SE521150C2 - Steel material containing carbides and use of this material - Google Patents

Steel material containing carbides and use of this material

Info

Publication number
SE521150C2
SE521150C2 SE0200430A SE0200430A SE521150C2 SE 521150 C2 SE521150 C2 SE 521150C2 SE 0200430 A SE0200430 A SE 0200430A SE 0200430 A SE0200430 A SE 0200430A SE 521150 C2 SE521150 C2 SE 521150C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
steel material
material according
steel
max
maximum
Prior art date
Application number
SE0200430A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE0200430D0 (en
SE0200430L (en
Inventor
Odd Sandberg
Roger Andersson
Original Assignee
Uddeholm Tooling Ab
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 Uddeholm Tooling Ab filed Critical Uddeholm Tooling Ab
Priority to SE0200430A priority Critical patent/SE521150C2/en
Publication of SE0200430D0 publication Critical patent/SE0200430D0/en
Priority to PCT/SE2003/000224 priority patent/WO2003069009A1/en
Priority to AU2003206341A priority patent/AU2003206341A1/en
Priority to TW92104786A priority patent/TW200417613A/en
Publication of SE0200430L publication Critical patent/SE0200430L/en
Publication of SE521150C2 publication Critical patent/SE521150C2/en

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
    • C22C38/001Ferrous 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
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • 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
    • C22C38/20Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium 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
    • C22C38/22Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium 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
    • C22C38/24Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium 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
    • C22C38/30Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with cobalt
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

The invention concerns a steel material having a good corrosion resistance and the following chemical composition in weight -%: 0.7-1.6 (C + N), of which max. 0.8 N, 0.1-2.0 Si, 0.1-1,5 Mn, 14-19 Cr, from traces to max. 2.0 Ni, from traces to max. 2.0 Co, 1.5-4.0 (Mo + W/2), however at least 1.0 Mo och max. 1.0 W, 0.5-3,0 V, <0.1 Nb, from traces to max. 0.2 S, balance iron and impurities in normal amounts. The steel is suitable to be used for construction elements, fixtures in eroding machines, and moul tools.

Description

20 25 521 1513 Pl648 De nominella sammansättningarna hos nämnda stål i vikts-% anges i tabell l. Förutom de i tabellen nämnda elementen innehåller stålen jäm och normalt förekommande föroreningar samt accessoriska element. 20 25 521 1513 Pl648 The nominal compositions of said steels in% by weight are given in Table 1. In addition to the elements mentioned in the table, the steels contain even and normally occurring impurities as well as accessory elements.

Tabell 1 Stål C Si Mn Cr Mo V S RIGOR 1.0 0.2 0.8 5.3 1.1 0.2 STAVAX 0.38 0.9 0.5 13.6 0.3 RAMAX 0.33 0.3 1.3 16.7 0.12 ELMAX 1.7 0.8 0.3 18.0 1.0 3.0 RIGOR® är ett stål med god nötningsbeständighet, men saknar tillräckligt korrosionsmotstånd. STAVAX® har relativt god nötningsbeständighet, dock inte tillräcklig. Korrosionsresistensen är också god för de aktuella användningsområdena.Table 1 Steel C Si Mn Cr Mo V S RIGOR 1.0 0.2 0.8 5.3 1.1 0.2 STAVAX 0.38 0.9 0.5 13.6 0.3 RAMAX 0.33 0.3 1.3 16.7 0.12 ELMAX 1.7 0.8 0.3 18.0 1.0 3.0 RIGOR® is a steel with good abrasion resistance, but lacks sufficient corrosion resistance. STAVAX® has relatively good abrasion resistance, but not sufficient. Corrosion resistance is also good for the current areas of use.

RAMAX® har tillräckligt god korrosionsresistens för sitt användningsområde men otillräcklig nötningsbeständighet. ELMAX® har gott korrosionsmotstånd och god nötningsbeständighet men icke önskvärt god skärbarhet. Det kräver även pulvermetallurgisk tillverkning och kan därför sägas vara alltför exklusivt och överkvalificerat för att kunna utgöra en volymprodukt som fixturmaterial.RAMAX® has sufficiently good corrosion resistance for its area of use but insufficient abrasion resistance. ELMAX® has good corrosion resistance and good abrasion resistance but undesirably good cutability. It also requires powder metallurgical production and can therefore be said to be too exclusive and overqualified to be able to constitute a volume product as a fixture material.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ändamålet med uppfinningen är att erbjuda ett stålmaterial med en optimal egenskapsproñl för ovan nämnda användningsområden. Sålunda skall stålmaterialet i första hand uppfylla följande kriterier: - Utmärkt korrosionsbeständighet, i synnerhet gott motstånd mot punktfrätning då materialet används för fixturer eller fixturdelar nedsänkta i ett bad i en erosionsmaskin, såsom en gnistbearbetningsmaskin, liksom vid användning för plastformar och hållare för plastformverktyg.DISCLOSURE OF THE INVENTION The object of the invention is to provide a steel material with an optimal property profile for the above-mentioned areas of use. Thus, the steel material must first and foremost meet the following criteria: - Excellent corrosion resistance, in particular good resistance to point corrosion when the material is used for xttxtures or xtture parts immersed in a bath in an erosion machine, such as a spark processing machine, as well as when using plastic molds and holders for plastic molds.

~ Tillräcklig nötningsbeständighet för nämnda användningar, t ex en nötningsbeständighet jämförbar med den hos stål av typ RIGOR®. 10 15 20 25 521 150; P1648 ~ En hårdhet av 52-64 HRC, företrädesvis 58-63 HRC eller runt 59-62 HRC i härdat och anlöpt tillstånd.Sufficient abrasion resistance for the mentioned uses, eg an abrasion resistance comparable to that of RIGOR® type steel. 10 15 20 25 521 150; P1648 ~ A hardness of 52-64 HRC, preferably 58-63 HRC or around 59-62 HRC in cured and tempered state.

~ God tillverkningsekonomi Andra parametrar som är önskvärda är: ~ God skärbarhet ~ God dimensionsstabilitet o Högt utmattningsmotstånd ø God duktilitet/seghet ø God tryckhållfasthet för att motverka plastisk deformation vid användning för plastformar, fixturer och fixturdetaljer o Mångsidighet, som gör stålet användbart för flera olika användningsområden.~ Good manufacturing economy Other parameters that are desirable are: ~ Good machinability ~ Good dimensional stability o High fatigue resistance ø Good ductility / toughness ø Good compressive strength to counteract plastic deformation when used for plastic molds, xt xtures and fi xture details o Versatility, which makes steel different usable for fl uses.

Ovanstående primära syfien och även något eller flera av de övriga, önskvärda egenskaperna kan uppnås genom att uppfinningen kännetecknas av vad som anges i de efterföljande patentkraven.The above primary view and also some or all of the other, desirable properties can be achieved by the invention being characterized by what is stated in the appended claims.

Beträffande de enskilda legeringselementen gäller vidare följande.Regarding the individual alloying elements, the following also applies.

Kol skall finnas i tillräcklig mängd i stålet för att i stålets härdade och anlöpta tillstånd tillsammans med förekommande kväve och ingående karbid- och nitridbildare i stålet kunna bilda 3-12 vol-% karbider, nitrider och/eller karbonitrider innehållande 2-10 vol- % M7C3-karbider, nitrider och/eller karbonitrider, där M huvudsakligen utgörs av krom, och 0.3-2.0 vol-% MC-karbider, nitrider och/eller karbonitrider där M huvudsakligen utgörs av vanadin, i en matrix som väsentligen utgörs av anlöpt martensit. Den totala halten kol i stålet, dvs kol som är löst i stålets matrix plus det kol som är bundet i karbider skall vara minst 0.5 %, företrädesvis minst 0.6 %, lämpligen minst 0.7 %, medan den maximala halten kol kan uppgå till 1.3 %, företrädesvis max. 1.14 %, lämpligen max. 1.0 %. Det mest föredragna kolhaltsområdet är avhängigt av den specifika applikationen för stålet, som i första hand är fixturer och fixturdetalj er enligt ovan, respektive plastformar och hållare för forrnställ, och den specifika applikation bör i sin tur, enligt en aspekt på uppfinningen, ha stor betydelse vid val av mest lämpade 10 15 20 25 30 521 1504 P1648 kromhalt. Därför hänvisas beträffande mest föredragna kolhaltsoriiråde till den efterföljande diskussionen i anslutning till stålets kromhalt.Carbon must be present in a sufficient amount in the steel so that in the hardened and tempered state of the steel together with the nitrogen present and constituent carbide and nitride formers in the steel can form 3-12% by volume of carbides, nitrides and / or carbonitrides containing 2-10% by volume M7C3 carbides, nitrides and / or carbonitrides, where M consists mainly of chromium, and 0.3-2.0% by volume of MC carbides, nitrides and / or carbonitrides where M consists mainly of vanadium, in a matrix consisting essentially of tempered martensite. The total carbon content of the steel, ie carbon dissolved in the steel matrix plus the carbon bound in carbides should be at least 0.5%, preferably at least 0.6%, preferably at least 0.7%, while the maximum carbon content can be 1.3%, preferably max. 1.14%, preferably max. 1.0%. The most preferred carbon content range depends on the specific application of the steel, which are primarily xt textures and alj texture details as above, respectively plastic molds and holders for antique racks, and the specific application should in turn, according to one aspect of the invention, be of great importance when choosing the most suitable chromium content. Therefore, with respect to the most preferred carbon content range, reference is made to the following discussion in connection with the chromium content of the steel.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen ingår kväve som ett oundvikligt element genom att stålets tillverkning innefattar sprayformning med kväve som atomiseringsgas. Enligt en första föredragen utföringsform av uppfinningen innehåller stålet sålunda max 0.15 % N, typiskt 006-012 % N. Det är även tänkbart, enligt en utföringsform av uppfinningen, att höja kvävehalten till åtminstone 0.3 % genom någon känd teknilg t.ex. trycksättning av stålsmältan i kvävgasatmosfär, tillsättning av kromnitrid till smältan under förhöjt tryck eller på annat sätt. I de nämnda haltema utgör kväve icke någon skadlig ingrediens. Tvärtom kan kvävet ha en gynnsam effekt genom att tillsammans med kol bilda vanadin- och kromkarbonitrider. I ovan angivna volyms- halter av MC- och M7C3-karbider kan sålunda även ingå en viss fraktion karbonitrider. Även pulvermetallurgisk tillverkning av stålet är i princip tänkbar, vilken skulle kunna innefatta gasatomisering av en metallsmälta med användning av kväve som atomi- seringsgas, men denna teknik förutsätter även hetisostatisk kompaktering och är dyrbar, vilket gör det svårt eller omöjligt att tillfredsställa kravet på ett god tillverknings- ekonomi.According to a preferred embodiment of the invention, nitrogen is included as an unavoidable element in that the manufacture of the steel comprises spray molding with nitrogen as atomizing gas. According to a first preferred embodiment of the invention, the steel thus contains a maximum of 0.15% N, typically 006-012% N. It is also conceivable, according to an embodiment of the invention, to increase the nitrogen content to at least 0.3% by some known technique e.g. pressurizing the steel melt in a nitrogen atmosphere, adding chromium nitride to the melt under elevated pressure or otherwise. In the mentioned contents nitrogen does not constitute a harmful ingredient. On the contrary, nitrogen can have a beneficial effect by forming vanadium and chromium carbonitrides together with carbon. The above-mentioned volume contents of MC and M7C3 carbides can thus also include a certain fraction of carbonitrides. Powder metallurgical production of the steel is also conceivable in principle, which could involve gas atomization of a molten metal using nitrogen as the atomizing gas, but this technology also requires hetisostatic compaction and is expensive, which makes it difficult or impossible to satisfy the requirement of a good manufacturing economy.

Kisel ingår som en rest från stålets tillverkning och förekommer i en minsta halt av 0.1 %. Kislet ökar kolaktiviteten i stålet och kan därmed bidra till att stålet får en adekvat hårdhet utan att skapa sprödhetsproblem. Företrädesvis innehåller stålet därför åtminstone 0.15 % och lämpligen minst 0.3 % Si. Kisel är emellertid en kraftig ferritbildare och får därför inte förekomma i halter över 1.5 %. Företrädesvis innehåller stålet inte mer än 1.0 %, lämpligen max 0.8 % Si. Den nominella kiselhalten är cirka 0.5 %.Silicon is included as a residue from steel production and occurs in a minimum content of 0.1%. Silicon increases the carbon activity in the steel and can thus contribute to the steel having an adequate hardness without creating brittleness problems. Preferably, the steel therefore contains at least 0.15% and preferably at least 0.3% Si. However, silicon is a strong ferrite former and must therefore not be present in concentrations above 1.5%. Preferably the steel does not contain more than 1.0%, preferably a maximum of 0.8% Si. The nominal silicon content is about 0.5%.

Mangan förekommer också som restämne från stålets tillverkning och binder de mängder svavel som kan finnas i låga halter i stålet, genom att bilda mangansulfid.Manganese also occurs as a residual substance from the steel's production and binds the amounts of sulfur that can be found in low levels in the steel, by forming manganese sulfur.

Mangan finns därför i en halt av åtminstone 0.1 %. Mangan befrämjar även härdbar- heten, vilket är gynnsamt. Mangan får dock inte förekomma i halter över 1.5 % för att 10 15 20 25 30 521 150 s Pl648 undvika sprödhetsproblem. Företrädesvis innehåller stålet inte mer än max. 1.0, företrädesvis max. 0.6 % Mn. Allra helst ligger manganhalten inom intervallet 0.2-0.5 % Mn. Den nominella manganhalten är 0.30 %.Manganese is therefore present in a content of at least 0.1%. Manganese also promotes hardenability, which is beneficial. However, manganese must not be present in concentrations above 1.5% in order to avoid brittleness problems. Preferably the steel does not contain more than max. 1.0, preferably max. 0.6% Mn. Most preferably, the manganese content is in the range 0.2-0.5% Mn. The nominal manganese content is 0.30%.

Krom skall finnas i en lägsta halt av 14 %, företrädesvis i en halt av minst 14.5 %, lämpligen minst 15.0 % för att ge stålet önskvärt koirosionsmotstånd. Krom är även en viktig karbid- och nitridbildare och bildar med kol och förekommande kväve M7C3- karbider, nitrider och/eller karbonitrider, som tillsammans med MC-karbidema, nitriderna och/eller karbonitridema bidrar till önskat nötningsmotstånd. Krom är emellertid en kraftig ferritbildare. För att undvika ferrit efter härdning från 1000- 1150°C får kromhalten ej överstiga 19 %, företrädesvis max. 18.0 %, lämpligen max. 17.0 %.Chromium should be present in a minimum content of 14%, preferably in a content of at least 14.5%, preferably at least 15.0% to give the steel the desired corrosion resistance. Chromium is also an important carbide and nitride former and forms with carbon and the nitrogen present M7C3 carbides, nitrides and / or carbonitrides, which together with the MC carbides, nitrides and / or carbonitrides contribute to the desired abrasion resistance. However, chromium is a powerful ferrite former. To avoid ferrite after curing from 1000-1150 ° C, the chromium content must not exceed 19%, preferably max. 18.0%, preferably max. 17.0%.

Såsom nämnts i det föregående är de mest föredragna kol- och kromhalterna relaterade till stålets specifika användning. I det fall stålet skall användas för fixturer eller fixtur- detaljer för arbetsobj ekt som bearbetas i erosionsmaskiner, är det mest föredragna kromhaltsintervallet sålunda 14 -15 % Cr och det mest föredragna kolhaltsintervallet 0.55 - 0.75 % C. De nominella halterna för denna applikation är 14.5 % Cr, respektive 0.65 % C. För den andra huvudapplikationen, formstål för plastformverktyg samt hållare för sådana verktyg, är de mest föredragna haltintervallen 16-17 % Cr, respektive 0.8-1.0 % C. De nominella halterna är i detta fall 16.5 % Cr, respektive 0.9 % C.As mentioned above, the most preferred carbon and chromium contents are related to the specific use of the steel. Thus, in case the steel is to be used for xt xtures or xt xtur details for work objects processed in erosion machines, the most preferred chromium content range is 14 -15% Cr and the most preferred carbon content range is 0.55 - 0.75% C. The nominal contents for this application are 14.5 % Cr, respectively 0.65% C. For the second main application, molded steel for plastic molding tools and holders for such tools, the most preferred content ranges are 16-17% Cr, respectively 0.8-1.0% C. The nominal contents are in this case 16.5% Cr , respectively 0.9% C.

Nickel är ett valfritt (optional) ämne och kan som sådant eventuellt ingå som austenitstabiliserande ämne i en halt av max 1.0 % för att balansera stålets höga halter av de ferritbildande ämnena krom och molybden. Företrädesvis innehåller stålet enligt uppfinningen emellertid ingen avsiktligt tillsatt mängd nickel. Nickel kan dock kan tolereras som en öundviklig förorening, vilken som sådan kan vara så hög som cirka 0.3 à 0.4 %.Nickel is an optional substance and as such may be included as an austenite stabilizing substance in a content of a maximum of 1.0% to balance the steel's high levels of the ferrite-forming substances chromium and molybdenum. Preferably, however, the steel according to the invention does not contain any intentionally added amount of nickel. However, nickel can be tolerated as an unavoidable contaminant, which as such can be as high as about 0.3 to 0.4%.

Molybden skall finnas i en minsta halt av 1.0 % för att ge stålet önskad korrosions- resistens, i synnerhet gott punktfiätningsmotstånd samt god härdbarhet. Molybden är även en värdefull karbidbildare och bör därför ingå i stålet i en halt utöver nämnda 10 15 20 25 521 150 6 Pl648 minsta halt av 1.0 %, som krävs av korrosionsresistensskäl. I princip kan dock molybden i dess egenskap av karbidbildare ersättas med dubbla mängden volfram.Molybdenum must be present in a minimum content of 1.0% to give the steel the desired corrosion resistance, in particular good point fi corrosion resistance and good hardenability. Molybdenum is also a valuable carbide former and should therefore be included in the steel at a content in addition to the mentioned 106 20 25 521 150 6 Pl648 minimum content of 1.0%, which is required for corrosion resistance reasons. In principle, however, molybdenum in its capacity as a carbide former can be replaced by twice the amount of tungsten.

Stålets innehåll av Mo + W/2 skall härvid uppgå till minst 1.5 %, företrädesvis minst 1.8 % och lämpligen minst 2.0 % för att dels ge stålet önskad korrosionsresistens, i synnerhet gott punktfrätningsmotstånd, dels tillsammans med kol bilda önskad mängd karbider. Emellertid är molybden och volfram kraftiga ferritbildare, varför stålet inte får innehålla mer än max. 4.0 % (Mo + W/2), företrädesvis max. 3.0 % (Mo + W/2), lämpligen max. 2.8 % (Mo + W/2). Ett lämpligt intervall är 2.1-2.6 % (Mo + W/2). Den norninella halten av Mo + W/2 är 2.3 %.The steel's content of Mo + W / 2 must amount to at least 1.5%, preferably at least 1.8% and preferably at least 2.0% in order to give the steel the desired corrosion resistance, in particular good point corrosion resistance, and together with carbon to form the desired amount of carbides. However, molybdenum and tungsten are strong ferrite formers, so the steel must not contain more than max. 4.0% (Mo + W / 2), preferably max. 3.0% (Mo + W / 2), preferably max. 2.8% (Mo + W / 2). A suitable range is 2.1-2.6% (Mo + W / 2). The normal content of Mo + W / 2 is 2.3%.

Volfram ger emellertid inte samma förbättring av korrosionsresistensen och härdbar- heten som molybden. Dessutom krävs på grund av att atomviktsförhållandena dubbelt så stor mängd volfram som molybden, vilket är en nackdel. Halten volfram i stålet begränsas därför till max 1.0 % W. En annan nackdel med volfi'am är att skrot- hanteringen försvåras, dvs utnyttjandet av restprodukter (skrot) som uppstår vid stålets tillverkning och bearbetning till färdig produkt. Därför bör stålet enligt uppfinningen i ett föredraget utförande inte innehålla någon avsiktligt tillsatt mängd volfram, men kan tolereras som en oundviklig förorening i en halt av max. 0.4 %, företrädesvis max 0.3 % i form av restelement härrörande från ingående råvaror vid stålets tillverkning.However, tungsten does not provide the same improvement in corrosion resistance and hardenability as molybdenum. In addition, due to the atomic weight ratios, twice as much tungsten as molybdenum is required, which is a disadvantage. The content of tungsten in the steel is therefore limited to a maximum of 1.0% W. Another disadvantage of vol fi 'am is that scrap handling is made more difficult, ie the utilization of residual products (scrap) that arises during the steel's production and processing into a finished product. Therefore, the steel according to the invention in a preferred embodiment should not contain any intentionally added amount of tungsten, but can be tolerated as an unavoidable impurity in a content of max. 0.4%, preferably a maximum of 0.3% in the form of residual elements derived from the raw materials used in the manufacture of the steel.

Vanadin skall ingå i stålet i en halt av minst 0.1 %, normalt i en halt av 0.5-3.0 %, för att tillsammans med kol och förekommande kväve bilda nämnda MC-karbider, nitrider och/eller karbonitrider i stålets martensitiska grundmassa i härdat och anlöpt tillstånd.Vanadium must be present in the steel at a content of at least 0.1%, normally at a content of 0.5-3.0%, in order to form together with carbon and nitrogen present the said MC carbides, nitrides and / or carbonitrides in the martensitic matrix of the steel in hardened and annealed permission.

Företrädesvis innehåller stålet minst 0.6 % V, lämpligen minst 0.7 % V och max. 2.0, lämpligen max. 1.5 % V. Allra helst bör vanadinhalten ligga i intervallet 0.8-1.2 % V.Preferably the steel contains at least 0.6% V, suitably at least 0.7% V and max. 2.0, preferably max. 1.5% V. Ideally, the vanadium content should be in the range 0.8-1.2% V.

En nominell vanadinhalt är 1.0 % V.A nominal vanadium content is 1.0% V.

N iob är ett element som också kan bilda MC-karbider, nitrider och/eller karbonitrider men härför krävs dubbelt så stor mängd jämfört med vanadin, vilket är en nackdel.Niobium is an element that can also form MC carbides, nitrides and / or carbonitrides, but this requires twice as much compared to vanadium, which is a disadvantage.

Dessutom medför niob att karbiderna, nitriderna och/eller karbonitiriderna får en kantigare form och blir större än rena vanadinkarbider, nitrider och/eller karbonitrider vilket kan initiera brott eller urflisningar och därmed sänka segheten i materialet. Detta 10 15 20 25 521 150 v PI648 kan vara särskilt allvarligt i stålet enligt uppfinningen, vars sammansättning optimerats med syfte att, beträffande materialets mekaniska egenskaper, åstadkomma gott nötningsmotstånd i kombination med hög hårdhet och god duktilitet. Stålet får därför inte innehålla någon avsiktligt tillsatt mängd niob, varför niob får förekomma endast som oundviklig förorening i en halt < 0,1 % Nb, företrädesvis max. 0.05 % Nb, i form av restelement härrörande från ingående råvaror vid stålets tillverkning.In addition, niobium causes the carbides, nitrides and / or carbonitrides to have a more angular shape and become larger than pure vanadium carbides, nitrides and / or carbonitrides, which can initiate fractures or fls and thus lower the toughness of the material. This P21648 can be particularly severe in the steel according to the invention, the composition of which is optimized in order to provide, in terms of the mechanical properties of the material, good abrasion resistance in combination with high hardness and good ductility. The steel must therefore not contain any intentionally added amount of niobium, which is why niobium may only occur as an unavoidable impurity in a content <0.1% Nb, preferably max. 0.05% Nb, in the form of residual elements derived from the raw materials used in the manufacture of the steel.

Utöver de nämnda legeringselementen behöver stålet inte, och bör inte, innehålla några ytterligare legeringselement i signifikanta halter. Vissa element är uttalat oönskade, eftersom de påverkar stålets egenskaper på ett oönskat sätt. Detta gäller t.ex. fosfor som bör hållas på så låg nivå som möjligt, företrädesvis max 0.05 %, helst max. 0.03 %, för att inte påverka stålets seghet negativt. Även svavel är i de flesta avseenden ett oönskat element, men dess negativa inverkan på främst segheten kan väsentligen neutraliseras med hjälp av mangan, som bildar väsentligen harrnlösa mangansulfider och kan därför tolereras i en högsta halt av 0.2 % för att förbättra stålets skärbarhet. F öreträdesvis innehåller stålet dock normalt inte mer än max. 0.1 %, företrädesvis max. 0.05 %, allra helst max. 0.025 % S.In addition to the alloying elements mentioned, the steel need not, and should not, contain any additional alloying elements at significant levels. Some elements are clearly undesirable, as they affect the properties of the steel in an undesirable way. This applies to e.g. phosphorus which should be kept at as low a level as possible, preferably max 0.05%, preferably max. 0.03%, so as not to adversely affect the toughness of the steel. Sulfur is also an undesirable element in most respects, but its negative effect on primarily toughness can be substantially neutralized with the help of manganese, which forms essentially grayless manganese solids and can therefore be tolerated at a maximum content of 0.2% to improve the steel's machinability. Preferably, however, the steel normally does not contain more than max. 0.1%, preferably max. 0.05%, preferably max. 0.025% S.

Ett par föredragna sammansättningar hos stålet enligt uppfinningen anges i Tabell 2 nedan. Stål A är tänkt att användas i första hand för specifikt fixturer och fixturdelar enligt ovan, medan stål B är tänkt att användas i första hand för verktygsformar för formning av föremål av plast samt för hållare för plastformningsverktyg.A couple of preferred compositions of the steel according to the invention are given in Table 2 below. Steel A is intended to be used primarily for specific textures and accessories as above, while steel B is intended to be used primarily for tool molds for molding plastic objects and for holders for plastic molding tools.

Tabell 2 Kemisk sammansättning, vikts- %, rest Fe och andra föroreningar än de tabellen angivna C Si Mn P S Cr M0 W V Ni Cu N A 0.65 0.5 0.3 <.05 <.025 14.5 2.3 <.3 1.0 <.3 <.25 0.1 B 0.90 0.5 0.3 <.05 <.025 16.5 2.3 <.3 1.0 <.3 <.25 0.1 10 15 20 25 30 521 1508 P1648 I ovanstående tabell utgör angivna halter av fosfor, svavel, volfrarn, nickel och koppar maximalt tillåtna halter av dessa ämnen i form av föroreningar i de föredragna sammansättningarna.Table 2 Chemical composition,% by weight, residue Fe and impurities other than those indicated in the table C Si Mn PS Cr M0 WV Ni Cu NA 0.65 0.5 0.3 <.05 <.025 14.5 2.3 <.3 1.0 <.3 <.25 0.1 B 0.90 0.5 0.3 <.05 <.025 16.5 2.3 <.3 1.0 <.3 <.25 0.1 10 15 20 25 30 521 1508 P1648 In the table above, the levels of phosphorus, sulfur, tungsten, nickel and copper are the maximum levels. of these substances in the form of impurities in the preferred compositions.

Stålmaterialets tillverkning innefattar, som ovan nämnts, företrädesvis sprayformning av en stålsmälta till att bilda ett göt, som därefter varrnbearbetas till önskade dimensioner.The manufacture of the steel material comprises, as mentioned above, preferably spray molding of a steel melt to form an ingot, which is then machined to desired dimensions.

Stålets leveranstillstånd är mjukglödgat tillstånd, i vilket stålmaterialet enligt uppfinningen har en hårdhet av 200-280 HB (Brinell-hårdhet), företrädesvis 210-250 HB. Efier maskinbearbetning till önskad förrn, t ex till formen av fixturer eller fixturdetalj er enligt ovan, respektive till att bilda formar att användas för gjutning, extrusion eller formsprutning av plastprodukter, eller till formen av hållare eller andra konstruktiondetaljer, värmebehandlas produkten genom austenitisering vid en temperatur mellan 1000 och l150°C, företrädesvis vid en temperatur mellan 1080 och 1120 °C. En lämplig hålltid vid austenitiseringstemperaturen är 10-30 min. Från nämnda austenitiseringstemperatur kyls stålet till omkring rumstemperatur eller eventuellt lägre, t.ex. genom djupkylning ned till -l96°C för att eliminera restaustenit.The delivery state of the steel is soft annealed state, in which the steel material according to the invention has a hardness of 200-280 HB (Brinell hardness), preferably 210-250 HB. Machining to the desired shape, eg to the shape of xturs or xture details as above, or to form molds to be used for casting, extrusion or injection molding of plastic products, or to the shape of holders or other structural details, the product is heat treated by austenitization at a temperature between 1000 and 150 ° C, preferably at a temperature between 1080 and 1120 ° C. A suitable holding time at the austenitizing temperature is 10-30 minutes. From said austenitization temperature, the steel is cooled to around room temperature or possibly lower, e.g. by deep cooling down to -196 ° C to eliminate residual austenite.

För att uppnå önskat sekundärhårdnande anlöps produkten minst en gång, företrädesvis två gånger, vid en temperatur mellan 150 och 650 °C, företrädesvis vid en temperatur mellan 200 och 250°C (lågtemperaturanlöpning) eller mellan 400 och 600°C (högtemperaturanlöpning). Efter varje sådan anlöpningsbehandling kyls produkten.To achieve the desired secondary hardening, the product is annealed at least once, preferably twice, at a temperature between 150 and 650 ° C, preferably at a temperature between 200 and 250 ° C (low temperature annealing) or between 400 and 600 ° C (high temperature annealing). After each such tempering treatment, the product is cooled.

Hålltiden vid anlöpningstemperaturen kan vara 1 - 10 h.The holding time at the tempering temperature can be 1 - 10 hours.

Ehuru stålmaterialet enligt uppfinningen har utvecklats i första hand för att användas för specifika produkter enligt ovan, skall det inses att stålet kan användas även inom andra områden, där stålmaterialets egenskaper kan vara värdefialla, t.ex. för slitdelar samt andra konstruktionselement än fixturer och hållare av nämnda slag.Although the steel material according to the invention has been developed primarily for use with specific products as above, it should be understood that the steel can also be used in other areas, where the properties of the steel material can be valuable fi all, e.g. for wearing parts and other structural elements other than xt xtures and holders of the kind mentioned.

Ytterligare kännetecken och aspekter på uppfinningen framgår av de efterföljande patentkraven samt av följ ande redovisning av utförda försök. 10 15 20 111643 KORT F1GURBESKRIVN1NG I följ ande redovisning av utförda försök hänvisas till bifogade ritningsfigurer av vilka Fig.1 visar mikrostrukturen hos ett stål enligt uppfinningen, och F ig.2 visar mikrostrukturen hos ett referensstål.Further features and aspects of the invention appear from the appended claims and from the following description of experiments performed. 10 15 20 111643 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In the following description of the experiments performed, reference is made to the accompanying drawings, of which Fig. 1 shows the microstructure of a steel according to the invention, and Fig. 2 shows the microstructure of a reference steel.

EXEMPEL Av en stålsmälta framställdes ett göt genom sprayformning, dimension ø 500 mm, vikt: 2408 kg_ Götets sammansättning enligt utförd kontrollanalys anges i Tabell, stål No 1. I samma tabell har även införts sammansättningar hos studerade referensmaterial.EXAMPLE A ingot was produced from a steel melt by spray molding, dimension ø 500 mm, weight: 2408 kg_ The composition of the ingot according to the control analysis performed is given in Table, steel No 1. In the same table, compositions of studied reference materials have also been introduced.

Tabell 3 Kemisk sammansättning hos studerade stål, vikts-%, rest Fe och andra föroreningar än de i tabellen angivna i oundvikliga halter Stål C Si Mn P S Cr M0 W V Ni Cu N No 1 0.88 0.63 0.30 0.026 0.010 17.1 2.32 0.16 0.96 0.20 0.10 0.11 2 1.04 0.27 0.74 0.018 0.016 17.3 0.62 rLa 0.05 0.09 0.03 0.02 3 0.89 0.52 0.54 0.026 0.001 17.4 0.97 ma. 0.10 na ILa. ILa 4 1.7 0.8 0.3 18 1.0 3.0 0.12 5 1.3 0.3 0.4 18 1.0 1.0 0.06 6 2.2 0.15 0.3 18 2.4 0.9 0.05 7 1.6 0.4 0.5 16 0.8 0.5 0.4 0.11 8 2.7 0.3 0.3 17 2.1 3.4 Co 0.05 1.8 Stål No 2-7 utgör kommersiellt tillgängliga referensmaterial. Stål No 4 är ett stål enligt litteraturuppgifi. I tabell 3 anges analyserade sammansättningar för stål No 2 och 3, respektive nominella sammansättningar för stål No 4-8. Beteckningen n.a.anger att halterna av ifrågavarande ämnen ligger på föroreningsnivå, men att de ej har analyserats. Stål No 1 var, som nämnts, tillverkat genom sprayformning, stål No 2 och 3 på konventionellt sätt och övriga stål pulvermetallurgiskt. 10 15 20 25 30 521 151) 10 P1648 Götet av stål No 1 smiddes till stänger med dimensionerna 200x8O mm och ø 125 mm. Övriga stål var smidda till stänger med dimensioner inom området ø 30- ø 125 mm.Table 3 Chemical composition of studied steels,% by weight, residual Fe and other impurities than those in the table given in unavoidable levels Steel C Si Mn PS Cr M0 WV Ni Cu N No 1 0.88 0.63 0.30 0.026 0.010 17.1 2.32 0.16 0.96 0.96 0.20 0.10 0.11 2 1.04 0.27 0.74 0.018 0.016 17.3 0.62 rLa 0.05 0.09 0.03 0.02 3 0.89 0.52 0.54 0.026 0.001 17.4 0.97 ma. 0.10 on ILa. ILa 4 1.7 0.8 0.3 18 1.0 3.0 0.12 5 1.3 0.3 0.4 18 1.0 1.0 0.06 6 2.2 0.15 0.3 18 2.4 0.9 0.05 7 1.6 0.4 0.5 16 0.8 0.5 0.4 0.11 8 2.7 0.3 0.3 17 2.1 3.4 Co 0.05 1.8 Steel No 2-7 constitutes commercially available reference materials. Steel No 4 is a steel according to literature fi. Table 3 shows analyzed compositions for steels No 2 and 3, and nominal compositions for steels No 4-8, respectively. The designation states that the levels of the substances in question are at the level of pollution, but that they have not been analyzed. Steel No 1 was, as mentioned, manufactured by spray molding, steels No 2 and 3 in a conventional manner and other steels powder metallurgically. 10 15 20 25 30 521 151) 10 P1648 The ingot of steel No 1 was forged into bars with the dimensions 200x8O mm and ø 125 mm. Other steels were forged into rods with dimensions in the range ø 30- ø 125 mm.

Materialen undersöktes med avseende på: 0 Mikrostruktur 0 Hårdhet 0 Duktilitet 0 Nötningsresistens 0 Korrosionsresistens Mikrostruktur Mikrostrukturen hos stängema av stålet No 1 studerades i härdat och anlöpt tillstånd, TA = 1120 °C/30 min + 525 °C/2x2h, i centrum och jämfördes med motsvarande i härdat och anlöpt tillstånd för ett av referensmaterialen, stål No 2. Fig. 1 visar mikrostrukturen hos stål No 1; en förhållandevis jämn struktur, som innehöll ca 10 vol-%, förhållandevis jämnt fördelade karbider, nitrider, och/eller karbonitrider, huvudsakligen kromkarbider, nitrider och/eller karbonitrider, M7C3 (ca 9 vol-%) och en mindre andel vanadin- karbider, nitrider, och/eller karbonitrider. Referensmaterialet, som visas i Fig. 2, hade ett väsentligt grövre karbidnätverk, som försämrar segheten/duktiliteten. m Hårdheten uppmättes dels i mjukglödgat tillstånd (Brinell-hårdhet, HB), dels i härdat och högtemperaturanlöpt tillstånd för samtliga stål, varvid väsentligen samma vänne- behandling tillämpades för stål No 1 enligt ovan. De erhållna värdena från utförda experiment samt fi'ån litteraturdata, avrundade till heltal, anges i efterföljande Tabell 5. I samma tabell har även införts de relativa värdena för tryckhållfastheten, som är proportionell mot hårdheten. Vid denna relativa jämförelse mellan de undersökta stålen har bästa värde (utmärkt bra) tilldelats värdet 5 och sämsta värde (svaghet i jämförelsen mellan stålen) tilldelats värdet 1. För övrigt hänvisas till förklaringen under tabellen.The materials were examined for: 0 Microstructure 0 Hardness 0 Ductility 0 Abrasion resistance 0 Corrosion resistance Microstructure The microstructure of the bars of steel No 1 was studied in hardened and tempered state, TA = 1120 ° C / 30 min + 525 ° C / 2x2h, in the center and compared with the corresponding in hardened and tempered state for one of the reference materials, steel No 2. Fig. 1 shows the microstructure of steel No 1; a relatively uniform structure, containing about 10% by volume, relatively evenly distributed carbides, nitrides, and / or carbonitrides, mainly chromium carbides, nitrides and / or carbonitrides, M7C3 (about 9% by volume) and a minor proportion of vanadium carbides, nitrides, and / or carbonitrides. The reference material, shown in Fig. 2, had a significantly coarser carbide network, which impairs the toughness / ductility. m The hardness was measured partly in a soft annealed state (Brinell hardness, HB), partly in a hardened and high-temperature tempered state for all steels, whereby essentially the same friendly treatment was applied for steel No 1 as above. The values obtained from experiments performed as well as fi 'from literature data, rounded to integers, are given in the following Table 5. In the same table, the relative values for the compressive strength, which is proportional to the hardness, have also been entered. In this relative comparison between the examined steels, the best value (excellent) has been assigned the value 5 and the worst value (weakness in the comparison between the steels) has been assigned the value 1. For more information, see the explanation below in the table.

Duktilitet Slagprovning utfördes i längsriktningen med oanvi sade provstavar vid rumstemperatur efter ovanstående värmebehandling. För stål No 1 och No 4 noterades en upptagen 10 15 20 25 30 521 15011 Pl648 t.. U» slagenergi av 26 J, respektive 30 J. Dessa resultat har vid den relativa jämförelsen mellan de undersökta stålen tilldelats värdet 2, respektive 3. Övriga jämförelsevärden på duktiliteten i Tabell 5 utgör uppskattningar, baserade på stålens undersökta mikro- strukturer och karbidhalter Nötningsresistens Abrasiv nötningsprovning utfördes i materialens längsriktning med SiOg-papper enligt pinne-mot-pinne-metoden efter samma värmebehandling som ovan. För stål No 1 noterades en awerkad materialmängd av 8.9 g/min. För stål No 2 och 4 var motsvarande värden 15.0 g/min, respektive 10.5 g/min. Dessa resultat har i Tabell 5 tilldelats värdena 4, 1 respektive 3. Övriga värden i Tabell 5 utgör uppskattningar, baserade på stålens undersökta mikrostrukturer och karbidhalter.Ductility Impact testing was performed in the longitudinal direction with unspecified test rods at room temperature after the above heat treatment. For steels No 1 and No 4, a recorded 10 15 20 25 30 521 15011 Pl648 t .. U »impact energy of 26 J and 30 J, respectively, were noted. Other comparative values of ductility in Table 5 are estimates based on the steel's examined microstructures and carbide contents. Abrasion resistance Abrasive abrasion testing was performed in the longitudinal direction of the materials with SiO 2 paper according to the stick-to-stick method after the same heat treatment as above. For steel No 1, an uncut material amount of 8.9 g / min was noted. For steels No 2 and 4, the corresponding values were 15.0 g / min and 10.5 g / min, respectively. These results have in Table 5 been assigned values 4, 1 and 3, respectively. Other values in Table 5 constitute estimates, based on the steel's examined microstructures and carbide contents.

Korrosionsresistens Korrosionsresistensen for stål No 1,2,4-6 och 8 uppmättes via upptagning av polarisationskurvori 0,05 M H2SO4 i stålens högtemperaturanlöpta, 525 °C, tillstånd.Corrosion resistance The corrosion resistance of steels No 1,2,4-6 and 8 was measured via the uptake of a polarization curve of 0.05 M H2SO4 in the high temperature tempered steel, 525 ° C, state.

Resultaten framgår av Tabell 4, som anger uppmätt korrosionsström ik, vid den aktiva toppen på polarisationskurvan. Ju mindre strömmen är, desto bättre är korrosions- resistensen.The results are shown in Table 4, which indicates measured corrosion current ik, at the active peak of the polarization curve. The smaller the current, the better the corrosion resistance.

Tabell 4 Uppmätt polarisationsström, ik, , vid upptagning av polarisationskurvor.Table 4 Measured polarization current, ik,, when recording polarization curves.

Stål No 1 2 4 5 6 8 ih 1,5 25 12 15- 40 60 75 Det bör observeras att valet av austenitiseringstemperatur kan påverka mätningen. För stål No 2 kan anlöpningen vid 525 °C eventuellt också ha givit ett för högt värde på korrosionsströmmen, eftersom detta stål normalt anlöps vid 500 °C. Dock må de uppmätta värdena kunna ligga till grund for den relativa värdering mellan stålens korrosionsresistens som gjorts i Tabell 5. I denna tabell har även införts uppskattade relativa värden på korrosionsresistensen hos stålen 3 och 7, baserade på halten av kol, krom, vanadin och molybden i dessa stål. 10 15 20 521 150 12 P1648 I Tabell 5 har också införts relativa värden på homogenitet, skärbarhet , vänne- behandlingsrespons och tillverkningsekonomi. De relativa värdena på homogeniteten har bestämts genom mikrostrukturstudier. Skärbarheten hos stål bestäms generellt av stålets hårdhet i mjukglödgat tillstånd, karbidhalt, karbidstorlek och karbidtyp (karbidhårdhet). Baserat på de kunskaper som erhållits genom studier av dessa parametrar har de relativa skärbarhetsvärdena uppskattats. Med värmebehandlings- respons förstås sådana egenskaper som förmågan hos stålen att kunna härdas till önskad hårdhet från måttligt höga austenitiseringstemperaturer, behovet av eventuell djup- kylning, liksom nivån på den nödvändiga anlöpningstemperaturen, som helst bör vara minst 250°C men inte högre än 550°C, vilka egenskaper ligger till grund för den relativa värderingen av värmebehandlingsresponsen i Tabell 5. Vid bedömningen av tillverkningsekonomi har inte endast tillverkningen av göt respektive slabs eller blooms beaktats utan de totala kostnaderna fram till färdig produkt. Det torde vara odiskutabelt att pulvermetallurgisk tillverkning är dyrast, som därför tilldelats relativa värdet 1. Det har vidare bedömts att de totala kostnadema för konventionell tillverkning av de kvalificerade stål som det här är fråga om, är högre än de totala kostnadema för tillverkning som innefattar sprayformning av göt. Konventionell tillverkning har därför tilldelats värde 2 medan sprayformningsbaserad tillverkning har fått relativa värdet 3.Steel No 1 2 4 5 6 8 ih 1,5 25 12 15- 40 60 75 It should be noted that the choice of austenitization temperature can affect the measurement. For steel No 2, the tempering at 525 ° C may also have given too high a value for the corrosion current, since this steel is normally tempered at 500 ° C. However, the measured values may form the basis for the relative valuation between the corrosion resistance of the steels made in Table 5. Estimated relative values of the corrosion resistance of steels 3 and 7, based on the content of carbon, chromium, vanadium and molybdenum, have also been introduced. in these steels. 10 15 20 521 150 12 P1648 In Table 5, relative values of homogeneity, cutability, friend treatment response and manufacturing economy have also been introduced. The relative values of homogeneity have been determined by microstructure studies. The machinability of steel is generally determined by the hardness of the steel in the soft annealed state, carbide content, carbide size and carbide type (carbide hardness). Based on the knowledge obtained through studies of these parameters, the relative machinability values have been estimated. Heat treatment response means such properties as the ability of the steels to harden to the desired hardness from moderately high austenitization temperatures, the need for possible deep cooling, as well as the level of the required tempering temperature, which should preferably be at least 250 ° C but not higher than 550 ° C, which properties form the basis for the relative evaluation of the heat treatment response in Table 5. In the assessment of manufacturing economy, not only the production of ingots or slabs or blooms has been taken into account, but the total costs up to the finished product. It is undisputed that powder metallurgical production is the most expensive, which has therefore been assigned a relative value of 1. It has further been estimated that the total costs of conventional production of the qualified steels in question are higher than the total costs of production involving spray molding. of ingot. Conventional manufacturing has therefore been assigned a value of 2, while spray-forming manufacturing has been given a relative value of 3.

Tabell 5 Hårdheter samt relativ jämförelse av egenskaper för undersökta stål.Table 5 Hardnesses and relative comparison of properties for investigated steels.

Stå] Hård Hård Tryek- Dukfi- Abr. Kerr- Hemø- Skär Vame- Tillverk- No her her hållfaszher liter nömmgs- resistens genizer barher beh. nings- (HB) (HRC) resfszers respons ekonomi 1 223 60 3 2 4 5 4 5 2 3 2 240 57 1 1 1 4 1 4 3 2 3 220 57 1 1 1 4 1 4 1 2 4 240 60 3 3 3 3 5 3 3 1 5 270 58 2 5 2 4 5 4 4 1 6 255 61 3 4 3 1 5 4 5 1 7 240 <60 2 4 2 4 5 4 3 1 8 270 66 5 2 5 1 5 1 2 1 10 15 Pl648 I Tabell 5 betyder i jämförelsen mellan stålens egenskaper: 5 = utmärkt god for avsedda applikationer 77 77 4 = mycket god ” 3 _; 77 77 77 z== godkänd ” ” ” 1 _: 77 77 77 I jämförelsen mellan stålen har stålet No 1 erhållit högsta totala värdesumma = 28 och ingen egenskap har bedömts som svag, vilket indikerar att stålet har en god egenskaps- profil. Stålet No 1 har en sammansättning som ligger inom ramen for en vid aspekt på uppfinningen, men som något avviker från de företrädesvis valda sammansättningarna for de i forsta hand tänkta applikationema. Det bedöms att den goda egenskapsprofilen ytterligare optimeras for dessa applikationer genom de företrädesvis valda samman- sättningarna. 521 150Stand] Hard Hard Print- Cloth fi- Abr. Kerr- Hemø- Skär Vame- Tillverk- No her her haldfaszher liter nömmgs- resistens genizer barher beh. (HB) (HRC) resfszers response economy 1 223 60 3 2 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 10 15 Pl648 In Table 5, in the comparison between the properties of the steels, means: 5 = excellent for intended applications 77 77 4 = very good ”3 _; 77 77 77 z == approved ”” ”1 _: 77 77 77 In the comparison between the steels, the steel No 1 has received the highest total value sum = 28 and no property has been assessed as weak, which indicates that the steel has a good property profile. The steel No 1 has a composition which is within the scope of a broad aspect of the invention, but which deviates somewhat from the preferably selected compositions for the primarily intended applications. It is judged that the good property profile is further optimized for these applications through the preferably selected compositions. 521 150

Claims (26)

10 15 20 25 30 521 150 14 P1648 PATENTKRAV10 15 20 25 30 521 150 14 P1648 PATENT REQUIREMENTS 1. Stålmaterial med gott korrosionsmotstånd, k ä n n e t e c k n at av att det har följande kemiska sammansättning i vikts-%: 0.7-1.6 (C +N), därav max 0.3 N 0.1-2.0 Si 0.1-1,5 Mn 14-19 Cr Från spår till max 1.0 Ni 1.5-4.0 (Mo + W/2), dock minst 1.0 Mo och max 1.0 W 0.5-3.0 V < 0.1 Nb från spår till max 0.2 S rest jäm och föroreningar i normala halterSteel material with good corrosion resistance, characterized in that it has the following chemical composition in% by weight: 0.7-1.6 (C + N), of which max 0.3 N 0.1-2.0 Si 0.1-1.5 Mn 14-19 Cr From track to max 1.0 Ni 1.5-4.0 (Mo + W / 2), however at least 1.0 Mo and max 1.0 W 0.5-3.0 V <0.1 Nb from track to max 0.2 S residual iron and impurities in normal concentrations 2. Stålmaterial enligt krav l, k ä n n e t e c k n at av att det efter härdning och anlöpning har en hårdhet av 52-64 HRC och en mikrostruktur som innehåller 5-12 vol- % karbider, nitrider, och/eller karbonitrider innefattande 4-10 vol-% MvCg-karbider, nitrider och/eller karbonitrider, där M huvudsakligen utgörs av krom, och 03-3 .O vol-% MC-karbider, nitrider och/eller karbonitrider, där M huvudsakligen utgörs av vanadin, i en matrix som väsentligen utgörs av anlöpt martensit.Steel material according to claim 1, characterized in that after curing and tempering it has a hardness of 52-64 HRC and a microstructure containing 5-12% by volume of carbides, nitrides, and / or carbonitrides comprising 4-10 vol. -% MvCg carbides, nitrides and / or carbonitrides, where M consists mainly of chromium, and 03-3. consists of tarred martensite. 3. Stålmaterial enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n at av att det innehåller 0.6-1. 14 C, företrädesvis 0.7-1.0 C.Steel material according to claim 1 or 2, characterized in that it contains 0.6-1. 14 ° C, preferably 0.7-1.0 ° C. 4. Stålmaterial enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n at av att det innehåller O.15-1.0, företrädesvis 0.3-1.0, lämpligen 0.3-0.8 Si.Steel material according to any one of claims 1-3, characterized in that it contains O.15-1.0, preferably 0.3-1.0, preferably 0.3-0.8 Si. 5. Stålmaterial enligt något av kraven 1-4, k ä n n et e c k n a t av att det innehåller max. 1.0, företrädesvis max. 0.6, lämpligen 0.2-0.5 Mn. 10 15 20 25 30 521 150 15 Pl6485. Steel material according to any one of claims 1-4, characterized in that it contains max. 1.0, preferably max. 0.6, preferably 0.2-0.5 Mn. 10 15 20 25 30 521 150 15 Pl648 6. Stålmaterial enligt något av kraven 1-5, k ä n n et e c k n at av att det innehåller 14-18 Cr.Steel material according to any one of claims 1-5, characterized in that it contains 14-18 Cr. 7. Stålmaterial enligt något av kraven 1-6, k ä n n e t e c k n at av att det innehåller 14-15 Cr och 0.55-0.75 C.Steel material according to any one of claims 1-6, characterized in that it contains 14-15 Cr and 0.55-0.75 C. 8. Stålmaterial enligt något av kraven 1-6, k ä n n et e c k n a t av att det innehåller 16-17 Cr och 0.8-1.0 C.Steel material according to any one of claims 1-6, characterized in that it contains 16-17 Cr and 0.8-1.0 C. 9. Stålmaterial enligt något av kraven 1-8, k ä n n e t e c k n a t av att det innehåller 1.8-3.0, företrädesvis 2.0-2.8, lämpligen 2.1-2.6 (Mo + W/29.Steel material according to any one of claims 1-8, characterized in that it contains 1.8-3.0, preferably 2.0-2.8, preferably 2.1-2.6 (Mo + W / 29. 10. Stålmaterial enligt något av kraven 1-9, k ä n n et e c k n at av att det innehåller max 0.4 W.Steel material according to one of Claims 1 to 9, characterized in that it contains a maximum of 0.4 W. 11. Stålmaterial enligt något av kraven 1-10, k ä n n e t e c k n at av att det innehåller 0.6-2.0, företrädesvis 0.7-l.5, lämpligen 0.8-1.2 V.Steel material according to any one of claims 1-10, characterized in that it contains 0.6-2.0, preferably 0.7-1.5, preferably 0.8-1.2 V. 12. Stålmaterial enligt något av kraven 1-11, k ä n n e t e c k n at av att det innehåller max 0.05 Nb.Steel material according to one of Claims 1 to 11, characterized in that it contains a maximum of 0.05 Nb. 13. Stålmaterial enligt något av kraven 1-12, k ä n n e t e c k n at av att det innehåller max 0.15 N, företrädesvis 0.04-0.l2 N.Steel material according to any one of claims 1-12, characterized in that it contains a maximum of 0.15 N, preferably 0.04-0.l2 N. 14. Stålmaterial enligt något av kraven l-13, k ä n n e t e c k n at av att det innehåller max 0.1 S.Steel material according to one of Claims 1 to 13, characterized in that it contains a maximum of 0.1 S. 15. Stålmaterial enligt krav 14, k ä n n e t e c k n at av att det innehåller max 0.05, företrädesvis max 0.025 S.Steel material according to claim 14, characterized in that it contains a maximum of 0.05, preferably a maximum of 0.025 S. 16. Stålmaterial enligt något av kraven 1-15, k ä. n n e t e c k n at av att det innehåller max 0.4, företrädesvis max 0.3 Ni. 10 15 20 25 30 521 l5Û m P 1648Steel material according to one of Claims 1 to 15, characterized in that it contains a maximum of 0.4, preferably a maximum of 0.3 Ni. 10 15 20 25 30 521 l5Û m P 1648 17. Stålmaterial enligt något av kraven 2-16, k ä n n e t e c k n at av att det har härdats genom austenitisering vid 1000-1150°C, företrädesvis vid 1080-1120°C , avkylts och därefter anlöpts vid 150-650 °C, företrädesvis vid en temperatur av mellan 200 och 250°C eller mellan 400 och 600°C.Steel material according to any one of claims 2-16, characterized in that it has hardened by austenitization at 1000-1150 ° C, preferably at 1080-1120 ° C, cooled and then annealed at 150-650 ° C, preferably at a temperature of between 200 and 250 ° C or between 400 and 600 ° C. 18. Stålmaterial enligt något av kraven 2 och 17, k ä n n e t e c k n at av att det har en hårdhet av 58-63 HRC, företrädesvis 59-62 HRC.Steel material according to any one of claims 2 and 17, characterized in that it has a hardness of 58-63 HRC, preferably 59-62 HRC. 19. Stålmaterial enligt krav 1 eller något av kraven 3-16, k ä n n e t e c k n a t av att det är mjukglödgat och att det i mjukglödgat tillstånd har en hårdhet av 200-300 HB (Brinell-hårdhet).Steel material according to claim 1 or any of claims 3-16, characterized in that it is soft annealed and that in the soft annealed state it has a hardness of 200-300 HB (Brinell hardness). 20. Användning av ett stålmaterial enligt krav 19 för tillverkning av konstruktions- element avsedda att efier härdning och anlöpning användas i korrosiva och abrasivt slitande miljöer.Use of a steel material according to claim 19 for the manufacture of structural elements intended for use in curing and tempering in corrosive and abrasively abrasive environments. 21. Användning enligt krav 20 av ett stål enligt krav 7 för fixturer eller fixturdetaljer för arbetsobjekt som bearbetas i vattenbad i erosionsmaskiner, innefattande gnistbearbetningsmaskiner.Use according to claim 20 of a steel according to claim 7 for xtexteries or xtexture details for work objects processed in water baths in erosion machines, including spark machining machines. 22. Användning av ett stålmaterial enligt krav 20 av ett stål enligt krav 8 för tillverkning av plastformverktyg.Use of a steel material according to claim 20 of a steel according to claim 8 for the manufacture of plastic molding tools. 23. Användning av ett stålmaterial enligt krav 20 av ett stål enligt krav 8 för tillverkning av hållare för plastformverktyg.Use of a steel material according to claim 20 of a steel according to claim 8 for the manufacture of holders for plastic molding tools. 24. Fixtur eller fixturdetalj för metalliska arbetsobj ekt avsedda att bearbetas i vattenbad i erosionsmaskiner, innefattande gnistbearbetningsmaskiner, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda ñxtur eller fixturdetalj består av ett stålmaterial enligt krav 7 och något av kraven 17-18. P1648 5 2 1 1 5 Û 17Fixture or aljxture detail for metallic work objects intended to be processed in water baths in erosion machines, including spark processing machines, characterized in that said ñxture or xt xture part consists of a steel material according to claim 7 and any of claims 17-18. P1648 5 2 1 1 5 Û 17 25. Plastfotmverktyg, k ä n n et e c k n at av att det består av ett stålmaterial enligt krav 8 och något av kraven 17-18.Plastic footing tool, characterized in that it consists of a steel material according to claim 8 and any of claims 17-18. 26. Hållare for plastformverktyg, k ä n n et e c k n at av att det består av ett stålmaterial enligt krav 8 och något av kraven 17-18.Holder for plastic molding tools, characterized in that it consists of a steel material according to claim 8 and any one of claims 17-18.
SE0200430A 2002-02-15 2002-02-15 Steel material containing carbides and use of this material SE521150C2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0200430A SE521150C2 (en) 2002-02-15 2002-02-15 Steel material containing carbides and use of this material
PCT/SE2003/000224 WO2003069009A1 (en) 2002-02-15 2003-02-12 Steel material containing carbides and use of the material
AU2003206341A AU2003206341A1 (en) 2002-02-15 2003-02-12 Steel material containing carbides and use of the material
TW92104786A TW200417613A (en) 2002-02-15 2003-03-06 Stell material containing carbides and use of the material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0200430A SE521150C2 (en) 2002-02-15 2002-02-15 Steel material containing carbides and use of this material

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0200430D0 SE0200430D0 (en) 2002-02-15
SE0200430L SE0200430L (en) 2003-08-16
SE521150C2 true SE521150C2 (en) 2003-10-07

Family

ID=20286958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0200430A SE521150C2 (en) 2002-02-15 2002-02-15 Steel material containing carbides and use of this material

Country Status (4)

Country Link
AU (1) AU2003206341A1 (en)
SE (1) SE521150C2 (en)
TW (1) TW200417613A (en)
WO (1) WO2003069009A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1736563A1 (en) 2005-06-23 2006-12-27 Sintec HTM AG Steel alloy
SE528991C2 (en) * 2005-08-24 2007-04-03 Uddeholm Tooling Ab Steel alloy and tools or components made of the steel alloy
WO2015124169A1 (en) * 2014-02-18 2015-08-27 Schmiedewerke Gröditz Gmbh Chromium steel for machine parts subject to strong wear, in particular pelletization matrices
CN104002112B (en) * 2014-05-20 2017-01-11 滁州迪蒙德模具制造有限公司 Method for machining die
EP3848478A4 (en) * 2018-09-04 2021-11-24 Tohoku University Iron-based alloy and method for producing iron-based alloy

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3257649B2 (en) * 1993-05-13 2002-02-18 日立金属株式会社 High toughness high speed steel member and method of manufacturing the same
SE514226C2 (en) * 1999-04-30 2001-01-22 Uddeholm Tooling Ab Cold working tools of steel, its use and manufacture
SE516934C2 (en) * 1999-10-05 2002-03-26 Uddeholm Tooling Ab Steel material, its use and manufacture
SE518678C2 (en) * 2001-03-06 2002-11-05 Uddeholm Tooling Ab Objects made of steel

Also Published As

Publication number Publication date
TW200417613A (en) 2004-09-16
SE0200430D0 (en) 2002-02-15
AU2003206341A1 (en) 2003-09-04
WO2003069009A1 (en) 2003-08-21
SE0200430L (en) 2003-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101360922B1 (en) Cold work steel and cold work tool
US20060285992A1 (en) Steel for a plastic molding die
CA2869798C (en) Method for producing plastic molds made from martensitic chromium steel and plastic mold
EP3216890B1 (en) Mold steel and mold
RU2266347C2 (en) Alloyed tool steel, tool for plastic formation and hardened blank
KR100449942B1 (en) Steel repairable by welding for the manufacture of moulds for plastics
KR101518723B1 (en) Cold-work tool steel article
KR102242475B1 (en) Steel for mold
JP5186878B2 (en) Steel for plastic molds and plastic molds
JP2013023708A (en) Prehardened steel for plastic molding die
SE521150C2 (en) Steel material containing carbides and use of this material
KR100685544B1 (en) Steel material, its use and its manufacture
KR100903714B1 (en) Steel article
KR100831823B1 (en) Holders and holder details for plastic moulding tools, and steel for holders and holder details
US20040094239A1 (en) Steel article
KR20200071037A (en) Low phosphorus, zirconium micro-alloyed, fracture resistant stell alloys
SE518958C2 (en) Steel article used as mold tools, consists of alloy of preset elements and has micro-structure containing carbides of specific type, obtained by spray forming ingot
AU715927B2 (en) Steel alloy, steel product and use thereof
JP2000313934A (en) Stainless spheroidized carbide cast iron
JP2011132577A (en) Preharden steel for plastic-molding die
JP2017166066A (en) Steel for mold and mold
SE529820C2 (en)
AU2002235078A1 (en) Steel article
SE522475C2 (en) Cold work steel for use in manufacturing e.g. cold forging tool, comprises carbon, silicon-aluminum, manganese, chromium, molybdenum-tungsten, vanadium, niobium, titanium, zirconium, cobalt, nickel, and iron and impurities

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed