KR100828276B1 - 침탄 질화 담금질된 마텐자이트 스테인리스 스틸 - Google Patents

침탄 질화 담금질된 마텐자이트 스테인리스 스틸 Download PDF

Info

Publication number
KR100828276B1
KR100828276B1 KR1020050037313A KR20050037313A KR100828276B1 KR 100828276 B1 KR100828276 B1 KR 100828276B1 KR 1020050037313 A KR1020050037313 A KR 1020050037313A KR 20050037313 A KR20050037313 A KR 20050037313A KR 100828276 B1 KR100828276 B1 KR 100828276B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
less
carbon
providing
chromium
molybdenum
Prior art date
Application number
KR1020050037313A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060047713A (ko
Inventor
허버트 에이. 친
윌리엄 피. 오그덴
데이비드 에이. 헐럭
Original Assignee
유나이티드 테크놀로지스 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 유나이티드 테크놀로지스 코포레이션 filed Critical 유나이티드 테크놀로지스 코포레이션
Publication of KR20060047713A publication Critical patent/KR20060047713A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100828276B1 publication Critical patent/KR100828276B1/ko

Links

Images

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
    • C22C38/30—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with cobalt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
    • C23C8/28—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases more than one element being applied in one step
    • C23C8/30—Carbo-nitriding
    • C23C8/32—Carbo-nitriding of ferrous surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2204/00—Metallic materials; Alloys
    • F16C2204/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • F16C2204/70—Ferrous alloys, e.g. steel alloys with chromium as the next major constituent
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings
    • F16C33/62—Selection of substances
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings
    • F16C33/64—Special methods of manufacture

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

탄소 처리 공정으로 담금질되고 우수한 부식 저항성을 갖는 마텐자이트 스테인리스 스틸을 형성하기 위한 침탄 질화 공정이 제공된다. 담금질된 마텐자이트 스테인리스 스틸을 형성하기 위한 공정이 제공된다. 상기 공정은 8.0으로부터 18 wt%의 크롬, 16 wt%까지의 코발트, 5.0 wt%까지의 바나듐, 8.0 wt%까지의 몰리브덴, 8.0 wt%까지의 니켈, 4.0 wt%까지의 망간, 2.0 wt%까지의 실리콘, 6.0 wt%까지의 텅스텐, 2.0 wt%까지의 티타늄, 4.0 wt%까지의 니오븀 및 잔여 철을 실질적으로 포함하는 재료를 제공하는 단계와, 파괴 인성을 갖는 스테인리스 스틸 내에 경질의 부식 저항부를 형성하도록 규정된 레벨의 C + N을 침탄 질화하는 단계를 포함한다.
담금질, 침탄 질화 공정, 마텐자이트, 파괴 인성, 부식 저항성

