MXPA94008607A - Aleacion de acero martensitico resistente a lacorrosion. - Google Patents

Abstract

Una aleación de acero martensítico que tiene una combinaciónúnica de dureza y de resistencia a la corrosión. En términos generales, la aleación contiene, en por ciento en peso, aproximadamente C 1.40-1.75 Mn 0.30-1.0 Si 0.80 máx. P 0.20 máx. S 0.015 máx. Cr 13.5-18.0 Ni 0.15-0.65 Mo 0. 40-1.50 V 1.0 máx. N 0.02-0.08 y el resto es esencialmente hierro. La aleación estábalanceada dentro de los intervalos de por ciento en peso establecidos de tal forma que la relación de%de Cr:%de C es aproximadamente 10.0-11.0 y la suma de%de Ni+%de Mn es al menos aproximadamente de 0.75. La aleación se puede endurecer hasta al menos aproximadamente 60 HRC a partir de un intervalo amplio de temperaturas de tratamiento de solución y proporciona resistencia a la corrosión similar a la aleación Tipo 44

Description

ALEACIÓN DE ACERO MARTENSÍTICO RESISTENTE A LA CORROSIÓN INVENTORES: PAUL M. NOVOTNY, de nacionalidad estadounidense con residencia en: 309 Main Street, Mohnton, Pennsylvania, 19540, E. U. A.

THOMAS J. MCCAFFREY, de nacionalidad estadounidense, con residencia en: 5 Allison Road, Reading, Pennsylvania 19601, E. U. A.

RAYMOND M. HEMPHILL, de nacionalidad estadounidense, con residencia en: 813 Evergreen Drive, Wyomissing, Pennsylvania 19610, E. U. A.

SOLICITANTE: CRS HOLDINGS, INCORPORATED, entidad estadounidense, con domicilio en: 209F Baynard Building, 3411 Silverside Road, Wilmington, Delaware 19810, E. U. A.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN Una aleación de acero martensitico que tiene una combinación única de dureza y de resistencia a la corrosión. En términos generales, la aleación contiene, en por ciento en peso, aproximadamente 40-1.75 30-1.0 80 máx. 20 máx. 015 máx. .5-18.0 15-0.65 40-1.50 0 máx. 02-0.08 y el resto es esencialmente hierro. La aleación está balanceada dentro de los intervalos de por ciento en peso establecidos de tal forma que la relación de % de Cr:% de C es aproximadamente 10.0-11.0 y la suma de % de Ni+% de Mn es al menos aproximadamente de 0.75. La aleación se puede endurecer hasta al menos aproximadamente 60 HRC a partir de un intervalo amplio de temperaturas de tratamiento de solución y proporciona resistencia a la corrosión similar a la aleación Tipo 440C.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Esta invención se relaciona con aleaciones de acero martensítico y en particular con este acero, y un artículo hecho del mismo, que tiene una combinación única de dureza y resistencia a la corrosión, y el cual puede ser fácilmente endurecido a partir de un amplio intervalo de temperaturas de tratamiento de solución. Hasta ahora, la aleación AISI Tipo 44OC se ha utilizado en aplicaciones, tales como rodamientos y pistas de rodadura para rodamientos, donde se requieren elevadas dureza y resistencia a la corrosión. La aleación Tipo 440C tiene buena resistencia a la corrosión y proporciona la mayor resistencia y dureza de los aceros inoxidables martensíticos conocidos. Aunque la aleación de Tipo 440C es capaz de proporcionar una dureza de 60 HRC en la condición de temple, la aleación proporciona una dureza en caja de solo aproximadamente 57-58 HRC cuando se endurece mediante calentamiento por inducción. Esta limitación de la dureza endurecida mediante inducción de la aleación de Tipo 440C deja mucho que desear para aplicaciones que requieren una dureza de al menos 60 HRC. Los aceros de herramienta de alto cromo, alto carbono, tales como la aleación AISI Tipo D2 , contienen aproximadamente 1-2% de C y aproximadamente 12% de Cr. Estos aceros proporcionan una dureza muy elevada, por ejemplo, 60-64 HRC, cuando son tratados térmicamente de manera apropiada. Sin embargo, debido a su menor cromo en comparación con los aceros inoxidables tales como el Tipo 440C, los aceros para herramientas de alto cromo, alto carbono son menos que deseables para aplicaciones que requieren buena resistencia a la corrosión. Al diseñar un acero resistente a la corrosión que proporcione una dureza muy elevada, es decir, una dureza que exceda de 60 HRC, una consideración adicional es la capacidad de tratamiento del usuario de este acero. Para facilitar la amplia variedad de procesos de tratamiento térmico que se utilizan, es muy deseable que un acero resistente a la corrosión, de alta dureza sea endurecible hasta su dureza pico en un intervalo tan amplio como sea posible de temperaturas de tratamiento de solución.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Los problemas anteriores asociados con las aleaciones conocidas se resuelven en una gran extensión de conformidad con la presente invención que proporciona una aleación de acero martensítico que tiene una combinación única de dureza, resistencia mecánica, y resistencia a la corrosión. De conformidad con otro aspecto de la presente invención, se proporciona una aleación de acero martensítico, resistente a la corrosión, que se puede tratar térmicamente hasta una dureza muy elevada, por ejemplo, al menos 60 HRC, desde un intervalo relativamente amplio de temperaturas de tratamiento de solución. Los intervalos de por ciento en peso amplio y preferido de la aleación de acero martensítico, resistente a la corrosión de conformidad con la presente invención son resumidos en el Cuadro 1 más adelante.

