HU228835B1 - Reinforced durable tool steel, method for producing parts made of said steel, and parts thus obtained - Google Patents
Reinforced durable tool steel, method for producing parts made of said steel, and parts thus obtained Download PDFInfo
- Publication number
- HU228835B1 HU228835B1 HU0303947A HUP0303947A HU228835B1 HU 228835 B1 HU228835 B1 HU 228835B1 HU 0303947 A HU0303947 A HU 0303947A HU P0303947 A HUP0303947 A HU P0303947A HU 228835 B1 HU228835 B1 HU 228835B1
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- melt
- zirconium
- steel
- titanium
- added
- Prior art date
Links
- 229910001315 Tool steel Inorganic materials 0.000 title claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title description 28
- 239000010959 steel Substances 0.000 title description 28
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 22
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 22
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 19
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 12
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 12
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 5
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000006071 cream Substances 0.000 claims description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 3
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 6
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 6
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 6
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 3
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 239000000161 steel melt Substances 0.000 description 2
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 zirconium nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 235000009434 Actinidia chinensis Nutrition 0.000 description 1
- 244000298697 Actinidia deliciosa Species 0.000 description 1
- 235000009436 Actinidia deliciosa Nutrition 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000300264 Spinacia oleracea Species 0.000 description 1
- 235000009337 Spinacia oleracea Nutrition 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N carbon carbon Chemical compound C.C CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
- ZVWKZXLXHLZXLS-UHFFFAOYSA-N zirconium nitride Chemical compound [Zr]#N ZVWKZXLXHLZXLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/0056—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 using cored wires
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/0006—Adding metallic additives
-
- 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
- C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
-
- 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
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
-
- 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
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
-
- 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
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
-
- 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
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
Description
HAGYSZÍVÓSSÁGÖ SZERSZÁMACÉL, ELJÁRÁS AZ ACÉLBÓL
KÉSZÍTETT ALKATRÉSZ ELŐÁLLÍTÁSÁRA, ÉS AZ ACÉLBÓL AZ
ELJÁRÁSSAL KÉSZÍTETT ALKATRÉSZ
A jelen találmány tárgya nagyszlvósságú szerszámacéi, eljárás az acélból készített alkatrész előállítására, és az acélból az eljárással készített alkatrész.
A szerszámacélokat elterjedten használják a legkülönbözőbb célokra, különösen azokban az esetekben, amikor fémből készült alkatrészek érintkeznek egymással, ahol az egyik alkatrésznek a lehető leghosszabb ideig meg kell tartania geometriai alakját. Példaként lehet említeni a forgácsoló szerszámokat vagy a mérőeszközöket.
Az ilyen eszközök geometriai alakjának megtartása igen jó kopásállóságot, a deformációknak történő ellenállást és nagy szilárdságot igényel mind statikus, mind dinamikus terhelések esetén, vagyis az acélnak rendkívül nagy szívóssággal és keménységgel kell rendelkeznie.
Ezen túlmenően az ilyen minőségű: acéloknak a keményíthetősége is kiváló keli legyen, annak érdekében, hogy a szerkezet az edzés után minél nagyobb mélységben minél homogénebb legyen.
A fenti követelmények azonban többnyire egymásnak ellentmondanak.
Például az AISÍ D2 jelű szerszámacél, amely hideg megmunkálásra használatos és elterjedten alkalmazott, 1,5 tömeg% karbont és 12 temeglő krómot tartalmaz. Az ötvözet tartalmaz, továbbá néhány karbidképző elemet ís, mint például a moiibdén vagy a vanádium, (A továbbiakban az ötvözetek százalékos összetételét mindig lömeg%~bsn fogjuk megadni.) Az acél magas karbon- és króm tartalma azonban az acélolvadék dermedése során jelentős
Φ * *
Φ -χ * Φ *
Φ φ X Φ
Φ φφ ΑΛ mennyiségű, kiválást eredményez. A kiválások M?CS típusú eutektikus karbidok, amelyek a dermedés során magas hőmérsékleten válnak ki, és ennek megfelelően durvaszemcsés, Inhomogén fázisokat képeznek a fém mátrixban.
Jóllehet a kemény karbldoknak az acélban nagy mennyiségben történő. 5 jelenléte kedvező a kopásállóság szempontéból, inhomogén eloszlások igen kedvezőtlenül befolyásolja a szívósságot.
A fenti probléma kiküszöbölésére javasolták a szén- és króm tartalom csökkentését az ilyen minőségű acélokban (1 %, Illetve 8 %), ennek kompenzálásaképpen pedig magasabb: mintegy 2,5 % mollbdén tartalmat Írtak lö elő (lásd az EP 8,938,374 számé szabadalmi leírást), A széntartalom csökkentése az eutektlkus karbid kiválások csökkenésével jár, ami kedvező a szívósság szempontjából. Ugyanakkor a mollbdén tartalom növekedése növeli a keménységet és a kopásállóságot,
A karbidelosziás finomítását viszont fokozni kellene ahhoz, hogy a '15 szívósságot növelni lehessen, mégpedig anélkül, hogy csökkentenénk a keménység és a kopásállóság értékelt.
Találmányunk alapja az a felismerés, hogy a szívósság és a mechanikai szilárdság, valamint a kopásállóság közötti ellentmondás feloldására meglepő módon az ötvözet nitrogén tartalmának, valamint minimális titán és/vagy cirkónium tartalmának beállításával van mód.
Azt találtuk, hogy a króm, mollbdén és fkán karbidok finomszemcsés szerkezetének elérése és egyidejűleg a szívósság növelése is lehetséges, ha
- egyrészről a nitrogén tartalom meghaladja a 0,004 %-ot, előnyösen a 0,088 %-öt, és
- másrészről a (TI v MZr) χ N > 2,5 x 1 Ö'4%2, ahol a TI, Zr és H tartalom Is iömeg%~han van kifejezve.
Ezek a nitrogénre, valamint a titánra és cirkóniumra vonatkozó feltételek azt sugallják, hogy az aktív tényező jelen esetben a áfán és/vagy cirkónium nitrldek jelenléte, amelyek feltehetőleg a króm, mollbdén és wolfram
30' karbidok szemcsenagyságáf csökkentő hatást fejtenek ki, A durva króm, mollbdén és wolíram karbidok átlagos mérete a hagyományos acélokban általában 18 pm, a találmány szerinti megoldásnál pedig ezzel szemben 4 u.m.
A találmány szerinti nagyszIvősságO szénánál főmegszázalékos összetételé a kővetkező:
| o,s < | /•s V | < | 1,5 | |
| 5,0 < | Cr | 14 | ||
| X\ | Ö,z < | Mn | 3 | |
| Ni | 5: | 5 | ||
| V | s | |||
| Nb | < | 0,1 | ||
| SiMI | 2 | |||
| 10 | Cu | <? | 1 | |
| s | 0,3 | |||
| Ca | 0,1 | |||
| Se | 0,1 | |||
| Te | < | 0,1 | ||
| 15 | n < | Mü*W | 4 | |
| COT < | THtoZr | < | 0,15 | |
| 0,004 < | N | < | 0.02 | |
| valamint vas és az olvasztásból szárn' | ázó szennyezők. | |||
| o a v rn ZjO X Jv /<> <y* | + %Zr)xN. | |||
| on í.V | Egy célszerű kivi | tel alaknál | ||
| 0,8 < | C | 1,2 | ||
| 7 A | Cr | G | ||
| S.V | V? | V | ||
| λ a v.X ?„ | Mn | < | Ί | |
| Ni | < | |||
| s<XX W | 0,1 < | V | •<2 | 0,5 |
| Nb | <£ | 0,1 | ||
| SlTÁI | < | 1,2 | ||
| Cu | 4 | |||
| s | 0,3 | |||
| 3Π | Ca | .<( | 0,1 | |
| Se | s | 0/1 |
X fcfcfc fcfcfc fc fcfc fcfc fcfc fc fc fc fc
4* fc fc fc*>
* fc fc * fc * fc
| Te | < | 0,1 | ||
| 2,4 | < | IWW | < | 3 |
| 8,084 | < | Ti+H2r | < | 8,15 |
| 0,084 | < | N | < | 0,02 |
valamint vas és az clvasztásből származó szennyezők, ahol:
2,5 x 1(74%2 < (Ti *%Zr>xN,
Látható, hogy a találmány szerinti szénáséiban a áfán és/vagy drkönlum mennyisége 8,08 és 0,15 % között van. Ennek az az oka, hogy 0,15 % fölött a titán és/vagy cirkónium nifridekhöl álló kiválások összeolvadnak és elvesztik hatékonyságukat, Másfelől, ha ezek az elemek 8,08 %-nál kisebb mennyiségben vannak jelen, nem keletkezik elegendő mennyiségé titánés/vagy cirkónium karóid ahhoz, hogy a kopásállóság és a szívósság megfelelő növekedését eredményezze. Megjegyezzük, hogy a cirkónium részben vagy teljesen helyettesíthető titánnak mégpedig oly módon, hogy két rész cirkónium egy rész titánnak felel meg .
A találmány szerinti acél nitrogéntarlalma 0,884 és 0,82 % között, előnyösen 0,886 és 0,82 % kell legyen, A 0,02 %-cs felső határ fölött ugyanis a szívósság már csökkenni kezd.
Az acél szén tartalma 0,8 és 1,6 % között, előnyösen 0,8 és 1,2 % 20 között kell legyen, minthogy a szén mennyiségének elegendőnek kell lenni a karbldok képződéséhez, annak érdekében, hogy a minőségi követelményeknek megfelelő keménység! érték elérhető legyen.
Egy másik célszerű kiviteli alaknál az acél széntarfelma 0,9 és 1,5 % között lehet, egyrészt a keménység további növelése érdekében, másrészt a kopásállóságnak a keménykarbld kiválások tédögaíarányának növelésével történd kopásállóság növekedéshez.
A találmány szerinti acél krőmtartalma 5 és 14 % között kell legyen, az arány célszerűen 7 - 9 A krém teszi lehetővé ugyanis egyfelől a megfelelő keménység elérését, másfelől pedig a karbldok képződését,
Az acél mangántartalma 0,2 és 3 % között, előnyösen 0,2 és 1,5 % között van. Ez az ötvöző is a keménységet fokozza, de mennyiségét korlátozni
XX ««.«φ φ.φφφ
ΦΦ Α.Φ VW φφ kell, annak érdekében, hogy a szegregációt korlátozzuk, különben a forgácsolhafőság csökken, és a szívósság sem kielégítő.
Az acélnak tartalmaznia Mell legfeljebb 5 % nikkel is. A nikkel mennyisége előnyösen nem haladja meg az 1 %.-ot Adagolása azért szükséges, mert a keménységet fékező adalék, és nem okoz szegregációs problémát. Mindazonáltal a mennyiségét korlátozni kell mert a maradék auszienif képződést elősegítő gamma fázist képezhet. A ki lágyulási ellenállással szemben, amely gyakran előfordul, ha az acélt felhasználás előtt temperálják, célszerű erősen karbklképző elemeket adni az ötvözethez. Ezek a temperálsz során MC típusú fínornszemesés karbídokat képeznek.
A finomszemcsés karbidokaf képező elemek közöl a vanádium alkalmazása a legelőnyösebb, a felhasznált mennyiség általában legalább 0,1 %, de nem több, mint 1 %, célszerűen kevesebb, mint 0,6 %,
A nióblum magas hőmérsékleten kiválásokat képez, ami jeienfes mértékben rontja a torgáoaolhatőságot, ezért általában célszerű elkerülni, vagy legfeljebb 0,1 %, előnyösen legfeljebb 0,02 % mennyiségben lehet alkalmazni
Az acél szilícium- és/vagy aluminlumtartalma Is kevesebb kell legyen 2 %-nál A dezoxidáiö hatásától eltekintve ezek az elemek lelassítják a kerbídok összeolvadását az adott hőmérsékleten, és ennek következtében csökkentik a temperálás során a kllágyulás mértékét. Alkalmazásuk azonban korlátozott, mivel 2 % fölött már ndegedést eredményez,
A találmány szerinti szerszámacéihan a molíböén- és/vagy wölframfertalom 1 és 4 % között, előnyösen 2,4 és 3 % között kell legyen. Megjegyzendő, hogy a wolframot teljes egészében vagy részben lehet molibdénnel helyettesíteni, ahol Is egy rész molibdéht két rész wotfram helyett lehet alkalmazni.
Ez a két elem feszi lehetővé az acél keménységének növelését, és a keménységet eredményező ksröldok képződését. Ugyanakkor ez alkalmazott mennyiséget korlátozza az a fény, hogy bizonyos mennyiség fölött már szegregációt eredményeznek.
Az ötvözet tartalmazhat rezet Is, de ennek mennyisége kevesebb kell legyen, mint 1 %, annak érdekében, hogy az anyag forgácsolhafőségáf ne rontsa
A forgácsolási tulajdonságok javítására az acél tartalmazhat ként 0.3 %-nál nem nagyobb mennyiségben és lehetőleg kalciummal, szelénnel vagy teliúrral együtt Ezek mindegyike 0,1 % kisebb mennyiségben lehet csak jelen.
Az acél olvasztásakor, beleértve a titán és/vagy cirkónium hozzáadását is, a hagyományos megoldásokat lehet alkalmazok de célszem az ugyancsak a jelen találmány tárgyát képező eljárás alkalmazása. A. találmány szerinti elérés első lépéseként acélolvadéket állítunk ele az ötvözet elemeinek megolvasztásával, kivéve a titánt és/vagy cirkóniumot ameiy/ekjet az olvadékba adagolunk oly módon, hogy kézben megakadályozzuk ezen elemek lokális koncentrálódását.
Erre azért van szükség, mert felismertük, hogy a titán és cirkónium hagyományos módon történő adagolásakor, amikor Is vas ötvözetként vagy fémes anyagként történik a bevezetés, kisszámú, durvaszemcsés titán és/vagy cirkónium nitríd keletkezik, annál is Inkább, mert ezek vagy egy részük, hajlamos a leülepedésre. Ezért van az, hogy a hagyományos beadagolás esetén jelentős mértékű fúlkonoentrálődás jön létre azokon a helyeken, ahol a titánt és/vagy cirkóniumét bevezettük az olvadékba.
A fenti lépést lehet úgy végezni, hogy a titánt és/vagy cirkóniumét folyamatosan vezetjük a fémolvadék tetején úszó salakrétegbe, ahonnan fokozatosan szivárogtatjuk a fémolvadékba.
A bevezetés egy másik lehetséges módja, amikor a titánt és/vagy cirkóniumot huzal formájában adagoljuk az olvadékba, és közben az olvadékot keverjük. A keverés történhet buborékok átvezetésével vagy egyéb ismert módon..
Egy további lehetőség az őtvözőelemek bevitelére az, hogy a titánt ós/vagy cirkóniumot por alakban adagoljuk az olvadékba. A keverés itt is levegőztetéssel vagy bármilyen egyéb ismert módon történhet.
Ismételten hangsúlyozzuk, hogy a találmány szerinti ötvözet előállítása során célszerű a fenti eljárási lépesek valamelyikét alkalmazni, de a találmány semmiképpen sem korlátozódik ezekre a lépésekre, a titán és a cirkónium bevitele tetszőleges módon történhet.
Az olvasztást általában ívkemencében vagy Indukciós kemencében végezzük.
X ψ
Az olvasztás után az acéioivadékot tüskökké, Illetve bugákká öntjük. Annak érdekében, hogy finomszemcsés szerkezetet nyerjünk, célszerű az olvadékot még a koklllában Is keverni. Alkalmazható elektroselekes újreeívesztás fogyd elektródával Is.
Az így nyert tüsköket vegy bugákét ezután e kívánt eljárással alfelében melegalakítással vegy kovácsolással illetve hengerléssel alakítjuk..
Az acélt ezek után a hagyományos módon hökezeíhefjuk, hasonlóképpen a többi szerszámacélhoz, ilyen hőkezelés adott esetben tartalmazhat lágyító izzitást Is, annak érdekében, hogy könnyebb legyen az anyag forgácsolása, és ezután lehet ausztenltizáló bőkezelést, majd lehűtést végezni, a munkadarab vastagságától függően, levegőben vegy olajban. Ezt követően célszerűen Izzltás következik, amelynek paraméterei a kívánt keménység értékétől függenek,
A jelen találmány vonatkozik megára az alkatrészre ís, amit a találmány szerinti ötvözetből illetve a találmány szerinti eljárással állítunk elő. Az alkatrészben a krém, molibdén vagy wolfremkerhid kiválások a dermedés során 2,5 és 6 pm, előnyösen 3 és 4,5 pm közötti nagyságúak.
A találmány további részletek kiviteli példák segítségével ismertetjük. Az alábbiakban bemutatott 1, táblázat tartalmazza a vizsgált acélok összetételét, ahol az 1 jelű adag a találmány szerinti ötvözet, a 2 jelű adag pedig a kontrol.
1. TÁBLÁZAT
| Összetétel (tömeg%) | 1. adag | 2. adag |
| C | 0,98 | 0,98 |
| Cr | 8,40 | 8,20 |
| Mn | 0,79 | 0,03 |
| Ni | 0,35 | 0,31 |
| Cu | 0,28 | 0,22 |
| V | 0,37 | 0,40 |
| Nb | 0,01 | 0,09 |
| 81 | 0,97 | 0,34 |
| Al | 0,03 | 0,03 |
| Mo | 2,80 | 2,50 |
| VV | - | |
| TI | 0,11 | 0,004 |
| Zr | ' | - |
| N | 0,011 | 0,009 |
A táblázatban használt rövidítések:
WL: tédogatveszteség (mm3)
Kw: törési energia (d Am2)
T: szívósság (dArré)
1. Példa
Mind az 1 jelű, mind a 2 jelű adagból kekkét alkatrészt gyártottunk hengerléssel 1150 &C hőmérsékleten, és a hengerelt darabokat 1050 *C hőmérsékleten ausztenítlzáltak 1 órán át, majd olajban lehütőttük Őket, és végül kettős temperálást végeztünk 525 °C hőmérsékleten egy érán át, 80 Rockwell C keménység eléréséig.
Ezután két vizsgálat-sorozatot végeztünk különböző eljárásokkal a szívósság meghatározására:
~ Gharpy utóvizsgálatot végeztünk V bemetszéssel ellátott próbadarabokon az HF EH 10045-2 szabvány szerint, és meghatároztuk a Κ». törési energiát,
- ülőmunka vizsgálatot végeztünk bemetszés nélküli 10x10 mm-es keresztmetszetű próbadarabon a T szívóssági érték meghatározására.
A kapott eredményeket az alábbi táblázat mutatja:
| (d/cnr) | T (.j/cnr) | |
| 1 | 14,0 | 59 |
| 2 | 10,5 | 47 |
A táblázatból látható, hogy mindkét vizsgálat eredményéképpen az 1 jelű darab szívóssága jobbnak mutatkozik, mint a 2 jelű mintából készítetté,
2. Példa
Ezúttal Is két munkadarabot készítettünk az 1. példában bemutatott módon, és kopásállóságot mértünk az ASTM G52 szabvány szerint, amely meghatározza a megengedett térfogatveszteséget a vizsgálat során. A vizsgálat abból éli, hogy a mintadarab súlyveszteeégét mérjük, miközben a próbadarabot egy gumi bevonatú forgó kerékkel érintkeztetek, és kalibrált szemosenagyságú kv&rebomek szemcséket juttatunk ez élté és a mozgó felület közé.
A vizsgálat eredményét az alábbi táblázat mutatja.
| VL (mm3) | |
| 1 | 17,5 |
| 2 | 1S,5 |
* φ φ látható, hogy az 1 jelű darabnak, amely a találmány szerint készült, kopási ellenállása is jobb, mint a 2 jelű adagból készüknek.
Φ V Φ •φ * Φ Φ X * ·ν φ Φ *
ΦΦ #Χ ΦΦ Λ'·\ *$·
φ» X φ
ΑΧ»
V» összetétele a
| 0,8 | < | V | 1,5 | ||
| S\ Π <«<·} | •<ó | Cr | s | 14 | |
| 0,2 | sx | Mn | < | 3 | |
| Ni | 5 | ||||
| w í YÍ | V | s | 1 | ||
| Nb | < | 0,1 | |||
| Λΐ Οϊ | 2 | ||||
| ρ·< < | t | ||||
| V«u: | i | ||||
| .-•Φ | A A | ||||
| s | Q,o | ||||
| 15 | -< | 0,1 | |||
| Se | < | 0,1 | |||
| y J V»v | 0,1 | ||||
| * ;V | <2 | < | 4 | ||
| 0,06 | TN-%2r | ÍT. | 0,15 | ||
| OA | 0, y 04 | <’ | N | 0,02 |
f > i 20 valamint vas és az olvasztásból származó szennyezők, ahol; 2,5 χ 10’%A < (li 4- zaZr) χ N.
Λ -, 4 í“w» 5 igénypont szerinti szerszámaoél, azzal tömegszázalékos összetétele a kővetkező;
Claims (6)
1 ö valamint vas és az olvasztásból származó szennyezők, ahol :
2,5 x T0'4%2 < (Ti *MZf)xN.
3. Az 1, vagy 2. Igénypont szerinti szerszámacéi, azzal jellemezve, hogy niöfelurn tartalma legfeljebb 8,82 %.
4. Az. 1 - 3. igénypontok bármelyike szerinti szerszám-acél, azzal jellemezve, hogy nitrogén tartalma legfeljebb 8,086- és 0,02 % között van.
20 S, Eljárás az 1 - 4. igénypontok bármelyike szerinti szerszámaiéiból készült alkatrész .előállítására, azzal jellemezve, hogy • aeélolvadékot állítunk elő az ötvözet elemeinek megolvasztásával, kivéve a titánt és/vagy cirkóniumot, amely(ek)et az olvadékba adagolunk oly módón, hogy közben megakadályozzuk ezen elérnék
25 lokális koncentrálódását, majd » az acáfolvadákbél tuskót vagy bogát Öntőnk és * a tuskót vagy bugát melegen alakítva és adott esetben hőkezelve előállítjuk az alkatrészt,
30 8. Az. 5. igénypont szerinti eljárás., azzal jellemezve, hogy a titánt és/vagy cirkóniumot folyamatosan az olvadék felszínén lévő salakrétegbe adagoljuk, majd onnan a fémfőrdőbe•szivárogtatjuk.
χ ΦΦΦΦ φ φ* * Φ φφ Φ
Φ φ «ΦΦ « *♦*
ΧΦΦΧ Φ «XX φ ΦΛΧ ΦΦΧ **
7. Αζ 5. igénypont szerinti átjárás, azzal jellemeave, hogy a titánt és/vagy cirkóniumot huzal formájában adagoljak az olvadékba és közben az olvadékot keverjük.
b
8, Az 5, Igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a titánt és/vagy cirkóniumot por alakban adagolok az olvadékba és közben az olvadékot keverjük.
Iö 9, Alkatrész, amely az 1 - 4. igénypontok bármelyike szerinti szerszámaeéiböl az S ~ 8. igénypontok bármelyike szerinti eljárással készölt, azzal jellemezve,, hogy a dermedés során keletkező krém-, mottódén- vagy wolíramkarbid kiválások átlagos mérete 2,5 ~ 6 pm..
15 10. A 9. Igénypont szerinti alkatrész, azzal jellemezve, hogy a dermedés során keletkező króm-, méltódén- vagy wolíramkarbid kiválások átlagos mérete 3-4,5 pm.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0105225A FR2823768B1 (fr) | 2001-04-18 | 2001-04-18 | Acier a outils a tenacite renforcee, procede de fabrication de pieces dans cet acier et pieces obtenues |
| PCT/FR2002/001302 WO2002083966A1 (fr) | 2001-04-18 | 2002-04-16 | Acier a outils a tenecite renforcee, procede de fabrication de pieces dans cet acier et pieces obtenues |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUP0303947A2 HUP0303947A2 (hu) | 2004-03-29 |
| HUP0303947A3 HUP0303947A3 (en) | 2004-07-28 |
| HU228835B1 true HU228835B1 (en) | 2013-06-28 |
Family
ID=8862415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU0303947A HU228835B1 (en) | 2001-04-18 | 2002-04-16 | Reinforced durable tool steel, method for producing parts made of said steel, and parts thus obtained |
Country Status (26)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7445750B1 (hu) |
| EP (1) | EP1379706B1 (hu) |
| JP (1) | JP4523230B2 (hu) |
| KR (1) | KR100846815B1 (hu) |
| CN (1) | CN1226441C (hu) |
| AR (1) | AR033220A1 (hu) |
| AT (1) | ATE282721T1 (hu) |
| AU (1) | AU2002257862B2 (hu) |
| BR (1) | BR0209018B1 (hu) |
| CA (1) | CA2444175C (hu) |
| CZ (1) | CZ297762B6 (hu) |
| DE (1) | DE60201984T2 (hu) |
| ES (1) | ES2231691T3 (hu) |
| FR (1) | FR2823768B1 (hu) |
| HK (1) | HK1062460A1 (hu) |
| HU (1) | HU228835B1 (hu) |
| MX (1) | MXPA03009445A (hu) |
| MY (1) | MY127296A (hu) |
| PL (1) | PL197554B1 (hu) |
| PT (1) | PT1379706E (hu) |
| RU (1) | RU2279494C2 (hu) |
| SK (1) | SK286725B6 (hu) |
| TW (1) | TW554050B (hu) |
| UA (1) | UA74258C2 (hu) |
| WO (1) | WO2002083966A1 (hu) |
| ZA (1) | ZA200307900B (hu) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100513609C (zh) | 2002-12-25 | 2009-07-15 | 日立金属株式会社 | 尺寸变化抑制特性优异的冷模具钢 |
| EP2126150B1 (en) * | 2007-01-12 | 2011-05-18 | Rovalma SA | Cold work tool steel with outstanding weldability |
| CN101215671B (zh) * | 2008-01-11 | 2010-08-04 | 北京工业大学 | 抗锌液腐蚀磨损材料及其制造方法 |
| CN103834872A (zh) * | 2012-11-26 | 2014-06-04 | 天工爱和特钢有限公司 | 高耐磨性模具钢 |
| CN103014518B (zh) * | 2012-12-10 | 2015-09-16 | 马鞍山市恒达耐磨材料有限责任公司 | 高碳高合金钢耐磨球及其制造方法 |
| CN103741051B (zh) * | 2014-01-24 | 2015-05-13 | 浙江郑氏刀剑有限公司 | 宝剑剑身制作方法 |
| CN104060191B (zh) * | 2014-06-27 | 2016-04-13 | 南京赛达机械制造有限公司 | 一种可提高冲击韧度的汽轮机叶片及其生产工艺 |
| CN105112788A (zh) * | 2015-08-10 | 2015-12-02 | 霍邱县忠振耐磨材料有限公司 | 一种球磨机用中碳中铬合金钢球及其制备方法 |
| CN105349903A (zh) * | 2015-10-28 | 2016-02-24 | 安徽省三方新材料科技有限公司 | 一种高铬高碳钢耐磨斗齿齿座 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1775615A (en) * | 1930-06-12 | 1930-09-09 | Heppenstall Co | Alloy steel |
| US3295966A (en) * | 1964-04-30 | 1967-01-03 | Crucible Steel Co America | Versatile low-alloy tool steel |
| JPS5214513A (en) * | 1975-07-25 | 1977-02-03 | Hitachi Metals Ltd | Alloy steel for tools |
| JPS57143468A (en) * | 1981-02-28 | 1982-09-04 | Daido Steel Co Ltd | High-speed tool steel |
| SU996506A1 (ru) * | 1981-07-15 | 1983-02-15 | Институт проблем литья АН УССР | Сталь |
| JPS62208457A (ja) * | 1986-03-10 | 1987-09-12 | Toshiba Corp | 可撓性磁気シ−ト記録再生装置 |
| JPS6411945A (en) * | 1987-07-03 | 1989-01-17 | Daido Steel Co Ltd | Cold tool steel |
| JPH0364429A (ja) * | 1989-07-31 | 1991-03-19 | Daido Steel Co Ltd | 被削性に優れた工具鋼 |
| DE69127580T2 (de) * | 1990-05-23 | 1998-04-16 | Aichi Steel Works Ltd | Lagerstahl |
| FR2666351B1 (fr) * | 1990-08-29 | 1993-11-12 | Creusot Loire Industrie | Procede d'elaboration d'un acier a outils destine notamment a la fabrication de moules et acier obtenu par ce procede. |
| JPH05156407A (ja) * | 1991-12-06 | 1993-06-22 | Hitachi Metals Ltd | 高性能転造ダイス用鋼およびその製造方法 |
| FR2727431B1 (fr) * | 1994-11-30 | 1996-12-27 | Creusot Loire | Procede d'elaboration d'un acier au titane et acier obtenu |
| US5830287A (en) * | 1997-04-09 | 1998-11-03 | Crucible Materials Corporation | Wear resistant, powder metallurgy cold work tool steel articles having high impact toughness and a method for producing the same |
| SE511747C2 (sv) * | 1998-03-27 | 1999-11-15 | Uddeholm Tooling Ab | Kallarbetsstål |
| JP4352491B2 (ja) * | 1998-12-25 | 2009-10-28 | 大同特殊鋼株式会社 | 快削性冷間工具鋼 |
-
2001
- 2001-04-18 FR FR0105225A patent/FR2823768B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-04-08 MY MYPI20021261A patent/MY127296A/en unknown
- 2002-04-09 TW TW091107066A patent/TW554050B/zh not_active IP Right Cessation
- 2002-04-16 CZ CZ20032755A patent/CZ297762B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2002-04-16 US US10/474,841 patent/US7445750B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-04-16 CA CA002444175A patent/CA2444175C/fr not_active Expired - Lifetime
- 2002-04-16 MX MXPA03009445A patent/MXPA03009445A/es active IP Right Grant
- 2002-04-16 BR BRPI0209018-0A patent/BR0209018B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2002-04-16 EP EP02727658A patent/EP1379706B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 2002-04-16 AU AU2002257862A patent/AU2002257862B2/en not_active Expired
- 2002-04-16 PL PL363285A patent/PL197554B1/pl unknown
- 2002-04-16 RU RU2003133465/02A patent/RU2279494C2/ru active
- 2002-04-16 KR KR1020037013556A patent/KR100846815B1/ko active IP Right Grant
- 2002-04-16 SK SK1299-2003A patent/SK286725B6/sk not_active IP Right Cessation
- 2002-04-16 WO PCT/FR2002/001302 patent/WO2002083966A1/fr active IP Right Grant
- 2002-04-16 DE DE60201984T patent/DE60201984T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-04-16 UA UA20031110383A patent/UA74258C2/uk unknown
- 2002-04-16 HU HU0303947A patent/HU228835B1/hu unknown
- 2002-04-16 AT AT02727658T patent/ATE282721T1/de active
- 2002-04-16 ES ES02727658T patent/ES2231691T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-04-16 CN CNB028084276A patent/CN1226441C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2002-04-16 PT PT02727658T patent/PT1379706E/pt unknown
- 2002-04-16 JP JP2002581704A patent/JP4523230B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2002-04-17 AR ARP020101391A patent/AR033220A1/es unknown
-
2003
- 2003-10-09 ZA ZA200307900A patent/ZA200307900B/en unknown
-
2004
- 2004-07-08 HK HK04104958A patent/HK1062460A1/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3026138B1 (en) | High-strength steel material for oil well use, and oil well pipe | |
| JP4535877B2 (ja) | 耐摩耗性鋼板を製造する方法および得られた板 | |
| JP4535876B2 (ja) | 耐摩耗性鋼板を作製するための方法および得られた板 | |
| EP3202938B1 (en) | High-strength steel material for oil wells, and oil well pipe | |
| EP2881485B1 (en) | Abrasion resistant steel plate with high strength and high toughness, and process for preparing same | |
| KR20070017409A (ko) | 고 기계적 강도 및 내마모성을 갖는 강 | |
| CN102753719A (zh) | 具有优良抗脆裂性的高强度钢板及其制造方法 | |
| US5131965A (en) | Deep hardening steel article having improved fracture toughness | |
| HU228835B1 (en) | Reinforced durable tool steel, method for producing parts made of said steel, and parts thus obtained | |
| CN108431246B (zh) | 油井用不锈钢管的制造方法及油井用不锈钢管 | |
| WO1996023084A1 (en) | Deep hardening boron steel article having improved fracture toughness and wear characteristics | |
| JP5288674B2 (ja) | 鋼組成物、その製造方法および前記組成物から製造される部品特にバルブ | |
| Dobrzański | Effects of chemical composition and processing conditions on the structure and properties of high-speed steels | |
| JP2005187900A (ja) | 表面処理性に優れた冷間工具鋼、金型用部品、および金型 | |
| WO1987004731A1 (en) | Corrosion resistant stainless steel alloys having intermediate strength and good machinability | |
| JP7131318B2 (ja) | オーステナイト系ステンレス鋼 | |
| AU2020378914B2 (en) | Alloy for high-stress gouging abrasion | |
| BR112018076330B1 (pt) | Aço para um porta-ferramenta | |
| JP7239056B1 (ja) | 耐摩耗鋼板 | |
| AU766951B2 (en) | Advanced case carburizing secondary hardening steels | |
| JPH0366380B2 (hu) | ||
| US7387692B2 (en) | Tool and bearing steels |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GB9A | Succession in title |
Owner name: INDUSTEEL FRANCE, FR Free format text: FORMER OWNER(S): USINOR, FR; INDUSTEEL CREUSOT, FR |