PL197554B1 - 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 - Google Patents

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

Info

Publication number
PL197554B1
PL197554B1 PL363285A PL36328502A PL197554B1 PL 197554 B1 PL197554 B1 PL 197554B1 PL 363285 A PL363285 A PL 363285A PL 36328502 A PL36328502 A PL 36328502A PL 197554 B1 PL197554 B1 PL 197554B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
steel
titanium
weight
zirconium
lgb
Prior art date
Application number
PL363285A
Other languages
English (en)
Other versions
PL363285A1 (pl
Inventor
Jean Beguinot
Dominique Viale
Original Assignee
Usinor
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 Usinor filed Critical Usinor
Publication of PL363285A1 publication Critical patent/PL363285A1/pl
Publication of PL197554B1 publication Critical patent/PL197554B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0056Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 using cored wires
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0006Adding metallic additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/46Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/50Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/60Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)

Abstract

1. Stal narz edziowa o zwi ekszonej ci agliwo sci, znamienna tym, ze jej sk lad chemiczny zawiera w % wagowych: 0,8 = C = 1,5 5,0 = Cr = 14 0,2 = Mn = 3 Ni = 5 V = 1 Nb = 0,1 Si+Al = 2 Cu = 1 S = 0,3 Ca = 0,1 Se = 0,1 Te = 0,1 1,0 = Mo+W/2 = 4 0,06 = Ti+Zr/2 0,15 0,004 = N 0,02, a reszt e sk ladu stanowi zelazo i zanieczyszczenia wynikaj ace z wytapiania, przy czym ponadto: 2,5 · 10 -4 % 2 < (Ti + Zr/2) x N. PL PL PL PL PL PL PL