CUADRO 1 Amplio Preferido c 1.40-1.75 1.50-1.65 Mn 0.30-1.0 0.45-0.60 Si 0.80 máx. 0.30-0.45 P 0.020 máx. 0.020 máx. S 0.015 máx. 0.015 máx. Cr 13.5-18.0 15.5-16.5 Ni 0.15-0.65 0.25-0.45 Mo 0.40-1.50 0.75-0.90 V 1.0 máx. 0.40-0.50 N 0.02-0.08 0.04-0.06 El resto de la aleación es esencialmente además de las impurezas usuales. Los elementos C y Cr se controlan dentro de sus respectivos intervalos de por ciento en peso de tal forma que la relación % de Cr:% de C es aproximadamente 10.0 a 11.0. Adicionalmente, la composición de esta aleación está balanceada de tal forma que la suma de % de Ni + % de Mn es al menos aproximadamente 0.75. A partir de este momento y en toda esta solicitud, el término "por ciento" o "%" significa el por ciento en peso, a menos que se indique otra cosa. El cuadro anterior se proporciona como un resumen conveniente y no se pretende que mediante la presente restrinja los valores inferior y superior de los intervalos de los elementos individuales de la aleación de esta invención para utilizarse en combinación de unos con otros, o para restringir los intervalos de los elementos para utilizarse solamente en combinación de unos con otros. De esta forma, se puede utilizar uno o más de los intervalos con uno o más de los otros intervalos para los elementos restantes. Además, se puede utilizar un mínimo o un máximo para un elemento de una modalidad preferida con el mínimo o el máximo para ese elemento en otra modalidad preferida.

DESCRIPCIÓN DETALLADA La aleación de acero martensítico, resistente a la corrosión de conformidad con la presente invención contiene carbono y cromo en proporciones controladas para proporcionar la combinación única de dureza y resistencia a la corrosión que son características de esta aleación. El carbono contribuye a la elevada dureza de temple de esta aleación y para que al menos aproximadamente 1.40%, mejor aún al menos aproximadamente 1.50%, de carbono esté presente en esta aleación. Mucho carbón afecta de manera adversa la resistencia a la corrosión de esta aleación debido a que cuando hay mucho carbón presente, una cantidad significativa de carburos consumidores de cromo precipitan de la solución sólida, agotando por lo tanto la matriz de cromo- De conformidad con lo anterior, no más de aproximadamente 1.75%, preferentemente no más de aproximadamente 1.65%, de carbono está presente en esta aleación. Para mejores resultados, esta aleación contiene aproximadamente 1.58-1.63% de carbono. Al menos aproximadamente 13.5%, preferentemente al menos aproximadamente 15.5% de cromo está presente en esta aleación para beneficiar la resistencia a la corrosión de la aleación. Mucho cromo afecta de manera adversa la respuesta a la dureza de esta aleación y restringe la temperatura de tratamiento de solución hasta un intervalo indeseablemente estrecho. De conformidad con lo anterior, esta aleación no contiene más de aproximadamente 18.0%, preferentemente no más de apro imadamente 16.5% de cromo. Dentro de los intervalos de por ciento en peso precedentes, las cantidades de carbono y de cromo presentes en esta aleación, se controlan de tal forma que la aleación proporcione una dureza de temple de al menos 60 HRC cuando se templan desde un intervalo amplio de temperaturas de tratamiento de solución, en combinación con la resistencia a la corrosión que es al menos tan buena como la proporcionada por la aleación de Tipo 440C. Más específicamente, los elementos carbono y cromo están balanceados de tal forma que la proporción de cromo a carbono (% de Cr:% de C) en esta aleación sea de al menos aproximadamente 10.0 y preferentemente no más de aproximadamente 11.0. El nitrógeno, al igual que el carbono, contribuye a la dureza y a la resistencia mecánica de la aleación. Sin embargo, el nitrógeno no afecta de manera adversa la resistencia a la corrosión de esta aleación en el mismo grado que el carbono. De conformidad con lo anterior, hay al menos aproximadamente 0.02%, preferentemente al menos aproximadamente 0.04% de nitrógeno en esta aleación. Esta aleación preferentemente contiene no más de aproximadamente 0.08% y mejor aún, no más de aproximadamente 0.06% de nitrógeno cuando es fundida y colada de manera convencional. Sin embargo, la aleación puede contener más nitrógeno cuando se elabora por procesos tales como fusión a presión superatmosférica o por metalurgia de polvos. Manganeso y níquel están presentes en esta aleación debido a que contribuyen a la endurecibilidad profunda proporcionada por la aleación sin afectar de manera adversa la resistencia a la corrosión de la aleación. El manganeso y el níquel también benefician la respuesta de esta aleación a los tratamientos térmicos de endurecimiento mediante el ensanchamiento del intervalo de temperaturas de solución e incrementando el intervalo de por ciento en peso de carbono en el cual se puede obtener una estructura de aleación totalmente endurecida. El manganeso también beneficia la solubilidad de nitrógeno en esta aleación, beneficiando por lo tanto de manera indirecta la respuesta a la dureza de la aleación. Si en esta aleación hay muy poco níquel presente, el intervalo de temperaturas de solución para obtener una dureza de al menos 60 HRC es indeseablemente estrecho, particularmente cuando se utilizan técnicas de calentamiento por inducción. Por las anteriores razones, al menos aproximadamente 0.30%, preferentemente al menos aproximadamente 0.45% de manganeso, y al menos aproximadamente 0.25% de níquel están presentes en esta aleación.. Para mejores resultados, la cantidad combinada de manganeso y níquel (% de Mn+% de Ni) en esta aleación es de al menos aproximadamente 0.75% y preferentemente de al menos aproximadamente 0.85%. Mucho manganeso afecta de manera adversa la dureza de temple de esta aleación, particularmente cuando la solución recibe un tratamiento de solución a una temperatura de aproximadamente 1010-1121°C (1850-2050°F) . De conformidad con lo anterior, esta aleación no contiene más de aproximadamente 1.0%, y preferentemente no más de aproximadamente 0.60% de manganeso. Hay poco beneficio en tener una gran cantidad de níquel en esta aleación. Mientras que hasta aproximadamente 0.65% de níquel puede estar presente en la aleación, preferentemente no más de aproximadamente 0.45% de níquel está presente.

Una cantidad pequeña pero efectiva de vanadio, por ejemplo, al menos aproximadamente 0.01%, está presente en esta aleación debido a que el vanadio beneficia la buena endurecibilidad de la aleación. Mejor aún, al menos aproximadamente 0.,25%, preferentemente, al menos aproximadamente 0.40% de vanadio está presente en esta aleación para proporcionar una dureza de al menos 60 HRC cuando la aleación recibe un tratamiento de solución a una temperatura mayor de aproximadamente 1093 °C (2000°F) . El vanadio también contribuye a una buena resistencia al desgaste de esta aleación mediante la combinación de algo de carbono para formar carburos de vanadio. Sin embargo, la formación de cantidades excesivas de carburos de vanadio, agotan la matriz de la aleación de carbono, afectando por lo tanto de manera adversa la dureza de temple de esta aleación. De conformidad con lo anterior, no más de aproximadamente 1.0% y preferentemente, no más de aproximadamente 0.50% de vanadio está presente en esta aleación. Al menos aproximadamente 0.40%, preferentemente al menos aproximadamente 0.75% de molibdeno está presente en esta aleación, debido a que el molibdeno beneficia la respuesta a la dureza de la aleación, particularmente cuando recibe un tratamiento de solución en el intervalo de temperaturas de 1010-1121°C (1850-2050°F) . Mucho molibdeno afecta de manera adversa la respuesta a la dureza cuando la aleación recibe un tratamiento de solución a 1093 °C (2000°F) y por arriba, de tal forma que la aleación no proporciona una dureza de temple de al menos 60 HRC. Por lo tanto no más de aproximadamente 1.50%, preferentemente no más de aproximadamente 0.90% de molibdeno está presente en esta aleación. El cobalto puede estar presente en esta aleación en substitución de algo de níquel. Preferentemente, la aleación contiene no más de aproximadamente 0.10% de cobalto. Si se desea, aditivos para maquinado libre tales como azufre, selenio, o similares, solos o en combinación, se pueden incluir en esta aleación para mejorar su maquinabilidad. Sin embargo, siempre y cuando la cantidad de cualesquiera o de todos estos aditivos para maquinado libre esté restringida a una cantidad que no afecte de manera adversa la respuesta a la dureza o a la resistencia a la corrosión de la aleación. El resto de la aleación es hierro y las impurezas usuales encontradas en los grados comerciales de las aleaciones pretendidas para un uso o servicio igual o semejante. Las cantidades de estos elementos se controlan para que no afecten de manera adversa la combinación única de dureza y resistencia a la corrosión que es característica de esta aleación. Por ejemplo, esta aleación preferentemente no contiene más de aproximadamente 0.020% de fósforo, no más de aproximadamente 0.015% de azufre, no más de aproximadamente 0.01% de aluminio, no más de aproximadamente 0.01% de titanio, y no más de aproximadamente 0.05% de tungsteno. Esta aleación se puede preparar utilizando técnicas convencionales de fusión y colado. En tanto que no se requiere ningún proceso especial de fusión, la aleación es preferentemente fundida en arco eléctrico y entonces refinada utilizando el proceso de descarburación argón-oxígeno (AOD) . Como se indicó anteriormente, esta aleación se puede fundir bajo presión superatmosférica o a elaborarse mediante técnicas de metalurgia de polvos cuando se desee incluir cantidades mayores de nitrógeno en la aleación de lo que es practicable con la fusión en arco eléctrico. Esta aleación también es adecuada para procesos de colada continua. En la condición de colada, la aleación se trabaja preferentemente en caliente desde aproximadamente 1177 °C (2150°F) . Cuando la aleación se ha trabajado parcialmente en caliente desde la condición de colada, adicionalmente se puede trabajar en caliente desde aproximadamente 1149 °C (2100°F) . Preferentemente, la aleación no se trabaja por debajo de aproximadamente 982 °C (1800°F) . Cuando inicialmente se trabaja en caliente esta aleación desde la condición de colada, se prefiere que el por ciento de reducción por paso sea relativamente pequeño. Se pueden admitir mayores reducciones después de que la aleación ha sido parcialmente trabajada en caliente.

La aleación de conformidad con la presente invención es endurecible desde un amplio intervalo de temperaturas de tratamiento de solución. Para alcanzar una dureza de al menos 60 HRC, la aleación se endurece mediante calentamiento hasta una temperatura de tratamiento de solución en el intervalo de 982-1121°C (1800-2050°F) , preferentemente de aproximadamente 1010-1066°C ( 1850-1950 °F) para austenitizar substancialmente de manera completa la aleación. Mientras que la aleación se puede calentar hasta la temperatura de solución mediante cualquier técnica convencional, el calentamiento por inducción se ha utilizado con buenos resultados. Después del tratamiento de solución, la aleación preferentemente se templa al aire. Esta aleación se puede endurecer en toda su masa y también es susceptible de una cementación en caja. Cuando se desee, la aleación se puede revenir después de ser endurecida. Aunque esta aleación se puede revenir a 177°C (350°F) o a 510°C (950°F) , la aleación preferentemente es revenida a aproximadamente 177°C (350°F) para proporcionar la mejor combinación de dureza y tenacidad. El revenido de esta aleación a 510 °C (950°F) resulta en la formación de los carburos (Fe, Cr)7C3, los cuales agotan la matriz de cromo y afectan de manera adversa la resistencia a la corrosión de la aleación. Por lo tanto, el revenido a 510 °C (950°F) proporciona buenos resultados donde se pueda tolerar una resistencia a la corrosión menor que la óptima.

EJEMPLO Para demostrar la combinación única de dureza y resistencia a la corrosión proporcionada por la aleación de conformidad con la presente invención, se prepararon y probaron tres corridas de prueba: la corrida 85, que ejemplifica la aleación Tipo 440C, la Corrida 87, que ejemplifica la aleación Tipo D2, y una tercera corrida que ejemplifica la aleación de conformidad con la presente invención. Las composiciones en por ciento en peso de las corridas se muestran en el Cuadro 1 más adelante. CUADRO 1 Elemento Corrida 85 Corrida 87 invención Carbono 0.99 1.54 1.54 Manganeso 0.39 0.55 0.54 Silicio 0.66 0.37 0.37 Fósforo 0.006 0.007 0.007 Azufre 0.006 0.005 0.005 Cromo 16.98 11.12 16.02 Níquel <0.01 0.24 0.25 Molibdeno 0.51 0.84 0.84 Vanadio 0.82 0.83 Nitrógeno 0.026 0.039 0.049 Fierro Bal. Bal. Bal.

Cada corrida se fundió por inducción al vacío (VIM) y mediante una colada dividida se obtuvieron dos (2) lingotes de 17.74 centímetros cuadrados (2.75 pulgadas cuadradas). Todos los lingotes fueron enfriados en vermiculita y entonces recibieron un tratamiento de liberación de tensiones a 760°C (1400°F) por 4 horas. Uno de los lingotes de cada corrida se calentó a 1121°C (2050°F) , se forjó a 8.06 centímetros cuadrados (1.25 pulgadas cuadradas) de sección transversal, recalentados a 1121°C (2050°F) , y entonces la mitad de la barra se forjó a 4.84 centímetros cuadrados (0.75 pulgadas cuadradas) de sección transversal. Las barras forjadas recibieron un tratamiento de liberación de tensiones a 760°C (1400°F) por 4 horas y entonces se recocieron. El segundo lingote de cada corrida se forjó a 1121°C (2050°F) hasta una segunda barra de 15.9 milímetros (0.625 pulgadas) de espesor, se enfriaron en vermiculita, y entonces recibieron un tratamiento de liberación de tensiones y se recocieron de la misma forma que la primer barra. Muestras de cubos que median 12.7 milímetros (0.5 pulgadas) de un lado, se maquinaron de las barras primeras y segundas de cada corrida para la prueba de dureza. Los cubos de prueba recibieron un tratamiento térmico mediante el calentamiento individual de los cubos de cada barra a una de una serie de temperaturas de tratamiento de solución y entonces se enfriaron los cubos al aire. El tratamiento de solución se condujo en sal y las muestras se mantuvieron a la temperatura por 25 minutos. Un juego duplicado de cubos recibió el tratamiento de solución de la misma manera, pero se enfriaron en vermiculita para proporcionar una velocidad de enfriamiento más lenta con relación al enfriamiento al aire. En el Cuadro 2A se muestran los resultados de las pruebas de dureza a temperatura ambiente sobre las muestras enfriadas al aire. Los resultados para las muestras enfriadas en vermiculita se muestran en el Cuadro 2B. Los resultados de las pruebas (Dureza de Temple) se dan como números de dureza Rockwell C (HRC) para cada corrida de prueba. Cada resultado de la prueba representa el promedio de cinco (5) lecturas tomadas de conformidad con los procedimientos estándar de prueba de dureza Rockwell. CÜADRO 2A (Enfriado al Aire) Dureza de Temple (HRC) Temp. de Solución Corrida 85 Corrida 87 invención 950°C 52.7 59.7 56.0 993°C 55.5 63.5 58.7 1010°C 57.0 63.7 60.7 1027°C 57.5 64.3 62.0 1066°C 59.8 63.0 62.0 1093°C 59.8 60.8 60.8 CUADRO 2B (Enfriado en Vermiculita) Dureza de Temple (HRC) Temp. de Solución Corrida 85 Corrida 87 Invención 950°C 21.7 36.7 26.8 993°C 76.2 61.2 56.0 1010°C 24.3 61.8 58.8 1027°C 24.0 61.8 59.0 1066°C 26.3 44.8 59.0 1093°C 47.2 60.5 60.2 Los datos de los Cuadros 2A y 2B muestran la superior dureza de temple de la aleación reivindicada en comparación con la aleación de Tipo 440C y que la dureza de temple de la aleación reivindicada se aproxima a la muy elevada dureza de temple de la aleación de Tipo D2. Más aún, los datos del Cuadro 2B muestran que la dureza de temple proporcionada por la aleación reivindicada no se reduce significativamente cuando la aleación es enfriada relativamente de manera más lenta desde una temperatura de tratamiento de solución de 993 °C (1820°F) o superior. El último resultado indica que la aleación reivindicada proporciona una elevada dureza de temple en un intervalo de velocidades de enfriamiento que son más lentas que el enfriamiento al aire. Muestras adicionales de cubos de cada corrida recibieron un tratamiento de solución y se templaron según se describió anteriormente y entonces fueron revenidas a 204 °C (400°F), 427°C (800°F), 510°C (950°F) y 593°C (1100°F) , respectivamente, por una hora para efectuar los estudios de revenido. Muestras adicionales de cada corrida recibieron un tratamiento de solución a 788 °C (1450°F) por 24 horas para el estudio de revenido. En los Cuadros 3A y 3B se muestran los resultados de las pruebas de dureza a temperatura ambiente sobre las muestras revenidas para cada una de las temperaturas de revenido. Los resultados para las muestras enfriadas al aire se muestran en el Cuadro 3A y los resultados para las muestras enfriadas en vermiculita se muestran en el Cuadro 3B. Los resultados de las pruebas (Dureza de Temple) se dan como números de dureza Rockwell C (HRC) para cada corrida de prueba. Cada resultado de prueba representa el promedio de cinco (5) lecturas tomadas de conformidad con los procedimientos estándar de prueba de dureza Rockwell.

CUADRO 3A (Enfriado al Aire) Dureza de Revenido (HRO Tem . de Solución Corrida 204°C 427°C 510ttC 593°c 788°C 954 85 52.5 52.0 51.8 36.2 20.7 87 58.5 56.0 55.0 47.0 21.5 Inv. 56.0 55.0 55.0 43.7 27.7 993 85 54.5 55.2 54.5 38.7 21.0 87 60.5 57.8 58.0 49.3 20.3 Inv. 57.3 57.0 57.3 46.2 27.3 1010 85 55.2 55.2 54.5 39.2 20.8 87 61.5 58.2 58.5 49.8 21.2 Inv. 58.5 57.3 58.0 46.5 27.3 1027 85 55.0 56.2 55.7 40.0 20.5 87 61.0 58.5 59.7 51.2 22.0 Inv. 59.5 58.0 58.5 47.7 27.7 1066 85 57.5 56.2 56.8 41.3 21.0 87 60.5 57.3 60.5 52.0 19.3 Inv. 60.0 57.0 60.2 48.2 29.7 2093 85 57.7 56.1 57.8 43.7 21.8 87 58.2 55.4 58.8 57.7 28.3 Inv. 58.9 57.0 59.2 50.3 31.0 CUADRO 3B (Enfriado en Vermiculita) Dureza de Revenido (HRC) Tem . de Solución Corrida 204°C 427°C 510°C 593°C 788°C 954 85 21.0 42.0 43.0 19.8 16.5 87 37.5 49.2 50.2 42.8 20.2 Inv. 25.8 26.5 27.2 26.5 38.2 993 85 25.8 46.0 23.2 29.3 18.2 87 59.5 57.2 48.5 30.2 16.5 Inv. 55.5 (1) 57.2 44.2 28.5 1010 85 23.7 40.2 23.7 34.2 17.5 87 59.7 57.2 58.0 49.0 (1) Inv. 58.2 56.0 57.2 45.0 27.5 1027 85 23.2 25.2 24.8 26.7 16.2 87 59.5 51.2 55.0 34.3 16.2 Inv. 57.3 57.0 57.2 46.7 27.3 1066 85 25.7 43.2 25.7 28.2 19.2 87 42.0 56.7 59.2 51.2 18.0 Inv. 57.5 57.5 59.2 45.8 28.7 1093 85 48.1 45.8 52.4 39.7 18.8 87 60.3 57.0 60.0 51.9 25.8 Inv. 58.5 58.5 59.8 47.5 31.0 (1) No Probado. Los datos en los Cuadros 3A y 3B muestran la superior resistencia de revenido de la aleación reivindicada en comparación con la aleación Tipo 440C cuando se endurece de 1010-1093°C (1850-200°F) , el intervalo de tratamiento térmico comercial preferido. Los datos también muestran que la dureza de revenido de la aleación reivindicada se aproxima, y en algunas temperaturas de revenido excede aún la dureza de revenido de la aleación Tipo D2. Esos resultados indican que la aleación reivindicada retiene una cantidad significativa de su dureza de temple o pico después de ser revenida. Muestras cuadruplicadas de conos se maquinaron a partir de las barras de 8.06 centímetros cuadrados (1.25 pulgadas cuadradas) de cada una de las corridas de prueba para las pruebas de corrosión. Las muestras de cono de la corrida 85 recibieron un tratamiento térmico en sal a 1052 °C (1925°F) por 25 minutos, el tratamiento térmico comercial preferido, y las muestras de cono de la Corrida 87 y de la corrida de la aleación reivindicada recibieron un tratamiento térmico a 1010°C (1850°F) en sal por 25 minutos. Todas las muestras de cono fueron enfriadas al aire desde la temperatura de solución. La mitad de las muestras de cono de cada corrida fueron pasivadas mediante inmersión en una solución que contenía 50% en volumen de HN03 a 54 °C (130°F) por 30 minutos. Todas las muestras de cono fueron probadas por resistencia a la corrosión en un ambiente de 95% de humedad relativa a 35° (95°F) . Los resultados de la prueba de humedad para las muestras pasivadas y no pasivadas se muestran en los Cuadros 4A y 4B, respectivamente. Los datos incluyen una clasificación (Clasificación de Corrosión) del grado de corrosión después de lh, 8h, 24h, 72h, y 200h para cada una de las muestras duplicadas de cada corrida. El sistema de clasificación utilizado es como sigue: l=no hay oxidación; 2=1 a 3 puntos de oxidación; 3=aproximadamente 5% de la superficie oxidada; 4=5 a 10% de la superficie oxidada; 5=10 a 20% de la superficie oxidada; 6=20 a 40% de la superficie oxidada; 7=40 a 60% de la superficie oxidada; 8=60 a 80% de la superficie oxidada; y 9=más del 80% de la superficie oxidada. Para la oxidación solamente se evaluó la superficie cónica de cada cono.

COADRO 4A (Pasivado) Clasificación a la Corrosión Tiempo de Prueba Corrida 85 Corrida 87 Invención lh 3,3 3 , 3 3,3 8h 3,3 3,3 3,3 24h 4,4 3,3 3,3 72h 4,4 3,3 3,4 200h 4,4 4,4 4,4 CDADRO B (No Pasivado) Clasificación a la corrosión Tiempo de Prueba Corrida 85 Corrida 87 invención lh 3,3 4,3 3,3 8h 3,3 5,4 3,3 24h 3,4 6,5 3,3 72h 3,4 6,5 3,4 200h 4,4 6,6 4,5 Aunque los datos del Cuadro 4A no muestran ninguna diferencia significativa en la resistencia a la corrosión entre las corridas probadas en la condición pasivada, los datos en el Cuadro 4B muestran que en la condición no pasivada, la aleación reivindicada tiene una superior resistencia a la corrosión a la aleación Tipo D2. Los datos muestran además que la aleación reivindicada tiene una resistencia a la corrosión que es aproximadamente la misma que la aleación del Tipo 440C ya sea en la condición pasivada o en la condición no pasivada. Cuando los datos de los Cuadros 2A, 2B, 3A, 3B, 4A, y 4B se consideran como un todo, es claro que la aleación reivindicada proporciona una superior combinación de dureza y resistencia a la corrosión en comparación con las aleaciones conocidas. Se puede ver a partir de la descripción precedente y de los ejemplos acompañantes, que la aleación de conformidad con la presente invención proporciona una combinación única de dureza y resistencia a la corrosión, bien adaptada para una amplia variedad de usos donde se requiera una excepcional combinación de dureza y resistencia a la corrosión. En particular, esta aleación es adecuada para utilizarse en rodamientos y en pistas de rodadura para los rodamientos, cuchillería, válvulas de aguja, válvulas de retención de bola, asientos de válvulas, partes de bombas, bornes de bola, casquillos, o componentes tejidos resistentes al desgaste. Debido a que esta aleación tiene una dureza muy elevada, también es adecuada para utilizarse en herramientas, dados, rodillos, punzones, o cortadores. Los términos y expresiones que se han utilizado en la presente, son utilizados como términos de descripción y no de limitación. No existe la intención en el uso de estos términos y expresiones de excluir ningún equivalente de las composiciones descritas o de los constituyentes de las mismas. Se reconoce que diversas modificaciones son posibles dentro del alcance de la invención reivindicada.

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes

Claims (4)

REIVINDICACIONES t 1. Una aleación de acero martensítico resistente a la corrosión, que consiste esencialmente de, en por ciento en peso, aproximadamente: c 1. 40-1.75 Mn 0. 30-1.0 Si 0. 80 máx. P 0. 020 máx. S 0. 015 máx. Cr 13. 5-18.0 Ni 0. 15-0.65 Mo 0. 40-1.50 V 1. 0 máx. N 0. 02-0.08 y el resto es esencialmente hierro, en donde la relación % de Cr:% de C es aproximadamente de 10.0 a 11.0 y la suma de % de Ni+% de Mn es al menos de aproximadamente 0.75. 2. Una aleación como se expone en la reivindicación 1, la cual contiene al menos aproximadamente 0.25% de vanadio. 3. Una aleación como se expone en la reivindicación 1, la cual contiene al menos aproximadamente 15.5% de cromo. 4. Una aleación como se expone en la reivindicación 2, la cual contiene al menos aproximadamente

1.50% de carbono. 5. Una aleación como se expone en la reivindicación 1, la cual contiene al menos aproximadamente 0.35% de níquel. 6. Una aleación como se expone en la reivindicación 5, la cual contiene al menos aproximadamente 0.45% de manganeso. 7. Una aleación como se expone en la reivindicación 1, en donde la suma de % de Ni+% de n es al menos aproximadamente de 0.85. 8. Una aleación como se expone en la reivindicación 1, que contiene al menos aproximadamente 0.04% de nitrógeno. 9. Una aleación como se expone en la reivindicación 1, que contiene al menos aproximadamente 0.75% de molibdeno. 10. Una aleación de acero martensítico resistente a la corrosión, que consiste esencialmente de, en por ciento en peso, aproximadamente: C 1.50-1.75 Mn 0.45-1.0 Si 0.30-0.80 P 0.020 máx. S 0.015 máx. Cr 15.5-18.0 Ni 0.25-0.65 Mo 0.75-1.50 V 0.25-1.0 N 0.04-0.08 y el resto es esencialmente hierro, en donde la relación % de Cr:% de C es aproximadamente de 10.0 a 11.0 y la suma de % de Ni+% de Mn es al menos de aproximadamente 0.75. 11. Una aleación como se expone en la reivindicación 10, que contiene no más de aproximadamente 1.65% de carbono. 1

2. Una aleación como se expone en la reivindicación 11, que contiene no más de aproximadamente 16.5% de cromo. 1

3. Una aleación como se expone en la reivindicación 10, que contiene no más de aproximadamente 0.45% de níquel. 1 . Una aleación como se expone en la reivindicación 13, que contiene no más de aproximadamente 0.60% de manganeso. 15. Una aleación como se expone en la reivindicación 14, en donde la suma de % de Ni+% de Mn es de al menos aproximadamente 0.85. 16. Una aleación de acero martensítico resistente a la corrosión, que consiste esencialmente de, en por ciento en peso, aproximadamente: C 1.50-1.65 Mn 0.45-0.65 Si 0.30-0.45 P 0.020 máx. S 0.015 máx. Cr 15.5-16.5 Ni 0.25-0.45 Mo 0.75-0.90 V 0.40-0.50 N 0.04-0.06 y el resto es esencialmente hierro, en donde la relación % de Cr:% de C es aproximadamente de 10.0 a 11.0 y la suma de % de Ni+% de Mn es al menos de aproximadamente 0.85. 17. Un artículo formado de una aleación que consiste esencialmente de, en por ciento en peso, aproximadamente: c 1. 40-1.75 Mn 0. 30-1.0 Si 0. 80 máx. P 0. 020 máx. S 0. 015 máx. Cr 13. 5-18.0 Ni 0. 15-0.65 Mo 0. 40-1.50 V 1. 0 máx. N 0.02-0.08 y el resto es esencialmente hierro, en donde la relación % de Cr:% de C es aproximadamente de 10.0 a 11.0 y la suma de % de Ni+% de Mn es al menos de aproximadamente 0.75. 18. Un artículo como se expone en la reivindicación 17, que tiene una dureza de al menos aproximadamente 60 en la escala de Rockwell C (HRC) . 19. Un artículo como se expone en la reivindicación 18, el cual ha recibido un tratamiento térmico de solución a aproximadamente 1010-1121°C (1850-2050°F) . 20. Un artículo como se expone en la reivindicación 19 , el cual ha sido calentado hasta la temperatura de tratamiento de solución mediante calentamiento por inducción. En testimonio de lo cual firmo la presente en esta Ciudad de México, D. F. , a 7 de Noviembre de 199

4. P.P. DE: C S HOLDINGS, INC0RP0RATED LI C . SALVADQEK WERTA BUST I NDU I . P1549/94MX"