dicke des herzustellenden Formkörpers eingesetzt, wobei noch vorteilhafterweise Gussformen mit einer Dicke des herzustellenden Formkörpers von 1 bis 30 mm, noch vorteilhafterweise von 10 bis 20 mm oder von 12 bis 20 mm, eingesetzt.Likewise advantageously, molds having a small thickness of the molded article to be produced are used for realizing the cooling rates, casting molds having a thickness of the molded article of from 1 to 30 mm, still advantageously from 10 to 20 mm or from 12 to 20 mm, being advantageously used.

Die erfindungsgemäßen Formkörper weisen derartig verbesserte Eigenschaften gegenüber Formkörpern aus metallischen Gläsern oder aus metallischen Legierungen auf, die aufgrund der zum Teil geringen Änderungen in der Zusammensetzung und/oder im Herstellungsverfahren nicht zu erwarten gewesen sind.The shaped bodies according to the invention have improved properties compared to shaped bodies made of metallic glasses or of metallic alloys, which were not to be expected due to the sometimes small changes in the composition and / or in the production process.

Es war überraschend, dass gerade die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen und ihre erfindungsgemäße Herstellung aus der nahezu unendlichen Anzahl an möglichen Zusammensetzungen von metallischen Gläsern oder kristallinen Legierungen diese vorteilhaften Eigenschaften aufweisen. Legierungszusammensetzungen auch nahe bei den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zeigen deutlich schlechtere Eigenschaften.It was surprising that it is precisely the compositions according to the invention and their preparation according to the invention which have the almost infinite number of possible compositions of metallic glasses or crystalline alloys having these advantageous properties. Alloy compositions also close to the compositions according to the invention show markedly poorer properties.

Hervorzuheben sind bei den verbesserten Eigenschaften der erfindungsgemäßen Formkörper insbesondere, dass sie bei Raumtemperatur in unerwarteter Art und Weise plastisch verformbar sind und gleichzeitig deutlich mehr mechanische Energie absorbieren können. Dies führt zusammen zu einer signifikanten Festigkeitssteigerung der Formkörper.It should be emphasized in the improved properties of the shaped bodies according to the invention in particular that they are plastically deformable at room temperature in an unexpected manner and at the same time can absorb significantly more mechanical energy. This together leads to a significant increase in strength of the moldings.

Diese deutlich verbesserten Eigenschaften sind neben der konkreten Legierungszusammensetzung vor allem durch Einstellung der erfindungsgemäßen Gefügestruktur erreicht worden. Die homogene Mikrostruktur weist dabei erfindungsgemäß einen relativ hohen Volumenanteil (40 bis 80 Vol.-%) an martensitischer (trz – tetragonal raumzentriert) Phase auf. Dieser hohe Volumenanteil an martensitischer Phase führt zu den bekannten Eigenschaften von Eisenlegierungen allgemein.These significantly improved properties have been achieved in addition to the concrete alloy composition, especially by adjusting the microstructure according to the invention. In accordance with the invention, the homogeneous microstructure has a relatively high proportion by volume (40 to 80% by volume) of martensitic (tetragonal, body-centered) phase. This high volume fraction of martensitic phase leads to the known properties of iron alloys in general.

Durch den erfindungsgemäßen Volumenanteil (5 bis 35 Vol.-%) an austenitischer (kfz – kubisch flächenzentriert) Phase, und durch die weiterhin vorhandenen boridischen und/oder carbidischen und/oder nitridischen und/oder oxidischen Phasen werden dann deutlich verbesserten Eigenschaften erreicht.By virtue of the proportion by volume (5 to 35% by volume) of austenitic (kfz-cubic face-centered) phase according to the invention, and by the boridic and / or carbidic and / or nitridic and / or oxidic phases which are still present, markedly improved properties are then achieved.

Dabei ist zu berücksichtigen, dass im Falle einer Legierungszusammensetzung mit einem geringen Anteil an einem oder mehreren Elementen der Gruppe Cr, V, Mo, W, Ti, Ta, Zr, Hf und Nb der Volumenanteil an austenitischer Phase ansteigen muss. Das ist dadurch bedingt, da diese Elemente der austenitischen Phase Kohlenstoff entziehen und carbidische Phasen bilden. It should be noted that in the case of an alloy composition with a small proportion of one or more elements of the group Cr, V, Mo, W, Ti, Ta, Zr, Hf and Nb, the volume fraction of austenitic phase must increase. This is because these elements withdraw carbon from the austenitic phase and form carbide phases.

