EP0395623A1 - Maraging steel - Google Patents

Maraging steel Download PDF

Info

Publication number
EP0395623A1
EP0395623A1 EP90890088A EP90890088A EP0395623A1 EP 0395623 A1 EP0395623 A1 EP 0395623A1 EP 90890088 A EP90890088 A EP 90890088A EP 90890088 A EP90890088 A EP 90890088A EP 0395623 A1 EP0395623 A1 EP 0395623A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
weight
copper
aluminum
molybdenum
manganese
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.)
Ceased
Application number
EP90890088A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Karl Dipl.-Ing. Leban
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.)
Voestalpine Boehler Edelstahl GmbH
Original Assignee
Boehler GmbH
Boehler Edelstahl GmbH
Boehler GmbH Germany
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, Boehler Edelstahl GmbH, Boehler GmbH Germany filed Critical Boehler GmbH
Publication of EP0395623A1 publication Critical patent/EP0395623A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/08Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/16Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/60Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur

Definitions

  • the invention relates to a martensitic steel, in particular for the production of plastic molds, and the use thereof.
  • Cobalt- and molybdenum-free steels with a content of 12% Mn, 5% Ni and 4% Ti can be hardened, but these steels have a difficult formation of martensite and therefore have too high levels of residual austenite for practical use as a material for plastic molds the high titanium concentrations lead to uneconomically long outsourcing times.
  • plastic mold steel DIN material no. 1.2311 or a sulfur-containing variant DIN material no. 1.2312 are used. These steels can be tempered by the producer to a tensile strength of 900 to a maximum of 1100 N / mm2 and processed in this state into molds or tools in order to avoid dimensional changes or surface impairments during the heat treatment of finished coated tools.
  • the object of the invention was therefore to specify a steel which is particularly suitable for the production of plastic molds and which steel in the tempered state has a strength of at least 1050 N / mm2 and a hardness of at least 38 HRC with improved isotropy of the mechanical values, slightly cutting is editable and can be polished accordingly and can be used in this state without thermal aftertreatment.
  • a steel with a composition according to claim 1 is proposed according to the invention.
  • the conventional martensitic-hardenable steels are only of limited use because of their high alloy content and the associated costs, because of the complex manufacturing technology for the plastic molds and / or because of the poor machinability due to machining with high tool wear.
  • the steel according to the invention or the steel to be used according to the invention is an iron-based alloy with the components specified in claim 1.
  • the steel contains the alloying elements in a concentration corresponding to the invention in order to achieve good machinability with little tool wear even in the hardened state exhibiting high tensile strength and hardness of the material, while at the same time the isotropy of the mechanical values, the polishability or achievable surface quality and the service life of the plastic molds are improved.
  • Large plastic molds can also be produced as a result, since no thermal post-treatment or outsourcing of the machined mold, which can cause distortion, is required.
  • the alloy according to the invention there is a carbon content in the Range of at least 0.06% and at most 0.2%, preferably 0.08% to 0.18%, in particular 0.1% to 0.15%, important for achieving the corresponding matrix strength and hardness.
  • Levels below 0.06% C reduce the attainable strength, contents above 0.2% C lead to embrittlement of the material.
  • Silicon concentrations below 0.15% lead to a poor degree of purity and those above 0.8% cause a decrease in the toughness of the material despite an increase in hardness.
  • Manganese has a stabilizing effect on austenite, but in particular it forms sulfide, so that with appropriate manganese and sulfur concentrations, the machining properties of the material are improved by inclusions of sulfide.
  • the sulfide morphology is favorably influenced, so that this results in improved machining properties of the material Increased isotropy of its mechanical properties and a reduction in tool wear during machining can be achieved.
  • Vanadium contents from 0.03 to 0.15%, in particular from 0.05 to 0.1% provide one Increase in secondary hardness during heat treatment and cause grain refinement and associated high material toughness.
  • Niobium is similar to vanadium, but the grain-refining effect is more pronounced due to the high carbon activity of the niobium, with concentrations from 0.03 to 0.12% improved and contents from 0.05 to 0.08% with the best results.
  • the steel according to the invention is further alloyed with carbon, manganese, nickel, copper and aluminum, which elements are dissolved in the austenite when heated to a temperature of over 800 ° C. and kept in solution by rapid cooling to room temperature.
  • the steels were tested according to DIN material no. 1.2311 and material no. 1.2312 with a strength of 1250 N / m 2nd m machined, the wear mark width of the tools was 0.26 mm and 0.24 mm.
  • the results of alloy A obtained were significantly improved when the mechanical properties and the surface quality achieved during polishing were examined.
  • the wear mark width V of the tools with a machined volume of 350 cm3 was 0.23 mm for steel B, 0.35 mm for material no. 1.2311 and 0.33 mm for material no. 1.2312.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)

Abstract

Maraging steel, in particular for the production of plastic moulds, which consists of 0.06 - 0.2% by weight of carbon 0.15 - 0.8% by weight of silicon 1.4 - 3.6% by weight of manganese 0.12 - 0.4% by weight of sulphur 0 - 0.9% by weight of chromium 2.8 - 3.4% by weight of nickel 0.03 - 0.15% by weight of vanadium 0.1 - 4.0% by weight of copper 0.1 - 4.0% by weight of aluminium 0.9 - 4.1% by weight of aluminium + copper 0.03 - 0.12% by weight of niobium 0.01 - 0.1% by weight of zirconium 0 - 0.1% by weight of calcium 0.01 - 0.1% by weight of titanium 0 - 1.0% by weight of molybdenum 0 - 1.0% by weight of tungsten 0 - 1.5% by weight of Mo + W W DIVIDED 2 the remainder being iron and impurities resulting from the production.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen martensitaushärtbaren Stahl, insbesondere für die Herstellung von Kunststofformen, sowie dessen Verwendung.The invention relates to a martensitic steel, in particular for the production of plastic molds, and the use thereof.

Martensitaushärtbare Stähle mit 18 % Ni, 8 % Co, 5 % Mo und bis zu 1 % Ti, bei welchen ein Teil des Nickelgehaltes durch Mangan ersetzbar ist, weisen eine hohe Zugfestigkeit auf , sind jedoch wegen ihrer für die Aushärtung erforderlichen hohen Kobalt- und Molybdängehalte teuer. Kobalt- und molybdänfreie Stähle mit einem Gehalt von 12 % Mn, 5 % Ni und 4 % Ti können zwar ausgehartet werden, jedoch weisen diese Stähle eine erschwerte Martensitbildung auf, haben daher für die praktische Verwendung als Werkstoff für Kunststofformen zu hohe Restaustenitgehalte, wobei auch die hohen Titankonzentrationen zu unwirtschaftlich langen Auslagerungszeiten führen.Martensite-hardenable steels with 18% Ni, 8% Co, 5% Mo and up to 1% Ti, in which part of the nickel content can be replaced by manganese, have a high tensile strength, but are due to their high cobalt and Molybdenum levels expensive. Cobalt- and molybdenum-free steels with a content of 12% Mn, 5% Ni and 4% Ti can be hardened, but these steels have a difficult formation of martensite and therefore have too high levels of residual austenite for practical use as a material for plastic molds the high titanium concentrations lead to uneconomically long outsourcing times.

Für die Herstellung von Kunststofformen werden vorwiegend der Kunststofformenstahl DIN Werkstoff Nr. 1.2311 oder eine schwefel­haltige Variante DIN Werkstoff Nr. 1.2312 verwendet. Diese Stahle können vom Erzeuger auf eine Zugfestigkeit von 900 bis hochstens 1100 N/mm² vergütet und in diesem Zustand zu Formen bzw. Werkzeugen verarbeitet werden, um Maßänderungen oder Oberflächenbeein­trächtigungen bei einer Wärmebehandlung von fertigbeschichteten Werkzeugen zu vermeiden.For the production of plastic molds, mainly plastic mold steel DIN material no. 1.2311 or a sulfur-containing variant DIN material no. 1.2312 are used. These steels can be tempered by the producer to a tensile strength of 900 to a maximum of 1100 N / mm² and processed in this state into molds or tools in order to avoid dimensional changes or surface impairments during the heat treatment of finished coated tools.

Dabei ist einerseits auf Grund der in steigendem Maße erschwerten Bearbeitbarkeit des Werkstoffes dessen Festigkeit limitiert, andererseits tritt ein hoher Werkzeugverschleiß bei der Zerspanung von Rohkörpern mit hoheren Festigkeitswerten, z.B. 1050 N/mm 2 ,

Figure imgb0001
auf.On the one hand, this is becoming increasingly difficult due to the Machinability of the material limits its strength, on the other hand, high tool wear occurs when machining raw bodies with higher strength values, eg 1050 N / mm 2nd ,
Figure imgb0001
on.

Aufgabe der Erfindung war daher, einen Stahl anzugeben, der insbesondere für die Erzeugung von Kunststofformen geeignet ist und welcher Stahl im vergüteten Zustand eine Festigkeit von mindestens 1050 N/mm² sowie eine Harte von mindestens 38 HRC bei verbesserter Isotropie der mechanischen Werte aufweist, leicht spanabhebend bearbeitbar sowie entsprechend polierbar ist und in diesem Zustand ohne thermische Nachbehandlung eingesetzt werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Stahl mit einer Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen.The object of the invention was therefore to specify a steel which is particularly suitable for the production of plastic molds and which steel in the tempered state has a strength of at least 1050 N / mm² and a hardness of at least 38 HRC with improved isotropy of the mechanical values, slightly cutting is editable and can be polished accordingly and can be used in this state without thermal aftertreatment. To achieve this object, a steel with a composition according to claim 1 is proposed according to the invention.

Die herkommlichen martensitaushärtbaren Stähle kommen wegen ihres hohen Legierungsgehaltes und der damit verbundenen Kosten, wegen der aufwendigen Herstelltechnologie für die Kunststofformen und/oder wegen der schlechten Bearbeitbarkeit durch spanabhebende Formgebung mit hohem Werkzeugverschleiß nur begrenzt in Frage. Beim erfindungsgemäßen Stahl bzw. beim erfindungsgemäß zu verwen­denden Stahl handelt es sich um eine Eisenbasislegierung mit den im Anspruch 1 angegebenen Komponenten. Im Stahl sind im Hinblick auf eine synergistische Wirkung die Legierungselemente in erfindungsgemäß ensprechender Konzentration enthalten, um gute Bearbeitbarkeit bei geringem Werkzeugverschleiß auch im ausgehärteten, hohe Zugfestigkeit und Härte des Materials aufweisenden Zustand zu erreichen, wobei gleichzeitig die Isotropie der mechanischen Werte, die Polierbarkeit bzw. erreichbare Oberflächenqualität und die Standzeit der Kunststofformen verbessert werden. Es können dadurch auch große Kunststoff­formen hergestellt werden, weil keinerlei thermische Nachbehandlung bzw. Auslagerung der bearbeiteten Form , die Verzugserscheinungen bewirken kann, erforderlich ist.The conventional martensitic-hardenable steels are only of limited use because of their high alloy content and the associated costs, because of the complex manufacturing technology for the plastic molds and / or because of the poor machinability due to machining with high tool wear. The steel according to the invention or the steel to be used according to the invention is an iron-based alloy with the components specified in claim 1. With regard to a synergistic effect, the steel contains the alloying elements in a concentration corresponding to the invention in order to achieve good machinability with little tool wear even in the hardened state exhibiting high tensile strength and hardness of the material, while at the same time the isotropy of the mechanical values, the polishability or achievable surface quality and the service life of the plastic molds are improved. Large plastic molds can also be produced as a result, since no thermal post-treatment or outsourcing of the machined mold, which can cause distortion, is required.

In der erfindungsgemäßen Legierung ist ein Kohlenstoffgehalt im Bereich von mindestens 0,06 % und hochstens 0,2 %, vorzugsweise 0,08 % bis 0,18 %, insbesondere 0,1 % bis 0,15 %, für ein Erreichen der entsprechenden Matrixfestigkeit - und Härte wichtig. Gehalte unter 0,06 % C erniedrigen die erreichbare Festigkeit, Gehalte über 0,2 % C führen zur Versprödung des Materials. Siliziumkonzentrationen unter o,15 % bewirken einen schlechten Reinheitsgrad und solche über 0,8 % einen Abfall der Zähigkeit des Werkstoffes trotz Anstieges der Härte. Mangan wirkt austenitstabilisierend, insbesondere jedoch sulfidbildend, sodaß bei entsprechender Mangan- und Schwefelkonzentration die Zerspa­nungseigenschaften des Werkstoffes durch Sulfideinschlüsse verbessert werden. Bei Schwefelgehalten von 0,12 % bis 0,4 % ist eine Mangankonzentration von 1,4 % bis 3,6 % für eine Sulfidaus­scheidung mit entsprechender Morphologie und ein gewünschtes Ausmaß einer Austenitstabilisierung gegeben, wobei die günstigsten Werte bei 0,15 bis 0,25 % Schwefel und 1,8 bis 2,2 % Mangan gefunden wurden. Sulfide bzw. Sulfideinschlüsse können nach einer Warmumformung zu einer Zeilenstruktur des Werkstoffes und zu einer Anisotropie der mechanischen Eigenschaften führen und weiters Kolk­verschleiß des Werkzeuges bei einer spanabhebenden Bearbeitung verursachen. Bei Zirkon- und Titangehalten von 0,01 bis 0,1 %, vorzugsweise von 0,02 bis 0,06 %, insbesondere von 0,03 bis 0,05 % wird die Sulfidmorphologie günstig beeinflußt, sodaß dadurch bei verbesserter Zerspanungseigenschaft des Werkstoffes eine gestei­gerte Isotropie seiner mechanischen Eigenschaften und eine Verringerung des Werkzeugverschleisses bei der Bearbeitung erreicht werden. Kalziumgehalte bis 0,01 %, insbesondere in einem Bereich von 0,002 bis 0,006 %, bewirken ein Einformen von Tonerdespinell­einschlüssen und eine günstige Sulfidmorphologie in der erfindungs­gemäß zusammengesetzten Schmelze. Durch diese Einschlußmodifi­zierung wird die Isotropie der mechanischen Eigenschaften und die Bearbeitbarkeit des Werkstoffes weiter verbessert, insbesondere erfolgt dabei eine wesentliche Verschleißminderung bzw. Stand­zeiterhöhung der spanabhebenden Werkzeuge. Vanadingehalte von 0,03 bis 0,15 %, insbesondere von 0,05 bis 0,1 %, erbringen einen Sekundärhärteanstieg bei der Wärmebehandlung und bewirken eine Kornfeinung und damit verbunden eine hohe Materialzähigkeit. Niob erhält sich ähnlich wie Vanadin, jedoch ist die kornfeinende Wirkung durch die hohe Kohlenstoff­aktivität des Niobs stärker ausgeprägt, wobei Konzentrationen von 0,03 bis 0,12 % verbesserte und Gehalte von 0,05 bis 0,08 % die günstigsten Ergebnisse erbringen. Der erfindungsgemäße Stahl ist weiters mit Kohlenstoff, Mangan, Nickel, Kupfer und Aluminium legiert, welche Elemente beim Erwärmen auf eine Temperatur von über 800° C im Austenit gelöst und durch rasche Abkühlung auf Raumtempe­ratur in Lösung gehalten werden. Ein Wiedererwärmen bzw. Auslagern bei Temperaturen um 500° C führt zu einem Ausscheiden der Legierungselemente aus dem Martensit bzw. zur Bildung intermetalli­scher Phasen oder Verbindungen, die einen Anstieg der Härte des Werkstoffes bewirken. Bei Mangangehalten von 1,4 bis 3,6 % und Nickelgehalten von 2,8 bis 4,3 % wirken dabei Kupferkonzentrationen von 0,1 bis 4,0 % und Aluminiumkonzentrationen von 0,1 bis 4,0 % festigkeits- und härtesteigernd. Um jedoch bei einem gewünschten Härte- und Festigkeitsanstieg auf mindestens 38 HRC, insbesondere 40 HRC,bzw mindestens 1100 N/mm², insbesondere 1200 N/mm 2 ,

Figure imgb0002
keinen unerwünschten Zähigkeitsverlsut des Materials zu bewirken, sind Gehalte an Kupfer + Aluminium von 0,9 bis 4,1 % vorzusehen. Die besten Ergebnisse wurden bei der erfindungsgemäßen Legierung mit Gehalten von 1,8 bis 2,2 % Mangan, 3,4 bis 3,6 % Nickel, 0,4 bis 2,4 % Kupfer, 0,1 bis 2,1 % Aluminium gefunden, wenn der Wert von Kupfer und Aluminium zwischen 1,5 und 2,5 % lag. Chrom als die Austenitbildung hinderndes Element soll eine Konzentration von 0,9 %, vorzugsweise 0,5 %, nicht übersteigen, weil bei hoheren Gehalten die Ausscheidungsvorgänge der erfindungsgemäßen Legierun­gen nachteilig beeinflußt werden. Auch Molybdän und Wolfram, insbesondere kombiniert, wirken ab Konzentrationen von 1,0 % bzw. 1,5 % ungünstig, obwohl diese Elemente in hoheren Gehalten in üblichen martensitaushärtbaren Stählen als festigkeits-und härte­steigernde Komponenten oftmals erforderlich sind.In the alloy according to the invention there is a carbon content in the Range of at least 0.06% and at most 0.2%, preferably 0.08% to 0.18%, in particular 0.1% to 0.15%, important for achieving the corresponding matrix strength and hardness. Levels below 0.06% C reduce the attainable strength, contents above 0.2% C lead to embrittlement of the material. Silicon concentrations below 0.15% lead to a poor degree of purity and those above 0.8% cause a decrease in the toughness of the material despite an increase in hardness. Manganese has a stabilizing effect on austenite, but in particular it forms sulfide, so that with appropriate manganese and sulfur concentrations, the machining properties of the material are improved by inclusions of sulfide. With sulfur contents of 0.12% to 0.4%, a manganese concentration of 1.4% to 3.6% is given for sulfide excretion with the appropriate morphology and a desired degree of austenite stabilization, the most favorable values being 0.15 to 0. 25% sulfur and 1.8 to 2.2% manganese were found. After hot forming, sulphides or sulphide inclusions can lead to a line structure of the material and to an anisotropy of the mechanical properties, and can also cause crater wear of the tool during machining. With zirconium and titanium contents of 0.01 to 0.1%, preferably from 0.02 to 0.06%, in particular from 0.03 to 0.05%, the sulfide morphology is favorably influenced, so that this results in improved machining properties of the material Increased isotropy of its mechanical properties and a reduction in tool wear during machining can be achieved. Calcium contents of up to 0.01%, in particular in a range from 0.002 to 0.006%, cause molding of alumina spinel inclusions and a favorable sulfide morphology in the melt composed according to the invention. This inclusion modification further improves the isotropy of the mechanical properties and the machinability of the material; in particular, there is a substantial reduction in wear or an increase in the service life of the cutting tools. Vanadium contents from 0.03 to 0.15%, in particular from 0.05 to 0.1%, provide one Increase in secondary hardness during heat treatment and cause grain refinement and associated high material toughness. Niobium is similar to vanadium, but the grain-refining effect is more pronounced due to the high carbon activity of the niobium, with concentrations from 0.03 to 0.12% improved and contents from 0.05 to 0.08% with the best results. The steel according to the invention is further alloyed with carbon, manganese, nickel, copper and aluminum, which elements are dissolved in the austenite when heated to a temperature of over 800 ° C. and kept in solution by rapid cooling to room temperature. Reheating or aging at temperatures around 500 ° C leads to the alloy elements separating from the martensite or to the formation of intermetallic phases or compounds which cause an increase in the hardness of the material. With manganese contents from 1.4 to 3.6% and nickel contents from 2.8 to 4.3%, copper concentrations from 0.1 to 4.0% and aluminum concentrations from 0.1 to 4.0% increase strength and hardness. However, in the case of a desired increase in hardness and strength to at least 38 HRC, in particular 40 HRC, or at least 1100 N / mm 2, in particular 1200 N / mm 2nd ,
Figure imgb0002
In order not to cause undesired loss of toughness of the material, copper + aluminum contents of 0.9 to 4.1% should be provided. The best results were obtained with the alloy according to the invention with contents of 1.8 to 2.2% manganese, 3.4 to 3.6% nickel, 0.4 to 2.4% copper, 0.1 to 2.1% aluminum found when the value of copper and aluminum was between 1.5 and 2.5%. Chromium as the element preventing austenite formation should not exceed a concentration of 0.9%, preferably 0.5%, because at higher contents the precipitation processes of the alloys according to the invention are adversely affected. Molybdenum and tungsten, in particular in combination, also have an unfavorable effect from concentrations of 1.0% and 1.5%, although these elements are often required in higher contents in conventional martensitic steel as strength and hardness-increasing components.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments.

Beispiel 1:Example 1:

Ein Stahl A mit einer Zusammensetzung gemäß der Tabelle 1 wurde auf eine Festigkeit von 1271 N/mm² und eine Härte von 40 HRC ausschei­dungsgehärtet. Eine spanabhebende Bearbeitung erfolgte durch Drehen ( Trockenschnitt) mit folgenden Parametern:
Schneidstoff : WSP SB20 SPUN 12 03 08
Schnittgeschwindigxeit V = 180 m /min
Schnittiefe: a = 2,0 mm
Vorschub: s = 0,220 mm/U
A steel A with a composition according to Table 1 was precipitation hardened to a strength of 1271 N / mm² and a hardness of 40 HRC. Machining was carried out by turning (dry cutting) with the following parameters:
Cutting material: WSP SB20 SPUN 12 03 08
Cutting speed V = 180 m / min
Cutting depth: a = 2.0 mm
Feed: s = 0.220 mm / rev

Nach einer Schnittzeit von 20 Minuten wies das Werkzeug eine Verschleißmarkenbreite von VB = 0,15 mm auf. Im gleichen Test mit gleichen Parametern wurden die Stähle gemäß DIN Werkstoff Nr. 1.2311 und Werkstoff Nr. 1.2312 mit einer Festigkeit von 1250 N/m 2 m

Figure imgb0003
bearbeitet, wobei die Verschleißmarkenbreite der Werkzeuge 0,26 mm bzw. 0,24 mm betrug. Im Vergleich mit Werkstoff Nr. 1.2312 waren bei Untersuchungen der mechanischen Eigenschaften und der erreichten Oberflächenqualität beim Polieren die erhaltenen Werte der Legierung A wesentlich verbessert.After a cutting time of 20 minutes, the tool showed a wear mark width of VB = 0.15 mm. In the same test with the same parameters, the steels were tested according to DIN material no. 1.2311 and material no. 1.2312 with a strength of 1250 N / m 2nd m
Figure imgb0003
machined, the wear mark width of the tools was 0.26 mm and 0.24 mm. Compared to material no. 1.2312, the results of alloy A obtained were significantly improved when the mechanical properties and the surface quality achieved during polishing were examined.

Beispiel 2:Example 2:

Ein Stahl B mit den Legierungskonzentrationen gemäß Tabelle 1 wurde auf eine Festigkeit von 1264 N/m 2 m

Figure imgb0004
und eine Härte von über 40 HRC ausscheidungsgehärtet. Wiederum ist im Vergleich mit Stählen gemäß Werkstoff Nr. 1.2311 und Werkstoff Nr. 1.2312 erfolgte ein Fräsen von Proben mit hartmetallbestückten Schlagzahnfräsern bei folgenden Bedingungen:
Schnittgeschwindigkeit: V = 118 m /min
Vorschub: s = 0,24 mm/Zahn
Schnittiefe: a = 2,0 mmA steel B with the alloy concentrations according to Table 1 was tested for a strength of 1264 N / m 2nd m
Figure imgb0004
and a precipitation hardened hardness of over 40 HRC. Again, compared to steels according to material no. 1.2311 and material no. 1.2312, samples were milled with carbide-tipped impact milling cutters under the following conditions:
Cutting speed: V = 118 m / min
Feed: s = 0.24 mm / tooth
Cutting depth: a = 2.0 mm

Die Verschleißmarkenbreite V der Werkzeuge bei einem zerspanten Volumen von 350 cm³ betrug bei Stahl B 0,23 mm, bei Werkstoff Nr.1.2311 0,35 mm und bei WErkstoff Nr. 1.2312 0,33 mm.The wear mark width V of the tools with a machined volume of 350 cm³ was 0.23 mm for steel B, 0.35 mm for material no. 1.2311 and 0.33 mm for material no. 1.2312.

Beispiel 3:Example 3:

Vergleichende Erprobungen erfolgten beim Tieflochbohren mit hart­metallbestückten Einlippenbohrern ( Durchmessser 10 mm ) an einem Stahl C gemäß Tabelle 1 mit einer Festigkeit von 1280 N/mm²(40,5 HRC) und den Werstoffen Nr. 1.2311 bzw. Nr. 1.2312 mit einer Festigkeit von 1040 bzw. 1080 N/mm 2 .

Figure imgb0005
Die Schnittgeschwindigkeit betrug jeweils 48 m/min, der Vorschub S = 0,125 mm/U. Die Bohr­leistung bzw. der Bohrweg war in Stahl C 3171 mm , wogegen im werkstoff Nr. 1.2311 2018 mm und im Werkstoff Nr. 1.2312 2163 mm erreicht wurden, was eine ca. 47% höhere Bohrleistung beim erfin­dungsgemäßen Stahl C bedeutet. Tabelle 1 Chemische Zusammensetzung Stahl C Mn S Cr Ni V Nb Cu Al Zr Ti Co Si Mo A 0,14 2,19 o,25 o,22 3,52 0,09 0,06 2,05 0,42 0,03 0,04 0,003 0,63 0,28 B 0,11 1,97 0,18 0,51 3,43 0,1 0,04 1,23 1,o3 0,07 0,03 - 0,28 0,40 C 0,08 1,62 0,16 0,43 3,69 0,07 0,08 0,79 1,34 0,04 0,06 0,005 0,31 - Werkstoff Nr.1.2311 0,41 1,45 0,008 1,92 0,63 - - 0,18 0,001 - - - 0,32 0,23 Werkstoff Nr. 1.2312 0,39 1,52 0,09 1,87 0,28 - - 0,21 0,002 - - - 0,28 0,19 Comparative tests were carried out on deep-hole drilling with carbide-tipped single-lip drills (diameter 10 mm) on a steel C according to Table 1 with a strength of 1280 N / mm² (40.5 HRC) and the materials no. 1.2311 or no. 1.2312 with a strength of 1040 or 1080 N / mm 2nd .
Figure imgb0005
The cutting speed was 48 m / min, the feed S = 0.125 mm / rev. The drilling capacity or the drilling path was in steel C 3171 mm, whereas in material no. 1.2311 2018 mm and in material no. 1.2312 2163 mm were achieved, which means an approx. 47% higher drilling capacity for steel C according to the invention. Table 1 Chemical composition stole C. Mn S Cr Ni V Nb Cu Al Zr Ti Co Si Mon A 0.14 2.19 o, 25 o, 22 3.52 0.09 0.06 2.05 0.42 0.03 0.04 0.003 0.63 0.28 B 0.11 1.97 0.18 0.51 3.43 0.1 0.04 1.23 1, o3 0.07 0.03 - 0.28 0.40 C. 0.08 1.62 0.16 0.43 3.69 0.07 0.08 0.79 1.34 0.04 0.06 0.005 0.31 - Material No.1.2311 0.41 1.45 0.008 1.92 0.63 - - 0.18 0.001 - - - 0.32 0.23 Material no.1.2312 0.39 1.52 0.09 1.87 0.28 - - 0.21 0.002 - - - 0.28 0.19

Claims (5)

1. Martensitaushärtbarer Stahl, insbesondere für die Herstellung von Kunststofformen, welcher aus in Gew.-%
Kohlenstoff 0,06 - 0,2
Silizium 0,15 - 0,8
Mangan 1,4 - 3,6
Schwefel 0,12 - 0,4
Chrom 0 - 0,9
Nickel 2,8 - 4,3
Vanadin 0,03 - 0,15
Kupfer 0,1 - 4,0
Aluminium 0,1 - 4,0
Aluminium + Kupfer 0,9 - 4,1
Niob 0,03 - 0,12
Zirkon 0,01 - 0,1
Kalzium 0 - 0,01
Titan 0,01 - 0,1
Molybdän 0 - 1,0
Wolfram 0 - 1,0
Mo + W 2
Figure imgb0006
0 - 1,5
Rest Eisen und herstellungsbedingten Verunreinigungen besteht.
1. Martensite-hardenable steel, in particular for the production of plastic molds, which consists of in% by weight
Carbon 0.06-0.2
Silicon 0.15-0.8
Manganese 1.4-3.6
Sulfur 0.12 - 0.4
Chromium 0 - 0.9
Nickel 2.8 - 4.3
Vanadium 0.03-0.15
Copper 0.1 - 4.0
Aluminum 0.1 - 4.0
Aluminum + copper 0.9 - 4.1
Niobium 0.03 - 0.12
Zircon 0.01-0.1
Calcium 0-0.01
Titanium 0.01-0.1
Molybdenum 0-1.0
Tungsten 0-1.0
Mon + W 2nd
Figure imgb0006
0 - 1.5
Rest of iron and manufacturing-related impurities.
2. Martensitaushärtbarer Stahl gemäß Anspruch 1, welcher aus in Gew.-%
Kohlenstoff 0,08 - 0,18
Silizium 0,25 - 0,40
Mangan 1,6 - 2,8
Schwefel 0,15 - 0,3
Chrom 0 - 0,5
Nickel 3,3 - 3,7
Vanadin 0,05 - 0,1
Kupfer 0,3 - 3,0
Aluminium 0,1 - 2,8
Aluminium + Kupfer 1,0 - 3,1
Niob 0,04 - 0,09
Zirkon 0,02 - 0,06
Titan 0,02 - 0,06
Kalzium 0 - 0.008
Molybdän 0 - 0,8
Wolfram 0 - 0,8
Molybdän + W 2
Figure imgb0007
0 - 1,0
Rest Eisen und herstellungsbedingten Verunreinigungen besteht.
2. Martensite hardenable steel according to claim 1, which consists of in wt .-%
Carbon 0.08-0.18
Silicon 0.25-0.40
Manganese 1.6-2.8
Sulfur 0.15 - 0.3
Chromium 0 - 0.5
Nickel 3.3 - 3.7
Vanadium 0.05-0.1
Copper 0.3-3.0
Aluminum 0.1 - 2.8
Aluminum + copper 1.0 - 3.1
Niobium 0.04-0.09
Zircon 0.02 - 0.06
Titanium 0.02 - 0.06
Calcium 0 - 0.008
Molybdenum 0-0.8
Tungsten 0-0.8
Molybdenum + W 2nd
Figure imgb0007
0-1.0
Rest of iron and manufacturing-related impurities.
3. Martensitaushärtbarer Stahl gemäß Anspruch 1, welcher aus in Gew.-%
Kohlenstoff 0,10 - 0,15
Silizium 0,25 - 0,35
Mangan 1,8 - 2,2
Schwefel 0,15 - 0,25
Chrom 0 - 0,5
Nickel 3,4 - 3,6
Vanadin 0,05 - 0,1
Kupfer 0,4 - 2,4
Aluminium 0,1 - 2,1
Aluminium + Kupfer 1,5 - 2,5
Niob 0,05 - 0,08
Zirkon 0,03 - 0,05
Titan 0,03 - 0,05
Kalzium 0,002 - 0.006
Molybdän 0 - 0,8
Wolfram 0 - 0,8
Molybdän + W 2
Figure imgb0008
0 - 1,0
Rest Eisen und herstellungsbedingten Verunreinigungen besteht.
3. Martensite hardenable steel according to claim 1, which consists of in wt .-%
Carbon 0.10 - 0.15
Silicon 0.25-0.35
Manganese 1.8-2.2
Sulfur 0.15-0.25
Chromium 0 - 0.5
Nickel 3.4-3.6
Vanadium 0.05-0.1
Copper 0.4-2.4
Aluminum 0.1 - 2.1
Aluminum + copper 1.5 - 2.5
Niobium 0.05-0.08
Zircon 0.03-0.05
Titan 0.03-0.05
Calcium 0.002 - 0.006
Molybdenum 0-0.8
Tungsten 0-0.8
Molybdenum + W 2nd
Figure imgb0008
0-1.0
Rest of iron and manufacturing-related impurities.
4. Martensitaushärtbarer Stahl, insbesondere für die Herstellung von Kunststofformen, welcher zusätzlich in Gew.-%
0,12 - 0,4, vorzugsweise 0,15 - 0,30, insbesondere 0,15 - 0,25 Schwefel
0.01 - 0,1, vorzugsweise 0,02 - 0,06, insbesondere 0,05 - 0,08 Zirkon,
0,01 - 0,1, vorzugsweise 0,02 - 0,06,insbesondere 0,05 - 0,08 Titan,
0.001 -0.01 Kalzium, enthält.
4. Martensite-hardenable steel, in particular for the production of plastic molds, which additionally in% by weight
0.12-0.4, preferably 0.15-0.30, in particular 0.15-0.25 sulfur
0.01-0.1, preferably 0.02-0.06, in particular 0.05-0.08 zircon,
0.01-0.1, preferably 0.02-0.06, in particular 0.05-0.08 titanium,
0.001-0.01 calcium.
5. verwendung eines martensitaushärtbaren Stahles gemäß Anspruch 1 oder 2 oder 3 als Werkstoff zur Herstellung von Kunststofformen.5. Use of a martensit-hardenable steel according to claim 1 or 2 or 3 as a material for the production of plastic molds.
EP90890088A 1989-04-24 1990-03-27 Maraging steel Ceased EP0395623A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT964/89A AT392982B (en) 1989-04-24 1989-04-24 MARTENSITABLE STEEL
AT964/89 1989-04-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0395623A1 true EP0395623A1 (en) 1990-10-31

Family

ID=3503863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP90890088A Ceased EP0395623A1 (en) 1989-04-24 1990-03-27 Maraging steel

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5013524A (en)
EP (1) EP0395623A1 (en)
JP (1) JPH02294449A (en)
KR (1) KR930009392B1 (en)
AT (1) AT392982B (en)
AU (1) AU621729B2 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5136992A (en) * 1990-07-12 1992-08-11 Mahle Gmbh Piston for internal combustion engines with forged sections made of steel
JP3440547B2 (en) * 1994-04-11 2003-08-25 大同特殊鋼株式会社 High hardness precipitation hardening mold material
JP3517505B2 (en) * 1996-01-16 2004-04-12 日立粉末冶金株式会社 Raw material powder for sintered wear resistant material
US6245289B1 (en) 1996-04-24 2001-06-12 J & L Fiber Services, Inc. Stainless steel alloy for pulp refiner plate
FR2748037B1 (en) * 1996-04-29 1998-05-22 Creusot Loire WELDABLE REPAIRABLE STEEL FOR THE MANUFACTURE OF MOLDS FOR PLASTIC MATERIALS
TW567233B (en) * 2001-03-05 2003-12-21 Kiyohito Ishida Free-cutting tool steel
FR2838137A1 (en) * 2002-04-03 2003-10-10 Usinor STEEL FOR THE MANUFACTURE OF MOLDS FOR INJECTION MOLDING OF PLASTIC MATERIALS OR FOR THE MANUFACTURE OF TOOLS FOR THE WORKING OF METALS
FR2838138B1 (en) * 2002-04-03 2005-04-22 Usinor STEEL FOR THE MANUFACTURE OF PLASTIC INJECTION MOLDS OR FOR THE MANUFACTURE OF WORKPIECES FOR METAL WORKING
KR101243208B1 (en) * 2010-12-23 2013-03-13 주식회사 포스코 Die steel with excellent toughness for plastic molding and manufacturing method thereof
CN116103567A (en) * 2023-01-31 2023-05-12 河钢工业技术服务有限公司 High-mirror-surface corrosion-resistant die steel and powder for 3D printing and preparation method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2715576A (en) * 1954-04-21 1955-08-16 Crucible Steel Co America Age hardening alloy steel of high hardenability and toughness
FR2189182A1 (en) * 1972-05-26 1974-01-25 Stora Kopparbergs Bergslags Ab
US3824096A (en) * 1971-06-21 1974-07-16 Daido Steel Co Ltd Manganese-nickel-aluminum-copper-molybdenum system age-hardenable steel for plastic molds

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB685080A (en) * 1950-07-14 1952-12-31 Kidde Walter Co Ltd Improvements relating to non-return valves
FR1500129A (en) * 1966-07-19 1967-11-03 Michelin & Cie Improvements to inner tube valves
US4016918A (en) * 1974-05-21 1977-04-12 Scovill Manufacturing Company Clamp in valves
JPS58123859A (en) * 1982-01-18 1983-07-23 Daido Steel Co Ltd Hot working tool steel
JPS5937738A (en) * 1982-08-26 1984-03-01 Yaesu Musen Co Ltd Constitution of radio communication device
JPS6059052A (en) * 1983-09-09 1985-04-05 Daido Steel Co Ltd Hot working tool steel
JPS63162811A (en) * 1986-12-26 1988-07-06 Kawasaki Steel Corp Manufacture of precipitation-hardening steel
JPH06204853A (en) * 1993-01-07 1994-07-22 Nec Corp Logic circuit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2715576A (en) * 1954-04-21 1955-08-16 Crucible Steel Co America Age hardening alloy steel of high hardenability and toughness
US3824096A (en) * 1971-06-21 1974-07-16 Daido Steel Co Ltd Manganese-nickel-aluminum-copper-molybdenum system age-hardenable steel for plastic molds
FR2189182A1 (en) * 1972-05-26 1974-01-25 Stora Kopparbergs Bergslags Ab

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02294449A (en) 1990-12-05
AT392982B (en) 1991-07-25
AU5374390A (en) 1990-10-25
KR900016489A (en) 1990-11-13
US5013524A (en) 1991-05-07
KR930009392B1 (en) 1993-10-02
AU621729B2 (en) 1992-03-19
ATA96489A (en) 1990-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60300867T2 (en) BLOCK STEEL FOR MANUFACTURING INJECTION MOLDING FOR PLASTIC MATERIAL OR FOR PRODUCING WORKPIECES FOR METAL WORKING
DE69423930T2 (en) Martensitic stainless steel with improved machinability
DE69716806T2 (en) Low alloy steel for the production of molds for plastic materials
DE69406512T3 (en) Steam turbine rotor and process for its manufacture
EP1538232B1 (en) Corrosion resistant austenitic steel
DE69908124T2 (en) STEEL MATERIAL FOR HOT TOOLS
DE3782122T2 (en) TURNABLE STAINLESS STEEL.
DE69608773T2 (en) Steel for the manufacture of divisible machine parts and machine parts made from this steel
DE60021670T2 (en) Method for producing a tool steel and tool
DE112016005198T5 (en) Wire rod with excellent cold forgeability and process for its production
DE102006010782A1 (en) High hardness stainless steel with excellent high gloss surface properties and process for its production
AT392982B (en) MARTENSITABLE STEEL
DE112016002489T5 (en) HEAT-RESISTANT AUSTENITIC CAST STEEL
DE2927091A1 (en) NON-MAGNETIC MANGANIC STEEL WITH EXCELLENT WELDABILITY AND WORKABILITY AND USE OF THIS STEEL
DE69900247T2 (en) STEEL AND METHOD FOR PRODUCING DIVISIBLE MACHINE PARTS
DE2705052A1 (en) HIGH-SPEED STEEL MANUFACTURED BY THE POWDER METALLURGY PROCESS, CONTAINING NITROGEN
AT393642B (en) USE OF AN IRON BASED ALLOY FOR THE POWDER METALLURGICAL PRODUCTION OF PARTS WITH HIGH CORROSION RESISTANCE, HIGH WEAR RESISTANCE AND HIGH TENSITY AND PRESSURE STRENGTH, ESPECIALLY FOR THE PROCESS
EP0425471A1 (en) Cold work tool steel with high compression strength and use of these steels
DE3628395C1 (en) Use of steel for plastic molds
DE69903403T2 (en) STAINLESS STEEL MARTENSITIC STEEL
DE69818117T2 (en) High-chromium, heat-resistant cast steel and pressure vessel made from it
EP0455625A1 (en) High strength corrosion-resistant duplex alloy
DE60209590T2 (en) cutting steel
WO2010046475A1 (en) Case-hardened steel
EP0566560B1 (en) Material for the cutting edge of bi-metal saw blades

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

17P Request for examination filed

Effective date: 19900413

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BE CH DE DK ES FR GB GR IT LI LU NL SE

17Q First examination report despatched

Effective date: 19920716

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

Owner name: BOEHLER EDELSTAHL GMBH

APAB Appeal dossier modified

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS NOAPE

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

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN REFUSED

18R Application refused

Effective date: 19991024

APAF Appeal reference modified

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSCREFNE