EP0205417B1 - Stahl, insbesondere für Werkzeuge zur Warmformgebung - Google Patents

Stahl, insbesondere für Werkzeuge zur Warmformgebung Download PDF

Info

Publication number
EP0205417B1
EP0205417B1 EP19860890149 EP86890149A EP0205417B1 EP 0205417 B1 EP0205417 B1 EP 0205417B1 EP 19860890149 EP19860890149 EP 19860890149 EP 86890149 A EP86890149 A EP 86890149A EP 0205417 B1 EP0205417 B1 EP 0205417B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
steel
hot
bis
working tools
tools
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.)
Expired
Application number
EP19860890149
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0205417A1 (de
Inventor
Rudolf Breitler
Alfred Dr. Kulmburg
Alfred Dr. Schindler
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.)
Boehler GmbH
Original Assignee
Boehler GmbH
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 Boehler GmbH filed Critical Boehler GmbH
Publication of EP0205417A1 publication Critical patent/EP0205417A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0205417B1 publication Critical patent/EP0205417B1/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/24—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium

Definitions

  • the invention relates to a steel, in particular for tools for the hot forming of metals and alloys.
  • Hot working steels are used for the production of forging dies, dies, patrices, press dies and the like. It is essential for hot working steels of this type that they also have a corresponding hardness even at higher working temperatures, for example 650 ° C., and this hardness can be maintained for a long time even when kept at this temperature. Furthermore, it is of particular interest that the hardness of the tool is not only given on the surface of the tool, but also that the hardness is approximately the same in the entire cross section. The creep behavior at elevated temperatures should also be low so that long service lives of such tools can be achieved. Increasing the tool life not only means lower unit consumption per unit of time, but also makes it possible to minimize set-up times caused by tool replacement.
  • DE-A1 3 041 565 discloses a steel with the following composition in% by weight:
  • the object of the present invention is to create a steel, in particular for tools for the hot forming of metals, which ensures a longer service life even at higher tool temperatures than before. It is therefore essential that the combination of properties of tempering resistance is optimized even at higher temperatures, elongation at break and constriction at higher temperatures and at least creep at higher temperatures.
  • the time-break elongation in% and the time-break constriction in% were also tested on three samples in each case in accordance with DIN 50145, and the corresponding values can be found in Table 3.
  • the curing of the samples was - as mentioned above - in which the experiments were carried out at 750 ° C.
  • the hardness profile in the cross-section of the samples (25 x 25 mm and height 20 mm) is determined at room temperature, whereby the hardness on the surface determines 25%, 50% and 75% below it and on the opposite surface (100%) and reproduced in Table 4.

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)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Forging (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Stahl, insbesondere für Werkzeuge zur Warmformgebung von Metallen und Legierungen.
  • Warmarbeitsstähle werden für die Herstellung von Schmiedegesenken, Matrizen, Patrizen, Preßstempel und dgl. verwendet. Wesentlich für derartige Warmarbeitsstähle ist, daß sie auch bei höheren Arbeitstemperaturen, beispielsweise 650°C, noch eine entsprechende Härte aufweisen, und diese Härte selbst bei Halten auf dieser Temperatur lange Zeit gehalten werden kann. Weiters ist von besonders hohem Interesse, daß die Härte des Werkzeuges nicht nur an der Oberfläche desselben gegeben ist, sondern auch im gesamten Querschnitt etwa dieselbe Härte herrscht. Auch soll das Kriechverhalten bei erhöhten Temperaturen gering sein, damit hohe Standzeiten derartiger Werkzeuge erreicht werden können. Eine Erhöhung der Standzeiten von Werkzeugen bedingt nicht nur einen geringeren Stückverbrauch pro Zeiteinheit, sondern ermöglicht darüber hinaus noch, Rüstzeiten, welche durch den Austausch der Werkzeuge bedingt sind, zu minimieren.
  • Weiters ist es von besonderem Interesse, einen Warmarbeitsstahl zur Verfügung zu haben, der die eingangs genannten Eigenschaften aufweist, und trotzdem einen relativ geringen Gehalt an leicht verfügbaren Legierungselementen aufweist.
  • Aus der DE-A1 3 041 565 wird ein Stahl folgender Zusammensetzung in Gew.-% bekannt:
  • Kohlenstoff 0,39, Silizium 0,33, Mangan 1,56, Phosphor 0,008, Schwefel 0,008, Chrom 2,5, Nickel 0,004, Molybdän 2,1, Vanadium 1,19 und Bor 0,05.
  • Ein derartiger Stahl hat sich durchaus für die Herstellung von Warmarbeitswerkzeugen bewährt.
  • Aus der GB-A 2 965 700 wird ein Stahl mit einer Zusammensetzung in Gew.-% innerhalb der Grenzen von C = 0,3 bis 0,45, Si = 0,2 bis 1,0, Mn = 0,3 bis 2,0, Cr = 2,0 bis 3,5,
    Figure imgb0001
    = 1,5 bis 2,5, V = 0,8 bis 1,5, B = 0,01 bekannt, wobei dieser Stahl ein
    Figure imgb0002
    Verhältnis von 0,4 bis 0,8 aufweist und möglichst keine weiteren starken karbidbildenden Elemente enthalten soll.
  • Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, einen Stahl, insbesondere für Werkzeuge zur Warmformgebung von Metallen, zu schaffen, welcher eine höhere Standzeit auch bei höheren Temperaturen der Werkzeuge als bisher gewährleistet. Hiebei ist es somit wesentlich, daß die Eigenschaftskombination aus Anlaßbeständigkeit auch bei höheren Temperaturen, Zeitbruchdehnung und Zeitbrucheinschnürung bei höheren Temperaturen und zumindest Kriechdehnung bei höheren Temperaturen optimiert wird.
  • Es hat sich nun vollständig überraschend gezeigt, daß gemäß der vorliegenden Erfindung ein Stahl folgender Zusammensetzung dieses erwünschte Eigenschaftsniveau erbringt, welcher aus in Gew.-%:
    • Kohlenstoff 0,35 bis 0,45
    • Molybdän + Wolfram 2,5 bis 2,7
    • Mangan 1,7 bis 1,8
    • Silizium 0,55 bis 0,7
    • Vanadium 0,8 bis 0,95
    • Chrom 2,4 bis 2,7
    • Niob 0,2 bis 0,3
    • Bor 0,002 bis 0,009
    • Aluminium 0,0 bis 0,2

    Rest Eisen und herstellungsbedingte Verunreinigungen besteht.
  • Dieses erwünschte Eigenschaftsniveau kann offensichtlich nur durch die synergistische Wirkung im wesentlichen aller angeführten Elemente erreicht werden. So ist es beispielsweise bekannt, daß die Elemente Mangan, Silizium und Chrom zwar eine günstige gleichmäßige Härteverteilung über den Querschnitt des Werkstückes erlauben, jedoch kann damit nicht die Verbesserung der Kriechdehnung erklärt werden. Vanadium beispielsweise bedingt eine besonders günstige Bindung des Kohlenstoffgehaltes und weist daher einen Einfluß auf die Härtbarkeit und Anlaßbeständigkeit auf, jedoch wäre beispielsweise kein direkter Einfluß auf die Zeitbrucheinschnürung zu erwarten.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand der Beispiele näher erläutert.
  • Es wurden jeweils durch Elektroschlackeumschmelzen Blöcke mit der Zusammensetzung gemäß Tabelle 1 befestigt, wobei aus diesen Blöcken nach Schmieden mit 4-facher Verformung Proben gefertigt wurden. Es wurde jeweils an drei Proben das Langzeitanlaßverhalten für die Temperatur 650°C, und zwar nach 2, 5, 10 und 15 Stunden bestimmt, wobei die Proben vor dem Langzeitanlassen auf 1060°C erhitzt, 30 Minuten auf dieser Temperatur gehalten und anschließend in Öl abgeschreckt wurden. Die entsprechenden Werte sind der Tabelle 2 zu entnehmen.
  • Ebenfalls an jeweils drei Proben wurden die Zeitbruchdehnung in % und die Zeitbrucheinschnürung in % gemäß DIN 50145 geprüft, und die entsprechenden Werte sind der Tabelle 3 zu entnehmen. Die Härtung der Proben erfolgte - wie oben angeführt - wobei die Versuche bei 750°C durchgeführt wurden.
  • Das Härteprofil im Querschnitt der Proben (25 x 25 mm und Höhe 20 mm) ist bei Raumtemperatur be= stimmt, wobei die Härte jeweils an der Oberfläche 25%, 50% und 75% unterhalb derselben sowie an der gegenüberliegenden Oberfläche (100%) bestimmt und wiedergegeben in Tabelle 4 wurde.
  • Jeweils vier Proben wurden bei 650°C und einer Belastung von 250N/mm2 is zum Bruch belastet gemäß DIN 50119. In der Tabelle 5 sind die Stunden bis zum Bruch wiedergegeben.
  • Den Versuchsergebnissen ist somit zu entnehmen, daß der erfindungsgemäße Stahl B gemäß Tabelle 1 bei guten Langzeitanlaufverhalten, sehr guten Werten in der Zeitbruchdehnung und den Zeitdehnwerten den Vergleichstählen A, C und D wesentlich überlegen ist.
    Figure imgb0003
    Figure imgb0004
    Figure imgb0005
    Figure imgb0006
    Figure imgb0007

Claims (1)

  1. Stahl, insbesondere für Werkzeuge zur Warmformgebung von Metallen und Legierungen, z.B. Aluminium- und Kupferlegierungen, welcher aus in Gew.-%
    Kohlenstoff 0,35 bis 0,45
    Molybdän + Wolfram 2,5 bis 2,7
    Mangan 1,7 bis 1,8
    Silizium 0,55 bis 0,7
    Vanadium 0,8 bis 0,95
    Chrom 2,4 bis 2,7
    Niob 0,2 bis 0,3
    Bor 0,002 bis 0,009
    Aluminium 0,0 bis 0,2

    Rest Eisen und herstellungsbedingte Verunreinigungen besteht.
EP19860890149 1985-05-23 1986-05-21 Stahl, insbesondere für Werkzeuge zur Warmformgebung Expired EP0205417B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT1562/85 1985-05-23
AT156285A AT388943B (de) 1985-05-23 1985-05-23 Stahl, insbesondere fuer werkzeuge zur warmformgebung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0205417A1 EP0205417A1 (de) 1986-12-17
EP0205417B1 true EP0205417B1 (de) 1989-11-29

Family

ID=3516090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP19860890149 Expired EP0205417B1 (de) 1985-05-23 1986-05-21 Stahl, insbesondere für Werkzeuge zur Warmformgebung

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0205417B1 (de)
JP (1) JPS61272353A (de)
AT (1) AT388943B (de)
DE (1) DE3667181D1 (de)
ES (1) ES8704213A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2881869B2 (ja) * 1989-12-06 1999-04-12 大同特殊鋼株式会社 溶接性にすぐれたプラスチック成形金型用鋼
EP2476772A1 (de) * 2011-01-13 2012-07-18 Rovalma, S.A. Stahl mit grosser Verschleißfestigkeit und hohem thermischen Diffusionsvermögen
CA3009437A1 (en) * 2015-12-24 2017-06-29 Rovalma, S.A. Long durability high performance steel for structural, machine and tooling applications

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR788889A (fr) * 1934-11-27 1935-10-18 Climax Molybdenum Co Perfectionnements aux aciers spéciaux au molybdène
GB830775A (en) * 1957-11-25 1960-03-23 Gen Electric Improvements in forming dies and alloy therefor
GB1220620A (en) * 1967-05-09 1971-01-27 Nippon Steel Corp Wearing member having a hard surfacing layer high in wear-resistance and heat crack-proofness
SE426177B (sv) * 1979-12-03 1982-12-13 Uddeholms Ab Varmarbetsstal

Also Published As

Publication number Publication date
ES8704213A1 (es) 1987-03-16
EP0205417A1 (de) 1986-12-17
JPS61272353A (ja) 1986-12-02
ATA156285A (de) 1989-02-15
ES555210A0 (es) 1987-03-16
AT388943B (de) 1989-09-25
DE3667181D1 (de) 1990-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3650515T2 (de) Hochfester hitzebeständiger ferritischer Stahl mit hohem Chromgehalt
DE69003202T2 (de) Hochfeste, hitzebeständige, niedrig legierte Stähle.
DE3041565C2 (de)
DE3310693C2 (de)
AT410447B (de) Warmarbeitsstahlgegenstand
DE2263576A1 (de) Verschleissfeste schnellarbeitsstaehle mit guttr schleifbarkeit und hoher zaehigkeit
DE2447137B2 (de) Gegen gruebchenkorrosion bestaendige stahllegierung
DE2800444C2 (de) Verwendung eines Cr-Mo-Stahls
DE2613255C2 (de) Verwendung einer Eisen-Molybdän-Nickel-Sinterlegierung mit Phosphorzusatz zur Herstellung hochfester Werkstücke
EP0255597B1 (de) Mikrolegierte Stähle
EP1249511A1 (de) PM-Schnellarbeitsstahl mit hoher Warmfestigkeit
EP0005439A1 (de) Verwendung eines ferritisch-austenitischen Chrom-Nickel-Stahles
EP0205417B1 (de) Stahl, insbesondere für Werkzeuge zur Warmformgebung
DE69907896T2 (de) Kaltarbeitsstahl
EP0119501B1 (de) Verwendung einer aushärtbaren Kupfer-Nickel-Mangan-Legierung als Werkstoff zur Herstellung von Brillenteilen
EP0939140B1 (de) Eisenbasislegierung zur Verwendung bei erhöhten Temperaturen
DE1217076B (de) Martensitaushaertbare Stahllegierung
EP0136998A1 (de) Nickel-Knetlegierung und Verfahren zur Wärmebehandlung derselben
DE1680437C2 (de) Gleitschutzstollen, insbesondere für Fahrzeugreifen
DE69907358T2 (de) Zusammensetzung von werkzeugstahl
EP0130177B1 (de) Sinterlegierung auf Eisenbasis
EP0632139A1 (de) Verwendung eines Warmarbeitsstahls
DE60216304T2 (de) Austenitischer rostfreier CrNiMnCu Stahl mit niedrigem Nickelgehalt
EP0733719A1 (de) Eisenbasislegierung zur Verwendung bei erhöhter Temperatur
DE2461520C3 (de) Verwendung eines Automatenstahles

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BE CH DE FR GB IT LI LU NL

17P Request for examination filed

Effective date: 19870520

17Q First examination report despatched

Effective date: 19880624

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: BOEHLER GESELLSCHAFT M.B.H.

ITF It: translation for a ep patent filed

Owner name: DE DOMINICIS & MAYER S.R.L.

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): BE CH DE FR GB IT LI LU NL

REF Corresponds to:

Ref document number: 3667181

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19900104

ET Fr: translation filed
GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
26N No opposition filed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 19920507

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19920516

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 19920518

Year of fee payment: 7

Ref country code: BE

Payment date: 19920518

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 19920520

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Payment date: 19920527

Year of fee payment: 7

ITTA It: last paid annual fee
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 19920531

Year of fee payment: 7

EPTA Lu: last paid annual fee
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19930521

Ref country code: GB

Effective date: 19930521

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Effective date: 19930531

Ref country code: CH

Effective date: 19930531

Ref country code: BE

Effective date: 19930531

BERE Be: lapsed

Owner name: BOHLER G.M.B.H.

Effective date: 19930531

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Effective date: 19931201

NLV4 Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee
GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 19930521

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Effective date: 19940131

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Effective date: 19940201

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.

Effective date: 20050521