HU191913B - Nickel alloy suitable for the preparation of hot-formed, hardenable tools resistant to heat-caused wear - Google Patents
Nickel alloy suitable for the preparation of hot-formed, hardenable tools resistant to heat-caused wear Download PDFInfo
- Publication number
- HU191913B HU191913B HU834503A HU450383A HU191913B HU 191913 B HU191913 B HU 191913B HU 834503 A HU834503 A HU 834503A HU 450383 A HU450383 A HU 450383A HU 191913 B HU191913 B HU 191913B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- weight
- heat
- hot
- tools
- alloys
- Prior art date
Links
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 18
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 13
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 9
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims description 3
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001347 Stellite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- AHICWQREWHDHHF-UHFFFAOYSA-N chromium;cobalt;iron;manganese;methane;molybdenum;nickel;silicon;tungsten Chemical compound C.[Si].[Cr].[Mn].[Fe].[Co].[Ni].[Mo].[W] AHICWQREWHDHHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 abstract 1
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 abstract 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 7
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 238000012549 training Methods 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 241001182632 Akko Species 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001339 C alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000282461 Canis lupus Species 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000717 Hot-working tool steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001122 Mischmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000691 Re alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000002939 deleterious effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- ATTFYOXEMHAYAX-UHFFFAOYSA-N magnesium nickel Chemical compound [Mg].[Ni] ATTFYOXEMHAYAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 229910001088 rené 41 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
- C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
- C22C19/05—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Forging (AREA)
- Adornments (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Golf Clubs (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft die Verwendung einer warmverformbaren aushaertbaren Nickellegierung fuer im Temperaturbereich von 650 bis 850C hochbelastbare Warmarbeitswerkzeuge in der metallurgischen und metallverarbeitenden Industrie. Es ist das Ziel der Erfindung gegenueber den bekannten technologischen Loesungen eine fuer warmverformbare aushaertbare Nickellegierungen erhoehte Warmverschleissbestaendigkeit der Warmarbeitswerkzeuge und dabei eine im Vergleich zu den CoCrW-Guss- oder Auftragsschweisslegierungen (Stellite) bessere Zaehig- und Temperaturwechselbestaendigkeit zu erreichen. Erfindungsgemaess wurde dies dadurch geloest, dass zu einer in der Zusammensetzung fixierten Nickellegierung mit Gehalten an W u. Mo 15 Gew.-% zur Gewaehrleistung der Warmverformbarkeit Rhenium von 0,05 bis 0,50 Gew.-% zulegiert wird. Ausgehaertet wird eine Haerte 450 HV garantiert. Kennzeichnende Anwendungen sind Schmiedesaettel, Warmscherenmesser und Warmarbeitswerkzeuge fuer Strangpressen.The invention relates to the use of a heat-deformable aushaertbaren nickel alloy for in the temperature range of 650 to 850C heavy-duty hot working tools in the metallurgical and metalworking industry. It is the object of the invention over the known technological solutions to increase the heat wear resistance of the hot working tools increased for thermoformable austenitizable nickel alloys and thereby to achieve better toughness and thermal shock resistance in comparison with the CoCrW cast or surfacing alloys (Stellite). According to the invention, this was achieved by adding to a nickel alloy fixed in the composition with contents of W u. Mo 15 wt .-% to guarantee the heat ductility rhenium from 0.05 to 0.50 wt .-% is alloyed. A Haerte 450 HV is guaranteed. Characteristic applications are forges, hot shear knives and hot working tools for extrusion presses.
