DE1533298A1 - Martensite-hardenable nickel-molybdenum steel alloy - Google Patents

Martensite-hardenable nickel-molybdenum steel alloy

Info

Publication number
DE1533298A1
DE1533298A1 DE19661533298 DE1533298A DE1533298A1 DE 1533298 A1 DE1533298 A1 DE 1533298A1 DE 19661533298 DE19661533298 DE 19661533298 DE 1533298 A DE1533298 A DE 1533298A DE 1533298 A1 DE1533298 A1 DE 1533298A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
martensite
molybdenum
steel alloy
content
nickel
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.)
Pending
Application number
DE19661533298
Other languages
German (de)
Inventor
Bieber Clarence George
Mihalisin John Raymond
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.)
Inco Ltd
Original Assignee
Inco Ltd
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 Inco Ltd filed Critical Inco Ltd
Publication of DE1533298A1 publication Critical patent/DE1533298A1/en
Pending legal-status Critical Current

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
    • C22C38/08Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium

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)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Description

"Martensitaushärtbare Nickel-Molybdän-Stahllegierung""Martensite-age hardenable nickel-molybdenum steel alloy"

Die Erfindung bezieht sich auf eine martensitaushärtbare Nickel-Molybdän-Stahllegierung, d.h. auf eine Stahllegierung, die ohne Abschrecken oder eine wesentliche Verformung im martensitischen Zustand ausgehärtet werden kann.The invention relates to a martensite-hardenable nickel-molybdenum steel alloy, i.e. to a Steel alloy made without quenching or any substantial Deformation can be hardened in the martensitic state can.

Unter den martensitaushärtbaren Stahllegierungen haben sich insbesondere die Nickel-Kobalt-Molybdän-Legierungen nach der deutschen Patentanmeldung I 21 117 VIa/40b mit 10 bis 259* Nickel, 1 bis 10* Molybdän und 2 bis 50* Kobalt bewährt, bei denen das Produkt aus Kobalt- und Molybdängehalt 10 bis 100 beträgt. Diese Stahllegierungen besitzen eine außerordentlich vorteilhafte Kombination hoher Festigkeit und guter Zähigkeit im ausgehärteten Zustand, da ihre Zugfestigkeit bis zu 210 kg/mm und das Verhältnis der Zugfestigkeit im gekerbten und ungekerbten Zustand (bestimmt bei einem Kerbfaktor K^ von mindestens 10) wenig-Nickel-cobalt-molybdenum alloys in particular have proven themselves among the martensite-hardenable steel alloys according to the German patent application I 21 117 VIa / 40b with 10 to 259 * nickel, 1 to 10 * molybdenum and 2 to 50 * Cobalt proven, where the product of cobalt and molybdenum content is 10 to 100. These steel alloys possess an extremely advantageous combination of high strength and good toughness in the hardened state, because their tensile strength up to 210 kg / mm and the ratio the tensile strength in the notched and unnotched state (determined with a notch factor K ^ of at least 10) little-

009810/0690009810/0690

Zum Schreiben vom 15o Okt. 1.966 an "M^teMitaushärtbare ...w Blatt *For writing from Oct. 15, 1966 to "M ^ teMitaushärtbare ... w sheet *

lileft

1,0, im allgemeinen jedoch wesentlich mehr beträgt.1.0, but generally much more.

Um eine derartig vorteilhafte Eigenschaftskombination zu erreichen, war das Vorhandensein sowohl von Kobalt als auch von Molybdän nach der bisherigen Auffassung unerläßlich. So führt die Zugabe von ausschließlich Kobalt zu Nickel-Eisen-Legierungen zu keinem Anstieg der Härte beim Auslagern. In Abwesenheit von Kobalt besitzt das Molybdän zwar eine gewisse Härtewirkung in Nickel-Eisen-Legierungen mit 18 bis 20$ Nickel, ein 6# übersteigender Molybdänzusatz erniedrigt jedoch die Me-Temperatur in so starkem Maße, daß die Legierung eine sehr lange Tieftemperaturbehandlung erfordert, um vollständig in Martensit umzuwandeln.In order to achieve such an advantageous combination of properties, the presence of both cobalt and molybdenum was, according to the previous view, indispensable. Adding only cobalt to nickel-iron alloys does not lead to an increase in hardness during aging. In the absence of cobalt, the molybdenum has a certain hardening effect in nickel-iron alloys with 18 to 20 $ nickel, but a molybdenum addition exceeding 6 # lowers the M e temperature to such an extent that the alloy requires a very long low-temperature treatment, to completely convert to martensite.

Die vorliegende Erfindung beruht nun auf der überraschenden Peststellung, daß sich auch bei kobaltfreien martensitaushärtbaren Stahllegierungen eine Kombination hoher Zugfestigkeit und guter Zähigkeit ergibt, wenn die Gehalte an Nickel, Moybdän, Hangan, Silizium und Kohlenstoff in bestimmter Weise aufeinander abgestimmt sind. Darüber hinaus erfordert die Legierung nach der üblichen, sich dem Gießen anschließenden Warmverformung nur eine einstufige Wärmebehandlung in Gestalt des Aushärtens, d.h., es ist vor dem Aushärten weder ein Lösungsglühen noch eine Ti ef t emp eraturb ehandlung erforderli ch.The present invention is based on the surprising plague that is also found in cobalt-free Martensite age hardenable steel alloys result in a combination of high tensile strength and good toughness when the Contents of nickel, Moybdän, Hangan, silicon and carbon are coordinated in a certain way. About that In addition, the alloy only requires a one-step process after the usual hot deformation that follows casting Heat treatment in the form of hardening, i.e. it is neither a solution heat treatment nor a before hardening T ef t temperature treatment required.

Die erfindungsgemäße Stahllegierung enthält 009810/0690 The steel alloy according to the invention contains 009810/0690

Zum Schreiben vom .13· .Okt. 1 966 an "MartensltaUSMrtbare *....«" Blatt &L For the letter of .13 · .Oct. 1 966 to "MartensltaUSMrtbare * ....« "Blatt & L

bis 16$ Nickel, 6 bis 12?6 Molybdän, bei einem Gesamtgehalt an Nickel und Molybdän von höchstens 2756 und höchstens 0,1# Kohlenstoff· Die Gehalte an Mangan und Silizium sollten so niedrig wie möglich liegen und können je 0 bis 0,25# betragen. Darüber hinaus kann der Stahl auch 0 bis 1?6 Titan, 0 bis 1?6 Aluminium, 0 bis 2$ Niob, 0 bis tf> Tantal, 0 bis 0,1«up to 16 $ nickel, 6 to 1 2? 6 molybdenum, with a total content of nickel and molybdenum of at most 2756 and at most 0.1 # carbon The contents of manganese and silicon should be as low as possible and can each be 0 to 0, 25 #. In addition, the steel can also be 0 to 1? 6 titanium, 0 to 1? 6 aluminum, 0 to 2 $ niobium, 0 to tf> tantalum, 0 to 0.1 «

Bor, 0 bis 0,25# Zirkonium, 0 bis 2<f» Vanadin, 0 bis 0,1?C Kalzium, 0 bis 1# Beryllium und 0 bis 4# Kupfer enthalten, ™ wobei der Gesamtgehalt der Elemente Niob, Tantal, Bor, Zirkon, Vanadin, Kalzium, Beryllium und Kupfer 10% nicht übersteigt. Molybdän kann durch gleiche Atomprozente Wolfram, d.h. durch 2 Gewichtsteile Wolfram für ein Gewichtsteil Molybdän bis zu 8 Gew.-?6 Wolfram ersetzt werden, wobei dann der Gesamtgehalt an Nickel, Moybdän und dem halben Wolframgehalt 27% nicht übersteigen darf. Außerdem kann die erfindungsgemäße Stahllegierung noch 0 bis 5$ Chrom enthalten. Obwohl sich die guten Eigenschaften der erfindungsgemäßen Stahllegierung ohne Kobalt einstellen, kann Kobalt bis zu einem Gehalt von 196 vorliegen. Der Rest besteht einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen aus Eisen. Die Gehalte üblicher Verunreinigungen wie Schwefel, Phosphor, Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff sollten so niedrig wie möglich liegen.Boron, 0 to 0.25 # zirconium, 0 to 2 <f » vanadium, 0 to 0.1? C calcium, 0 to 1 # beryllium and 0 to 4 # copper, ™ where the total content of the elements niobium, tantalum, Boron, zircon, vanadium, calcium, beryllium and copper does not exceed 10%. Molybdenum can be replaced by the same atomic percent of tungsten, ie by 2 parts by weight of tungsten for one part by weight of molybdenum up to 8% by weight of tungsten, whereby the total content of nickel, molybdenum and half the tungsten content must not exceed 27%. In addition, the steel alloy according to the invention can also contain 0 to 5 $ chromium. Although the good properties of the steel alloy according to the invention are achieved without cobalt, cobalt can be present up to a content of 196. The remainder, including impurities from the smelting process, consists of iron. The levels of common impurities such as sulfur, phosphorus, hydrogen, oxygen and nitrogen should be as low as possible.

Die Stahllegierung ist bei hohen Temperaturen austenitisch, geht jedoch während des Abkühlens aus der Walzhitze in den martensitischen Zustand über. Im marten-The steel alloy is austenitic at high temperatures, but goes out during cooling Rolling heat into the martensitic state. In the marten

0098 10/06900098 10/0690

Zum Schreiben vom 12·. Pkt. ...1.966 αη "Marteneitaushartbare.. .»»«" Blatt ML To the letter of 12 ·. Pkt. ... 1.966 αη "Marteneitaushartbaren ...» »« "Sheet ML

sitausgehärteten Zustand besitzt die Legierung im allge- ' meinen eine O,2#-Streckgrenze von mindestens 105 kg/mm bei einer Dehnung von mindestens 5i> und einer Einschnürung von mindestens 30#, einer hohen Kerbzugfestigkeit und einem Zugfestigkeitsverhältnis im gekerbten und ungekerbten Zustand von mindestens 1; sie ist daher außerordentlich gut geeignet, einer beträchtlichen Schlagbeanspruchung zu widerstehen.In the sit-hardened state, the alloy generally has a 0.2 # yield strength of at least 105 kg / mm with an elongation of at least 5i> and a necking of at least 30 #, a high notch tensile strength and a tensile strength ratio in the notched and unnotched state of at least 1; it is therefore extremely well suited to withstand considerable impact stress.

Um die vorerwähnte Eigenschaftkombination zu erreichen, müssen die Legierungsbestandteile innerhalb der erfindungsgemäßen Gehaltsgrenzen liegen. So bewirkt Nickel in Gehalten von 10 bis 16# eine hohe Zähigkeit und stellt das gewünschte martensitische Gefüge sicher, während größere Nickelgehalte zur Bildung von Restaustenit beim Abkühlen bzw. zur Rückbildung von Austenit beim Aushärten führen. Obgleich die Gefahr einer Austenitbildung beim Aushärten durch geringe Aushärttemperaturen, beispielsweise unter 37O0C verringert werden kann, wird dadurch die Festigkeit der Legierung beeinträchtigt. Bei Nickelgehalten unter 10^ tendiert die Legierung dagegen zur Bildung von Ferrit und anderen Phasen, die zu einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften führen.In order to achieve the combination of properties mentioned above, the alloy components must lie within the content limits according to the invention. For example, nickel in contents of 10 to 16 # causes high toughness and ensures the desired martensitic structure, while higher nickel contents lead to the formation of residual austenite during cooling or to the regression of austenite during hardening. Although the risk of austenite formation during curing due to low curing temperatures, can be reduced, for example, under 37o C 0, thereby impairing the strength of the alloy. At nickel contents below 10 ^, on the other hand, the alloy tends to form ferrite and other phases, which lead to a deterioration in the mechanical properties.

