FI75604C

FI75604C - Slitbestaendigt rostfritt staol.

Info

Publication number: FI75604C
Application number: FI833604A
Authority: FI
Inventors: Paul Crook; Richard D Zordan
Original assignee: Stoody Deloro Stellite Inc
Priority date: 1982-10-25
Filing date: 1983-10-04
Publication date: 1988-07-11
Also published as: GB2128633A; SE8305242L; IT8323427A0; FI833604A0; AU2052683A; BE898069A; JPS6238427B2; JPS5993859A; AU555365B2; CH658672A5; SE457884B; GB8328413D0; IN161777B; DE3338503A1; FI833604L; FR2534931B1; CA1206023A; IL69649A0; ZA837168B; SE8305242D0

Description

75604

Kulutusta kestävä ruostumaton teräs Tämä keksintö koskee rautapohjaisia lejeerinkejä, ja tarkemmin sanoen rusotumatonta terästä, jossa on suuri kro-5 mipitoisuus ja joka on sopiva käytettäväksi kulutusta kestävänä ankarissa olosuhteissa, kuten venttiilin osina.

Ruostumatonta terästä on kehitetty ja parannettu jatkuvasti sen jälkeen, kun se oli keksitty Fe-Cr-Ni-korroosio-ta kestävän teräksenä. Ruostumattomista teräksistä on sato-10 ja muunnelmia. Monet niistä on suunniteltu erityistarkoituksiin. Tekniikan taso käsittää lukuisia teräskoostumusten muunnelmia vaadittujen, toivottujen erityisominaisuuksien aikaansaamiseksi.

On olemassa kriittinen tarve lejeeringistä, jonka kus-15 tannukset ovat alhaiset ja joka kestää korroosiota ja mekaanista kulutusta, kuten nyt esitetään kobolttipohjäisillä le-jeeringeillä. Tunnettua tämän luokan lejeerinkiä markkinoidaan nimellä STELLI ΤΞ® lejeerinki no. 6, jossa on tyypillisesti 28 % kromia, 4,5 % volframia, 1,2 % hiiltä ja loppu-20 osa kobolttia. Raudan alhaisen hinnan ja saatavuuden vuoksi on ehdotettu joitakin rautapohjaisia lejeerinkejä kuluttavaan käyttöön. Esimekriksi US-patentissa 2 635 044 esitetään 18-8 ruostumaton perusteräs, johon on lisätty molybdee-* niä, berylliumia ja piitä, karkaistavana ruostumattomana te- 25 räksenä, joka kestää kitkasyöpymistä ja eroosio-korroosiota lämpökäsiteltynä.

US-patentissa 1 790 177 esitetään kulutusta kestävä teräslejeerinki, joka on sopiva käytettäväksi porausväli-neissä ja hitsauspuikoissa. Tämä teräs sisältää vain kromia, 30 nikkeliä piitä ja hiiltä olennaisina elementteinä kromin, jota on 25-35 %, ollessa merkittävin. US-patentissa 2 750 283 esitetään boorin lisääminen kuumavalssausominai-suuksien parantamiseksi lähes kaikilla tunnetuilla kromi-rauta-lejeeringeillä, joissa on tai ei ole nikkeliä, hiiltä, 35 piitä, magnaania, molbydeeniä, volframia, kobolttia tai muita mahdollisia alkuaineita. US-patentissa 4 002 510 esite- 2 75604 tään niin lisäys 18-8 ruostumattomin teräksiin delta-ferriitin muodostamisen edistämiseksi, ja näin ollen jännityskorroosiosta aiheutuvan murtumisen keston edistämiseksi.

Tässä annetut kaikki koostumukset ovat painoprosent-5 teinä. US-patentit 3 912 503 ja 4 039 356 koskevat muunnettua 18-8 ruostumatonta terästä, jossa on kriittiset pitoisuudet mangaania ja piitä. Alalla tunnetaan myös analoginen kaupallinen teräs ARMCO Inc'n kauppamerkkinä NITRONIC 60, jossa on tyypillisesti painoprosentteina maks. 0,10 hiiltä, 10 8 mangaania, 4 piitä, 17 kromia, 8,5 nikkeliä ja 0,13 typ peä. Tulokset osoittavat, että näillä teräksillä on hyvät kulutusominaisuudet erityisesti kitkasyöpymiskokeissa.

Metallin kuluminen teollisissa ja kulutusmekaanisissa toiminnoissa on jatkuvasti kallis ja ajoittain vaarallinen 15 ongelma. Kuluttuvan ympäristön olosuhteet ovat niin erilaisia, ettei ongelmia ratkaisemassa voi olla optimaalista tai täydellistä kulutusta kesätvää lejeerinkiä. Edelleen alkuaineiden hinta ja saatavuus tiettyjen kulutusta kestävien lejeerinkien tuottamiseksi muodostuu tärkeäksi näkökohdaksi. 20 Alalla etsitään jatkuvasti uusia ja parempia lejeerinkejä näitä tarpeita tyydyttämään.

Esimerkiksi venttiiliosat, jotka on tarkoitettu käytettäviksi kemiallisesti syövyttävässä väliaineessa, raken-; netaan joko ruostumattomista teräksistä tai lejeeringeistä, 25 joiden nikkelipitoisuus on korkea. Tyypillisesti ruostumaton teräs 304 valitaan elintarvikkeita valmistavassa teollisuu-: dessa ja muissa systeemeissä, joissa käytetään lievästi kor- rodoivia aineita, terästä 316 käytetään kemiallisessa pro-: sessiteollisuudessa, ja lejeeringit, joiden nikkelipitoisuus 30 on suuri, valitaan kun läsnä on erittäin syövyttävä väliaine .

300-tyypin ruostumattomien terästen ja hyvien nikkelipitoisten lejeerinkien suuri haittapuoli on niiden pyrkimys kitkasyöpymiseen (s.o. vakavan pintavaurion kärsimiseen) 35 kun ne alistetaan suhteelliseen liikkeeseen suurissa kuormituksissa, mikä on luontaista venttiilin toiminnassa. Erityi-

II

3 75604 senä huolenaiheena tässä suhteessa ovat venttiilin istukan pinnat, joiden täytyy pitää eheytensä sulkutarkoituksiin.

Yleisesti ottaen 300-sarjän teräkset ovat korroosiota kestäviä ruostumattomia perusteräksiä. Nikkelin käytön vä-5 hentämiseksi kehitettiin 200-sarjan ruostumattomat teräkset, joissa mangaani ja typpi korvaavat osan nikkelistä. Näiden 200-sarjan teräksien havaittiin parantaneen mekaanisia lujuuksia 300-sarjan teräksiin nähden joissakin käytöissä. Näiden lejeerinkien kitkasyöpymisen parantamiseksi lisättiin 10 suurempia primääriä, jolloin saatiin NITRONIC 60-tyypin le-jeerinkejä. NITRONIC 60:llä on parantunut kitkasyöpymisen kestävyys verrattuna 200- ja 300-sarjan teräksiin. Kokeet ovat osoittaneet, että NITRONIC 60 kestää hyvin kitkasyö-pymistä, kun lejeerinki on kosketuksessa itseensä. Kitkasyö-15 pymisen kesto on kuitenkin vain rajoitettu silloin, kun se on kosketuksessa muihin vastakkaispintamateriaaleihin, erityisesti 300-sarjan teräksiin ja hyvin nikkelipitoisiin le-jeerinkeihin. Näin ollen näiden lejeerinkien käyttö alalla on rajoitettua.

20 Edelleen typpipitoisten lejeerinkien tuotanossa yleen sä kokemus on osoittanut, että typpipitoisuutta on vaikea kontrolloida. Typpi pyrkii edistämään kaasuongelmia hitsaa-misen aikana. Mangaani näyttää olevan aiheuttajana tiettyjen uuninvuorausmateriaalien vakavalle pilaantumiselle.

25 Tämän keksinnön pääasiallisena kohteena on sen vuoksi .· aikaansaada ruostumaton teräs, joka on kulutusta kestävämpi kuin nyt saatavilla olevat.

