DK154829B - Austenitisk staal med hoej slitagebestandighed - Google Patents

Austenitisk staal med hoej slitagebestandighed Download PDF

Info

Publication number
DK154829B
DK154829B DK299381A DK299381A DK154829B DK 154829 B DK154829 B DK 154829B DK 299381 A DK299381 A DK 299381A DK 299381 A DK299381 A DK 299381A DK 154829 B DK154829 B DK 154829B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
steel
wear
wear resistance
max
austenitic
Prior art date
Application number
DK299381A
Other languages
English (en)
Other versions
DK299381A (da
DK154829C (da
Inventor
Tor Hartvig
Petter Fjellheim
Original Assignee
Nye Stavanger Staal
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 Nye Stavanger Staal filed Critical Nye Stavanger Staal
Publication of DK299381A publication Critical patent/DK299381A/da
Publication of DK154829B publication Critical patent/DK154829B/da
Application granted granted Critical
Publication of DK154829C publication Critical patent/DK154829C/da

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
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/38Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of manganese

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pens And Brushes (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Springs (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Description

DK 154829 B
i
Opfindelsen angår en hidtil ukendt type austenitisk slitagebestandigt stål. Opfindelsens formål er at forøge ståls modstand mod kombineret abrasiv/slagagtig slitage kombineret med tils traskkel ig sej hed til at undgå brud un-5 der drift. Stålet er anvendeligt i f.eks. kapper, kugler og konkaviteter i kegleknusere, slidplader i kæbeknusere, jernbanekryds, mølleforinger og lignende. Stålet kan anvendes, hvor der tidligere anvendtes Hadfieldstål (manganstål) med 11-14% Mn, og kan også sammenlignes med stå-10 let beskrevet i US-patentskrift nr. 4.130.419, som indeholder 16-23% Mn, 1,1-1,5% C, 0-4,0% Cr, 0,1-0,5% Ti.·
Stålet ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved, at det har følgende kemiske sammensætning: 16 - 25% Mn
15 1,0 - 2,0% C
0,5 - 5,0% Cr 0,2 - 2,0% Si 0,1 - 0,5% Ti 0,3 - 4,0% Mo 20 Endvidere kan følgende elementer tilsættes for yderligere at øge slitagemodstanden, i mængder afhængige af kravet til sejhed i hvert enkelt tilfælde: 0,5% af ét eller flere af elementerne: Ce, C, Nb,
Sn, W, max. 5% Ni og max. 5% Cu eller andre carbiddanne-25 re. Resten er Fe og forureninger op til max. 0,1% P og 0,1% S.
I de hidtil kendte austenitiske slidstål omtalt ovenfor vil en forøgelse af C-indholdet ud over 1,5% reducere stålets sejhed i så høj grad, at brud vil gøre 30 stålet uanvendeligt til mange anvendelser med høj belastning. Årsagen hertil er, at selv om stigende C-indhold normalt giver øget slitagemodstand i disse stål, viser det sig, at carbiderne, som dannes, fortrinsvis samler sig langs korngrænserne, og de er vanskelige at opløse 35 ved en eventuel efterfølgende varmebehandling. Sådanne korngrænsecarbider gør stålet meget sprødt.
2
DK 154829 B
Ved at tilsætte Mo til højmanganstål, som også indeholder Ti og Cr og andre carbiddannere, viser opfindelsen den uventede effekt, at C-indholdet kan forøges op til 2,0%, og at slitagemodstanden øges væsentligt, uden 5 at stålet dermed bliver sprødt og uden hjælp af kompliceret varmebehandling.
Hovedårsagen hertil er, at når carbider er til stede i denne type stål, vil de optræde i den seje austeni-tiske grundmasse, hovedsageligt som komplekse og meget 10 hårde globuler. Sådanne globulære carbider, som ses i Fig. 2 på tegningen, forefindes hovedsageligt inden i kornene og meget lidt langs korngrænserne. De virker derfor meget mindre fremmende på stålets sprødhed end sædvanlige korngrænsecarbider, nåleformede carbider og per-15 lit, se Fig. 1. Disse globulære carbider synes at være ideelle til at øge stålets slitagemodstand.
Et sådant stål, som indeholder Mo inden for de nævnte grænser, i tillæg til højt Mn-indhold og Ti- og Cr-tilsætning, gør det muligt at forøge C-indholdet og 20 også indholdet af andre carbiddannende elementer. Der foreligger også større fleksibilitet i variation af de forskellige typer carbider, som ønskes i stålet afhængigt af stålets anvendelsesområde.
For mere detaljeret at demonstrere stålets modstand 25 mod kombineret abrasiv/slagagtig slitage er der i følgende tabel anført en del'forsøgsresultater.
Tabel I
Kemisk sammensætning (vægtprocent) af forskellige varian-30' ter af opfindelsen samt stålet ifølge US-patentskrift nr. 4,130.418 (legering 4, 51, 58). Legering 4 er anvendt som reference.
DK 154829 B
3
Leg* % C % Mn % Si % Ti % Cr % Mo nr.
4 1,4 .19,5 0,47 0,1 2,5 51 1,4 18,0 0,70 0,1 2,4 58 1,5 22,0 0,63 0,1 3,2 5 17 1,6 19,4 0,65 0,1 2,3 1,1 18 1,6 19,6 0,51 0,3 2,3 1,7 19 1,6 19,5 0,51 0,3 2,3 2,0 20 1,8 19,2 0,51 0,3 2,3 2,0 21 1,8 19,5 0,48 0,1 3,5 2,7 10 22 1,9 19,0 0,43 0,1 3,6 2,7
Slitageprøver blev udført i pandeapparat, hvor det slidende medium var rundkantede sten. Prøvestavene roterede med en hastighed på 110 r.p.m. i modstrøm, mens pan-15 den med stenene havde en hastighed på 21 r.p.m. Vægttab er registreret efter bestemte antal omdrejninger af pan den. Ved hver køreserie var mindst 1 referencestav (legering 4) med. Alle prøvestavene var varmebehandlet på samme måde og slebet til rigtig dimension før forsøget.
20 Normaliserede slitagetal.
Normaliserede slitagetal fremkommer ved, at det aktuelle materiales slitage (vægtreduktion) divideres med referencematerialets slitage ved samme slitageniveau.
25 Levering nr. Normaliserede slitagetal 4 1,00 51 1,01 58 1,02 17 0,88 30 18 0,85 19 0,86 20 0,81 21 0,80 22 0,76
Disse resultater viser tydeligt, at Mo-tilsætning øger slitagemodstanden, og Fig. 2 på tegningen viser hvorfor. De uopløste carbider ligger jævnt fordelt i ma- 35 4
DK 154829 B
tricen som hårde partikler. Fordeling og mængde af carbi-der samt kornstørrelsen varierer med kemisk sammensætning, godstykkelse og støbe- og varmebehandlingsparametre.
Resultaterne ovenfor viser, at stål ifølge US-pa-5 tentskrift nr. 4.130.418 (legering 4, 51 og 58) slides ca. 15-35% hurtigere end legeringerne 17-22, som ligger inden for opfindelsens område. Denne uventede effekt er sandsynligvis baseret på carbid-fordelingen og -udformningen fremmet af Mo-tilsætning, som også muliggør højere 10 C-indhold end for referencen.
Som bekendt slides Hadfieldstål (11-14% Mn) omtrent 25-40% hurtigere end stål ifølge US-patentskrift nr.
4.130.418. Følgelig vil normalt manganstål (Hadfieldstål) slides ca. 45-80% hurtigere end stål ifølge opfindelsen.
15 Yderligere* forøgelse af slitagemodstanden synes mu lig inden for det specificerede patentkrav, men sejheden reduceres noget, når man nærmer sig maksimalværdier for C og carbiddannere. Derfor er det det aktuelle anvendelsesområde i hvert enkelt tilfælde, der er afgørende for, 20 hvilken legering inden for oprindelsens område, som skal fremstilles, og hvilken slitagebestandighed, der opnås.
Stålet kan stort set fremstilles ved konventionelle fremgangsmåder i lighed med Hadfieldstål (manganstål) og US-patentskrift nr. 4.130.418.
25 Det anbefales imidlertid, at indlegering med Mo fo regår, før- friskningen, da opløsningen af Mo i smelten på denne måde går hurtigere.
Endvidere anbefales indlegering med Ti i øsen under eller efter tapning. Det bedste er at bruge lavsmeltelig 30 Fe-Ti, som- enten føres ind i tappestrålen'eller allerhelst injiceres i øsen ved hjælp af indifferent luftart.
Støbetemperaturen bør holdes så lav som muligt og vil alt efter stålets sammensætning og godstykkelse variere mellem 1390eC og 1460°C.
35 Varmebehandlingen bliver normalt udført ved en'kon ventionel metode med austenitiseringstemperatur inden for området 1050-1150°C alt efter stålets sammensætning, og hvilken carbidmorfologi, der ønskes i slutproduktet. Til
DK 154829 B
5 visse anvendelser kan stålet endog benyttes i "as cast"-tilstand.
Sammenlignet med hidtil kendt 12% Mn, 2% Mo auste-nitisk stål, som normalt kræver en kostbar varmebehand-5 lingsoperation for at opnå fint fordelte carbider, repræsenterer den foreliggende opfindelse en væsentlig fordel både slitagemæssigt og omkostningsmæssigt.

Claims (5)

1. Austenitisk slitagebestandigt stål med stor modstand mod kombineret abrasiv/slagagtig slitage, kendetegnet ved, at det består af (vægtprocent): 5 16 - 25% Mn 1,0 - 2,0% C 0,5 - 5,0% Cr 0,2 - 2,0% Si 0,1 - 0,5% Ti 10 0,3 - 4,0% Mo med eller uden tilsætning af op til 0,5% af ét eller flere af elementerne Ce, Sn og/eller carbiddannere som V, W, Nb og max. 5% Ni og max. 5% Cu, idet resten er Fe og forureninger med max. 0,1% P og 0,1% S.
2. Austenitisk slitagebestandigt stål ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det består af (vægtprocent) : 19,4% Mn 1,6% C 20 2,3% Cr 0,65% Si 0,1% Ti 1,1% Mo idet resten er Fe og forureninger.
3. Austenitisk slitagebestandigt stål Ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det består af (vægtprocent) : 19,6% Mn 1,6% C 30 2,3% Cr 0,51% Si 0,3% Ti 1,7'% Mo idet resten er Fe og forureninger.
4. Austenitisk slitagebestandigt stål ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det består af (vægtprocent) ; DK 154829 B 19,2% Μη 1,8% C 2,3% Cr 0,51% Si 5 0,2% Ti 2,0% Mo idet resten er Fe og forureninger.
5. Austenitisk slitagebestandigt stål ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det består af (vægtpro-10 cent): 19,0% Mn 1,9% C 3,6% Cr 0,43% Si 15 · 0,1% Ti 2,7% Mo idet resten er Fe og forureninger.
DK299381A 1980-07-07 1981-07-06 Austenitisk staal med hoej slitagebestandighed DK154829C (da)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO802044 1980-07-07
NO802044A NO146959C (no) 1980-07-07 1980-07-07 Austenitisk slitebestandig staal

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DK299381A DK299381A (da) 1982-01-08
DK154829B true DK154829B (da) 1988-12-27
DK154829C DK154829C (da) 1989-05-16

Family

ID=19885575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK299381A DK154829C (da) 1980-07-07 1981-07-06 Austenitisk staal med hoej slitagebestandighed

Country Status (23)

Country Link
US (1) US4394168A (da)
EP (1) EP0043808B1 (da)
JP (1) JPS5739158A (da)
KR (1) KR850000805B1 (da)
AT (1) ATE10291T1 (da)
AU (1) AU525295B2 (da)
BR (1) BR8104253A (da)
CA (1) CA1184404A (da)
DE (1) DE3167180D1 (da)
DK (1) DK154829C (da)
EG (1) EG15384A (da)
FI (1) FI71352C (da)
HK (1) HK95185A (da)
IE (1) IE51866B1 (da)
IN (1) IN155077B (da)
MX (1) MX157485A (da)
MY (1) MY8700445A (da)
NO (1) NO146959C (da)
PL (1) PL127115B1 (da)
PT (1) PT73293B (da)
SG (1) SG61485G (da)
ZA (1) ZA814580B (da)
ZW (1) ZW14681A1 (da)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1984001175A1 (en) * 1982-09-15 1984-03-29 Vickers Australia Ltd Abrasion wear resistant steel
JPS61243156A (ja) * 1985-04-17 1986-10-29 Hitachi Powdered Metals Co Ltd 耐摩耗性鉄系焼結合金およびその製造方法
US4612067A (en) * 1985-05-21 1986-09-16 Abex Corporation Manganese steel
JPH03292903A (ja) * 1990-04-11 1991-12-24 Planning Meito Hiroko:Kk コールドウェーブ方法
FI904500A7 (fi) * 1990-09-12 1992-03-13 Lokomo Oy Slitstarket staol och foerfarande foer framstaellning av detta.
US5865385A (en) * 1997-02-21 1999-02-02 Arnett; Charles R. Comminuting media comprising martensitic/austenitic steel containing retained work-transformable austenite
US6200395B1 (en) 1997-11-17 2001-03-13 University Of Pittsburgh - Of The Commonwealth System Of Higher Education Free-machining steels containing tin antimony and/or arsenic
US5961747A (en) * 1997-11-17 1999-10-05 University Of Pittsburgh Tin-bearing free-machining steel
US6206983B1 (en) 1999-05-26 2001-03-27 University Of Pittsburgh - Of The Commonwealth System Of Higher Education Medium carbon steels and low alloy steels with enhanced machinability
ITUD20040228A1 (it) * 2004-12-06 2005-03-06 F A R Fonderie Acciaierie Roia Procedimento per ottenere una lega di acciaio al manganese, e lega di acciaio al manganese cosi' ottenuta
RU2327805C2 (ru) * 2006-03-20 2008-06-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Сталь
RU2327793C2 (ru) * 2006-04-05 2008-06-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Сталь
CN102586701B (zh) * 2011-11-30 2013-02-06 肇庆匹思通机械有限公司 一种铁质合金材料及其制成的平衡块
JP6140836B2 (ja) * 2012-12-26 2017-05-31 ポスコPosco 溶接熱影響部の靭性に優れた高強度オーステナイト系鋼材及びその製造方法
CN104278192B (zh) * 2014-05-26 2016-10-05 宁国市鑫煌矿冶配件制造有限公司 一种球磨机用高硬度高韧性低破碎率高铬衬板
CN104152819A (zh) * 2014-07-14 2014-11-19 安徽省三方耐磨股份有限公司 一种改性高锰钢合金衬板
CN105003783A (zh) * 2015-06-15 2015-10-28 淄博滕坤工贸有限公司 一种混凝土泵车用内置辅助耐磨弯管
CN108149152A (zh) * 2018-01-03 2018-06-12 江西理工大学 一种重稀土钇改性与孪晶强化的耐磨材料及制备方法
CN111727267B (zh) 2018-03-29 2022-05-24 日本制铁株式会社 奥氏体耐磨钢板
AU2018412622A1 (en) 2018-03-29 2019-10-17 Nippon Steel Corporation Austenitic wear-resistant steel plate
CN112703263B (zh) * 2018-09-12 2022-05-03 杰富意钢铁株式会社 钢材及其制造方法
KR102145761B1 (ko) * 2019-01-03 2020-08-19 (주)영신특수강 파쇄기용 고망간 주조합금강 및 그 제조방법
CN109913751B (zh) * 2019-03-13 2020-11-06 江西耐普矿机股份有限公司 适用于大型半自磨机衬板的高强韧性贝氏体耐磨钢及其制备方法
BR112022007822A2 (pt) * 2019-11-07 2022-07-05 Weir Minerals Australia Ltd Liga para abrasão por goivagem de alta tensão
CN114717484A (zh) * 2021-01-06 2022-07-08 四川大学 一种高硅高铬新型高锰钢及制备方法
WO2024225991A1 (en) * 2023-04-25 2024-10-31 Pinar Döküm Sanayi̇ Ve Ti̇caret Anoni̇m Şi̇rketi̇ A novel composition of hadfield steel and the production method thereof

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE743476C (de) * 1940-03-28 1943-12-27 Roehrenwerke Ag Deutsche Austenitischer Manganstahl fuer Gegenstaende mit glatter Brennkante
US3556777A (en) * 1968-04-04 1971-01-19 Rexarc Inc Ferrous alloy containing high manganese and chromium
US4039328A (en) * 1975-08-11 1977-08-02 Jury Donatovich Novomeisky Steel
US4130418A (en) * 1977-10-03 1978-12-19 Raufoss Ammunisjonsfabrikker A/S Austenitic wear-resistant steel
JPS5545154A (en) * 1978-09-27 1980-03-29 Hitachi Ltd Magnetic recording and reproducing device

Also Published As

Publication number Publication date
DK299381A (da) 1982-01-08
ATE10291T1 (de) 1984-11-15
IN155077B (da) 1984-12-29
KR830006459A (ko) 1983-09-24
US4394168A (en) 1983-07-19
DK154829C (da) 1989-05-16
JPH0114303B2 (da) 1989-03-10
PL232063A1 (da) 1982-02-15
CA1184404A (en) 1985-03-26
JPS5739158A (en) 1982-03-04
ZW14681A1 (en) 1982-04-28
MX157485A (es) 1988-11-25
IE811474L (en) 1982-01-07
NO802044L (no) 1982-01-08
DE3167180D1 (en) 1984-12-20
AU525295B2 (en) 1982-10-28
NO146959B (no) 1982-09-27
MY8700445A (en) 1987-12-31
NO146959C (no) 1984-05-08
BR8104253A (pt) 1982-03-23
FI71352C (fi) 1986-12-19
SG61485G (en) 1986-05-02
EG15384A (en) 1985-12-31
IE51866B1 (en) 1987-04-15
ZA814580B (en) 1982-07-28
EP0043808B1 (en) 1984-11-14
AU6744181A (en) 1982-01-14
PL127115B1 (en) 1983-09-30
FI71352B (fi) 1986-09-09
FI812120L (fi) 1982-01-08
PT73293A (en) 1981-07-01
PT73293B (en) 1982-07-22
KR850000805B1 (ko) 1985-06-14
HK95185A (en) 1985-12-06
EP0043808A1 (en) 1982-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK154829B (da) Austenitisk staal med hoej slitagebestandighed
US5183518A (en) Cryogenically super-hardened high-chromium white cast iron and method thereof
Williams A metallurgical study of some Viking swords
FI60241B (fi) Vaermebehandlade gjutjaernslegeringar
SE447966B (sv) Sammansatt mantel for en varmvalsningsvals
EP0526467B1 (en) Air hardening steel
EP0896638B1 (en) Pulp refiner plate of stainless steel
US6245289B1 (en) Stainless steel alloy for pulp refiner plate
CA2318408A1 (en) Free-machining martensitic stainless steel
JPS6048582B2 (ja) 熱処理硬さの高いステンレス剃刃用鋼
JPS6058782B2 (ja) 粉砕用ボ−ル合金
US3042512A (en) Wear resistant cast iron
US3113861A (en) Austenitic steel alloy
GB2051858A (en) Low alloy white cast iron
JP4016449B2 (ja) 熱間加工性を改善した高速度工具鋼およびその製造方法
US702996A (en) Alloy.
US2174281A (en) Ferrous alloy
JPH09241808A (ja) 耐摩耗性に優れ、かつ靱性に富む高マンガン鋼
JPS6211060B2 (da)
SU836189A1 (ru) Сталь
CA1283030C (en) Process for producing a low alloy white cast iron and product resulting therefrom
JPH0273949A (ja) 耐摩耗合金鋳鉄
CN114480947A (zh) 一种耐磨高铬铸段及其制备方法
JPH06287717A (ja) 耐摩耗性に優れる高硬度ステンレス鋼
Pearce Third Report of the Research Committee on High-Duty Cast Irons for General Engineering Purposes

Legal Events

Date Code Title Description
PBP Patent lapsed