Molybdän erhöht die Festigkeit der Legierung, macht sie aushärtbar und trägt darüber hinaus xu guter Schmiedbarkeit und Duktilität bei. Zu große Molybdänge-Molybdenum increases the strength of the alloy, makes it age-hardenable and, in addition, has a good bearing Forgeability and ductility. Molybdenum length too large

009810/0690009810/0690

Zum Schreiben vom !3 · pkt. 1966 an "Martens.i.tauBhärtbarβ. .......» Blatt .To write from! 3 · pkt. 1966 to "Martens.i.tauBhärtbarβ. .......» sheet.

halte beeinträchtigen jedoch die Umwandlung des Gefüges in Martensit beim Abkühlen aus der Walzhitze, so daß der Gesamtgehalt an Nickel und Molybdän vorzugsweise 265ε nicht übersteigt.However, hold impair the transformation of the structure into martensite when cooling from the rolling heat, so that the total content preferably not 265ε of nickel and molybdenum exceeds.

Die erfindungsgemäße Stahllegierung enthält unvermeidbar Spuren von Kohlenstoff, dessen Höchstgehalt jedoch 0,1$ beträgt. Im Hinblick auf optimale mechanische Eigenschaften sollte der Kohlenstoffgehalt jedoch 0,05$, vorzugsweise 0,03% nicht übersteigen.The steel alloy according to the invention inevitably contains traces of carbon, but its maximum content Is $ 0.1. However, for optimal mechanical properties, the carbon content should be $ 0.05, preferably not to exceed 0.03%.

Silizium und Hangan besitzen eine beträchtliche Bedeutung und dürfen ein bestimmtes Mininum nicht übersteigen, da andernfalls die Zähigkeit außerordentlich stark beeinträchtigt wird. Da bereits sehr kleine Silizium- und Mangangehalte von beispieleweise 0,5% die Kerbzähigkeit außerordentlich stark beeinträchtigen,sollte der Gesamtgehalt dieser Elemente 0,30% nicht übersteigen. Vorzugsweise übersteigen jedoch der Silizium- und Mangangehalt je 0,1% nicht, obgleich es in der Praxis sehr schwierig sein dürfte, derartig niedrige Gehalt· einzuhalten, da diese Elemente aus den Eonmaterialien, der Schlacke und der feuerfesten Ofenzustellung in di· Schmelze gelangen.Silicon and Hangan have a considerable amount Significance and must not exceed a certain minimum, otherwise the toughness is extremely impaired will. Since very small silicon and manganese contents of 0.5%, for example, reduce the notch toughness the total content of these elements should not exceed 0.30%. Preferably however, if the silicon and manganese content each exceed 0.1% not, although in practice it would be very difficult to maintain such a low content since these elements from the eon materials, the slag and the refractory Furnace lining to get into the melt.

Titan und Aluminium üben einen günstigen Einfluß aus, da sie desoxydierend wirken und di· Stahllegierung weicher machen. So bindet Titan beispielsweise die Elemente Sauerstoff,Stickstoff und Kohlenstoff. Vorsuge-Titanium and aluminum have a beneficial influence because they have a deoxidizing effect and are made of steel make it softer. For example, titanium binds the elements oxygen, nitrogen and carbon. Precautionary

009810/0890009810/0890

Zum Schreiben vom .1.3·. .Qkt, 1966 an "MartentSltaUShäCtbarfl. t..t". . BlaffFor the letter of .1.3 ·. .Qkt, 1966 to "MartentSltaUShäCtbarfl. T..t". . Blaff

weise enthält die Legierung mindestens 0,1% Titan und/oder Aluminium, wobei der Gesamtgehalt jedoch vorzugsweise 1,5% nicht übersteigt.wise, the alloy contains at least 0.1% titanium and / or Aluminum, but the total content preferably does not exceed 1.5%.

Der Gesamtgehalt sonstiger Begleitelemente übersteigt vorzugsweise 6% nicht, wobei Niob 1%, Tantal 2%, Bor 0,01%,Zirkonium 0,1%, Vanadin 1%, Kalzium 0,05%, Beryllium 0,1% und Kupfer 1% vorzugsweise nicht übersteigen. Wird ein Teil des Molybdäns durch Wolfram ersetzt, dann übersteigt der Wolframgehalt vorzugsweise 6%, besser noch 4% nicht. Da Chrom die Eigenschaften der Legierung verschlechtert, ist es nur als Verunreinigung vorhanden und übersteigt 1% nicht.The total content of other accompanying elements preferably does not exceed 6%, with niobium 1%, tantalum 2%, Boron 0.01%, Zirconium 0.1%, Vanadium 1%, Calcium 0.05%, Beryllium Preferably not to exceed 0.1% and copper 1%. If part of the molybdenum is replaced by tungsten, then the tungsten content preferably does not exceed 6%, more preferably not 4%. Since chromium deteriorates the properties of the alloy, it is only present as an impurity and does not exceed 1%.