Description
| A találmány tárgya hőképlékeny, edzhető nikkelI ötvözet, valamint ennek alkalmazása a fémkohászatI bán és fémf eldolgozó iparban használt, nagy terhelés| nek kitett, melegmegmunkálásra alkalmas szerszámok f előállítására. 5 j ί Ezekből a nikkelötvözetekből 650-850 °C közötti hőmérsékleten használható, nagy terhelést bíró szerszámokat állíthatunk elő. E szerszámok például kovácsüllőkhöz, kovácsológépek, hengersorok és folyamatosan működő öntőberendezések melegvágó ké- 10 sei, valamint extruderek melegmegmunkáló szerszámai céljára használhatók.| FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a thermoplastic hardened nickel alloy and its application in the high-load metal and metallurgical industry. for the production of hot working tools exposed to heat. 5 j ί From these nickel alloys, heavy duty tools can be produced at temperatures between 650-850 ° C. These tools can be used, for example, for hot forging, forging machines, rolling mills and continuous die casting machines, and for hot working tools in extruders.
A gázturbinák építésénél alkalmazott, edzhető, igen erősen hőálló nikkelötvözetek alakításánál szerzett tapasztalatok vezettek el annak megkíséréséhez, hogy 15 ezeket az ötvözeteket melegmegmunkálásra alkalmas szerszámok kialakítására önmagukban is felhasználják. Az ismert hőálló acélokkal szemben ez az alkalmazás a hőálló sajátosságok alapján, valamint a nikkelötvözetek szempontjából kedvezőtlen anyagköltsé- 20 gek következtében az olyan melegmegmunkáló szerszámokra korlátozódik, amelyek a magas hőmérsékleti igénybevétel miatt a páncélozás - például a bevonatosán hegesztett sztellitekkel való páncélozás - ellenére gyorsan meghibásodnak, és nem gazdaságos üzem- 25 szünethez vezetnek, valamint javításokat tesznek szükségessé. Ismertek a Nimoloy PK 37 (NiCr20Co 1STi) ötvözetből, valamint a Rene 41, illetve ATS 321 W Vakumelt (NiCrl9CoMo) ötvözetből készült kovácsüllők és melegvágó kések. Ezen anya- 30 goknak az alkalmazása - mint minden, erősen hőálló nikkelötvözeté - azon a tényen alapul, hogy egy nikkelkristály alumínium hozzáötvözésével a tércentrált γ’-fázis (Ni3Al, LI2 típus) kiválása útján edzhető. Az alumínium a műszaki célokra alkalmazott, nikkelala- 35 pú, erősen hőálló ötvözetekben nagyrészt vagy részben titánnal és/vagy niobiummal helyettesíthető anélkül, hogy a kiválások szerkezete módosulna. A mechanikai jellemzők hőmérsékleti függése szempontjából a γ’fázis aránya, részecskemérete és eloszlása lényeges. A 40 hőálló sajátosságoknak a γ’-fázis kiválásával kapcsolatos beállásán kívül az elegykristályt megszilárdító ötvözetelemek valamint karbidok, nitridek és karbonitridek kiválása is befolyásolja a hőállóképességet, keménységet képlékenységet és a nyújthatóságot. Ma- 45 gas hőmérsékleten való alkalmazás során a γ'-kiválások, valamint a karbidok típusának, mennyiségének és eloszlásának együttes hatásával kiváló kopásállóság érhető el. A rideg, de keményebb CoCrW-öntvénnyel, illetve a bevonatosán hegesztett ötvözetekkel (sztelli- 50 tekkel) szemben az úgynevezett edzhető (keményíthető), képlékeny nikkel ötvözetek jobban alakíthatók és nyújthatók; hőmérsékleti változásokkal szemben viselkedésük kedvezőbb, hőstabilitásuk igen nagy. Az öregítés utáni hőstabilitás szempontjából a 2.23-2.31 55 elektronhiány megtartása lényeges.Experience in the design of hard-to-heat, highly heat-resistant nickel alloys used in the construction of gas turbines has led to these alloys being used in their own right to design hot-work tools. In contrast to known heat-resistant steels, this application is limited, due to the heat-resistant properties and material disadvantages of nickel alloys, to hot working tools which, due to high temperature stress, can rapidly and lead to uneconomical downtime and repairs. Forging knives and hot knives are known from Nimoloy PK 37 (NiCr20Co 1STi) and Rene 41 and ATS 321 W Vacuum (NiCr19CoMo). The use of these materials, like all highly heat-resistant nickel alloys, is based on the fact that an alloy of a nickel crystal can be hardened by precipitation of a γ'-phase (Ni 3 Al, type LI 2 ). Aluminum may be substituted for titanium and / or niobium in the nickel-based, high-temperature alloys used for technical purposes, without changing the structure of the precipitates. The ratio, particle size and distribution of the γ'-phase are important for the temperature dependence of the mechanical properties. In addition to the development of the heat-resistant properties of the γ'-phase precipitation, the precipitation of hardened alloys and carbides, nitrides, and carbonitrides also affects heat resistance, hardness, ductility, and extensibility. When used at high temperatures, the combination of γ'-precipitates and the type, amount and distribution of carbides provides excellent wear resistance. In contrast to rigid but harder CoCrW castings and coated welded alloys (stellites), so-called hardenable, flexible nickel alloys can be better formed and stretched; their behavior against temperature changes is more favorable and their thermal stability is very high. Maintaining the 2.23-2.31 55 electron deficiency is important for thermal stability after aging.
