EP1052304A1 - Martensitischer korrosionsbeständiger Chromstahl - Google Patents

Martensitischer korrosionsbeständiger Chromstahl Download PDF

Info

Publication number
EP1052304A1
EP1052304A1 EP00890145A EP00890145A EP1052304A1 EP 1052304 A1 EP1052304 A1 EP 1052304A1 EP 00890145 A EP00890145 A EP 00890145A EP 00890145 A EP00890145 A EP 00890145A EP 1052304 A1 EP1052304 A1 EP 1052304A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
weight
leg
chromium steel
alloy
nitrogen
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.)
Granted
Application number
EP00890145A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1052304B1 (de
Inventor
Dr. Gerhard Lichtenegger
Johann Sammer
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 Edelstahl GmbH and Co KG
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 Edelstahl GmbH and Co KG filed Critical Boehler Edelstahl GmbH and Co KG
Publication of EP1052304A1 publication Critical patent/EP1052304A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1052304B1 publication Critical patent/EP1052304B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • 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
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/002Heat treatment of ferrous alloys containing Cr

Definitions

  • the invention relates to a corrosion-resistant chromium steel with 12 to 15 Wt% chromium.
  • the property profile of the Material essential, so that manufacturers increasingly Measure the demand for an improvement in the material properties in their Whole is made.
  • the hardness, the tempering behavior, the Temperature resistance, the corrosion resistance, the homogeneity of the Structures, the polishability and the like of known steels are said to be be increased or improved, so that a use of a new expensive alloy type can be omitted.
  • DE 39 01 470 C1 discloses a chromium steel containing 0.2 to molybdenum Add 0.7% by weight of nitrogen to make it corrosion resistant essential to increase. Alloys of this kind are corrosion-chemical improved, but may have lower hardness, poor polishability and have low structural homogeneity because in comparison with the Carbon content is given a high nitrogen concentration.
  • the invention now sets itself the task of an economical chrome steel to indicate the high hardness and temperature resistance with low Corrosion attack, a homogeneous microstructure and improved polishability owns.
  • a martensitic corrosion-resistant chromium steel contained in% by weight 0.2 up to 0.4 carbon 0.15 up to 0.5 silicon 0.15 up to 0.6 manganese 12.0 up to 15.0 chrome max 0.28 nickel 0.05 up to 0.19 nitrogen
  • Ratio carbon / nitrogen is above a value of 2.0, solved.
  • a morphologically favorable structure, in which the matrix hardness is one has high resistance, is due to the lack of strong nitride formers, such as was found, promoted, the elements titanium, aluminum, niobium and vanadium are unfavorably effective.
  • an aluminum content is below 0.17, at the most however, 0.19% by weight should be provided, in order not to tip the finely homogeneous Microstructure towards the formation of heterogeneous areas enable.
  • chrome steel can be achieved when the concentration of carbon is 0.25 to 0.30% by weight.
  • the material quality can be further increased according to the invention if the chromium steel has a maximum concentration of molybdenum plus (tungsten x 0.5) of at most 0.20 and / or the highest contents Titanium 0.01, preferably 0.006% by weight Aluminum 0.05, preferably 0.025% by weight Niobium 0.01 preferably 0.006% by weight be.
  • Tab. 1 lists tested materials with their chemical composition.
  • alloy C Si Mn Cr Mon Ni V W Ti Al Nb N 1 0.21 0.25 0.29 13.01 0.01 0.08 0.02 ⁇ 0.05 nb 0.02 nb 0.05 2nd 0.20 0.25 0.32 12.87 0.03 0.10 0.01 ⁇ 0.05 nb 0.02 nb 0.11 3rd 0.31 0.27 0.31 12.96 0.02 0.09 nb ⁇ 0.05 ⁇ 0.005 0.02 nb 0.12 4th 0.30 0.31 0.32 13.03 ⁇ 0.02 0.10 0.03 0.05 ⁇ 0.005 0.02 0.02 0.16 5 0.32 0.26 0.32 12.92 ⁇ 0.02 0.10 nb ⁇ 0.005 ⁇ 0.005 0.02 nb 0.21 6 0.40 0.44 0.30 12.97 ⁇ 0.02 0.08 nb nb nb nb 0.01 7 0.31 0.35 0.31 13.01 0.08 0.09 nb nb nb nb 0.01 7 0.31 0.35 0.31 13.01 0.08 0.09 nb n
  • alloy 1 corresponds to material number 1.2082
  • alloys 6 and 9 correspond to material number 1.2083
  • alloy 7 corresponds to Material number 1.4028
  • alloy 12 is the material number 1.2316.
  • Table 2 shows the results with regard to mechanical properties, corrosion resistance, polishability and dimensional stability in heat treatment for comparison, whereby a key figure was determined for the overall assessment of the material properties, which indicates the material quality can serve.
  • alloy Mechanical properties [%] Corrosion resistance [%] Polished tobacco [%] Dimension change rate [%] identification number comment 1 60 60 120 90 3.3 DIN 1.2082 2nd 70 70 110 100 3.5 Trial leg. 3rd 160 100 160 140 5.6 Trial leg. 4th - - - - - Trial leg. 5 80 120 120 100 4.2 Trial leg. 6 100 50 60 80 2.9 DIN 1.2083, 7 90 60 100 100 100 3.5 DIN 1.4028, 8th 95 70 100 100 3.7 Trial leg. 9 110 50 70 80 3.1 DIN 1.2083, 10th 120 70 80 90 3.6 Trial leg. 11 110 80 70 70 3.3 Trial leg. 12th 70 100 40 50 2.6 DIN 1.2316, 13 70 160 50 60 3.4 Trial leg.
  • the procedure for creating the key figures was as follows: The material that had the best overall material values (alloy 3) excluded. The highest of the remaining test alloys Property value of a species assessed at 100% and the other individual values of Materials in relation to this 100%. Then took place on this created basis also the determination of the percentage property values of the best or an alloy according to the invention 3. To represent the Material quality in its entirety characterizing one was carried out in each case Sum of the individual percentage values and a division of this sum 100.
  • Test alloy 4 yielded, obviously due to the high Nitrogen content, a porous or leaky block structure and must in the comparative considerations are left out.
  • Fig. 2 shows the dependence of hardness on the annealing time and conveys a very good long-term behavior of a leg according to the invention.
  • 3 at 550 ° C that is, one This material is particularly suitable for higher loads Working temperatures over long periods, as is the case with glass molds, for example given is. this favorable material property can be economically advantageous Reduction of the cycle side can be used, that is, with the same service life of the This tool is used at a higher temperature.
  • Fig. 3 the corrosion resistance of the leg is compared with standard alloys. 3 shown. Alloy 3 according to the invention achieves this Corrosion resistance of a 17% chromium steel (material number 1.2316).

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)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen martensitischen korrosionseständigen Chromstahl. Um das Härte- und Anlaßverhalten, insbesondere das Langzeitanlaßverhalten, sowie die Korrosionsbeständigkeit und die Polierfähigkeit zu verbessern, wird erfindungsgemäß folgende chemische Zusammensetzung des Werkstoffes vorgeschlagen: 0,2 bis 0,4 Gew.-% Kohlenstoff, 0,15 bis 0,5 Gew.-% Silizium, 0,15 bis 0,6 Gew.-% Mangan, 12,0 bis 15,0 Gew.-% Chrom, 0,05 bis 0,19 Gew.-% Stickstoff Rest Eisen und Verunreinigungen mit der Maßgabe, daß das Verhältnis Kohlenstoff/Stickstoff über einem Wert von 2,0 liegt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen korrosionsbeständigen Chromstahl mit 12 bis 15 Gew.-% Chrom.
Stähle, die mit 12 bis 15 Gew.-% Chrom legiert sind, finden in der modernen Technik ein großes Anwendungsfeld vor. Legierungen dieser Art weisen im wesentlichen Rostbeständigkeit auf und die mechanischen Eigenschaften können durch jeweilige legierungstechnische Maßnahmen und durch thermische Vergütungsbehandlung des Materials in weite Grenzen eingestellt werden.
12- 15%ige Chromstähle mit 0,25 bis 0,40 Gew.-% Kohlenstoff sind seit langem bekannt und finden sich beispielsweise in der Stahl - Eisen- Liste unter den Werkstoffnummern 1.2083, 1.2316, 1.4028. Als Verwendungszweck sind dafür Kunststofformen sowie Federn und Kolbenstangen angegeben.
Für jeweilige Verwendungszwecke ist jedoch zumeist das Eigenschaftsprofil des Werkstoffes von wesentlicher Bedeutung, so daß an die Hersteller in zunehmendem Maße die Forderung nach einer Verbesserung der Materialeigenschaften in ihrer Gesamtheit gestellt wird. Mit anderen Worten, die Härte, das Anlaßverhalten, die Temperaturbeständigkeit, die Korrosionsbeständigkeit, die Homogenität des Gefüges, die Polierbarkeit und dergleichen von bekannten Stählen sollen jeweils erhöht bzw. verbessert werden, so daß ein anforderungsgemäßer Einsatz eines neuen teureren Legierungstyps unterbleiben kann.
Aus der DE 39 01 470 C1 ist bekannt, einem molybdänhaltigen Chromstahl 0,2 bis 0,7 Gew.-% Stickstoff zuzulegieren, um dessen Korrosionsbeständigkeit wesentliche zu erhöhen. Derartige Legierungen sind zwar korrosionschemisch verbessert, können jedoch eine geringere Härte, eine verschlechterte Polierbarkeit und geringe Gefügehomogenitäten besitzen, weil im Vergleich mit dem Kohlenstoffgehalt eine hohe Stickstoffkonzentration gegeben ist.
Eine Verwendung eines Molybdän, Wolfram, Nickel, Vanadin und 0,2 bis 1,0 Gew.-% Stickstoff beinhaltenden korrosionsbeständigen Chromstahls, der einer speziellen Wärmebehandlung unterworfen wird, für Werkzeuge und Gegenstände mit hoher Festigkeit bei Raumtemperatur und bei 500°C ist aus der DE 42 12 966 C1 bekannt geworden. Diese Legierung weist auf Grund von Vanadin- bzw. Vanadin und Niob- Nitridausscheidungen eine hohe Warmfestigkeit sowie dergleichen Verschleißfestigkeit auf, deren verschlechterte Polierfähigkeit sowie Gefügehomogenität auf Grund hoher Stickstoffkonzentrationen die Verwendbarkeit des Materials einschränken können.
Die Erfindung setzt sich nun zur Aufgabe, einen wirtschaftlichen Chromstahl anzugeben, der eine hohe Härte und Temperaturbeständigkeit bei geringem Korrosionsangriff, eine homogene Mikrostruktur und eine verbesserte Polierbarkeit besitzt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen martensitischen korrosionsbeständigen Chromstahl enthalten in Gew.-%
0,2 bis 0,4 Kohlenstoff
0,15 bis 0,5 Silizium
0,15 bis 0,6 Mangan
12,0 bis 15,0 Chrom
max 0,28 Nickel
0,05 bis 0,19 Stickstoff
Rest Eisen und herstellungsbedingte Verunreinigungen mit der Maßgabe, daß das Verhältnis Kohlenstoff/Stickstoff über einem Wert von 2,0 liegt, gelöst.
Die derart erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß bei einer Korrosionsbeständigkeit des wärmebehandelten Werkstoffes, welche mit 17%igen Cr-Stählen vergleichbar ist, dessen Härte erhöht und das Langzeit- Anlaßverhalten wesentlich verbessert ist, so daß bei einer Glasformpressung, beispielsweise bei der Herstellung von Frontteilen von Bildschirmen, eine wesentlich größere Standzeit der Werkzeuge erreicht wird. Ebenso erheblich sind die mit dem erfindungsgemäßen Werkstoff erreichten Vorteile einer homogenen Mikrostruktur und einer besonders guten Polierbarkeit, wobe diese Eigenschaften bei der vorher dargelegten Verwendung als Glasformteil eine Verbesserung der Erzeugungsgüte und eine günstige Werkzeugherstellung erbringen können. Diese Vorteile sind auch bei der Fertigung und bei der Verwendung von Kunststofformen relevant, wobei die verbesserte Korrosionsbeständigkeit des Stahles zussätzlich deren Einsetzbarkeit verlängert. In diesem Zusammenhang ist die Fertigung von Linsen und CD's zu nennen, für welche die Werkzeuge oder Formen eine vorzügliche Bearbeitbarkeit ind eine hohe Oberflächengüte aufweisen und in der Produktion möglichst lange erhalten müssen.
Eine morphologisch günstige Gefügestruktur, bei welcher auch die Matrixhärte eine hohe Beständigkeit aufweist, wird durch ein Fehlen von starken Nitridbildnern, wie gefunden wurde, gefördert, wobei die Elemente Titan, Aluminium, Niob und Vanadin ungünstig wirksam sind. Allerdings ist ein Aluminiumgehalt unter 0,17, höchstens jedoch von 0,19 Gew.-% vorzusehen, um nicht ein Kippen der fein- homogenen Mikrostruktur in Richtung einer Ausbildung von heterogenen Bereichen zu ermöglichen.
Besonders günstige Eigenschaften des Chromstahles können erreicht werden, wenn die Konzentration an Kohlenstoff 0,25 bis 0,30 Gew.-% beträgt.
Wenn in einschränkender Weise die Konzentration von Stickstoff 0,07 bis 0,15 Gew.-%, vorzugsweise 0,08 bis 0,12 Gew.-%, beträgt, ist mit Sicherheit eine überragende Polierbarkeit des Werkstoffes mit günstigen mechanischen und korrosionschemischen Kennwerten einstellbar.
Die Werkstoffgüte kann erfindungsgemäß weiter gesteigert werden, wenn der Chromstahl eine maximale Konzentration an Molybdän plus( Wolfram x 0,5) von höchstens 0,20 besitzt und/oder die höchsten Gehalte an
Titan 0,01, vorzugsweise 0,006 Gew.-%
Aluminium 0,05, vorzugsweise 0,025 Gew.-%
Niob 0,01 vorzugsweise 0,006 Gew.-%
betragen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Versuchsergebnissen näher erläutert. In Tab. 1 sind geprüfte Werkstoffe mit deren chemischen Zusammensetzung aufgeführt.
Legierung C Si Mn Cr Mo Ni V W Ti Al Nb N
1 0,21 0,25 0,29 13,01 0,01 0,08 0,02 <0,05 n.b. 0,02 n.b. 0,05
2 0,20 0,25 0,32 12,87 0,03 0,10 0,01 <0,05 n.b. 0,02 n.b. 0,11
3 0,31 0,27 0,31 12,96 0,02 0,09 n.b. <0,05 <0,005 0,02 n.b. 0,12
4 0,30 0,31 0,32 13,03 <0,02 0,10 0,03 0,05 <0,005 0,02 0,02 0,16
5 0,32 0,26 0,32 12,92 <0,02 0,10 n.b. <0,005 <0,005 0,02 n.b. 0,21
6 0,40 0,44 0,30 12,97 <0,02 0,08 n.b. n.b. n.b. n.b. n.b. 0,01
7 0,31 0,35 0,31 13,01 0,08 0,09 n.b. n.b. n.b. n.b. n.b. 0,01
8 0,33 0,46 0,26 12,67 0,10 0,2 n.b. 0,05 n.b. 0,03 n.b. 0,01
9 0,39 0,28 0,29 13,02 0,03 0,3 0,02 n.b. n.b. n.b. n.b. 0,06
10 0,40 0,31 0,31 12,98 0,06 0,10 n.b. n.b. n.b. n.b. n.b. 0,11
11 0,41 0,27 0,29 12,99 0,06 0,09 n.b. n.b. n.b. n.b. n.b. 0,14
12 0,35 0,31 0,35 16,51 1,10 0,78 0,03 0,06 n.b. n.b. 0,006 0,02
13 0,36 0,25 0,31 16,72 1,12 0,76 0,03 0,05 n.b. n.b. n.b. 0,18
Die Legierung 1 entspricht nach DIN der Werkstoffnummer 1.2082, die Legierungen 6 und 9 entsprechen der Werkstoffnummer 1.2083, die Legierung 7 entspricht der Werkstoffnummer 1.4028 und schließlich ist die Legierung 12 der Werkstoffnummer 1.2316 zuzuordnen. Diese DIN-Werkstoffe dienen dem Vergleich mit der erfindungsgemäßen Legierungszusammensetzung.
Die Tab. 2 zeigt für die aufgeführten Legierungen aus Tabelle 1 die Ergebnisse hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften, der Korrosionsbeständigkeit, der Polierbarkeit und der Maßbeständigkeit bei der Wärmebehandlung zur vergleichenden Betrachtung, wobei für die Gesamtbeurteilung der Materialeigenschaften eine Kennzahl ermittelt wurde, die zur Angabe der Werkstoffgüte dienen kann.
Legierung Mech. Eigensch. [%] Kormsionsbest. [%] Poliertoarkelt [%] Maßänderungsst [%] Kennzahl Bemerkung
1 60 60 120 90 3,3 DIN 1.2082
2 70 70 110 100 3,5 Versuchleg.
3 160 100 160 140 5,6 Versuchleg.
4 -- -- -- -- -- Versuchleg.
5 80 120 120 100 4,2 Versuchleg.
6 100 50 60 80 2,9 DIN 1.2083,
7 90 60 100 100 3,5 DIN 1.4028,
8 95 70 100 100 3,7 Versuchleg.
9 110 50 70 80 3,1 DIN 1.2083,
10 120 70 80 90 3,6 Versuchleg.
11 110 80 70 70 3,3 Versuchleg.
12 70 100 40 50 2,6 DIN 1.2316,
13 70 160 50 60 3,4 Versuchleg.
Bei der Erstellung der Kennzahlen wurde wie folgt vorgegangen: Der Werkstoff, der insgesamt die besten Materialwerte aufwies (Legierung 3) wurde ausgeklammert. Von den restlichen Versuchslegierungen wurde der jeweils höchste Eigenschaftswert einer Art mit 100% beurteilt und die übrigen Einzelwerte der Werkstoffe in Relation zu diesen 100% gesetzt. Sodann erfolgte auf dieser geschaffenen Basis auch die Ermittlung der prozentualen Eigenschaftswerte der besten bzw. einer erfindungsgemäßen Legierung 3. Zur Darstellung der die Werkstoffgüte in ihrer Gesamtheit kennzeichnenden Kennzahl erfolgte jeweils eine Summierung der prozentualen Einzelwerte und eine Division dieser Summe durch 100.
Die Versuchslegierung 4 erbrachte, offensichtlich auf Grund des hohen Stickstoffgehaltes, eine porige bzw. undichte Blockstruktur und muß in der vergleichenden Betrachtung ausgespart bleiben.
Nachstehend sind die Untersuchungsergebnisse stichwortartig begründet:
  • Leg. 1 und 2 : Zu geringe Härteannahme durch den zu geringen Kohlenstoffgehalt.
  • Leg. 3: Optimal durch optimale Abstimmung der Legierungselemente und Stickstoff; patentgemäße Legierung
  • Leg. 5: Über Druckumschmelzen hergestellt, zu hoher Restaustenitanteil wirkt sich negativ auf die Maßänderungsstabilität aus.
  • Leg. 6 und 9: Norm-Werkstoff; ungünstige Mikrostruktur ( Karbidbelegungen an den Korngrenzen und sog. Stringers), daraus folgen auch ungünstige Korrosionsbeständigkeit, Polierbarkeit und Maßänderungsstabilität.
  • Leg. 7 und 8: Norm- Werkstoff; durch geringeren Kohlenstoff gleichmäßigere Karbidverteilung, d.h. günstigere Polierbarkeit und Maßänderungsstabilität (weil kein Restaustenit), jedoch unzureichende Korrosionsbeständigkeit.
  • Leg. 10: Korrosionsbeständigkeit ist besser im Vergleich mit Leg. 6 und 9, aber duch zu hohen C-Gehalt auch ungünstige Karbidverteilung, was sich schlecht auf die Polierbarkeit und Maßänderungsstabilität auswirkt.
  • Leg. 11: Korrosion ist im Vergleich mit Leg. 10 besser, aber C+ N ist zu hoch, d.h, der Restaustenitanteil ist zu hoch, d.h. schlechter Einfluß auf die Polierbarkeit und Maßänderungsstabilität.
  • Leg. 12: Norm-Werkstoff mit 17% Cr. Ungünstige Gefügeausbildung, d.h. schlechte Polierbarkeit und Maßänderungsstabilität, auch schlechte mechanische Eigenschaften, die Korrosionsbeständigkeit ist durch den hohen Cr-Gehalt gut.
  • Leg. 13: Aufgestickte Variante der Leg. 12, sehr gute Korrosionsbeständigkeit, Gefügeeigenschaften werden durch N jedoch nur unzureichend verbessert.
  • Anhand des Härte- und Anlaßverhaltend ( Fig. 1), des Langzeitverhaltens (Fig.2), eines Korrosionstests ( Fig. 3), einer Gegenüberstellung von Gefügebildern (Fig.I 4a, 4b) und einer Polierfähigkeitsprüfung ( Fig.5) wird eine erfindungsgemäße Legierung 3 mit Normlegierungen verglichen.
    Aus Fig. 1 ist entnehmbar, daß im Vergleich mit den Normlegierungen 7 und 9 die Legierung 3 über den gesamten Anlaßbereich ein höheres Härtevermögen aufweist. Der Grund für dieses Verhalaten ist in dem ausgewogenen Verhältnis der Legierungselemente zueinander bzw. der günstigen Wechselwirkung der Aktivitäten der Elemente in Verbindung mit Stickstoff zu sehen. Ein hohes Härtevermögen bei einer Anlaßtemperatur von 200°C ist beispielsweise für niedrigangelassene korrosionsbeständige Kunststofformen von Vorteil.
    Fig. 2 zeigt die Abhängigkeit der Härte von der Glühdauer und vermittelt ein sehr gutes Langzeitverhalten einer erfindungsgemäßen Leg. 3 bei 550°C, das heißt, eine besondere Eignung dieses Werkstoffes für Belastungen bei höheren Arbeitstemperaturen über lange Zeiten, wie dies zum Beispiel bei Glaspreßformen gegeben ist. diese günstige Materialeigenschaft kann wirtschaftlich vorteilhaft zur Verrrinerung der Zyklusseite genützt werden, das heißt, bei gleicher Standzeit des Werkzeuges ist dieses bei höhrerer Temperatur im Einsatz.
    In Fig. 3 ist vergleichend mit Normlegierungen die Korrosionsbeständigkeit der Leg. 3 dargestellt. Dabei erreicht die erfindungsgemäße Legierung 3 die Korrosionsbeständigkeit einers 17%igen Chromstahles ( Werkstoffnummer 1.2316).
    Aus den Fig. 4a und 4b kann entnommen werden, daß die erfindungsgemäße Legierung 3 eine morphologisch wesentlich gleichmäßigere Gefügeausbildung als der genormte, als gut polierbar geltende Werkstoff DIN 1.428 besitzt. Dafür ist synergetisch die Wirkung bzw. Wechselwirkung der Legierungselemente mit dem Stickstoff maßgebend.
    In Fig. 5 ist anhand von vergleichenden Polierfähigkeitsuntersuchungen augenfällig der Vorteil einer Legierung 3 gemäß der Erfindung dargestellt, die insbesondere durch eine besondere Gefügehomogenität diese günstige Eigenschaft aufweist.