Eine optimale Eigenschaftskombination besitzt eine Stahllegierung mit 11 bis 15% Nickel, 8 bis 11% Molybdän bei einem Gesamtgehalt an Nickel und Molybdän von höchstens 25%, 0,1 bis 1% Titan und/oder Aluminium bei einem Gesamt gehalt an Titan und Aluminium von höchstens 1,5% bis 0,05% Kohlenstoff, höchstens 0,15% Mangan, höchstens 0,15% Silizium, Rest einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen Sieen.A steel alloy with 11 to 15% nickel and 8 to 11% molybdenum has an optimal combination of properties with a total content of nickel and molybdenum of at most 25%, 0.1 to 1% titanium and / or aluminum with a total Content of titanium and aluminum of a maximum of 1.5% to 0.05% carbon, a maximum of 0.15% manganese, a maximum of 0.15% Silicon, the remainder including impurities caused by melting Sieen.

Die erfindungsgemäße Legierung kann sowohl in Luft als auch unter Vakuum erschmolzen werden und wird vorzugsweise in Elektroofen umgeschmolzen. Die Gußblöcke sollten durchgehend homogenisiert werden, v%r*.spielsweise durch ein Ausgleicheglühen bei 1200 bis 12600C während etwa 25The alloy according to the invention can be melted both in air and under vacuum and is preferably remelted in an electric furnace. The ingots should be homogenized through, v *% r .spielsweise by a balancer annealing at 1200 to 1260 0 C for about 25

009810/0690009810/0690

Zum Schreiben vom 13·. Okt. 1966 απ "Martensitaushärtbare *. . w Blatt C For the letter of 13 · October 1966 απ "Maraging *.. W leaf C

Minuten je cm Blockdicke. Anschließend kann die Legierung bei 1260 bis 7600C warmverformt und gegebenenfalls bis zur gewünschten Abmessung kaltverformt werden. Das Glühen und Warmverformen ist dabei insofern sehr vorteilhaft, als dadurch eine durchgreifende Homogenisierung des Gußgefüges infolge Diffusion und Auflösung der Gußstruktur erreicht wird.Minutes per cm of block thickness. Subsequently, the alloy can be hot worked to 760 0 C and cold-formed, if appropriate, to the desired dimension at the 1260th The annealing and hot forming is very advantageous in that it achieves a thorough homogenization of the cast structure as a result of diffusion and dissolution of the cast structure.

Die Umwandlung des austenitischen Gefüges in den martensitischen Zustand erfolgt beim Abkühlen aus der Temperatur der Warmverformung. Vorzugsweise erfolgt das Abkühlen in Luft, kann jedoch auch im Ofen oder durch Abschrecken erfolgen. Nach der Umwandlung kann die Legierung direkt ausgehärtet werden, beispielsweise durch ein 100- bis 0,1-stündiges Glühen bei 400 bis 5950C, wobei die längeren Glühzeiten den niedrigeren Glühtemperatüren entsprechen. Ein ein- bis vierstündiges Aushärten bei 510 bis 480 C führte zu guten Ergebnissen. Sofern eine besonders harte Oberfläche erziehlt werden soll, insbesondere in Kombination mit einem weicheren Kern, kann die Stahllegierung auch bei einer höheren Temperatur geglüht werden, vorausgesetzt, daß durch entsprechende Wahl der Glühzeit eine Rückumwandlung des Gefüges in Austenit vermieden wird. So kann der Stahl beispielsweise für höchstens 30 Minuten bei 595 bis 76O0C geglüht werden, wobei längere Glühzeiten niedrigeren Glühtemperaturen entsprechen. Eine Glühzeit von wenigen Sekunden bis zu 5 Minuten reicht bei einer Glühtemperatur von 675 bis 7350C aus.The transformation of the austenitic structure into the martensitic state takes place during cooling from the temperature of the hot deformation. The cooling is preferably carried out in air, but can also be carried out in an oven or by quenching. After conversion, the alloy can be cured directly, for example through a 100 to 0.1-hour annealing at 400 to 595 0 C, with the longer annealing times correspond to the lower Glühtemperatüren. Curing for one to four hours at 510 to 480 C gave good results. If a particularly hard surface is to be achieved, especially in combination with a softer core, the steel alloy can also be annealed at a higher temperature, provided that the structure is prevented from being converted back to austenite by choosing the appropriate annealing time. For example, the steel can be annealed at 595 to 76O 0 C for a maximum of 30 minutes, with longer annealing times corresponding to lower annealing temperatures. An annealing time of a few seconds up to 5 minutes is sufficient at an annealing temperature from 675 to 735 0 C.

009810/0690009810/0690

Zum Schreiben vom ...13..· Okt.. 1.966. an"Wartensi1;auBh1är..tb.a.re. .«..*......" bioh JB.... For writing of ... 13 .. · Oct. 1.966. to "Waiting Si1; auBh 1 är..tb.a.re.." .. * ...... "bioh JB ....

Obgleich sich die vorteilhaften Eigenschaften der erfindungsgemäßen Stahllegierung bereite beim Aushärten im Anschluß an die Abkühlung aus der Walzhitze einstellen, kann die Legierung einer zusätzlichen Wärmebehandlung, beispielsweise einem Lösungsglühen bei 760 bis 12000C sowie einer Tieftemperaturbehandlung unterworfen werden.Although the advantageous properties of the steel alloy according to the invention are set during hardening following cooling from the rolling heat, the alloy can be subjected to an additional heat treatment, for example a solution heat treatment at 760 to 1200 ° C. and a low temperature treatment.

Sie Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Legierungsbeispiele des näheren erläutert, deren Zusammensetzung in Tabelle I wiedergegeben ist· Sie Legierungen 1 bis 10 entsprechen der Erfindung, während die Legierungen A bis J nicht unter die Erfindung fallen. GuQblÖcke der Legierungen 1 bis 10 und A wurden durch ein Ausgleichsglühen bei 1200 bis 126O0C homogenisiert, anschließend warmverformt und spanabhebend bearbeitet sowie danach den nachfolgend im einzelnen beschriebenen Wärmebehandlungen ohne Lösungsglühen unterworfen:The invention is explained in more detail below with the aid of some alloy examples, the composition of which is given in Table I. Alloys 1 to 10 correspond to the invention, while alloys A to J do not fall under the invention. GuQblÖcke of the alloys 1 to 10 and A were homogenized by soaking at 1200 to 126o 0 C, then hot worked and machined and then subjected to the heat treatments described below in detail without solution annealing:

Wärmebehandlung I:Heat treatment I:

vierstündiges Aushärten bei 4-8O0C mit anschließendem Abkühlen in Luft.four-hour curing at 4-8O 0 C followed by cooling in air.

Wärmebehandlung II;Heat treatment II;

achtstündiges Aushärten bei 48O0C mit anschließendem Abkühlen in Luft.eight hours curing at 48O 0 C followed by cooling in air.

Wärmebehandlung III:Heat treatment III:

einstündiges Aushärten bei 5400C mit anschließendem Abkühlen in Luft.one hour curing at 540 ° C. with subsequent cooling in air.

009810/0690009810/0690

Zum Schreiben vom 13· Qk 1.1.966 on^M^Msi^aushartbare ..." B|att S For writing of 13 · Qk 1.1.966 on ^ M ^ Msi ^ aushartbare ... " B | att S

Wärmebehandlung IV;Heat treatment IV;

vierstündiges Glühen bei 65O0C mit anschließendem Abkühlen in Luft.for four hours annealing at 65O 0 C followed by cooling in air.

Kleine Probestücke der Legierungen B bis J wurden bei 11500C geglüht und anschließend bei 48O0C ausgehärtet (Wärmebehandlung V). Die Härte der Legierungen 1 bis 10 und A wurde sowohl im warmgewalzten als auch im ausgehärteten Zustand und die der Legierungen B bis J nach dem Lösungsglühen und nach dem Aushärten bestimmt. Die dabei ermittelten Versuchsergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt. Außer den Legierungsbestandteilen der Tabelle I enthielten die Legierungen bis 0,03$ Kohlenstoff sowie höchstens 0,15^ Silizium oder Mangan sowie im Rest einschließlich Verunreinigungen Eisen.Small samples of the alloys B to J were annealed at 1150 0 C and then cured at 48O 0 C (heat treatment V). The hardness of alloys 1 to 10 and A was determined both in the hot-rolled and in the hardened state and that of alloys B to J after solution heat treatment and after age hardening. The test results determined are summarized in Table I. In addition to the alloy constituents of Table I, the alloys contained up to 0.03 $ carbon and at most 0.15 ^ silicon or manganese and the remainder including impurities iron.

Ni
(*)
Ni
(*)
Mo
(*)
Mon
(*)
Ti
(*>
Ti
(*>
AlAl T a b e 1 1T a b e 1 1 e Ie I geglühtannealed II. IIII IIIIII IVIV VV WW. -- !!
LegieLegie
rungtion
1414th 1010 0,20.2 0,20.2 5151 5656 4545 -
11 1010 1010 0,20.2 0,20.2 __ 4646 5757 -- 4646 -- 22 1212th 1010 0,20.2 0,20.2 „ν. Härte (Re)-Wärmebehandlung"Ν. Hardness (re) heat treatment 5050 - - -- -- 33 1313th 99 0,20.2 0,20.2 /£? Walssustand/ £? Whale state - 5252 5353 5050 - -- 44th 1515th 99 0,20.2 0,20.2 3737 - 4949 51,551.5 4848 - - 55 1414th 88th 0,20.2 0,20.2 3838 - 4949 5050 4747 - 5 -5 - 66th 1010 1212th 0,20.2 0,20.2 3535 - 5454 5757 5656 - -- 77th 1515th 77th 0,20.2 0,20.2 3636 - 4848 4949 4646 48,48, - 88th 1616 66th 0,20.2 0,20.2 35 ·35 · __ 4545 4747 4343 4646 -- 99 1212th 1010 0,20.2 0,20.2 3636 -- 5050 -- - -- 1515th 1010 1515th 1515th 0,20.2 0,20.2 3939 -- 1919th - - 2121 1818th AA. 55 33 0,20.2 3535 1515th -- - - -- 2222nd BB. 1010 33 0,20.2 .... 3434 1919th - - 2929 GG 1515th 33 0,20.2 1 331 33 2020th -- - - - 2020th DD. 1919th 33 0,20.2 __ 1717th 2020th - - - -- 2525th SS. 55 55 0,20.2 - 2121 -- -- - - 2727 II. 99 55 0,20.2 .. _.. _ 2222nd -- - -- 0
0
0
0
&& 44th 1010 0,20.2 - .. _.. _ 2525th -- -- -- -- HH 18
22
18th
22nd
10
10
10
10
0,2
0,2
0.2
0.2
ZoZo «au aw«Au aw O
0
O
0
-- -- -- --
II.
JJ
— -- -
— —- - — —- - 02)8iä/069G02) 8iä / 069G

Zum Schreiben vom .13.'....QlCt.. J 966 an "Martensitaushärtbare. ,♦♦" Βία» IAtL For writing of .13 .'.... QlCt .. J 966 to "Martensitaushärtbare., ♦♦" Βία » IAtL

-40--40-

Die Versuchsergebnisse der Tabelle I beweisen, daß die erfindungsgemäßen Stahllegierungen eine wesentlich größere Härte und Festigkeit nach dem Aushärten besitzen, während die anderen Legierungen nur eine leichte Verbesserung erfuhren. Als beste der außerhalb der Erfindung liegenden Legierungen besitzt Legierung E eine Zugfestigkeit, die beträchtlich geringer ist als diejenige der erfindungsgemäßen Legierungen. Die außerordentlich geringe Härte der Legierungen I und J resultiert aus der fehlenden Umwandlung des Sefüges in Martensit böia Abkühlen.The test results in Table I prove that the steel alloys according to the invention are an essential have greater hardness and strength after age hardening, while the other alloys show only a slight improvement learned. As the best of the alloys outside the invention, alloy E has a tensile strength which is considerably less than that of the alloys according to the invention. The extremely low hardness of the Alloys I and J result from the lack of conversion of the joint into martensite böia cooling.

In Tabelle II sind die Zusammensetzungen und mechanischen Eigenschaften der Legierungen 1 bia 9 zusammen mit der ebenfalls der Erfindung zuzurechnenden Legierung 11 aufgeführt. Darüber hinaus enthält die Tabelle II eine Legierung X, dia hinsichtlich ihrer Zusammensetzung der Legierung 1 ähnlich ist, jedoch je 0,5# Silizium und Mangan enthält, während die Legierung 1 unter 0,155^ dieser Elemente enthält. Sämtliche Legierungen der Tabelle II wurden einem Ausgleichsgltüien bei 1200 bis 126O0C unterworfen, warmverformt, anschließend zerspant und bei 4800C geglüht, und zwar Legierung 1 acht Stunden und die anderen Legierungen vier Stunden lang.Table II shows the compositions and mechanical properties of alloys 1 to 9 together with alloy 11, which is also part of the invention. In addition, Table II contains an alloy X which is similar in composition to alloy 1, but contains 0.5% each of silicon and manganese, while alloy 1 contains less than 0.155 ^ of these elements. All alloys of Table II were subjected to a Ausgleichsgltüien at 1200 to 126o 0 C, hot worked, then machined and annealed at 480 0 C, namely alloy 1, eight hours and the other alloys for four hours.

009810/0690009810/0690

Zum Schreiben vom 1.2· .Okt. 1966 αη "MartenaitaMftMllpare...!..." Blatt For the letter dated 1.2 · .Oct. 1966 αη "MartenaitaMftMllpare ...! ..." sheet

-44--44-

Tabelle IITable II

Legie- Ni Mo Ti Al Mn Si Zugfe- Streck- Deh- Ein- Zugfestig-Alloy Ni Mo Ti Al Mn Si Zugfe- Stretch- Deh- Tensile Strength

rung (#) (#) (#) (^) (#) (#) stigkeit grenze nung schnü- keitsver-tion (#) (#) (#) (^) (#) (#) stiffness limit speed

2 2 <*> häl 2 2 <*> hal

g gg g

(kg/nim2) (kg/mm2) <*> (kg / nim 2 ) (kg / mm 2 ) <*> ffi* ffi * hältniahaltnia

H 10 0,2 0,2 0,05 0,05 190,0 179,7 11 55 1,29H 10 0.2 0.2 0.05 0.05 190.0 179.7 11 55 1.29

16 6 0,2 0,2 <0,.15 <0,15 154,3 147,1 11 5716 6 0.2 0.2 <0.15 <0.15 154.3 147.1 11 57

11* 14 10 - 0,2 0,05 0,05 183,1 200,1 12 37,511 * 14 10 - 0.2 0.05 0.05 183.1 200.1 12 37.5

K 14 10 0,2 0,2 0,5 0,5 213,7 191,9 8 31 0,68f K 14 10 0.2 0.2 0.5 0.5 213.7 191.9 8 31 0.68 f

Wolframtungsten

Während die Legierungen 1, 9 und 11, die für die Erfindung charakteristische gute Eigenschaftskombination
besitzen,beweist die Legierung K den außerordentlich schädlichen Einfluß geringer Gehalte an Mangan und Silizium.
While alloys 1, 9 and 11, the good combination of properties characteristic of the invention
Alloy K proves the extremely harmful effect of low manganese and silicon contents.

Die eriindungsgemäfle Legierung kann als Knüppel, Draht, Platine oder Blech, zum Gießen und als Peindraht sowie als Werkstoff für Gegenstände wie Bolzen und andere Befestigungselemente verwendet werden, die sowohl eine hohe
Festigkeit als auch eine hohe Zähigkeit erfordern.
The alloy according to the invention can be used as billets, wires, blanks or sheet metal, for casting and as pin wire and as a material for objects such as bolts and other fastening elements that have both a high
Require strength as well as high toughness.

009810/0890009810/0890

Claims (10)

Zum schreiben vom ...1.3.ftflkt.« 1.9.66 Qn "MartensitausMrtbare.....,,.,.,..?. Blatt *£.., International Nickel Limited, Thames House, Millbänk, =s=ss==s==s=sasssBsss3snssszrssssssssssssass3Sss3=aai London, S* W. 1, England Patentansprüche:To write from ... 1.3.ftflkt. «1.9.66 Qn" Martensite from mortars ..... ,,.,., ..?. Sheet * £ .., International Nickel Limited, Thames House, Millbänk, = s = ss == s == s = sasssBsss3snssszrssssssssssssass3Sss3 = aai London, S * W. 1, England Claims: 1. Martensitaushärtbare Nickel-Molybdän-St-ahllegierung, bestehend aus1. Martensite-hardenable nickel-molybdenum-steel alloy, consisting of 10 bis 16 Nickel, 6 bis 12 Molybdän bei einem Gesamtgehalt an10 to 16 » nickel, 6 to 12 » molybdenum for a total content Nickel und Molybdän von höchstens bis 0,1 Kohlenstoff, 0 bis 1 i> Titan, 0 bis 1 Aluminium, 0 bis 0,25 % Mangan, 0 bis 0,25 * Silizium, 0 bis 2 i. Niob, 0 bis 4 Ί» Tantal, 0 bis 0,1 Bor, 0 bis 0,25 io Zirkonium, 0 bis 2 Vanadin, 0 bis 0,1 £ Kalzium, 0 bis 1 ?6 Beryllium, 0 bis 4 Kupfer, wobei der Geeamtgehalt derNickel and molybdenum, a maximum of i "carbon, 0 to 1, i> titanium, 0 to 1, i" aluminum, 0 to 0.25% manganese, 0 to 0.25 * silicon, 0 to 2 to 0.1 i. Niobium, 0 to 4 » tantalum, 0 to 0.1 boron, 0 to 0.25 io zirconium, 0 to 2 i » vanadium, 0 to 0.1 £ calcium, 0 to 1.6 beryllium, 0 to 4 i » copper, the total salary being the Elemente Niob, Tantal, Bor, Zirkonium,Elements niobium, tantalum, boron, zirconium, Vanadin, Kalzium, Beryllium und KupferVanadium, calcium, beryllium and copper 10jt nicht übersteigt, 0 bis 5 Chrom und 0 bis 1 i> Kobalt,10jt does not exceed 0 to 5 i »chromium and 0 to 1 i> cobalt, Rest Eisen einschließlich erschmelzungebe-Remainder of iron including smelting dingter Verunreinigungen.conditional impurities. 009810/0690009810/0690 Zum Schreiben vom _..!.3.s....Ofeii.* 1966 on"MarteniiMu.eMri.toare. *..!.....? Blatt V For writing of _ ..!. 3.s .... Ofeii. * 1966 on "MarteniiMu.eMri.toare. * ..! .....? Sheet V -43--43- 2. Mart ens itauahärtbare Stalillegierung nach Anspruch 1, deren Gesamtgehalt an Molybdän und Kobalt jedoch 26# nicht übersteigt. 2. Martens itauahärtbaren Stalillegierung according to claim 1, whose However, the total content of molybdenum and cobalt does not exceed 26 #. 3· Martensitaushärtbare Stahllegierung nach den Ansprüchen 1 und 2, deren G-esamtgehalt an Mangan und Silizium jedoch 0,39^ nicht übersteigt.3 · Martensite hardenable steel alloy according to claims 1 and 2, but their total manganese and silicon content Does not exceed 0.39 ^. 4β Martensitaushärtbare Stahllegierung nach den Ansprüchen 1 bis 3» deren Gesamtgehalt an Niob, Tantal, Bor, Zirkonium, Vanadin, Kalzium, Beryllium und Kupfer jedoch 69* nicht über steigt.4β Martensite hardenable steel alloy according to claims 1 up to 3 »their total content of niobium, tantalum, boron, zirconium, Vanadium, calcium, beryllium and copper, however, do not exceed 69 *. 5· Martensitaushärtbare Stahllegierung nach den Ansprüchen 1 bis 4, deren Chromgehalt jedoch 196 nicht übersteigt.5 · Martensite hardenable steel alloy according to claims 1 up to 4, the chromium content of which does not, however, exceed 196. 6· Martensitaushärtbare Stahllegierung nach den Ansprüchen 1 bis 5» bei der ein Teil des Molybdäns durch gleiohe Atomprozente Wolfram bis zu einea Höchstgehalt von 89* Wolfram ersetzt worden ist und der Seeamtgehalt an Nickel, Molybdän und dem halben Wolframgehalt 279* nicht übersteigen.6 · Martensite-hardenable steel alloy according to claims 1 to 5 »in which a part of the molybdenum is accounted for by equal atomic percentages Tungsten has been replaced up to a maximum level of 89 * Tungsten and the Maritime Office's nickel content is molybdenum and half the tungsten content does not exceed 279 *. 7· Martensitaushärtbare Stahllegierung nach Anspruch 1, bestehend aus 11 bis 1596 Nickel, 8 bis 11 fC Molybdän bei einem Gesamtgehalt an Nickel und Molybdän von höchstens 259*, 0,1 bis 1?6 Titan und/oder Aluminium bei einem Gesamtgehalt an Titan und Aluminium von höchstens 1,59*» höchstens 0,059* Kohlenstoff, höchstens 0,159* Mangan, höchstens 0,159* Silizium, Best einschließlich erschmelsungsbedingter Verunreinigungen Eisen·7 · Martensite age hardenable steel alloy according to claim 1, consisting from 11 to 1596 nickel, 8 to 11 fC molybdenum for one Total nickel and molybdenum content of at most 259 *, 0.1 to 1? 6 titanium and / or aluminum with a total content of Titanium and aluminum not exceeding 1.59 * »not exceeding 0.059 * Carbon, not more than 0.159 * manganese, not more than 0.159 * silicon, Best including smelting-related impurities Iron· 009810/06*0009810/06 * 0 Zum Schreiben vom 13· 0^* 1.966 a^artensitaushärtbare...... '· Blatt 14For writing of 13 0 ^ * 1 .966 a ^ artensitaushärtbare ...... 'sheet 14 8. Martensitaushärtbare Stahllegierung nach Anspruch 7» deren Kohlenstoffgehalt jedoch 0,03$ nicht übersteigt.8. Martensite hardenable steel alloy according to claim 7 »their However, carbon content does not exceed $ 0.03. 9· Martensitaushärtbare Stahllegierung nach Anspruch 7 oder 8, deren Mangan- und Siliziumgehalt je 0t1cJ> nicht übersteigt.9 · Martensite hardenable steel alloy according to claim 7 or 8, the manganese and silicon content of which does not exceed 0 t 1 c J>. 10. Verfahren zum Aushärten einer Stahllegierung nach den Ansprüchen 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß sie nach dem Warmverformen und Abkühlen bei 400 bis 5950C ausgehärtet wird.10. A method for hardening a steel alloy according to claims 1 to 9 »characterized in that it is hardened at 400 to 595 0 C after the hot forming and cooling. 009810/0690009810/0690
DE19661533298 1965-10-15 1966-10-14 Martensite-hardenable nickel-molybdenum steel alloy Pending DE1533298A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US496657A US3392065A (en) 1965-10-15 1965-10-15 Age hardenable nickel-molybdenum ferrous alloys

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1533298A1 true DE1533298A1 (en) 1970-03-05

Family

ID=23973588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19661533298 Pending DE1533298A1 (en) 1965-10-15 1966-10-14 Martensite-hardenable nickel-molybdenum steel alloy

Country Status (9)

Country Link
US (1) US3392065A (en)
AT (1) AT267568B (en)
BE (1) BE688242A (en)
DE (1) DE1533298A1 (en)
ES (1) ES332159A1 (en)
FR (1) FR1500486A (en)
GB (1) GB1089690A (en)
NL (1) NL6614537A (en)
SE (1) SE337935B (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0051401A1 (en) * 1980-10-31 1982-05-12 Inco Research &amp; Development Center, Inc. Cobalt-free maraging steel
EP0105864A1 (en) * 1982-09-15 1984-04-18 VOEST-ALPINE Aktiengesellschaft Frogs, particularly frog points for railway crossings or for railway switches, and process for their manufacture

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4340435A (en) * 1980-10-17 1982-07-20 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Isotropic and nearly isotropic permanent magnet alloys
JPS59170244A (en) * 1983-03-16 1984-09-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Strong and tough co-free maraging steel
US4832909A (en) * 1986-12-22 1989-05-23 Carpenter Technology Corporation Low cobalt-containing maraging steel with improved toughness
US4871511A (en) * 1988-02-01 1989-10-03 Inco Alloys International, Inc. Maraging steel
FR2774099B1 (en) * 1998-01-23 2000-02-25 Imphy Sa STEEL MARAGING WITHOUT COBALT
FR2774396B1 (en) * 1998-02-04 2000-03-10 Imphy Sa STEEL MARAGING WITHOUT COBALT AND WITHOUT TITANIUM
EP4450186A1 (en) * 2023-04-19 2024-10-23 Sandvik Machining Solutions AB Managing steel powder free from co, ti, and al

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3123506A (en) * 1964-03-03 Alloy steel and method
US3093519A (en) * 1961-01-03 1963-06-11 Int Nickel Co Age-hardenable, martensitic iron-base alloys
BE666818A (en) * 1964-07-13

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0051401A1 (en) * 1980-10-31 1982-05-12 Inco Research &amp; Development Center, Inc. Cobalt-free maraging steel
EP0105864A1 (en) * 1982-09-15 1984-04-18 VOEST-ALPINE Aktiengesellschaft Frogs, particularly frog points for railway crossings or for railway switches, and process for their manufacture

Also Published As

Publication number Publication date
BE688242A (en) 1967-04-14
SE337935B (en) 1971-08-23
FR1500486A (en) 1967-11-03
NL6614537A (en) 1967-04-17
AT267568B (en) 1969-01-10
GB1089690A (en) 1967-11-01
US3392065A (en) 1968-07-09
ES332159A1 (en) 1967-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69508876T2 (en) Temperature-resistant ferritic steel with a high chromium content
DE1458330C3 (en) Use of a tough, precipitation hardenable, rustproof, chrome, nickel and aluminum containing steel alloy
DE69608773T2 (en) Steel for the manufacture of divisible machine parts and machine parts made from this steel
DE3137694A1 (en) STAINLESS STEEL FERRITIC STEEL
DE1303616B (en) Application of vacuum arc melting with a consumable electrode to a steel alloy
DE1558668C3 (en) Use of creep-resistant, stainless austenitic steels for the production of sheet metal
DE1301586B (en) Austenitic precipitation hardenable steel alloy and process for its heat treatment
DE1215378B (en) Low-alloy, number steel
DE2714712A1 (en) NICKEL ALLOY AND METHOD FOR MANUFACTURING IT
DE10244972B4 (en) Heat resistant steel and method of making the same
DE1533298A1 (en) Martensite-hardenable nickel-molybdenum steel alloy
DE1270825B (en) Process for the solution annealing treatment of a titanium-based alloy and the use of titanium alloys heat-treated in this way
EP0422378A1 (en) Method of improving the cold workability of hardenable steels
DE1298291B (en) Use of a martensite-hardenable nickel-cobalt-molybdenum steel alloy for objects with a minimum tensile strength of 265 kg / mm
DE1233148B (en) Use of a martensite hardenable steel alloy for pressure and impact resistant objects
DE3223875C2 (en) Method of heat treating a Ni alloy
DE1558509A1 (en) Martensite-hardenable steel
DE1217076B (en) Martensite-hardenable steel alloy
DE3309365C1 (en) Use of a hardenable copper-nickel-manganese alloy as a material for the manufacture of spectacle parts
DE69110707T2 (en) High strength stainless steel.
DE1221022B (en) Martensite-hardenable steel alloy
DE2326882A1 (en) PROCESS FOR PRODUCING HIGH STRENGTH STEEL WITH LOW PROPORTION TO DELAYED BREAKAGE
DE69708574T2 (en) Use of a weldable ferritic cast steel with a low chromium content and very good heat resistance
DE1558508B2 (en) USING A MARTENSITE HARDENABLE CHROME NICKEL STEEL
DE2529799B2 (en) Weldable cast steel with wide elastic limit