Ist jedoch der Kohlenstoffgehalt in der austenitischen Phase entsprechend hoch und wird dieser nicht durch die carbidbildenden Elemente entzogen, so führt dies zu einer Austenitstabilisierung durch den Kohlenstoff.However, if the carbon content in the austenitic phase is correspondingly high and is not removed by the carbide-forming elements, this results in austenite stabilization by the carbon.

Die erfindungsgemäßen Formkörper werden erfindungsgemäß hergestellt durch Mischen der Legierungsbestandteile und anschließendem Aufschmelzen. Dabei sollten durch die Legierungsbestandteile und das Schmelzgefäß möglichst wenige Zusätze und Verunreinigungen eingebracht werden.The shaped bodies according to the invention are produced according to the invention by mixing the alloy components and then melting. The alloy components and the melting vessel should contain as few additives and impurities as possible.

Nach dem Aufschmelzen wird die Schmelze in eine Form gegossen. Die Abkühlung der Schmelze in der Form muss dabei erfindungsgemäß mit einer Abkühlgeschwindigkeit von > 20 K/s, vorteilhafterweise zwischen 20 und 200 K/s realisiert werden, damit die erfindungsgemäße Gefügestruktur erreicht werden kann. Dabei wird durch die Wahl von höheren Abkühlgeschwindigkeiten die Bildung der martensitischen Phase gefördert.After melting, the melt is poured into a mold. The cooling of the melt in the mold must be realized according to the invention with a cooling rate of> 20 K / s, advantageously between 20 and 200 K / s, so that the microstructure according to the invention can be achieved. The choice of higher cooling rates promotes the formation of the martensitic phase.

Im Fall, dass im Gefüge keine oxidischen Phasen eingestellt werden sollen, ist es erforderlich, dass das Aufschmelzen und Formgießen der Legierung zu Formkörpern unter Ausschluss von Sauerstoff durchgeführt wird. Im diesem Falle wird bei Erschmelzen und Gießen des Formkörpers eine Schutzgasatmosphäre, beispielsweise bestehend aus Argon, eingesetzt.In the event that no oxide phases are to be set in the structure, it is necessary that the melting and casting of the alloy is carried out to form bodies in the absence of oxygen. In this case, a protective gas atmosphere, for example consisting of argon, is used during melting and casting of the shaped body.

Weiterhin kann vorteilhafterweise die Abkühlungsgeschwindigkeit der geschmolzenen Legierung durch die Wahl der Abmessung der Gussform gesteuert werden. Dabei spielen die Breite und Länge der Gussform und auch des herzustellenden Formkörpers nur eine untergeordnete Rolle. Entscheidend für die Steuerung der Abkühlgeschwindigkeit ist vor allem die Dicke des herzustellenden Formkörpers. Dabei gilt, je geringer die Dicke des herzustellenden Formkörpers ist, umso größer ist die Abkühlgeschwindigkeit. Daher kann auch mit den Abmessungen der entsprechenden Gussform die Abkühlgeschwindigkeit gesteuert werden. Vorteilhafte Dicken der herzustellenden Formkörper liegen im Bereich von 1 bis 30 mm, vorteilhafterweise im Bereich von 10 bis 20 mm oder 12 bis 20 mm. Dementsprechend können Gussformen ausgewählt werden, die solche Abmessungen aufweisen.Furthermore, advantageously, the cooling rate of the molten alloy can be controlled by the choice of the size of the mold. The width and length of the casting mold and also of the shaped body to be produced play only a minor role. Decisive for the control of the cooling rate is above all the thickness of the shaped body to be produced. In this case, the smaller the thickness of the shaped body to be produced, the greater the cooling rate. Therefore, the cooling rate can also be controlled with the dimensions of the corresponding mold. Advantageous thicknesses of the shaped bodies to be produced are in the range of 1 to 30 mm, advantageously in the range of 10 to 20 mm or 12 to 20 mm. Accordingly, molds having such dimensions can be selected.

Vorteilhafterweise bestehen solche Gussformen aus Kupfer, sogenannte Kupferkokillen. Typische Abmessungen derartiger Kokillen sind 70 × 120 × 14 mm3.Advantageously, such molds made of copper, so-called copper molds. Typical dimensions of such molds are 70 × 120 × 14 mm 3 .

Das Aufschmelzen der Legierungsbestandteile kann weiterhin vorteilhafterweise in einem Induktionsofen durchgeführt werden, wobei als Tiegelmaterial auch vorteilhafterweise Al2O3 eingesetzt wird.The melting of the alloy constituents can furthermore advantageously be carried out in an induction furnace, Al 2 O 3 also advantageously being used as the crucible material.