Ismert továbbá, hogy nagyobb mennyiségű wolfram- és molibdénadalék az elegykristályi megszilárdítja és a kiválást edzi (keményíti), mivel a keménység maximumát a kiválás hőmérséklete növelésének irá- 60 nyába eltolja. Ennek során a wolfram nemcsak az elegykristályt szilárdító ellem, hanem az ötvözetben jelen lévő wolframatomok mintegy fele részben a γ’fázisba is beépülnek. A 8 súly%-ot meghaladó wolframtartalom a keménységet fokozottan növeli, s ez a 850 °C-ig terjedő edzés után is megmarad. A wolfram és molibdénadalékok a titán és króm NiCr20TiAl ötvözetekben végbemenő diffúzióját késleltetik és a diffúziós aktiválás energiáját 700 °C és 1000 °C hőmérséklettartományban megnövelik. A wolfram NiCrTiAl-ötvözetekben túlnyomórészt a dendrittengelyeken, a molibdén pedig főként a szemcsék határain koncentrálódik. Ennek megfelelően a wolfram és molibdén a szilárdságot különbözőképpen befolyásolják. Edzhető NiCr20TiAl-ötvözetekben a wolframtartalom növekvése a hőképlékenységet jelentősen rontja. A technika jelenlegi állása szerint a hőképlékenység és a forró állapotban való szakadás hajlama egy kemény (450 HV-nál nagyobb keménységű), de nyújtható és hősokkal szemben állandó, hővel szemben erősen ellenálló, kovácsolható, melegmegmunkálásra alkalmas, NiCrCoWMoTi/Nb/Al-alapú szerszám előállítását hátráltatja. A 12%-ot meghaladó krómtartalom a pörköléssel szemben való ellenállást javítja. Hővel szemben erősen ellenálló nikkelötvözetekből készített, melegmegmunkálásra alkalmas szerszámok alkalmazása a nagy anyagköltségek és a többszörös megmunkálási ráfordítások következtében - a hőálló acélokkal ellentétben - korlátozott, sőt a megfelelő anyagkombinációk sem ismeretesek.It is also known that larger amounts of tungsten and molybdenum additive solidify the crystalline and harden the precipitate by shifting the maximum hardness towards increasing the temperature of the precipitation. During this process, not only the tungsten reinforcing element but also about half of the tungsten atoms present in the alloy are partially incorporated into the γ'-phase. Tungsten content greater than 8% by weight increases hardness further and is maintained after training up to 850 ° C. The tungsten and molybdenum additions delay the diffusion of titanium and chromium in NiCr20TiAl alloys and increase the diffusion activation energy in the temperature range of 700 ° C to 1000 ° C. Tungsten in NiCrTiAl alloys is predominantly concentrated on the dendritic axes and molybdenum is mainly concentrated at the grain boundaries. Accordingly, tungsten and molybdenum influence the strength in different ways. In hardened NiCr20TiAl alloys, the increase in tungsten content significantly reduces the thermal performance. According to the state of the art, the hot-melt and hot-tear tendency is a hard (more than 450 HV hardness) but extensible and heat-resistant, heat-resistant, malleable, malleable NiCrCoWMoTi / Nb / Al-based tool production. A chromium content of over 12% improves roasting resistance. Due to the high cost of materials and multiple machining costs, the use of tools made of high heat resistant nickel alloys, unlike heat resistant steels, is limited, and even the appropriate material combinations are not known.
A találmány célja hőképlékeny, erős igénybevételt elviselő, melegmegmunkálásra használható szerszámok előállítására alkalmas anyag kidolgozása, az anyagköltségek minimálisra csökkentése, és ezzel az anyagtakarékosság javítása.It is an object of the present invention to provide a thermoplastic material for use in the manufacture of high-stress, hot-work tools, to minimize material costs and thereby to improve material economy.
A találmány alapja az a feladat, hogy hőokozta kopással szemben ellenálló, melegmegmunkálásra használható szerszámok előállítására alkalmas hőképlékeny, edzhető nikkelötvözetet állítsunk elő. Emellett a módosított nikkelötvözet keménységének legalább 450 HV értékkel kell rendelkeznie.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a thermoplastic nickel alloy which is capable of producing heat-resistant tools for use in hot working applications. In addition, the modified nickel alloy should have a hardness of at least 450 HV.
A találmány értelmében a megmunkálásra használható szerszámok előállítására olyan nikkelötvözeteket alkalmazunk, amelyek 55-65 súly% nikkelt, 12-25 súly% krómot, 5-15 súly% wolframot, 0-15 súly% kobaltot, 3-10 súly% molibdén t, 1,5-5 súly% titánt, 0-5 súly% niobiumot, 1-3,5 súly% alumíniumot, 0,15-0,5 súly% vanádiumot, 0-0,5 súly% szilíciumot, 0,10-0,5 súlyVt mangánt, 0,08-0,20 súly% szenet, 0,001-0,020 súly% magnéziumot, 0,001-0,020 súly% cériumot, 0,001 -0,015 súly% bort és 0,1 + (6,5 x N) súly% cirkóniumot, valamint az ötvözet összetételétől függő szennyezéseket tartalmaznak. Abból a célból, hogy a wolframot és molibdént összesen 15 súly%-nál nagyobb mennyiségben tartalmazó és 450 HV-nál keményebb szerszámok melegen való megmunkálhatóságát biztosítsuk, 0,05-0,50 súly% réniumot foglalunk az ötvözetekbe.According to the invention, nickel alloys containing 55-65% by weight of nickel, 12-25% by weight of chromium, 5-15% by weight of tungsten, 0-15% by weight of cobalt, 3-10% by weight of molybdenum are used in the manufacture of machining tools. , 5-5% by weight titanium, 0-5% by weight niobium, 1-3.5% by weight aluminum, 0.15-0.5% by weight vanadium, 0-0.5% by weight silicon, 0.10-0, 5% by weight of manganese, 0.08-0.20% by weight of carbon, 0.001-0.020% by weight of magnesium, 0.001-0.020% by weight of cerium, 0.001-0.0155% by weight of wine and 0.1 + (6.5 x N)% by weight of zirconium , and impurities depending on the composition of the alloy. In order to provide hot machinability of tools containing more than 15% by weight of tungsten and molybdenum and harder than 450 HV, 0.05 to 0.50% by weight of rhenium is included in the alloys.
A találmányra jellemző továbbá, hogy ezeket a hővel szemben erősen ellenálló nikkelötvözeteket másIt is a further feature of the present invention that these heat resistant nickel alloys are different
vasötvözetekkel, mint plattírozott (kettősfém-) anyaggal megolvasztjuk, és ezt követően a melegmegmunkálásra szánt szerszámokat melegalakítással állítjuk elő.with iron alloys as clad (bimetallic) material and subsequently hot-forming tools for hot working.
A hőokozta kopással szemben való szilárdságot úgy fokozzuk, hogy a szerszámokat felületi diffúziós eljá- 5 rással - például bórozással - kezeljük A szerszámok alkalmazási hőmérsékletének keménységének és hővel szemben való szilárdságának valamint hővel szemben való kifáradásának a javítását úgy érjük el, hogy a wolfram- és molibdéntartalom összes mennyiségét 15 súly% fölé növeljük Ez azon alalpul, hogy ezek az elegykristályt megszilárdító elemek a kobalttartalom következtében az Ni3 (Ti, Al)-kiválás és a mátrix koherenciáját javítják, és a fémek közötti γ’-fázis stabilitását a wolframatomok beépülésének következtében fo- 15 kozzák, egyszersmind az MóC-karbidok részarányát is növelik Ha a NiCrCoWMoTiALV-ötvözetet 0,050,5 súly% réniummal módosítjuk akkor nikkel-magnézium, ferro-bór, Cérium-elegyfém és cirkónium egyidejű alkalmazásával ezen ötvözettípus hőképlékenysége még akkor is biztosítható, ha a wolfram és molibdén együttes mennyisége a 15 súly%-ot meghaladja. Kimutatható, hogy a mikroszerkezet finomodik és a wolfram és milibdén dúsulása csökken. Ennek következtében a hőképlékenység kedvezőbb, és a fé- 25 mek közötti γ’-kiválási fázis és a mátrix (y) közötti koherencia javul· A forró állapotban való szakadás minimumra csökkentését és a hőképlékenység fokozását a wolfram-, molibdén-, titán- és alumíniumtartalom növekvésével kapcsolatban úgy érjük el, hogy egy lé- 30 nyegesen finomabb mikroszerkezet és a szemcseméret növelése következtében a teljes mértékben el nem kerülhető szennyezések - így például az ólom, antimon, bizmut, tellur - káros hatása csökken.The strength of the heat-cured abrasion is enhanced by treating the tools with a surface diffusion process, such as boronation. total amount above 15% by weight. This undermines the fact that these crystal solidifying elements improve the coherence of the Ni 3 (Ti, Al) precipitation and matrix due to the cobalt content and the stability of the γ'-phase between the metals due to - 15 published at the same time the M? C carbides proportion is increased if the NiCrCoWMoTiALV alloy modifying% 0,050,5 weight rhenium then nickel-magnesium, ferro-boron, cerium mischmetal and zirconium, the simultaneous application of this alloy type thermal plasticity even akko r can also be provided if the combined amount of tungsten and molybdenum exceeds 15% by weight. It is shown that the microstructure is refined and the concentration of tungsten and milibdenum is reduced. As a result, the thermal performance is improved and the coherence between the γ'-precipitation phase of the metals and the matrix (y) is improved With respect to its growth, we achieve a reduction in the deleterious effects of a substantially finer microstructure and an increase in particle size, such as lead, antimony, bismuth, tellur.
A réniummal való módosításnak ez a hatása lehetővé teszi, hogy edzhető nikkelötvözetekből álló kettősfém-blokkokat nem ötvözött, illetve nagy ötvözettartalmú acélokkal összeolvasszunk, melegen formázzunk és melegmegmunkálásra alkalmas szerszámokká feldolgozzunk, abban az esetben is, ha a nikkelötvözetek wolfram- és molibdéntartalma együttesen a 15-20 súly%-ot meghaladja.This effect of the modification with rhenium allows the bimetallic blocks of hardened nickel alloys to be fused with non-alloy or high-alloy steels, hot-formed and processed into hot-melt tools, even if nickel alloys and wolf Exceeds 20% by weight.
A találmányi az alábbiakban kiviteli példákban közelebbről ismertetjük. Az 1. táblázatban bemutatjuk a vizsgált ötvözetek kémiai összetételét. Az olvasztást közepes frekvenciájú indukciós kemencében végezzük, és az olvadékot fokozatosan leöntjük. Míg az, A 10 és ,JB” olvadékokat hozzáötvözés nélkül a katódsugaras, többkamrás kemencében olvasztjuk, addig a titán, alumínium és rénium hozzáötvözését 70% feletti részarányokban a katódsugaras, többkamrás kemencében a „C” ötvözetnél végezzük. A blokk feldolgozása után a melegformázás 1180-1050 °C kovácsolási hőmérséklettartományban szabadkézi kovácsolással történik. A 2. táblázatban foglaltuk össze a 730, 800 és 850 °C hőmérsékleten végbemenő edzés után végzett keménység! vizsgálatok (HV10) eredményeit a 100, ü20 letve 1000 órás edzési időtartamtól való függésben. További változatként egy ,A” ötvözetből és 30WCrV34.11 melegmegmunkálásra alkalmas szerszámacélból áló plattírozott anyagot a katódsugaras többkamrás kemencében megolvasztunk. Ebből a platírozott anyagból kovácsológépek céljára melegmegmunkálásra alkalmas szerszámokat készítünk. A négyzetes alakú előanyaggá való melegformázás és az ezt követő kovácsolás 1180-1050 °C hőmérséklettartományban történik.The invention will now be described in more detail in the following examples. Table 1 shows the chemical composition of the alloys tested. The melting is performed in a medium frequency induction furnace and the melt is gradually decanted. While the A10 and JB melts are melted in the cathode-ray, multi-chamber furnace without alloying, the titanium, aluminum and rhenium alloys are alloyed in the cathode-ray, multi-chamber furnace in the C alloy. After processing the block, hot forming is performed by freeze forging in a forging temperature range of 1180-1050 ° C. Table 2 summarizes the hardness after training at 730, 800, and 850 ° C. (HV10) as a function of 100, u20 to 1000 hours of training. Alternatively, a clad material made of A 'alloy and 30WCrV34.11 hot working tool steel is melted in a cathode-ray multi-chamber furnace. From this plattered material we make tools for hot working for forging machines. Hot forming into a square precursor and subsequent forging takes place in a temperature range of 1180-1050 ° C.
Borozott szerszámokkal is kísérleteket végeztünk. Ennek során megállapítottuk, hogy 800, illetve 850 eC edzési (keményítési) hőmérséklettartományban 6 órán át tartó kezelés után 15 millimikront meghaladó diffúziós rétegek létesíthetők. Mind a mikrokemény35 ségek, mind a szobahőmérsékleten végzett kopási vizsgálatok kimutatták, hogy az edzett (keményített) alapmunkaanyaggal szemben az élettartam két-háromszorosára növekszik.We also carried out experiments with coated tools. In this connection, that the diffusion layers of more than 15 millimicrons After hardening (hardening) treatment temperature range for 6 hours at 800 and 850 C, may be established, e. Both micro-hardness and room temperature abrasion tests have shown that durability increases twice or three times that of hardened (hardened) base material.
1. táblázatTable 1
A vizsgált ötvözetek kémiai összetétele súlyszázalékbanChemical composition of alloys tested by weight
Az 1. táblázat folytatásaContinuation of Table 1
2. táblázatTable 2
Az oldó irtással kezelt [ 1160 eC (4 óra) levegő] ötvözetek edzési jellemzőiHardening properties of solvent-treated [1160 e C (4 hours) air] alloys
SZABADALMI IGÉNYPONTPatent Claim Point
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD82246656A DD231225A3 (en) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | USE OF A WARM-FORMABLE ESTABLISHABLE NICKEL ALLOY FOR HOT-BRAKE-RESISTANT HOT-WORKING TOOLS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU191913B true HU191913B (en) | 1987-04-28 |
Family
ID=5543908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU834503A HU191913B (en) | 1982-12-28 | 1983-12-28 | Nickel alloy suitable for the preparation of hot-formed, hardenable tools resistant to heat-caused wear |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT378006B (en) |
| CS (1) | CS251680B1 (en) |
| DD (1) | DD231225A3 (en) |
| DE (1) | DE3333774A1 (en) |
| FR (1) | FR2538411B1 (en) |
| HU (1) | HU191913B (en) |
| IT (1) | IT1234926B (en) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT133489B (en) * | 1930-10-21 | 1933-05-26 | Siemens Ag | Nickel alloy. |
| GB853468A (en) * | 1955-11-19 | 1960-11-09 | William Jessop And Sons Ltd | Improvements in or relating to nickel-chromium-cobalt alloys |
| US3619183A (en) * | 1968-03-21 | 1971-11-09 | Int Nickel Co | Nickel-base alloys adaptable for use as steam turbine structural components |
| US3869284A (en) * | 1973-04-02 | 1975-03-04 | French Baldwin J | High temperature alloys |
-
1982
- 1982-12-28 DD DD82246656A patent/DD231225A3/en not_active IP Right Cessation
-
1983
- 1983-09-19 DE DE3333774A patent/DE3333774A1/en active Granted
- 1983-09-23 AT AT0340083A patent/AT378006B/en not_active IP Right Cessation
- 1983-12-01 CS CS838996A patent/CS251680B1/en unknown
- 1983-12-06 IT IT8349449A patent/IT1234926B/en active
- 1983-12-15 FR FR8320129A patent/FR2538411B1/en not_active Expired
- 1983-12-28 HU HU834503A patent/HU191913B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2538411A1 (en) | 1984-06-29 |
| IT1234926B (en) | 1992-06-02 |
| AT378006B (en) | 1985-06-10 |
| DE3333774C2 (en) | 1989-02-02 |
| FR2538411B1 (en) | 1987-02-27 |
| CS251680B1 (en) | 1987-07-16 |
| DE3333774A1 (en) | 1984-07-05 |
| ATA340083A (en) | 1984-10-15 |
| DD231225A3 (en) | 1985-12-24 |
| IT8349449A0 (en) | 1983-12-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5403547A (en) | Oxidation resistant low expansion superalloys | |
| US7534314B2 (en) | High carbon steel with superplasticity | |
| US4144102A (en) | Production of low expansion superalloy products | |
| US5225007A (en) | Method for wear-resistant compound roll manufacture | |
| US3410732A (en) | Cobalt-base alloys | |
| US7507306B2 (en) | Precipitation-strengthened nickel-iron-chromium alloy and process therefor | |
| KR100562761B1 (en) | Steel material for hot work tools | |
| JPH0293037A (en) | Alloy containing gamma prime phase and its production | |
| US7588650B2 (en) | High-temperature member for use in gas turbine | |
| EP0657558A1 (en) | Fe-base superalloy | |
| JP2725333B2 (en) | Powder high speed tool steel | |
| JPH0116292B2 (en) | ||
| CN85102029A (en) | Forgeability in nickel superalloys improves | |
| US5169463A (en) | Alloys containing gamma prime phase and particles and process for forming same | |
| US4931255A (en) | Nickel-cobalt based alloys | |
| DE2734408C2 (en) | Process for the manufacture of high speed tools | |
| JP2684736B2 (en) | Powder cold work tool steel | |
| HU191913B (en) | Nickel alloy suitable for the preparation of hot-formed, hardenable tools resistant to heat-caused wear | |
| JP4044305B2 (en) | Iron-based high rigidity material and manufacturing method thereof | |
| US4165997A (en) | Intermediate temperature service alloy | |
| JPH0625800A (en) | High strength and high resistant material | |
| JP3087377B2 (en) | Surface hardening material, surface hardening method and surface hardening member for member made of Ti or Ti alloy | |
| US6068714A (en) | Process for making a heat resistant nickel-base polycrystalline superalloy forged part | |
| KR100502193B1 (en) | High speed tool steel having superior hardness and method for manufacturing the same | |
| JPH01205058A (en) | Graphite cast steel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HU90 | Patent valid on 900628 | ||
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |