DE1225871B

DE1225871B - High speed steel with increased wear resistance

Info

Publication number: DE1225871B
Application number: DEB76830A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Mont Josef Frehser; Dipl-Ing Christian Kubisch
Original assignee: Gebrueder Boehler and Co AG
Current assignee: Gebrueder Boehler and Co AG
Priority date: 1963-05-24
Filing date: 1964-05-19
Publication date: 1966-09-29

Description

Schnellarbeitsstähle mit erhöhter Verschleißfestigkeit Die Erfindung betrifft Schnellarbeitsstähle mit erhöhter Verschleißfestigkeit und verbesserten Zähigkeitseigenschaften.High speed steels with increased wear resistance The invention relates to high-speed steels with increased wear resistance and improved Toughness properties.

Unter der Bezeichnung Schnellarbeitsstähle werden hochgekohlte Stähle zusammengefaßt, bei denen in einer martensitischen Grundmasse Karbide hochschmelzender Metalle, beispielsweise Wolfram oder Molybdän, eingelagert sind.High-carbon steels are known as high-speed steels summarized, in which carbides have a high melting point in a martensitic matrix Metals, for example tungsten or molybdenum, are embedded.

Dieses Gefüge bedingt die hohen Warmstandzeiten der Stähle. Die Stähle sind daher für Schnellarbeitswerkzeuge besonders geeignet, da die hohen Schnittgeschwindigkeiten der Werkzeuge bei meist großem Spanquerschnitt lange erhalten bleiben. Wichtige Eigenschaften der Schnellarbeitsstähle sind Zähigkeit und Verschleißfestigkeit.This structure causes the long hot life of the steels. The steels are therefore particularly suitable for high-speed tools because of the high cutting speeds the tools are retained for a long time with mostly large chip cross-sections. Important Properties of high-speed steels are toughness and wear resistance.

Es wurde nun gefunden, daß die Zähigkeit und Verschleißfestigkeit der Schnellarbeitsstähle wesentlich gesteigert werden kann, wenn der Kohlenstoff, vorzugsweise bis zur Hälfte seines Anteiles, durch Stickstoff ersetzt wird.It has now been found that the toughness and wear resistance high-speed steels can be increased significantly if the carbon, preferably up to half of its proportion is replaced by nitrogen.

Bei üblicher Lufterschmelzung der erfindungsgemäß in Betracht gezogenen Stähle wird Stickstoff aufgenommen, der im fertigen Stahl in Mengen bis zu etwa 0,1% vorhanden sein kann. Die erfindungsgemäß erforderlichen Stickstoffgehalte liegen jedoch in allen Fällen oberhalb dieser Löslichkeitsgrenze.In the case of conventional air melting, those considered according to the invention Steels absorb nitrogen, which in the finished steel in amounts of up to approx 0.1% can be present. The nitrogen contents required according to the invention are but in all cases above this solubility limit.

Erfindungsgemäß wird nun eine Schnellarbeitsstahllegierung mit erhöhter Verschleißfestigkeit und verbesserten Zähigkeitseigenschaften vorgeschlagen, die folgende Legierungszusammensetzung aufweist: 0,6 bis 1,8% C, bis 1,5'% Si, bis 1,5% Mn, 2,5 bis 7% Cr, 0 bis 18 % W, 0,8 bis 7% V, 0 bis 12% Mo, 0 bis 12% Co, Rest Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen, wobei der Kohlenstoffgehalt bis zur Hälfte durch Stickstoff ersetzt ist.According to the invention, a high-speed steel alloy with increased wear resistance and improved toughness properties is proposed which has the following alloy composition: 0.6 to 1.8% C, up to 1.5% Si, up to 1.5% Mn, 2.5 to 7% Cr , 0 to 18% W, 0.8 to 7% V, 0 to 12% Mo, 0 to 12% Co, the remainder iron and unavoidable impurities, with up to half of the carbon content being replaced by nitrogen.

Beispielsweise wurden in einem Schnellarbeitsstahl mit 1,5% C, 5% Cr, 12,5% W, 5% V, 5% Co und 0,33% C durch die gleiche Menge Stickstoff ersetzt.For example, in a high-speed steel with 1.5% C, 5% Replaced Cr, 12.5% W, 5% V, 5% Co and 0.33% C with the same amount of nitrogen.

Zur Beurteilung der Auswirkung dieser Maßnahme auf die Verschleißfestigkeit und Zähigkeit des Stahles ist besonders der Schruppversuch geeignet, da dieser auch. an die Zähigkeitseigenschaften des Werkzeuges hohe Anforderungen stellt. Beim Vergleich des Verhaltens von gleichen Werkzeugen aus diesen beiden Stählen beim Zerspanen eines Wälzlagerstahles ergab sich eine deutliche Überlegenheit des Stahles mit erniedrigtem Kohlenstoff- und erhöhtem Stickstoffgehalt. Das Ausmaß dieser Überlegenheit wurde in der Weise festgestellt, daß jeweils die Spanm@Men bis zum Erliegen der Werkzeugschneiden ermittelt wurden. Diese Spanmengen waren bei Werkzeugen aus dem erfindungsgemäßen Stahl um 35 bis 55% höher. Dabei konnte festgestellt werden, daß die erzielbare Verbesserung um so größer ist, je höher die gewählten Schnittgeschwindigkeiten sind.To assess the effect of this measure on wear resistance and toughness of the steel, the roughing test is particularly suitable because this is also the case. makes high demands on the toughness properties of the tool. When comparing the behavior of the same tools made of these two steels during machining a roller bearing steel resulted in a clear superiority of the steel with lower Carbon and increased nitrogen content. The extent of this superiority has been determined in such a way that each Spanm @ Men until the cutting edge of the tool comes to a standstill were determined. These chip quantities were for tools from the inventive Steel 35 to 55% higher. It was found that the achievable The higher the selected cutting speeds, the greater the improvement.

Claims

Claim: high-speed steel with increased wear resistance and improved toughness consisting of 0.6 to 1.81 / o carbon, being this up to half of it has been replaced by nitrogen, 0 to 12% cobalt, 2.5 to 7% chromium, up to 1.5% manganese, 0 to 12% molybdenum, up to 1.5% silicon, 0 to 18% tungsten, 0.8 to 7% vanadium, the rest iron and unavoidable impurities.