JPH05171366A - Martensite stainless steel body and method of producing same - Google Patents

Martensite stainless steel body and method of producing same

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JPH05171366A
JPH05171366A JP11672392A JP11672392A JPH05171366A JP H05171366 A JPH05171366 A JP H05171366A JP 11672392 A JP11672392 A JP 11672392A JP 11672392 A JP11672392 A JP 11672392A JP H05171366 A JPH05171366 A JP H05171366A
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JP
Japan
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sulfur
stainless steel
holding
carbon
nitrogen
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Application number
JP11672392A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenneth E Pinnow
イー.ピンナウ ケネス
Carl J Dorsch
ジエイ.ドルシュ カール
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Crucible Materials Corp
Original Assignee
Crucible Materials Corp
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten

Abstract

PURPOSE: To make it possible to produce a holding stand for metal mold and die excellent in strength, toughness, corrosion resistance and machinability, by producing it from a martensitic stainless steel having a specified compsn.
CONSTITUTION: The holding stand or the like for metal mold or die is produced from a martensitic stainless steel having a compsn. contg., by weight, <0.09% C and <0.09% N so as to regulate the total content of C+N to 0.02 to 0.09, <4.50% Mn, <0.05% P, 0.05 to 0.25% S, <1.0% Si, 1.00 to 4.00% Ni, 11.00 to 14.00% Cr, 0.25 to 1.00% Mo, <1.00% Cu, and the balance Fe, which is subjected to heat treatment at 816 to 955°C for about 1 hr per inch thickness to form its structure into austenitic one, heating and air-cooling or water-cooling to form martensitic structure and finally subjected to tempering treatment at a temp. between 260 and 455°C for 1 to 2 hr per inch. The holding stand having 30 to 40 Rockwell hardness and ≥100 drill cutting rate and excellent in corrosion resistance can be obtd.
COPYRIGHT: (C)1993,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は固着金型及びダイス型を
とめるために使用されるマルテンサイトステンレス鋼物
体及びそれを製造する方法に関するものである。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to martensitic stainless steel objects used to hold fixed molds and dies and methods for making the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】プラスチックのような材料から作られた
部品を製造するため使用される金型及びダイス型は、操
作の間、わく、保持台、支持具及び類似の物体により、
場所に固着されている。一般に、これらの物体は高強度
及び強靭性を示す組成の鋼から作られ、これらの使用に
付随する応力に耐え、充分な使用寿命を与えている。又
鋼は良好な切削性を持ち、これら物体の製造を容易にせ
ねばならず、比較的大きな切断サイズで、必要な硬さ限
度に容易に熱処理できねばならない。
Molds and dies used to manufacture parts made of materials such as plastics, during operation, are provided with frames, holders, supports and similar objects.
It is stuck in place. Generally, these bodies are made from steels of compositions that exhibit high strength and toughness, withstand the stresses associated with their use, and provide sufficient service life. Steel must also have good machinability, should facilitate the manufacture of these objects, and should be capable of being easily heat treated to the required hardness limit with a relatively large cut size.

【0003】わく及び保持台の製造に使用された代表的
な鋼は、約30から40のロックウエルC(Rockwell
C)(HRC)の硬度範囲内にあらかじめ硬化されてい
る。このことは、使用者による熱処理の必要性を消去
し、通常機械加工された物体の熱処理で出会うひずみを
避ける。約40HRCの硬さで、殆んどの鋼の切削性
は、殆んどの使用に要求された機械加工を余りに高価に
する水準になるので、30から40HRCの硬度範囲が
重要である。鋼の硬さを低めることは、切削性を改良す
るけれど、約30HRC以下の硬さで、鋼はこれら意図
された使用のための充分な機械的強さに欠ける。
Typical steels used in the manufacture of frames and holding pedestals are about 30 to 40 Rockwell C (Rockwell).
C) Hardened in advance within the hardness range of (HRC). This eliminates the need for heat treatment by the user and avoids the strain normally encountered in heat treating machined objects. A hardness range of 30 to 40 HRC is important, as at a hardness of about 40 HRC, the machinability of most steels becomes too expensive for the machining required for most uses. Lowering the hardness of the steel improves machinability, but at hardnesses below about 30 HRC, the steel lacks sufficient mechanical strength for these intended uses.

【0004】AISI4140及びAISI5150の
硫黄−含有変形(sulfur-bearing modification )のよ
うに、保持台の製造に一般に使用される低合金炭素鋼
は、良好な切削性との組合せで機械的性質の優れた結合
を提供している。然しながら、それらは充分な耐食性に
欠け、使用貯蔵の間に錆及び腐食の他の型を発生する。
この腐食は操作の安全性、効能及び使用寿命を減じ、更
に使用していないとき、保持台及びわくが保護コーティ
ング(coating )でおおわれることを要求している。
[0004] Like the sulfur-bearing modification of AISI 4140 and AISI 5150, low alloy carbon steels commonly used in the manufacture of holders have excellent mechanical properties in combination with good machinability. Offering a bond. However, they lack sufficient corrosion resistance and develop other types of rust and corrosion during use and storage.
This corrosion reduces operational safety, efficacy and service life, and also requires that the cradle and frame be covered with a protective coating when not in use.

【0005】多くの耐食性鋼が、保持台適用において使
用された一般的低−合金炭素鋼の代りに、検討された。
AISIタイプ414、AISIタイプ420、及び米
国特許第3720545号に開示されたもののように、
高品位ステンレス金型鋼が考えられている。然しなが
ら、価格、性質、比較的低い切削性のため、それらは保
持台適用に広く使用されていない。切削性の問題に打勝
つため、AISIタイプ420及びAISIタイプ43
0の硫黄含有変形が開発されている。これらの硫黄含有
鋼は比較的切削性は良いが、この適用に十分に適してい
ない。保持台に要求された30から40HRCの広い硬
度範囲、特に高強度保持台に要求された35から40H
RCの狭い硬度範囲において、それらを製造すること
を、先天的な硬さと焼戻し特性が困難にしているからで
ある。加えて、これら鋼を硬化するため使用された比較
的高いオーステナイト化温度、代表的に996℃(18
25°F)〜1038℃(1900°F)、はコストを
増加し、硬化熱処理の間に物体に相当なひずみを与え
る。更に約30から40HRCの範囲内硬度で、これら
のステンレス鋼は靭性及び耐食性が特徴的に低下し、そ
れらの適用において有用性を有意に損う。
Many corrosion resistant steels have been investigated in lieu of the common low-alloy carbon steels used in holding platform applications.
As disclosed in AISI Type 414, AISI Type 420, and US Pat. No. 3,720,545,
High grade stainless steel mold is considered. However, due to their price, nature, and relatively low machinability, they are not widely used for holding platform applications. AISI Type 420 and AISI Type 43 to overcome machinability issues
Zero sulfur-containing variants have been developed. Although these sulfur-containing steels have relatively good machinability, they are not well suited for this application. Wide hardness range of 30 to 40 HRC required for holding base, especially 35 to 40 H required for high strength holding base
This is because the inherent hardness and tempering properties make it difficult to manufacture them in the narrow hardness range of RC. In addition, the relatively high austenitizing temperatures used to harden these steels, typically 996 ° C (18
25 ° F. to 1038 ° C. (1900 ° F.) adds cost and imparts significant strain to the body during the hardening heat treatment. Further, at hardnesses in the range of about 30 to 40 HRC, these stainless steels characteristically have reduced toughness and corrosion resistance, significantly impairing their utility in their applications.

【0006】[0006]

【本発明が解決しようとする課題】本発明は金型、ダイ
ス型をとめるため、保持台、わく、支持台及び類似の物
体に使用され、強さ、靭性、耐食性及び切削性の改良さ
れた組合せをもつマルテンサイトステンレス鋼物体を提
供することを第1の目的とし、単純な硬化、焼戻し熱処
理の使用によりこれらの特性を有しているマルテンサイ
トステンレス鋼物体を製造する方法を提供することを別
の関連目的としている。
The present invention is used for holding pedestals, frames, supporting pedestals and similar objects for holding molds and dies, and has improved strength, toughness, corrosion resistance and machinability. It is a primary object to provide a martensitic stainless steel object with a combination, and to provide a method for producing a martensitic stainless steel object having these properties by the use of simple hardening and tempering heat treatments. Has another related purpose.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】発明により、強度、靭
性、耐食性及び切削性の改良された組合せをもつマルテ
ンサイトステンレス鋼物体か、炭素及び窒素を制御する
ことにより製造され、望まれた硬度をえることが決定さ
れている。硫黄は炭素プラス窒素により制御され、(市
販のステンレス保持台鋼に比較すると)100又はそれ
以上大きな速度でドリル切削性を保持している。この目
的のため、硫黄は、炭素及び窒素含量における増加で増
加されねばならない。クロム及びニッケルも耐食性保持
に存在する。耐食性のため、特に増加した硫黄の悪影響
を打消すため、モリブデンも添加されている。従ってモ
リブデンは硫黄含量の増加で増加される。
According to the invention, a martensitic stainless steel body having an improved combination of strength, toughness, corrosion resistance and machinability, produced by controlling carbon and nitrogen, and achieving the desired hardness. It is decided to get. Sulfur is controlled by carbon plus nitrogen and retains drill machinability at speeds of 100 or more (compared to commercially available stainless steel holding steels). For this purpose, sulfur must be increased with an increase in carbon and nitrogen content. Chromium and nickel are also present to maintain corrosion resistance. Molybdenum has also been added for corrosion resistance, especially to counteract the adverse effects of increased sulfur. Therefore molybdenum is increased with increasing sulfur content.

【0008】発明により、金型、ダイス型をとめるた
め、保持台、わく、支持具及び類似物体に使用されるマ
ルテンサイトステンレス鋼物体は、表1に記された限度
内組成物である。
According to the invention, the martensitic stainless steel objects used for holding dies, frames, supports and similar objects for holding molds, dies according to the invention are compositions within the limits given in Table 1.

【0009】[0009]

【表1】 [Table 1]

【0010】物体は30から40HRCの範囲内硬度に
より特徴づけられ、より高い強さ適用には好ましくは3
5から40HRCの範囲内硬度である。発明の方法によ
り、表1に記された組成限定による鋼は、816℃(1
500°F)から955℃(1750°F)の範囲内温
度で、厚さ2.54cm(インチ)あたり約1時間オーステ
ナイト化され、油冷又は空気冷却されてマルテンサイト
構造をえる。その後、物体は260℃(500°F)か
ら455℃(850°F)の間の温度で、厚さ2.54cm
(インチ)あたり約1時間、そして最小2時間焼戻しさ
れ、応力を減じる。これら熱処理のあと物体は、30か
ら40HRC、好ましくは高強さ適用に35から40H
RCの範囲内の硬度及び100以上の速度でのドリル切
削性を示す。以下に開示された処理によりテストされた
とき、好ましくは焼戻し後物体は、9以下のインチ(2.
54cm)/年の腐食速度を示す。
The body is characterized by a hardness in the range 30 to 40 HRC, preferably 3 for higher strength applications.
Hardness within the range of 5 to 40 HRC. By the method of the invention, the steels according to the compositional limits listed in Table 1 are
It is austenitized at a temperature in the range of 500 ° F. to 955 ° C. (1750 ° F.) for about 1 hour per 2.54 cm (inch) thickness and oil or air cooled to obtain a martensitic structure. The object is then at a temperature between 260 ° C (500 ° F) and 455 ° C (850 ° F) at a thickness of 2.54 cm.
Approximately 1 hour per inch and a minimum of 2 hours to reduce stress. After these heat treatments the body is 30 to 40 HRC, preferably 35 to 40 HRC for high strength applications.
It shows hardness within the RC range and drill machinability at speeds of 100 and above. Preferably, the object after tempering, when tested by the process disclosed below, has a size of 9 inches or less (2.
54 cm) / year.

【0011】[0011]

【好ましい実施態様の詳細な説明】一般にステンレス鋼
保持台は、インゴットをスラブ(slab)又はビレット
(billet)に熱間圧延又は鍛造することにより作られ、
引続きスラブ、ビレットは望まれた最終硬さに熱処理さ
れ、望まれた形及び次元の台にけずられ、加工される。
希には、保持台は完全に焼鈍されたスラブ又はビレット
から切断され、粗加工され、別々に望まれた硬さに熱処
理され、最終の形に加工される。一般に標準の保持台適
用の硬さは約30から35HRCの範囲であるが、高強
度保持台の硬さは約35から40HRCの範囲にある。
コストがかからず、容易にこれらの硬さをえるため、保
持台に使用された鋼は、要求された硬さにたやすく熱間
処理できる必要がある。図1のデーターをえるため試験
された保持台のように、現在耐食性保持台に使用された
一般的ステンレス鋼で、約30から40HRCの範囲、
特に約35から40HRCの範囲で硬さを生じるために
要求された焼戻し温度は重要で、温度の僅かな違いが大
きな硬さの違いを生じる。それ故、焼戻し操作の厳密な
制御が、保持台適用に要求された硬さをえるため、これ
らの鋼で要求されている。更に、約30から40HRC
の範囲で硬さに焼戻されたとき、そのような鋼は比較的
低い切欠き靭性及び耐食性を示す。
Detailed Description of the Preferred Embodiments Generally, stainless steel pedestals are made by hot rolling or forging an ingot into a slab or billet,
The slab, billet is subsequently heat treated to the desired final hardness, scaled to the desired shape and dimension and processed.
Rarely, the pedestal is cut from a fully annealed slab or billet, roughed, separately heat treated to the desired hardness and worked into its final shape. Generally, the hardness of standard holder applications is in the range of about 30 to 35 HRC, while the hardness of high strength holders is in the range of about 35 to 40 HRC.
In order to obtain these hardnesses at low cost and easily, the steel used for the holding table needs to be easily hot-processed to the required hardness. Common stainless steels currently used for corrosion resistant supports, such as the supports tested to obtain the data in Figure 1, in the range of about 30 to 40 HRC,
In particular, the tempering temperature required to produce hardness in the range of about 35 to 40 HRC is important, and a slight difference in temperature causes a large difference in hardness. Therefore, tight control of the tempering operation is required for these steels to obtain the hardness required for holding table applications. Furthermore, about 30 to 40 HRC
When tempered to hardness in the range, such steels exhibit relatively low notch toughness and corrosion resistance.

【0012】比較において、この発明の保持台鋼で、単
純な熱処理で、この適用に必要とされた耐食性、靭性及
び強度の改良された組合せを得ることが可能である。発
明により製造された鋼保持台及び表1に与えられた組成
限度内の鋼保持台が、硬化状態及び広範囲の温度で焼戻
された又は応力を減じられた時、望まれた硬度を与える
ことを図2は示している。例えば、0.043%炭素プラ
ス窒素を含んでいるヒート(Heat) V1056から作ら
れた鋼保持台は、硬化された状態で標準保持台に必要と
された範囲内の硬さをえた(30〜35HRC)、又約
455℃(850°F)までの温度で焼戻され、応力が
減じられた時、必要とされた範囲内の硬さをえた。同様
に、0.079%炭素プラス窒素でのヒート(heat)V1
020から作られた保持台は、硬化状態で、及び広範囲
の温度で焼戻され、応力が減じられた時、高強度保持台
に必要な35〜40HRC内の硬さを得た。又約996
℃(1825°F)から1038℃(1900°F)の
間の温度でオーステナイト化されている現在耐食性保持
台に使用されたタイプのステンレス鋼への対照におい
て、発明の範囲内で生成された鋼保持台は約844℃
(1550°F)のような低い温度からオーステナイト
化されえ、熱処理において相当なエネルギー節約とな
る。
In comparison, it is possible with the holding base steel according to the invention, with a simple heat treatment, to obtain the improved combination of corrosion resistance, toughness and strength required for this application. Steel holders made according to the invention and steel holders within the composition limits given in Table 1 provide the desired hardness when hardened and tempered or stress-reduced at a wide range of temperatures. Is shown in FIG. For example, a steel retainer made from Heat V1056 containing 0.043% carbon plus nitrogen gave a hardness in the hardened state within the range required for a standard retainer (30- 35 HRC), and tempered at temperatures up to about 455 ° C. (850 ° F.) to obtain hardness within the required range when stress was reduced. Similarly, heat V1 with 0.079% carbon plus nitrogen
The pedestal made from 020, when hardened and tempered at a wide range of temperatures, reduced the stress to obtain the hardness within 35-40 HRC required for the high strength pedestal. Also about 996
Steel produced within the scope of the invention, in contrast to the type of stainless steel currently used for corrosion resistant support which is austenitized at temperatures between 1825 ° F (1825 ° F) and 1038 ° C (1900 ° F). Holding table is about 844 ℃
It can be austenitized from temperatures as low as (1550 ° F), resulting in considerable energy savings in heat treatment.

【0013】本発明の保持台に使用された鋼の化学組成
に関し、それらの全組成を制御するため、表1に与えら
れた組成範囲内にある必要がある。それで保持台は実質
的に硬化状態において完全にマルテンサイトであろう。
硬化状態で実質的に完全なマルテンサイト構造をえるた
め、炭素、窒素、ニッケル及びマンガンのようなオース
テナイト形成元素及びデルターフェライトの生成を最小
にするため、クロム、モリブデン及びシリコンのような
フェライト形成元素に関し鋼の組成がバランスされてい
る必要がある。デルターフェライトの大量は、作られた
保持台の硬さ及び靭性を減じる点から鋼において有害で
ある。
Regarding the chemical composition of the steels used in the holding pedestal of the present invention, in order to control their overall composition, they need to be within the composition ranges given in Table 1. The pedestal would then be substantially martensitic in the substantially cured state.
Austenite forming elements such as carbon, nitrogen, nickel and manganese to obtain a substantially complete martensitic structure in the cured state and ferrite forming elements such as chromium, molybdenum and silicon to minimize the formation of delta ferrite. The composition of the steel must be balanced. Large amounts of delta-ferrite are detrimental in steel in that they reduce the hardness and toughness of the holders made.

【0014】硬化状態において発明の保持台に使用され
た鋼の硬さは、第1に炭素プラス窒素含量の関数であ
る。30〜40HRC範囲内の望まれた硬さを得るた
め、表1に示された範囲内に炭素及び窒素含量を制御す
る必要がある。炭素プラス窒素含量が余りに低いと、保
持台は、最低の望まれた強さと硬さにならないであろ
う。炭素プラス窒素含量が余りに高いと、保持台は望ま
れた最高の硬さをこえ、うけ入れられない切削性を示
す。
The hardness of the steel used in the inventive holding table in the hardened state is primarily a function of the carbon plus nitrogen content. In order to obtain the desired hardness in the 30-40 HRC range, it is necessary to control the carbon and nitrogen content within the ranges shown in Table 1. If the carbon plus nitrogen content is too low, the support will not have the minimum desired strength and hardness. If the carbon plus nitrogen content is too high, the holding table will exceed the desired maximum hardness and exhibit uncut machinability.

【0015】マンガンは保持台に使用された鋼で望まれ
る元素である。マンガンは焼入性を与え、硫黄との組合
せで、硫化マンガンの生成を通して切削性改良の目的の
ため存在する。又マンガンはオーステナイト形成元素で
あり、部分的に組成平衡のため鋼においてニッケルの代
りに使用されえ、それにより鋼のコストを減じる。
Manganese is the desired element in the steel used for the holder. Manganese provides hardenability and, in combination with sulfur, is present for the purpose of improving machinability through the formation of manganese sulfide. Manganese is also an austenite forming element and can be used in place of nickel in steel due in part to compositional equilibrium, thereby reducing the cost of the steel.

【0016】脱酸素及びクロム回収を増加するためシリ
コンが鋼製造に使用されている。又それは僅かに耐食性
を改良するが、フェライト形成元素である。それ故完全
なマルテンサイト構造をえるため必要とされた高価なニ
ッケル又はマンガンの量を増す。
Silicon has been used in steelmaking to increase deoxidation and chromium recovery. It also improves the corrosion resistance slightly, but is a ferrite-forming element. It therefore increases the amount of expensive nickel or manganese needed to obtain a perfect martensitic structure.

【0017】望まれたオーステナイト−フェライト平衡
をえ、それにより実質的に完全なマルテンサイト構造を
えるため、保持台に示された範囲内のニッケルが要求さ
れる。又ニッケルは耐食性を改良するが、高価な元素で
ある。このため示された範囲以上は望ましくない。
In order to obtain the desired austenite-ferrite equilibrium, and thereby a substantially complete martensite structure, nickel in the range indicated on the holder is required. Nickel also improves corrosion resistance, but is an expensive element. Therefore, it is not desirable to exceed the range shown.

【0018】クロムは耐食性に必須であるが、示された
量以上はニッケル、マンガン及び他のオーステナイト形
成元素の量を増加するオーステナイト形成元素は、デル
ターフェライトの生成をさけ、保持台において実質的に
完全なマルテンサイト構造をえるため存在することが要
求されている。
Chromium is essential for corrosion resistance, but austenite-forming elements increase the amount of nickel, manganese and other austenite-forming elements above the indicated amounts, avoiding the formation of delta-ferrite and substantially in the support. It is required to be present to obtain the complete martensite structure.

【0019】モリブデンは高価な合金元素であるが、少
量において、及びクロムとともに、保持台の耐食性に有
利な影響を及ぼす。この性質において硫黄の悪影響を減
じるため、最小約0.25%が必要である。従って、一般
にモリブデンは増加した硫黄の存在において増加される
べきである。
Molybdenum is an expensive alloying element, but in small amounts and with chromium, it has a favorable effect on the corrosion resistance of the holder. A minimum of about 0.25% is required to reduce the adverse effects of sulfur on this property. Therefore, molybdenum should generally be increased in the presence of increased sulfur.

【0020】硫黄は切削性を改良するため使用される
が、切り欠き靭性及び耐食性を減じる。高い靭性及び耐
食性が発明の保持台で要求されるとき、硫黄は約0.10
%に限定されるべきである。然しながら、より大きな切
削性が望まれるとき、靭性及び耐食性を受容できない水
準に低めることなしに、約0.25%に増加されえる。望
まれた水準に耐食性を保持するため、モリブデンは硫黄
の増加で増加されるべきである。
Sulfur is used to improve machinability but reduces notch toughness and corrosion resistance. When high toughness and corrosion resistance are required on the inventive holding platform, sulfur is about 0.10.
Should be limited to%. However, when greater machinability is desired, it can be increased to about 0.25% without lowering toughness and corrosion resistance to unacceptable levels. To keep corrosion resistance at the desired level, molybdenum should be increased with increasing sulfur.

【0021】鋼はステンレス鋼融解で普通の残留元素で
あり、オーステナイト−フェライト平衡を制御するため
使用されている。然しながら、約1.0%より大量で、保
持台の焼戻しの間に望ましくない硬化効果を示す。
Steel is a common residual element in stainless steel melting and is used to control the austenite-ferrite equilibrium. However, above about 1.0%, it exhibits an undesired hardening effect during tempering of the holding table.

【0022】発明の本質を論証するため、実験用保持台
鋼が作られ、種々の機械的、腐食的試験が行われた。実
験用保持台鋼及び比較のため含まれた市販のステンレス
保持台鋼(合金90−45)の化学組成が表2に示され
ている。
In order to demonstrate the essence of the invention, experimental holding base steels were made and subjected to various mechanical and corrosive tests. The chemical compositions of the experimental holding steel and the commercial stainless steel holding steel (alloy 90-45) included for comparison are shown in Table 2.

【0023】[0023]

【表2】 [Table 2]

【0024】実験用保持台鋼のインゴットが、約117
7℃(2150°F)の再加熱温度から棒台に熱間加工
された。金属組織学的評価、テストのため棒台からサン
プルがとられた。硬度を測定するための使用したサンプ
ルを除いて、全サンプルは844℃(1550°F)で
オーステナイト化され、室温に空冷され、288℃(5
50°F)で2時間焼戻された。この熱処理のあと、実
験用保持台鋼はどれもデルターフェライトを含まなかっ
た。市販のステンレス保持台鋼のサンプルは、あらかじ
め硬化された状態で33HRCの硬度をえた。38HR
Cのより高い硬さでこの材料をテストするため、市販保
持台鋼のサンプルは1010℃(1850°F)でオー
ステナイト化され、室温に油冷却され、524℃(97
5°F)で2時間焼戻された。
The experimental holding base steel ingot has about 117
Hot-worked into a stick from a reheat temperature of 7 ° C (2150 ° F). Samples were taken from the barbed for metallographic evaluation and testing. Except for the samples used to measure hardness, all samples were austenitized at 844 ° C (1550 ° F), air cooled to room temperature and 288 ° C (5 ° C).
Tempered at 50 ° F for 2 hours. After this heat treatment, none of the experimental holding steels contained delta ferrite. The commercially available stainless steel holding steel sample had a hardness of 33 HRC in the pre-hardened state. 38HR
To test this material at a higher hardness of C, a sample of a commercial holding base steel was austenitized at 1010 ° C (1850 ° F), oil cooled to room temperature, and 524 ° C (97 ° C).
Tempered at 5 ° F for 2 hours.

【0025】発明の保持台鋼の利点を市販ステンレス保
持台鋼のそれと比較し、その組成の重要性を論証するた
め、テストが行われた。テストは強さ、切り欠き靭性、
引張強度、切削性及び耐食性について鋼組成の効果を説
明するため行われている。
A test was conducted to compare the advantages of the inventive holding base steel to that of a commercial stainless steel holding base steel and to demonstrate the importance of its composition. The test is strength, notch toughness,
It is conducted to explain the effect of the steel composition on tensile strength, machinability and corrosion resistance.

【0026】硬化された状態において実験用保持台鋼の
えられる硬さが、炭素プラス窒素の含量の関数として図
3にプロット(plot)されている。これらテストのため
の標本は、15分、871℃(1600°F)でオース
テナイト化され、室温に空冷された。硬度テストの結果
において普通のばらつきはあるが、発明の保持台に使用
された鋼のえらる硬さは、その炭素プラス窒素の含量と
強い関係をもつことを図3は示している。保持台適用に
必要な硬さ(30〜40HRC)をえるため、発明の保
持台の炭素プラス窒素の含量は約0.02から0.09%の
間の範囲に制御されねばならぬことを示している。更に
標準保持台の代表的硬さ(30〜35HRC)及び高強
度保持台のそれ(35〜40HRC)をえるため、発明
の保持台に使用された鋼の炭素プラス窒素の含量は夫々
約0.02%から0.06%及び約0.06%から0.09%に
制御されねばならない。
The resulting hardness of the experimental holding steel in the hardened state is plotted in FIG. 3 as a function of carbon plus nitrogen content. Specimens for these tests were austenitized at 871 ° C (1600 ° F) for 15 minutes and air cooled to room temperature. Although there are normal variations in the hardness test results, FIG. 3 shows that the gall hardness of the steel used for the inventive carrier has a strong relationship with its carbon plus nitrogen content. In order to obtain the hardness (30-40 HRC) required for the holding base application, it is shown that the content of carbon plus nitrogen in the holding base of the invention should be controlled in the range between about 0.02 and 0.09%. ing. Further, in order to obtain the typical hardness of the standard holding base (30 to 35 HRC) and that of the high strength holding base (35 to 40 HRC), the carbon plus nitrogen content of the steel used for the holding base of the invention is about 0. It should be controlled from 02% to 0.06% and about 0.06% to 0.09%.

【0027】実験用保持台鋼及び市販ステンレス保持台
鋼で行われた切り欠き靭性及び引張試験の結果が表3に
示されている。
The results of the notch toughness and tensile tests performed on the experimental holding steel and the commercial stainless steel holding steel are shown in Table 3.

【0028】[0028]

【表3】 [Table 3]

【0029】シャルピーヴィー切欠き衝撃テスト(Char
py V-notch inpact test)で測定されたように、この発
明の保持台に使用した鋼の切欠き衝撃靭性は、この適用
で使用された代表的な市販ステンレス鋼(合金90−4
5)のそれより明らかにすぐれていることをこれらのテ
スト結果が示している。靭性における利益は、特に約0.
10%より少い硫黄を含む実験用鋼で大である。それは
合金V1033の切欠き靭性値(4.23kg−m即ち30.
6ft-lb)を、市販ステンレス保持台鋼のそれ(0.7kg−
m即ち5.0ft-lb)と比較することによりわかる。約0.1
0%の硫黄含量以上で、発明の保持台に使用された鋼の
衝撃性は、市販ステンレス保持台鋼のそれよりなお有意
に良好である。例えば、0.20%硫黄ので合金V105
5の切欠き靭性は縦方向で2.07kg−m(15.0ft-lb)
であるが、0.09%硫黄での市販ステンレス保持台鋼
(合金90−45)のそれは僅かに0.69kg−m(5.0
ft-lb)にすぎない。
Char Pevie notch impact test (Char
The notch impact toughness of the steel used for the cradle of this invention, as measured by the py V-notch inpact test, is determined by the typical commercial stainless steel used in this application (alloy 90-4
These test results show that it is clearly superior to that of 5). The benefit in toughness is especially about 0.
Large for experimental steels containing less than 10% sulfur. It is the notch toughness value of alloy V1033 (4.23 kg-m or 30.
6ft-lb) of that of commercial stainless steel holding base steel (0.7kg-
m or 5.0 ft-lb). About 0.1
Above a sulfur content of 0%, the impact properties of the steel used for the inventive holding pedestals are still significantly better than those of the commercial stainless holding pedestals. For example, alloy V105 with 0.20% sulfur
The notch toughness of No. 5 is 2.07 kg-m (15.0 ft-lb) in the longitudinal direction.
However, that of the commercial stainless steel holding base steel (alloy 90-45) with 0.09% sulfur is only 0.69 kg-m (5.0
ft-lb) only.

【0030】この発明の保持台に使用した鋼の引張り性
は、それらの硬さの関数であり、少くとも同じ硬さで市
販のステンレス保持台鋼のそれに匹敵している。高ニッ
ケル及び低マンガンでの比較鋼(合金V1020及びV
1056)のためのように、同じ機械的性質及び切欠き
靭性が高マンガン、及び低ニッケル含有実験用保持台鋼
(合金V1022及びV1055)でえられている。従
ってコストを減じたいとき、この発明の保持台に使用さ
れたニッケルの代りに、マンガンが使用されえる。
The tensile properties of the steels used in the holding pedestals of the present invention are a function of their hardness and are at least comparable to those of commercially available stainless steel holding pedestals. Comparative steels with high nickel and low manganese (alloys V1020 and V
1056), the same mechanical properties and notch toughness have been obtained with high manganese and low nickel content laboratory holding base steels (alloys V1022 and V1055). Therefore, if cost is to be reduced, manganese can be used in place of the nickel used in the cradle of the present invention.

【0031】発明の保持台に使用した実験用鋼の市販ス
テンレス保持台鋼で行われたドリル切削性テストの結果
が表4及び図4に示されている。この表及び図に示され
た切削性指数は、33.0HRCの硬度で実験用鋼及び市
販ステンレス保持台鋼における同じ大きさ、深さの穴を
あけるのに要した時間を比較し、これらの時間の比を1
00倍することにりよりえられた。100以上の指数
は、テスト標本の切削性が市販保持台鋼のそれより大で
あることを示している。これら鋼の硬さ及び硫黄含量の
切削性に影響すると知られているので、これら因子にも
とずいたパラメータ〔ロックウエルC硬度−100(%
S)〕が誘導され、テスト材料のドリル切削性を比較す
るため使用された。
The results of the drill machinability tests performed on the commercial stainless steel holding base steel of the experimental steel used for the holding base of the invention are shown in Table 4 and FIG. The machinability index shown in this table and figure compares the time taken to drill holes of the same size and depth in the experimental steel and the commercial stainless steel holding base steel with a hardness of 33.0 HRC, Time ratio 1
It was obtained by multiplying by 00. An index of 100 or more indicates that the machinability of the test specimen is greater than that of the commercial holding base steel. Since it is known that the hardness and the sulfur content of these steels affect the machinability, parameters based on these factors [Rockwell C hardness-100 (%
S)] was derived and used to compare the drill machinability of test materials.

【0032】[0032]

【表4】 [Table 4]

【0033】上記パラメータと切削性指数の間に誘導さ
れた関係を使用しているドリル切削性テストデーターの
解析は、33HRCの硬さで少くとも市販のステンレス
保持台鋼のそれに等しい切削性を与えるため、この発明
の保持台に使用された鋼は少くとも0.05%の硫黄を含
まねばならぬことを示している。同様に、33HRCの
硬さで少くとも市販のステンレス保持台鋼に匹敵する切
削性をえるため、38HRCの硬さで発明の保持台鋼は
少くとも0.10%の硫黄を含まねばならない。表3に示
された切欠き靭性テストの結果との組合せで、これらの
結果は、約0.05%及び0.10%の間の硫黄水準で、発
明の保持台に使用された鋼が、現存のステンレス保持台
鋼により与えられたものよりすぐれた切欠き靭性及び切
削性を与えることを示している。又約0.10%及び0.2
5%の間の硫黄含量で、この発明の保持台に使用した鋼
が、現存のステンレス保持台鋼より実質的にすぐれた切
削性と切欠き靭性を与えることをそれらは示している。
Analysis of drill machinability test data using the derived relationship between the above parameters and machinability index gives machinability at least equal to that of a commercially available stainless steel holding base steel with a hardness of 33 HRC. Therefore, it is shown that the steel used for the holder of this invention must contain at least 0.05% sulfur. Similarly, with a hardness of 33 HRC a cutting steel of the invention with a hardness of 38 HRC must contain at least 0.10% sulfur in order to obtain a machinability at least comparable to commercially available stainless steel holding base steel. In combination with the notch toughness test results shown in Table 3, these results show that at the sulfur levels between about 0.05% and 0.10%, the steel used for the inventive cradle was It has been shown to provide superior notch toughness and machinability over that provided by existing stainless steel holding bases. Also about 0.10% and 0.2
They show that, with a sulfur content of between 5%, the steel used for the holding table of the invention gives substantially better machinability and notch toughness than existing stainless holding table steels.

【0034】この発明の保持台で使用した鋼の、代表的
市販ステンレス保持台鋼の耐食性を比較するため2つの
テストが使用された。その組成は表2に示されている。
1つのテストで、重量損失及びえられた腐食速度が、容
量で5%硝酸及び1%塩酸を含んでいる王水の希釈溶液
に環境温度で3時間浸漬された標本で測定された。この
テストは文献( E. A. Oldfield,“Corrosion of Cutle
ry, ”Corrosion Technology, 1958年6月、187
−189頁)に記され、特にマルテンサイトステンレス
鋼の耐食性について、組成及び熱処理の効果を比較する
のに有用である。こゝに使用された項“腐食速度インチ
(2.54cm/年)”はこのテスト処理で合金物体により
示された腐食速度に関係している。これらのテストは、
受動態化された及び受動態化されていない標本でクロム
酸カリ3重量%を含む20%硝酸の溶液中49℃(12
0°F)、0.5時間行われた。別のテストは塩スプレー
テストであった。スプレーテストで標本は、食塩2.5重
量%を含む水溶液から発生した蒸気に32℃(90°
F)で3時間さらされた。後者のテストで、材料耐久度
は、腐食により影響された表面積の%を評価することに
より視覚的に並べられた。腐食テストの結果は表5に示
されている。塩スプレーテストでの5標本の写真が図5
に示されている。
Two tests were used to compare the corrosion resistance of the steel used in the holders of this invention with that of a typical commercial stainless steel holder. Its composition is shown in Table 2.
In one test, the weight loss and the resulting corrosion rate were measured on specimens immersed in a diluted solution of aqua regia containing 5% nitric acid and 1% hydrochloric acid by volume for 3 hours at ambient temperature. This test is based on the literature (EA Oldfield, “Corrosion of Cutle
ry, "Corrosion Technology, June 1958, 187.
It is useful for comparing the effect of composition and heat treatment on the corrosion resistance of martensitic stainless steel. The term "corrosion rate inch (2.54 cm / year)" used here relates to the corrosion rate exhibited by the alloy body in this test process. These tests are
Passivated and non-passivated specimens in a solution of 20% nitric acid containing 3% by weight potassium chromate at 49 ° C. (12
0 ° F) for 0.5 hour. Another test was the salt spray test. In the spray test, the specimen was exposed to steam generated from an aqueous solution containing 2.5% by weight of salt at 32 ° C (90 ° C).
F) for 3 hours. In the latter test, material durability was visually aligned by assessing the% of surface area affected by corrosion. The results of the corrosion test are shown in Table 5. Figure 5 shows a photograph of 5 specimens from the salt spray test.
Is shown in.

【0035】[0035]

【表5】 [Table 5]

【0036】希釈王水及び塩スプレーテストの結果は明
らかに、この発明の保持台に使用された鋼が実質的に現
在ステンレス鋼保持台に使用された鋼よりすぐれた耐食
性をもつことを示している。これは組成が発明の範囲内
にある合金V1033(4.3インチ(2.54cm)/年)
及びV1021(5.5インチ(2.54cm)/年)及び現
在ステンレス鋼保持台に使用された鋼の代表である合金
90−45(14.1インチ(2.54cm)/年)により希
釈王水で示された腐食速度における大きな違いにより証
されている。又この発明の保持台に使用された鋼の大き
な利点は塩スプレーテストに示されている。これら同じ
合金での影響された面積%の比較で明らかである。又腐
食テストの結果は、この発明の保持台に使用された鋼の
モリブデン含量を約0.25%以上に保持することの重要
性を論証している。これに関し、例えば、大変低いモリ
ブデン含量を除いて、発明の範囲内の組成をもつ合金V
1087の比較的低い耐久度を、約0.32%モリブデン
を含み、組成が発明の範囲内になる合金V1003及び
V1009の良好な耐久度と比較して注目せよ。
The results of the diluted aqua regia and salt spray tests clearly show that the steel used for the cradle of this invention has substantially better corrosion resistance than the steel currently used for the stainless steel cradle. There is. This is alloy V1033 (4.3 inches (2.54 cm) / year) whose composition is within the scope of the invention.
And V1021 (5.5 inches (2.54 cm) / year) and alloy 90-45 (14.1 inches (2.54 cm) / year), which is a representative of the steels currently used for stainless steel holding pedestals. This is evidenced by the large difference in corrosion rates exhibited by water. Also, the great advantage of the steel used in the holder of this invention has been demonstrated in the salt spray test. It is evident in a comparison of the affected area percentages for these same alloys. Corrosion test results also demonstrate the importance of maintaining the molybdenum content of the steel used in the holding table of this invention above about 0.25%. In this regard, for example, alloy V with a composition within the scope of the invention, except for a very low molybdenum content.
Note the relatively low endurance of 1087 in comparison with the good endurance of alloys V1003 and V1009, which contain about 0.32% molybdenum and whose composition is within the scope of the invention.

