DE1558477B1 - Highly wear-resistant, machinable and hardenable sintered steel alloy - Google Patents
Highly wear-resistant, machinable and hardenable sintered steel alloyInfo
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- C22C33/0257—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
- C22C33/0278—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5%
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Description
1 21 2
Die Erfindung betrifft eine hochverschleißfeste, im Lochblechen. Die erfindungsgemäße Legierung ist imThe invention relates to a highly wear-resistant, perforated sheet metal. The alloy according to the invention is in
lösungsgeglühten Zustand bearbeitbare und durch ' lösungsgeglühten Zustand bearbeitbar, wofür dersolution annealed condition machinable and through 'solution annealed condition machinable, for which the
Anlassen ausscheidungshärtbare Sinterstahllegierung nicht zu hoch angesetzte Karbidanteil sowie derTempering precipitation-hardenable sintered steel alloy not too high a carbide content as well as the
nach Patent 1 257 440. ! Charakter der Stahlmatrix verantwortlich sind. Zumaccording to patent 1,257,440.! Character of the steel matrix are responsible. To the
Härtbare Sinterstahllegierungen, die aus einer 5 anderen ist die genannte Legierung gemäß dem Pa-Hardenable sintered steel alloys, which are made from another 5, the said alloy according to the Pa-
Karbid- und Stahlkomponente zusammengesetzt und tent 1257 440 durch Anlassen ausscheidungshärtbar,Carbide and steel components combined and Tent 1257 440 precipitation hardenable by tempering,
auf pulvermetallurgischem Wege zu Körpern ver- was sich insbesondere auf die völlige Verzugsfreiheitinto bodies using powder metallurgy, which is particularly due to the fact that they are completely free from warpage
arbeitet werden, sind bereits bekannt. Die Karbid- beim Härten außerordentlich günstig auswirkt. Da-are already known. The carbide has an extremely beneficial effect on hardening. There-
komponente, die in Mengen von 25 bis 75% der Ge- mit weist diese Sinterstahllegierung mit Karbidkom-component, which has amounts of 25 to 75% of the weight with this sintered steel alloy with carbide component
samtlegierung vorhanden sein kann, wird der Stahl- io ponente Eigenschaften auf, die keine bisher bekanntevelvet alloy may be present, the steel io ponente will have properties that were not previously known
grundmasse zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit Legierung gleichen Typs in sich vereint,base material to increase the wear resistance alloy of the same type combined,
zugegeben. Sie besitzt darüber hinaus noch eine weitere gün-admitted. It also has another favorable
Es sind grundsätzlich zwei Herstellungsverfahren stige Eigenschaft, nämlich eine hohe Warmfestigkeit, solcher Sinterstahllegierüngen mit Gehalten an Hart- was sie für Werkzeuge, Werkzeugteile und Maschinenstoffen, wie Karbiden,. Bonden oder Nitriden, üblich. 15 elemente, die gleichzeitig starkem Verschleiß und Einmal kann die Legierung durch Mischen der hoher Temperatur ausgesetzt sind, z. B. Werkzeuge pulverförmigen Ausgangskomponenten, Pressen und zum Verpressen von Kunststoffen, Matrizen und Sintern hergestellt werdei;, oder man erzeugt zunächst Stempeln zur Warmverformung von Stahl, Leicht-, ein Hartstoff-, insbesondere Karbidskelett und tränkt Schwer- und Buntmetallen mit Vorteil verwendbar dieses Skelett mit der gewünschten Stahlgrundmasse. 20 macht.There are basically two manufacturing processes permanent property, namely a high heat resistance, Such sintered steel alloys with contents of hard - what they for tools, tool parts and machine materials, like carbides ,. Bonds or nitrides, common. 15 elements that are subject to heavy wear and tear at the same time Once the alloy can be exposed to the high temperature by mixing, e.g. B. Tools powdery starting components, pressing and for pressing plastics, matrices and Sintering, or you first produce punches for the hot forming of steel, light, a hard material, in particular carbide skeleton and impregnates heavy and non-ferrous metals with advantage this skeleton with the desired steel base mass. 20 makes.
Gegenstand des Patents 1 257 440 ist eine neue Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, die Legierung vom Typ der Sinterstahllegierungen mit Sinterstahllegierung gemäß dem Patent 1257440 eingelagertem Karbid, die hochverschleißfest, im noch korrosionsbeständig zu machen. Dies wird erlösungsgeglühten Zustand bearbeitbar und auch hart- findungsgemäß durch den Ersatz von bis zu 60Vo des bar ist. Die neue Sinterstahllegierung erfüllt insbe- 25 Nickelgehalts durch Chrom erreicht. Entsprechend sondere die wichtige Forderung, daß die aus ihr her- dem genannten Prozentsatz soll also Chrom in Mengestellten Gegenstände bei der auf die Fertigbearbei- gen von 7 bis 16% des Gesamtgewichts der erfintung folgenden Härtung keinerlei Verzug erleiden. dungsgemäßen Legierung zugesetzt werden können.The subject of patent 1 257 440 is a new object of the present invention is now that Alloy of the sintered steel alloy type with sintered steel alloy according to patent 1257440 embedded carbide, which makes it highly wear-resistant, in still corrosion-resistant. This will be glowing with redemption Condition can be worked on and also in accordance with the method by replacing up to 60Vo des is cash. The new sintered steel alloy meets 25 nickel content achieved through chromium. Corresponding In particular, the important requirement that the percentage mentioned from it should be chromium in the quantity Objects in the finishing work from 7 to 16% of the total weight of the invention following hardening do not suffer any delay. appropriate alloy can be added.
Sinterstahllegierungen mit Karbidanteil, bei denen Der erfindungsgemäßen Sinterstahllegierung kön-Sintered steel alloys with a carbide content, in which the sintered steel alloy according to the invention can
die Stahhnatrix durch Umwandlung härtbar ist, 30 nen auch noch geringe Gehalte an Stickstoff bisthe steel matrix can be hardened by conversion, even small amounts of nitrogen up to
weisen infolge der bei der Umwandlung auftretenden 0,04%, Bor bis 0,01% und Zirkonium bis 0,05%due to the 0.04% occurring during the conversion, boron up to 0.01% and zirconium up to 0.05%
Volumenänderung häufig Risse im Mikrogefüge auf, hinzugefügt werden. Der Zusatz dieser ElementeChanges in volume often cause cracks in the microstructure to be added. The addition of these elements
die bei der Beanspruchung, insbesondere durch kann über Chrom—Stickstoff, Ferrobor oder Ko-which during the stress, in particular due to chromium-nitrogen, ferroboron or co-
Schlag, Ausgangspunkt-für Dauerbrüche an den im bait—Bor bzw. Zirkonmetall erfolgen.Impact, starting point for fatigue fractures in the bait, boron or zirconium metal.
Betrieb eingesetzten Teilen darstellen. 35 Nachfolgend wird ein Beispiel für die HerstellungRepresent the parts used in the operation. 35 Below is an example of manufacture
Es sind zwar auch schon durch Ausscheidung von Gegenständen aus einer Legierung mit
härtbare Sinterstahllegierüngen mit eingelagerterIt is true that objects have already been separated from an alloy with
hardenable sintered steel alloys with embedded
Hartstoffkomponente (Karbide, Nitride, Boride) be- ' 33,0% Titankarbid,Hard material components (carbides, nitrides, borides) - 33.0% titanium carbide,
kannt, die infolge ihres andersartigen Verhaltens -γχ ^y0 Chromknows, which as a result of their different behavior -γχ ^ y 0 chromium
beim Härtevorgang nicht so anfällig gegen Verzug 4° ' . 'not so susceptible to 4 ° distortion during the hardening process. '
sind wie die durch Umwandlung härtbaren Legie- 7,5% Nickel,are like the alloys hardenable by transformation 7.5% nickel,
rungen, jedoch sind die'bisher bekanntgewordenen, 5,5% Kobalt,However, the previously known, 5.5% cobalt,
durch Ausscheidung härtbaren Hartstofflegierungen /ion/ λ/γ 1 ua- by precipitation hardenable hard alloys / ion / λ / γ 1 ua-
mit Stahhnatrix infolge ihres hohen Hartstoffanteils 4'3 h Molybdän,with a steel matrix due to its high proportion of hard material 4 ' 3 h molybdenum,
nicht bearbeitbar. 45 0,85% Titan,not editable. 45 0.85% titanium,
Zur Lösung der erwähnten Aufgabe wird in dem 0 lfl/ AluminiumTo solve the problem mentioned, 0 l fl / aluminum
Patent 1 257 440 eine Sinterlegierung vorgeschlagen, ' 'Patent 1,257,440 proposed a sintered alloy, ''
die aus 0,02o/o Stickstoff,those of 0.02o / o nitrogen,
0,01% Zirkonium, 50 0,003% Bor,0.01% zirconium, 50 0.003% boron,
Rest EisenRemainder iron
gegeben.given.
55 Ein Gemisch aus den einzelnen Legierungskomponenten der Stahllegierung mit dem Titankarbid wurde auf eine Korngröße von im Durchschnitt 3 bis 5 μΐη gemahlen, zu Formteilen verpreßt und zwischen55 A mixture of the individual alloy components of the steel alloy with the titanium carbide was ground to a grain size of on average 3 to 5 μΐη, pressed into molded parts and between
1340 und 13800C, vorzugsweise 136O0C im Va- ^miSfuSuwiC UUVC1U1WUU.UO 6o kuum von Μείη6Γ als 10_2 J111n H gesintert. Die 1340 and 1380 0 C, preferably 136O 0 C in Va- ^ mi Sf u S uwi C UUVC1U1WUU.UO 6o kuum of Μείη6Γ sintered as 10 _ 2 J 111n H. the
yerunremigungenan Phosphor, Sinter]inge wurden dann bei 820 bis 86O0C einer b ht ^cüwetel und Müzmm Lösungsglühbehandlung mit 4stündiger Haltezeit und e " anschließender Luftabkühlung unterzogen. Die Härte DiegenannteLegierungistzurpulvermetallurgischen betrug danach 45 HRC. In diesem Zustand, bei dem Herstellung, d. h. Mischen, Pressen und Sintern der 65 die gebildeten intermetallischen Phasen in den Kripulverförmigen Ausgangsstoffe, von Werkzeugen und stallen gelöst sind, konnten die Teile spanend bear-Mascbinenteilen bestimmt, die beim Härten keinerlei beitet werden, wodurch sie ihre endgültige Form erVerzug erleiden, z. B. Matrizen zum Stanzen von hielten.yerunremigungenan phosphorus, sintered] inge were then incubated at 820 to 86o 0 C a b ht ^ cüwetel and Müzmm solution treatment with a 4-hour hold time, and e "followed by air cooling, subjected. DiegenannteLegierungistzurpulvermetallurgischen The hardness then was 45 H RC. In this state, in the manufacturing, ie Mixing, pressing and sintering of the intermetallic phases formed in the powder-form starting materials, from tools and stalls, could determine the parts by machining-machine parts that are not processed at all during hardening, as a result of which they suffer their final shape, e.g. Dies for punching held.
Die Härtung der fertigbearbeiteten Teile erfolgte je nach der für den Verwendungszweck notwendigen Härte durch Anlassen bei 480° C bei einer Haltezeit von 6 Stunden auf dieser Temperatur und anschließender Luftabkühlung. Die Legierung wies danach eine Härte von 62 bis 65 HRC auf.The hardening of the finished parts took place, depending on the hardness required for the intended use, by tempering at 480 ° C. for a holding time of 6 hours at this temperature and subsequent air cooling. The alloy then had a hardness of 62 to 65 H RC .
Sowohl das Lösungsglühen als auch die Härtung durch Anlassen sollten in vollkommen neutralen Medien oder inerten Atmosphären erfolgen, um jegliche Aufnahme von unerwünschten Stoffen, ζ. B. Kohlen- ίο stoff und Sauerstoff, zu vermeiden.Both the solution heat treatment and the hardening by tempering should be carried out in completely neutral media or inert atmospheres to avoid any absorption of undesirable substances, ζ. B. Coal ίο substance and oxygen.
Nach der Härtung der Formteile durch Anlassen zeigte sich keinerlei Verzug, der zur Maßungenauigkeit der Teile oder Spannungsrissen Anlaß geben konnte. Die Teile besaßen neben der hohen Härte und Warmfestigkeit auch gute Korrosionsbeständigkeit, was sie für die Herstellung verschleißfester Werkzeuge und Teile, die korrodierender Atmosphäre ausgesetzt sind, geeignet macht.After the moldings had hardened by tempering, there was no distortion whatsoever, leading to dimensional inaccuracy which could give rise to parts or stress cracks. The parts possessed besides the high hardness and heat resistance also have good corrosion resistance, making them more wear-resistant Makes tools and parts that are exposed to a corrosive atmosphere suitable.
2020th
Claims (3)
0,1 % an freiem Kohlenstoff,
12 bis 26% Nickel,
5 bis 11% Kobalt,
3 bis 7% Molybdän,
0,15 bis 2,4% Titan,
0,05 bis 0,6 % Aluminium,
0,03% Kohlenstoff,27 to 35 ° / o titanium carbide with less than
0.1% of free carbon,
12 to 26% nickel,
5 to 11% cobalt,
3 to 7% molybdenum,
0.15 to 2.4% titanium,
0.05 to 0.6% aluminum,
0.03% carbon,
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Legal Events
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8340 | Patent of addition ceased/non-payment of fee of main patent |