NO163289B - Fremgangsmaate for fremstilling av et koldtstoerknende austenittisk manganstaal. - Google Patents
Fremgangsmaate for fremstilling av et koldtstoerknende austenittisk manganstaal. Download PDFInfo
- Publication number
- NO163289B NO163289B NO844007A NO844007A NO163289B NO 163289 B NO163289 B NO 163289B NO 844007 A NO844007 A NO 844007A NO 844007 A NO844007 A NO 844007A NO 163289 B NO163289 B NO 163289B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- manganese
- temperature
- weight
- content
- casting
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 title description 9
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 34
- 229910000617 Mangalloy Inorganic materials 0.000 claims description 26
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 23
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 21
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 21
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 15
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 11
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 11
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 9
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 9
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 7
- 229910000914 Mn alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 6
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 5
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 229910001200 Ferrotitanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims 2
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 claims 1
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 7
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 7
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 3
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000756 V alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- DIVGJYVPMOCBKD-UHFFFAOYSA-N [V].[Zr] Chemical compound [V].[Zr] DIVGJYVPMOCBKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000007528 sand casting Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling av et i og for seg kjent koldtstørknende bearbeidingsherdbart austenittisk manganstål av Hadfield-typen med en forlengelse ved brudd av på 10 til 8056.
Bearbeidingsherdbare austenittiske manganstål har et vidt område av anvendelser i form av støpegods, smigods og valset materiale. Denne nye anvendelse skyldes spesielt den høye inherente duktilitet og en tilfredsstillende bearbeidings-herdbarhetsevne. Anvendelsene blir for støpegods for knusing av hårde stoffer til avskallingssikre gjenstander. De verdifulle egenskaper for manganstål ligger i kombinasjoner av de ovenfor angitte egenskaper av bearbeidingsherdbarhet og duktilitet. Bearbeidingsherdbarhet skjer når manganstål underkastes mekaniske belastninger, for eksempel ved sjokk eller støt, som omdanner austenitten i overflatesjiktet delvis til en c-martensitt. Målinger av bearbeidelsesherdbar-heten gir en økning på mellom 200 og 550, målt i Brinell-hårdhet. Således kan støpegodset, smigods og lignende øke i hårdhet under bruk, hvis de underkastes en mekanisk belastning. Fordi imidlertid slike gjenstander også underkastes nedslitning, blir overflatesjiktet konstant fjernet, noe som efterlater austenitt ved overflaten. Denne austenitt blir så gjennomdannet ved fornyet mekanisk belastning. Legeringen som befinner seg i overflatesjiktet er sterkt duktilt og manganstål kan derfor motstå høy mekanisk støtbelastning uten fare for brudd, selv når det gjelder gjenstander med tynne vegger.
Når det gjelder gjenstander som skal fremstilles av manganstål, er det vesentlig at en preliminærform eller en barre-støp fremstilles for på forhånd å bestemme egenskapene for gjenstander fremstilt derfra. Hvis støpen har en utilbørlig grov struktur, vil gjenstanden ha lav duktilitet. Hvis det gjelder store støpegodsstykker, er det kjent at kornstør-relsen varierer over tverrsnittet. På utsiden er det en tynt, relativt finkornet kantsone, fulgt av en sone bestående av grove kolonneformede krystaller, 1 sin tur fulgt av globu-llttstrukturen 1 sentrum av støpeblokken. Selv om stålet er 1 det vesentlige austenittisk og bearbeidingsherdbart over hele tverrsnittet, oppstår det store forskjeller i mekaniske egenskaper, spesielt når det gjelder duktiliteten, som et resultat av disse strukturelle forskjeller.
For å oppnå den mest enhetlige duktilitet som er mulig over hele tverrsnittet, er det allerede foreslått at støpetempe-ratur holdes så lav som mulig, for eksempel ved 1410'C, fordi en øket superavkjøling kan forårsake at antallet kjerner vokser og gir en finere kornstørrelse. Disse lave støpetempe-raturer forårsaker imidlertid store produksjonsproblemer, For eksempel opptrer det såkalte "could-shuts" i støpen, og de reologiske egenskaper for det smeltede metall er slik at formen ikke lenger fylles korrekt, spesielt ved kantene. Videre størkner det smeltede metall under støping på utforingen av støpeøsen, noe som fører til klumpdannelse eller huddannelse som må fjernes og bearbeides igjen. Under virkelig støping kan det inntre tilplugging i utløpet, noe som betyr at hellingen avbrytes. Det er klart ut fra det foregående at de økonomiske mangler som påløper ved ikke-reproduserbare raffineringer av kornet er så alvorlige at denne lav-temperatur-støpeprosess ikke har funnet noen vid anvendelse.
En annen metode for raffinering av kornet involverer en spesifikk varmebehandling der støpen utløses over 8 til 12 timer ved en temperatur mellom 500 og 600°C, hvorved en stor andel av austenitten omdannes til perlitt. Dette følges av en austenittiseringsutglødning i en temperatur mellom 970 og 1110°C. Denne dobbelte strukturforandring gjennomføres for å oppnå finere kornstørrelse, men også for at produktet skal bli ekstremt sprøtt under varmebehandlingen slik at det brekker uten deformasjon, selv under lav mekanisk belastning. En annen hovedmangel er at prosessen krever en betydelig energimengde.
Av disse grunner har det allerede vært gjort forsøk på å oppnå kornraffinering ved tilsetning av ytterligere lege-ringselementer for eksempel krom, titan, zirkonium og nitrogen, i mengder på minst 0,1 eller 0,2 vekt-#. Selv ved lave støpetemperaturer raffinerer disse tilsetninger eller additiver kornene, de reduserer vesentlig de mekaniske egenskaper, spesielt forlengelsen og skårslagsstyrken.
Manganstål av Hadfield-typen har vanligvis et karboninnhold på 0,7 til 1,7 vekt-#, med et manganinnhold mellom 5 og 18 vekt-#. Et karbon:manganforhold på mellom 1:4 og 1:14 er også vesentlig hvis egenskapene for manganstålene skal bibeholdes. Ved lavere forhold er det ikke lenger til stede austenittisk stål, stålet kan ikke lenger bearbeides-herdes og seigheten forringes også. Ved høyere forhold er austenitten for stabil, igjen er det ingen bearbeidingsherdning og de ønskede egenskper oppnås heller ikke. Et fosforinnhold utover 0,1 vekt-5É gir en ekstrem reduksjon i seigheten slik at det som kjent må tilstrebes et spesielt lavt fosforinnhold.
ASTM A 128/64 beskriver fire forskjellige typer manganstål med karbonstålinnhold varierende mellom 0,7 og 1,45 vekt-# og manganinnhold mellom 11 og 14 vekt-56. Karboninnholdet varieres for å endre graden av bearbeidingsherdbarhet, og denne kan også påvirkes ved tilsetning av krom i mengder på mellom 1,5 og 2,5 vekt-#. Grove karbidutfellinger må unngås ved tilsetning av opptil 2,5 vekt-& molybden. En tilsetning av opptil 4,0 vekt-# nikkel er ment å stabilisere austenitten for derved å forhindre dannelse av perlitt i tykkveggede støpeemner.
Det er også kjent manganstål som inneholder ca. 5 vekt-# mangan. Selv om slike stål har liten seighet, har de høy slitasjemotstandsevne.
Gjenstand for foreliggende oppfinnelse er således en fremgangsmåte for fremstilling av et i og for seg kjent koldtstørknende austenittisk manganstål med en bruddutvidelse mellom 10 og 80 *, målt i henhold til L = 5 d eller L = 10 d med et Innhold i vekt-SÉ på 0,7 til 1,7 <K> karbon, 5,0 til
18,0 % mangan, 0 til 3,0 % krom, 0 til 4,0 * nikkel, 0 til 2,5 H> molybden, 0,1 til 0,9 # silisium, eventuelt 0,01 til 0,05 H> zirkonium, maksimalt 0,1 K> fosfor og eventuelt 0,01 til 0,05 # aluminium under den forutsetning at karbon : manganforholdet ligger mellom 1 : 4 og 1 : 14 og innholdet av mikrolegeringselementer ligger innen området 0,05 til 0,09 vekt-Sé titan, 0 til 0,05 # vanadium og som rest jern og prosessbetingede forurensninger, hvorved det hele innsmeltes i en elektro-ovn, hvorefter den flytende smelte tilsettes kalkholdige slagg som innstiller der ønskede sammensetning, hvorefter det hele tappes i en digel og innholdet av mikrolegeringselementer innstilles i denne, hvorved smeiten støpes ved en temperatur mellom 1420 og 1520° C, og denne fremgangsmåte karakteriseres ved at tilsetningen av mangan eller av manganlegering skjer i to trinn hvorved den andre tilsetning skjer med 5 til 25 vekt-# av den totale tilsetning av mangan eller manganlegering ved en temperatur i smeiten på under 1520°C og smeltetemperaturen holdes ved denne temperatur til støping.
Tilsetning av mikrolegerende elementer i støpeøsen sikrer at innholdet av nevnte elementer er reproduserbart. En spesielt høy seighetsgrad oppnås ved oppvarming av støpen, til en austenittiseringstemperatur av 980 til 1150°C som er fulgt av bråkjøling.
Hvis, efter oppvarming til 1030 til 1150°C, støpen avkjøles til en temperatur av 980 til 1000°C og bråkjøles efter at temperaturen i støpen er utjevnet, reduserer dette vesentlig tendensen i støpen til sprekkdannelse. Manganstål har lavere varmeledningsevne enn andre stål (kun en sjettedel av den til jern), og spesiell forsiktighet må derfor vises ved temperaturutjevningen.
Også i tilfeller der det gjelder store tverrsnitt kan pålitelig oppløsning av korngrensekarbider oppnås med lavt energiforbruk ved en oppløsningsvarmebehandling ved en temperatur av mellom 1080 og 1100°C, hvorefter temperaturen reduseres til 980 til 1000'C og så utjevnes. Støpen bråkjøles så.
En støp med spesielt lave indre belastninger kan oppnås ved oppvarming til austenittiseringstemperatur og så underkaste den alternerende kjølemidler og forskjellige varmelednings-evner. Spesielt egnede kjølemidler for dette formål er vann og luft.
Hvis en støp fjernes fra formen ved en temperatur mellom 800 og 1000°C, og så anbringes i en varmebehandlingsovn hvori temperaturen i støpen utjevnes og den så umiddelbart heves til austenittiseringstemperatur, gir dette en spesielt energibesparende prosess og samtidig forhindrer man at høye belastninger bygges opp i støpen og man unngår perlitt-dannelse.
Oppfinnelsen skal forklares nedenfor i større detalj, under henvisning til de ledsagende eksempler.
Eksempel 1
15 tonn manganstål med følgende sammensetning ble smeltet i en lysbueovn: 1,21 vekt-5É karbon; 12,3 vekt-Æ mangan; 0,47 vekt-# silisium; 0,023 vekt-Sé fosfor; 0,45 vekt-# krom; spor av nikkel og molybden; og resten jern. Smeiten ble dekket med et slagg bestående av 90 vekt-£ kalksten og 10 vekt-& kalsiumfluorid, hvorefter smeiten ble temperaturjustert til en temperatur på 1520°C. Endelig desoksydering ble så gjennomført med metallisk aluminium. Efter desoksydering ble smeiten tappet i støpeøsen, der den målte temperatur var 1460°C. Smeiten ble helt i en basis sandstøpeform (magnesitt). Den oppnådde støp var en trommel med en massevekt på 14 tonn og en nettovekt på 11 tonn, og med vegger med tykkelse mellom 60 og 180 mm. Støpen ble tillatt avkjøling til romtemperatur, ble fjernet fra formen, og ble så oppvarmet langsomt til 1050°C. Efter en oppholdsperiode på 4 timer ble den bråkjølt i vann. Den således oppnådde støp viste sprekker som måtte lukkes ved sveising med samme type materiale. Metallografiske prøver viste en. ekstrem transkrystallittsone med en nærliggende globulittsone. Prøvestykker fra globulittsonen viste 8,4 <f> forlengelse, målt i henhold til L - 10 d. Strekkstyrken var 623 N/mm<2>.
Eksempel 2
Prosedyren var den samme som i eksempel 1, titan i form av ferrotitan ble tilsatt i støpeøsen. Støpeøsen ble beveget til formen, og hellingen gjennomført ved 1460'C. Støpen ble avkjølt og så oppvarmet til 1100° C, og holdt ved denne temperatur i 4 timer. Temperaturen i ovnen ble så redusert til 1000°C. Temperaturutjevningen ble oppnådd i støpen efter 1 time, hvorefter støpen ble avkjølt ved alternerende nedsenkning i et vannbad. Den således oppnådde trommel var sprekkfri. Metallografisk undersøkelse viste en helt enhetlig og finkornet struktur, bortsett fra ved kantsonen som var mikrokrystallinsk. Det midlere titaninnhold i støpen var 0,02 vekt-#. Prøve tatt fra sentrum og kanten av støpen viste så å si identiske mekaniske egenskaper, strekkstyrken var 820, henholdsvis 830 N/mm<2> og forlengelsen 40, henholdsvis 43*.
Eksempel 3
I den hensikt å fremstille en 180 kg senk-smidd slaghammer mellom lagertapper for en stenknusemølle, ble det støpt en barre tilsvarende den i eksempel 2. Denne ble delt og delene omdannet til slaghammeren ved smitemperaturer på 1050°C. I nærheten av lagertappene viste disse hammere en komplett fin struktur som ble bibeholdt selv efter oppløsningsvarmebehand-ling og bråkjøling. En hammer fremstilt med legering i henhold til eksempel 1, viste grovkornede krystaller nær lagertappene, noe som resulterte i noen mikrosprekker.
Eksempel 4
10 tonn manganstål med følgende sammensetning ble smeltet i en lysbueovn: 1,0 vekt-* karbon; 5,2 vekt-* mangan; 0,4 vekt-* silisium; 1,7 vekt-* krom; 1,0 vekt-* molybden; 0,03 vekt-* fosfor; og resten Jern. Smeiten ble dekket med et slagg bestående av 90 vekt-* kalksten og 10 vekt-* kalsiumklorid, hvorefter smeiten ble temperaturJustert til en tappetemperatur på 1490'C. Den endelige desoksydering ble så gjennomført med metallisk aluminium. Efter desoksydering ble smeiten tappet i støpeøser der den målte temperatur var 1430°C. Ferrotitan og en zirkonium-vanadiumlegering ble tilsatt til smeiten i støpeøsen. Under støping av plater for kulemøller ble det holdt en temperatur av 1430°C. De oppnådde plater hadde en veggtykkelse på 80 mm. De ble fjernet fra formen ved en temperatur på 850°C, og ble beholdt i ytterligere 2 timer i en varmbehandlingsovn, justert til en temperatur av 850°C, inntil temperaturutjevning. Derefter ble platene oppvarmet til 1100°C og så avkjølt. Metallografiske undersøkelser viser en komplett enhetlig finkornet struktur, bortsett fra kantsonen, som var mikrokrystallinsk. Det midlere innhold av titan, vanadium og zirkonium var 0,03 vekt-*. De mekaniske egenskaper for prøve tatt fra kantene og sentrum var så å si identiske, strekkstyrkene var 850, henholdsvis 835 N/mm<2>, og forlengelsen 45, henholdsvis 48*.
Eksempel 5
Prosedyren var som i eksempel 2, men bor så vel som titan ble tilsatt til støpeøsen. Temperaturmønsteret var som i eksempel 2. Støpen hadde et midlere titaninnhold på 0,02 vekt-* og et midlere borinnhold på 0,005 vekt-*. Når det gjaldt prøver tatt fra . tilsvarende lokaliteter viste mikrofotografler 50 korn i prøvene som inneholdt kun titan og gjennomsnittlig 60 korn i prøvene som også inneholdt bor, reduksjonen i midlere kornstørrelse var fra 0,02 til 0,017 mm.
Eksempel 6
500 kg manganstål med følgende sammensetning ble smeltet i en induksjonsovn:
1,35 vekt-* karbon; 17,2 vekt-* mangan; spor av nikkel og krom; 0,02 vekt-* fosfor; og resten Jern. Smeiten ble dekket med et slagg bestående av 90 vekt-* kalksten og 10 vekt-* kalsiumfluorid, og ble justert til tappetemperatur på 1600°C. Den siste desoksydering ble gjennomført med metallisk aluminium hvorefter smeiten ble helt i støpeøsen og titan tilsatt. Rundbarrer med diameter 110 mm ble så støpt ved 1520°C. Efter avkjøling ble barrene fjernet fra formene, oppvarmet til 1030°C og holdt ved denne temperatur i 5 timer. Ovnstemperaturen ble så redusert til 980°C, ved hvilken den ble holdt i Vå time. Barrene ble så bråkjølt i vann. Smeltingen ble gjentatt med varierende titaninnhold, de mekaniske verdier er gitt i den følgende tabell, målt på prøvestykker tatt fra sentrums- og kantsoner:
Strekkstyrke og forlengelse til brudd ble målt i henhold til DIN 5 D 145/1975.
Eksempel 7
500 kg manganstål med følgende sammensetning ble smeltet i en induksjonsovn: 1,35 vekt-* karbon; 17,2 vekt-* mangan; spor av nikkel og krom; 0,02 vekt-* fosfor; og resten Jern. Smeiten ble dekket med slagg. Temperaturen i smeiten steg til en temperatur på høyst 1480"C. For endelig desoksydering ble det tilsatt metallisk aluminium, hvorefter smeiten ble helt i støpeøsen og 0,02 vekt-* titan ble tilsatt. Rundbarrer med diameter 110 mm ble så støpt ved 1440°C. Efter avkjøling ble barrene fjernet fra formene, oppvarmet til 1030°C og holdt ved denne temperatur i 5 timer. Ovnstemperaturen ble så redusert til 980°C og holdt der i Vh time. Barrene ble derefter bråkjølt i et vannbad.
Eksempel 8
500 kg manganstål med følgende sammensetning ble smeltet i en induksjonsovn: 1,24 vekt-* karbon; 0,52 vekt-* silisium; 12,57 vekt-* mangen; 0,13 vekt-* nikkel; 0,42 vekt-*-krom; 0,027 vekt-* fosfor; 0,008 vekt-* svovel; og resten jern. Smeiten ble dekket med slagg og justert til en tappetemperatur på 1470°C. For den endelig desoksydering ble metallisk aluminium tilsatt. Smeltetemperaturen ble alltid holdt under 1490°C. Rundbarrer med diameter 110 mm ble støpt ved 1440°C. Efter avkjøling ble barrene fjernet fra formene, oppvarmet til 1030°C og holdt ved denne temperatur i 5 timer. Ovnstemperaturen ble så redusert til 980° C, og holdt der i Vh time. Barrene ble så bråkjølt i et vannbad.
Eksempel 9
500 kg manganstål ble smeltet i en induksjonsovn. Prosedyren var i prinsippet den samme som i eksempel 7, imidlertid ble 0,10 vekt-* titan tilsatt til støpeøsen.
Eksempel 10
500 kg manganstål ble smeltet i en induksjonsovn. Prosedyren var i prinsippet den samme som i eksempel 8, imidlertid ble 0,18 vekt-* titan tilsatt til støpeøsen.
Eksempel 11
500 kg manganstål med samme sammensetning som 1 eksempel 9 ble smeltet I en induksjonsovn og støpt fra en støpeøse ved en støpetemperatur på 1460°C.
Eksempel 12
500 kg manganstål med samme sammensetning som i eksempel 9 ble smeltet i en induksjonsovn og støpt fra en støpeøse ved en støpetemperatur på 1550°C.
Eksempel 13
500 kg manganstål med følgende sammensetning ble smeltet i i en induksjonsovn: 1,4 vekt-* karbon; 0,52 vekt-* silisium, 12,57 vekt-* mangan; 0,13 vekt-* nikkel; 0,42 vekt-* krom; 0,027 vekt-* fosfor; 0,008 vekt-* svovel; og resten jern. Smeiten ble dekket med slagg og justert til en tappetemperatur på 1550°C. For endelig desoksydering ble metallisk aluminium tilsatt og derefter 0,05 vekt-* vanadium. Derefter ble smeiten tappet i støpeøsen og 0,10 vekt-* titan tilsatt. Smeltetemperaturen ble hele tiden holdt under 1490°C. Rundbarrer med diameter på 110 mm ble så støpt ved 1440°C. Efter avkjøling ble barrene fjernet fra formen, oppvarmet til 1030°C og holdt ved denne temperatur i 5 timer. Ovnstemperaturen ble så redusert til 980°C og holdt ved denne temperatur i VA time. Barrene ble så bråkjølt i et vannbad.
Eksempel 14
500 kg manganstål med samme sammensetning som i eksempel 13, ble smeltet i en induksjonsovn og prosedyren var den samme som i eksempel 13, bortsett fra at tappetemperaturen for ovnen ble. justert til 1520°C.
Eksempel 15
500 kg manganstål med samme sammensetning som i eksempel 13, ble smeltet 1 en induksjonsovn og prosedyren var den samme som i eksempel 13, bortsett fra at tappetemperaturen for
ovnen ble justert til 1520°C og med det ytterligere unntak at barrene ble støpt ved en støpetemperatur på 1475'C.
Eksempel 16
500 kg manganstål ble smeltet ved en induksjonsovn som i eksempel 8, bortsett fra at den maksimale temperatur i smeiten var 1500°C, at 0,035 vekt-* vanadium ble tilsatt i ovnen, og at 0,08 vekt-* titan ble tilsatt til støpeøsen.
Eksempel 17
500 kg manganstål med følgende sammensetning ble smeltet i en induksj onsovn: 1,24 vekt-* karbon; 0,25 vekt-* silisium; 12,57 vekt-* mangan; 0,13 vekt-* nikkel; 0,42 vekt-* krom; 0,027 vekt-* fosfor; 0,008 vekt-* svovel; og resten Jern. Først ble imidlertid kun 90 vekt-* av det nødvendige manganinnhold tilsatt i ovnen og smeiten ble oppvarmet til en temperatur av 1620°C. Derefter ble smeiten avkjølt ved argonspyling til en temperatur på 1520°C, og de gjenværende 10 vekt-* av det totale manganinnhold ble tilsatt. Smeiten ble dekket med slagg og justert til en tappetemperatur på 1470°C. For endelig desoksyderinger ble metallisk aluminium tilsatt og derefter 0,035 vekt-* vanadium. Smeiten ble så helt i støpeøsen og 0,08 vekt-* titan ble tilsatt. Smeltetempera-tureri ble hele tiden holdt under 1490° C. Rundbarrer med diameter 110 mm ble så støpt ved støpetemperaturer på 1460°C. Efter avkjøling ble barrene fjernet fra formene, oppvarmet til 1430° C og holdt ved denne temperatur i 5 timer. Ovnstemperaturen ble så redusert til 980°C og holdt der i VA time. Barrene ble så bråkjølt i et vannbad.
Eksempel 18
500 kg manganstål med den sammensetning som er gitt i eksempel 17, ble smeltet ved den samme prosedyre som i eksempel 17, bortsett fra at vanadium ble tilsatt til støpeøsene og ikke i induksjonsovnen. Kornstørrelsen for vanadium var i størrelsesorden 0,32 til 0,64 cm.
Eksempel 19
500 kg manganstål med sammensetning som 1 eksempel 9, bortsett fra at det i tillegg til titan ble tilsatt 0,02 vekt-* zirkonium, det ble smeltet i en induksjonsovn under den samme prosedyre som i eksempel 9.
I den følgende tabell er strekkstyrken og forlengelsen ved brudd vist for senterprøvestykker og kantprøvestykker i henhold til eksempel 7 til 19.
Som vist i tabellen inntrer det en synergistisk virkning med henblikk på titaninnholdet og temperaturprogrammet slik at det kan oppnås en forbedring i egenskper når distinkte verdier for titan- og vanadiuminnholdet observeres så vel som distinktverdier for de forskjellige temperaturer.
Claims (3)
1.
Fremgangsmåte for fremstilling av et i og for seg kjent koldtstørknende austenittisk manganstål med en bruddutvidelse mellom 10 og 80 *, målt i henhold til L = 5 d eller L = 10 d med et innhold i vekt-* på 0,7 til 1,7 * karbon, 5,0 til 18,0 * mangan, 0 til 3,0 * krom, 0 til 4,0 * nikkel, 0 til 2,5 * molybden, 0,1 til 0,9 * silisium, eventuelt 0,01 til 0,05 * zirkonium, maksimalt 0,1 * fosfor og eventuelt 0,01 til 0,05 * aluminium under den forutsetning at karbon : manganforholdet ligger mellom 1 : 4 og 1 : 14 og innholdet av mikrolegeringselementer ligger innen området 0,05 til 0,09 vekt-* titan, 0 til 0,05 * vanadium og som rest jern og prosessbetingede forurensninger, hvorved det hele innsmeltes i en elektro-ovn, hvorefter den flytende smelte tilsettes kalkholdige slagg som innstiller der ønskede sammensetning, hvorefter det hele tappes i en digel og innholdet av mikrolegeringselementer innstilles i denne, hvorved smeiten støpes ved en temperatur mellom 1420 og 1520°C, karakterisert ved at tilsetningen av mangan eller av manganlegering skjer i to trinn hvorved den andre tilsetning skjer med 5 til 25 vekt-* av den totale tilsetning av mangan eller manganlegering ved en temperatur i smeiten på under 1520°C og smeltetemperaturen holdes ved denne temperatur til støping.
2.
Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den andre tilsetning av mangan eller av manganlegering gjennomføres med ferromangan og at 7 til 15 vekt-* av den totale tilsetning av mangan eller av manganlegering skjer ved en temperatur i smeiten på under 1520°C.
3
Fremgangsmåte ifølge krav 1 og 2, karakterisert ved at man tilsetter titan i form av ferrotitan til støpeøsen.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA000439018A CA1221560A (en) | 1983-10-14 | 1983-10-14 | Work-hardenable austenitic manganese steel and method for the production thereof |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO844007L NO844007L (no) | 1985-04-15 |
| NO163289B true NO163289B (no) | 1990-01-22 |
| NO163289C NO163289C (no) | 1990-05-02 |
Family
ID=4126274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO844007A NO163289C (no) | 1983-10-14 | 1984-10-05 | Fremgangsm te for fremstilling av et koldtstoerknendnittisk manganst l. |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0141804B1 (no) |
| JP (1) | JPS6096750A (no) |
| KR (1) | KR850003907A (no) |
| AU (1) | AU575344B2 (no) |
| CA (1) | CA1221560A (no) |
| ES (1) | ES8506361A1 (no) |
| NO (1) | NO163289C (no) |
| PH (1) | PH21553A (no) |
| ZA (1) | ZA847371B (no) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT390806B (de) * | 1983-09-23 | 1990-07-10 | Kos Bernd | Austenitischer manganhartstahl und verfahren zu seiner herstellung |
| FR2795754B1 (fr) * | 1999-07-02 | 2004-10-08 | Thyssen Schienen Technik Gmbh | Rail de chemin de fer en acier presentant des caracteristiques ameliorees, en particulier rail de pointe d'aiguille, et procede de fabrication d'un tel rail |
| US6572713B2 (en) * | 2000-10-19 | 2003-06-03 | The Frog Switch And Manufacturing Company | Grain-refined austenitic manganese steel casting having microadditions of vanadium and titanium and method of manufacturing |
| KR100852497B1 (ko) * | 2007-03-12 | 2008-08-18 | 한양대학교 산학협력단 | 내식내마모성 철계 합금 및 그 제조방법 |
| TWI450973B (zh) * | 2011-05-19 | 2014-09-01 | China Steel Corp | 煉鋼製程 |
| CN103498107A (zh) * | 2013-10-22 | 2014-01-08 | 江苏盛伟模具材料有限公司 | 耐高温高硼高铬低碳耐磨合金钢及其制备方法 |
| CN103498108A (zh) * | 2013-10-22 | 2014-01-08 | 江苏盛伟模具材料有限公司 | 具有良好红硬性的高硼高铬低碳耐磨合金钢及其制备方法 |
| CN103572166A (zh) * | 2013-10-22 | 2014-02-12 | 江苏盛伟模具材料有限公司 | 具有良好红硬性的含硼高速钢及其制备方法 |
| CN103540855A (zh) * | 2013-10-25 | 2014-01-29 | 丁家伟 | 高强韧高硼中铬低碳耐磨合金钢及其制备方法 |
| KR102145761B1 (ko) * | 2019-01-03 | 2020-08-19 | (주)영신특수강 | 파쇄기용 고망간 주조합금강 및 그 제조방법 |
| CN113088809B (zh) * | 2021-02-26 | 2022-04-05 | 舞阳钢铁有限责任公司 | 一种btw耐磨钢钢板及其生产方法 |
| CN113444985B (zh) * | 2021-05-24 | 2022-10-21 | 北京中永业科技有限公司 | 一种钢铁材料及其制备方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1187023A (en) * | 1966-05-09 | 1970-04-08 | Hadfields Ltd | Improvements in Wear-Resisting Steel. |
| SU322399A1 (no) * | 1970-07-03 | 1971-11-30 | ||
| SU610879A1 (ru) * | 1976-05-24 | 1978-06-15 | Уральский научно-исследовательский институт черных металлов | Сталь |
| SU581165A1 (ru) * | 1976-06-16 | 1977-11-25 | Уральский научно-исследовательский институт черных металлов | Износостойка сталь |
| GB1546282A (en) * | 1977-09-06 | 1979-05-23 | Raufoss Ammunisjonsfabrikker | Austenitic wear-restistant steel |
| AT390806B (de) * | 1983-09-23 | 1990-07-10 | Kos Bernd | Austenitischer manganhartstahl und verfahren zu seiner herstellung |
-
1983
- 1983-10-14 CA CA000439018A patent/CA1221560A/en not_active Expired
-
1984
- 1984-09-14 AU AU33060/84A patent/AU575344B2/en not_active Ceased
- 1984-09-19 ZA ZA847371A patent/ZA847371B/xx unknown
- 1984-09-24 KR KR1019840005850A patent/KR850003907A/ko not_active Application Discontinuation
- 1984-10-05 NO NO844007A patent/NO163289C/no unknown
- 1984-10-11 EP EP84890187A patent/EP0141804B1/de not_active Expired
- 1984-10-11 ES ES536710A patent/ES8506361A1/es not_active Expired
- 1984-10-12 JP JP59212755A patent/JPS6096750A/ja active Pending
- 1984-10-12 PH PH31331A patent/PH21553A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0141804B1 (de) | 1988-04-27 |
| NO844007L (no) | 1985-04-15 |
| AU575344B2 (en) | 1988-07-28 |
| ZA847371B (en) | 1985-05-29 |
| EP0141804A1 (de) | 1985-05-15 |
| ES536710A0 (es) | 1985-07-01 |
| KR850003907A (ko) | 1985-06-29 |
| NO163289C (no) | 1990-05-02 |
| AU3306084A (en) | 1985-04-18 |
| ES8506361A1 (es) | 1985-07-01 |
| PH21553A (en) | 1987-12-11 |
| JPS6096750A (ja) | 1985-05-30 |
| CA1221560A (en) | 1987-05-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4512804A (en) | Work-hardenable austenitic manganese steel and method for the production thereof | |
| CN104532102A (zh) | 风电用大规格渗碳轴承钢G20Cr2Ni4A制造新工艺 | |
| CN109023119A (zh) | 一种具有优异塑韧性的耐磨钢及其制造方法 | |
| CN102925783A (zh) | 一种过共晶高铬白口铸铁的制备方法 | |
| Kopyciński et al. | Analysis of the structure and abrasive wear resistance of white cast iron with precipitates of carbides | |
| NO163289B (no) | Fremgangsmaate for fremstilling av et koldtstoerknende austenittisk manganstaal. | |
| CN101660106A (zh) | 一种耐磨高韧性钒、铌稀土合金钢衬板及制造工艺 | |
| CN109280743A (zh) | 一种轧辊用高强度耐磨钢及其生产方法 | |
| CN115896634B (zh) | 一种耐高温有色金属压铸成型模具钢材料及其制备方法 | |
| CN114058935A (zh) | 一种超低温铁素体球墨铸铁及其制备方法 | |
| Opapaiboon et al. | Effect of chromium content on heat treatment behavior of multi-alloyed white cast iron for abrasive wear resistance | |
| CA1232780A (en) | Work-hardenable austenitic manganese steel and method for the production thereof | |
| Patel et al. | Effect of Ca and Ba Containing Ferrosilicon Inoculants on Microstructure and Tensile Properties of IS-210, and IS-1862 Cast Irons | |
| Caldera et al. | Precipitation and dissolution of carbides in low alloy ductile iron plates of varied thickness | |
| Kopyciński | Inoculation of chromium white cast iron | |
| PL197554B1 (pl) | Stal narzędziowa o zwiększonej ciągliwości, sposób wytwarzania elementu stalowego ze stali narzędziowej o zwiększonej ciągliwości oraz zastosowanie stali narzędziowej o zwiększonej ciągliwości do wytwarzania elementów stalowych | |
| RU2082530C1 (ru) | Способ производства чугунных мелющих шаров | |
| Agunsoye et al. | Effect of heat treatment on microstructure and mechanical properties of NF6357A cast alloy for wear resistance application | |
| Upadhyaya et al. | Study on the effect of austempering temperature on the structure-properties of thin wall austempered ductile iron | |
| US5439535A (en) | Process for improving strength and plasticity of wear-resistant white irons | |
| Kopyciński | Analysis of the structure of castings made from chromium white cast iron resistant to abrasive wear | |
| CN110629105A (zh) | 一种陶瓷调质钢及其制备方法 | |
| PL206006B1 (pl) | Stal na konstrukcję mechaniczną, sposób kształtowania na gorąco elementu stalowego oraz element stalowy wytwarzany tym sposobem | |
| JPS6056056A (ja) | 加工硬化性オ−ステナイト系マンガン鋼およびその製造方法 | |
| KR100260025B1 (ko) | 수명이 연장된 고경도 고인성 고크롬 백주철 및 이의 제조방법 |