    Claims (5)

    1. Martensitischer korrosionsbeständiger Chromstahl enthaltend in Gew.-% 0,2 bis 0,4 Kohlenstoff 0,15 bis 0,5 Silizium 0,15 bis 0,6 Mangan 12,0 bis 15,0 Chrom max 0,28 Nickel 0,05 bis 0,19 Stickstoff
      Rest Eisen und herstellungsbedingte Verunreinigungen mit der Maßgabe, daß das Verhältnis Kohlenstoff/Stickstoff über einem Wert von 2,0 liegt.
    2. Chromstahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration an Kohlenstoff 0,25 bis 0,30 Gew.-% beträgt.
    3. Chromstahl nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration an Stickstoff 0,07 bis 0,15 Gew.-%, vorzugsweise 0,08 bis 0,12 Gew.-%, beträgt.
    4. Chromstahl nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Konzentration an Molybdän plus ( Wolfram x 0,5) höchstens 0,28 Gew.-% beträgt.
    5. Chromstahl nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Konzentration an Titan 0,01 , vorzugsweise 0,006 Gew.-% Aluminium 0,05, vorzugsweise 0,025 Gew.-% Niob 0,01, vorzugsweise 0,006 Gew.-%
      betragen.
    EP00890145A 1999-05-10 2000-05-09 Martensitischer korrosionsbeständiger Chromstahl Expired - Lifetime EP1052304B1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    AT0084399A AT407647B (de) 1999-05-10 1999-05-10 Martensitischer korrosionsbeständiger chromstahl
    AT84399 1999-05-10

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP1052304A1 true EP1052304A1 (de) 2000-11-15
    EP1052304B1 EP1052304B1 (de) 2005-12-28

    Family

    ID=3501056

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP00890145A Expired - Lifetime EP1052304B1 (de) 1999-05-10 2000-05-09 Martensitischer korrosionsbeständiger Chromstahl

    Country Status (8)

    Country Link
    EP (1) EP1052304B1 (de)
    AT (2) AT407647B (de)
    DE (1) DE50011941D1 (de)
    DK (1) DK1052304T3 (de)
    ES (1) ES2254128T3 (de)
    HK (1) HK1034542A1 (de)
    PT (1) PT1052304E (de)
    SI (1) SI1052304T1 (de)

    Cited By (5)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    EP1717332A1 (de) * 2005-04-26 2006-11-02 BÖHLER Edelstahl GmbH Kunststoffform
    WO2008033084A1 (en) * 2006-09-13 2008-03-20 Uddeholm Tooling Aktiebolag Steel alloy, a holder or a holder detail for a plastic moulding tool, a tough hardened blank for a holder or holder detail, a process for producing a steel alloy
    EP2875926A1 (de) 2013-11-21 2015-05-27 Böhler Edelstahl GmbH & Co KG Verfahren zur Herstellung von Kunststoffformen aus martensitischem Chromstahl und Kunststoffform
    WO2015124169A1 (de) 2014-02-18 2015-08-27 Schmiedewerke Gröditz Gmbh CHROMSTAHL FÜR STARK VERSCHLEIßBEANSPRUCHTE MASCHINENTEILE, INSBESONDERE PELLETIERMATRIZEN
    CN109207856A (zh) * 2018-10-17 2019-01-15 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 含氮塑料模具扁钢及其生产方法

    Citations (5)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    JPH07278758A (ja) * 1994-04-13 1995-10-24 Nippon Steel Corp エンジンガスケット用ステンレス鋼とその製造方法
    JPH0860238A (ja) * 1994-08-23 1996-03-05 Nippon Steel Corp 熱間加工性および耐硫化物応力割れ性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼の製造法
    JPH08260037A (ja) * 1995-03-23 1996-10-08 Nippon Steel Corp 耐硫化物応力割れ性、靭性および熱間加工性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼の製造法
    JPH11106869A (ja) * 1997-09-30 1999-04-20 Sanyo Special Steel Co Ltd 高強度かつ耐食性の優れたマルテンサイト系ステンレス鋼
    EP0994199A1 (de) * 1998-10-05 2000-04-19 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Rostfreier Stahl für eine Dichtung und Herstellungsverfahren dafür

    Family Cites Families (7)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    JPS56151149A (en) * 1980-04-23 1981-11-24 Kubota Ltd Assembling type roll for continuous casting of slab
    AT377785B (de) * 1983-06-28 1985-04-25 Ver Edelstahlwerke Ag Chromhaeltige legierung
    KR910003538B1 (ko) * 1986-03-04 1991-06-04 가와사끼 세이데쓰 가부시끼가이샤 내산화성, 가공성 및 내식성이 우수한 마르텐사이트계 스테인레스강 및 그 제조방법
    JPH04325658A (ja) * 1991-04-24 1992-11-16 Daido Steel Co Ltd 耐熱鋳鋼
    US5458703A (en) * 1991-06-22 1995-10-17 Nippon Koshuha Steel Co., Ltd. Tool steel production method
    DE4133480A1 (de) * 1991-10-09 1993-04-15 Boehler Ag Nichtrostender chromlegierter stahl fuer kunststofformen
    AT405193B (de) * 1995-01-16 1999-06-25 Boehler Edelstahl Verwendung einer chromhältigen, martensitischen eisenbasislegierung für kunststofformen

    Patent Citations (5)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    JPH07278758A (ja) * 1994-04-13 1995-10-24 Nippon Steel Corp エンジンガスケット用ステンレス鋼とその製造方法
    JPH0860238A (ja) * 1994-08-23 1996-03-05 Nippon Steel Corp 熱間加工性および耐硫化物応力割れ性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼の製造法
    JPH08260037A (ja) * 1995-03-23 1996-10-08 Nippon Steel Corp 耐硫化物応力割れ性、靭性および熱間加工性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼の製造法
    JPH11106869A (ja) * 1997-09-30 1999-04-20 Sanyo Special Steel Co Ltd 高強度かつ耐食性の優れたマルテンサイト系ステンレス鋼
    EP0994199A1 (de) * 1998-10-05 2000-04-19 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Rostfreier Stahl für eine Dichtung und Herstellungsverfahren dafür

    Non-Patent Citations (4)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Title
    PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1996, no. 02 29 February 1996 (1996-02-29) *
    PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1996, no. 07 31 July 1996 (1996-07-31) *
    PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1997, no. 02 28 February 1997 (1997-02-28) *
    PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1999, no. 09 30 July 1999 (1999-07-30) *

    Cited By (7)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    EP1717332A1 (de) * 2005-04-26 2006-11-02 BÖHLER Edelstahl GmbH Kunststoffform
    WO2008033084A1 (en) * 2006-09-13 2008-03-20 Uddeholm Tooling Aktiebolag Steel alloy, a holder or a holder detail for a plastic moulding tool, a tough hardened blank for a holder or holder detail, a process for producing a steel alloy
    EP2875926A1 (de) 2013-11-21 2015-05-27 Böhler Edelstahl GmbH & Co KG Verfahren zur Herstellung von Kunststoffformen aus martensitischem Chromstahl und Kunststoffform
    CN104651745A (zh) * 2013-11-21 2015-05-27 百乐特殊钢有限两合公司 由马氏体铬钢制造塑料模具的方法以及塑料模具
    WO2015124169A1 (de) 2014-02-18 2015-08-27 Schmiedewerke Gröditz Gmbh CHROMSTAHL FÜR STARK VERSCHLEIßBEANSPRUCHTE MASCHINENTEILE, INSBESONDERE PELLETIERMATRIZEN
    CN109207856A (zh) * 2018-10-17 2019-01-15 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 含氮塑料模具扁钢及其生产方法
    CN109207856B (zh) * 2018-10-17 2020-04-14 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 含氮塑料模具扁钢及其生产方法

    Also Published As

    Publication number Publication date
    SI1052304T1 (sl) 2006-04-30
    ATE314501T1 (de) 2006-01-15
    PT1052304E (pt) 2006-05-31
    AT407647B (de) 2001-05-25
    DE50011941D1 (de) 2006-02-02
    EP1052304B1 (de) 2005-12-28
    ES2254128T3 (es) 2006-06-16
    ATA84399A (de) 2000-09-15
    DK1052304T3 (da) 2006-05-15
    HK1034542A1 (en) 2001-10-26

    Similar Documents

    Publication Publication Date Title
    DE69818138T2 (de) Kaltarbeitswerkzeugstahlteilchen mit hoher Schlagfestigkeit aus Metallpulver und Verfahren zu seiner Herstellung
    EP0721995B1 (de) Verwendung einer Eisenbasislegierung für Kunststofformen
    AT409389B (de) Pm-schnellarbeitsstahl mit hoher warmfestigkeit
    EP0348380B1 (de) Verwendung einer Eisenbasislegierung zur pulvermetallurgischen Herstellung von Teilen mit hoher Korrosionsbeständigkeit, hoher Verschleissfestigkeit sowie hoher Zähigkeit und Druckfestigkeit, insbesondere für die Kunststoffverarbeitung
    EP1233080B1 (de) Stahl für Kunststofformen und Verfahren zur Wärmebehandlung desselben
    EP1300482B1 (de) Warmarbeitsstahlgegenstand
    EP3412790B1 (de) Ausscheidungshärtender stahl und verwendung eines solchen stahls für warmumformwerkzeuge
    DE69115356T2 (de) Ausscheidungshärtender Werkzeugstahl
    EP0341643B1 (de) Korrosionsbeständiger Kaltarbeitsstahl und diesen Kaltarbeitsstahl aufweisender Stahlmatrix-Hartstoff-Verbundwerkstoff
    EP0257262A1 (de) Martensitaushärtbarer Stahl
    EP1052304B1 (de) Martensitischer korrosionsbeständiger Chromstahl
    EP0733719B1 (de) Eisenbasislegierung zur Verwendung bei erhöhter Temperatur
    DE60126646T2 (de) Stahllegierung, halter und haltereinzelteile für kunststoff-formwerkzeuge und vergütete rohlinge für halter und haltereinzelteile
    AT405297B (de) Duplexlegierung für komplex beanspruchte bauteile
    DE202010018445U1 (de) Scherenmesser einer Schrottschere
    WO2010046475A1 (de) Einsatzstahl
    DE3720605C2 (de)
    DE102017215222A1 (de) Einsatzhärtbare Edelstahllegierung
    EP1471160B1 (de) Kaltarbeitsstahl-Gegenstand
    EP1445339B1 (de) Legierung und Gegenstand mit hoher Warmfestigkeit und hoher thermischer Stabilität
    DE102018108173A1 (de) Austenitische Legierung und Verfahren zum Herstellen einer stickstoffhaltigen austenitischen Legierung
    AT372709B (de) Schneidwerkzeug aus legiertem stahl
    EP0694622A1 (de) Korrosionbeständige Legierung und Verfahren zur Herstellung korrosionsbeständiger Schneidwaren
    AT407648B (de) Metallischer werkstoff mit hoher härte, hohem verschleisswiderstand und hoher zähigkeit
    DE102021211652A9 (de) Austenitlegierung, Rohteil und Bauteil sowie Verfahren

    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): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

    AX Request for extension of the european patent

    Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

    17P Request for examination filed

    Effective date: 20010115

    AKX Designation fees paid

    Free format text: AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

    AXX Extension fees paid

    Free format text: SI PAYMENT 20010115

    17Q First examination report despatched

    Effective date: 20010831

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

    Owner name: BOEHLER EDELSTAHL GMBH

    GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

    GRAS Grant fee paid

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

    GRAA (expected) grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: B1

    Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

    AX Request for extension of the european patent

    Extension state: SI

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

    Ref country code: IE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20051228

    REG Reference to a national code

    Ref country code: GB

    Ref legal event code: FG4D

    Free format text: NOT ENGLISH

    REG Reference to a national code

    Ref country code: CH

    Ref legal event code: EP

    Ref country code: CH

    Ref legal event code: NV

    Representative=s name: HANS RUDOLF GACHNANG PATENTANWALT

    REG Reference to a national code

    Ref country code: SE

    Ref legal event code: TRGR

    REG Reference to a national code

    Ref country code: IE

    Ref legal event code: FG4D

    Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

    REF Corresponds to:

    Ref document number: 50011941

    Country of ref document: DE

    Date of ref document: 20060202

    Kind code of ref document: P

    GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

    Effective date: 20060301

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

    Ref country code: GR

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20060328

    REG Reference to a national code

    Ref country code: DK

    Ref legal event code: T3

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

    Ref country code: MC

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

    Effective date: 20060531

    REG Reference to a national code

    Ref country code: PT

    Ref legal event code: SC4A

    Effective date: 20060328

    REG Reference to a national code

    Ref country code: ES

    Ref legal event code: FG2A

    Ref document number: 2254128

    Country of ref document: ES

    Kind code of ref document: T3

    REG Reference to a national code

    Ref country code: IE

    Ref legal event code: FD4D

    ET Fr: translation filed
    PLBE No opposition filed within time limit

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

    REG Reference to a national code

    Ref country code: HK

    Ref legal event code: GR

    Ref document number: 1034542

    Country of ref document: HK

    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

    Effective date: 20060929

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

    Ref country code: CY

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

    Effective date: 20051228

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

    Ref country code: DK

    Payment date: 20090513

    Year of fee payment: 10

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

    Ref country code: LU

    Payment date: 20090602

    Year of fee payment: 10

    Ref country code: PT

    Payment date: 20090424

    Year of fee payment: 10

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

    Ref country code: BE

    Payment date: 20090622

    Year of fee payment: 10

    REG Reference to a national code

    Ref country code: PT

    Ref legal event code: MM4A

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

    Effective date: 20101109

    BERE Be: lapsed

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

    Effective date: 20100531

    REG Reference to a national code

    Ref country code: DK

    Ref legal event code: EBP

    REG Reference to a national code

    Ref country code: SI

    Ref legal event code: KO00

    Effective date: 20101214

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

    Ref country code: PT

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

    Effective date: 20101109

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

    Ref country code: BE

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

    Effective date: 20100531

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

    Ref country code: DK

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

    Effective date: 20100531

    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: 20100509

    REG Reference to a national code

    Ref country code: CH

    Ref legal event code: NV

    Representative=s name: GACHNANG AG PATENTANWAELTE, CH

    REG Reference to a national code

    Ref country code: FR

    Ref legal event code: PLFP

    Year of fee payment: 17

    REG Reference to a national code

    Ref country code: FR

    Ref legal event code: PLFP

    Year of fee payment: 18

    REG Reference to a national code

    Ref country code: FR

    Ref legal event code: PLFP

    Year of fee payment: 19

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

    Ref country code: NL

    Payment date: 20190521

    Year of fee payment: 20

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

    Ref country code: DE

    Payment date: 20190522

    Year of fee payment: 20

    Ref country code: ES

    Payment date: 20190619

    Year of fee payment: 20

    Ref country code: FI

    Payment date: 20190517

    Year of fee payment: 20

    Ref country code: IT

    Payment date: 20190521

    Year of fee payment: 20

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

    Ref country code: FR

    Payment date: 20190521

    Year of fee payment: 20

    Ref country code: SE

    Payment date: 20190523

    Year of fee payment: 20

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

    Ref country code: CH

    Payment date: 20190523

    Year of fee payment: 20

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

    Ref country code: GB

    Payment date: 20190523

    Year of fee payment: 20

    Ref country code: AT

    Payment date: 20190517

    Year of fee payment: 20

    REG Reference to a national code

    Ref country code: DE

    Ref legal event code: R071

    Ref document number: 50011941

    Country of ref document: DE

    REG Reference to a national code

    Ref country code: NL

    Ref legal event code: MK

    Effective date: 20200508

    REG Reference to a national code

    Ref country code: CH

    Ref legal event code: PL

    REG Reference to a national code

    Ref country code: GB

    Ref legal event code: PE20

    Expiry date: 20200508

    REG Reference to a national code

    Ref country code: FI

    Ref legal event code: MAE

    REG Reference to a national code

    Ref country code: SE

    Ref legal event code: EUG

    REG Reference to a national code

    Ref country code: AT

    Ref legal event code: MK07

    Ref document number: 314501

    Country of ref document: AT

    Kind code of ref document: T

    Effective date: 20200509

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

    Ref country code: GB

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF EXPIRATION OF PROTECTION

    Effective date: 20200508

    REG Reference to a national code

    Ref country code: ES

    Ref legal event code: FD2A

    Effective date: 20220128

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

    Ref country code: ES

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF EXPIRATION OF PROTECTION

    Effective date: 20200510