EA041604B1 - STAINLESS STEEL - Google Patents

STAINLESS STEEL Download PDF

Info

Publication number
EA041604B1
EA041604B1 EA202090880 EA041604B1 EA 041604 B1 EA041604 B1 EA 041604B1 EA 202090880 EA202090880 EA 202090880 EA 041604 B1 EA041604 B1 EA 041604B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
steel
stainless steel
hardness
indentation
following requirements
Prior art date
Application number
EA202090880
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Магнус ТИДЕСТЕН
Перссон Эва Шёквист
Магнус Бреннбакка
Original Assignee
Уддехольмс АБ
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 Уддехольмс АБ filed Critical Уддехольмс АБ
Publication of EA041604B1 publication Critical patent/EA041604B1/en

Links

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

Изобретение относится к нержавеющей стали. В частности, настоящее изобретение направлено на нержавеющую сталь, пригодную для использования в формах для формования пластика, требующих высокой твердости и высокой прочности, а также хорошей коррозийной стойкости. Настоящее изобретение также направлено на формы для формования пластика, изготовленные из стали по настоящему изобретению.The invention relates to stainless steel. In particular, the present invention is directed to stainless steel suitable for use in plastic molds requiring high hardness and high strength as well as good corrosion resistance. The present invention is also directed to plastic molds made from the steel of the present invention.

Уровень техникиState of the art

Известны использования нержавеющей стали, в частности, нержавеющей стали серии 400 подобной AISI 420 и AISI 440, в качестве материала форм для формования пластика. Однако эти стали склонны к карбидной сегрегации и к образованию дельта-феррита. Значительные количества остаточного аустенита также могут присутствовать в упрочненном и отпущенном состоянии в этих сталях. Механические свойства, следовательно, не являются оптимальными для применений в формах для формования пластика.It is known to use stainless steel, in particular 400 series stainless steel like AISI 420 and AISI 440, as mold material for plastic molding. However, these steels are prone to carbide segregation and the formation of delta ferrite. Significant amounts of retained austenite may also be present in the hardened and tempered state in these steels. The mechanical properties are therefore not optimal for plastic mold applications.

Нержавеющие стали, имеющие среднее содержание углерода примерно 0,35-0,40 мас.% подобно сталям типа AISI 420, DIN 1,2316 и DIN 1,2085, а также их модификациям имеют относительно хорошую коррозийную стойкость, но обладают относительно низкой твердостью, что дает в результате ограниченную износостойкость.Stainless steels having an average carbon content of about 0.35-0.40 wt.% like AISI 420, DIN 1.2316 and DIN 1.2085 type steels, as well as their modifications, have relatively good corrosion resistance, but have relatively low hardness, resulting in limited wear resistance.

Нержавеющие стали типа AISI 440, такие как AISI 440C, имеют содержание углерода примерно 1 мас.% и высокую износостойкость. Сталям этого типа можно придавать твердость в диапазоне 58-60 HRC после отпуска. Однако, эти стали страдают уменьшением коррозийной стойкости, в частности, после отжига в диапазоне температур 470-500°C. Низкотемпературный отжиг при 200°C можно использовать для получения твердости 58-60 HRC и адекватной коррозийной стойкости. Однако серьезным недостатком низкотемпературного отжига является то, что сталь будет склонна к трещинообразованию. В частности, трещинообразование будет происходить в ходе электроэрозионной обработки (EDM) или даже после шлифования. Следовательно, при использовании в формах для формования пластика, сталь AISI 440C должна подвергаться высокотемпературному отжигу для предотвращения трещинообразования, но тогда ухудшается коррозийная стойкость.Stainless steels of the AISI 440 type, such as AISI 440C, have a carbon content of about 1 wt.% and high wear resistance. Steels of this type can be hardened in the range of 58-60 HRC after tempering. However, these steels suffer from a decrease in corrosion resistance, in particular after annealing in the temperature range of 470-500°C. Low temperature annealing at 200°C can be used to obtain a hardness of 58-60 HRC and adequate corrosion resistance. However, a serious disadvantage of low temperature annealing is that the steel will be prone to cracking. In particular, cracking will occur during electrical discharge machining (EDM) or even after grinding. Therefore, when used in plastic molds, AISI 440C steel must be subjected to high temperature annealing to prevent cracking, but then the corrosion resistance deteriorates.

В дополнение к указанным выше недостаткам, сталь AISI 440C имеет низкую стабильность размеров при термической обработке из-за слишком высокого количества остаточного аустенита.In addition to the disadvantages mentioned above, AISI 440C has poor dimensional stability during heat treatment due to too much retained austenite.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Основой целью настоящего изобретения является создание нержавеющей стали, которая является пригодной для использования в качестве материала форм для формования пластика. В частности, нержавеющая сталь должна быть мартенситной после упрочнения и иметь высокую твердость, высокую прочность и хорошую коррозийную стойкость даже после высокотемпературного отжига.The main purpose of the present invention is to provide a stainless steel that is suitable for use as a mold material for plastic molding. In particular, stainless steel should be martensitic after hardening and have high hardness, high strength and good corrosion resistance even after high temperature annealing.

Рассмотренные выше цели, а также дополнительные преимущества достигаются до значительной степени посредством создания нержавеющей стали, как определено в формуле изобретения.The objectives discussed above, as well as additional advantages, are achieved to a large extent by making stainless steel as defined in the claims.

Сталь имеет набор свойств, удовлетворяющий повышенным требованиям свойств материала, возникающих у производителей форм для формования пластика.Steel has a set of properties to meet the increased material property requirements of plastic mold makers.

Настоящее изобретение определено в формуле изобретения.The present invention is defined in the claims.

Подробное описаниеDetailed description

В дальнейшем будут кратко объясняться важность отдельных элементов и их взаимодействие друг с другом, а также ограничения для химических ингредиентов заявляемого сплава. Пригодные для использования и предпочтительные диапазоны определяются в формуле изобретения. Все процентные содержания химической композиции стали приводятся в настоящем описании в % массовых (мас.%). Количества твердых фаз приводятся в % объемных (об.%). Верхние и нижние пределы отдельных элементов могут произвольно объединяться в пределах, приведенных в формуле изобретения. Арифметическая точность численных пределов может увеличиваться на одну цифру. Следовательно, если количество элемента приводится как 0,1%, можно также выразить указанное значение с более высокой точностью посредством увеличения эффективного количества цифр справа от запятой на один десятичный знак, до 0,10%.In the following, the importance of the individual elements and their interaction with each other will be briefly explained, as well as the limitations for the chemical ingredients of the inventive alloy. Suitable and preferred ranges are defined in the claims. All percentages of the chemical composition of the steel are given in the present description in % mass (wt.%). The amounts of solid phases are given in % by volume (vol.%). The upper and lower limits of the individual elements can be arbitrarily combined within the limits given in the claims. The arithmetic precision of numerical limits may increase by one digit. Therefore, if the amount of an element is given as 0.1%, it is also possible to express the indicated value with higher accuracy by increasing the effective number of digits to the right of the decimal point by one decimal place, up to 0.10%.

Углерод (0,32-0,50%).Carbon (0.32-0.50%).

Углерод является эффективным для упрочнения и должен присутствовать при минимальном содержании 0,32%, предпочтительно по меньшей мере 0,34, 0,35, 0,36, 0,37 или 0,38%. При высоких содержаниях углерода, карбиды типа M23C6, M7C3 и M2C, где М представляет собой Cr, Fe, Mo, V или другой элемент, образующий карбид, могут образовываться в стали в слишком высоком количестве, приводя к уменьшению прочности и коррозийной стойкости. Кроме того, высокое содержание углерода может также приводить к увеличению количества остаточного аустенита. По этой причине, содержание углерода не должно превышать 0,50%. Верхний предел для углерода может устанавливаться при 0,48, 0,46, 0,44, 0,43 или 0,42%.Carbon is effective for hardening and should be present at a minimum of 0.32%, preferably at least 0.34, 0.35, 0.36, 0.37 or 0.38%. At high carbon contents, carbides of the M 23 C 6 , M 7 C 3 and M 2 C type, where M is Cr, Fe, Mo, V, or another carbide-forming element, can form in too high an amount in the steel, leading to decrease in strength and corrosion resistance. In addition, a high carbon content can also lead to an increase in retained austenite. For this reason, the carbon content should not exceed 0.50%. The upper limit for carbon can be set at 0.48, 0.46, 0.44, 0.43, or 0.42%.

Кремний (0,1-1,0%).Silicon (0.1-1.0%).

Кремний используется для раскисления. Si также улучшает обрабатываемость стали. Для получения желаемого воздействия, содержание Si должно составлять, по меньшей мере, 0,1%. Однако Si представляет собой элемент, активно образующий ферриты, и увеличивает активность углерода в стали, и по этойSilicon is used for deoxidation. Si also improves the machinability of steel. To obtain the desired effect, the Si content should be at least 0.1%. However, Si is an element that actively forms ferrites and increases the activity of carbon in steel, and therefore

- 1 041604 причине оно должно ограничиваться до 1,0%, предпочтительно до 0,6, 0,5, 0,4, 0,35 или 0,3%.- 1 041604 reason it should be limited to 1.0%, preferably to 0.6, 0.5, 0.4, 0.35 or 0.3%.

Марганец (0,2-0,8%).Manganese (0.2-0.8%).

Марганец вносит вклад в улучшение упрочняемости стали, и вместе с серой, марганец может вносить вклад в улучшение обрабатываемости, образуя сульфиды марганца. В дополнение к этому Mn повышает растворимость азота в стали. По этой причине марганец должен присутствовать при минимальном содержании 0,2%, предпочтительно по меньшей мере 0,3, 0,35 или 0,40%. Марганец представляет собой элемент, стабилизирующий аустенит и должен ограничиваться до 0,8, 0,7, 0,6, 0,5 или 0,4%, чтобы избежать слишком большого количества остаточного аустенита.Manganese contributes to improving the hardenability of steel, and together with sulfur, manganese can contribute to improving machinability by forming manganese sulfides. In addition, Mn increases the solubility of nitrogen in steel. For this reason manganese must be present at a minimum content of 0.2%, preferably at least 0.3%, 0.35% or 0.40%. Manganese is an austenite stabilizing element and should be limited to 0.8%, 0.7%, 0.6%, 0.5% or 0.4% to avoid too much retained austenite.

Хром (11-14%).Chromium (11-14%).

Хром представляет собой самый важный элемент нержавеющей стали. Когда присутствует растворенным в количестве по меньшей мере 11%, хром приводит в результате к образованию пассивной пленки на поверхности стали. Хром должен присутствовать в стали в количестве в пределах между 11 и 14% для придания стали хорошей упрочняемости и коррозийной стойкости. Предпочтительно для обеспечения хорошей точечной коррозийной стойкости Cr присутствует в количестве больше 11,5%. Однако Cr представляет собой элемент, активно образующий ферриты, и для устранения ферритов после упрочнения его количество должно контролироваться. По практическим причинам верхний предел может уменьшен до 13,5, 13,0 или 12,5%.Chromium is the most important element in stainless steel. When present dissolved in an amount of at least 11%, chromium results in the formation of a passive film on the surface of the steel. Chromium must be present in the steel in an amount between 11 and 14% to give the steel good hardenability and corrosion resistance. Preferably, to provide good pitting resistance, Cr is present in an amount greater than 11.5%. However, Cr is an element that actively forms ferrites, and in order to eliminate ferrites after hardening, its amount must be controlled. For practical reasons, the upper limit may be reduced to 13.5, 13.0 or 12.5%.

Молибден (1,8-2,6%).Molybdenum (1.8-2.6%).

Мо, как известно, оказывает очень благоприятное воздействие на упрочняемость. Также, как известно, он улучшает точечную коррозийную стойкость. Молибден является также самым важным для придания хороших характеристик вторичного упрочнения. Минимальное содержание может составлять 1,9, 2,0 или 2,1%. Молибден представляет собой элемент, активно образующий карбиды, а также активно образующий ферриты. По этой причине, максимальное содержание молибдена составляет 2,6%. Предпочтительно, Мо ограничивается до 2,5, 2,4, или даже до 2,35%.Mo is known to have a very favorable effect on hardenability. It is also known to improve pitting corrosion resistance. Molybdenum is also the most important for giving good secondary hardening characteristics. The minimum content can be 1.9, 2.0 or 2.1%. Molybdenum is an element that actively forms carbides and also actively forms ferrites. For this reason, the maximum molybdenum content is 2.6%. Preferably, Mo is limited to 2.5%, 2.4%, or even 2.35%.

Ванадий (0,35-0,70%).Vanadium (0.35-0.70%).

Ванадий образует равномерно распределенные в матрице стали первичные выделяющиеся карбонитриды типа М(С, N). В имеющихся сталях М в основном представляет собой ванадий, но могут также присутствовать Cr и некоторое количество Мо. По этой причине, ванадий должен присутствовать в количестве 0,35-0,70%. Верхний предел может устанавливаться при 0,65, 0,60 или 0,55%. Нижний предел может устанавливаться при 0,40 или 0,45%.Vanadium forms primary precipitated carbonitrides of the M(C, N) type uniformly distributed in the steel matrix. In existing steels, M is mainly vanadium, but Cr and some Mo may also be present. For this reason, vanadium should be present in an amount of 0.35-0.70%. The upper limit can be set at 0.65, 0.60 or 0.55%. The lower limit can be set at 0.40% or 0.45%.

Азот (0,05-0,19%).Nitrogen (0.05-0.19%).

Азот ограничивается до 0,05-0,19% для получения желаемого типа и количества твердых фаз, в особенности, V(C, N). Когда содержание азота правильно балансируется с содержанием ванадия, будут образовываться карбонитриды, обогащенные ванадием, V(C, N). Они будут частично растворяться в ходе стадии аустенизации, а затем выделяться в ходе стадии отпуска как частицы нанометровых размеров. Термическая стабильность карбонитридов ванадия считается лучшей чем у карбидов ванадия, так что можно использовать высокую температуру упрочнения без вредного роста зерен. Кроме того, улучшается стойкость против отпуска нержавеющей стали. Кроме того, посредством, по меньшей мере, двухкратного отпуска, на кривой отпуска появится высокий вторичный пик. Однако избыточное добавление может приводить к образованию пор. Нижний предел может составлять 0,06, 0,07 или 0,08%. Верхний предел может составлять 0,15, 0,14, 0,13, 0,12 или 0,11%.Nitrogen is limited to 0.05-0.19% to obtain the desired type and amount of solids, especially V(C, N). When the nitrogen content is properly balanced with the vanadium content, vanadium rich carbonitrides, V(C, N), will be formed. They will partially dissolve during the austenitization step and then precipitate out during the tempering step as nanometer-sized particles. The thermal stability of vanadium carbonitrides is considered to be better than that of vanadium carbides, so that a high hardening temperature can be used without detrimental grain growth. In addition, the tempering resistance of stainless steel is improved. In addition, by at least two temperings, a high secondary peak will appear on the tempering curve. However, excessive addition may lead to the formation of pores. The lower limit may be 0.06%, 0.07% or 0.08%. The upper limit may be 0.15, 0.14, 0.13, 0.12 or 0.11%.

Необязательные элементыOptional elements

Алюминий (0,001-0,05%).Aluminum (0.001-0.05%).

Алюминий можно использовать для раскисления. В большинстве случаев содержание алюминия ограничивается до 0,03%.Aluminum can be used for deoxidation. In most cases, the aluminum content is limited to 0.03%.

Никель (<1%).Nickel (<1%).

Никель придает стали хорошую упрочняемость и прочность. Из-за его стоимости, содержание никеля в стали должно ограничиваться. Предпочтительное содержание составляет <0,5% или <0,35%. Наиболее предпочтительно Ni специально не добавляется.Nickel gives steel good hardenability and strength. Because of its cost, the nickel content of steel must be limited. The preferred content is <0.5% or <0.35%. Most preferably, Ni is not intentionally added.

Медь (<4%).Copper (<4%).

Cu представляет собой необязательный элемент, который может увеличить твердость стали посредством дисперсионного упрочнения. В добавление к этому, он вносит вклад в коррозийную стойкость стали, а также в обрабатываемость. При использовании, предпочтительные диапазоны составляют 0,52%. Однако медь нельзя извлечь из стали после ее добавления. Это делает разделку лома значительно сложнее. По этой причине медь специально не добавляют.Cu is an optional element that can increase the hardness of steel through precipitation strengthening. In addition to this, it contributes to the corrosion resistance of steel as well as machinability. When used, the preferred ranges are 0.52%. However, copper cannot be extracted from steel once it has been added. This makes cutting scrap much more difficult. For this reason, copper is not specifically added.

Кобальт (<3%).Cobalt (<3%).

Со представляет собой необязательный элемент. Он повышает температуру Ms и вносит вклад в увеличение твердости мартенсита. Максимальное количество составляет 3%. Однако, по практическим причинам, таким как разделка лома, специального добавления Co нет. Предпочтительное максимальное содержание может устанавливаться при 0,15%.Co is an optional element. It raises the temperature M s and contributes to the increase in the hardness of the martensite. The maximum amount is 3%. However, for practical reasons such as cutting up scrap, there is no special addition of Co. The preferred maximum content can be set at 0.15%.

Вольфрам (<0,8%).Tungsten (<0.8%).

- 2 041604- 2 041604

Вольфрам может присутствовать при содержаниях до 0,8%, не будучи слишком вредным для свойств стали. Однако вольфрам имеет тенденцию к сегрегации в ходе упрочнения и может вызывать появление нежелательного дельта-феррита. В дополнение к этому вольфрам является дорогостоящим, и он также усложняет разделку лома. По этой причине максимальное количество ограничивается до 0,8%, предпочтительно до 0,5%, предпочтительно специального добавления не осуществляют.Tungsten can be present at levels up to 0.8% without being too detrimental to the properties of the steel. However, tungsten tends to segregate during hardening and can cause unwanted delta ferrite. In addition to this, tungsten is expensive, and it also makes cutting scrap more difficult. For this reason, the maximum amount is limited to 0.8%, preferably 0.5%, preferably no special addition is made.

Ниобий (<0,1%).Niobium (<0.1%).

Ниобий сходен с ванадием в том, что он образует карбонитриды типа М(С, N). Максимальное добавление Nb составляет 0,1%. Предпочтительно, ниобий специально не добавляется. Допустимое содержание примеси можно устанавливать при 0,01, 0,005, 0,003 или 0,001%.Niobium is similar to vanadium in that it forms carbonitrides of the M(C, N) type. The maximum addition of Nb is 0.1%. Preferably, niobium is not intentionally added. The permissible impurity content can be set at 0.01, 0.005, 0.003 or 0.001%.

Сера (<0,2%).Sulfur (<0.2%).

S вносит вклад в улучшение обрабатываемости стали. Пригодное для использования содержание для улучшения обрабатываемости стали в упрочненном и отпущенном состоянии составляет 0,07-0,15%. При высоких содержаниях серы имеется риск появления хрупкости стали при температуре красного каления. Кроме того, высокое содержание серы может оказывать отрицательное воздействие на усталостные свойства стали. По этой причине сталь должна содержать <0,2% серы. Однако сера предпочтительно ограничивается до S<0,004% для уменьшения количества включений. Содержание серы может быть очень низким, например <0,002% или предпочтительно быть <0,001%, для улучшения механических свойств стали.S contributes to the improvement of steel machinability. A usable content for improving the workability of steel in the hardened and tempered state is 0.07-0.15%. At high sulfur contents, there is a risk of steel brittleness at red heat. In addition, a high sulfur content can have a negative effect on the fatigue properties of the steel. For this reason, the steel must contain <0.2% sulfur. However, sulfur is preferably limited to S<0.004% to reduce inclusions. The sulfur content can be very low, for example <0.002% or preferably <0.001%, to improve the mechanical properties of the steel.

Кислород.Oxygen.

Кислород представляет собой нежелательный примесный элемент, который образует неметаллические включения в стали. Допустимое содержание примесей может устанавливаться при 0,005, 0,003, 0,0015 или 0,001%.Oxygen is an unwanted impurity element that forms non-metallic inclusions in steel. The admissible content of impurities can be set at 0.005, 0.003, 0.0015 or 0.001%.

Кальций (необязательно, 0,01%).Calcium (optional, 0.01%).

Кальций может специально добавляться к стали в ходе ковшевой обработки для формирования включений желательной композиции и формы.Calcium can be specifically added to the steel during ladle processing to form inclusions of the desired composition and shape.

Be, Se, Mg и REM (редкоземельные металлы).Be, Se, Mg and REM (rare earth metals).

Эти элементы могут добавляться к стали в заявляемых количествах для дальнейшего улучшения обрабатываемости, технологичности в горячем состоянии и/или свариваемости.These elements can be added to the steel in the claimed amounts to further improve machinability, hot workability and/or weldability.

Бор (<0,01%).Boron (<0.01%).

В можно использовать для дополнительного увеличения твердости стали. Количество его ограничивается до 0,01%, предпочтительно <0,003%.B can be used to further increase the hardness of steel. The amount is limited to 0.01%, preferably <0.003%.

Ti, Zr и Та.Ti, Zr and Ta.

Эти элементы образуют карбиды и могут присутствовать в сплаве в заявляемых пределах для изменения композиции твердых фаз. Однако обычно ни один из этих элементов не добавляют. Допустимые содержания примеси могут устанавливаться при 0,01, 0,005, 0,003 или 0,001%.These elements form carbides and may be present in the alloy within the claimed limits to change the composition of the solid phases. However, none of these elements are usually added. Permissible impurity contents can be set at 0.01, 0.005, 0.003 or 0.001%.

PRE.PRE.

Эквивалентную стойкость к точечной коррозии (PRE) часто используют для количественного определения точечной коррозийной стойкости нержавеющих сталей. Более высокое значение указывает на более высокую стойкость к точечной коррозии. Для азотсодержащих мартенситных нержавеющих сталей можно использовать следующее выражение:Pitting resistance equivalent (PRE) is often used to quantify the pitting resistance of stainless steels. A higher value indicates higher pitting resistance. For nitrogen-containing martensitic stainless steels, the following expression can be used:

PRE=%Cr+3,3%Mo+30%N, где %Cr, %Мо и %N представляют собой содержание элемента, растворенное в матрице, при температуре аустенизации (ТА). Растворенное содержание можно вычислить с помощью Thermo-Calc для реальной температуры аустенизации (TA) и/или измерить в стали после закалки.PRE=%Cr+3.3%Mo+30%N, where %Cr, %Mo and %N are the content of the element dissolved in the matrix at the austenitization temperature (TA). The dissolved content can be calculated using Thermo-Calc for the actual austenitizing temperature (TA) and/or measured in steel after hardening.

Температура аустенизации (ТА) находится в пределах 1000-1200°C, как правило, 1050-1080°C.The austenitizing temperature (TA) is in the range of 1000-1200°C, typically 1050-1080°C.

Производство сталиSteel production

Нержавеющая сталь, имеющая заявляемую химическую композицию, может производиться с помощью обычных сталеплавильных процессов или с помощью порошковой металлургии (РМ). Этот тип стали часто получают посредством плавки лома в электрической дуговой печи (EAF), затем сталь подвергают воздействию обработки ковшевой металлургии и, необязательно, вакуумной дегазации. Кальций можно добавлять в конце металлургической обработки, предпочтительно, как CaSi. Однако эта обработка является необязательной и осуществляется только, когда имеются специальные требования к обрабатываемости стали.Stainless steel having the claimed chemical composition can be produced using conventional steelmaking processes or using powder metallurgy (PM). This type of steel is often produced by melting scrap in an electric arc furnace (EAF), then subjecting the steel to ladle metallurgy treatment and optionally vacuum degassing. Calcium can be added at the end of the metallurgical treatment, preferably as CaSi. However, this treatment is optional and is only carried out when there are special requirements for steel machinability.

Расплав разливают по слиткам посредством разливки в слитки, соответствующим образом, разливки снизу. Порошковое металлургическое (РМ) производство можно использовать, но оно является ограниченным специальными применениями по причинам стоимости. С другой стороны, стали форм для формования пластиков часто требуют высокой чистоты. По этой причине в способ обработки могут включаться одна или несколько стадий переплавки, таких как VIM, VAR или ESR. В большинстве случаев предпочтительный способ представляет собой ESR.The melt is poured into ingots by pouring into ingots, respectively, pouring from below. Powder metallurgy (PM) production can be used but is limited to special applications due to cost reasons. On the other hand, mold steels for molding plastics often require high purity. For this reason, one or more remelting steps, such as VIM, VAR or ESR, may be included in the processing method. In most cases, the preferred method is ESR.

Сталь может подвергаться гомогенизационному отжигу, а также мягкому отжигу. Твердость после мягкого отжига при 860°C составляет примерно 150-240 HBW, где твердость по Бринеллю HBW10/3000 The steel can be subjected to homogenization annealing as well as soft annealing. The hardness after soft annealing at 860°C is approximately 150-240 HBW, where the Brinell hardness is HBW 10/3000

- 3 041604 измеряется с помощью шарика из карбида вольфрама диаметром 10 мм и нагрузки 3000 кгс (29400 Н).- 3 041604 is measured using a tungsten carbide ball with a diameter of 10 mm and a load of 3000 kgf (29400 N).

Сталь подвергают воздействию упрочнения перед использованием. Сталь может термически обрабатываться для регулировки твердости способом сходным со способом, который используется для нержавеющей стали типа серии 400.The steel is hardened before use. The steel can be heat treated to adjust the hardness in a manner similar to that used for 400 series stainless steel.

Температуры упрочнения предпочтительно находятся в диапазоне 1050-1080°C поскольку превышение 1080°C может давать в результате рост зерен, увеличение количества остаточного аустенита и/или карбидов на границах зерен. Время выдерживания должно составлять примерно 30 мин за этим следует медленное охлаждение. Скорость охлаждения определяется временем, в течение которого сталь находится в диапазоне температур 800-500°C, (t800/500). Время охлаждения в этом интервале, t800/500, должно обычно находиться в диапазоне от 100 до 600 с для получения желаемой мартенситной микроструктуры. Отпуск осуществляется после того, как сталь получила возможность для охлаждения до 50-70°C. Сталь должна отпускаться два или три раза с промежуточным охлаждением до комнатной температуры, и время выдерживания при температуре отпуска обычно составляет 2 ч. Предпочтительно используют две стадии отпуска (2x2 ч). Отпуск может осуществляться при различных температурных режимах. Низкотемпературный отпуск при 180-270°C дает в результате наилучшую коррозийную стойкость. Высокотемпературный отпуск при 525-550°C хорош для твердости, но коррозийная стойкость при этом ниже, чем для отпуска при низкой температуре. В качестве компромисса, можно также отпускать сталь при промежуточной температуре в пределах 470-490°C.Hardening temperatures are preferably in the range of 1050-1080°C since exceeding 1080°C may result in grain growth, an increase in the amount of retained austenite and/or carbides at the grain boundaries. The holding time should be approximately 30 minutes followed by slow cooling. The cooling rate is determined by the time during which the steel is in the temperature range of 800-500°C, (t 800/500 ). The cooling time in this range, t 800/500 , should typically be in the range from 100 to 600 s to obtain the desired martensitic microstructure. Tempering is carried out after the steel has been allowed to cool down to 50-70°C. The steel must be tempered two or three times with intermediate cooling to room temperature, and the holding time at the tempering temperature is usually 2 hours. Preferably, two tempering stages (2x2 hours) are used. Vacation can be carried out at various temperature conditions. Low temperature tempering at 180-270°C results in the best corrosion resistance. High temperature tempering at 525-550°C is good for hardness, but corrosion resistance is lower than for low temperature tempering. As a compromise, steel can also be tempered at an intermediate temperature in the range of 470-490°C.

Главный аспект настоящего изобретения заключается в получении нержавеющей стали, состоящей в % массовых (мас.%), изThe main aspect of the present invention is to obtain stainless steel, consisting in % mass (wt.%), from

С WITH 0,32-0,50 0.32-0.50 Si Si ο,ι-ι,θ ο,ι-ι,θ Мп MP 0,1-0,8 0.1-0.8 Сг SG 11-14 11-14 Мо Mo 2,1-2,4 2.1-2.4 V V 0,35-0,70 0.35-0.70 N N 0,05-0,19 0.05-0.19 А1 A1 0,001-0,05 0.001-0.05 Ni Ni < 1 < 1 Си Xi <4 <4 Со So <3 <3 W W <0,8 <0.8 Nb Nb <0,1 <0.1 Ti Ti <0,1 <0.1 Zr Zr <0,1 <0.1 Та Ta <0,1 <0.1 В IN <0,01 <0.01 Be Be <0,2 <0.2 Se Se <0,3 <0.3 Са Sa <0,01 <0.01 Mg mg <0,01 <0.01

Редкоземельные металлы (REM) < 0,2 остаток представляет собой Fe и примеси.Rare earth metals (REM) < 0.2 The remainder is Fe and impurities.

Сталь предпочтительно должна соответствовать по меньшей мере одному из следующих далее требований, в мас.%:The steel should preferably meet at least one of the following requirements, in wt.%:

с With 0,36-0,44 0.36-0.44 Si Si 0,1-0,5 0.1-0.5 Μη Μη 0,2-0,6 0.2-0.6 Cr Cr 11,5-13 11.5-13 Mo Mo 2,0-2,5 2.0-2.5 V V 0,40-0,60 0.40-0.60 N N 0,06-0,12 0.06-0.12 C+N C+N 0,45-0,53 0.45-0.53 Al Al 0,001-0,03 0.001-0.03 Ni Ni <0,5 <0.5

- 4 041604- 4 041604

Cu Cu 0,5-2 0.5-2 Со So <0,5 <0.5 W W <0,5 <0.5 Nb Nb < 0,008 < 0.008 Ti Ti <0,01 <0.01 Zr Zr <0,01 <0.01 Ta Ta <0,01 <0.01 В IN < 0,003 < 0.003

примеси, включающие: impurities including: P P <0,03 <0.03 s s < 0,002 < 0.002 0 0 <0,001 <0.001

и/или при этом диаметр эквивалентного круга (ECD) по меньшей мере 80% карбидов, нитридов и/или карбонитридов в микроструктуре меньше чем 5 мкм, где ECD=2^А/π, где А представляет собой площадь поверхности частицы карбида в исследуемом сечении.and/or wherein the equivalent circle diameter (ECD) of at least 80% of the carbides, nitrides and/or carbonitrides in the microstructure is less than 5 µm, where ECD=2^A/π, where A is the surface area of the carbide particle in the cross section under study .