Description

(22) Data zgłoszenia: 16.04.2002 (51) Int.Cl.
C22C 38/44 (2006.01) C21C 7/06 (2006.01)
Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego:
16.04.2002, PCT/FR02/01302 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:
24.10.2002, WO02/83966 PCT Gazette nr 47/02
Stal narzędziowa o zwiększonej ciągliwości, sposób wytwarzania elementu stalowego (5%) ze stoii narzędziowej o zwiększonej ciągiiwości oraz zastosowame stoii
o zwiększonej ciągliwości do wytwarzania elementów stalowych
(30) Pierwszeństwo: 18.04.2001,FR,0105225 (73) Uprawniony z patentu: USINOR,Puteaux,FR
(%3) Zgłoszenie ogłoszono: 15.11.2004 BUP 23/04 (72) Twórca(y) wynalazku: Jean Beguinot,Le Creusot,FR Dominique Viale,Marmagne,FR
(%5) O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.04.2008 WUP 04/08 (7%) Pełnomocnik: Ginter Marek, GINTER & GINTER, KANCELARIA RZECZNIKOWSKA S.C.
(57) 1 , staI narzędziowa o zwiększonej ciągiiwośc, , nnamienna tym , ee jej kkład chemiczny aawiera w % wagowych:
0,8 < C < 1,5
5,0 < Cr < 1%
0,2 < Mn < 3
Ni < 5
V < 1
Nb < 0,1
Si+Al < 2
Cu < 1
S < 0,3
Ca < 0,1
Se < 0,1
Te < 0,1
1,0 < Mo+W/2 < %
0,06 < Ti+Zr/2 0,15
0,00% < N 0,02,
a resztę składu stanowi żelazo i zanieczyszczenia wynikające z wytapiania, przy czym ponadto:
2,5 1 Q0 %22 (Ti + ZZ2)x N.
PL 197 554 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest 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.
Stale narzędziowe są bardzo szeroko wykorzystywane w licznych zastosowaniach, implikujących zwłaszcza przemieszczanie względne między stykającymi się ze sobą elementami metalowymi, z których jeden element musi zachować swoją integralność geometryczną możliwie jak najdłużej. Jako przykład takiego elementu można tu podać narzędzia skrawające i tnące, jak również wyposażenie metrologiczne.
Zachowanie integralności geometrycznej takich elementów wymaga odpowiedniej odporności na zużycie, odpowiedniego oporu odkształcenia i odporności na rozerwanie pod obciążeniem statycznym lub dynamicznym, co wymaga zastosowania stali o zwiększonej ciągliwości i twardości.
Ponadto, taki gatunek stali powinien mieć odpowiednią hartowność, aby jego struktura była możliwie jak najbardziej jednolita na dużych grubościach po hartowaniu.
Otóż, te różne wymagania pozostają bardzo często sprzeczne ze sobą. Znany jest i szeroko rozpowszechniony do tego celu gatunek stali narzędziowej do pracy na zimno, oznaczony jako AISI D2, zawierający 1,5% wagowych węgla i 12% wagowych chromu z kilkoma dodatkami uzupełniającymi utwardzających pierwiastków węglikotwórczych, takich jak Mo lub V. Duże zawartości węgla i chromu prowadzą do znacznego wytrącania węglików eutektycznych typu M7C3, które powstają w wysokiej temperaturze przy końcu krzepnięcia, i które są wówczas powiększane i równomiernie rozmieszczane w osnowie metalowej.
O ile obecność znacznej frakcji objętościowej twardych węglików w stali jest sprzyjająca dla zwiększania odporności na zużycie, to ich nieodpowiednie rozłożenie szkodzi ciągliwości stali.
Aby złagodzić ten problem, zaproponowano więc zmniejszanie zawartości węgla i chromu w tego rodzaju gatunkach stali, do odpowiednich wartości około 1% i 8% wagowych z kompensacją podwyższonej zawartości molibdenu, rzędu 2,5% wagowych (EP 0 930 374). Zmniejszenie zawartości węgla umożliwia zmniejszenie frakcji objętościowej węglików eutektycznych, co jest korzystne dla ciągliwości stali. Wzbogacenie tych węglików o molibden, który zwiększa ich twardość, umożliwia z kolei zachowanie twardości stali i jej odporności na zużycie.
Jednak pozostaje jeszcze konieczność poprawienia rozprowadzenia takich węglików, aby zwiększyć ciągliwość stali, bez pogarszania jej cech twardości i odporności na zużycie.
Wynalazcy stwierdzili, że nowe ulepszenie w zakresie kompromisu ciągliwość - wytrzymałość mechaniczna i odporność na zużycie, wynika w sposób nieoczekiwany z wystarczającej zawartości azotu skojarzonej z minimalną zawartością tytanu i/lub cyrkonu, która sama jest funkcją zawartości azotu.
Dokładniej rzecz ujmując, zaobserwowano rozdrobnienie węglików chromu, molibdenu i wolframu, i przez to zwiększenie ciągliwości wówczas, gdy:
- z jednej strony: N > 0,004%, a korzystnie > 0,006%, a
- z drugiej strony: (Ti + Zr/2) x N > 2,5 · 10-4%2 przy czym zawartości Ti, Zr i N wyrażone są w % wagowych.
Ten wymóg połączenia azotu i tytanu lub cyrkonu sugeruje, że czynnikiem aktywnym jest obecność azotków tytanu i/lub cyrkonu, przypuszczalnie powodująca zmniejszenie wielkości węglików chromu, molibdenu i wolframu. Średnia wielkość grubych węglików chromu, molibdenu i wolframu przechodzi zatem, z typowej wielkości około 10 pm, według stanu techniki, do wartości około 4 pm, według niniejszego wynalazku.
Zgodnie z wynalazkiem, stal narzędziowa o zwiększonej ciągliwości, charakteryzuje się tym, że jej skład chemiczny zawiera w % wagowych:
0,8 < C < 1,5
5,0 < Cr < 14
0,2 < Mn < 3
Ni < 5
V < 1
Nb < 0,1
Si+Al < 2
PL 197 554 B1
Cu < 1
S < 0,3
Ca < 0,1
Se < 0,1
Te < 0,1
1,0 < Mo+W22 < 4
0,06 < Ti+Zr22 0,15
0,004 < N 0,02,
a resztę składu stanowi żelazo i zanieczyszczenia wynikające z wytapiania, przy czym ponadto:
2,5 10''%' (Ti + Zr/2)xN.
Korzystnie, skład chemiczny tej stali zawiera w % wagowych:
0,8 < C < 1,2
7,0 < Cr < 9
0,2 < Mn < 1,5
Ni < 1
0,1 < V < 0,6
Nb < 0,1
Si+Al < 1,2
Cu < 1
S < 0,3
Ca < 0,1
Se < 0,1
Te < 0,1
2,4 < Mo+W22 < 3
0,06 < Ti+Zr22 < 0,15
0,004 < N < 0,02,
a resztę składu stanowi żelazo i zanieczyszczenia wynikające z wytapiania, przy czym ponadto:
2,5 10'· %2< (Ti + Zrr2) + N.
Korzystnie, zawartość niobu w tej stali jest niższa lub równa 0,02% wagowych, a zawartość azotu mieści się w zakresie między 0,006% i 0,02% wagowych.
Z kolei, sposób wytwarzania elementu stalowego ze stali narzędziowej o zwiększonej ciągliwości, o wyżej podanym składzie chemicznym, charakteryzuje się tym, że obejmuje etapy, zgodnie z którymi:
- wytwarza się ciekłą stal przez topienie zestawu pierwiastków tego składu, z wyjątkiem tytanu i/lub cyrkonu, a następnie do kąpieli z roztopionej stali dodaje się tytan i/lub cyrkon, unikając przez cały czas miejscowych, nadmiernych koncentracji tytanu i/lub cyrkonu w kąpieli z roztopionej stali,
- odlewa się ciekłą stal dla otrzymania wlewka lub kęsiska płaskiego,
- poddaje się wymieniony wlewek lub kęsisko płaskie obróbce kształtowania przez odkształcenie plastyczne na gorąco, a następnie ewentualnie obróbce cieplnej dla otrzymania elementu stalowego.
Korzystnie, tytan i/lub cyrkon dodaje się w sposób ciągły do żużla pokrywającego kąpiel z ciekłej stali, przy czym ten tytan i/lub cyrkon rozprowadza się następnie w sposób stopniowy w tej kąpieli z ciekłej stali.
Korzystnie, tytan i/lub cyrkon dodaje się przez wprowadzenie w sposób ciągły drutu z tytanu i/lub cyrkonu do kąpieli z ciekłej stali, przy czym kąpiel tę przez cały czas poddaje się mieszaniu.
Korzystnie, tytan i/lub cyrkon dodaje się przez wdmuchiwanie proszku zawierającego tytan i/lub cyrkon do kąpieli z ciekłej stali, przy czym kąpiel tę przez cały czas poddaje się mieszaniu.
Zgodnie z wynalazkiem stal narzędziowa o zwiększonej ciągliwości, o podanym składzie chemicznym, znajduje zastosowanie przy wytwarzaniu elementów stalowych kształtowanych przez odkształcenie plastyczne na gorąco, w których średnia wielkość wytrąceń węglików chromu, molibdenu lub wolframu pochodzących z krzepnięcia zawarta jest między 2,5 ąm a 6 ąm, a korzystniej między 3 ąm a 4,5 ąm.
Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania.
Zgodnie z jednym przykładem wykonania wynalazku, zawartość tytanu i/lub cyrkonu w stali powinna być zawarta między 0,06 i 0,15% wagowych. W rezultacie, powyżej 0,15% wagowych, wytrące4
PL 197 554 B1 nia azotków tytanu i/lub cyrkonu mają tendencję do sferoidyzacji i do utraty swojej skuteczności. Natomiast, jeśli zawartość jest niższa od 0,06% wagowych, to ilość obecnego tytanu i/lub cyrkonu jest niewystarczająca, aby utworzyć wystarczająco dużo azotków tytanu i/lub cyrkonu w celu uzyskania poszukiwanej poprawy ciągliwości i odporności na zużycie. Należy zauważyć, że cyrkon może być zastąpiony w całości lub częściowo tytanem w proporcji dwie części cyrkonu na jedną część tytanu.
Zawartość azotu w stali według wynalazku powinna być zawarta między 0,004 i 0,02% wagowych, a korzystnie między 0,006 i 0,02% wagowych. Zawartość azotu ograniczono do 0,02% wagowych, gdyż powyżej tej wartości ciągliwość stali ma tendencję do zmniejszania się.
Zawartość węgla w stali według wynalazku musi być zawarta między 0,8% i 1,5% wagowych, a korzystnie między 0,8% i 1,2% wagowych. Węgiel musi być obecny w ilości wystarczającej do utworzenia węglików, i do osiągnięcia poziomu twardości, pożądanego dla tego gatunku stali.
W innym, korzystnym przykładzie wykonania, zawartość węgla w stali według wynalazku jest zawarta między 0,9% i 1,5% wagowych, aby zapewnić jej lepszą twardość, przy niezmienionej obróbce cieplnej, i zwiększenie odporności na zużycie, zwiększając frakcję objętościową twardych węglików.
Zawartość chromu w stali według wynalazku powinna być zawarta między 5% i 14% wagowych, a korzystnie między 7% i 9% wagowych. Ten pierwiastek umożliwia, z jednej strony, zwiększenie hartowności danego gatunku stali, a z drugiej strony, utworzenie utwardzonych węglików.
Zawartość manganu w stali według wynalazku powinna być zawarta między 0,2% i 3% wagowych, a korzystnie między 0,2% i 1,5% wagowych. Dodaje się go do tego gatunku stali według wynalazku, ponieważ jest to pierwiastek zwiększający hartowność, ale ogranicza się jego zawartość, aby ograniczyć segregację, która powoduje złą kowalność i zbyt małą ciągliwość stali.
Stal może zawierać aż do 5% wagowych niklu. Korzystnie, zawartość tego pierwiastka musi pozostać niższa od 1% wagowych. Można go dodać do gatunku stali według wynalazku, ponieważ jest on pierwiastkiem zwiększającym hartowność i nie stwarza problemów związanych z segregacją. Ogranicza się jednak jego zawartość, ponieważ jest to pierwiastek rozszerzający zakres istnienia żelaza gamma, sprzyjający tworzeniu się austenitu szczątkowego.
Aby zwiększyć odporność na wyżarzanie zmiękczające, często, gdy stal przed użyciem poddana jest odpuszczaniu, korzystne okazuje się dodanie do składu silnie węglikotwórczych pierwiastków tworzących po odpuszczaniu drobne węgliki typu MC.
Wśród nich preferowany jest wanad, i stosuje się go wówczas o zawartości co najmniej 0,1% wagowych, ale nie przekraczając 1% wagowych, a korzystnie mniej od 0,6% wagowych.
Niob, który ma tendencję do wytrącania się w wyższej temperaturze, i który z tego powodu silnie szkodzi kowalności stali, jest unikany, i nie przekracza w żadnym przypadku 0,1% wagowych, a korzystnie jest niższy od 0,02% wagowych.
Zawartość krzemu i/lub aluminium w stali według wynalazku powinna być mniejsza od 2% wagowych. Oprócz ich roli w zakresie odtleniania danego gatunku stali, pierwiastki te umożliwiają spowolnienie sferoidyzacji węglików w wysokiej temperaturze, i zmniejszenie tym samym kinetyki wyżarzania zmiękczającego podczas odpuszczania. Ich zawartość ogranicza się jednak, gdyż przy zawartości powyżej 2% wagowych, powodują zwiększenie kruchości danego gatunku stali.
Zawartość molibdenu i/lub wolframu w stali według wynalazku powinna być zawarta między 1% i 4% wagowych, a korzystnie między 2,4% i 3% wagowych. Należy zauważyć, że wolfram może być zastawiony całkowicie lub częściowo przez molibden w proporcji dwie części wolframu na jedną część molibdenu. Te dwa pierwiastki umożliwiają poprawienie hartowności takiego gatunku stali, i utworzenie węglików utwardzonych. Ich zawartość jest ograniczona, ponieważ są one powodem segregacji.
Miedź może występować w stali, jednak o zawartości mniejszej niż 1% wagowych, aby nie szkodzić kowalności tego gatunku stali.
Ponadto, aby poprawić skrawalność stali, może być dodana siarka w ilości nie przekraczającej 0,3% wagowych, ewentualnie skojarzona z wapniem, selenem i tellurem o zawartościach mniejszych od 0,1% wagowych.
Wytwarzanie gatunku stali według wynalazku, obejmujące dodawanie tytanu i/lub cyrkonu, może być dokonane w każdy klasyczny sposób, ale może być wykonane za pomocą korzystnego sposobu, który stanowi drugi przedmiot niniejszego wynalazku.
Ten sposób wytwarzania elementów stalowych obejmuje pierwszy etap polegający na przerobieniu ciekłej stali przez topienie zespołu pierwiastków tego gatunku stali według wynalazku, z wyjątkiem tytanu i/lub cyrkonu, a następnie na dodaniu do kąpieli z ciekłej stali, tytanu i/lub cyrkonu,
PL 197 554 B1 unikając przez cały czas, miejscowych, nadmiernych koncentracji tytanu i/lub cyrkonu w kąpieli z ciekłej stali.
W rezultacie stwierdzono, że klasyczne sposoby dodawania, znane ze stanu techniki, tytanu i cyrkonu w postaci jednolitych ferro-stopów lub metalicznej wytwarzają w konsekwencji mniej liczne azotki tytanu i/lub grubego cyrkonu zwłaszcza, że wówczas część spośród nich może ulec nawet wyklarowaniu. Sytuacja wydaje się być związana z tym, że wymienione sposoby dodawania takich pierwiastków powodują silne, nadmierne koncentracje miejscowe tytanu i/lub cyrkonu w cieczy, w pobliżu miejsca wprowadzania tych pierwiastków do kąpieli z ciekłej stali.
Jeden przykład realizacji tego pierwszego etapu sposobu według wynalazku, polega na dodawaniu tytanu i/lub cyrkonu do żużla pokrywającego kąpiel z ciekłej stali, w sposób ciągły, zaś tytan i/lub cyrkon rozprowadza się następnie w sposób stopniowy w tej kąpieli.
Inny przykład realizacji tego pierwszego etapu sposobu według wynalazku, polega na dodawaniu tytanu i/lub cyrkonu wprowadzając, w sposób ciągły, drut złożony z tego lub z tych pierwiastków, do kąpieli z ciekłej stali, cały czas mieszając kąpiel za pomocą powietrza lub każdym innym odpowiednim sposobem.
Inny przykład realizacji tego pierwszego etapu sposobu według wynalazku, polega na dodawaniu tytanu i/lub cyrkonu przez wdmuchiwanie proszku zawierającego ten lub te pierwiastki, do kąpieli z ciekłej stali, cały czas mieszając kąpiel za pomocą powietrza lub każdym innym odpowiednim sposobem.
W ramach niniejszego wynalazku, zaleca się stosowanie różnych przykładów realizacji, które opisane zostały powyżej, ale jest oczywiste, że każdy sposób umożliwiający uniknięcie miejscowej, nadmiernej koncentracji tytanu i/lub cyrkonu będzie mógł być zastosowany.
Wytwarzanie stali na ogół odbywa się w piecu hakowym, lub w piecu indukcyjnym.
Na końcu tego pierwszego etapu wytwarzania, ciekła stal odlewana jest na wlewki lub w kęsiska płaskie. Aby rozdrobnić jej strukturę, można przeprowadzić mieszania w formie odlewniczej lub równie dobrze, zastosować sposób przetapiania pod żużlem z roztapianą elektrodą.
Wlewki lub kęsiska płaskie przetwarzane są następnie za pomocą obróbki kształtowania w drodze odkształcenia plastycznego na gorąco jak, na przykład, przez kucie lub walcowanie.
Stal może być następnie poddana obróbce cieplnej sposobami znanymi dla stali narzędziowych. Jedna taka obróbka cieplna może obejmować ewentualnie wyżarzanie, aby ułatwiać cięcie i obróbkę, a następnie austenityzację, po której następuje chłodzenie według sposobu przystosowanego do grubości, takiego jak chłodzenie w powietrzu lub w oleju, po którym ewentualnie następuje odpuszczanie zależne od stopnia pożądanej twardości.
Trzecim przedmiotem niniejszego wynalazku jest zastosowanie stali narzędziowej o zwiększonej ciągliwości do wytwarzania elementów stalowych kształtowanych przez odkształcenie plastyczne na gorąco, w których średnia wielkość wytrąceń węglików chromu, molibdenu lub wolframu pochodzących z krzepnięcia zawarta jest między 2,5 μ m i 6 um, a korzystnie między 3 um i 4,5 um.
Niniejszy wynalazek przedstawiony jest na podstawie obserwacji i poniższych przykładów, przy czym tabela 1 podaje skład chemiczny badanych stali, wśród których odlewanie 1 jest zgodne z niniejszym wynalazkiem, zaś odlewanie 2 jest podane tytułem porównania.
Skład (% wagowe) Odlewanie 1 Odlewanie 2
1 2 3
C 0,98 0,96
Cr 8,40 8,20
Mn 0,79 0,83
Ni 0,35 0,31
Cu 0,26 0,22
V 0,37 0,40
Nb 0,01 0,09
PL 197 554 B1 cd. tabeli 1
1 2 3
Si 0,97 0,94
Al 0,03 0,03
Mo 2,60 2,50
W - -
Ti 0,11 0,004
Zr - -
N 0,011 0,009
Użyte skróty
Pv: ubytek objętościowy, wyrażony w mm3, KV: energia łamania, wyrażona w J/cm2,
T: ciągliwość, wyrażona w J/cmć
P r z y k ł a d 1 - Ciągliwość
Wytworzono dwa elementy przez odlewanie 1, zgodne z wynalazkiem, i przez porównawcze odlewanie 2, walcując na gorąco w temperaturze 1150°C wlewki wytworzone ze stali o tych składach. Próbki poddano następnie austenityzacji w temperaturze 1050°C w czasie jednej godziny, po czym hartowano w oleju, a następnie poddawano podwójnemu odpuszczaniu w temperaturze 525°C w czasie jednej godziny, aby otrzymać twardość 60 HRC.
Z kolei przystąpiono do dwóch serii prób stosując różne sposoby pomiaru ciągliwości:
- próby zginania przez uderzenie próbki Charpy'ego mającej postać pręta naciętego w kształcie V według normy NF EN 10045-2, która dostarcza energię łamania KV, i
- próby zginania przez uderzenie pręta nie naciętego (pręt 10 mm na 10 mm), która zapewnia ciągliwość T.
Otrzymane wyniki zestawiono w poniższej tabeli:
KV (J/cm2) T (J/cm2)
Odlewanie 1 14,0 59
Odlewanie 2 10,5 47
Jak można zauważyć, niezależnie od zastosowanego sposobu pomiaru, odlewanie 1 według wynalazku ma ciągliwość lepszą, w stosunku do porównawczego odlewania 2.
P r z y k ł a d 2 - Odporność na zużycie
Wytworzono dwa elementy w sposób analogiczny do sposobu wykorzystanego w przykładzie 1, i przystąpiono do pomiaru odporności na zużycie postępując zgodnie z normą ASTM G52, która umożliwia określenie ubytku objętościowego badanych próbek. Ta próba polegała na pomiarze ubytku ciężaru próbki poddawanej zużyciu ściernemu powodowanemu przez strugę piasku kwarcowego o kalibrowanej granulometrii, wprowadzoną między koło pokryte gumą i nieruchomą próbkę.
Otrzymane wyniki zestawiono w poniższej tabeli:
PV (mm3)
Odlewanie 1 17,5
Odlewanie 2 18,5
Stwierdzono, że odlewanie 1 według wynalazku ma odporność na zużycie nieco lepszą w stosunku do porównawczego odlewania 2.
PL 197 554 B1

Claims (9)

1. Stalnarzędziowa o zwiększonejciągliwości, z znmieenntym. że jej skład chemiczny zawiera w % wwgnwyze:
0,8 < C < 1,5 5,0 < Cr < 1% 0,2 < Ma < 3 Ni < 5 V < 1 NO < 0,1 Si+Al < 2 Cu < 1 S < 0,3 Cd < 0,1 Sm < 0,1 Tm < 0,1 1,0 < Mn+W/2 < % 0,06 < Ti+Zr/2 0,15 0,00% < N 0,02, w rrzotę zSłwZu ztwanwi emlwon i odaimzoyzozomaid wyaiSwjgzm o wytrpiwaiw, proy zoym pnarZtw:
2,5 ·1 Ο0%2<(ΤΜ-Ζ Zr>)xN.
2. Stwl wmZług odztro. 1, znamienna tym, em jmj zSłwZ zemmizoay owwimrd w % wwgnwyze:
0,8 < C < 1,2 7,0 < Cr < 9 0,2 < Ma < 1,5 Ni < 1 0,1 < V < 0,6 NO < 0,1 Si+Al < 1,2 Cu < 1 S < 0,3 Cd < 0,1 Sm < 0,1 Tm < 0,1 2,% < Mn+W/2 < 3 0,06 < Ti+Zr/2 < 0,15 0,00% < N < 0,02, w rrzotę zSłdZu ztdanwi emldon i odaimzoyzozomaid wyaiSdjgzm o wytdpidaid, proy zoym pnadZtn:
2,5 1 0_4o%o2<(Ti + Zr/2)xN.
3. Stad w^m^^g ζήτΐι^ 1 albo 2, zznmieenn tym, że zowartośC nionu j cmt niżezo lub irwna 0,02% wdgnwyze.
%. StalwamługzowtrZi1 a Ibo22 zznmieenntymι. że znwaWośCadotu mieńci i ięw zoWsemiemięd Zoy 0,006% i 0,02% wdgnwyze.
5. Sspnźb watwaróowia elementu stalowamg zo szali neróodziowaj o za/iędskośej ciągliwaści, n zSłdZoim zemmizoaym nSrmCInaym w odztromemaidze 1 Zn %, znamienny tym, em nOmjmujm mtdpy, ognZaim o Stbrymi:
- wytwdrod zię zimSłg ztdl promo tnpimaim omztdwu pimrwidztSbw tmgn zSłdZu, o wyjgtSimm tytdau i/IuO zyrSnau, d adztępaim Zn Sgpimli o rnotnpinamj ztdli ZnZdjm zię tytda i/IuO zyrSna, uaiSdjgz promo zdły zodz mimjzznwyze, adZmimrayze Snazmatrdzji tytdau i/luO zyrSnau w Sgpimli o rnotnpinamj ztdli,
- nZlmwd zię zimSłg ztdl Zld ntroymdaid wlmwSd luO SęzizSd płdzSimgn,
- pnZZdjm zię wymimainay wlmwmS luO SęzizSn płdzSim nOrbOzm Szotdłtnwdaid promo nZSzotdłzmaim pldztyzoam ad gnrgzn, d adztępaim mwmatudlaim nOrbOzm zimplamj Zld ntrnymdaid mlmmmatu ztdlnwmgn.
PL 197 554 B1
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że tytan i/lub cyrkon dodaje się w sposób ciągły do żużln onOzywnjgydgn Ogoidl z yidOUdj ótnli, przy yzym ten tytan i/lgb yyzOnn znzoznwndzn óię następnie w tonóbb ótnoninwy w tdj Ogoidli z yidOUdj ótnli.
7. Sponób według zas^z. 5, znamienny tym, że tytan iilub cyrk^on dodajj sóę przez wprowadzdnid w óonóbb yiggUy dzgtg z tytnng i/lub yyzOnng dn Ogoidli z yidOUdj ótnli, ozzy yzym Ogoidl tę ozzdz ynUy yznó onddnjd óię midóznnig.
8. Sponób wwdług zastrz. 5, znamienny tym, że tatan i/lub ζ^οο żo-tajj ζϊςί prezd wc^r^i^c^ł^iwnnid ozoózOg znwidznjgydgo tytan i/lgb yyzOon do Ogoidli z yidOUdj ótnli, ozzy yzym Ogoidl tę ozzdz ynUy yznó ooddnjd óię midóznnig.
9. Zastasowesięstali ζθ-^ο^^ z zwiękozosej zięgliweSśi. z skłU-rże zł^^r^it^^r^^^m odoeślonym w znótzzdżdninyh 1 do 4, do wytwnzznnin dldmdntbw ótnlowyyh Oóztnłrownnyyh ozzdz odOóztnUydnid olnótyyznd nn gozgyo, w Otbzyyh śzddnin widlOość wytzgydń węgliObw yhzomg, molibddng lgb wolfznmg ooyhodzgyyyh z Ozzdonięyin znwnzta jdót między 2,5 ąm n 6 ąm.
10. Znótoóownnid ótnli nnzzędziowdj o zwięOózondj yiggliwośyi, o óOUndzid yhdmiyznym oOzdślonym w znótzzdżdninyh 1 do 4, do wytwnzznnin dldmdntbw ótnlowyyh Oóztnłrownnyyh ozzdz odOóztnUydnid olnótyyznd nn gozgyo, w Otbzyyh śzddnin widlOość wytzgydń węgliObw yhzomg, molibddng lgb wolfznmg ooyhodzgyyyh z Ozzdonięyin znwnzta jdót między 3 ąm n 4,5 ąm.
PL363285A 2001-04-18 2002-04-16 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 PL197554B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0105225A FR2823768B1 (fr) 2001-04-18 2001-04-18 Acier a outils a tenacite renforcee, procede de fabrication de pieces dans cet acier et pieces obtenues
PCT/FR2002/001302 WO2002083966A1 (fr) 2001-04-18 2002-04-16 Acier a outils a tenecite renforcee, procede de fabrication de pieces dans cet acier et pieces obtenues

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL363285A1 PL363285A1 (pl) 2004-11-15
PL197554B1 true PL197554B1 (pl) 2008-04-30

Family

ID=8862415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL363285A PL197554B1 (pl) 2001-04-18 2002-04-16 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

Country Status (26)

Country Link
US (1) US7445750B1 (pl)
EP (1) EP1379706B1 (pl)
JP (1) JP4523230B2 (pl)
KR (1) KR100846815B1 (pl)
CN (1) CN1226441C (pl)
AR (1) AR033220A1 (pl)
AT (1) ATE282721T1 (pl)
AU (1) AU2002257862B2 (pl)
BR (1) BR0209018B1 (pl)
CA (1) CA2444175C (pl)
CZ (1) CZ297762B6 (pl)
DE (1) DE60201984T2 (pl)
ES (1) ES2231691T3 (pl)
FR (1) FR2823768B1 (pl)
HK (1) HK1062460A1 (pl)
HU (1) HU228835B1 (pl)
MX (1) MXPA03009445A (pl)
MY (1) MY127296A (pl)
PL (1) PL197554B1 (pl)
PT (1) PT1379706E (pl)
RU (1) RU2279494C2 (pl)
SK (1) SK286725B6 (pl)
TW (1) TW554050B (pl)
UA (1) UA74258C2 (pl)
WO (1) WO2002083966A1 (pl)
ZA (1) ZA200307900B (pl)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2003289470A1 (en) 2002-12-25 2004-07-22 Hitachi Metals, Ltd. Cold die steel excellent in characteristic of suppressing dimensional change
JP2010515824A (ja) * 2007-01-12 2010-05-13 ロバルマ,ソシエダッド アノニマ 優れた溶接性を有する冷間工具鋼
CN101215671B (zh) * 2008-01-11 2010-08-04 北京工业大学 抗锌液腐蚀磨损材料及其制造方法
CN103834872A (zh) * 2012-11-26 2014-06-04 天工爱和特钢有限公司 高耐磨性模具钢
CN103014518B (zh) * 2012-12-10 2015-09-16 马鞍山市恒达耐磨材料有限责任公司 高碳高合金钢耐磨球及其制造方法
CN103741051B (zh) * 2014-01-24 2015-05-13 浙江郑氏刀剑有限公司 宝剑剑身制作方法
CN104060191B (zh) * 2014-06-27 2016-04-13 南京赛达机械制造有限公司 一种可提高冲击韧度的汽轮机叶片及其生产工艺
CN105112788A (zh) * 2015-08-10 2015-12-02 霍邱县忠振耐磨材料有限公司 一种球磨机用中碳中铬合金钢球及其制备方法
CN105349903A (zh) * 2015-10-28 2016-02-24 安徽省三方新材料科技有限公司 一种高铬高碳钢耐磨斗齿齿座

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1775615A (en) * 1930-06-12 1930-09-09 Heppenstall Co Alloy steel
US3295966A (en) * 1964-04-30 1967-01-03 Crucible Steel Co America Versatile low-alloy tool steel
JPS5214513A (en) * 1975-07-25 1977-02-03 Hitachi Metals Ltd Alloy steel for tools
JPS57143468A (en) * 1981-02-28 1982-09-04 Daido Steel Co Ltd High-speed tool steel
SU996506A1 (ru) * 1981-07-15 1983-02-15 Институт проблем литья АН УССР Сталь
JPS62208457A (ja) * 1986-03-10 1987-09-12 Toshiba Corp 可撓性磁気シ−ト記録再生装置
JPS6411945A (en) * 1987-07-03 1989-01-17 Daido Steel Co Ltd Cold tool steel
JPH0364429A (ja) * 1989-07-31 1991-03-19 Daido Steel Co Ltd 被削性に優れた工具鋼
DE69127580T2 (de) * 1990-05-23 1998-04-16 Aichi Steel Works Ltd Lagerstahl
FR2666351B1 (fr) * 1990-08-29 1993-11-12 Creusot Loire Industrie Procede d'elaboration d'un acier a outils destine notamment a la fabrication de moules et acier obtenu par ce procede.
JPH05156407A (ja) * 1991-12-06 1993-06-22 Hitachi Metals Ltd 高性能転造ダイス用鋼およびその製造方法
FR2727431B1 (fr) * 1994-11-30 1996-12-27 Creusot Loire Procede d'elaboration d'un acier au titane et acier obtenu
US5830287A (en) * 1997-04-09 1998-11-03 Crucible Materials Corporation Wear resistant, powder metallurgy cold work tool steel articles having high impact toughness and a method for producing the same
SE511747C2 (sv) * 1998-03-27 1999-11-15 Uddeholm Tooling Ab Kallarbetsstål
JP4352491B2 (ja) * 1998-12-25 2009-10-28 大同特殊鋼株式会社 快削性冷間工具鋼

Also Published As

Publication number Publication date
CZ297762B6 (cs) 2007-03-21
BR0209018A (pt) 2004-08-10
TW554050B (en) 2003-09-21
BR0209018B1 (pt) 2010-03-09
DE60201984D1 (de) 2004-12-23
MXPA03009445A (es) 2004-05-24
EP1379706A1 (fr) 2004-01-14
HUP0303947A3 (en) 2004-07-28
HK1062460A1 (en) 2004-11-05
ES2231691T3 (es) 2005-05-16
KR20030085111A (ko) 2003-11-01
ZA200307900B (en) 2004-10-11
AU2002257862B2 (en) 2006-10-05
JP4523230B2 (ja) 2010-08-11
EP1379706B1 (fr) 2004-11-17
CA2444175C (fr) 2009-06-16
CN1503852A (zh) 2004-06-09
HU228835B1 (en) 2013-06-28
MY127296A (en) 2006-11-30
RU2279494C2 (ru) 2006-07-10
PT1379706E (pt) 2005-02-28
ATE282721T1 (de) 2004-12-15
FR2823768A1 (fr) 2002-10-25
US7445750B1 (en) 2008-11-04
JP2004526060A (ja) 2004-08-26
CZ20032755A3 (cs) 2004-07-14
SK286725B6 (sk) 2009-04-06
PL363285A1 (pl) 2004-11-15
SK12992003A3 (sk) 2004-03-02
WO2002083966A1 (fr) 2002-10-24
UA74258C2 (uk) 2005-11-15
DE60201984T2 (de) 2005-03-31
CA2444175A1 (fr) 2002-10-24
CN1226441C (zh) 2005-11-09
KR100846815B1 (ko) 2008-07-16
HUP0303947A2 (hu) 2004-03-29
AR033220A1 (es) 2003-12-10
RU2003133465A (ru) 2005-05-10
FR2823768B1 (fr) 2003-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2369659C2 (ru) Сталь с высокой механической прочностью и износостойкостью
AU2013222054B2 (en) Abrasion resistant steel plate with high strength and high toughness, and processing for preparing the same
JP7249338B2 (ja) ステンレス鋼、ステンレス鋼をアトマイズすることにより得られるプレアロイ粉及びプレアロイ粉の使用
EP3026138B1 (en) High-strength steel material for oil well use, and oil well pipe
US4531974A (en) Work-hardenable austenitic manganese steel and method for the production thereof
JP2010514917A (ja) 乾燥組成を有する硬質合金
JPH06322482A (ja) 高靭性高速度鋼部材およびその製造方法
KR101894426B1 (ko) 고강도이며 내식성이 우수한 스태빌라이저용 강과, 그것을 이용한 차량용 스태빌라이저 및 그의 제조방법
AU2016293463A1 (en) A drill component
JP2015193867A (ja) 高靱性熱間工具鋼
JP7370992B2 (ja) 高抗張力鋼および高靭性鋼
CN109790602B (zh)
US4798634A (en) Corrosion resistant wrought stainless steel alloys having intermediate strength and good machinability
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
KR100685544B1 (ko) 강재, 그 용도 및 제조 방법
JPH06256896A (ja) 表面性状に優れた耐摩耗鋼及びその製造方法
JP6459704B2 (ja) 冷間鍛造部品用鋼
KR930009973B1 (ko) 프리스트레스 강의 생산공정
WO1987004731A1 (en) Corrosion resistant stainless steel alloys having intermediate strength and good machinability
KR100309729B1 (ko) 인성 및 강도가 우수한 냉간, 온간용 고속도공구강 및 그의 제조방법
JPH11269603A (ja) 被削性および工具寿命に優れた熱間工具鋼
JP7464832B2 (ja) ボルト、及びボルト用鋼材
RU2167954C2 (ru) Конструкционная сталь
JP3530379B2 (ja) 冷間圧延用ワークロール
RU2479646C1 (ru) Сортовой прокат горячекатаный из рессорно-пружинной стали