【0037】3つの実験用保持台鋼(合金V1009、
V1020及びV1020)及び発明の範囲外の2つの
鋼(合金V1087及び90−45)の比較耐食性が図
5に更に示されている。みられるように、発明の範囲内
にある組成の合金V1009、V1020、及びV10
21は合金V1087及び90−45より塩スプレーテ
ストで相当に良好な耐食性を示している。0.01%モリ
ブデン以下を含むことを除いて、合金V1087の組成
は合金V1009及びV1020のそれに類似である。
再度、これはこの発明の保持台に使用された鋼において
最少約0.25%モリブデンを保持することの重要性を論
証している。合金90−45は現在ステンレス鋼保持台
に使用された鋼の代表であり、その比較的低い耐久度
は、この発明の保持台に使用した鋼が実質的に良好な耐
食性をもつことを再度論証しいてる。
Three experimental holding base steels (alloy V1009,
Comparative corrosion resistance of V1020 and V1020) and two steels outside the scope of the invention (alloys V1087 and 90-45) are further shown in FIG. As can be seen, alloys V1009, V1020, and V10 of compositions within the scope of the invention
No. 21 has considerably better corrosion resistance than the alloys V1087 and 90-45 in the salt spray test. The composition of alloy V1087 is similar to that of alloys V1009 and V1020, except that it contains less than 0.01% molybdenum.
Again, this demonstrates the importance of retaining a minimum of about 0.25% molybdenum in the steel used for the holder of this invention. Alloy 90-45 is representative of the steel currently used for stainless steel pedestals, and its relatively low durability again demonstrates that the steel used for the pedestal of the present invention has substantially good corrosion resistance. Cool

【0038】[0038]

【発明の効果】表3における機械的性質テスト及び表4
における切削性テストとともに腐食テストの結果は、発
明の耐食性保持台鋼が、実質的に一般内のステンレス鋼
保持台より、切欠き靭性、切削性及び耐食性のすぐれた
組合せを与えることを示している。更に発明の保持台に
使用された鋼は、単純な熱処理でこの適用に要求される
硬さに硬化できる利点をもっている。
The mechanical property test in Table 3 and Table 4
The results of the corrosion test along with the machinability test in Table 1 show that the corrosion resistant holding steel of the invention provides a superior combination of notch toughness, machinability and corrosion resistance substantially over the stainless steel holding bases in general. .. Furthermore, the steel used for the inventive holding table has the advantage that it can be hardened to the hardness required for this application with a simple heat treatment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】重量%で、0.32%炭素、1.33%マンガン、
0.32%シリコン、0.097%硫黄、0.50%ニッケ
ル、16.8%クロム、0.04%モリブデン、0.034%
窒素、残り鉄及び付随的不純物の組成の市販ステンレス
合金90−45の保持台鋼の焼戻し温度と硬さの関係を
示しているグラフ図である。
Figure 1: 0.32% carbon by weight, 1.33% manganese,
0.32% Silicon, 0.097% Sulfur, 0.50% Nickel, 16.8% Chromium, 0.04% Molybdenum, 0.034%
FIG. 5 is a graph showing the relationship between tempering temperature and hardness of a holding base steel of a commercial stainless steel alloy 90-45 having compositions of nitrogen, residual iron and incidental impurities.

【図2】本発明による2つの保持台鋼合金V1020及
びV1056の焼戻し温度と硬さとの関係を示している
グラフ図である。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between tempering temperature and hardness of two holding base steel alloys V1020 and V1056 according to the present invention.

【図3】炭素プラス窒素含量への関係で硬化された状態
における発明による保持台の硬さとの関係を示している
グラフ図である。
FIG. 3 is a graph showing the relationship of carbon plus nitrogen content to the hardness of a support according to the invention in the cured state.

【図4】硬さに関係しているパラメータに関し発明によ
る実験用保持台鋼のドリル切削性と硫黄含量との関係を
示しているグラフ図である。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the drill machinability and sulfur content of an experimental holding base steel according to the invention with respect to parameters related to hardness.

【図5】(a)〜(e)は発明の領域外の組成の2つの
保持台鋼と、発明による3つの保持台鋼の2.5%塩スプ
レーテスト(3時間)における耐食性を比較している金
属組織の写真である。
5 (a) to (e) compare the corrosion resistance of two holding base steels having compositions outside the range of the invention and three holding base steels according to the invention in a 2.5% salt spray test (3 hours). It is a photograph of the metal structure that is in use.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カール ジエイ.ドルシュ アメリカ合衆国、ペンシルヴアニア 15237 ピツツバーグ ボンネット ドラ イブ 1537 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Karl Jei. Dorsch, Pennsylvania, United States 15237 Pittsburgh Bonnet Drive 1537

Claims (29)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金型及びダイス型をとめるため保持台、
わく、支持具及び類似物体に使用されるであろうマルテ
ンサイトステンレス鋼物体であって、該物体が30から
40ロックウエルCの範囲内硬さをもち、本質的に重量
%で、0.09%までの炭素、0.09%までの窒素、0.0
2%から0.09%の炭素プラス窒素、4.50%までのマ
ンガン、0.05%までの燐、0.05%から0.25%の硫
黄、1.0%までのシリコン、1.00%から4.00%のニ
ッケル、11.00%から14.00%のクロム、0.25%
から1.00%のモリブデン、1.00%までの銅、残り鉄
及び付随的不純物よりなることを特徴とするマルテンサ
イトステンレス鋼物体。
1. A holding table for holding a die and a die,
A frame, a martensitic stainless steel body that may be used in supports and similar bodies, the body having a hardness in the range of 30 to 40 Rockwell C, essentially 0.09% by weight. Up to carbon, up to 0.09% nitrogen, 0.0
2% to 0.09% carbon plus nitrogen, 4.50% manganese, 0.05% phosphorus, 0.05% to 0.25% sulfur, 1.0% silicon, 1. 00% to 4.00% nickel, 1.00% to 14.00% chromium, 0.25%
To 1.00% molybdenum, up to 1.00% copper, residual iron and incidental impurities, a martensitic stainless steel body.
【請求項2】 金型及びダイス型をとめるため保持台、
わく、支持具及び類似物体に使用されるであろうマルテ
ンサイトステンレス鋼物体であって、該物体が35から
40ロックウエルCの範囲内硬さをもち、本質的に重量
%で、0.06%までの炭素、0.06%までの窒素、0.0
2%から0.06%の炭素プラス窒素、2.00%までのマ
ンガン、0.05%までの燐、0.05%から0.25%の硫
黄、1.00%までのシリコン、2.00%から4.00%の
ニッケル、11.00%から13.00%のクロム、0.25
%から0.75%のモリブデン、1.0%までの銅、残り鉄
及び付随的不純物よりなることを特徴とするマルテンサ
イトステンレス鋼物体。
2. A holding table for holding a die and a die,
A frame, a martensitic stainless steel body that may be used in supports and similar bodies, the body having a hardness in the range 35 to 40 Rockwell C, essentially 0.06% by weight. Up to carbon, up to 0.06% nitrogen, 0.0
2% to 0.06% carbon plus nitrogen, 2.00% manganese, 0.05% phosphorus, 0.05% to 0.25% sulfur, 1.00% silicon, 2. 00% to 4.00% nickel, 1.00% to 13.00% chromium, 0.25
A martensitic stainless steel object, characterized in that it comprises from% to 0.75% molybdenum, up to 1.0% copper, balance iron and incidental impurities.
【請求項3】 0.05%から0.10%の硫黄をもつ請求
項2の物体。
3. An article according to claim 2 having 0.05% to 0.10% sulfur.
【請求項4】 0.10%から0.25%の硫黄をもつ請求
項2の物体。
4. The object of claim 2 having 0.10% to 0.25% sulfur.
【請求項5】 金型及びダイス型をとめるため保持台、
わく、支持具及び類似物体に使用されるであろうマルテ
ンサイトステンレス鋼物体であって、該物体が30から
35ロックウエルCの範囲内硬さをもち、本質的に重量
%で、0.06%までの炭素、0.06%までの窒素、0.0
2%から0.06%の炭素プラス窒素、2.00%から4.5
0%のマンガン、0.05%までの燐、0.05%から0.2
5%の硫黄、1.00%までのシリコン、1.00%から2.
00%のニッケル、11.00%から13.00%のクロ
ム、0.25%から0.75%のモリブデン、1.00%まで
の銅、残り鉄及び付随的不純物よりなることを特徴とす
るマルテンサイトステンレス鋼物体。
5. A holding table for holding a mold and a die,
A frame, a martensitic stainless steel body that may be used for supports and similar bodies, the body having a hardness in the range of 30 to 35 Rockwell C, essentially 0.06% by weight. Up to carbon, up to 0.06% nitrogen, 0.0
2% to 0.06% carbon plus nitrogen, 2.00% to 4.5
0% manganese, up to 0.05% phosphorus, 0.05% to 0.2
5% sulfur, up to 1.00% silicon, 1.00% to 2.
Characterized by: 00% nickel, 1.00% to 13.00% chromium, 0.25% to 0.75% molybdenum, 1.00% copper, residual iron and incidental impurities. Martensite stainless steel object.
【請求項6】 0.05%から0.10%の硫黄をもつ請求
項5の物体。
6. The article of claim 5 having 0.05% to 0.10% sulfur.
【請求項7】 0.10%から0.25%の硫黄をもつ請求
項5の物体。
7. The article of claim 5 having 0.10% to 0.25% sulfur.
【請求項8】 金型及びダイス型をとめるため保持台、
わく、支持具及び類似物体に使用されるであろうマルテ
ンサイトステンレス鋼物体であって、該物体が35から
40ロックウエルCの範囲内硬さをもち、本質的に重量
%で、0.09%までの炭素、0.09%までの窒素、0.0
6%から0.09%の炭素プラス窒素、2.00%までのマ
ンガン、0.05%までの燐、0.05%から0.25%の硫
黄、1.00%までのシリコン、2.00%から4.00%の
ニッケル、11.00%から13.00%のクロム、0.25
%から0.75%のモリブデン、1.00%までの銅、残り
鉄及び付随的不純物よりなることを特徴とするマルテン
サイトステンレス鋼物体。
8. A holding table for holding a mold and a die,
A frame, a martensitic stainless steel body that will be used for supports and similar bodies, the body having a hardness in the range of 35 to 40 Rockwell C, essentially 0.09% by weight. Up to carbon, up to 0.09% nitrogen, 0.0
6% to 0.09% carbon plus nitrogen, 2.00% manganese, 0.05% phosphorus, 0.05% to 0.25% sulfur, 1.00% silicon, 2. 00% to 4.00% nickel, 1.00% to 13.00% chromium, 0.25
A martensitic stainless steel body, characterized in that it comprises from% to 0.75% molybdenum, up to 1.00% copper, balance iron and incidental impurities.
【請求項9】 0.05%から0.10%の硫黄をもつ請求
項8の物体。
9. The article of claim 8 having 0.05% to 0.10% sulfur.
【請求項10】 0.10%から0.25%の硫黄をもつ請
求項8の物体。
10. The article of claim 8 having 0.10% to 0.25% sulfur.
【請求項11】 金型及びダイス型をとめるため保持
台、わく、支持具及び類似物体に使用されるであろうマ
ルテンサイトステンレス鋼物体であって、該物体が35
から40ロックウエルCの範囲内硬さをもち、本質的に
重量%で、0.09%までの炭素、0.09%までの窒素、
0.06%から0.09%の炭素プラス窒素、2.00%から
4.50%のマンガン、0.05%までの燐、0.05%から
0.25%の硫黄、1.00%までのシリコン、1.00%か
ら2.00%のニッケル、11.00%から13.00%のク
ロム、0.25%から0.75%モリブデン、1.00%まで
の銅、残り鉄及び付随的不純物よりなることを特徴とす
るマルテンサイトステンレス鋼物体。
11. A martensitic stainless steel object that may be used for holding pedestals, frames, supports and similar objects for holding molds and dies, wherein the object is 35.
To 40 Rockwell C, essentially by weight, carbon up to 0.09%, nitrogen up to 0.09%,
From 0.06% to 0.09% carbon plus nitrogen, from 2.00%
4.50% manganese, up to 0.05% phosphorus, from 0.05%
0.25% sulfur, 1.00% silicon, 1.00% to 2.00% nickel, 1.00% to 13.00% chromium, 0.25% to 0.75% molybdenum, A martensitic stainless steel body characterized by comprising up to 1.00% copper, balance iron and incidental impurities.
【請求項12】 0.05%から0.10%の硫黄をもつ請
求項11の物体。
12. The object of claim 11 having 0.05% to 0.10% sulfur.
【請求項13】 0.10%から0.25%の硫黄をもつ請
求項11の物体。
13. The article of claim 11 having 0.10% to 0.25% sulfur.
【請求項14】 金型及びダイス型をとめるため保持
台、わく、支持具及び類似物体に使用されるであろうマ
ルテンサイトステンレス鋼物体を製造する方法であっ
て、該方法が、本質的に重量%で、0.09%までの炭
素、0.09%までの窒素、0.02%から0.09%の炭素
プラス窒素、4.50%までのマンガン、0.05%までの
燐、0.05%から0.25%の硫黄、1.0%までのシリコ
ン、1.00%から4.00%のニッケル、11.00%から
14.00%のクロム、0.25%から1.00%のモリブデ
ン、1.00%までの銅、残り鉄及び付随的不純物よりな
る合金組成の該物体を生成し、厚さインチあたり約1時
間816℃(1500°F)から955℃(1750°
F)の温度で該物体をオーステナイト化し;その後空冷
又は油冷してマルテンサイト構造にし;その後厚さイン
チあたり約1時間及び最少2時間260℃(500°
F)から455℃(850°F)の温度で焼戻しして応
力を減じ、30から40ロックウエルCの範囲内硬さ及
び100又はそれ以上のドリル切削性速度の組合せをえ
ることを特徴とするマルテンサイトステンレス鋼物体を
製造する方法。
14. A method of making a martensitic stainless steel object that will be used for holding pedestals, frames, supports and similar objects for holding molds and dies, the method essentially comprising: % By weight, carbon up to 0.09%, nitrogen up to 0.09%, carbon plus nitrogen from 0.02% to 0.09%, manganese up to 4.50%, phosphorus up to 0.05%, 0.05% to 0.25% Sulfur, 1.0% Silicon, 1.00% to 4.00% Nickel, 1.00% to 14.00% Chromium, 0.25% to 1 Producing the body with an alloy composition of 0.000% molybdenum, up to 1.00% copper, balance iron, and incidental impurities, about 1 hour per inch of thickness from 816 ° C (1500 ° F) to 955 ° C (1750 ° C). °
F) austenitize the body at a temperature of F); then air or oil cool to a martensitic structure; then about 1 hour per inch of thickness and a minimum of 2 hours at 260 ° C (500 °).
F) to 455 ° C. (850 ° F.) to reduce stress by tempering to obtain a combination of hardness in the range of 30 to 40 Rockwell C and a drill machinability rate of 100 or more. Method for manufacturing site stainless steel objects.
【請求項15】 該合金組成が0.05%から0.10%の
硫黄をもっている請求項14の方法。
15. The method of claim 14 wherein said alloy composition has 0.05% to 0.10% sulfur.
【請求項16】 該合金組成が0.10%から0.25%の
硫黄をもっている請求項14の方法。
16. The method of claim 14 wherein said alloy composition has 0.10% to 0.25% sulfur.
【請求項17】 該焼戻しのあと、該物体が9以下のイ
ンチ(2.54cm)/年の腐食速度を示す請求項14、1
5及び16のいずれか1項の方法。
17. The article, after the tempering, wherein the body exhibits a corrosion rate of less than or equal to 9 inches (2.54 cm) / year.
The method according to any one of 5 and 16.
【請求項18】 金型及びダイス型をとめるため保持
台、わく、支持具及び類似物体に使用されるであろうマ
ルテンサイトステンレス鋼物体を製造する方法であっ
て、該方法が、本質的に重量%で、0.06%までの炭
素、0.06%までの窒素、0.02%から0.06%の炭素
プラス窒素、2.00%から4.50%のマンガン、0.05
%までの燐、0.05%から0.25%の硫黄、1.00%ま
でのシリコン、1.00%から2.00%のニッケル、11.
00%から13.00%のクロム、0.25%から0.75%
のモリブデン、1.00%までの銅、残り鉄及び付随的不
純物よりなる合金組成の該物体を作り;厚さインチあた
り約1時間816℃(1500°F)から955℃(1
750°F)の温度で該物体をオーステナイト化し、そ
の後空冷又は油冷してマルテンサイト構造をえ、その後
厚さインチあたり約1時間そして最低2時間260℃
(500°F)から455℃(850°F)の温度で該
物体を焼戻して応力を減じ、30から40のロックウエ
ルCの範囲内硬さと100に等しいか、それ以上のドリ
ル切削性速度の組合せをえることを特徴とするマルテン
サイト鋼物体を製造する方法。
18. A method of making a martensitic stainless steel body that will be used for holding pedestals, frames, supports and similar bodies for holding molds and dies, the method essentially comprising: % By weight, carbon up to 0.06%, nitrogen up to 0.06%, carbon plus nitrogen from 0.02% to 0.06%, manganese from 2.00% to 4.50%, 0.05
% Phosphorus, 0.05% to 0.25% sulfur, 1.00% silicon, 1.00% to 2.00% nickel, 11.1.
00% to 13.00% chromium, 0.25% to 0.75%
Made of an alloy composition of molybdenum, up to 1.00% copper, balance iron and incidental impurities; about 1 hour per inch of thickness from 816 ° C (1500 ° F) to 955 ° C (1
Austenitizing the body at a temperature of 750 ° F.) and then air or oil cooling to a martensitic structure, then about 1 hour per inch of thickness and a minimum of 2 hours at 260 ° C.
(500 ° F.) to 455 ° C. (850 ° F.) tempering the body to reduce stresses, combining hardness in the range of 30 to 40 Rockwell C and drill machinability rates equal to or greater than 100. A method for producing a martensitic steel object, which comprises:
【請求項19】 該合金組成が0.05%から0.10%の
硫黄をもつ請求項18の方法。
19. The method of claim 18 wherein said alloy composition has 0.05% to 0.10% sulfur.
【請求項20】 該合金組成が0.10%から0.25%の
硫黄をもつ請求項18の方法。
20. The method of claim 18, wherein the alloy composition has 0.10% to 0.25% sulfur.
【請求項21】 該焼戻しのあと、該物体が9以下のイ
ンチ(2.54cm)/年で腐食速度を示す請求項18、1
9又は20のいずれか1項の方法。
21. After the tempering, the body exhibits a corrosion rate of 9 or less inches (2.54 cm) / year.
The method of any one of 9 or 20.
【請求項22】 金型及びダイス型をとめるため保持
台、わく、支持具及び類似の物体に使用されるであろう
マルテンサイトステンレス鋼物体を製造する方法であっ
て、該方法が、本質的に重量%で、0.09%までの炭
素、0.09%までの窒素、0.06%から0.09%の炭素
プラス窒素、2.00%までのマンガン、0.05%までの
燐、0.05%から0.25%の硫黄、1.0%までのシリコ
ン、2.00%から4.00%のニッケル、11.00%から
13.00%のクロム、0.25%から0.75%のモリブデ
ン、1.00%までの銅、残り鉄及び付随的不純物よりな
る合金組成の該物体を作り、厚さインチあたり約1時間
816℃(1500°F)から955℃(1750°
F)の温度で該物体をオーステナイト化し、その後空冷
又は油冷してマルテンサイト構造をえ、その後厚さイン
チあたり約1時間及び最低2時間260℃(500°
F)から455℃(850°F)の温度で該物体を焼戻
して応力を減じ30から40ロックウエルCの範囲内硬
さ及び100に等しいかそれ以上のドリル切削性速度の
組合せをえることを特徴とするマルテンサイト鋼物体を
製造する方法。
22. A method of making a martensitic stainless steel body that will be used for holding pedestals, frames, supports and similar bodies for holding molds and dies, the method essentially comprising: % By weight, carbon up to 0.09%, nitrogen up to 0.09%, carbon plus nitrogen from 0.06% to 0.09%, manganese up to 2.00%, phosphorus up to 0.05%. , 0.05% to 0.25% sulfur, 1.0% silicon, 2.00% to 4.00% nickel, 11.00% to 13.00% chromium, 0.25% to The body was made of an alloy composition of 0.75% molybdenum, up to 1.00% copper, balance iron and incidental impurities, and produced for approximately 1 hour per inch of thickness from 816 ° C (1500 ° F) to 955 ° C (1750 ° C). °
The material is austenitized at a temperature of F) and then air- or oil-cooled to obtain a martensitic structure, then about 1 hour per inch of thickness and a minimum of 2 hours at 260 ° C (500 ° C).
F) to 455 ° C (850 ° F) to temper the body to reduce stress and obtain a combination of hardness in the range of 30 to 40 Rockwell C and a drill machinability rate equal to or greater than 100. And a method of manufacturing a martensitic steel object.
【請求項23】 該合金組成が0.05%から0.10%の
硫黄をもつ請求項22の方法。
23. The method of claim 22, wherein said alloy composition has 0.05% to 0.10% sulfur.
【請求項24】 該合金組成が0.10%から0.25%の
硫黄をもつ請求項22の方法。
24. The method of claim 22 wherein said alloy composition has 0.10% to 0.25% sulfur.
【請求項25】 該焼戻しのあと、該物体が9以下のイ
ンチ(2.54cm)/年での腐食速度を示す請求項22、
23又は24いずれか1項の方法。
25. After the tempering, the body exhibits a corrosion rate of 9 or less inches (2.54 cm) per year.
The method according to any one of 23 and 24.
【請求項26】 金型及びダイス型をとめるため保持
台、わく、支持具及び類似物体に使用されるであろうマ
ルテンサイトステンレス鋼物体を製造する方法であっ
て、該方法が、本質的に重量%で、0.09%までの炭
素、0.09%までの窒素、0.06%から0.09%の炭素
プラス窒素、2.00%から4.50%のマンガン、0.05
%までの燐、0.05%から0.25%の硫黄、1.00%ま
でのシリコン、1.00%から2.00%のニッケル、11.
00%から13.00%のクロム、0.25%から0.75%
のモリブデン、1.00%までの銅、残り鉄及び付随的不
純物よりなる合金組成の該物体を作り、厚さインチあた
り約1時間816℃(1500°F)から955℃(1
750°F)の温度で該物体をオーステナイト化し、そ
の後空冷又は油冷してマルテンサイト構造をえ、その後
該物体を厚さインチあたり約1時間及び最低2時間、2
60℃(500°F)から455℃(850°F)の温
度で焼戻して応力を減じ、30から40ロックウエルC
の範囲内硬さ及び100に等しいかそれ以上のドリル切
削性速度の組合せをえることを特徴とするマルテンサイ
トステンレス鋼物体を製造する方法。
26. A method of making a martensitic stainless steel object that will be used for holding pedestals, frames, supports and similar objects for holding molds and dies, the method essentially comprising: % By weight, carbon up to 0.09%, nitrogen up to 0.09%, carbon plus nitrogen from 0.06% to 0.09%, manganese from 2.00% to 4.50%, 0.05
% Phosphorus, 0.05% to 0.25% sulfur, 1.00% silicon, 1.00% to 2.00% nickel, 11.1.
00% to 13.00% chromium, 0.25% to 0.75%
Made of an alloy composition of molybdenum, up to 1.00% copper, balance iron and incidental impurities, and produced for about 1 hour per inch of thickness from 816 ° C (1500 ° F) to 955 ° C (1
Austenitizing the body at a temperature of 750 ° F.) and then air or oil cooling to obtain a martensitic structure, after which the body is about 1 hour per inch thick and a minimum of 2 hours, 2
30-40 Rockwell C by tempering at temperatures of 60 ° C (500 ° F) to 455 ° C (850 ° F) to reduce stress
A method for producing a martensitic stainless steel body, characterized by a combination of a hardness within the range and a drill machinability rate equal to or greater than 100.
【請求項27】 該合金組成が0.05%から0.10%の
硫黄をもつ請求項26の方法。
27. The method of claim 26, wherein the alloy composition has 0.05% to 0.10% sulfur.
【請求項28】 該合金組成が0.10%から0.25%の
硫黄をもつ請求項26の方法。
28. The method of claim 26, wherein the alloy composition has 0.10% to 0.25% sulfur.
【請求項29】 該焼戻しのあと該物体が9以下のイン
チ(2.54cm)/年で腐食速度を示す請求項26、27
又は28いずれか1項の方法。
29. After the tempering, the body exhibits a corrosion rate of 9 or less inches (2.54 cm) / year.
Or the method according to any one of 28.
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