NO166787B - Fremgangsmaate for 5-aroylering av 1,2-dihydro-3h-pyrrolo(1,2-a)pyrrol-1-karboksylsyreestere. - Google Patents

Description

Hult slagborstål.

Foreliggende oppfinnelse angår hult slagborstål av den type som i kroneenden er forsynt med ett eller flere innloddede hårdmetallskjær og hvis nakkeende er herdet og eventuelt anlopt. Oppfinnelsen angår mer spesielt en legeringssammensetning for et slikt slagborstål, hvorved stålet samtidig som det får en meget hoy utmattings-motstand viser en gunstig spenningstilstand ved loddefugene for skjæret eller skjærene og en hoy motstand mot slitasje på bornakken.

Ved fremstilling av slagborstål med faste skjær for an-vendelse ved bergboring er hittil som regel blitt anvendt lavlegerede stål av typen kulelagerstål som har et forholdsvis hoyt carboninnhold. Som et eksempel på et slikt stål kan folgende ianalyse angis: 1,0 # carbon, 0,25 $ > siiicium, 6,25 % mangan, 1,0 # ■krom, 0,25 # molybden og resten jern. På grunnav den hurtige ut-ivikling mot stadig kraftigere slagbormaskiner har påkjenningene på :boratålet oket meget betydelig, og dette har i sin tur medfbrt bket risiko for at stålet skal ryke ved utmattings-brudd. Det ^foreligger derfor et behov for å fremstille borstål med forbedretj ;utmattingsmotstand. Por å oppnå dette er det blitt foreslått å ! anvende lavlegerede stål med hbyt siliciuminnhold, f.eks. 1,4 $ > ^siiicium. På grunn av at man ved et slikt stål ikke klart har injn-isett nbdvendigheten av samtidig å avpasse de bvrige legeringsbe- ! standdeler i stålet på egnet måte, har disse kjente stål ikke vist ,seg fullt tilfredsstillende hverken med hensyn til utmattings- j .motstand eller spenningstilstanden ved loddefugene og motstanden j imot nakkeslitasje aom er like vesentlige egenskaper for borstålets jlevetid.

Ved hjelp av foreliggende oppfinnelse er det blitt mulig å I

.fremstille hule slagborstål med overlegen utmattings-motstand og ; samtidig en gunstig spenningstilstand ved loddefugene og hoy ;motstand mot nakkeslitasje. Stålet ifblge oppfinnelsen er karakterisert ved at det inneholder ikke over 0,35 $ > carbon, 0,5 -

2,0 % siiicium, 0,8 - 2,5 % nikkel, 0,1 - 1 % krom, 0,5 - 1,8 $ > mangan, 0,25 - 0,5 i» molybden og resten jern med ubetydelige mengder forurensninger. I tillegg kan eventuelt ett eller flere av metallene vanadium, niob, tantal og titan foreligge i stålet i en samlet mengde på ikke over 0,3

Samtidig som siliciuminnholdet skal være forholdsvis hbyt

og ligge mellom 0,5 - 2,0 $, er det av avgjbrende betydning for oppnåelse av de bnskede egenskaper at carboninnholdet er under 0,35 # og at nikkelinnholdet velges mellom 0,8 - 2,5 Krominn-holdet skal ligge under 1 % og bor ligge innen området 0,1 - 0,5 f». Dessuten, skal 0,25 - 0,5 " k molybden finnes i stålet mens resten

i alminnelighet utgjbres av jern og i jern forekommende forurensninger.

Por å få det beste resultat bor carboninnholdet ligge innen området 0,25 - 0,32 # og nikkelinnholdet mellom 1,0 - 2,5 På: grunn av det samtidige lave carboninnhold og det forholdsvis hbye nikkelinnhold fremmes borstålets bnskede seighet. Siliciuminnhoi-det som helst bor overstige 0,9 $> og fortrinnsvis ikke være

over 1,7 %, gir samtidig borstålet den tilsiktede hårdhet. Krom-

jinnholdet sera i alminnelighet bor være aver 0,1 % og fortrinnsvisj 0,2 i<>, men som ikke bor overstige 0,5 #, fortrinnsvis 0,4 #, gir j sammen med nikkelinnholdet den bnskede, ensartede struktur. Ved j denne balanserte kombinasjon av krom og nikkel får stålet etter åvkjbling fra varmvålsningstemperatur en gunstig martensitisk-bainitisk struktur. Stålet skal videre inneholde 0,5 - 1,8 i» j mangan og 0,25 - 0,5 fL molybden for at det skal få de bnskede egenskaper. Dessuten kan mindre mengder av ett eller flere av grunn- ; :stoffene vanadin, niob, tantal og titan foreligge i stålet, men \ ikke i en samlet mengde overstigende 0,3

Som et eksempel på et egnet analyseområde kan fblgende sam-imensetning nevnes: 6,25 - 0,35 # carbon, 0,9 - 1,7 # siiicium, '0,5 - 1,8 i» mangan, 0,1 - 0,4 % krom, 1,0 - 2,2 # nikkel, 0,25

0, 5 i» molybden og resten jern med vanlige forurensninger i ube-

! tydelige mengder.

j Det har vist seg at borstålet ifblge foreliggende oppfinn-

else har en vesentlig hbyere utmattingsmotstand enn tidligere

i kjente borstål. Samtidig har borstålet ifblge foreliggende opp-

I finnelse hoy motstandsevne mot slitasje av bornakken. Denne slitasje har tidligere vært et vanskelig problem i forbindelse med borstål med hbyt innhold av siiicium. Endelig kan det nevnes at borstålet ifblge foreliggende oppfinnelse har en gunstig spenningstilstand ved loddefugene for hårdmetallskjæret eller -skjærene i forhold til tidligere kjente stål. Grunnen til den gunstigere spenningstilstand kan forklares som folger: Ved innlodning av hårdmetallskjær oppstår spenninger i lodde-fugen som folge av at volumminskningen ved åvkjbling er betyde-

lig stbrre for stål enn for hårdmetall. Forskjellen i volumminskning oker ved synkende temperatur og må taes opp som plas-

tisk og elastisk deformering. Det er bnskelig at den elastiske deformering kan holdes på et lavt nivå og at den plastiske deformering skulle svare for hele forskjellen i volumminskning.

Da motstand mot plastisk deformering oker med synkende tempera-

tur, kan elastiske spenninger aldri unngåes. For hårdmetall og

de hittil vanlig anvendte borstål oker forskjellen i volumminskning jevnt med synkende temperatur. Ved innlodning av hårdmetall i stålet ifblge oppfinnelsen oker også forskjellen i volumminsk-* ning ned til ca. 320°C. Ved denne temperatur minsker imidlertid forskjellen hurtig på grunnav at stålet ved den fortsatte av-

kjbling forandres til hovedsakelig martensit og derved oker i Volum. Dette er spesielt gunstig for relaksasjon av loddespenn-ingene da det er akkurat innen dette lave temperaturområde at forskjellen i volumminskning må opptaes elastiskt..

Ved borstål ifblge foreliggende oppfinnelse fåes derfor ikké bare en betydelig bket utmattingsmotstand og en bornakke som er motstandskraftig overfor slitasje fra bormaskinen, men også risi-koen for skjærbrudd som folge av spenninger i loddefugene elimin-eres. Disse gode egenskaper gir borstålet ifblge oppfinnelsen en usedvanlig lang levetid selv ved boring med de meget kraftige boremaskiner som er blitt utviklet i den senere tid.

Fremstillingen av borstålet ifblge foreliggende oppfinnelse er enkel. Et borstålemne av den ovenfor.beskrevne stållegering

forsynes med et langsgående sentralt hull i hvilket en kjerne av egnet materiale, f.eks. et austenitisk stål, innfores. Emnet med den innforte kjerne varmvalses til bnsket ytterdimensjon, hvorpå: kjernen trekkes ut. Efter avkjblingen som i alminnelighet skjer i luft, får stålet en egnet, overveiende martensitisk struktur og en egnet hårdhet. Foruten martensit forekommer som regel mindre mengder bainit i strukturen. Ved avtagende innhold av

legeringsbestanddeler innen rammen for de ovenfor angitte grenser viser bainitandelen en tendens til å oke på martensitandelens be-kostning. Som regel bor summen av legeringsbestanddelene i jern-et ligge mellom 3 og 8 $, fortrinnsvis 4 - 7 i», for å oppnå en

egnet struktur.

Etter varmvalsingen kan borstålets nakkeende mykglbdes for

å lette oppboring av spylehullet i denne ende. Etter oppsmiing av borkrave og borkrone mykglbdes den sistnevnte for boring av spylehull og fresing av skjærspor. Hårdmetallskjær innloddes med et egnet loddemiddel ved temperatur som regel over 750°C. Ved åvkjbling av kronen får denne martensitisk eller overveiende martensitisk struktur. Den smidde nakke herdes på egnet måte,

f.eks. til en hårdhet mellom 500 - 600 Hv. Alternativt kan her-dning og anlbping benyttes. Til slutt overflatebehandles stålet, f.eks. ved blåsning med stålkuler, og overtrekkes med egnet rust-hindrende middel. Borstålets sammensetning kan variere innen de grenser som er angitt i patentkravene. Ifblge et utfbrelses-eksempel var sammensetningen: 0,28 % carbon, 1,5 $ siiicium, 1,35 °A mangan, 0,3 % krom, 1,8 "/ « nikkel, 0,4 i» molybden og resten

Claims (5)

1. Hult slagborstål med ett eller flere innloddede hårdmetallskjær og herdet og eventuelt anlopt bornakke, som viser meget hoy utmattings-motstand, en gunstig spenningstilstand ved loddefugene og hoy motstand mot nakkeslitasje, karakterisert ved at det inneholder ikke over 0,35 # carbon, 0,5 - 2,0 # siiicium, 0,8 - 2,5 ^ nikkel, 0,1 - 1,0 # krom, 0,5 - 1,8 # mangan, 0,25 - 0,5 i» molybden, eventuelt ett eller flere av metallene vanadium, niob, tantal og titan i en samlet mengde på ikke over 0,3 $>i idet resten er jern med ubetydelige mengder av forurensninger.

2. Slagborstål ifblge krav 1, karakterisert ved at det inneholder minst 0,25 %, fortrinnsvis 0,25 - 0,32 # carboi.

3. Slagborstål ifblge krav 1-2, karakterisert v e d at krominnhoIdet ikke overstiger 0,5 9^- i i

4. Slagborstål ifblge krav 1-3, karakterisert j ved at det inneholder minst 1,0 96 nikkel.

5. Slagborstål ifblge krav 1-4, karakterisert j I v e d at det inneholder 0,9 - 1,7 # siiicium.