FI106267B - Ruostumaton martensiittiteräs, jolla on parantunut työstettävyys - Google Patents
Ruostumaton martensiittiteräs, jolla on parantunut työstettävyys Download PDFInfo
- Publication number
- FI106267B FI106267B FI942801A FI942801A FI106267B FI 106267 B FI106267 B FI 106267B FI 942801 A FI942801 A FI 942801A FI 942801 A FI942801 A FI 942801A FI 106267 B FI106267 B FI 106267B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- less
- equal
- steel
- steels
- martensitic
- Prior art date
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
-
- 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
- C22C38/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
-
- 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
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
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)
- Catalysts (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
Description
, 106267
Ruostumaton martensiittiteräs, jolla on parantunut työs-tettävyys % Käsiteltävänä oleva keksintö koskee martensiitti-5 tyyppistä, ruostumatonta terästä, jonka työstettävyys on ψ parantunut. Rautalejeerinkejä, jotka sisältävät vähintään 10,5 % kromia, kutsutaan ruostumattomaksi teräkseksi.
Teräskoostumus sisältää muita alkuaineita lejeerin-kien rakenteen ja ominaisuuksien modifioimiseksi. Neljä 10 päärakennetta ovat: - martensiittiset teräkset - ferriittiset teräkset - austeniittiset teräkset - austenoferriittiset teräkset.
15 Martensiittiteräkset sisältävät yleensä 12 - 18 % kromia ja hiilipitoisuus voi olla noin 1 %:iin saakka. Monet lejeerautuvat alkuaineet kuten Ni, Mo, Si, Ti, V, Nb jne. mahdollistavat laajan ominaisuusalueen ja käyttökohteita, jotka voivat olla niinkin erilaisia kuin mekaaniset 20 rakenteet, työkalut, hienotakeet, kuumennettaessa syntyvät oksidit jne.
Erikoista niissä on se, että niissä yhdistyy lähinnä kromista johtuva hyvä korroosionkestävyys ja hyvät mekaaniset tunnusarvot, joiden katsotaan johtuvan marten-25 siittirakenteesta.
Tarjolla on runsaasti martensiittisia ruostumatto mia teräslaatuja, joiden koostumukset ja käyttöominaisuudet vaihtelevat hyvin laajasti. Tavallisimmista laaduista mainittakoon: 30 - nikkelittömät hiili/kromilaadut. Halutut tunnusarvot ovat kovuus, korroosionkestävyys ja kiillotettavuus; - laadut, jotka sisältävät 16 % kromia plus nikkeliä. Kromi antaa niille hyvän korroosionkestävyyden ja nikkeli (2 - 4 %) mahdollistaa martensiittisen rakenteen karkaisun 35 jälkeen; · 4 2 106267 - rakennekarkaistut laadut. Näillä on erinomainen korroosionkestävyys ja hyvät mekaaniset ominaisuudet; - parannetut, 12 % kromia sisältävät laadut (lisätty alku- w aineita kuten vanadiinia, molybdeenia, volframia, piitä, 5 niobiumia, titaania jne.). Tarkoituksena on materiaalin yhden tai useamman ominaisuuden kuten kuumalujuuden, viru-vuuden, iskusitkeyden, korroosionkestävyyden jne. parantaminen.
Kaikilla näillä laaduilla lopputuotteen rakenne ja 10 mekaaniset tunnusarvot riippuvat laajasti ottaen lämpökäsittelyistä. Kolme tavallista käsittelyä ovat karkaisu, päästö ja pehmeä hehkutus.
Karkaisun tehtävänä on muuttaa teräksen rakenne martensiittiseksi ja tehdä siitä hyvin kova.
15 Päästö mahdollistaa taottavuuden parantamisen, joka on hyvin pieni karkaisun jälkeen, ja pehmeä hehkutus mahdollistaa metallin saamisen, jota voidaan prosessata monimutkaisella tavalla kuten määrätyillä työstö- tai muovausmenetelmillä.
20 Kaikki käsittelyt riippuvat teräslaadun koostumuk sesta (päästölämpötilan, päästön keston, jäähdytystavan jne. säätö).
Martensiittisia, ruostumattomia teräksiä on hankala työstää. Tähän on useitakin syitä.
25 Niiden suuri kovuus aiheuttaa mekaanista väsymistä työkaluissa, joihin kohdistuu erittäin suuri leikkaus-rasitus ja jotka voivat tästä syystä särkyä.
Suuret kitkavoimat ja tämän ohella huono lämmönjohtavuus synnyttävät lisäksi korkeita lämpötiloja työkalun 30 ja materiaalin kosketuspinnassa ja seurauksena on lämpö-väsyminen ja diffuusiosta johtuva vaurioituminen.
: Useinkin tapahtuu lisäksi lastuamisalan pienenemis tä .
Todettakoon lopuksi, että kovien oksidien kuten 35 alumiinioksidin tai kromiitin mukanaolo lisää leikkaavien työkalujen kulumista.
106267 3
Syyt työkalujen kulumiseen ovat siten erilaiset käytettäessä martensiittisia teräksiä (suuri kovuus, huomattava kitka) kuin käytettäessä austeniittisia teräksiä (kylmätyöstettävyys, huono lämmönjohtavuus, huono lastut-5 tavuus).
Ψ
On käytetty useita teitä työstettävyyden parantamiseksi, mutta kaikkiin liittyy varjopuolia.
Rikin lisääminen, joka muodostaa mangaanisulfideja, jotka korvautuvat joskus kromilla, huonontaa korroosion-10 kestävyyttä, kuuma- ja kylmädeformoitumista, hitsattavuut ta ja mekaanisia tunnusarvoja poikkisuunnassa.
Seleenilisäys tukee rikin vaikutusta; seleenillä on taipumusta muodostaa sulfideista palloja ja tämä seurauksena mekaaniset tunnusarvot paranevat poikkisuunnassa. 15 Kalleuden lisäksi tämä alkuaine on erittäin myrkyllinen.
Myös telluurin lisääminen mahdollistaa pallojen muodostumisen sulfideista vähentäen siten teräksen aniso-tropiaa, erityisesti teräksen mekaanisten ominaisuuksien anisotropiaa. Telluuri parantaa myös sellaisenaan työstet-20 tävyyttä, mutta sen varjopuolena on kuumatyöstettävyyden väheneminen. Sen käyttö on tästä syystä rajoittunutta.
Teräkseen liukenematon lyijy muodostaa teräkseen lisättynä pyöreitä moduuleja, mutta tämän alkuaineen varjopuolia ovat myrkyllisyys ja taottavuuden huononeminen. 25 Uudelleenrikitetty, työstettävyydeltään parantunut . austeniittinen teräs, jonka painokoostumuksesta osa muo dostuu työstettävyyttä parantavasta kalsiumista ja hapes-ta, tunnetaan julkaisusta FR-A 2 648 477.
Tiedetään yleisesti, että austeniittisten, ruostu-30 mattomien terästen huono työstettävyys johtuu suureksi osaksi niiden pienestä lämmönjohtavuudesta, josta seuraa ^ ·' huono lämpövirtaus leikkaavan työkalun kosketuskohdassa ja työkalun nopea vaurioituminen, sekä näiden terästen hei- $ posta kylmäkarkaistumisesta, jolloin syntyy paikallisesti 35 erittäin kovia kohtia.
4 106267
Terästä työstettäessä johtavat korkeat leikkuuläm-pötilat siihen, että nämä sulkeumat toimivat työstettävän teräksen ja leikkaavien työkalujen välisenä voiteluaineena ja seurauksena on leikkaavien työkalujen vähentynyt kulu-5 minen ja työstettyjen tuotteiden paremmalta näyttävä pin ta .
Työstöä ajatellen austeniittiset teräkset eivät myöskään tarvitse mitään voimaperäistä lämpökäsittelyä, joka voisi modifioida teräksen ja sulkeumien fysikaalis--10 kemiallista tilaa.
Martensiittiset teräkset ovat toisaalta karkaistavissa ja niiden yhtenä tunnusarvona on suuri kovuus. Näin ollen ei ole täysin pystytty ratkaisemaan hankalaan työstöön liittyviä ongelmia.
15 Keksinnön tehtävänä on vähentää martensiittiteräs- ten työstöön liittyviä vaikeuksia ja samalla säilyttää niiden deformoituvuus eli kuuma- ja kylmätaottavuusominai-suudet, mekaaniset tunnusarvot ja yksilöllinen käyttäytyminen lämpökäsittelyssä.
20 Keksinnön kohteena on martensiittinen ruostumaton teräs, jonka työstettävyys on parantunut. Keksinnön mukaiselle teräkselle on tunnusomaista, että sen koostumus (painoprosentteina) on seuraava: - hiiltä alle 1,2 % 25 - piitä alle tai yhtä kuin 2 % - mangaania alle tai yhtä kuin 2 % - kromia 10,5 % < Cr <19 % - rikkiä alle tai yhtä kuin 0,55 % - kalsiumia yli 32*10'4 % 3 0 - happea yli 70*10'4 % - nikkeliä alle tai yhtä kuin 6 % .. - molybdeeniä alle tai yhtä kuin 3 % - alkuaineita valittuna ryhmästä volframi, koboltti, niobium, titaani, tantaali, zirkonium ja vanadiini seuraavis- 35 sa suhteissa: - volframia alle tai yhtä kuin 4 % 106267 - kobolttia alle tai yhtä kuin 4,5 % - niobiumia alle tai yhtä kuin 1 % - titaania alle tai yhtä kuin l % τ - tantaalia alle tai yhtä kuin 1 % 5 - zirkoniumia alle tai yhtä kuin 1 % - vanadiinia alle tai yhtä kuin 1 % - edelleen kuparia määränä l % < Cu < 5 % sillä ehdolla, että 2 % < Ni <6 % - ja anortiitti- ja/tai pseudowollastoniitti- ja/tai geh- 10 leniittityyppisiä kalkkisilikoaluminaattisulkeumia, lopun koostuessa teräksestä ja välttämättömistä epäpuhtauksista, kalsium- ja happipitoisuuden suhde Ca/O on 0,2 < Ca/O < 0,6 ja mainittu teräs on karkaistu lämpökäsittelyllä aina-15 kin kerran martensiittirakenteen aikaansaamiseksi.
Keksinnön muiden tunnusmerkkien mukaisesti: - teräs sisältää rikkiä pitoisuutena alle tai yhtä kuin 0,035 %, - teräs sisältää rikkiä pitoisuutena 0,15 % < S < 0,45 % 5 ja mainittu teräs rikitetään uudelleen, - teräs sisältää nikkeliä pitoisuutena 2 % <, Ni <. 6 % ja kuparia pitoisuutena 1 % <. Cu < 5 %, - ja/tai pseudowollastoniitti- ja/tai gehleniittityyppiä.
Alla kuvatut kokeet ja niihin liittyvät kuvat hel-10 pottavat keksinnön ymmärtämistä, r* Kuviossa 1 nähdään Si02-Ca0-Al203 kolmiodiagrammina, josta ilmenee teräkseen keksinnön mukaisesti lisättyjen oksidien koostumukset.