Die eingesetzten Legierungsbestandteile sollen vorteilhafterweise möglichst frei von Verunreinigungen und Zusätzen sein und durch das Aufschmelzen und Gießen der Legierung sollen ebenfalls möglichst wenig Verunreinigungen und Zusätze in die Schmelze und damit in den Formkörper eingebracht werden.The alloy constituents used should advantageously be as free as possible of impurities and additives, and as a result of the melting and casting of the alloy, as few impurities and additives as possible should also be introduced into the melt and thus into the shaped body.

Die Legierungsbestandteile werden vorteilhafterweise bis auf Temperaturen von 1400–1900°C erwärmt und bei Temperaturen zwischen 1400 und 1500°C in die Form gegossen.The alloy components are advantageously heated to temperatures of 1400-1900 ° C and poured at temperatures between 1400 and 1500 ° C in the mold.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren anschließende Wärmebehandlungen überflüssig werden, da der erfindungsgemäße Formkörper seine besonderen mechanischen Eigenschaften bereits im Gusszustand aufweist.Furthermore, it is advantageous that subsequent heat treatments become superfluous as a result of the method according to the invention, since the shaped body according to the invention has its particular mechanical properties already in the cast state.

Der Nachweis der austenitischen, der martensitischen, der boridischen und/oder carbidischen und/oder nitridischen und/oder oxidischen Phasen und die Bestimmung der Größe und des Volumenanteils dieser Phasen kann über Röntgenbeugung, Rasterelektronenmikroskopie oder Transmissionselektronenmikroskopie erfolgen.The detection of the austenitic, the martensitic, the boridic and / or carbidic and / or nitridic and / or oxidic phases and the determination of the size and the volume fraction of these phases can be carried out by X-ray diffraction, scanning electron microscopy or transmission electron microscopy.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained below with reference to several embodiments.

Beispiel 1example 1

Zur Herstellung einer Legierung mit der Zusammensetzung Fe84,31Cr4,26Mo4,62V2,15C4,61Y0,02 (in Atom-%) werden 849,8 g Fe, 40 g Cr, 80 g Mo, 20 g V, 10 g C und 0,2 g Y eingewogen und gemischt. Diese Mischung wird in einer Induktionsschmelzanlage unter Argonschutzgas bei Temperaturen von 1500°C aufgeschmolzen und in eine rechteckige Kupferkokille mit den Abmessungen 70 × 100 × 14 mm3 abgegossen. Aufgrund der Größe der Kupferkokille und der Abmessungen des Gussteiles beträgt die Abkühlungsgeschwindigkeit 200 K/s.To produce an alloy having the composition Fe 84.31 Cr 4.26 Mo 4.62 V 2.15 C 4.61 Y 0.02 (in atomic%), 849.8 g Fe, 40 g Cr, 80 g Mo, 20 g of V, 10 g of C and 0.2 g of Y weighed and mixed. This mixture is melted in an induction melting plant under argon protective gas at temperatures of 1500 ° C and poured into a rectangular copper mold with the dimensions 70 × 100 × 14 mm 3 . Due to the size of the copper mold and the dimensions of the casting, the cooling rate is 200 K / s.

Der erhaltene quaderförmige Formkörper besteht aus einer hochfesten, mikrokristallinen, martensitischen (trz) Phase, einer mikrokristallinen austenitischen (kfz) Phase, sowie nano- und mikrokristallinen carbidischen Phasen vom Typ MC und M2C. Der Volumenanteil der martensitischen Phase beträgt 75%, der Volumenanteil der austenitischen Phase beträgt 15% und der Volumenanteil der carbidischen Phasen beträgt 10%.The cuboidal shaped body obtained consists of a high-strength, microcrystalline, martensitic (trz) phase, a microcrystalline austenitic (kfz) phase, as well as nano- and microcrystalline carbidic phases of the type MC and M 2 C. Der Volume fraction of the martensitic phase is 75%, the volume fraction of the austenitic phase is 15% and the volume fraction of the carbidic phases is 10%.