Description

침탄 질화 담금질된 마텐자이트 스테인리스 스틸 {CARBO-NITRIDED CASE HARDENED MARTENSITIC STAINLESS STEELS}
도1은 바람직하지 않은 M7C3 및 MC 탄화물을 강하게 형성하는 성질을 갖는 철합금을 도시하는 상 평형도.
도2는 바람직한 M23C6 탄화물의 형성하는 바람직한 형성법을 도시한 상태도.
도3은 0.35 %의 탄소와 0.4 %의 질소를 갖는 Pyrowear 675 경우의 성능을 도시한 도면.
도4는 유해한 M7C3 탄화물을 갖는 1 % 탄소를 갖는 Pyrowear 675 경우의 성능을 도시한 도면.
미국 정부는 공군에 의해 수여된 제F33615-01-C-2176호의 협약의 결과로서 본 발명의 권리를 가질 수도 있다.
본 발명은 가스 터빈 엔진 및 로켓 엔진을 포함하는 항공기 기계 시스템용의 베어링 및 기어에 사용되는 침탄 질화 담금질된 마텐자이트 스테인리스 스틸에 관 한 것이다.
베어링 및 기어는 일반적으로 스테인리스 스틸 재료로 제조되고, 이들 중 몇몇은 일반적으로 탄소 처리 담금질된다. 그러한 탄소 처리는 베어링 및 기어 하중 지지성을 위해 필수적인 경질 탄화물와 경질 탄소가 풍부한 마텐자이트 매트릭스를 형성하게 한다. 마텐자이트 스테인리스 스틸의 경우에, 그러한 탄소 처리는 부식 저항성을 위해 필수적인 크롬의 스틸 매트릭스를 고갈시키는, 크롬이 풍부한 탄화물을 형성하게 한다. 크롬의 고갈은 스테인리스 거동을 생성하는 바람직한 보호 Cr2O3 산화물이 베이스 금속과 주위 환경(공기, 물 등) 사이의 연속적인 불투과성 차단부로서 형성되지 않기 때문에, 문제점을 갖는다.
따라서, 본 발명의 목적은 개선된 부식성과 파편 저항성 및 개선된 파괴 인성 특성을 갖는 마텐자이트 스테인리스 스틸을 제공하는 것이다.
본 발명의 추가의 목적은 침탄 질화 담금질된 마텐자이트 스테인리스 스틸을 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 의해 달성된다.
본 발명에 따라, 침탄 질화 담금질된 마텐자이트 스테인리스 스틸을 형성하기 위한 공정이 제공된다. 상기 공정은 8.0으로부터 18 wt%의 크롬, 16 wt%까지의 코발트, 5.0 wt%까지의 바나듐, 8.0 wt%까지의 몰리브덴, 8.0 wt%까지의 니켈, 4.0 wt%까지의 망간, 2.0 wt%까지의 실리콘, 6.0 wt%까지의 텅스텐, 2.0 wt%까지의 티타늄, 4.0 wt%까지의 니오븀 및 잔여 철(balance iron)을 실질적으로 포함하는 재료를 제공하는 단계와, 적어도 하나의 경질 마텐자이트 상 및 질화물 침전물을 형성하도록 상기 재료를 침탄 질화하는 단계를 폭넓게 포함한다.
본 발명을 위한 적절한 스틸은 그 야금학적 구성이 마텐자이트 스테인리스 스틸인 것을 포함한다. 그러한 스틸은 M2N, MN, M23C6, M6c 및 M2C와 같은 바람직하게 열적으로 처리 가능한 침탄 질화물을 형성하는 데 필수적인 비율로 임의의 또는 모든 상기 요소를 포함해야 하고, MC 및 M7C3과 같은 보다 열동력학적으로 안정적인 탄화물의 형성을 제한해야 하고, 여기서, M은 임의의 금속 원자를 나타낸다.
복수의 스틸이 상기 요구 조건을 충족할 수도 있고, 따라서 폭넓은 범위의 요소가 사용될 수도 있다. 본 발명의 스틸 조성을 확인하고 최적화하도록, 본 기술 분야에 숙련된 야금학에서의 당업자는 상기 요구 조건을 충족할 수 있는 이전에 체득된 스틸 조성을 사용해야 하고 또는 ThermoCalcⓡ과 같은 야금학적 툴과 상 연산 코드를 사용해야 한다. 본 발명을 유도하는 ThernoCalcⓡ 작업의 예는 도1 및 도2에 도시된다.
본 발명의 침탄 질화 담금질된 마텐자이트 스테인리스 스틸의 다른 상세 뿐만 아니라, 이에 부수적인 다른 목적 및 이점은 다음의 상세한 설명에서 개시된다.
상기 설명된 바와 같이, 본 발명의 공정은 베어링 또는 기어 부속품의 코어를 형성하는 데 사용될 수 있는, 담금질되어 파괴 인성을 갖는 마텐자이트 스테인리스 스틸을 형성하기 위한 공정에 관한 것이다. 침탄 질화 경화 표면부는 베어링 또는 기어의 부하 지지 표면의 베이스부이다.
본 발명의 공정은 8.0으로부터 18 wt%의 크롬, 16 wt%까지의 코발트, 5.0 wt%까지의 바나듐, 8.0 wt%까지의 몰리브덴, 8.0 wt%까지의 니켈, 4.0 wt%까지의 망간, 2.0 wt%까지의 실리콘, 6.0 wt%까지의 텅스텐, 2.0 wt%까지의 티타늄, 4.0 wt%까지의 니오븀 및 잔여 철을 실질적으로 포함하는 조성을 갖는 스테인리스 스틸으로부터 베어링 또는 기어 부속품의 코어와 같은 제품을 형성함으로써 시작된다.
다양한 스틸이, 예를 들면 13 Cr-5.4Co-1.8Mo-2.6Ni-0.6Mn-0.6V-0.4Si-0.07C wt%의 Fe 조성을 갖는 카펜터 테크놀러지즈(Carpenter Technologies)사에 의해 만들어진 PYORWEAR 675와, 14Cr-12.4Co-4.7Mo-2.05Ni-0.6V-0.05C wt%의 Fe 조성을 갖는 라트로베 스틸(Latrobe Steel)사에 의해 만들어진 CSS-42L과, 크루서블 리서치(Crucible Reaserch) 사에 의해 만들어진 AFC-77이 본 발명에서 사용될 수 있다.
사용될 수도 있는 다른 합금은 아래와 같은 wt%의 Fe의 조성을 갖는다.
(1) Fe-13.75Cr-5Co-3Mo-3Ni-0.08V-0.75Mn-0.4Si-0.15C;
(2) Fe-14Cr-5Co-4Mo-3.5Ni-0.08V-0.22Mn-0.3Si0.15C;
(3) Fe-13.5Cr-3.75Co-3.5Mo-3Ni-0.08V-0.25Mn-0.3Si-0.15C;
(4) Fe-13.5Cr-3.75Co-3.5Mo-3Ni-1Ti-1Mn-0.3Si-0.15C;
(5) Fe-15.25Cr-5Co-3.5Mo-4Ni-0.25V-0.2Mn-0.25Si-0.15C; 및
(6) Fe-14Cr-2.75Co-3.25Mo-3.5Ni-0.3V-0.3Mn-0.3Si-0.15C.
원하는 제품 내부에 형성된 후, 스테인리스 스틸 재료는 침탄 질화 공정을 받아야 한다. 본 발명에 개시된 조건으로 상기 언급된 마텐자이트 스테인리스 스틸 재료를 침탄 질화할 수 있는 공정은,
1. 원하는 경화 표면부 깊이에 따라, 일반적으로 40 내지 200 시간까지 변경 시간 동안, 일반적으로 898.88 ℃(1650 ℉) 내지 1093.33 ℃(2000 ℉)의 범위로 스틸 조성을 변경시키는 1 기압의 압력과 온도에서 침탄 질화하는 공정. 분위기 조성은 아래에 나타낸 바와 같은 탄소 및 질소 "포텐셜(potential)"을 가짐. 일반적으로 탄화물 및 질소 (C + N) 레벨은 침탄 질화 공정 중 스틸에 의한 "게터링(gettering)" 효과로 인해 목표한 레벨보다 적음.
2. 원하는 경화 표면부 깊이에 따라, 일반적으로 40으로부터 200 시간까지 변경시간 동안, 일반적으로 898.88 ℃(1650 ℉) 내지 1093.33 ℃(2000 ℉)의 범위로 스틸 조성을 변경시키는 압력과 온도에서 진공 침탄 질화하는 공정. 분위기 조성은 아래에 나타낸 바와 같이 탄소 및 질소 "포텐셜(potential)"을 가짐. 일반적으로 C + N 레벨은 침탄 질화 공정 중 스틸에 의한 "게터링(gettering)" 효과로 인해 목표한 레벨보다 적음.
3. 원하는 경화 표면부 깊이에 따라, 일반적으로 40으로부터 200 시간까지 변경 시간 동안, 일반적으로 898.88 ℃(1650 ℉) 내지 1093.33 ℃(2000 ℉)의 범위로 스틸 조성을 변경시키는 압력과 온도에서 플라즈마 침탄 질화하는 공정. 분위기 조성은 아래에 나타낸 바와 같이 탄소 및 질소 "포텐셜(potential)"을 가짐. 일반적으로 C + N 레벨은 침탄 질화 공정 중 스틸에 의한 "게터링(gettering)" 효과로 인해 목표한 레벨보다 적음.