Kuviossa 2 nähdään käyriä, jotka kuvaavat työkalun 15 kulumista työstettäessä kuvassa mainittuja esimerkkejä.
Martensiittiterästen koostumukset ja ennen kaikkea *% ’ "' rakenne eroavat täysin esim. austeniittisista teräksistä. Martensiittiterästen käyttäytymiseen työstön aikana liit-w tyy erityisiä ongelmia.
20 Martensiittiterästen modifiointi ei takaa niiden ominaisuuksien säilymisen, saati parantumisen.
« » 6 106267
Martensiittiteräksiä voidaan karkaista ja niiden tunnusarvoihin kuuluu suuri kovuus.
Nämä teräkset eroavat metallurgisesti hyvinkin paljon austeniittisista teräksistä. Ne ovat toisaalta kar-5 kaistavissa ja näissä teräksissä kylmänä aikaansaatu kiderakenne ei ole verrattavissa austeniittiseen rakenteeseen.
Martensiittiterästen valmistus eroaa toisaalta monin tavoin austeniittisten terästen valmistuksesta.
Erityisesti edellisiä varten on olemassa lukuisia 10 lämpökäsittelyjä ja näillä aikaansaadaan metallin käyttö-tunnusarvot. Karkaisu (nopea jäähdytys korkeasta lämpötilasta alle lämpötilan Ms, jossa muuttuminen martensiitti-seksi alkaa, jolloin muuttuminen riippuu teräksen koostumuksesta) mahdollistaa martensiittisen rakenteen saamisen 15 lähdettäessä kuumana austeniittisesta rakenteesta. Karkaisua seuraa yleensä päästö (pitäminen lievässä lämmössä teräksestä riippuen), joka mahdollistaa taottavuuden parantamisen, joka on hyvin pieni karkaisun jälkeen.
Joitakin martensiittiteräslaatuja käsitellään peh-20 mentävästä. Tällaista käsittelyä käytetään, kun metallin on läpikäytävä monimutkaisia konversiooperaatioita kuten määrättyjä työstö- tai muovauskäsittelyjä. Metallin rakenne ei ole enää tämän jälkeen martensiittinen, vaan rakenne on ferriittinen siten, että raerajapinnoissa on kromikar-25 bideja.
.· Mutta sen martensiittinen rakenne ja mekaaniset tunnusarvot palautuvat asianmukaisen lämpökäsittelyn jälkeen .
Todettakoon lopuksi, että martensiittisten terästen 30 kemiallinen koostumus eroaa hyvin paljon austeniittisten terästen kemiallisesta koostumuksesta ja tämä selittyy 11 osaksi silläkin, että martensiittisen muutoksen alkamiseksi on lämpötilan Ms oltava riittävän korkea. Ne sisältävät vain vähäisen nikkeliä (alle 6 %) ja ruostumattomien te-35 rästen kromipitoisuus on pieni (11 - 19 % kromia).
’ 1 « 106267 7
Martensiittinen teräs tunnetaan keksinnön mukaisesti siitä, että sen painokoostumus on seuraava: - hiiltä alle 1,2 % - piitä alle tai yhtä kuin 2 % 5 - mangaania alle tai yhtä kuin 2 % w - kromia 10,5 < Cr <. 19 % - rikkiä alle tai yhtä kuin 0,4 % - kalsiumia yli 32 x 10'4 % - happea yli 70 x 10'4 % 10 Kalsium- ja happipitoisuuden suhde Ca/O on 0,2 < Ca/O <_ 0,6 ja mainittu teräs karkaistaan ainakin kerran martensiittirakenteen aikaansaamiseksi teräksessä.
Lisättäessä taottavia oksideja martensiittiseen koostumukseen on yllättäen havaittu, että valitut oksidit 15 eli anortiitti- ja/tai pseudowollastoniitti- ja/tai gehle-niittityyppiset kalkkisilikoaluminaatit, jotka ilmenevät kuvion 1 kolmiodiagrammista, ylläpitävät martensiittisen teräksen pääominaisuudet mainitun teräksen lämpökäsittelyjen jälkeen siten, että mekaaniset ominaisuudet eivät huo-20 none ja työstettävyysominaisuudet paranevat samalla huomattavasti .
Mutta taottavien oksidien sulkeumilla ei ole edullista vaikutusta työstettävyyteen vain siksi, että matriisi on sellaisenaan sopiva.
25 Havaittiin yllättäen, että niinkin erilaisessa ra- kennematriisissa kuin martensiittisten terästen matriisissa näillä oksideilla on edullinen vaikutus työstettävyyteen .
Lisäksi ei ollut valmistuseroista johtuen ilman 30 muuta selvää, että onnistuttaisiin aikaansaamaan samantyyppisiä sulkeumia teräksessä.
Oli erityisen yllättävää, että sulkeumien luonne ei muuttunut millään tavoin lämpökäsittelyissä.
Mm. ei tapahdu muutosta, ei ainakaan merkitsevää 35 muutosta, sulkeumien analyyttisessä koostumuksessa diffuu- 1 « 8 106267 sion vuoksi kiinteässä tilassa lämpökäsiteltäessä marten-siittisia teräksiä.
Lisäksi martensiittisten terästen työstöön liittyvät ongelmat ovat hyvin erilaisia kuin austeniittisiin 5 teräksiin liittyvät ongelmat.
Jälkimmäisiin verrattuna niitä ei voida kylmäkar-kaista ja niiden lämmönjohtavuus ei ole yhtä huono.
Martensiittisten terästen työstöön liittyvä pääongelma on toisaalta kovuus.
10 Ei ollut mitään syytä olettaa, että identtisillä sulkeumilla olisi edullinen vaikutus, koska syyt työstö-ongelmiin ovat niin erilaisia.
On havaittu, että työstettäessä martensiittisia teräksiä, taottavat oksidit kuumenevat riittävästi näiden 15 terästen työstölämpötilassa siten, että ne muodostavat voitelevan kalvon, joka uusiutuu jatkuvasti metallin sisältämien oksidisulkeumien vaikutuksesta. Tämä voiteleva kalvo pienentää materiaalin ja työkalun välistä kitkaa.
Siten on havaittu, että materiaalin suuresta kovuudesta 20 johtuvan kuormituksen vaikutus pienenee.
On testattu kahta ryhmää martensiittisia teräksiä, joista toisen painokoostumuksessa oli rikkiä pitoisuutena välillä 0,15 ja 0,45 % ja toisen painokoostumuksessa oli rikkiä pitoisuutena alle 0,035 %.
25 Havaittiin, että teräksen sisältämät taottavat ok- sidit eivät muuta niukasti rikkiä sisältävässä koostumuksessa eikä uudelleenrikitetyssä koostumuksessa korroosionkestävyyttä ja tämä koskee sekä piste- että kuoppakorroo-siota.
30 Yleisesti ottaen työstettävyyden parantuminen ei ole missään tapauksessa saavutettavissa tunnusarvojen ku-·· ten taottavuuden tai kuuma- tai kylmädeformoituvuuden kus tannuksella .
On myös havaittu, että lisätyt oksidit säilyttävät r 35 ominaisuutensa käytetystä lämpökäsittelystä riippumatta.
9 106267
Taottavat oksidit lisätään keksinnön mukaisesti ottamatta huomioon hiilipitoisuutta typen lisäyksen yhteydessä. Hiilipitoisuuden vähentäminen pyrkii - kuten on osoitettu - huonontamaan mekaanisia tunnusarvoja.
5 Keksintö koskee myös martensiittiterästä, jonka painokoostumukseen on lisätty 2 - 6 % nikkeliä ja 1 - 5 % kuparia tai myös alle 3 % molybdeenia.
Teräksien, jotka sisältävät yli 16 % kromia, on sisällettävä nikkeliä martensiittisen rakenteen saavutta-10 miseksi karkaisun jälkeen.
Ns. rakennekarkaistussa laadussa nikkelin tehtävänä on yllä kuvatun tehtävän lisäksi (delta-ferriitin määrän vähentäminen) muodostaa kuparin kanssa "Ni3Cu"-faasin, joka karkaisee metallin. Tässä tapauksessa karkaisu ei ole saa-15 vutettavissa pelkästään hiilellä, jonka pitoisuus on lisäksi suhteellisen pieni.
Yhdistelmänä metallin kanssa kupari mahdollistaa rakennekarkaisun saavuttamisen ja siten mekaanisten tun-nusarvojen paranemisen.
20 Molybdeeni parantaa korroosionkestävyyttä ja sillä on edullinen vaikutus kovuuteen päästön jälkeen ja molybdeeni parantaa myös iskusitkeyttä.
Keksinnön mukainen martensiittinen teräs voi myös sisältää stabiloivia alkuaineita valittuina ryhmästä volf-25 rami, koboltti, niobium,- titaani, tantaali ja zirkonium seuraavina painopitoisuuksina: - volframia alle tai yhtä kuin 4 % - kobolttia alle tai yhtä kuin 4,5 % - niobiumia alle tai yhtä kuin 1 % 30 - titaani alle tai yhtä kuin 1 % - tantaalia alle tai yhtä kuin 1 % - zirkoniumia alle tai yhtä kuin 1 %.
• · **
Esimerkissä, jossa sovelletaan keksinnön mukaista * martensiittista terästä A, koostumus on seuraava: 35 10 106267 C Si Μη
Teräs A 0,205 0,462 0,52
5 Cr Mo S P N
12,34 0,041 0,024 0,022 0,046 Tähän lisättiin: Ca = 30 x 10'4 %, O = 129 x 10'4 %. Kal-10 sium- ja happipitoisuuden suhde Ca/O oli 0,22.
Tässä esimerkissä teräs A sisälsi loppuosana alle 0,5 % nikkeliä ja alle 0,2 % kuparia.
Tätä terästä verrattiin kahteen vertailuteräkseen, joiden koostumus oli seuraava: 15 - - C Si Mn Ni vertailu 1 0,184 0,359 0;530 0,180 vertailu 2 0,194 0,364 0,731 0,313 2 0 - i =·^ ------------
Cr Mo Cu S P N
12,63 0,135 0,084 0,022 0,018 0,056 25 12,77 0,093 0,088 0,002 0,017 0,049
Testattiin kolmen teräksen sorvattavuus.
Sorvattiin täyskarbidipaloilla testissä, jonka merkintä oli Vb 30/0,3 ja jossa määritettiin nopeus, jolla 30 kylkikuluma oli 0,3 mm 30 minuutin työstön jälkeen, ja testissä karbidilla päällystetyillä paloilla, jonka mer-;; kintä oli Vb 15/0,15 ja jossa määritettiin nopeus, jolla kylkikuluma oli 0,15 mm 15 minuutin työstön jälkeen.
Alla olevasta taulukosta 1 käy ilmi, että mekaani-35 set ominaisuudet eivät muutu millään tavoin kahdessa läm-pöpehmennyskäsittelyssä taottavien oksidien sulkeumien 106267 11 lisäämisen jälkeen eli käsittelyssä, jossa öljy karkaistaan 950 °C:ssa, seisotetaan neljä tuntia 820 °C:ssa, jäähdytetään hitaasti 650 °C: seen ja jäähdytetään sitten ilmalla, ja "käsittelyssä", jossa karkaistaan 950 °C:ssa, 5 päästetään 640 °C:ssa ja jäähdytetään ilmassa.
•« • · 12 106267 CC CQ ο ο Λ o pq ce cc cc m cC ffi te te te e te e \ ίΛ \£> r- ΓΛ > en - - O CC CV O O C- M s oo oo rv esi t- vO vO 00 - - CV Nf O s- CV CT\ CO CO vO vD ia tPi m CV s-D crs - O O oo rv ir> «e rv rv rv s- r- s- I—t O rv •'ctjrvvoor^r'-^i·
At ΟΡπΟΟΟΟΟΓΛΓ^νΛ S cv rv rv o oo c- M a cc 3
P
e e cd v\ -<t ~<f 00 C- 0s E-c SfPo^^i^fmvoCT' tes CP, νΛ 00 0s 00 >»
rH
CD >s >J >s
P P P P
-P -P -P -P t>s >a >»
•P CD CD CD P -P P
ra e e e ι-h t—i iH
:cd e e C CD CD CD
Ai CD CD CD P P P
CO S S S -H ·Η ·Η p, ί! Λ Λ n m m S cd cd cd :cd :cd :cd
;cd p, ft ft Λ ϋ M
PI
e ' P · '. cd cv t— <s! cv *— * cd
Pl :o e es :o e e
P i—I rH P r-f rV
e ·η ·η e ή ·η •H cd cd ·Η cd cd ra p p m p p
Ai p (h Ai P P
(D CD ID CD CD CD
se > > te > > 13 106267
Testit osoittavat, että ns. "käsiteltyjä" teräksiä on helpompi työstää kuin pehmennettyjä teräksiä.
Toisena käyttöesimerkkinä on keksinnön mukainen martensiittinen teräs, jonka painokoostumuksessa on vain 5 seuraavat alkuaineet: C Si Mn Cr Mo
Teräs B 0,196 0,444 0,555 12,10 0,073 10 ______
9 P N Ca 0 Ca/O
Teräs B 0,0263 0,019 0,053 41k10'4 99*10'4 0,41 15 Tässä esimerkissä teräs B sisälsi loppuosana alle 0,5 % nikkeliä ja alle 0,2 % kuparia.
Tätä terästä verrattiin standardivertailuteräkseen, jonka koostumuksessa ei ollut taottavia oksideja ja jonka koostumus oli seuraava: 20 C Si Mn Ni Cr Mo
Vert.3 0,214 0,344 0,564 0,354 12,32 0,097 .25
Cu S P N Ca O Ca/O
Vert. 3 0,106 0,261 0,017 0,054 45xl0‘4 30
Alla olevasta taulukosta 2 voidaan havaita, että • verrattaessa vertailuteräksen 3 ja keksinnön mukaisen te räksen B mekaanisia tunnusarvoja niillä ei ole pehmen- 35 netyssä eikä käsitellyssä tilassa merkitseviä eroja.
14 106267
Vertailu 3 Teräs B
Pehmennetty Käsitelty Pehmennetty Käsitelty 5 _________
Rm{MPa) 559 803 566 787
RpO,2(MPa) 418 636 408 600 A % 29 18,7 29 19 10 Z % 67,5 60,5 67 63
Taulukko 2 15 Työstötesteissä saadut karakteristiset arvot ilme nevät alla olevasta taulukosta 3 ja taulukosta käy ilmi, että keksinnönmukaisesti käsiteltyjen terästen työstettä-vyys on parantunut 25 - 30 %.
20 Metallurginen Käsitelty Pehmennetty tila
Testi: Vb 30/0,3 Vb 15/0,15 Vb 30/0,3 Vb 15/0,15 (m/min) (m/min) (m/min) (m/min)
Vertailuteräs 1 195 250 25________
Vertailuteräs 2 150 205
Vertailuteräs 3 230 250 200 220
Teräs A 250
Teräs B 250 290 ▼
Taulukko 3
Kolmantena käyttöesimerkkinä ovat kaksi keksinnön mukaista martensiittista terästä C ja D, joiden koostumuk-35 set olivat: 15 106267 C Si Μη Ni Cr Mo
Teräs C 0,018 0,443 0,825 4,517 15,2 0,005 # 5 Teräs D 0,012 0,448 0,818 3,739 15,37 0,005
Cu P N Nb SxlO'4 CaxlO*4 OxlO'4 3,189 0,01 0,018 0,202 110 65 132 10 3,236 0,01 0,021 0,192 233 70 157
Teräksiä C ja D verrattiin vertailuteräksiin, jotka eivät sisältäneet taottavia oksideja ja joiden painokoos- 15 tumukset olivat: C Si Mn Ni Cr Mo
Vert. 4 0,011 0,45 0,815 4,548 15,26 0,006 20 Vert. 5 0,013 0,405 0,878 4,,509 15,26 0,006 'Cu P N Nb SxlO'4 CaxlO'4 OxlO'4 3,245 0,011 0,017 0,182 270 <5 138 • 25 3,228 0,011 0,016 0,202 110 <5 48 • * —. I·— .-.-.1 i — 1 * Nämä vertailuteräkset sisältävät koostumuksessaan kuparia ja nikkeliä ja muodostavat osan rakennekarkaistu-30 vista laaduista.
*.. Tarjolla on yleisesti ottaen kolme metallurgista tilaa, jotka vastaavat erilaisia lämpökäsittelyjä: • - karkaistu tila: öljykarkaisu 1050 eC:ssa, sitten päästö 250 eC:ssa, Rm noin 1 000 MPa • · 106267 16 - vanhennettu tila, jossa metalli on kovimmillaan: karkaisu 1050 eC:ssa, sitten päästö noin 450 °C:ssa, Rm noin 1 400 MPa pehmennetty tila: karkaisu 1050 eC:ssa, päästö 5 760 °C:ssa 4 tuntia, toinen päästö noin 620 °C:ssa, Rm 900 MPa.
Tämän tyyppisten laatujen erityistunnusmerkkinä on, että niiden dimensiot eivät muutu lämpökäsittelyn vaikutuksesta. Ne voidaan siten työstää ja vanhentaa tämän jäl-10 keen.
Keksinnön mukaista terästä D käsiteltiin työstämällä karkaistussa tilassa. Tämä tarkoittaa öljykarkaisua 1050 °C:ssa. Kuten kuvion 2 käyristä käy selvästi ilmi, taottavien oksidien mukanaolo paransi työstettävyyttä, 15 mikä on todettavissa käyristä työkalukulumisen pienenemisenä. Tämä kuluminen vaihteli 0,15 mm:sta työstettäessä vertailuterästä 4 15 minuuttia nopeudella 190 m/min, syö töllä 0,15 mm/kierros ja pistosyvyydellä 1,5 mm teräksen D kulumiseen 0,125 mm.
20 Keksinnön mukainen teräs D mahdollisti pehmennetys sä tilassa leikkuunopeuden 240 m/min ja vertailuteräs 5 mahdollisti leikkuunopeuden 210 m/min. Rekisteröity parannus oli 20 %.
Nämä erilaiset käyttöesimerkit osoittavat selvästi, .· 25 että koostumuksessaan taottavia oksideja sisältävien mar- » tensiittisten terästen työstettävyys on parantunut oksidien huonontamatta mainittujen terästen muita tunnusar-voja.
Ψ » « • · ·
Claims (4)
1. Martensiittinen ruostumaton teräs, jonka työs-tettävyys on parantunut, tunnettu siitä, että sen 5 koostumus (painoprosentteina) on seuraava: - hiiltä alle 1,2 % - piitä alle tai yhtä kuin 2 % - mangaania alle tai yhtä kuin 2 % - kromia 10,5 % < Cr <19 % ίο - rikkiä alle tai yhtä kuin 0,55 % - kalsiumia yli 32*10'4 % - happea yli 70*10'4 % - nikkeliä alle tai yhtä kuin 6 % - molybdeeniä alle tai yhtä kuin 3 % 15. alkuaineita valittuna ryhmästä volframi, koboltti, nio bium, titaani, tantaali, zirkonium ja vanadiini seuraavis-sa suhteissa: - volframia alle tai yhtä kuin 4 % - kobolttia alle tai yhtä kuin 4,5 % 20. niobiumia alle tai yhtä kuin 1 % - titaania alle tai yhtä kuin 1 % - tantaalia alle tai yhtä kuin 1 % - zirkoniumia alle tai yhtä kuin 1 % - vanadiinia alle tai yhtä kuin l % 25. edelleen kuparia määränä l % < Cu < 5 % sillä ehdolla, että 2 % < Ni <6 % - ja anortiitti- ja/tai pseudowollastoniitti- ja/tai geh-leniittityyppisiä kalkkisilikoaluminaattisulkeumia, lopun koostuessa teräksestä ja välttämättömistä epäpuh-30 tauksista, » * .. kalsium- ja happipitoisuuden suhde Ca/O on 0,2 < Ca/O < 0,6 ja mainittu teräs on karkaistu lämpökäsittelyllä aina-4 kin kerran martensiittirakenteen aikaansaamiseksi.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen teräs, t u n -35 n e t t u siitä, että se sisältää rikkiä pitoisuutena alle tai yhtä kuin 0,035 %. * · 106267 18
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen teräs, tunnettu siitä, että se sisältää rikkiä pitoisuutena 0,15 % < S < 0,45 %, ja mainittu teräs on rikitetty uudelleen . 5
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen teräs, tun nettu siitä, että se sisältää nikkeliä pitoisuutena 2%<Ni<6% ja kuparia pitoisuutena 1 % < Cu < 5 %. Ψ 106267 19
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9307141 | 1993-06-14 | ||
| FR9307141A FR2706489B1 (fr) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | Acier inoxydable martensitique à usinabilité améliorée. |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI942801A0 FI942801A0 (fi) | 1994-06-13 |
| FI942801A FI942801A (fi) | 1994-12-15 |
| FI106267B true FI106267B (fi) | 2000-12-29 |
Family
ID=9448102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI942801A FI106267B (fi) | 1993-06-14 | 1994-06-13 | Ruostumaton martensiittiteräs, jolla on parantunut työstettävyys |
Country Status (25)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5427635A (fi) |
| EP (1) | EP0629714B1 (fi) |
| JP (1) | JP3398772B2 (fi) |
| KR (1) | KR100338886B1 (fi) |
| AT (1) | ATE191753T1 (fi) |
| CA (1) | CA2125732C (fi) |
| CZ (1) | CZ292392B6 (fi) |
| DE (1) | DE69423930T2 (fi) |
| DK (1) | DK0629714T3 (fi) |
| EG (1) | EG20378A (fi) |
| ES (1) | ES2145109T3 (fi) |
| FI (1) | FI106267B (fi) |
| FR (1) | FR2706489B1 (fi) |
| GR (1) | GR3033773T3 (fi) |
| IL (1) | IL109919A (fi) |
| NO (1) | NO303180B1 (fi) |
| PL (1) | PL179128B1 (fi) |
| PT (1) | PT629714E (fi) |
| RO (1) | RO115276B1 (fi) |
| RU (1) | RU2080410C1 (fi) |
| SG (1) | SG48134A1 (fi) |
| SI (1) | SI0629714T1 (fi) |
| TR (1) | TR28472A (fi) |
| TW (1) | TW304985B (fi) |
| UA (1) | UA26151C2 (fi) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2720410B1 (fr) * | 1994-05-31 | 1996-06-28 | Ugine Savoie Sa | Acier inoxydable ferritique à usinabilité améliorée. |
| FR2740783B1 (fr) * | 1995-11-03 | 1998-03-06 | Ugine Savoie Sa | Acier inoxydable ferritique utilisable pour la production de laine d'acier |
| JP3284092B2 (ja) * | 1997-12-05 | 2002-05-20 | 理研ダイヤモンド工業株式会社 | 切断破砕用カッター |
| ES2185308T3 (es) * | 1998-01-16 | 2003-04-16 | Crs Holdings Inc | Acero inoxidable martensitico de libre maquinado. |
| DE60014331T2 (de) * | 1999-03-08 | 2006-02-09 | CRS Holdings, Inc., Wilmington | Ausscheidungshätbarer und rostfreier stahl mit verbesserter verarbeitbarkeit für besonderen einsatzzwecke |
| EP1099772B1 (en) * | 1999-05-18 | 2004-12-29 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Martensite stainless steel for seamless steel tube |
| FR2811683B1 (fr) * | 2000-07-12 | 2002-08-30 | Ugine Savoie Imphy | Acier inoxydable ferritique utilisable pour des pieces ferromagnetiques |
| US6461452B1 (en) * | 2001-05-16 | 2002-10-08 | Crs Holdings, Inc. | Free-machining, martensitic, precipitation-hardenable stainless steel |
| FR2832734B1 (fr) * | 2001-11-26 | 2004-10-08 | Usinor | Acier inoxydable ferritique au soufre, utilisable pour des pieces ferromagnetiques |
| FR2933990B1 (fr) * | 2008-07-15 | 2010-08-13 | Aubert & Duval Sa | Acier martensitique durci a teneur faible en cobalt, procede de fabrication d'une piece a partir de cet acier, et piece ainsi obtenue |
| DE102009030489A1 (de) * | 2009-06-24 | 2010-12-30 | Thyssenkrupp Nirosta Gmbh | Verfahren zum Herstellen eines warmpressgehärteten Bauteils, Verwendung eines Stahlprodukts für die Herstellung eines warmpressgehärteten Bauteils und warmpressgehärtetes Bauteil |
| UA111115C2 (uk) | 2012-04-02 | 2016-03-25 | Ейкей Стіл Пропертіс, Інк. | Рентабельна феритна нержавіюча сталь |
| RU2507297C1 (ru) * | 2012-10-05 | 2014-02-20 | Леонид Михайлович Клейнер | Стали со структурой пакетного мартенсита |
| EP2728028B1 (fr) | 2012-11-02 | 2018-04-04 | The Swatch Group Research and Development Ltd. | Alliage d'acier inoxydable sans nickel |
| CN102943211B (zh) * | 2012-11-27 | 2015-12-23 | 黄山市新光不锈钢材料制品有限公司 | 一种高碳马氏体不锈钢带的制造方法 |
| CN102965580B (zh) * | 2012-11-27 | 2016-01-20 | 黄山市新光不锈钢材料制品有限公司 | 一种高碳马氏体不锈钢 |
| US9181597B1 (en) | 2013-04-23 | 2015-11-10 | U.S. Department Of Energy | Creep resistant high temperature martensitic steel |
| US9556503B1 (en) | 2013-04-23 | 2017-01-31 | U.S. Department Of Energy | Creep resistant high temperature martensitic steel |
| CN103725994B (zh) * | 2013-12-16 | 2016-06-08 | 泰州俊宇不锈钢材料有限公司 | 一种高性能马氏体钢丝及其制造方法 |
| RU2557850C1 (ru) * | 2014-10-21 | 2015-07-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Сталь |
| FR3038624B1 (fr) * | 2015-07-08 | 2019-10-25 | Safran Aircraft Engines | Revetement de protection formant une barriere thermique, substrat recouvert d'un tel revetement, et piece de turbine a gaz comprenant un tel substrat |
| DE102016219350A1 (de) | 2016-10-06 | 2018-04-12 | Kjellberg-Stiftung | Düsenschutzkappe, Lichtbogenplasmabrenner mit dieser Düsenschutzkappe sowie eine Verwendung des Lichtbogenplasmabrenners |
| RU2650945C1 (ru) * | 2017-12-19 | 2018-04-18 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Сталь |
| RU2672165C1 (ru) * | 2018-07-20 | 2018-11-12 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Сталь |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3690869A (en) * | 1970-08-26 | 1972-09-12 | Yakov Mikhailovich Potak | Martensite stainless steel |
| FR2445388B1 (fr) * | 1978-12-25 | 1987-06-19 | Daido Steel Co Ltd | Acier de decolletage contenant des particules incluses de sulfure ayant un allongement, une taille et une distribution determines |
| JPS55122858A (en) * | 1979-03-13 | 1980-09-20 | Daido Steel Co Ltd | High carbon high manganese steel with high machinability |
| DE3018537A1 (de) * | 1979-05-17 | 1980-11-27 | Daido Steel Co Ltd | Kontrollierte einschluesse enthaltender automatenstahl und verfahren zu seiner herstellung |
| JPS5970748A (ja) * | 1982-10-12 | 1984-04-21 | Kawasaki Steel Corp | オ−トバイデイスクブレ−キ用のじん性に優れる低炭素マルテンサイト系ステンレス鋼熱延板材 |
| JPH0215143A (ja) * | 1988-06-30 | 1990-01-18 | Aichi Steel Works Ltd | 冷間鍛造用軟磁性ステンレス鋼 |
| FR2648477B1 (fr) * | 1989-06-16 | 1993-04-30 | Ugine Savoie Sa | Acier inoxydable austenitique resulfure a usinabilite amelioree |
| JPH02104633A (ja) * | 1989-07-28 | 1990-04-17 | Daido Steel Co Ltd | 高強度非磁性高マンガン鋼 |
| FR2690169B1 (fr) * | 1992-04-17 | 1994-09-23 | Ugine Savoie Sa | Acier inoxydable austénitique à haute usinabilité et à déformation à froid améliorée. |
-
1993
- 1993-06-14 FR FR9307141A patent/FR2706489B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-06-06 ES ES94401246T patent/ES2145109T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1994-06-06 SG SG1996007240A patent/SG48134A1/en unknown
- 1994-06-06 AT AT94401246T patent/ATE191753T1/de not_active IP Right Cessation
- 1994-06-06 DK DK94401246T patent/DK0629714T3/da active
- 1994-06-06 PT PT94401246T patent/PT629714E/pt unknown
- 1994-06-06 DE DE69423930T patent/DE69423930T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-06-06 SI SI9430316T patent/SI0629714T1/xx unknown
- 1994-06-06 EP EP94401246A patent/EP0629714B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1994-06-07 IL IL109919A patent/IL109919A/en not_active IP Right Cessation
- 1994-06-09 CZ CZ19941419A patent/CZ292392B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1994-06-10 NO NO942168A patent/NO303180B1/no not_active IP Right Cessation
- 1994-06-10 RU RU94020719/02A patent/RU2080410C1/ru not_active IP Right Cessation
- 1994-06-13 TR TR00563/94A patent/TR28472A/xx unknown
- 1994-06-13 US US08/258,926 patent/US5427635A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-06-13 FI FI942801A patent/FI106267B/fi not_active IP Right Cessation
- 1994-06-13 RO RO94-01014A patent/RO115276B1/ro unknown
- 1994-06-13 EG EG34994A patent/EG20378A/xx active
- 1994-06-13 CA CA002125732A patent/CA2125732C/fr not_active Expired - Lifetime
- 1994-06-14 PL PL94303831A patent/PL179128B1/pl unknown
- 1994-06-14 JP JP15517194A patent/JP3398772B2/ja not_active Ceased
- 1994-06-14 UA UA94005260A patent/UA26151C2/uk unknown
- 1994-06-14 KR KR1019940013329A patent/KR100338886B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1994-07-16 TW TW083106562A patent/TW304985B/zh not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-06-23 GR GR20000401470T patent/GR3033773T3/el unknown
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI106267B (fi) | Ruostumaton martensiittiteräs, jolla on parantunut työstettävyys | |
| EP0750687B2 (en) | High hardness martensitic stainless steel with good pitting corrosion resistance | |
| JP2007031734A (ja) | 耐遅れ破壊特性に優れた高強度ボルトおよびその製造方法 | |
| US6162389A (en) | High-strength and high-toughness non heat-treated steel having excellent machinability | |
| CA2405278C (en) | Hot-working steel article | |
| JPH0253506B2 (fi) | ||
| JPH0253505B2 (fi) | ||
| US20020182099A1 (en) | Hot working die steel excelling in molten corrosion resistance and strength at elevated temperature and member for high temperature use formed of the hot working die steel | |
| JPH10504354A (ja) | 耐孔食性の優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼 | |
| AU2002257862B2 (en) | Reinforced durable tool steel, method for the production thereof, method for producing parts made of said steel, and parts thus obtained | |
| JPH0555585B2 (fi) | ||
| JPH0260748B2 (fi) | ||
| JPH06271975A (ja) | 耐水素脆化特性に優れた高強度鋼およびその製法 | |
| JPH0978199A (ja) | 高硬度、高靭性冷間工具鋼 | |
| JPH07188840A (ja) | 耐水素脆化特性に優れた高強度鋼およびその製法 | |
| AU2007229405B2 (en) | Steel alloy for cutting tools | |
| JP2576857B2 (ja) | 高強度非調質強靭鋼 | |
| JPS6366384B2 (fi) | ||
| JPH1018002A (ja) | 耐孔食性の優れた高硬度マルテンサイト系ステンレス鋼 | |
| AU682675B2 (en) | Steel bar for prestressed concrete excellent in delayed fracture resistance at weld zone | |
| JP7499691B2 (ja) | ボルト用鋼およびボルト | |
| JP2563164B2 (ja) | 高強度非調質強靭鋼 | |
| JPH04354852A (ja) | 高速度鋼工具用高硬度シャンク材または胴材 | |
| KR940000822B1 (ko) | 내마멸성 강철 | |
| JPH0826434B2 (ja) | 高硬度高靭性低合金高速度工具鋼 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: UGITECH Free format text: UGITECH |
|
| MA | Patent expired |