Nachfolgend ist der Formkörper im Druckversuch untersucht worden und eine technische Bruchstauchung von 13,6% (wahre Bruchstauchung von 15,3%) bei einer technischen Bruchfestigkeit von 5060 MPa (wahre Bruchfestigkeit von 4260 MPa) ermittelt worden. Die elastische Stauchung an der 0,2% Dehngrenze beträgt 1,3% bei einer Festigkeit von 2480 MPa (techn.) oder 2010 MPa (wahr). Der Elastizitätsmodul beträgt 212 GPa.Subsequently, the molding was examined by compression and a technical crushing of 13.6% (true crushing fracture of 15.3%) at a technical breaking strength of 5060 MPa (true breaking strength of 4260 MPa) has been determined. The elastic compression at the 0.2% proof stress is 1.3% with a strength of 2480 MPa (techn.) Or 2010 MPa (true). The modulus of elasticity is 212 GPa.

Damit ist ein Formkörper hergestellt worden, der eine gute Verformungsfestigkeit und eine deutliche Festigkeitssteigerung bei gleichzeitiger guter Duktilität aufweist.Thus, a molded body has been produced, which has a good resistance to deformation and a significant increase in strength coupled with good ductility.

Beispiel 2Example 2

Zur Herstellung einer Legierung mit der Zusammensetzung Fe81,9Cr4,32Mo4,63V2,15C4,56Si2,34Sm0,10 (in Atom-%) werden 835 g Fe, 41 g Cr, 81 g Mo, 20 g V, 10 g C, 12 g Si und 1 g Sm eingewogen und gemischt. Diese Mischung wird in einer Induktionsschmelzanlage unter Argonschutzgas bei Temperaturen von 1500°C aufgeschmolzen und in eine quadratische Kupferkokille mit den Abmessungen 70 × 70 × 18 mm3 abgegossen. Aufgrund der Größe der Kupferkokille und der Abmessungen des Gussteiles beträgt die Abkühlungsgeschwindigkeit 150 K/s.To prepare an alloy having the composition Fe 81.9 Cr 4.32 Mo 4.63 V 2.15 C 4.56 Si 2.34 Sm 0.10 (in atomic%), 835 g of Fe, 41 g of Cr, 81 g Mo, 20 g V, 10 g C, 12 g Si and 1 g Sm weighed and mixed. This mixture is melted in an induction melting plant under argon protective gas at temperatures of 1500 ° C and poured into a square copper mold with the dimensions 70 × 70 × 18 mm 3 . Due to the size of the copper mold and the dimensions of the casting, the cooling rate is 150 K / s.

Der erhaltene quaderförmige Formkörper besteht aus einer hochfesten, mikrokristallinen, martensitischen (trz) Phase, einer mikrokristallinen austenitischen (kfz) Phase, sowie nano- und mikrokristallinen carbidischen Phasen vom Typ MC und M2C. Der Volumenanteil der martensitischen Phase beträgt 70%, der Volumenanteil der austenitischen Phase beträgt 18% und der Volumenanteil der carbidischen Phasen beträgt 12%.The resulting rectangular shaped body consists of a high-strength, microcrystalline, martensitic (trz) phase, a microcrystalline austenitic (kfz) phase, as well as nano- and microcrystalline carbidic phases of the type MC and M 2 C. The volume fraction of the martensitic phase is 70%, the Volume fraction of the austenitic phase is 18% and the volume fraction of the carbidic phases is 12%.

Nachfolgend ist der Formkörper im Druckversuch untersucht worden und eine technische Bruchstauchung von 16,3% (wahre Bruchstauchung von 18,1%) bei einer technischen Bruchfestigkeit von 4350 MPa (wahre Bruchfestigkeit von 3720 MPa) ermittelt worden. Die elastische Stauchung an der 0,2% Dehngrenze beträgt 1,2% bei einer Festigkeit von 2140 MPa (techn.) oder 1860 MPa (wahr). Der Elastizitätsmodul beträgt 217 GPa.Subsequently, the molding was examined by compression and a technical crushing of 16.3% (true crushing fracture of 18.1%) at a technical breaking strength of 4350 MPa (true breaking strength of 3720 MPa) has been determined. The elastic compression at the 0.2% proof stress is 1.2% at a strength of 2140 MPa (techn.) Or 1860 MPa (true). The modulus of elasticity is 217 GPa.

Damit ist ein Formkörper hergestellt worden, der eine gute Verformungsfestigkeit und eine deutliche Festigkeitssteigerung bei gleichzeitiger guter Duktilität aufweist.Thus, a molded body has been produced, which has a good resistance to deformation and a significant increase in strength coupled with good ductility.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • Y. Yoshizawa, et al: J. Appl. Phys. 64 (10), (1988) 6044–6046 [0002] Y. Yoshizawa, et al .: J. Appl. Phys. 64 (10), (1988) 6044-6046 [0002]
  • T. Masumoto: Mater. Sci. Eng. A179/180 (1994) 8–16 [0002] T. Masumoto: Mater. Sci. Closely. A179 / 180 (1994) 8-16 [0002]
  • T. Masumoto: Mater. Sci. Eng. A179/180 (1994) 8–16 [0003] T. Masumoto: Mater. Sci. Closely. A179 / 180 (1994) 8-16 [0003]
  • W. L. Johnson: Mater. Sci. Forum Vol. 225–227, S. 35–50, Transtec Publications 1996, Switzerland [0003] WL Johnson: Mater. Sci. Forum Vol. 225-227, pp. 35-50, Transtec Publications 1996, Switzerland [0003]
  • A. Inoue, et al: Appl. Phys. Lett. 71, 4, (1997) 464–466 [0003] A. Inoue, et al .: Appl. Phys. Lett. 71, 4, (1997) 464-466 [0003]
  • A. Inoue, et al: J. Mater. Res. 18, 6, (2003) 1487–1492 [0003] A. Inoue, et al .: J. Mater. Res. 18, 6, (2003) 1487-1492 [0003]
  • M. Stoica, et al: J. Metastab. Nanocryst. Mat. 12, (2002) 77–84 [0003] M. Stoica, et al .: J. Metastab. Nanocryst. Mat. 12, (2002) 77-84 [0003]
  • D. S. Song, et al: J. All. Corp. 389, (2005) 159–164 [0003] DS Song, et al: J. All. Corp. 389, (2005) 159-164 [0003]
  • A. Inoue, et al: Acta Mater. 52, (2004) 4093–4099 [0003] A. Inoue, et al .: Acta Mater. 52, (2004) 4093-4099 [0003]
  • V. Ponnambalam, et al: J. Mater. Res. 19, 5, (2004) 1320–1323 [0004] V. Ponnambalam, et al .: J. Mater. Res. 19, 5, (2004) 1320-1323 [0004]
  • Z. P. Lu, et al: Phys. Rev. Let. 92, 24, (2004) 245503-1–245503-4 [0004] ZP Lu, et al .: Phys. Rev. Let. 92, 24, (2004) 245503-1-245503-4 [0004]
  • K. Werniewicz, et al: Acta Mater. 55, (2007) 3513–3520 [0005] K. Werniewicz, et al .: Acta Mater. 55, (2007) 3513-3520 [0005]
  • U. Kühn, et al: Appl. Phys. Lett. 90, (2007) 261901-1–261901-3 [0005] U.Kuhn, et al: Appl. Phys. Lett. 90, (2007) 261901-1-261901-3 [0005]
  • U. Kühn, et al: J. Mater. Res. 25 (2), (2010) 368–374 [0005] U.Kuhn, et al: J. Mater. Res. 25 (2), (2010) 368-374 [0005]

Claims (10)

Hochfeste, bei Raumtemperatur plastisch verformbare und mechanische Energie absorbierende Formkörper aus Eisenlegierungen, die gemäß der Formel FeaE1bE2cE3dE4e E1 ein oder mehrere Elemente der Gruppe B, C, N und O, E2 ein oder mehrere Elemente der Gruppe Cr, V, Mo, W, Ti, Ta, Zr, Hf und Nb, E3 ein oder mehrere Elemente der Gruppe Al und Si, E4 ein oder mehrere Elemente der Gruppe Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb und Lu, enthalten, mit a = 100 – (b + c + d + e) b = 0,01 bis 15 c = 0,5 bis 13 d = 0 bis 10 e = 0,01 bis 5 (a, b, c, d, e in Atom-%), und die geringe, herstellungstechnisch bedingte Zusätze und Verunreinigungen enthalten können, und deren Gefüge eine homogene Mikrostruktur aufweist, die – 40 bis 80 Vol.-% martensitische (trz – tetragonal raumzentriert) Phase und – 5 bis 35 Vol.-% austenitische (kfz – kubisch flächenzentriert) Phase und – den Rest an boridischen und/oder carbidischen und/oder nitridischen und/oder oxidischen Phasen enthält, wobei der Volumenanteil an austenitischer Phase ansteigt, je geringer der Anteil an E2 ist.High-strength, at room temperature plastically deformable and energy absorbing mechanical body of iron alloys, which according to the formula Fe a E1 b E2 c E3 d E4 e E1 one or more elements of the group B, C, N and O, E2 one or more elements of the group Cr, V, Mo, W, Ti, Ta, Zr, Hf and Nb, E3 one or more elements of the group Al and Si , E4 contain one or more elements of the group Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb and Lu, with a = 100 - ( b + c + d + e) b = 0.01 to 15 c = 0.5 to 13 d = 0 to 10 e = 0.01 to 5 (a, b, c, d, e in atomic%), and which may contain minor additions and impurities due to their production, and whose microstructure has a homogeneous microstructure comprising - 40 to 80% by volume of martensitic (tri-tetragonal body-centered) phase and - 5 to 35% by volume of austenitic (fcc) cubic face-centered) phase and the remainder of boridic and / or carbidic and / or nitridic and / or oxidic phases, wherein the proportion by volume of austenitic phase increases, the smaller the proportion of E2. Formkörper nach Anspruch 1, bei denen ferritische und/oder bainitische Phasen vorhanden sind.Shaped body according to claim 1, in which ferritic and / or bainitic phases are present. Formkörper nach Anspruch 1, bei denen der Volumenanteil der martensitischen Phase 50 bis 70% beträgt.Shaped body according to claim 1, wherein the volume fraction of the martensitic phase is 50 to 70%. Formkörper nach Anspruch 1, bei denen der Volumenanteil der austenitischen Phase 5 bis < 30%, vorteilhafterweise 10 bis 20%, beträgt.Shaped body according to claim 1, in which the volume fraction of the austenitic phase is 5 to <30%, advantageously 10 to 20%. Formkörper nach Anspruch 1, bei denen der Volumenanteil der boridischen und/oder carbidischen und/oder nitridischen und/oder oxidischen Phasen 5–15 Vol.-%beträgt.Shaped body according to Claim 1, in which the volume fraction of the boridic and / or carbidic and / or nitridic and / or oxidic phases is 5-15% by volume. Formkörper nach Anspruch 1, bei denen der Werkstoff der Formkörper eine Zusammensetzung b = 1–6, c = 7–13, d = 3–6 und e = 0,01–0,09 (in Atom-%) aufweist.Shaped body according to Claim 1, in which the material of the shaped bodies has a composition b = 1-6, c = 7-13, d = 3-6 and e = 0.01-0.09 (in atomic%). Formkörper nach Anspruch 1, bei denen der Werkstoff der Formkörper eine Zusammensetzung FeaCrc1Moc2Vc3CbYe mit a = 70–90, b = 3–6, c1 = 3–5, c2 = 3–5, c3 = 1–3, und e = 0,01–0,09 (in Atom-%) oder der Zusammensetzung FeaCrc1Moc2Vc3CbSidYe mit a = 70–90, b = 3–6, c1 = 3–5, c2 = 3–5, c3 = 1–3, d = 1–3 und e = 0,01–0,09 (in Atom-%) aufweist.Shaped body according to claim 1, wherein the material of the shaped body is a composition Fe a Cr c1 Mo c2 V c3 C b Y e with a = 70-90, b = 3-6, c1 = 3-5, c2 = 3-5, c3 = 1-3, and e = 0.01-0.09 (in atomic%) or composition Fe a Cr c1 Mo c2 V c3 C b Si d Y e with a = 70-90, b = 3-6, c1 = 3-5, c2 = 3-5, c3 = 1-3, d = 1-3 and e = 0.01-0.09 (in atomic %) having. Verfahren zur Herstellung von hochfesten, bei Raumtemperatur plastisch verformbaren und mechanische Energie absorbierenden Formkörpern aus Eisenlegierungen, bei dem die Legierungselemente gemischt, aufgeschmolzen und anschließend in eine Gussform gegossen werden, wobei die Abkühlung der Legierung in der Gussform mit einer Geschwindigkeit von > 20 K/s realisiert wird und die Abkühlungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der einzustellenden Phasenzusammensetzung gewählt wird, wobei höhere Abkühlgeschwindigkeiten die Bildung der martensitischen Phase fördern.Process for the preparation of high-strength room temperature plastically deformable and mechanical energy absorbing iron alloy moldings, in which the alloying elements are mixed, melted and then poured into a mold, the cooling of the alloy in the mold at a rate of> 20 K / s is realized and the cooling rate is chosen depending on the phase composition to be set, with higher cooling rates promote the formation of the martensitic phase. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem zur Realisierung von boridischen und/oder carbidischen und/oder nitridischen Phasen im Gefüge das Aufschmelzen und Formgießen unter Ausschluss von Sauerstoff durchgeführt wird,Process according to Claim 8, in which, for the purpose of realizing boridic and / or carbidic and / or nitridic phases in the microstructure, melting and casting are carried out with the exclusion of oxygen, Verfahren nach Anspruch 8, bei dem zur Realisierung der Abkühlgeschwindigkeiten Gussformen mit einer geringen Dicke des herzustellenden Formkörpers eingesetzt werden, wobei vorteilhafterweise Gussformen mit einer Dicke des herzustellenden Formkörpers von 1 bis 30 mm, noch vorteilhafterweise von 10 bis 20 mm oder von 12 bis 20 mm, eingesetzt werden.A method according to claim 8, wherein for the realization of the cooling rates molds are used with a small thickness of the molded article to be produced, advantageously molds having a thickness of the molded article of 1 to 30 mm, more preferably from 10 to 20 mm or from 12 to 20 mm , are used.
DE102010041366A 2010-09-24 2010-09-24 High-strength, at room temperature plastically deformable and energy absorbing mechanical body of iron alloys Ceased DE102010041366A1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010041366A DE102010041366A1 (en) 2010-09-24 2010-09-24 High-strength, at room temperature plastically deformable and energy absorbing mechanical body of iron alloys
PCT/EP2011/066283 WO2012048993A1 (en) 2010-09-24 2011-09-20 High-strength shaped bodies which are composed of iron alloys, are plastically deformable at room temperature and absorb mechanical energy
EP11779110.3A EP2619343B1 (en) 2010-09-24 2011-09-20 A high strength iron-based alloy moulded body being pasticially deformable and having mechanical energy absorption capability at room temperature
KR1020137010515A KR101827866B1 (en) 2010-09-24 2011-09-20 High-strength shaped bodies which are composed of iron alloys, are plastically deformable at room temperature and absorb mechanical energy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010041366A DE102010041366A1 (en) 2010-09-24 2010-09-24 High-strength, at room temperature plastically deformable and energy absorbing mechanical body of iron alloys

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102010041366A1 true DE102010041366A1 (en) 2012-03-29

Family

ID=44907805

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102010041366A Ceased DE102010041366A1 (en) 2010-09-24 2010-09-24 High-strength, at room temperature plastically deformable and energy absorbing mechanical body of iron alloys

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2619343B1 (en)
KR (1) KR101827866B1 (en)
DE (1) DE102010041366A1 (en)
WO (1) WO2012048993A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014217122A1 (en) 2013-08-30 2015-03-05 Leibniz-Institut Für Festkörper- Und Werkstoffforschung Dresden E.V. ADDITIONAL MATERIAL
DE102014217369A1 (en) 2014-09-01 2016-03-03 Leibniz-Institut Für Festkörper- Und Werkstoffforschung Dresden E.V. HIGH STRENGTH, MECHANICAL ENERGY ABSORBING AND CORROSION-RESISTANT FORM BODIES OF IRON ALLOYS AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3248866A1 (en) * 1981-06-30 1983-06-16 Foote Mineral Co Boron alloy additive for continuous casting of borehole
EP1036852A1 (en) * 1999-02-12 2000-09-20 Hitachi Metals, Ltd. High strength steel for dies with excellent machinability
WO2001057280A1 (en) * 2000-01-31 2001-08-09 Elkem Asa Method for grain refining of steel, grain refining alloy for steel and method for producing grain refining alloy

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006024358B4 (en) * 2006-05-17 2013-01-03 Leibniz-Institut Für Festkörper- Und Werkstoffforschung Dresden E.V. High-strength, at room temperature plastically deformable shaped body made of iron alloys

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3248866A1 (en) * 1981-06-30 1983-06-16 Foote Mineral Co Boron alloy additive for continuous casting of borehole
EP1036852A1 (en) * 1999-02-12 2000-09-20 Hitachi Metals, Ltd. High strength steel for dies with excellent machinability
WO2001057280A1 (en) * 2000-01-31 2001-08-09 Elkem Asa Method for grain refining of steel, grain refining alloy for steel and method for producing grain refining alloy

Non-Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A. Inoue, et al: Acta Mater. 52, (2004) 4093-4099
A. Inoue, et al: Appl. Phys. Lett. 71, 4, (1997) 464-466
A. Inoue, et al: J. Mater. Res. 18, 6, (2003) 1487-1492
D. S. Song, et al: J. All. Corp. 389, (2005) 159-164
K. Werniewicz, et al: Acta Mater. 55, (2007) 3513-3520
M. Stoica, et al: J. Metastab. Nanocryst. Mat. 12, (2002) 77-84
T. Masumoto: Mater. Sci. Eng. A179/180 (1994) 8-16
U. Kühn, et al: Appl. Phys. Lett. 90, (2007) 261901-1-261901-3
U. Kühn, et al: J. Mater. Res. 25 (2), (2010) 368-374
V. Ponnambalam, et al: J. Mater. Res. 19, 5, (2004) 1320-1323
W. L. Johnson: Mater. Sci. Forum Vol. 225-227, S. 35-50, Transtec Publications 1996, Switzerland
Y. Yoshizawa, et al: J. Appl. Phys. 64 (10), (1988) 6044-6046
Z. P. Lu, et al: Phys. Rev. Let. 92, 24, (2004) 245503-1-245503-4

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014217122A1 (en) 2013-08-30 2015-03-05 Leibniz-Institut Für Festkörper- Und Werkstoffforschung Dresden E.V. ADDITIONAL MATERIAL
DE102014217122B4 (en) * 2013-08-30 2021-02-25 Leibniz-Institut Für Festkörper- Und Werkstoffforschung Dresden E.V. Filler material for build-up welding
DE102014217369A1 (en) 2014-09-01 2016-03-03 Leibniz-Institut Für Festkörper- Und Werkstoffforschung Dresden E.V. HIGH STRENGTH, MECHANICAL ENERGY ABSORBING AND CORROSION-RESISTANT FORM BODIES OF IRON ALLOYS AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
WO2016034390A1 (en) 2014-09-01 2016-03-10 Leibniz-Institut Für Festkörper- Und Werkstoffforschung Dresden E.V. High-strength, corrosion-resistant shaped articles absorbing mechanical energy and made of iron alloys, and method for manufacturing same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130122627A (en) 2013-11-07
WO2012048993A1 (en) 2012-04-19
EP2619343B1 (en) 2014-11-05
EP2619343A1 (en) 2013-07-31
KR101827866B1 (en) 2018-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69620998T2 (en) OXIDATION RESISTANT MOLYBENE ALLOY
DE69014442T2 (en) Amorphous alloys with high mechanical strength, good corrosion resistance and high deformation capacity.
DE69508319T2 (en) High-strength and highly ductile aluminum alloy and process for its production
DE3035433C2 (en) Use of a vitreous alloy
DE10237992A1 (en) High strength plastically deformable molded body made from zirconium alloys, is used in the aircraft industry, space travel and as implants in medical applications
AT6955U1 (en) ODS MOLYBDENUM-SILICON ALLOY BOR
DE60122214T2 (en) AMORPHIC ALLOY ON CU-BE BASE
WO2008071184A2 (en) Composite material made of metal and ceramic, and method for production thereof
DE60111216T2 (en) METHOD FOR PRODUCING MINERAL WOOL, COBALT BASE ALLOYS FOR THE PROCESS AND OTHER APPLICATIONS
EP3444370A1 (en) Copper based alloy for the production of metallic solid glasses
DE102006024358B4 (en) High-strength, at room temperature plastically deformable shaped body made of iron alloys
DE69708486T2 (en) High-strength and highly ductile aluminum-based alloy
DE102010062011B3 (en) Process for the heat treatment of high-strength iron alloys
DE102015220766B4 (en) Process for producing a reshaped body of fully crystalline, metastable materials
EP2619343B1 (en) A high strength iron-based alloy moulded body being pasticially deformable and having mechanical energy absorption capability at room temperature
EP2339595B1 (en) Magnetic shape memory alloy material
DE19833329C2 (en) High-strength molded body made of zirconium alloys
DE102019104492B4 (en) METHOD FOR PRODUCING A CRYSTALLINE ALUMINUM-IRON-SILICON ALLOY
EP0149210B1 (en) Process for manufacturing highly resistant ductile work pieces from iron based alloys rich in carbon
EP3189172B1 (en) High-strength, corrosion-resistant shaped articles absorbing mechanical energy and made of iron alloys, and method for manufacturing same
DE19623943C2 (en) Gamma-hardened single-crystalline turbine blade alloy for hydrogen-powered engine systems, molded article and heat-treated article daruas as well as process for the production of the alloy
DE102010032689A1 (en) Magnetic shape memory alloy material comprising nickel, manganese, gallium and cobalt in a composition, useful e.g. to implement a control and/or sensor device for automotive engineering, industrial or medical and/or measurement technology
DE102009046718A1 (en) Metastable alloy useful in an automotive industry, comprises a matrix from metallic glasses, and crystals from a shape memory alloy, where the crystals have twin boundaries as nano-crystals
DE19952619B4 (en) Hard magnetic alloy and castings made therefrom
AT242375B (en) Chrome alloy

Legal Events

Date Code Title Description
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final