상기 공정은 다음과 같은 목표 경도와 부식 저항성을 달성하기 위해 경화 표면부에서 규정된 레벨의 탄소(0.2 내지 0.55 wt%)와 질소(0.2 내지 1.2 wt%)를 생산하도록 행해져야 한다.
총 탄소 + 질소는 경도를 위해 0.5로부터 1.7 wt%까지의 범위여야 한다.
처리된 표면부에, 양호한 부식 저항성을 위해 탄소 + 질소 레벨은 침탄 질화 경화 표면부에서 크롬 함유량을 > 8 wt%로 보장하도록 제한되야 한다. 이러한 요구 조건의 예는 다음과 같다. 0.35 wt%의 탄소 + 0.4 wt%의 질소에 대해, 매트릭스의 크롬 함유량은 > 8 wt %이다.
도3은 0.35 %의 탄소와 0.4 %의 질소를 갖는 Pyrowear 675 경우의 성능을 도시한다. 상기 경우는 유해한 M7C3 탄화물과, 용해 가능한 M23C6 탄화물 및 반정합(semi-coherent) Cr2N 질화물을 갖지 않는다. 도4는 유해한 M7C3 탄화물을 갖는 1 % 탄소를 갖는 Pyrowear 675 경우의 성능을 도시한다.
경화 표면부에서 1 % 탄소만으로써 탄소 처리된 경우에서는, 과도한 M23C5 및 M7C3 탄화물이 형성되어 크롬의 스틸 매트릭스를 고갈시킨다. 본 발명에서 유도되는 작업은 단지 탄소 처리만된 Pyrowear 675(1 wt%의 탄소를 가짐)의 크롬 내용물이 ~ 5.4 wt%라는 것을 도시한다. 이는 아래에 나타낸 바와 같이, 탄소 처리된 경화 표면부에서 양호하지 못한 부식 저항성을 발생시킨다.
침탄 질화 단계는 경질 마텐자이트 상 및/또는 경질 질화물 또는 침탄 질화물 침전물을 형성한다. 질소는 스테인리스 스틸의 부식 저항성을 증가시키고, 강화된 마텐자이트를 통한 파편 데미지와, 반정합 침탄 질화물 침전물의 형성과 연속적인 경화와 불림 열 처리 중 경화 표면부에 압축된 잔류 응력의 전개에 대한 표면 저항성을 강화시키고, Cr2O3 산화물의 형태로 중요한 보호 크롬의 스틸 매트릭스를 고갈시키지 않는다.
기본적인 스테인리스 스틸 조성의 야금학적 구성 또는 상 성분은 탄화물, 질화물 및 담금질 영역 내에 침탄 질화물 침전물을 갖는 마텐자이트가 포함되는 마텐자이트 스테인리스 스틸이다.
낮은 응력 또는 중간 성능의 베어링 및 기어에서, 경질 침전물(탄화물, 질화물 또는 침탄 질화물)에 대한 부피율 범위는 1 내지 10 %이다.
높은 응력 또는 높은 성능의 베어링 및 기어에서, 경질 침전물(탄화물, 질화물 또는 침탄 질화물)에 대한 부피율 범위는 8 내지 40 %이다.
처리된 표면의 경우에서 탄소 + 질소 레벨은 관련된 열처리를 따라, 경질 침전물이 마텐자이트 매트릭스 내에 균일하게 분산되어 현저하게 분리된 침전물로 되는 것을 보장하는 레벨로 제한된다.
본 발명에 따라 형성된 재료는 가스 터빈, 로켓 엔진 및 공기 조화 및 음식 산업에 사용되는 기계적 시스템을 포함하는 부식을 보호할 필요성을 갖는 다른 기계적 시스템을 위한 베어링 및 기어용으로 사용될 수 있지만, 이에 제한되지 않는 다.
본 발명에 따라, 본원에 개시된 목적, 수단 및 이점을 완전히 충족시키는 침탄 질화 담금질된 마텐자이트 스테인리스 스틸이 제공된다는 것은 명백하다. 본 발명이 그 상세한 실시예를 배경으로 설명되었지만, 다른 실시예, 변경 및 변화가 가능하다는 것은 앞의 설명을 참조한다면 본 기술 분야에 숙련된 자에게는 명백할 것이다. 따라서, 다른 실시예, 변경 및 변화는 첨부된 청구항의 범위 내에서 가능하다.
본 발명에 따르면, 개선된 부식성과 파편 저항성 및 개선된 파괴 인성 특성을 갖는 마텐자이트 스테인리스 스틸이 제공된다.

