SE511700C2 - Stålmaterial för kallarbetsverktyg framställt på icke pulvermetallurgiskt sätt samt detta sätt - Google Patents

Description

511 700 2 10 15 20 25 kända under varunamnen Vanadis®4 och Vanadis®l0. De norninella sammansättningarna for dessa stål framgår av Tabell 2.

Tabell 2 Pulvermetallurgiskt framställda kallarbetsstål - nominella sammansättningar, vikts-%, rest Fe och ßroreningar C Si Mn Cr Mo V Vanadis®4 1.5 1.0 0.4 8.0 1.5 4.0 Vanadis®l0 2.9 1.0 0.5 8.0 1.5 9.8 Ovanstående pulvermetallurgiskt tillverkade stål erbjuder extremt goda kombinationer av nötningsbeständighet och seghet men är dyra att tillverka.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ett ändamål med uppfinningen är att erbjuda ett nytt stålmaterial av en stållegering som kan tillverkas på konventionellt sätt genom framställning av en smälta, som gjuts till göt, som sedan kan varmbearbetas till formen av stänger, plattor, etc, av vilka kan framställas verktyg eller andra artiklar, vilka kan värmebehandlas så att man får en slutprodukt med önskad egenskapsprofil. Den konventionella tillverkningen av göt kan kompletteras med något efterföljande smältmetallurgiskt process-steg, såsom tex. elektroslaggraffinering (ESR) eller, som altemativ process, uppbyggnad av göt av stelnande smälta droppar, såsom den process som är känd under namnet Osprey.

Användningsområdet for materialet enligt uppfinningen kan vara allt från slitgods, t.ex. inom gnivindustrin, till verktyg inom det konventionella kallarbetsorrirådet for fram- ställning av verktyg for klippning och stansning, kallextrudering, pulverpressning, djup- dragning etc. Ett speciellt syfte med uppfinningen är härvid att erbjuda ett material som har bättre kombination av nötningsbeständighet och seghet än konventionella ledeburitiska kallarbetsstål av typ AISI D2, D6 eller D7_ Ett syfte med uppfinningen är vidare att erbjuda ett material av en legering som har bättre varrnbearbetbarhet än nämnda konventionella ledeburitiska kallarbetsstål, varigenom utbytet i smedja och valsverk kan forbättras och därmed även tillverknings- ekonomin.

Syfiet med uppfinningen är även att erbjuda ett material med goda värmebehandlings- egenskaper, Sålunda ska stålet kunna härdas från austenitiseringstemperaturer under 10 15 20 25 30 35 3 511 700 l200°C, företrädesvis från temperaturer mellan 900 och l150°C, typiskt från 950 till 1100°C, ha god härdbarhet, vara formstabilt vid värmebehandling och genom sekundär- hårdnande få en hårdhet av 55-66 HRC, företrädesvis 60-66 HRC Ytterligare önskvärda egenskaper är acceptabel skärbarhet och acceptabel slipbarhet.

Dessa och andra syfien kan uppnås genom att uppfinningen kännetecknas av vad som anges i de efterföljande, självständiga patenkraven.

Fig. 1 illustrerar ett typiskt tillståndsdiagraln för en legering med vanadin-, kol-, krom- och molybdenhalter enligt uppfinningen vid varierande kromhalter. Diagrammet visar faserna i jämvikt vid olika temperaturer. Vid långsam stelning av ett göt eller gjutgods stelnar legeringen genom primär utskiljning av hårdärnnen av MX-typ i smältafas, där M är V och/eller Nb, men företrädesvis V, och X är C och/eller N, men företrädesvis C.

Den kvarvarande restsmältan har en relativt låg halt av legeringsämnen och stelnar till austenit och MX (y + MX-området i fasdiagrammet). Vid fortsatt avkylning passeras förhållandevis snabbt y + MX + MvCg-onirådet, där en mindre andel karbider av MvCg- typ kan utskiljas, där M huvudsakligen är krom.

Typiskt för materialet enligt uppfinningen är sålunda att dess mikrostruktur vid temperaturen 1100°C i järnvikt av austenit i smältfas och i smältfasen utskiljda hårdämnen av MX-typ, där M är V och/eller Nb men företrädesvis V, och X är C och N, samt därjämte eventuellt en mindre mängd sekundärt utskiljda hårdämnen, normalt max 2 %, foreträdesvis max 1 vol-%, företrädesvis M1C3-karbider, där M är huvudsakligen Cr.

Den typiska lamellära stelningsstlïllggren hos konventionella, ledeburitiska kallarbetsstål ersätts därmed av en jämn fördelning av hårdämnen av MX-typ, av vilka mer än 50 vol- % har storlekar inom intervallet 3-20 urn, och typiskt mer eller mindre rund eller långsträckt avrundad form, och eventuellt med en rnindre andel lamellär stelningsstruktur bestående av MvCg-karbider. Efier vannbearbetning erhålls en utpräglat homogen och findispers karbidfördelning, som torde vara grunden till att stålet får en bättre varm- bearbetbarhet än konventionella, på icke pulvermetallurgiskt sätt framställda, ledeburitiska kallarbetsstål.

Vid värmebehandling innefattande härdning och anlöpning vanns materialet till fas- diagrammets y + MX-område, varvid eventuella MvCg-karbider upplöses och man ånyo får en struktur bestående av austenit och i austeniten fördelade hårdämnen av MX-typ, 511 700 4 10 20 25 30 35 Vid snabbkylning till rumstemperatur omvandlas austeniten till martensit. y + MC + M1C3-orrirådet passeras förhållandevis snabbt, vilken undertrycker bildandet av M7C3- karbider. Typiskt för stålmaterialet enligt uppfinningen är därför också att det vid rumstemperatur har en rnikrostruktur bestående av en grundmassa, som huvudsakligen består av martensit, och i denna grundmassa 10-25 vol-% av nämnda primärt, i smältfas utskiljda hårdämnen av MX-typ, vilka typiskt har avrundad form, varjämte kan förekomma sekundärt utskiljda hårdämnen med submikroskopisk storlek. På grund av de sekundärt utskiljda partiklarnas litenhet är deras kemiska sammansättning och mängd svår att bestämma utan tillgång till mycket avancerad utrustning. Det kan emellertid förutsättas att sådana produkter förekommer i viss utsträckning och då huvudsakligen i form av MC-karbider och MyCg-karbider, i vilka M är huvudsakligen vanadin respektive krom. Efter härdning och anlöpning har materialet enligt uppfinningen en hårdhet mellan 55 och 66 HRC. Nämnda mikrostruktur och hårdhet är erhållbar genom uppvämming av materialet till en temperatur mellan 900 och l l50°C, genomvärrnning av materialet vid nämnda temperatur under en tid av 15 min-Z h, avkylning av materialet till rums- temperatur samt anlöpning en eller flera gånger vid en temperatur av l50-650°C.

Beträffande de enskilda legeringselementen och deras samverkan gäller följande.

Vanadin, kol och kväve ska finnas i tillräcklig halt för att materialet skall kunna innehålla 10-25 vol-% hårdämnen av MX-typ och grundmassan därjämte innehålla 0.6-0.8 % kol i fast lösning, varvid hänsyn även skall tas till att en viss mängd kol och kväve kan bindas i form av nämnda, sekundärt utskiljda hårdämnen, företrädesvis MvCg-karbider. Det skall nämnas att kväve normalt inte bidrar i större grad till bildandet av nämnda primära eller sekundära utskiljningar, efiersom kväve inte skall förekomma i mer än föroreningshalt eller som accessoriskt element från stâltillverkningen, dvs max 0.3 % normalt max 0.1 %, Vanadin kan helt eller delvis ersättas av niob upp till max 2 % niob, men företrädesvis utnyttjas inte denna möjlighet. Typiskt utgörs nämnda hårdämnen till helt övervägande del av MC-karbider, närmare bestämt huvudsakligenV4C3-karbider. De nämnda hårdämnena är förhållandevis stora och det uppskattas att åtminstone 50 vol-% av hårdämnena föreligger som findispersa, diskreta partiklar i grundmassan med en storlek mellan 3 och 20 um. Typiskt har de en mer eller mindre avrundad form. Dessa förhållanden bidrar till att ge stålet god varrnbearbetbarhet. Dessutom, på grund av den höga hårdheten hos hårdämnen av nämnda MX-typ, och på grund av storleken hos partiklama, bidrar de även i hög grad till att ge materialet önskat abrasivt nötningsmotstånd. 10 20 f' 511 700 Vanadinhalten ska vara minst 6.5 % och max 9 %. Enligt en aspekt på uppfinningen skall vanadinhalten företrädesvis vara minst 7.5 %, samtidigt som den maximala vanadinhalten uppgår till 9 %. Enligt en annan aspekt på uppfinningen kan den företrädesvis valda vanadinhalten emellertid ligga mellan 6.5-7.5 %. När här vanadin nämns skall inses att vanadin helt eller delvis kan ersättas av dubbla mängden niob upp till max 2 % niob.

Kolhalten skall anpassas till halten vanadin och eventuell niob for att man skall erhålla 10-25 vol-% av nämnda primärt utskiljda hårdämnen av MX-typ och därjämte 0.64- 0.675 % kol i den anlöpta martensiten, van/id hänsyn även skall tas till att sekundär utskiljning av främst MC-karbider och MvCg-karbider kan förekomma i viss utsträckning, vilket också konsumerar en del kol. De villkor som gäller for relationema mellan vanadin och niob å ena sidan och kol å andra sidan framgår av Fig. 2, som visar kolhalten som funktion av halten V + 2 Nb. I det i Fig. 2 visade koordinatsystemet, där halten V + 2 Nb utgör abskissa och halten kol utgör ordinata, har de inrutade figuremas hömpunkter koordinater som anges i Tabell 3.

Tabell 3 V + 2 Nb C + N A 9 3.1 B 9 2.5 B' 9 2.65 B” 9 2.85 C 6.5 2.0 C' 6.5 2.1 C” 6.5 i 2.25 C” 7.5 2.5 D 6.5 2.45 D” 7.5 2.7 Enligt en forsta aspekt på uppfinningen skall halten av vanadin, niob och kol +kvave vara så anpassade till varandra att nämnda koordinater ligger inom ramen for ytan A, B, C, D, A. 10 20 30 511 700 6 Enligt en andra aspekt på uppfinningen skall haltema av vanadin, niob och kol + kväve vara så anpassade till varandra att koordinatema för nämnda punkter ligger inom ramen för ytan A, B”, C°, D, Ai koordinatsystemet i Fig. 2.

Enligt en tredje aspekt på uppfinningen skall koordinatema ligga inom ramen för ytan A, B", C”, D, A.

Enligt en fiärde aspekt på uppfinningen skall koordinatema ligga inom ramen for ytan A, B71, C77), D), A.

Enligt en foredragen utföringsform kan koordinatema företrädesvis ligga inom ramen for ytan A, B; c; c", cm, D; A.

Enligt en annan foredragen utföringsform kan koordinatema företrädesvis ligga inom ramen for ytan B”, B”, C”, C”, B”.

Enligt ytterligare en foredragen utföringsfomi ligger koordinatema inom ramen for yta D), C777y C79, D, D).

Krom skall finnas i en minsta halt 5.6 %, företrädesvis minst 6 %,lämpligen minst 6.5 %, for att stålet skall få god härdbarhet, dvs forrnåga att genomhärdas även i grova dimensioner. Den övre gränsen for tillåten halt krom bestäms av risken for bildandet av icke önskvärda MvCg-karbider på grund av segring vid stelning av smältan. Kromhalten får därför inte överskrida 8.5 % och vara företrädesvis mindre än 8 %, lämpligen max 7.5 %. En typisk kromhalt är 7 %, vilket är relativt lågt med hänsyn till önskad härdbarhet.

För att materialet ändock skall få önskad härdbarhet, utan risk för allvarlig segring, skall stållegeringen även innehålla minst 1.7 % molybden, företrädesvis 1.7-B % molybden. lämpligen 2, l-2.8 % molybden. Typiskt innehåller stålet 2.3 % molybden. Molybden kan i princip helt eller delvis ersättas med dubbla mängden wolfram. Företrädesvis innehåller stålet dock inte mer wolfram än i fororeningshalt.

Kisel och mangan förekommer i halter som är normala for verktygsstål. De finns vardera därför i stålet i halter mellan 0.1 och 2 %, företrädesvis i halter mellan 0.2 och 1.0 %. För övrigt består materialet av jäm samt föroreningar och accessoriska element i normala halter, varvid med accessoriska element förstås harmlösa ämnen som normalt tillsätts vid stålets tillverkning och som kan förekomma som restelement. 10 15 20 25 30 35 7 511 700 En tänkbar, foredragen sammansättning av stålet enligt uppfinningen är följande: 2.55 C, 0.5-l.0 Si, 0.5-1.0 Mn, 7.0 Cr, 8.0 V, 2.3 Mo, restjäm och oundvikliga föroreningar och accessoriska element.

En annan tänkbar, föredragen sammansättning är: 2.7 C, 0.5-l .O Si, 05-10 Mn, 7.0 Cr, 8.0 V, 2.3 Mo, rest jäm och oundvikliga föroreningar och accessoriska element.

En ytterligare tänkbar, föredragen sammansättning är: 2.45 C, 0.5-1.0 Si, O.5-l.0 Mn, 7.0 Cr, 7.5 V, 2.3 Mo, restjäm och oundvikliga föroreningar och accessoriska element.

Vid tillverkningen av stålmatefialet enligt uppfinningen framställer man först en smälta med den för uppfinningen kännetecknande, kemiska sammansättningen. Man gjuter denna smälta till göt eller gjutgods, varvid smältan får svalna så långsamt att i smältan under stelningsprocessen utskiljs 10-25 vol-% hårdämnen av MX-typ, där M är vanadin och/eller niob, företrädesvis vanadin, och X är kol och kväve, företrädesvis väsentligen kol, av vilka hårdärnnen minst 50 vol-H har storlekar mellan 3 och 20 um, och att man vid värmebehandling av stålmaterialet, eventuellt efter varmbearbetning och/eller maskinbearbetning till önskad produktfonn, vänner materialet till en temperatur inom temperaturintervallet 900-1 l50°C där stållegeringens mikrostruktur i jämvikt består av austenit och hårdämnen av nämnda MX- , att materialet hålls vid denna temperatur under en tid av 15 min-Z h, från vilken temperatur materialet kyls till rumstemperatur, varvid materialets austenitiska grundniassa omvandlas till martensit innehållande nämnda primärt utskiljda hårdämnen samt fast lösning, och att materialet därefter anlöps en eller flera gånger vid en temperatuafilav 150-650°C.

Ytterligare kännetecken och aspekter på samt fördelar och effekter som kan uppnås med uppfinningen kommer att framgå av efterföljande patentkrav samt av följande beskrivning av utförda experiment och beräkningar.

KORT FIGURBESKRIVNING I ritningsfigurerna visar Fig. l Pig. 2 ett fasdiagram för ett stål enligt uppfinningen som fimktion av kromhalten. visar relationema mellan å; ena sidan vanadin och niob och å andra sidan kol och kväve i form av ett koordinatsystem, 10 20 511 700 Fig. 3 visar mikrostrukturen hos ett stål enligt uppñnningen i härdat och anlöpt tillstånd (gjutet och smitt).

Fig. 4 visar inverkan av austenitiseringstemperaturen på hårdheten hos undersökta stål.

Fig. 5 visar inverkan av austenitiseringstemperaturen på hârdheten hos undersökta stål efter anlöpning 525°C/2 x 2 h.

Fig. 6 visar inverkan av anlöpningstemperaturen på hårdheten hos undersökta legeringar.

Fig. 7A visar hårdheten som fimktion av svalningstiden mellan 800 till 500°C för några undersökta material.

Fig. 7B illustrerar svalningstiden vid olika diametrar och kylmedia.

BESKRIVNING AV UTFÖRDA EXPERIIVIENT Material och experimentellt genomförande Nio provlegeringar tillverkades, stål nr 1-9, i form av 50 kg charger. Sarnman- sättningama framgår av Tabell 3. I tabellen anges även den nominella sammansättningen för några referensmaterial, nämligen AISI D2, stål nr 10, AISI D6, stål nr 11 och de pulvermetallurgiskt framställda stål som är kända under varunamnen VAN ADlSg 10 och vANAD1s® 4, stål m 12 och 13.

Tabell 4 - Kemisk sammansättning i vikts-% hos undersökta stål Stål nr C Si Mn P S Cr Mo W V Nb N 1 0.80 0.50 0.60 0.010 0.010 4.73 0.01 0.12 3.66 - 0.03 2 1.40 0.97 1.54 0.008 0.011 5.85 0.01 0.01 3.85 - 0.04 3 1.86 0.96 1.47 0.010 0.012 6.01 0.01 0.01 5.80 - 0.05 4 2.80 1.36 0.96 0.021 0.009 4.51 0.04 0.01 11.02 - 0.05 5 2.70 0.93 1.67 0.018 0.014 6.07 0.02 0.01 8.75 - 0.06 6 2.50 0.91 1.63 0.018 0.013 6.06 0.02 0.01 7.8 - 0.05 7 3.00 0.79 0.62 0.025 0.012 6.05 2.87 0.02 8.91 - 0.08 8 3.10 0.81 0.69 0.020 0.013 6.04 0.12 6.64 9.13 - 0.06 9 3.20 0.79 0.65 0.021 0.012 5.90 0.06 5.90 8.94 0.96 0.06 10 1.5 0.3 0.3 12.0 1.0 - 1.0 11 2.1 0.3 0.8 12.5 - 1.3 - 12 2.9 1.0 0.5 8.0 1.5 9.8 13 1.5 1.0 0.4 8.0 1.5 4.0 10 15 20 25 30 35 9 511 700 Samtliga got har forsokts att smidas till 60 x 60 mm enligt praxis for stål av typ AISI D2, stål nr 10, varefter stängerna har svalnat i venniculit. Mjukglödgning har skett enligt praxis för AISI D2.

I text och ritningsfigurer förekommer ett antal beteckningar och förkortningar, vilka här definieras enligt följande.

HB = brinellhårdhet HVIO = hårdhet enligt Vickers 10 kg HRC = hårdhet enligt Rockwell t” = svalningshastighet uttryckt i sekund för svalning från 800°C till 500°C TA = anlöpriingstemperatur °C h = timme MC = MC-karbider, där M är huvudsakligen vanadin M1C3 = M7C3-karbider där M är huvudsakligen krom M7C3 (lamelleutektikum) = eutelctisk utskiljriing av MyCg-karbider i austenit med karbidema väsentligen lamellformade Ms = temperatur för begynnande martensitbildning Acl = temperatur för begynnande omvandling till austenit A03 = temperatur for avslutande omvandling till austenit Följande undersökningar har utförts. 1. Hårdhet (HB) efter mjukglödgriing. 2. Mikrostruktur i giutet saint i smitt tillstånd, härdat och anlopt. 3. Hårdhet (HRC) efter austenitisering vid 1000, 1050 och 1 l00°C/3O min/luft 4. Hårdhet (LIRC) efier anlöpriing vid 200, 300, 400, 500, 525, 55, 600 och 650°C/2 x 2 h, S, Härdbarheten vid tre svalningshastigheter med 58-5 = 1241, 2482 och 4964 s. 6 Restaustenitbestämriing efieríTå = 1050°C/3O min/luft samt TA = lO50°C/30 min + 500°C/2 x 2 h. 5 Oanvisad slagprovning vid füïilstemperatur. TA= 1050°C/3O min + 525°C/2 x 2 h. 8. Nötningsprovning TA = l050°C/30 min + 525°C/2 x 2 h.

Resultat Mjukglödgad hårdhet Den mjukglödgade hårdheten för de undersökta legeringarna visas i Tabell 5 511 700 1° 10 15 Tabell 5 Mjukglödgad hårdhet för de undersökta legeringarna Legering Hårdhet Stål nr (HB) 2 237 3 249 5 275 6 277 7 295 8 31 1 9 3 19 1 1 240 12 275 Mikrostruktur Mikrostrukturen efter härdning och anlöpning i gjutet (ej alla) och smitt tillstånd studerades. I de två legeringama med lägst vanadinhalt, stål nr 1 och 2, var karbidema avlånga till runda och anordnade i rader i segringsstråk. Övriga legeiingar hade en karaktäiistisk rnikrostruktur bestående av en jämn fördelning av väsentligen runda MC- karbider, varvid den volymmässigt övervägande andelen hade en storlek mellan 5-20 um i anlöpt martensit. Även en betydande andel MvCg (lamelleutektikum) förekom.

Resultaten framgår av Tabell 6 samt av Pig. 2 som visar mikrostrukturen i anlopt och härdat tillstånd (gjutet och smitt) for stål nr 8; TA = 1050°C/3O min + 525°C/2 x 2 h, 65.6 HRC.

Tabell 6 Volyms-% karbid uppdelat i MC och MVC; (lamelleutektikum) Legering Uppmätt Stål nr MC M7C; Totalt 2 1.6 5.4 7.0 3 3.7 6.0 9.7 5 10.2 5.8 16.0 7 13.9 6.2 20.1 8 9.5 12.9 22.4 9 14.4 13.1 27.6 10 15 20 h.) Ut 30 “ 511 700 Hårdhet som funktion av austenítiserinfzs - och anlövningstemperuren Hårdheten efter austenitisering mellan 1000-1 100°C/30 ntin/lufisvalning till 20°C visas i Fig. 4. I Fig. 5 åskådliggörs hårdheten som funktion av austenitisering mellan 1000- 1l0O°C/30 rnin/lufisvalning till 20°C följt av anlöpning 525°C/2 x 2 h. Fig. 6 visar anlöpningskurvor efter austenitisering vid lO50°C för de undersökta legeringama. I samtliga diagram är stål nr 10 inlagt som en referens. De legeringar som inte innehåller molybden och/eller wolfram har en anlöpningsbeständighet liknande den hos stål nr 10 (AISI D2) medan övriga har en anlöpningsbeständighet som liknar snabbstålens.

Hårdheten varierar mellan 60 och 66 HRC efier austenitisering mellan 1050-1100°C och anlöpning vid 500-550°C.

Härdbarhet Härdbarheten för stål nr 2, 7 och 10 jämfördes i dilatometer vid ett antal olika svalnings- hastigheter och från lO50°C austenitiseringstemperatur (30 min), Pig. 7A och Fig. 7B.

Frånvaron av molybden och/eller wolfram i stål nr 2 medförde att härdbarheten blev signifikant lägre än for stål nr 10, AISI D2. Tillsats av ca 3 % molybden i stål nr 7 medförde emellertid att härdbarheten blev jämförbar med eller bättre än den hos stål nr 10 Ms, Acl och Ac; visas i Tabell 7 för några av de undersökta legeringama.

Tabell 7 Omvandlingstemperaturcr Legering Ms Ac; Ac; står nr cci (°c) (°c) 2 180 800 860 7 150 780 900 10 180 810 880 1 1 220 795 835 12 245 860 920 åêgß Slagenergin uppmåttes vid rumstemperatur för de stål som redovisas i Tabell 8. Segheten avtog med ökad karbidhalt och vanadinhalt men bibehölls fram till en legeringshalt motsvarande den hos stål nr 5 och nr 7, som innehåller ca 9 % V, på samma nivå som segheten hos stål nr 10, AISI D2. Detta indikerar att stål enligt uppfinningen i halt- intervallet 6-9 % V erhåller bättre seghet än det ledeburitiska stålet nr 10, Tabell 8.

'Fiffi 511 700 12 Tabell 8 Slagenergi fór oanvisade prov vid rumstemperatur. Provtag: centrum, Iängsriktning Legering Hårdhet Oanvisad slagenergi Stål nr (HRC) (J) 2 56. 5 12 3 56. 5 1 1 5 58,5 8 6 58,5 7 7 65.5 8 8 64.5 7 9 65 6 10 59,5 8 5 Abrasivt nötningsmotstånd Det abrasiva nötningsmotståndet utvärderades genom slitstyrketest gjort mot Slip Naxos-skiva, SGB46HVX, se Tabell 9. Generellt ökade nötníngsmotståndet med större och fler karbider, högre hårdhet och vid tillsats av V/Nb för bildning av de hårdare MC- karbidema. I tabellen representerar låga värden hög slitstyrka och vice versa. l0 Tabell 9 Resultat av nötningsprov Legering Hårdhet Gtal Stål nr (HRC) SGB46HVX 2 56.5 3.5 3 56.5 1 5 58.5 0.5 7 65.5 0.9 ll 58 0.3 l2 62 2 13 60.0 3.8

Claims (16)

10 15 20 30 13 511 700 PATENTKRAV

1. Stålmaterial som är framställt på icke pulverrnetallurgiskt sätt, innefattande framställning av göt eller gjutgods fiån en smälta, k ä n n e t e c k n at av att materialet består av en legering med följande kemiska sammansättning i vikts-%: Kol: 2.0 - 3.1 % Kisel: 0.1- 2.0 % Mangan: 0.1- 2.0 % Krom 5.6-8.5 % Nickel: max 10% Molybden: 1.7 - 3 %, varvid Mo helt eller delvis kan ersättas av dubbla mängden W Niob: max 2.0 % Vanadin: 6.5 - 9 %, varvid V delvis kan ersättas av dubbla mängden Nb upp till max 2 % Nb Kväve: max 0.3 %, varvid haltema av å ena sidan kol och kväve och å andra sidan vanadin och eventuellt niob skall vara så avstämda så relativt varandra att haltema av nämnda ämnen skall ligga inom arean ABCDA i koordinatsystemet i Figl, där V + 2 Nb/C + N-koordinatema for nämnda punkter är AI 9/31 B: 9/2.5 C: 6.5/2.0 D: 65/245, rest väsentligen endast jäm samt föroreningar och accessoriska element i normala halter, och att materialet vid mmstemperatur efter härdning och anlöpning har en hårdhet mellan 55 och 66 HRC och en rnikrostruktur bestående av en grundmassa, som huvudsakligen består av martensit och i denna gnmdmassa 10-25 volym-% av hårdärrinen av MX-typ, där M är vanadin och/eller niob X är kol och kväve, vilken hårdhet och struktur är erhållbar genom uppvärmning aviiišaterialet till en temperatur mellan 900°C och l150°C, genomvärmning av materialet vid itiäinnda temperatur under en tid av 15 min - 2 h, avkylning av materialet till rumstemperatur samt anlöpning en eller flera gånger vid en temperatur av 150-650? 511 700 10 15 20 25 30 14

2. Stålmaterial enligt krav 1, k ä n n e t e c k n at av att haltema av å ena sidan kol + kväve och å andra sidan vanadin och eventuell niob ska vara så avstärnda relativt varandra att halterna av nämnda ämnen ska ligga inom arean A, B', C”, D”, A i koordinatsystemet i Fig. 2, där V + 2 Nb/C + N-koordinatema for nämnda punkter är A: 9/3.1 B”ï 9/265 C': 65/21 D: 6.5/2.45.

3, Stålmaterial enligt krav 1, k ä n n e t e c k n at av att haltema av å ena sidan kol + kväve och å andra sidan vanadin och eventuell niob ska vara så avstämda relativt varandra att haltema av nämnda ämnen ska ligga inom arean A, B”, C”, D, Ai koordinatsystemet i Pig. 2, där V + 2 Nb/C + N-koordinatema for nämnda punkter är A: 9/3_1 B”I 9/285 C"ï 65/225 D: 6.5/245.

4, Stålmaterial enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att haltema av å ena sidan kol + kväve och å andra sidan vanadin och eventuell niob ska vara så avstämda relativt varandra att haltema av nämnda ämnen ska ligga inom arean A, B”, C”°, D”, Ai koordinatsystemet i Fig. 2, där V + 2 Nb/C + N-koordinaterna for nämnda punkter är A: 9/3_l B": 9/2.85 Cm: 75/25 D': 75/27

5. Stålmaterial enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att haltema av å ena sidan kol + kväve och å andra sidan vanadin och eventuell niob ska vara så avstämda relativt varandra att haltema av nämnda ämnen ska ligga inom arean A, B', C', C", Cm, D”, A i koordinatsystemet i Pig, 2, där V + 2 Nb/C + N-koordinaterna for nämnda punkter är A: 9/3_l B': 9/265 C°i 65/21 C”: 65/225 C”°: 75/25 D': 7_5/2_7. 10 l5 20 25 30 35 15 511 700'

6. Stålmaterial enligt krav l, k ä n n e t e c k n at av att halterna av å ena sidan kol + kväve och å andra sidan vanadin och eventuell niob ska vara så avstämda relativt varandra att haltema av nämnda ämnen ska ligga inom arean B", B', C', C”, B” i koordinatsystemet i Fig. 2, där V + 2 Nb/C + N-koordinatema for nämnda punkter är B”ï 9/2.85 B': 9/2.65 C”. 6.5/Zl C”: 6.5/2.25.

7. Stålmaterial enligt krav l, k ä n n e t e c k n at av att haltema av å ena sidan kol + kväve och å andra sidan vanadin och eventuell niob ska vara så avstämda relativt varandra att halterna av nämnda ämnen ska ligga inom arean D', Cm, C”, D, D” i koordinatsystemet i Fig. 2, där V + 2 Nb/C + N-koordinatema for nämnda punkter är D': 7.5/2.7 Cm: 7.5/2.5 C”: 6.5/2.25 D: 6.5/2.45.

8. Stålmaterial enligt något av kraven 1-7, k ä n n e t e c k n at av att stålet innehåller rninst 6 % krom, företrädesvis rninst 6.5 % krom

9. Stålmaterial enligt krav 8, k ä n n et e c k n at av att stålet innehåller mindre än 8 % krom, företrädesvis max 7.5 krom.

10. Stålmaterial enligt något av kraven l-8, k ä n n e t e c k n at av att stålet innehåller 2. l-2.8 % molybden. I

ll. Stålmaterial enligt något av kraven l-lO, k ä n n et e c k n at av det innehåller i vanns-w 2.55 c, 05-10 si, 0240M11, 7.0 cr, 8.0 v, 2.3 M0.

12. Stålmaterial enligt något av kraven l-10, k ä n n et e c k n a t av det innehåller i vikts-%; 2.7 c, 05-10 si, 02-10 Mn, 7.0 cr, 8.0 v, 2.3 M0.

13. Stålmaterial enligt något av kraven 1-10, k ä n n e t e c k n a t av det innehåller i vikts-%: 2.45 C, 0.5-1.0 Si, 0.2-l.0 Mn, 7.0 Cr, 7.0 V, 2.3 M0. 511 700 16 10 15 20

14. Sätt att tillverka ett stålmaterial, k ä n n e t e c k n a t av att man först framställer en smälta av en legering med en kemisk sarrunansättning enligt något av kraven 1-13, att man gjuter denna smälta till göt eller gjutgods, varvid smältan får svalna så långsamt att i smältan under stelningsprocessen utskiljs 10-25 vol-% hårdämnen av MX-typ, där M är vanadin och/eller niob, företrädesvis vanadin, och X är kol och kväve, företrädesvis väsentligen kol, av vilka hårdämnen minst 50 vol-% har storlekar mellan 3 och 20 um, och att man vämiebehandlar stålmaterialet, eventuellt eñer varrnbearbetning och/eller maskinbearbetning till önskad produktforrn, genom att vänna materialet till en temperatur inom temperaturintervallet 900-1l50°C där stållegeringens rnikrostruktur i jämvikt består av austenit och hårdämnen av nämnda MX-typ, håller materialet vid denna temperatur under en tid av 15 min-2 h, från vilken temperatur materialet kyls till rumstemperatur, varvid materialets austenitiska grundmassa omvandlas till martensit innehållande nämnda primärt utskiljda hårdämnen samt kol i fast lösning, och därefter anlöper materialet en eller flera gånger vid en temperatur av 150-650°C.

15. Användning av ett stålmaterial enligt något av kraven l-l3 för framställning av kallarbetsverktyg,

16. Användning av stålmaterialet enligt något av kraven 1-13 för slitgods, dvs produkter som utsätts för stärk abrasiv nötning,