Сталь должна предпочтительно также соответствовать по меньшей мере одному из следующих далее требований, в мас.%:The steel should preferably also meet at least one of the following requirements, in wt.%:

С WITH 0,38-0,42 0.38-0.42 Si Si 0,1-0,3 0.1-0.3 Μη Μη 0,4-0,5 0.4-0.5 Cr Cr 11,6-12,4 11.6-12.4 Mo Mo 2,1-2,4 2.1-2.4 V V 0,45-0,55 0.45-0.55 N N 0,07-0,11 0.07-0.11 C+N C+N 0,46-0,52 0.46-0.52 Al Al 0,001-0,03 0.001-0.03 Ni Ni <0,3 <0.3 S S <0,001 <0.001

и/или при этом диаметр эквивалентного круга (ECD) по меньшей мере 80% карбидов, нитридов и/или карбонитридов в микроструктуре меньше чем 2,5 мкм, где ECD=2^A/k, где А представляет собой площадь поверхности частицы карбида в исследуемом сечении.and/or wherein the equivalent circle diameter (ECD) of at least 80% of the carbides, nitrides and/or carbonitrides in the microstructure is less than 2.5 µm, where ECD=2^A/k, where A is the surface area of the carbide particle in section under study.

Наиболее предпочтительно, сталь должна соответствовать следующим далее требованиям, в мас.%:Most preferably, the steel must meet the following requirements, in wt.%:

c c 0,38-0,42 0.38-0.42 Si Si 0,1-0,3 0.1-0.3 Mn Mn 0,4-0,5 0.4-0.5 Cr Cr 11,6-12,4 11.6-12.4 Mo Mo 2,1-2,4 2.1-2.4 V V 0,45-0,55 0.45-0.55 N N 0,07-0,11 0.07-0.11 Al Al 0,001-0,03 0.001-0.03 Ni Ni <0,3 <0.3

Когда сталь находится в мягко отожженном состоянии, она должна соответствовать по меньшей мере одному из следующих далее требований:When the steel is in the soft annealed state, it must meet at least one of the following requirements:

средняя твердость по Бринеллю 150-300 HBW10/3000;average hardness according to Brinell 150-300 HBW 10/3000 ;

и/или при этом сталь имеет ширину и/или толщину по меньшей мере 100 мм и максимальное отклонение от среднего значения твердости по Бринеллю в направлении по ширине и/или толщине, измеренное согласно ASTM Е10-01, меньше чем 10%, и при этом минимальное расстояние от центра вмятины индентора от края образца или края другой вмятины индентора должно быть по меньшей мере в два с половиной раза больше, чем диаметр вмятины индентора, и максимальной расстояние должно быть не более чем в 4 раза больше, чем диаметр вмятины индентора;and/or wherein the steel has a width and/or thickness of at least 100 mm and a maximum deviation from the average Brinell hardness in the width and/or thickness direction, measured according to ASTM E10-01, of less than 10%, and the minimum distance from the center of the indenter dent to the edge of the sample or the edge of another indenter dent should be at least two and a half times the diameter of the indenter dent, and the maximum distance should not be more than 4 times the diameter of the indenter dent;

и/или следующим максимальным требованиям относительно микрошлака согласно ASTM E45-97, Method A:and/or the following maximum microslag requirements according to ASTM E45-97, Method A:

- 5 041604- 5 041604

А A А A в V В IN с With С WITH D D D D Т T н n т T н n т T н n Т T Н H 1,0 1.0 0 0 1,5 1.5 1,0 1.0 1,5 1.5 1,0 1.0 1,5 1.5 1,0 1.0

В мягком отожженном состоянии, сталь предпочтительно должна соответствовать по меньшей мере одному из следующих требований:In the soft annealed state, the steel should preferably meet at least one of the following requirements:

средняя твердость по Бринеллю 160-240 HBW10/300q;average hardness according to Brinell 160-240 HBW 10/300 q;

и/или при этом сталь имеет ширину и/или толщину по меньшей мере 100 мм и максимальное отклонение от среднего значения твердости по Бринеллю в направлении по ширине и/или толщине, измеренное согласно ASTM E10-01, меньше чем 5%, и при этом минимальное расстояние от центра вмятины индентора от края образца или края другой вмятины индентора должно быть по меньшей мере в два с половиной раза больше, чем диаметр вмятины индентора и максимальное расстояние должно быть не более чем в 4 раза больше, чем диаметр вмятины индентора;and/or wherein the steel has a width and/or thickness of at least 100 mm and a maximum deviation from the average Brinell hardness in the width and/or thickness direction, measured according to ASTM E10-01, of less than 5%, and the minimum distance from the center of the indenter dent to the edge of the specimen or the edge of another indenter dent should be at least two and a half times the diameter of the indenter dent and the maximum distance should not be more than 4 times the diameter of the indenter dent;

и/или следующим максимальным требованием относительно микрошлака согласно ASTM E45-97, Method A:and/or the following maximum microslag requirement according to ASTM E45-97, Method A:

А A А A в V В IN С WITH с With D D D D Т T Н H т T Н H т T н n Т T Н H 0,5 0.5 0 0 1,5 1.5 0,5 0.5 1,0 1.0 0,5 0.5 1,5 1.5 1,0 1.0

Когда сталь находится в упрочненном и отпущенном состоянии, она предпочтительно должна соответствовать по меньшей мере одному из следующих далее требований:When the steel is in the hardened and tempered state, it should preferably meet at least one of the following requirements:

матрица содержит >90 об.% мартенсита, матрица содержит <4 об.% аустенита, твердость составляет 55-62 HRC, размер всех частиц AlN < 4 мкм, ударная прочность образца без надреза > 50 Дж в TL-направлении при 58 HRC, предел прочности при сжатии Rc0,2 на 10-30% выше, чем предел прочности на растяжение Rp0,2.matrix contains >90 vol.% martensite, matrix contains <4 vol.% austenite, hardness is 55-62 HRC, the size of all AlN particles is < 4 µm, the impact strength of the sample without notch is > 50 J in the TL direction at 58 HRC, limit compressive strength Rc 0 , 2 is 10-30% higher than the tensile strength Rp 0 , 2 .

Упрочненная и отпущенная сталь может предпочтительно соответствовать по меньшей мере одному из следующих далее требований:The hardened and tempered steel may preferably meet at least one of the following requirements:

матрица содержит >95 об.% мартенсита, матрица содержит <2 об.% аустенита, твердость составляет 56-60 HRC, размер всех частиц AlN <3 мкм, ударная прочность образца без надреза >100 Дж в TL-направлении при 58 HRC.the matrix contains >95 vol.% martensite, the matrix contains <2 vol.% austenite, the hardness is 56-60 HRC, the size of all AlN particles is <3 μm, the impact strength of the sample without notch is >100 J in the TL direction at 58 HRC.

Согласно настоящему изобретению сталь может быть получена в форме предварительно легированного порошка нержавеющей стали, полученного посредством атомизации стали, имеющего композицию по любому из пп.1-4.According to the present invention, the steel can be obtained in the form of a pre-alloyed stainless steel powder obtained by steel atomization having a composition according to any one of claims 1 to 4.

Предварительно легированный порошок можно использовать для получения твердых объектов различными способами, такими как горячее изостатическое прессование, экструзия порошка и аддитивная технология. Порошок можно также использовать для получения поверхностного слоя на подложке с помощью термического напыления, холодного напыления или послойной наплавки.The pre-alloyed powder can be used to produce solid objects in a variety of ways such as hot isostatic pressing, powder extrusion, and additive manufacturing. The powder can also be used to form a surface layer on a substrate by thermal spraying, cold spraying or layering.

Пример 1.Example 1

Композицию стали по настоящему изобретению приготавливают с помощью обычной металлургии. Композиции показаны в табл. 1.The steel composition of the present invention is prepared using conventional metallurgy. The compositions are shown in table. 1.

Таблица 1. Композиции исследуемых сталейTable 1. Compositions of the studied steels

Элемент Element Сталь по настоящему изобретению Steel of the present invention Сравнительная сталь Comparative steel Пример 1 Example 1 AISI 420 mod AISI 420 mod С WITH 0,40 0.40 0,38 0.38 Si Si 0,20 0.20 0,90 0.90 Мп MP 0,43 0.43 0,53 0.53 Сг SG И,9 I,9 13,6 13.6 Мо Mo 2,24 2.24 0,01 0.01 V V 0,49 0.49 0,31 0.31 N N 0,09 0.09 0,01 0.01

Сталь по настоящему изобретению подвергают упрочнению посредством аустенизации при 10501080°C в течение 30 мин в вакуумной печи, а затем закаливают в атмосфере азота при 5 бар, а затем дважды отпускают в течение двух часов при 525°C. Результаты показаны в табл. 2.The steel of the present invention is hardened by austenitization at 10501080°C for 30 minutes in a vacuum furnace and then quenched under nitrogen at 5 bar and then tempered twice within two hours at 525°C. The results are shown in table. 2.

Таблица 2. Результаты упрочнения стали по настоящему изобретениюTable 2. Results of hardening steel according to the present invention

Темп, упрочнения °C Temp, hardening °C Темп, отпуска °C Temp, leave °C Твердость HRC Hardness HRC 1050 1050 525 525 57 57 1080 1080 525 525 59 59 1100 1100 525 525 61 61

Сравнительная сталь также подвергается упрочнению и отпуску, и результаты показаны в табл. 3.Comparative steel is also subjected to hardening and tempering, and the results are shown in table. 3.

- 6 041604- 6 041604

Таблица 3. Результаты упрочнения сравнительной стали AISI 420C modTable 3. Hardening results of comparative steel AISI 420C mod

Темп, упрочнения °C Temp, hardening °C Темп, отпуска °C Temp, leave °C Твердость HRC Hardness HRC 1020 1020 525 525 50 50 1050 1050 525 525 54 54

Можно увидеть, что твердость сравнительной стали после отпуска при 525°C значительно ниже, чем твердость стали по настоящему изобретению.It can be seen that the hardness of the comparative steel after tempering at 525°C is significantly lower than the hardness of the steel of the present invention.

Коррозийная стойкость стали по настоящему изобретению, как обнаружено, превосходит сравнительную сталь AISI 420C mod при исследовании в камере с воздушным туманом. Исследования осуществляют в 0,1 М NaCl в течение 2 ч при 35°C.The corrosion resistance of the steel of the present invention was found to be superior to the comparative AISI 420C mod steel when tested in an air mist chamber. Studies are carried out in 0.1 M NaCl for 2 h at 35°C.

Эквивалент стойкости к точечной коррозии (PRE) также вычисляют для обеих сталей с использованием следующей формулы:The pitting resistance equivalent (PRE) is also calculated for both steels using the following formula:

PRE=%Cr+3,3%Mo+3 0%N, где %Cr, %Мо и %N представляют собой содержание, растворенное в матрице, при температуре аустенизации (ТА). Растворенное содержание вычисляют с помощью Thermo-Calc, используя банк данных TCFE7 для температуры аустенизации (ТА), которую устанавливают при 1080°C для стали по настоящему изобретению, и при 1030°C для сравнительной стали.PRE=%Cr+3.3%Mo+30%N, where %Cr, %Mo and %N are the content dissolved in the matrix at the austenitization temperature (TA). The dissolved content is calculated by Thermo-Calc using the TCFE7 databank for the austenitizing temperature (TA), which is set at 1080°C for the steel of the present invention, and at 1030°C for the comparative steel.

Сталь по настоящему изобретению, как обнаружено, имеет вычисленную PRE 20,9, в то время как для сравнительной стали, как обнаружено, он составляет только 13,2.The steel of the present invention was found to have a calculated PRE of 20.9, while the comparative steel was found to be only 13.2.

Таким образом, сталь по настоящему изобретению не только имеет более высокую твердость и стойкость против отпуска, но также и лучшую коррозийную стойкость, чем у сравнительной стали.Thus, the steel of the present invention not only has higher hardness and temper resistance, but also better corrosion resistance than the comparative steel.

Пример 2.Example 2

Композицию стали по настоящему изобретению получают с помощью обычной металлургии, включая ESR.The steel composition of the present invention is produced by conventional metallurgy, including ESR.

Таблица 4. Композиция исследуемой сталиTable 4. Composition of the investigated steel

Элемент Element Сталь по настоящему изобретению Пример 2 Steel of the present invention Example 2 С WITH 0,41 0.41 Si Si 0,18 0.18 Мп MP 0,46 0.46 Сг SG 12,0 12.0 Мо Mo 2,25 2.25 V V 0,50 0.50 N N 0,085 0.085 S S 0,0006 0.0006 А1 A1 0,009 0.009 О ABOUT 0,0009 0.0009

Сталь прокатывают до размеров 250x80 мм и подвергают мягкому отжигу. Твердость в мягкоотожженном состоянии находится в диапазоне 182-197 HBW10/3000. Твердость измеряют согласно ASTM Е10-01. Расстояние между вмятинами индентора составляет 14 мм и максимальное отклонение от среднего значения твердости по Бринеллю в направлении по ширине, как обнаружено, составляет 3,9%.The steel is rolled to dimensions of 250x80 mm and subjected to soft annealing. Soft annealed hardness is in the range 182-197 HBW 10/3000 . Hardness is measured according to ASTM E10-01. The distance between the indentations of the indenter is 14 mm and the maximum deviation from the average Brinell hardness in the width direction was found to be 3.9%.

Микроструктура очень однородная с малыми карбонитридами ванадия, однородно распределенными в мартенситной матрице. Диаметр эквивалентного круга (ECD) >90% карбидов, нитридов и/или карбонитридов в микроструктуре меньше, чем 2,5 мкм, где ECD=2^А/π, где А представляет собой площадь поверхности частицы карбида в исследуемом сечении. Частицы AlN больше, чем 4 мкм не детектируются.The microstructure is very uniform with small vanadium carbonitrides uniformly distributed in the martensitic matrix. Equivalent circle diameter (ECD) >90% of carbides, nitrides and/or carbonitrides in the microstructure is less than 2.5 µm, where ECD=2^A/π, where A is the surface area of the carbide particle in the cross section under study. AlN particles larger than 4 µm are not detected.

Чистоту оценивают согласно ASTM E45-97, Method А. Результат, приведенный в табл. 5, показывает, что сталь является исключительно чистой, что также дает в результате очень хорошую полируемость.Purity is evaluated according to ASTM E45-97, Method A. The result shown in table. 5 shows that the steel is exceptionally clean, which also results in very good polishability.

______Таблица 5. Микрошлак согласно ASTM E45-97, Method A____________Table 5. Microslag according to ASTM E45-97, Method A______

А A А A в V В IN с With с With D D D D Т T н n т T н n т T н n т T Н H 0,0 0.0 0,0 0.0 0,5 0.5 0,0 0.0 0,0 0.0 0,0 0.0 1,0 1.0 0,5 0.5

Сталь подвергают упрочнению посредством аустенизации при 1020 и 1050°C в течение 30 мин, затем закаливают в атмосфере азота при 5 бар, а после этого отпускают дважды в течение двух часов при 250, 480 или 525°C, при этом сталь, подвергаемая отпуску при 480°C, подвергается охлаждению в жидком азоте после закалки и перед отпуском. Результаты показаны в табл. 6.The steel is hardened by austenitization at 1020 and 1050°C for 30 minutes, then quenched in a nitrogen atmosphere at 5 bar, and then tempered twice within two hours at 250, 480 or 525°C, while the steel subjected to tempering at 480°C, chilled in liquid nitrogen after quenching and before tempering. The results are shown in table. 6.

Таблица 6. Результаты упрочнения стали по настоящему изобретениюTable 6. Results of hardening steel according to the present invention

Темп, упрочнения °C Temp, hardening °C Темп, отпуска °C Temp, leave °C Твердость HRC Hardness HRC Остаточный аустенит (% об.) Retained austenite (% vol.) 1020 1020 250 250 51,8 51.8 <2 <2 1020 1020 525 525 53,3 53.3 <2 <2 1050 1050 250 250 53,7 53.7 8 8 1050 (+Сгуо) 1050 (+Sguo) 480 480 55,7 55.7 <2 <2 1050 1050 525 525 56,1 56.1 <2 <2

--

Claims (10)

Структура состоит из отпущенного мартенсита и только сталь 1050°C/250°C (2x2) имеет заметное количество остаточного аустенита.The structure consists of tempered martensite and only 1050°C/250°C (2x2) steel has a noticeable amount of retained austenite. Ударная прочность без надреза в TL-направлении, то есть поперек продольного направления (прокатки), как обнаружено составляет 337 Дж для стали 1050°C/525°C (2x2) с твердостью 56,1 HRC.The unnotched impact strength in the TL direction, i.e. transverse to the longitudinal (rolling) direction, was found to be 337 J for a 1050°C/525°C (2x2) steel with a hardness of 56.1 HRC. Промышленная применимостьIndustrial Applicability Нержавеющая сталь по настоящему изобретению великолепно соответствует применениям, требующим высокой твердости и высокой прочности, а также хорошей коррозийной стойкости, например, для сталей форм для формования пластиков.The stainless steel of the present invention is excellently suited to applications requiring high hardness and high strength as well as good corrosion resistance, such as plastic mold steels. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Нержавеющая сталь, состоящая, в % массовых (мас.%), из1. Stainless steel, consisting, in % mass (wt.%), of С - 0,32-0,50;C - 0.32-0.50; Si - 0,1-1,0;Si - 0.1-1.0; Mn - 0,1-0,8;Mn - 0.1-0.8; Cr - 11-14;Cr - 11-14; Мо - 2,1-2,6;Mo - 2.1-2.6; V - 0,35-0,70;V - 0.35-0.70; N - 0,05-0,19;N - 0.05-0.19; Al - 0,001-0,05;Al - 0.001-0.05; Ni <1;Ni<1; Cu <4;Cu<4; Со <3;Co <3; W <0,8;W<0.8; Nb <0,1;Nb<0.1; Ti <0,1;Ti<0.1; Zr <0,1;Zr<0.1; Та <0,1;Ta<0.1; В <0,01;B <0.01; Be <0,2;Be<0.2; Se <0,3;Se<0.3; Са <0,01;Ca <0.01; Mg <0,01;Mg<0.01; редкоземельные металлы (REM) <0,2;rare earth metals (REM) <0.2; остаток представляет собой Fe и примеси.the remainder is Fe and impurities. 2. Нержавеющая сталь по п.1, соответствующая по меньшей мере одному из следующих далее требований, в мас.%:2. Stainless steel according to claim 1, corresponding to at least one of the following requirements, in wt.%: С - 0,36-0,44;C - 0.36-0.44; Si - 0,1-0,5;Si - 0.1-0.5; Mn - 0,2-0,6;Mn - 0.2-0.6; Cr - 11,5-13;Cr - 11.5-13; Мо - 2,1-2,5;Mo - 2.1-2.5; V - 0,40-0,60;V - 0.40-0.60; N - 0,06-0,12;N - 0.06-0.12; C+N - 0,45-0,53;C+N - 0.45-0.53; Al - 0,001-0,03;Al - 0.001-0.03; Ni <0,5;Ni<0.5; Cu - 0,5-2;Cu - 0.5-2; Со <0,5;Co <0.5; W <0,5;W<0.5; Nb <0,008;Nb<0.008; Ti <0,01;Ti<0.01; Zr <0,01;Zr<0.01; Та <0,01;Ta<0.01; В <0,003;B <0.003; примеси, включающиеimpurities, including Р <0,03;P<0.03; S <0,002;S<0.002; О <0,001;O <0.001; и при этом диаметр эквивалентного круга (ECD) по меньшей мере 80% карбидов, нитридов и/илиand an equivalent circle diameter (ECD) of at least 80% carbides, nitrides and/or - 8 041604 карбонитридов в микроструктуре меньше чем 5 мкм, где ECD =2^Α/π, где А представляет собой площадь поверхности частицы карбида в исследуемом сечении.- 8 041604 carbonitrides in a microstructure less than 5 μm, where ECD =2^Α/π, where A is the surface area of the carbide particle in the investigated section. 3. Нержавеющая сталь по п.1 или 2, соответствующая по меньшей мере одному из следующих далее требований, в мас.%:3. Stainless steel according to claim 1 or 2, corresponding to at least one of the following requirements, in wt.%: С - 0,38-0,42;C - 0.38-0.42; Si - 0,1-0,3;Si - 0.1-0.3; Mn - 0,4-0,5;Mn - 0.4-0.5; Cr - 11,6-12,4;Cr - 11.6-12.4; Мо - 2,1-2,4;Mo - 2.1-2.4; V - 0,45-0,55;V - 0.45-0.55; N - 0,07-0,11;N - 0.07-0.11; C+N - 0,46-0,52;C+N - 0.46-0.52; Al - 0,001-0,03;Al - 0.001-0.03; Ni <0,3;Ni<0.3; S <0,001;S<0.001; и при этом диаметр эквивалентного круга (ECD) по меньшей мере 80% карбидов, нитридов и/или карбонитридов в микроструктуре меньше чем 2,5 мкм, где ECD =2^А/π, где А представляет собой площадь поверхности частицы карбида в исследуемом сечении.and at the same time, the equivalent circle diameter (ECD) of at least 80% of carbides, nitrides and/or carbonitrides in the microstructure is less than 2.5 μm, where ECD = 2^A/π, where A is the surface area of the carbide particle in the investigated section . 4. Нержавеющая сталь по любому из предыдущих пунктов, соответствующая по меньшей мере одному из следующих далее требований, в мас.%:4. Stainless steel according to any of the preceding paragraphs, meeting at least one of the following requirements, in wt.%: С - 0,38-0,42;C - 0.38-0.42; Si - 0,1-0,3;Si - 0.1-0.3; Mn - 0,4-0,5;Mn - 0.4-0.5; Cr - 11,6-12,4;Cr - 11.6-12.4; Мо - 2,1-2,4;Mo - 2.1-2.4; V - 0,45-0,55;V - 0.45-0.55; N - 0,07-0,11;N - 0.07-0.11; Al - 0,001-0,03;Al - 0.001-0.03; Ni <0,3.Ni<0.3. 5. Нержавеющая сталь по любому из предыдущих пунктов, причем сталь находится в мягко отожженном состоянии и соответствует по меньшей мере одному из следующих далее требований:5. Stainless steel according to any one of the preceding claims, wherein the steel is in a soft annealed state and meets at least one of the following requirements: средняя твердость по Бринеллю 150-300 HBW10/3000;average hardness according to Brinell 150-300 HBW 10/3000 ; и при этом сталь имеет ширину и/или толщину по меньшей мере 100 мм и максимальное отклонение от среднего значения твердости по Бринеллю в направлении по ширине и/или толщине, измеренное согласно ASTM E10-01, меньше чем 10%, при этом минимальное расстояние от центра вмятины индентора от края образца или края другой вмятины индентора должно быть по меньшей мере в два с половиной раза больше, чем диаметр вмятины индентора, и максимальное расстояние между вмятинами индентора должно быть не более чем в 4 раза больше, чем диаметр вмятины индентора;and wherein the steel has a width and/or thickness of at least 100 mm and a maximum deviation from the average Brinell hardness in the width and/or thickness direction, measured according to ASTM E10-01, of less than 10%, with a minimum distance from the center of the indentation indentation from the edge of the specimen or the edge of another indentation indentation shall be at least two and a half times the diameter of the indentation indentation, and the maximum distance between indentation indentations shall not be more than 4 times the diameter of the indentation indentation; и следующим максимальным требованием относительно микрошлака согласно ASTM Е45-97, Method A:and the following maximum microslag requirement according to ASTM E45-97, Method A: А А в В с С D DA A V IN With WITH D D Т н т н т н Т НT n T n T n T H 1,0 0 1,5 1,0 1,5 1,0 1,5 1,01.0 0 1.5 1.0 1.5 1.0 1.5 1.0 6. Нержавеющая сталь по п.5 соответствующая по меньшей мере одному из следующих далее требований:6. Stainless steel according to claim 5 meeting at least one of the following requirements: средняя твердость по Бринеллю 160-240 HBW10/3000;average hardness according to Brinell 160-240 HBW 10/3000 ; и при этом сталь имеет ширину и/или толщину по меньшей мере 100 мм и максимальное отклонение от среднего значения твердости по Бринеллю в направлении по ширине и/или толщине, измеренное согласно ASTM E10-01, меньше чем 5%, и при этом минимальное расстояние от центра вмятины индентора до края образца или до края другой вмятины индентора должно быть по меньшей мере в два с половиной раза больше, чем диаметр вмятины индентора, и максимальное расстояние должно быть не более чем в 4 раза больше, чем диаметр вмятины индентора;and wherein the steel has a width and/or thickness of at least 100 mm and a maximum deviation from the average Brinell hardness in the width and/or thickness direction, measured according to ASTM E10-01, of less than 5%, and the minimum distance from the center of the indenter dent to the edge of the specimen or to the edge of another indenter dent must be at least two and a half times the diameter of the indenter dent, and the maximum distance must not be more than 4 times the diameter of the indenter dent; и следующим максимальным требованием относительно микрошлака согласно ASTM Е45-97, Method A:and the following maximum microslag requirement according to ASTM E45-97, Method A: А А в В С с D DA A V IN WITH With D D Т Н т н т н Т НT H T n T n T H 0,5 0 1,5 0,5 1,0 0,5 1,5 1,00.5 0 1.5 0.5 1.0 0.5 1.5 1.0 - 9 041604- 9 041604 7. Нержавеющая сталь по любому из пп.1-4, причем сталь находится в упрочненном и отпущенном состоянии и соответствует по меньшей мере одному из следующих далее требований:7. Stainless steel according to any one of claims 1 to 4, wherein the steel is in a hardened and tempered state and meets at least one of the following requirements: матрица содержит >90 об.% мартенсита, матрица содержит <4 об.% аустенита, твердость составляет 55-62 HRC, размер всех частиц A1N < 4 мкм, ударная прочность образца без надреза > 50 Дж в TL-направлении при 58 HRC, предел прочности при сжатии Rcqj2 на 10-30% выше, чем предел прочности на растяжение Rpoj2.matrix contains >90 vol.% martensite, matrix contains <4 vol.% austenite, hardness is 55-62 HRC, the size of all particles A1N < 4 µm, impact strength of the sample without notch > 50 J in the TL direction at 58 HRC, limit compressive strength Rcq j2 is 10-30% higher than the tensile strength Rpo j2 . 8. Нержавеющая сталь по п.7, причем сталь соответствует по меньшей мере одному из следующих далее требований:8. Stainless steel according to claim 7, and the steel meets at least one of the following requirements: матрица содержит >95 об.% мартенсита, матрица содержит <2 об.% аустенита, твердость составляет 56-60 HRC, размер всех частиц A1N <3 мкм, ударная прочность образца без надреза >100 Дж в TL-направлении при 58 HRC.the matrix contains >95 vol.% martensite, the matrix contains <2 vol.% austenite, the hardness is 56-60 HRC, the size of all particles A1N <3 μm, the impact strength of the sample without notch is >100 J in the TL direction at 58 HRC. 9. Предварительно легированный порошок нержавеющей стали, полученный посредством атомизации стали, имеющей состав по любому из пп. 1-4.9. Pre-alloyed stainless steel powder obtained by atomization of steel having a composition according to any one of paragraphs. 1-4. 10. Применение предварительно легированного порошка по п.9 для изготовления твердых объектов с использованием горячего изостатического прессования, экструзии порошка и аддитивной технологии.10. Application of the pre-alloyed powder according to claim 9 for the manufacture of solid objects using hot isostatic pressing, powder extrusion and additive technology. Евразийская патентная организация, ЕАПВEurasian Patent Organization, EAPO Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2Russia, 109012, Moscow, Maly Cherkassky per., 2
EA202090880 2017-10-05 2018-10-04 STAINLESS STEEL EA041604B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1751230-2 2017-10-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA041604B1 true EA041604B1 (en) 2022-11-11

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11591678B2 (en) Stainless steel
KR102435470B1 (en) hot working tool steel
KR102017553B1 (en) Mold steel for long life cycle die casting having high hardenability and superior nitriding property
KR102274408B1 (en) Stainless steel strip for flapper valves
KR102031446B1 (en) Wear resistant steel having excellent hardness and impact toughness and method of manufacturing the same
WO2018182480A1 (en) Hot work tool steel
KR100758401B1 (en) Steel alloy, plastic moulding tool and tough-hardened blank for plastic moulding tools
US20160355909A1 (en) Stainless steel for a plastic mould and a mould made of the stainless steel
EP3031942A1 (en) Stainless steel strip for flapper valves
EP3126537B1 (en) Dual-phase stainless steel
CN111511952B (en) Wear-resistant steel having excellent hardness and impact toughness and method for manufacturing same
KR100831823B1 (en) Holders and holder details for plastic moulding tools, and steel for holders and holder details
CN111270131B (en) Martensitic stainless steel part and method for manufacturing same
EP3666910B1 (en) Low phosphorus, zirconium micro-alloyed, fracture resistant steel alloys
EA041604B1 (en) STAINLESS STEEL
JP6956117B2 (en) Tool holder steel
KR102328658B1 (en) Chromium alloy for cast iron plate and preparing method thereof
SE543422C2 (en) Steel strip for flapper valves
JP2006118003A (en) Steel for high strength bolt