: Tämän keksinnön toinen pääasiallinen kohde on ruostu maton teräs, joka on kulutusta kestävämpi erilaisissa kulu-30 tusolosuhteissa.

Keksinnön muut tarkoitukset voivat alaa tuntevat havaita tämän keksinnön mukaisesta ruostumattomasta teräksestä, joka on esitetty taulukossa 1.

75604 c

•H

•h ε ·· 2

OP -H

C β G m o m β m r-i o o g

H «· ΓΜ ·» rH m Γ0 .C

rH rH ^ rH i—I

ή ro m i i i tn i c g •H i i—i l in β i—i -h -n Ö 11 m h ^oo g t—i o > d * ι i - *· tn c ε >r-ioo(Ti^ro g 3

EH (ö tN -H

β o

X

β u

G -H

β β N

•H -H

«H O rH -H O

rH O O I—I tn ·· ro ·Η

•H rO rH G G OP B

a β * ·η i g (n co

tn > -H rH o tn o rH -H M

:G > O β GO O X

at-ι β +J -H G

(1)

•P -H

β β g OH <0 +> o g +>

(d ε in x -H -H

ε <u * g -h +> G tn x es g tn ·· o P -h o ro g m i g op in «o· »

tn -h ^ rH g m o g ή I -H

O G h il m r- rH tnoi m J3 d tn d inr^inii» - g o m cn o M tn Ό rsi h η· o o -P h -h

•H W G

c a)

G +J

β C -H

rH -H G rH

G m G C G

O X O G Οχ-H G

X G O G »G -H +> X ε O H X ro g tn ·· O e d OH o ro g to i G op o h· g

H g β H H* rH g | I in in G tN I +J

GO h G il m r-rH moi m G β G Ό in h in * -·. GOin rH -

E"· G O W rH rH rO O O +) H -H

H β tn -h

, M <i) β -H

G d ·Η Ό

X ε -H G

d ·· β

; C -P op G

:G m g > ε O d o JG O i—I O ·.

EH Ui G in rH -H

'X ε

β X ro G m G

•H o in G l g G OM

I— 'O' rH g Γ~ in G O Tj· l(H

G II I I <N CN m ro | rH

G o in o ro --G I o o H Ή (N OO-pin rH > -P l -

G GO -H

T3 -ro d β d ε * g

G G β -P G

β C +> H G G Ό •H S JC Ό -rl -ro Λ G ffl 0 H Ό G >i

d M-H + -H +04 O Λ -rl +J H

X O Z WU+niMtJUPPm O H -H Z G Oi G 0 0 S

C Z O En G « Λ Ό * 11 5 75604

Taulukko 1 esittää koostumusalueet, jotka määrittelevät tämän keksinnön mukaisen teräksen erilaiset toteutustavat. Laajin alue taulukossa 1 määrittelee alueen, jolla keksinnöstä voidaan saada jotain hyötyä tietyissä olosuh-5 teissä. Edullinen alue taulukossa 1 määritelee laajuuden, jolla keksinnöstä voidaan saada enemmän etua. Tiedot osoittavat, että monet ominaisuudet ovat paremmat koostumuksilla, jotka ovat tällä alueella. Edullisempi alue taulukossa 1 määrittelee laajuuden, jolla saadaan toivottavampi kombinaa-10 tio tekniikkaominaisuuksia.

Tyypillinen teräs taulukossa 1 on keksinnön yhden toteutustavan optimaalinen koostumus. Tyypillisen teräksen tehokas työstöalue on oleellisesti kuten taulukossa 1 on esitetty tyypillisellä alueella. Kromia on läsnä tämän keksin-15 nön mukaisessa ruostumattomassa teräksessä korroosionkestoa antamassa ja kromikarbidien, kromiboridien ja sen kaltaisten yhdisteiden muodostumista edistämässä. Alle 10 % kromia ei anna riittävä korroosionkestoa, kun taas yli 40 % kro-mipitoisuus pyrkii vähentämään teräksen muovattavuutta.

20 Nikkeliä täytyy olla läsnä austeniittisen rakenteen edistämiseksi teräkseen. Vähintään 5 % nikkeliä vaaditaan riittävän tehokkuuden aikaansaamiseksi, mutta yli 15 % ei aiheuta lisäetuja. Koetulokset osoittavat, että kun nikkeliä on vain 5,12 %, tapahtuu kitkasyöpymisvaurioita paljon, 25 jos tämä teräs on kosketuksessa lejeerinkiin, jonka nikkeli-pitoisuus on korkea. Kun nikkelipitoisuus on 14,11 %, on kitkasyöpymisen kesto myös huono kosketuksessa hyvin nikkelipitoiseen lejeerinkiin ja kun tämä 14,11 % nikkeliä sisältävä teräs on kosketuksessa itseensä.

30 Teräksessä täytyy olla läsnä piitä teräksen kitkasyö- pymistä estävien ominaisuuksien edistämiseksi. Alle 3 % ei ole riittävä määrä, kun taas 7 % tekee teräksen hauraaksi.

Tämän keksinnön raukaista ruostumatonta terästä parannetaan muodostamalla alkuaineryhmän, johon kuuluvat molyb-35 deeni, volframi, vanadiini, tantaali, niobium, titaani, kromi, zirkonium, hafnium ja muut alalla tunnetut, karbideja 6 75604 ja borideja. Tietysti voi muodostua raudan karbideja ja borideja. Jotta teräkseen saataisiin näitä karbideja ja borideja tehokkaita määriä, hiilät ja booria täytyy olla läsnä kaikkiaan vähintään 0,25 %. Yli 3,5 %:in hiilen ja 5 boorin kokonaismäärä pyrkii vähentämään teräksen muovattavuutta. Yllä esitettyjen karbidin ja boridin muodostajien (muun kuin raudan) kokonaismäärä täytyy olla vähintään 10 % ollakseen tehokas; mutta yli 40 % pyrkii vähentämään muovattavuutta ja edelleen lisäämään kustannuksia.

10 Ymmärretään niin, että karbidit ja boridit voivat ol la kompleksisina rakenteina, joissa on kolme tai useampia alkuaineita, esimerkiksi kromirautakarbidina. Tietenkin ainakin osa karbidi-boridi-muodostaja-alkuaineista voidaan havaita matriisissa.

15 Typpi voi olla edullista tämän keksinnön mukaisessa teräksessä joissakin käyttötarkoituksissa, ja sitä voi olla läsnä tehokkaassa määrin enintään 0,2 % ylimääräisten nitri-dien muodostamisen estämiseksi ja kaasuun liittyvien ongelmien välttämiseksi hitsauksessa.

20 Kobolttia koskevat tiedot osoittavat, että kontrolloi tu kobolttipitoisuus antaa teräkselle oleellisia piirteitä, ja erityisesti iskulujuutta. Kobolttipitoisuuden pitää olla vähintään 5 %, jotta saataisiin tehokas lisääntynyt iskulu-juus. Yli 30 %:n kobolttipitoisuuksissa koboltin edulliset 25 vaikutukset katoavat, eikä lisäparannusta synny lisäkustannuksiin nähden. Todelliset koetulokset osoittavat, että optimaalinen kobolttipitoisuus on noin 12 %. Näin ollen koboltin edullinen alue 5-20 % esitetään keksinnön parhaaksi hyödyntämiseksi.

30 Koesarjoissa koboltin kriittisyys testattiin kahdessa ruostumattomassa teräksessä. Teräs A on olennaisesti lejee-rinki 6781 taulukossa 2 ilman kobolttia. Teräs B sisälsi : 20,37 kromia, 9,83 nikkeliä, 4,74 piitä, 2,2 hiiltä ja 7,93 % vanadiinia. Kobolttilisäykset tehtiin perusteräksiin 35 A ja B. Saaduista lejeeringeistä testattiin iskulujuus. Kokeet suoritettiin normaalilla Charpy-iskukoeyksiköllä ja

II

7 75604 arvot saatiin jouleina uurtamattomista näytteistä. Tulokset on esitetty taulukossa 3 ja graafisesti liitteessä olevassa kuvassa.

Tulokset ja kuva osoittavat selvästi, että kontrolloi-5 tu kobolttimäärä vaikuttaa voimakkaasti iskulujuuksiin. Tulokset osoittavat, että noin 12 % on optimaalien koboltti-pitoisuus. Koboltin vaikutus on edullinen noin 30 %:n ko-bolttipitoisuuteen asti teräksellä A ja 20 %:n pitoisuuteen asti teräksellä B.

10 Tulokset osoittavat myös, että perusteräksellä A on yleisesti suurempi iskulujuus; kuitenkin koboltin vaikutus perusteräkseen B on samanlainen.

Kun otetaan kaikki testatut materiaalikombinaatiot, tulokset osoittavat kuten taulukossa 4 on esitetty, että 15 kun kobolttia on läsnä vain 4,86 % (lejeerinki A-l), että yleinen kitkasyöpymisen kesto on huonompi kuin lejeeringil-lä, jossa kobolttia on 11,95 % (lejeerinki A-2). Kun kobolt-tipitoisuus nousee 26,92 %:iin, (lejeerinki A-3), saadaan kuitenkin vain vähäistä parannusta kitkasyöpymisen kestoon. 20 Jotta voitaisiin tehdä suora vertailu aikaisemmin tunnettujen lejeerinkien kanssa, taulukko 4 esittää myös tiedot STELLITE-lejeeringille 6, NITRONIC 60:lie ja HASTELLOY-lejeeringille C-276, joka on hyvin tunnettu nikkeliperus-tainen lejeerinki. Kitkasyöpymiskokeen suoritus on kuvattu 25 myöhemmin.

Nämä kulumistiedot osoittavat, että tämän keksinnön mukainen teräs on verrattavissa tyypillisiin kaupallisesti saataviin lejeerinkeihin tai on parempi kuin ne.

• Näiden tulosten pohjalta ehdotetaan koboltin maksimi- 30 pitoisuudeksi 30 % ja edullisesti 20 % koboltin kustannusten takia.

Mangaani ei ole oleellinen tämän keksinnön lejee-- ringissä, mutta sitä voi olla läsnä lejeeringissä nikkelin kanssa, siten että kokonaismäärä ei ylitä 20 %.

75604

Taulukko 2

Esimerkki tämän keksinnön mukaisista teräksistä, pitoisuudet painoprosentteina

Lejeerinki Lejeerinki

5 6781 6781-W

Cr 29,54 29,07

Ni 9,72 11,08

Ni + Mn - 11,58

Si 4,73 4,23 10 C 1,07 1,07 N2 0,06 0,01

Fe + epäpuhtaudet tasaus 100 %:iin tasaus 100 %:iin

Co 11,95 10,82 15 Taulukko 3

Koboltin vaikutukset

Perusteräs A Koboltti- Uurtamon iskulujuus pitoisuus jouleja ft. lbf A-l 4,86 % 7,1 5,2 20 A-2 11,95 % 18,6 13,7 A-3 26,92 % 8,1 6,0

Perusteräs B

B-l 0 1,7 1,3 : B-2 12,33 7,1 5,2 25 B-3 19,37 2,4 1,8

II

9 75604 —* Cn • Λί o coororooLnromorouoroooouo

rHrOOOOiHrHOC'IVOr^OrHr'i-lorOtN

ocHiHdicoromi-tinoomrooooLnOrH

o co mmcNiniHoorHiH cn uo rH

O O rH rH rH

σι ^ -« Cn • ^ X! oomomoLDomorooLnoLn

HvoinoHOHocNinr^inixJOcNinfN

v r ^ ^ ^ v ^ ^ s v ·» *. *. v eorH<NOoooooo>-ir^mrHor^vDini-i 9 o cn ^'irorvitNfH^Ln i-h n· >h

ΓΟΓ' rH rH

O (N

X ~

•H H

H W Cn E X).yLnrooooroororoLnooooooro 9--~. C H tsivoLncovoinvorHCHuoorouoovo H Q 00 .p :ι0 ·Ηθ·>>ΗΐηΓθιΗΐη(ΝθοοηίΝίΗΐΓ){ΝΓοο O rH h o o CN CN (N N< CO LO r-i

C <H p O VO

M ·· rfl ro ro

-H rT > ^ |H

£ - P en vo φ to ro vo r-' 35 (3 cn O s ·Η Ώ 6 ^ * :8 :S -h :8 I g $ S ! $ i 111 s s f I s s»

Eh V O -r-inJlflCDnJ ID ΙΟ I·

CO > (0 (UtEr-fg Γ' U O

ίιΗ rH P 9 9 CN · W W 2

-P «H -P -P >h -P ro :ro :ίο -H

B | Bills a li S I S I

! tä 3 ^ ^ g ö s Φ Ή Ή C C gj "B

Π Φ P >ί ID M O -ΡΦ-Η-ΗίΗΟΟΦΦ U t< HOrHgrH -Ρ^ΡΙ-Ρ-Ρ-ΓΊφ ,¾ tn ro ro K H- Ρ(ηφφ<33®φ-η •h g q ΦΦ έέ-Ηφ aS: ······ -p CO -(-1-(-1 -H P P Ή ^ >>>>> m to Φ (0 ,¾ -P -P ^

ogQJrHrHqtntoQH

- VOVOVDVDVOVoPrH -HQQiHH

.... .um-§Swg)2Swd •H 'd 'H 'rf E R a rH ro ro a tn 5-P-^^-H §°roSw > > > > >

φφφφφ>>>>>ιι ►, LL

•ro -n -n -ro -ro (¾ <C rtl <, <C

ΦΦΦΦΦσοαοο

rH H rH r—l rH ID VO VO ID VO -H -H -H -H -H

•h g|63||||g||||||| 10 75604 ~ £ λ ococomLncooocoooinro

- nrOLnVDV£>VDCN»HOOOOrOfN»H

ocnJi—i mmcMr^f—ι o cn cm cn cn 0 o oo oo *r Λί cm o o .¾ σν -s· I—I ^

3 -H

rtj V) H ^ O'

• X

jo oooooooororoLnooooLD

HVOLnoOOOVOOi-IrHCNOOOOr' .,-1

to OrHnH fMCNOrOrHnHrHrOOrH

M £ O (N CN CN

9 9 o e i\ ^ cn 3 ~ * 8 Ih ϊ§ E Ό* 3 · 0"

·· 3 AX

(0σ> w R υοοοοιησοοοοοοιηοοΓο («00 OOCNOOOr^iniHOOOOCNi—ΙιΗ

4J

β -P 0 OORORRtNROR'O'CNCN

P 3 -H -H O VO R

S 1 U 3 G 2 4 ^ $u $ -3 g g > 3 $ h

*r R R

8 M

£ ^ --· R

P Q £ R

| * 3 g

Φ R Q VO VO

HE -P -P vo r~

5. -H ij <N OM VO

£33 6 o 6 o >i<U cn eg ω 2 ω w 2

Il s s I s ? ssl|

“ £ 7H.hhHSI

<(0(0<1>(Τΐ·Γ-ι<3ΐ(3α)·π s s * B ω E E R φ

Issssesssse |g2|B||2g|a

το r vo cn ο Ξ to vo to S

φ O R «CC R F φ O R f£ F

RooooKTrtOHooooMW

>>>>>>>>>>>

<N(NfM(NfNCNOOOOOOOOOO

Li iiiiiiiii "d I I I ^ k I M M H ^ 3 ΦΦΦΦΨΦΦΦΨΦΨ 0. φφΦΦφφφφφφφ φ ·η -η -ro to to to to to to to to

II

11 75604

Esimerkit

Valmistettiin sarja kokeellisia lejeerinkiä testausta varten.

Koelejeeringit sulatettiin induktiolla ja valettiin 5 imulla lasiputkiin, jolloin saatiin halkaisijaltaan 4,8 mm hitsauspuikkoja. Hitsauspuikkojen päällehitsaukset suoritettiin kaasulla volframikaari-sulatuksella. Hitsit muotoiltiin koekappaleiksi.

Tämän keksinnön lejeerinki 6781-W preparoitiin tako-10 mistuotteeksi. Taulukko 2 esittää lejeeringin analyysin. Lejeerinki sulatettiin induktiolla vakuumissa, sitten se sulatettiin uudelleen sähkökuonasulatuksella (ESR). ESR-tangot taottiin noin 117°C lämpötilassa ja kuumavalssattiin samassa lämpötilassa levyksi ja lopulta noin 1,59 mm pak-15 suiseksi levyksi testausta varten. Kitkasyöpymäkokeen tulos osoittaa, että tämän keksinnön lejeeringillä taotussa muodossa on silmiinpistävät kitkasyöpymisenkesto-ominaisuudet, jotka ovat samanlaiset kuin lejeeringillä, joka on kovahit-sauskerroksina.

20 Taottu lejeerinki iskutestattiin alalla hyvin tunne tulla standardimenetelmällä. Tulokset on esitetty taulukossa 5.

Taulukko 5 CHARPY-iskukoe tulokset 25 Lejeerinki Iskulujuus - jouleina (ft. lbf.) uurettu uurtamaton 6781-W 5,4 (4,0) 88,8 (65,5)

Jauhemaisia tuotteita voidaan myös valmistaa tämän keksinnön mukaisista teräksistä. Yhdistetty tuote voidaan 30 valmistaa sekoittamalla tämän keksinnön mukaista terästä kovien partikkelien, kuten volframikarbidin, titaanidiboridin ja sen kaltaisten kanssa. Seosta käsitellään sitten edelleen, jotta se saataisiin hyödylliseen muotoon. Lisäksi seoksen komponentit voidaan lisätä erikseen hitsauspolttimeen, 35 ja lopputuotteena on yhdistetty kerros.

12 75604

Kitkasyöpymiskoe, joka suoritettiin taulukossa 4 olevan tiedon aikaansaamiseksi, käsitti vaiheet, joissa: a) sylinterimäistä tappia (halkaisija 15,9 mm, 0,625 tuumaa) kierrettiin edes takaisin (kymmenen 5 kertaa 2,1 rad (120°C) kaari) vastakkaista kappa letta vasten kuormituksen alaisena.

b) koepinnat (jotka olivat alunperin pintahiottuja) tutkittiin profilometrialla, jotta saatiin määritetyksi liukumisen aikana syntyneet vauriot.

10 Kokeet suoritettiin kullakin koepaperilla kolmella kuormalla; 1360,8 kg, 2721,6 kg ja 4082,3 kg. Tappeja kierrettiin käsin ruuviavaimella ja kuorma siirrettiin tapille kuula-laakerin välitysellä. Tappien kaulaosat oli muotoiltu sopimaan sekä ruuviavaimeen että kuulalaakeriin.

15 Koska metallipinnoilla, jotka on alistettu harkaukseen suurissa kuormituksissa, on pyrkimys epäsäännöllisiin profiileihin, joissa on usein yksi tai kaksi syvää uraa, katsottiin asianmukaiseksi mitata vaurion aste maksimipiikin muutoksena pohjan amplitudiin (profiilin) nähden enemmin 20 kuin muutoksena keskimääräisessä karkeudessa (joka pyrkisi peittämään pahoin vaurioituneiden alueiden läsnäolon).

Visuaalisesti arvostellen sylinterimäinen tappi ja j- vastakappale näyttävät kärsivän yhtä suuresti tässä kokees sa. Vain kappaleita käytettiin kvantitatiivisessa vaurion 25 mittauksessa, koska ne ovat sopivampia profilometriaan ja sallivat neulan kulun uurteen piiriin ja yli sen. Tarkkuuden vuoksi neulaa kuljetettiin kahdesti kunkin uurteen yli (toisella kertaa pitkin sädettä, joka on samansuuntainen kappaleen sivujen kanssa; toisella pitkin sädettä, joka on 30 kohtisuorassa edellistä vasten). Huomattava vierekkäisten kulumattomien alueiden päällekkäismeno mahdollisesti alkuperäisen piikin laksemisen laakson amplitudiin nähden.

Kun katsottiin kukin säde erilliseksi uurteen alueeksi, uurretta kohti laskettiin neljä lopullista piikkiä laak-35 son amplitudiin nähden.

Il 13 75604 Näiden neljän arvon keskiarvoa käytettiin määritettäessä syntyneen vaurion suuruutta vähentämällä alkuperäisen piikin neljän arvon keskiarvon laakson amplirudiin nähden.

Kitkasyöpymäarvioita varten käytetty kitkasyöpymiskoe 5 kehitettiin ja muotoiltiin tunnetuista koemenetelmistä, jotta saataisiin paremmat ja merkityksellisemmät koetulokset.

Näin ollen tässä raportoitu koetulos ei välttämättä vastaa suoraan muilla koemenetelmillä saatua, julkaistua tulosta.

Ellei ole muutoin esitetty, kaikki tässä raportoidut 10 kitkasyöpymäkokeet tehtiin identtisissä koeolosuhteissa, ja saadut koetulokset ovat sentähden päteviä suoriin vertailuihin tässä kokeiltujen erilaisten lejeerinkien joukossa.

Claims

14 75604

1. Ruostumaton teräs, tunnettu siitä, että se käsittää oleellisesti 10-40 paino-% kromia, 5-15 paino-% nik- 5 keliä, enintään 20 paino-% nikkeliä + mangaania, 3-7 paino-% piitä, 0,25-3,5 paino-% hiiltä + booria, enintään 0,2 paino-% typpeä, 10-40 paino-% ainakin yhtä seuraavista alkuaineista: molybdeeni, volframi, vanadiini, tantaali, niobi, titaani, kromi, zirkonium ja hafnium, 5-30 paino-% kobolttia ja loput 10 rautaa ja epäpuhtauksia.mainitun raudan muodostaessa teräksen perusaineosan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen teräs, tunnet-t u siitä, että se sisältää 15-40 % kromia, 7-13 % nikkeliä, enintään 15 % nikkeliä + mangaania, 3,5-6 % piitä, 15 0,75-3,0 % hiiltä + booria, enintään 0,15 % typpeä, 5-20 % kobolttia, 15-40 % yhtä tai useampaa seuraavista: molybdeeni, volframi, vanadiini, tantaali, niobi, titaani, kromi, zirkonium ja hafnium.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen teräs, tunnet-20 t u siitä, että se sisältää 25-40 % kromia, 7-13 % nikkeliä, enintään 15 % nikkeliä + mangaania, 4-5,5 % piitä, 0,75-2,5 % hiiltä + booria, enintään 0,10 % typpeä, 9-15 % kobolttia ja 25-40 % yhtä tai useampaa seuraavista: molybdeeni, volframi, vanadiini, tantaali, niobi, titaani, kromi, zirkonium ja 25 hafnium.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen teräs, tunnettu siitä, että se sisältää noin 30 % kromia, noin 10 % nik-keliä, noin 4,7 % piitä, noin 1 % hiiltä, noin 12 % kobolttia.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen teräs, tunnet-30 t u siitä, että se sisältää 28,5-31,5 % kromia, 9-11 % nikkeliä, 4,4-5,2 % piitä, 0,85-1,15 % hiiltä, 11-13 % kobolttia.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen teräs, tunnet-t u siitä, että kobolttia on läsnä tehokas määrä hyvän isku-lujuuden ja hyvän kulutuksen, erityisesti kitkasyöpymisen, 35 keston yhdistelmän aikaansaamiseksi. Il 15 75604

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen teräs, tunnet-t u siitä, että se on valetun tai taotun tuotteen muodossa tai kovahitsattuna materiaalina tai sintrattuna jauhemetal-lurgian tuotteena.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen teräs, tunnet- t u siitä, että se on komponenttina yhdistetyssä materiaalissa, jossa mainittu teräs on matriisi, jossa on kovien partikkelien dispersiota. 16 75604