Claims (30)

  1. 담금질된 마텐자이트 스테인리스 스틸을 형성하기 위한 방법이며,
    0 초과 16 wt% 이하의 코발트, 0 초과 5.0 wt%이하의 바나듐, 0 초과 8.0 wt% 이하의 몰리브덴, 0 초과 8.0 wt% 이하의 니켈, 0 초과 4.0 wt% 이하의 망간, 0 초과 2.0 wt% 이하의 실리콘, 0 초과 6.0 wt% 이하의 텅스텐, 0 초과 2.0 wt% 이하의 티타늄, 0 초과 4.0 wt% 이하의 니오븀 중 적어도 하나와, 8.0 내지 18 wt%의 크롬과 잔여 철로 구성되는 재료로 제품을 형성하는 단계와,
    0.2 내지 0.55 wt%의 탄소와 0.2 내지 1.2 wt%의 질소를 함유하는 경화 표면부를 상기 제품에 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 경화 표면부 생성 단계는 경질 마텐자이트 상과 질화물 침전물 중 적어도 하나를 후속 경화 단계 없이 형성하도록 상기 제품을 침탄 질화하는 단계를 포함하며,
    상기 침탄 질화 단계는 40 내지 200 시간 범위의 시간 동안 1650 ℉ 내지 2000 ℉의 범위의 온도에서 탄소와 질소를 함유하는 분위기에서 상기 재료를 가열함으로써 상기 경질 마텐자이트 상 및 질화물 침전물 중 적어도 하나를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 침탄 질화 단계는 탄소와 질소의 총량이 0.5 내지 1.7 wt%의 범위를 갖는 경화 표면부를 생산하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 침탄 질화 단계는 상기 침탄 질화부에서 크롬 함유량이 8.0 wt%보다 크도록 탄소와 질소 레벨을 제어하는 단계를 포함하는 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제1항에 있어서, 상기 재료를 제공하는 단계는 13 wt%의 크롬, 5.4 wt%의 코발트, 1.8 wt%의 몰리브덴, 2.6 wt%의 니켈, 0.6 wt%의 망간, 0.6 wt%의 바나듐, 0.4 wt%의 실리콘, 0.07 wt%의 탄소 및 잔여 철로 구성되는 재료를 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  16. 제1항에 있어서, 상기 재료를 제공하는 단계는 14 wt%의 크롬, 12.4 wt%의 코발트, 4.7 wt%의 몰리브덴, 2.05 wt%의 니켈, 0.6 wt%의 바나듐, 0.05 wt%의 탄소 및 잔여 철로 구성되는 재료를 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  17. 제1항에 있어서, 상기 재료를 제공하는 단계는 13.75 wt%의 크롬, 5.0 wt%의 코발트, 3.0 wt%의 몰리브덴, 3.0 wt%의 니켈, 0.08 wt%의 바나듐, 0.75 wt%의 망간, 0.4 wt%의 실리콘, 0.15 wt%의 탄소 및 잔여 철로 구성되는 재료를 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  18. 제1항에 있어서, 상기 재료를 제공하는 단계는 14 wt%의 크롬, 5.0 wt%의 코발트, 4.0 wt%의 몰리브덴, 3.5 wt%의 니켈, 0.08 wt%의 바나듐, 0.22 wt%의 망간, 0.3 wt%의 실리콘, 0.15 wt%의 탄소 및 잔여 철로 구성되는 재료를 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  19. 제1항에 있어서, 상기 재료를 제공하는 단계는 13.5 wt%의 크롬, 3.75 wt%의 코발트, 3.5 wt%의 몰리브덴, 3.0 wt%의 니켈, 0.08 wt%의 바나듐, 0.25 wt%의 망간, 0.3 wt%의 실리콘, 0.15 wt%의 탄소 및 잔여 철로 구성되는 재료를 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  20. 제1항에 있어서, 상기 재료를 제공하는 단계는 13.5 wt%의 크롬, 3.75 wt%의 코발트, 3.5 wt%의 몰리브덴, 3.0 wt%의 니켈, 1.0 wt%의 티타늄, 1.0 wt%의 망간, 0.3 wt%의 실리콘, 0.15 wt%의 탄소 및 잔여 철로 구성되는 재료를 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  21. 제1항에 있어서, 상기 재료를 제공하는 단계는 15.25 wt%의 크롬, 5.0 wt%의 코발트, 3.5 wt%의 몰리브덴, 4.0 wt%의 니켈, 0.25 wt%의 바나듐, 0.2 wt%의 망간, 0.25 wt%의 실리콘, 0.15 wt%의 탄소 및 잔여 철로 구성되는 재료를 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  22. 제1항에 있어서, 상기 재료를 제공하는 단계는 14 wt%의 크롬, 2.75 wt%의 코발트, 3.25 wt%의 몰리브덴, 3.5 wt%의 니켈, 0.3 wt%의 바나듐, 0.3 wt%의 망간, 0.3 wt%의 실리콘, 0.15 wt%의 탄소 및 잔여 철로 구성되는 재료를 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  23. 0 초과 15 wt % 이하의 코발트, 0 초과 5.0 wt% 이하의 바나듐, 0 초과 8.0 wt% 이하의 몰리브덴, 0 초과 8.0 wt% 이하의 니켈, 0 초과 4.9 wt% 이하의 망간, 0 초과 2.0 wt% 이하의 실리콘, 0 초과 6.0 wt% 이하의 텅스텐, 0 초과 2.0 wt% 이하의 티타늄 및 0 초과 4.0 wt % 이하의 니오븀 중 적어도 하나와, 8.0 내지 18 wt%의 크롬과 잔여 철로 구성되는 재료로 형성된 코어와,
    상기 코어를 둘러싸는 경화 표면부를 가지며,
    상기 경화 표면부는 0.2 내지 0.55 wt%의 탄소와 0.2 내지 1.2 wt%의 질소를 함유하는 베어링.
  24. 0 초과 15 wt % 이하의 코발트, 0 초과 5.0 wt% 이하의 바나듐, 0 초과 8.0 wt% 이하의 몰리브덴, 0 초과 8.0 wt% 이하의 니켈, 0 초과 4.9 wt% 이하의 망간, 0 초과 2.0 wt% 이하의 실리콘, 0 초과 6.0 wt% 이하의 텅스텐, 0 초과 2.0 wt% 이하의 티타늄 및 0 초과 4.0 wt % 이하의 니오븀 중 적어도 하나와, 8.0 내지 18 wt%의 크롬과 잔여 철로 구성되는 재료로 형성된 코어와,
    상기 코어를 둘러싸는 경화 표면부를 가지며,
    상기 경화 표면부는 0.2 내지 0.55 wt%의 탄소와 0.2 내지 1.2 wt%의 질소를 함유하는 기어.
  25. 제23항에 있어서, 상기 표면부는 1 내지 10%의 부피율 범위에서 경질 침전물을 갖는 베어링.
  26. 제23항에 있어서, 상기 표면부는 8 내지 40%의 부피율 범위에서 경질 침전물을 갖는 베어링.
  27. 제23항에 있어서, 마텐자이트 매트릭스 내에 현저하게 떨어져서 균일한 분산된 경질 침전물을 갖는 베어링.
  28. 제24항에 있어서, 상기 표면부는 1 내지 10%의 부피율 범위에서 경질 침전물을 갖는 기어.
  29. 제24항에 있어서, 상기 표면부는 8 내지 40%의 부피율 범위에서 경질 침전물을 갖는 기어.
  30. 제24항에 있어서, 마텐자이트 매트릭스 내에 현저하게 떨어져서 균일한 분산된 경질 침전물을 갖는 기어.
KR1020050037313A 2004-06-02 2005-05-04 침탄 질화 담금질된 마텐자이트 스테인리스 스틸 KR100828276B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/859,371 US7186304B2 (en) 2004-06-02 2004-06-02 Carbo-nitrided case hardened martensitic stainless steels
US10/859,371 2004-06-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060047713A KR20060047713A (ko) 2006-05-18
KR100828276B1 true KR100828276B1 (ko) 2008-05-07

Family

ID=34941238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050037313A KR100828276B1 (ko) 2004-06-02 2005-05-04 침탄 질화 담금질된 마텐자이트 스테인리스 스틸

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7186304B2 (ko)
EP (1) EP1602744B1 (ko)
JP (1) JP4101815B2 (ko)
KR (1) KR100828276B1 (ko)
DE (1) DE602005013320D1 (ko)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE528851C2 (sv) * 2005-11-02 2007-02-27 Skf Ab Ett rullningslager för användning i en kryogenisk pump
US7453071B2 (en) * 2006-03-29 2008-11-18 Asml Netherlands B.V. Contamination barrier and lithographic apparatus comprising same
DE102006023390A1 (de) * 2006-05-17 2007-11-29 Ims Gear Gmbh Planetenrad mit pulvermetallurgisch hergestellten Hartmetallbolzen
DE102006025008B4 (de) * 2006-05-30 2022-09-15 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zum Härten von Laufflächen von Wälzlagerkomponenten
US20090223052A1 (en) * 2008-03-04 2009-09-10 Chaudhry Zaffir A Gearbox gear and nacelle arrangement
US8808471B2 (en) 2008-04-11 2014-08-19 Questek Innovations Llc Martensitic stainless steel strengthened by copper-nucleated nitride precipitates
US10351922B2 (en) 2008-04-11 2019-07-16 Questek Innovations Llc Surface hardenable stainless steels
US8480817B2 (en) * 2009-07-10 2013-07-09 Rolls-Royce Corporation Thermal mechanical processing of stainless steel
EP2462253B1 (en) 2009-08-07 2021-04-07 Swagelok Company Low temperature carburization under soft vacuum
US8287403B2 (en) * 2009-10-13 2012-10-16 O-Ta Precision Industry Co., Ltd. Iron-based alloy for a golf club head
US9473792B2 (en) 2009-11-06 2016-10-18 Texas Instruments Incorporated Method and system to improve the performance of a video encoder
US8425691B2 (en) 2010-07-21 2013-04-23 Kenneth H. Moyer Stainless steel carburization process
US8182617B2 (en) 2010-10-04 2012-05-22 Moyer Kenneth A Nitrogen alloyed stainless steel and process
US8308873B2 (en) 2011-04-11 2012-11-13 United Technologies Corporation Method of processing steel and steel article
US10053763B2 (en) 2011-06-02 2018-08-21 Aktiebolaget Skf Carbo-nitriding process for martensitic stainless steel and stainless steel article having improved corrosion resistance
WO2013109415A1 (en) 2012-01-20 2013-07-25 Swagelok Company Concurrent flow of activating gas in low temperature carburization
CN104641007A (zh) * 2012-08-15 2015-05-20 蒂姆肯公司 具有改进的耐接触疲劳性的钢制品及其制造方法
US9181597B1 (en) 2013-04-23 2015-11-10 U.S. Department Of Energy Creep resistant high temperature martensitic steel
US9556503B1 (en) 2013-04-23 2017-01-31 U.S. Department Of Energy Creep resistant high temperature martensitic steel
US20160208372A1 (en) * 2013-08-27 2016-07-21 University Of Virginia Patent Foundation Lattice materials and structures and related methods thereof
DE102014221305B4 (de) * 2014-10-21 2016-11-03 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wälzlager
DE102017117290A1 (de) * 2017-07-31 2019-01-31 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagerbauteils
CN108118260A (zh) * 2017-12-26 2018-06-05 钢铁研究总院 一种超强超硬高温不锈轴承齿轮钢及制备方法
CN109097691A (zh) * 2018-09-20 2018-12-28 张家港市勇峰精密机械有限公司 一种高强度铁基精密五金材料
US11492691B2 (en) 2019-07-25 2022-11-08 The Boeing Company Case hardened titanium parts and method for making the same
CN110423955B (zh) * 2019-07-29 2020-10-20 中国航发北京航空材料研究院 表层超硬化型超高强度耐热齿轮轴承钢及制备方法
IL298407A (en) * 2020-05-22 2023-01-01 Crs Holdings Llc Strong, rigid and hard stainless steel and an object made of it
CN114962460A (zh) 2021-02-25 2022-08-30 斯凯孚公司 经热处理的滚子轴承圈

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5873956A (en) * 1996-02-21 1999-02-23 Nsk Ltd. Rolling bearing
GB2328953A (en) * 1997-09-08 1999-03-10 Rhp Bearings Ltd A process for hardening high alloy steels
US20020037120A1 (en) * 2000-05-31 2002-03-28 Nsk Ltd. Rolling bearing device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2873187A (en) * 1956-12-07 1959-02-10 Allegheny Ludlum Steel Austenitic alloys

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5873956A (en) * 1996-02-21 1999-02-23 Nsk Ltd. Rolling bearing
GB2328953A (en) * 1997-09-08 1999-03-10 Rhp Bearings Ltd A process for hardening high alloy steels
US20020037120A1 (en) * 2000-05-31 2002-03-28 Nsk Ltd. Rolling bearing device

Also Published As

Publication number Publication date
EP1602744B1 (en) 2009-03-18
JP4101815B2 (ja) 2008-06-18
EP1602744A1 (en) 2005-12-07
JP2005344211A (ja) 2005-12-15
KR20060047713A (ko) 2006-05-18
US7186304B2 (en) 2007-03-06
US20050268990A1 (en) 2005-12-08
DE602005013320D1 (de) 2009-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100828276B1 (ko) 침탄 질화 담금질된 마텐자이트 스테인리스 스틸
US8308873B2 (en) Method of processing steel and steel article
US9260775B2 (en) Low alloy steel carburization and surface microalloying process
US6966954B2 (en) Spall propagation properties of case-hardened M50 and M50NiL bearings
WO2001068933A2 (en) High performance carburizing stainless steel for high temperature use
US10577672B2 (en) Case hardening method for high performance long life martensitic stainless steel bearings
CN101392361A (zh) 马氏体不锈钢氮碳共渗方法及其制品
US11840765B2 (en) Nitriding process for carburizing ferrium steels
Christiansen et al. Low-temperature surface hardening of stainless steel
Krauss Bending fatigue of carburized steels
JP2000204464A (ja) 表面処理歯車とその製造方法、製造装置
KR100475942B1 (ko) 자동차용 베어링의 열처리 방법
EP1846585B1 (en) Method and process for thermochemical treatment of high-strength, high-toughness alloys
RU2003732C1 (ru) Способ обработки стальных деталей
JP2005036279A (ja) 鋼の表面硬化方法およびそれによって得られた金属製品
EP1954848B1 (en) A process for raising the tempering resistance of a steel work piece
EP3158104B1 (en) Ferrous alloy and its method of manufacture
Ciski et al. Heat treatment of nitrided layer formed on X37CrMoV5-1 hot working tool steel
JPH02294462A (ja) 鋼部材の浸炭焼入方法
Gundel A Novel Oxygen Free Ferritic Nitro Carburizing Process
KR100946045B1 (ko) 고온 이물 피로수명이 우수한 베어링강의 제조방법
Malenko Background of selection of rational temperature-time modes of nitrocarburizing of alloyed engineering steel
Sultan et al. Case Carburizing of Low Carbon Steel with Different Temperatures and Time
JPH03188256A (ja) 肌焼鋼の浸炭方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E90F Notification of reason for final refusal
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
B601 Maintenance of original decision after re-examination before a trial
E801 Decision on dismissal of amendment
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20070720

Effective date: 20080328

S901 Examination by remand of revocation
GRNO Decision to grant (after opposition)
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee