SE528680C2 - Ferritic lead-free stainless steel alloy - Google Patents
Ferritic lead-free stainless steel alloyInfo
- Publication number
- SE528680C2 SE528680C2 SE0401686A SE0401686A SE528680C2 SE 528680 C2 SE528680 C2 SE 528680C2 SE 0401686 A SE0401686 A SE 0401686A SE 0401686 A SE0401686 A SE 0401686A SE 528680 C2 SE528680 C2 SE 528680C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- entry
- row
- weight
- good
- align
- Prior art date
Links
- 229910001256 stainless steel alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 31
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 description 47
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 34
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 14
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 12
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 12
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 12
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 10
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 10
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 10
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 10
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000012925 reference material Substances 0.000 description 9
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 8
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 6
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 5
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 4
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- -1 chromium carbides Chemical class 0.000 description 3
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 3
- 206010001497 Agitation Diseases 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 2
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018663 Mn O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001215 Te alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000004881 precipitation hardening Methods 0.000 description 1
- 238000013102 re-test Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
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)
Abstract
Description
25 30 528 680 US 6 033 625 beskriver en ferritisk, rostfri stållegering legerad med bly, tellur, selen, koppar och svavel som skärbarhetsförbättrade tillsatser och molybden som korrosionsförbättrande tillsats. PFiE-värdet är i denna legering minst 19. Även JP 2001098352 A beskriver en ferritisk, rostfri stållegering legerad med svavel som skärbarhetsförbättrande tillsats. Denna legering kan också innehålla tillsatser av tellur, bly, selen eller vismut. U.S. Pat. The PFiE value in this alloy is at least 19. JP 2001098352 A also describes a ferritic, stainless steel alloy alloyed with sulfur as an excitability-enhancing additive. This alloy may also contain additives of tellurium, lead, selenium or bismuth.
Vidare beskriver JP 10130794 A en ferritisk, rostfri stållegering, med koppar, svavel, bly, selen och tellur som skärbarhetsförbättrande tillsatser och molybden som korrosionsförbättrande tillsats. PFiE-värdet är i denna legering minst 20.Furthermore, JP 10130794 A describes a ferritic, stainless steel alloy, with copper, sulfur, lead, selenium and tellurium as cutability enhancing additives and molybdenum as corrosion enhancing additive. The PFiE value in this alloy is at least 20.
Sammanfattning av uppfinningen Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en ferritisk rostfri stållegering med förbättrad skärbarhet.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a ferritic stainless steel alloy with improved machinability.
Ytterligare ett syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en stållegering vilken uppfyller kraven enligt gällande och eventuellt kommande miljölagstiftning, men trots detta inneha egenskaper såsom god skärbarhet och god korrosionsbeständighet, jämfört med den idag inom det aktuella omrâdet dominerande stàllegeringen.A further object of the present invention is to provide a steel alloy which meets the requirements of current and possibly future environmental legislation, but nevertheless possesses properties such as good machinability and good corrosion resistance, compared with the steel alloy currently dominant in the relevant field.
Detta syfte uppfylls enligt föreliggande uppfinning med en ferritisk, rostfri stållegering innehållande (l vikts-%): C s 0.1 Si s 2 Mn 0.1-Z S 0.1-0.4 Cr 16-25 Ni s 2 Mo 1 -5 10 15 20 25 30 528 680 Cu 0.5-2 X 0.01-0.5 och/eller REM 0.01 -1 resten Fe samt föroreningar, där X är (2*Te + 1*Se + 1*Bi).This object is achieved according to the present invention with a ferritic, stainless steel alloy containing (1% by weight): C s 0.1 Si s 2 Mn 0.1-ZS 0.1-0.4 Cr 16-25 Ni s 2 Mo 1 -5 10 15 20 25 30 528 680 Cu 0.5-2 X 0.01-0.5 and / or REM 0.01 -1 the residue Fe and impurities, where X is (2 * Te + 1 * See + 1 * Bi).
Förutom föroreningar kan regeringen även innehålla tillsatser av ämnena Ca , Sn och B.In addition to pollutants, the government may also contain additives of the substances Ca, Sn and B.
Figurförteckning Figur 1 visar antalet hål borrade med en och samma hàrdmetallborr för material enligt uppfinningen jämfört med referensmaterialet, 20Cr2Mo.List of figures Figure 1 shows the number of holes drilled with one and the same cemented carbide drill for materials according to the invention compared with the reference material, 20Cr2Mo.
Detaljerad beskrivning av uppfinningen Uppfinningen ska nu beskrivas mer i detalj. Samtliga exemplifierade sammansättningar ska anses vara exempel och därmed inte begränsande för uppfinningen enligt föreliggande ansökan.Detailed description of the invention The invention will now be described in more detail. All exemplified compositions are to be considered as exemplary and thus not limiting of the invention of the present application.
Uppfinningen enligt ansökan avser en ferritisk rostfri stållegering med följande sammansättning, samtliga halter i vikts-°/°: C s 0.1 Si s 2 Mn O.1-2 s o.1-o.4 Cr 16-25 Ni s 2 Mo 1-5 Cu 0.5-2 Ca s 0.006 Sn s 0.15 B s 0.02 X 0.01-0.5 och/eller REM 0.01-1 resten Fe samt föroreningar, där X är (2*Te + 1*Se + t*Bi). 10 15 20 25 30 528 680 Svavel (S) ökar skärbarheten genom bildande av sulfider, t.ex. MnS och CrS.The invention according to the application relates to a ferritic stainless steel alloy with the following composition, all concentrations in weight ° / °: C s 0.1 Si s 2 Mn O.1-2 s o.1-o.4 Cr 16-25 Ni s 2 Mo 1 -5 Cu 0.5-2 Ca s 0.006 Sn s 0.15 B s 0.02 X 0.01-0.5 and / or REM 0.01-1 the residue Fe and impurities, where X is (2 * Te + 1 * Se + t * Bi). 10 15 20 25 30 528 680 Sulfur (S) increases the cuttability by formation of sulphides, e.g. MnS and CrS.
Dessa sulfider har en förmåga att kunna deformeras plastiskt under bearbetning. De sänker bearbetningskostnaden och verktygsförslitningen.These sulphides have the ability to be plastically deformed during processing. They reduce machining costs and tool wear.
Höga halter av svavel kan dock leda till problem vid varmbearbetning och minska korrosionsmotståndet. Svavelhalten bör inte överskrida max 0,4 vikts- %, halten bör vara mellan 0,05 och 0,4 vikts-%, företrädesvis ligga i intervallet 0,1 till 0,4 vikts-%, helst i intervallet 0,15-0,35 vikts-%.However, high levels of sulfur can lead to hot working problems and reduce corrosion resistance. The sulfur content should not exceed a maximum of 0.4% by weight, the content should be between 0.05 and 0.4% by weight, preferably in the range 0.1 to 0.4% by weight, preferably in the range 0.15-0. , 35% by weight.
Tellur (Te) är en relativt vanlig tillsats för att modifiera sulfidinneslutningarnas form. Tellur reagerar med mangan och förändrar MnS-inneslutningarnas morfologi. Höga halter av tellur kan ge upphov till dålig varmbearbetbarhet, speciellt om förhållandet mellan tellur och mangan är lågt. Tellur bör inte tillsättas i halter över 0,2 vikts-% och bör ligga i intervallet 0,01 vikts-% till 0,2 vikts-%, företrädesvis i intervallet 0,01 till 0,015 vikts-°/°, helst i intervallet 0,01 till 0,1 vikts-%. Även selen (Se) och vismut (Bi) kan tillsättes för samma ändamål. För att få önskat resultat ska halten 2*Te+Se+Bi ligga inom intervallet 0,01-0,5 vikts-%, företrädesvis 0,02-0,4 vikts-%, helst 0,02-0,2 vikts-%.Tellurium (Te) is a relatively common additive to modify the shape of sulfide inclusions. Tellurium reacts with manganese and changes the morphology of MnS inclusions. High levels of tellurium can give rise to poor hot workability, especially if the ratio of tellurium to manganese is low. Tellurium should not be added in concentrations above 0.2% by weight and should be in the range of 0.01% by weight to 0.2% by weight, preferably in the range 0.01 to 0.015% by weight / °, preferably in the range 0 .01 to 0.1% by weight. Selenium (Se) and bismuth (Bi) can also be added for the same purpose. To obtain the desired result, the content 2 * Te + Se + Bi should be in the range 0.01-0.5% by weight, preferably 0.02-0.4% by weight, preferably 0.02-0.2% by weight. %.
Mangan (Mn) påverkar sulfidernas inneslutningsmorlologi, det bildas MnS som ger materialet bättre skärbarhet. Mangan är också en austenitstabilisator, vilket medför att manganhalten mäste hållas låg. Manganhalten i rostfria stål begränsas vanligen av att korrosionsbeständigheten påverkas negativt vid stigande manganhalt. Mangan bör inte tillsättas i halter över 2,0 vikts-% och bör ligga i intervallet 0,1 till 2,0 vikts-%, företrädesvis i intervallet 0,2 til|1,5 vikts-%, helst i intervallet 0,4 till1,5 vikts-°/°.Manganese (Mn) affects the containment morphology of the sulphides, MnS is formed which gives the material better cutability. Manganese is also an austenite stabilizer, which means that the manganese content must be kept low. The manganese content in stainless steels is usually limited by the fact that the corrosion resistance is negatively affected by rising manganese content. Manganese should not be added in concentrations above 2.0% by weight and should be in the range 0.1 to 2.0% by weight, preferably in the range 0.2 to | 1.5% by weight, preferably in the range 0.4 to 1.5% by weight / °.
Krom (Cr) är ett mycket väsentligt legeringselement beträffande materialets korrosionsbeständighet. Det beror pà kroms förmåga att bilda ett passivt lager CrgOß på stålets yta. För att erhålla ferritisk struktur bör kromhalten överstiga 16 vikts-%. För att materialet ska få god beständighet mot punktkorrosion krävs en kromhalt på minst 19 vikts-°/°. Därför bör kromhalten ligga i intervallet 10 15 20 25 30 528 680 16 till 25 vikts-%, företrädesvis ligga i intervallet 18 till 22 vikts-%, helst i intervallet 19 till 21 vikts-%.Chromium (Cr) is a very important alloying element in terms of corrosion resistance of the material. This is due to the ability of chromium to form a passive layer of CrgOß on the surface of the steel. To obtain a ferritic structure, the chromium content should exceed 16% by weight. In order for the material to have good resistance to point corrosion, a chromium content of at least 19 ° / ° is required. Therefore, the chromium content should be in the range of 15 to 25% by weight, preferably in the range of 18 to 22% by weight, most preferably in the range of 19 to 21% by weight.
Kisel (Si) har en ferritstabiliserande effekt. Kisel är ett utskiljningshärdande element. vid för hög kiselhalt blir varmbearbetningen dålig. En viss mängd kisel krävs dock för att deoxidera materialet. Kisel bör inte tillsättas i halter överstigande 2 vikts-°/>, företrädesvis maximalt 1 vikts-°/>, helst maximalt 0,5 vikts-%.Silicon (Si) has a ferrite stabilizing effect. Silicon is a precipitation hardening element. if the silicon content is too high, the hot processing will be poor. However, a certain amount of silicon is required to deoxidize the material. Silicon should not be added in concentrations exceeding 2% by weight, preferably a maximum of 1% by weight, preferably a maximum of 0.5% by weight.
Kalcium (Ca) påverkar de oxidiska inneslutningarnas morfologi, vid höga Ca/O förhållanden ökar oxidernas smältpunkt och därmed dess förmåga att under skärande bearbetning deformeras. Detta kan ge en ökning av verktygsslitaget. Kalcium bör inte tillsättas i halter över 0,006 vikts-% och bör ligga i intervallet 0 till 0,002 vikts-%, helst i intervallet 0 till 0,001 vikts-% Molybden (Mo) är ett ferritstabiliserande element som har en kraftigt gynnsam effekt på korrosionsmotstándet i kloridmiljö. Molybdenhalten bör ligga i intervallet 1,0 till 5,0 vikts-%, företrädesvis i intervallet 1,5 till 2,5 vikts-%, helst i intervallet 1,85 till 2,5 vikts-°/<>.Calcium (Ca) affects the morphology of the oxidic inclusions, at high Ca / O conditions the melting point of the oxides increases and thus its ability to deform during cutting processing. This can increase the tool wear. Calcium should not be added in concentrations above 0.006% by weight and should be in the range 0 to 0.002% by weight, preferably in the range 0 to 0.001% by weight Molybdenum (Mo) is a ferrite stabilizing element that has a strong beneficial effect on corrosion resistance in chloride environments . The molybdenum content should be in the range 1.0 to 5.0% by weight, preferably in the range 1.5 to 2.5% by weight, most preferably in the range 1.85 to 2.5% by weight.
Koppar (Cu) har en positiv effekt på skärbarheten med avseende på verktygslivslängd vid svarvning. Orsaken till detta är att kopparutskiljningar i storleksordningen 1 nm skiljs ut längs hela korngränserna i materialet.Copper (Cu) has a positive effect on the machinability with respect to tool life when turning. The reason for this is that copper precipitates of the order of 1 nm are separated along the entire grain boundaries of the material.
Negativa effekter med höga kopparhalter kan vara försämringar av varmbearbetbarheten samt spånbrytningen hos materialet. Kopparhalten ska ligga i intervallet 0,01 till 3,0, företrädesvis i intervallet 0,5 till 2,0 vikts-%, helst i intervallet 0,7 till 2,0 vikts-% Kol (C) har en hög benägenhet att förena sig med krom vilket innebär att kromkarbider fälls ut i korngränserna. Den omgivande grundmassan utarmas därför på krom. Detta medför att materialet blir känsligt för interkristallin korrosion. Därför ska kolhalten hållas så låg som möjligt, maximalt 0,1 vikts- %, företrädesvis högst 0,05 vikts-%, helst högst 0,03 vikts-%. 20 25 30 (TI PO OO Û\ GC: CD Bor (B) bidrar till att öka bearbetbarheten. Det ska tillsättas i liten mängd, för stor mängd ger dålig varmbearbetbarhet. Borhalten bör ligga mellan O till 0,02 vikts-%, företrädesvis i intervallet 0,0005 till 0,01 vikts-°/>, helst i intervallet 0,001 till 0,01 vikts-%.Negative effects with high copper contents can be deteriorations in the hot workability and the chip breaking of the material. The copper content should be in the range 0.01 to 3.0% by weight, preferably in the range 0.5 to 2.0% by weight, preferably in the range 0.7 to 2.0% by weight Carbon (C) has a high tendency to combine with chromium, which means that chromium carbides precipitate at the grain boundaries. The surrounding matrix is therefore depleted of chromium. This causes the material to become susceptible to intercrystalline corrosion. Therefore, the carbon content should be kept as low as possible, a maximum of 0.1% by weight, preferably not more than 0.05% by weight, preferably not more than 0.03% by weight. 20 25 30 (TI PO OO Û \ GC: CD Boron (B) helps to increase workability. It should be added in small amounts, too large an amount gives poor hot workability. The boron content should be between 0 to 0.02% by weight, preferably in the range 0.0005 to 0.01% by weight, preferably in the range 0.001 to 0.01% by weight.
Kväve (N) är ett austenitbildande element. Kvävehalten ska hållas så låg som möjligt då uppfinningen är ett ferritiskt material och en för hög kvävehalt ger dålig formbarhet och dåligt korrosionsmotstànd genom utskiljningar av kromnitrider, vilka fungerar som angreppspunkter för korrosion. Kvävehaiten ska inte överstiga 0,05 vikts-%.Nitrogen (N) is an austenite-forming element. The nitrogen content should be kept as low as possible as the invention is a ferritic material and an excessively high nitrogen content gives poor formability and poor corrosion resistance through precipitations of chromium nitrides, which act as points of attack for corrosion. The nitrogen content should not exceed 0.05% by weight.
REM (Rare Earth Metals) används som skärbarhetsförbättrande tillsats. REM är ett samlingsnamn för många ämnen, exempelvis cerium, lantan, praseodym och neodym. De modifierar inneslutningarnas form och sammansättning. REM kan tillsättes antingen som en blandmetall eller som rena ämnen. REM-metaller tillsätts praktiskt i halter på maximalt 1 vikts-%, helst maximalt 0,1 vikts-%.REM (Rare Earth Metals) is used as a cutability enhancing additive. REM is a collective name for many substances, such as cerium, lanthanum, praseodymium and neodymium. They modify the shape and composition of the inclusions. REM can be added either as a mixed metal or as pure substances. REM metals are practically added in concentrations of a maximum of 1% by weight, preferably a maximum of 0.1% by weight.
Tenn (Sn) fungerar som en skärbarhetsförbättrande tillsats vid låga skärhastigheter, genom att den har en làg smâltpunkt. Hatten tenn bör inte överskrida 0,15 vikts-%, helst maximalt 0,10 vikts-%.Tin (Sn) acts as an excitability-enhancing additive at low cutting speeds, because it has a low melting point. The tin cap should not exceed 0.15% by weight, preferably a maximum of 0.10% by weight.
Beskrivning av testförfarandet Försöksmaterialen tiltverkades genom smältning i en högfrekvensugn och efterföljande uppvärmning och smide. Efter smidet helslipades ämnena, valsades och släcktes. Ämnena glödgades, vattenkyldes och drogs sedan i en konventionell dragmaskin. Slutligen riktades och slipades materialet för att därefter provas.Description of the test procedure The test materials were produced by melting in a high frequency furnace and subsequent heating and forging. After forging, the blanks were completely ground, rolled and extinguished. The blanks were annealed, water cooled and then drawn in a conventional tractor. Finally, the material was straightened and ground for subsequent testing.
För att utvärdera skärbarhetsegenskaperna undersöktes egenskaperna vid borrning, svarvning samt spànbrytning. Dessutom utvärderades korrosionsegenskaperna genom provning i neutral saltdimma (NSS), provning i kopparklorid sur saltdimma (CASS) och groppunktsfrätningstest (CPT). 10 15 20 528 680 Referensmaterial för borrning och svarvning var ett 20Cr2Mo-stàl, referensmaterialet benämns härefter för 2OCr2Mo.To evaluate the machinability properties, the properties during drilling, turning and chip breaking were examined. In addition, the corrosion properties were evaluated by testing in neutral salt mist (NSS), testing in copper chloride acid salt mist (CASS) and pitting corrosion test (CPT). 10 15 20 528 680 Reference material for drilling and turning was a 20Cr2Mo steel, the reference material is hereinafter referred to as 2OCr2Mo.
Den kemiska sammansättningen och PRE-värdet, i vikts-%, hos Iegeringarna i försöksprogrammet och referensmaterial återfinns i tabell 1. REM har i de fall de ingår tillsatts som blandmetall.The chemical composition and the PRE value, in% by weight, of the alloys in the experimental program and reference materials are given in Table 1. In the cases where they are included, REM has been added as a mixed metal.
Tabell 1. Kemisk sammansättning och PRE-värde (i vikts-%) 93310 9331 1 93312 93313 93314 93315 93313 20or2|v| 20cr2M O 0 ø5 mm 66 mm c 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,005 0,005 si 0,37 0,34 0,39 0,33 0,43 0,390 0,370 0,510 0,430 Mn 0,47 1,29 1,39 0,59 1,22 1,300 1,100 1,120 1,130 P 0,003 0,003 0,003 0,004 0,003 0,004 0,003 0,032 0,023 s 0,27 0,23 0,22 0,25 0,24 0,14 0,004 0,250 0,290 of 19,33 19,94 19,95 19,03 19,92 20,12 20,9 20,450 20,190 Ni 0,07 0,07 0,43 0,44 0,03 0,03 0,41 0,430 0,210 Mo 2,03 2,04 2,02 2,02 2,05 2,04 2,02 1,730 1,790 ou 0,35 1,59 0,35 1,53 0,01 0,35 0,34 0,170 0,030 ca <0,0005 00015 0,0019 <0,0005 <0,0005 0,0007 0,001 HEM* 0,023 0,021 Sn 0,09 5 00025 0,0040 0,0039 00039 00039 0,o012 0,0013 Pb 0,130 0,150 Te 0,045 0,05 0,035 0,073 0,044 N 0,022 0,029 0,022 0,022 0,021 0,022 0,029 0,022 0,023 PRE 27 27 27 27 27 27 23 27 20 *) Andra REM-tillsatser förutom Ce har ej undersökts.Table 1. Chemical composition and PRE value (in% by weight) 93310 9331 1 93312 93313 93314 93315 93313 20or2 | v | 20cr2M O 0 ø5 mm 66 mm c 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.005 0.005 si 0.37 0.34 0.39 0.33 0.43 0.390 0.370 0.510 0.430 Mn 0.47 1.29 1.39 0.59 1.22 1.300 1.100 1.120 1.130 P 0.003 0.003 0.003 0.004 0.003 0.004 0.003 0.032 0.023 s 0.27 0.23 0.22 0.25 0.24 0.14 0.004 0.250 0.290 or 19.33 19.94 19.95 19.03 19.92 20.12 20.9 20.450 20.190 Ni 0.07 0.07 0.43 0.44 0.03 0.03 0.41 0.430 0.210 Mo 2.03 2.04 2.02 2.02 2.05 2.04 2.02 1.730 1.790 ou 0.35 1.59 0.35 1.53 0.01 0.35 0.34 0.170 0.030 ca <0.0005 00015 0.0019 <0.0005 <0.0005 0.0007 0.001 HEM * 0.023 0.021 Sn 0.09 5 00025 0.0040 0.0039 00039 00039 0, o012 0.0013 Pb 0.130 0.150 Te 0.045 0 .05 0.035 0.073 0.044 N 0.022 0.029 0.022 0.022 0.021 0.022 0.029 0.029 0.022 0.023 PRE 27 27 27 27 27 27 27 23 27 20 *) Other REM additives other than Ce have not been investigated.
Borrprovning Vid borrprovningen undersöktes hur många detaljer som kunde borras med en och samma borr. Operationsgången var först förborrning, sedan borrning med en solid hàrdmetalborr.Drilling test During the drilling test, it was investigated how many parts could be drilled with one and the same drill. The operation was first pre-drilling, then drilling with a solid carbide drill.
Under borrningens gång undersöktes borren med jämna mellanrum. Problem som urflisningar av skärkanten och löseggsbildning noterades tillsammans med kommentarer om spánornas utseende. l de fall urflisning av skärkanten 10 15 20 528 680 begränsade livslängden till 440 detaljer eller färre gjordes ett omprov. I flgur 1 visas en sammanställning av antalet borrade hål för respektive provat material. I de fall där dubbelprov utförts är resultatet beräknat som ett medelvärde.During the drilling, the drill was examined at regular intervals. Problems such as chipping of the cutting edge and loose edge formation were noted together with comments about the appearance of the chips. In cases where chipping of the cutting edge 10 15 20 528 680 limited the service life to 440 parts or less, a retest was performed. Figure 1 shows a summary of the number of holes drilled for each tested material. In cases where duplicate tests have been performed, the result is calculated as an average value.
Av figur 1 framgår att av de undersökta materialen är det fyra material som har bättre borrbarhet än de övriga. Genom att väga in de eventuella problem med löseggsbildning och urflisnlngar som noterats kan dessa fyra material rangordnas enligt tabell 2.Figure 1 shows that of the materials examined, four materials have better drillability than the others. By weighing the possible problems with loose egg formation and tears that have been noted, these four materials can be ranked according to Table 2.
Tabell 2. Bästa materialen l borrprovningen Omdöme Material Anmärkning Utmärkt 98311 880 hål borrade. Materialet är legerat med Te samt med höga halter Cu och Mn.Table 2. Best materials in the drilling test Assessment Material Remarks Excellent 98311 880 holes drilled. The material is alloyed with Tea and with high levels of Cu and Mn.
Mycket 98313 880 hål borrade. Något mer urilisning än 98311. bra Materialet är legerat med Te och Ca samt med hög halt Cu och låg halt Mn.Very 98313 880 holes drilled. Slightly more urilisation than 98311. good The material is alloyed with Tea and Ca and with a high content of Cu and a low content of Mn.
Bra 20Cr2Mo 660 hål borrade. Fteferensmaterial legerat med bland annat Pb och Te.Good 20Cr2Mo 660 holes drilled. Fteference material alloyed with Pb and Te, among others.
Godkänd 98310 550 häl borrade. Urflisning och lösegg ungefär som för Material 98313. Materialet är legerat med Te samt med låga halter av Mn och Cu.Approved 98310 550 heels drilled. Chipping and loose edges much like for Material 98313. The material is alloyed with Tea and with low levels of Mn and Cu.
Svarvprovning Den detalj som användes för svarvprovningen var utformad så att dess kontur skulle kunna formas med ett och samma svan/skär samtidigt som ett antal olika bearbetningsriktningar skulle provas (instickning samt längdsvarvning med konstant respektive varierande skärdjup).Turning test The part used for turning turning was designed so that its contour could be formed with one and the same swan / insert at the same time as a number of different machining directions would be tested (insertion and longitudinal turning with constant and varying cutting depth, respectively).
Operationsgången vid tillverkningen av detaljerna var kontursvarvning följt av avstickning. Ett belagt hårdmetallskär användes. 10 15 20 Efter varje 100 tillverkade detaljer togs tio detaljer ut för att genom mätning av diametern kunna studera hur detaljens dimension varierar med den totala ingreppstiden. Totalt tillverkades t 100 detaljer per material.The operation process in the manufacture of the parts was contour turning followed by parting. A coated cemented carbide insert was used. After each 100 manufactured parts, ten parts were taken out in order to be able to study by measuring the diameter how the dimension of the part varies with the total engagement time. A total of t 100 parts were manufactured per material.
Maxdiameterns förändring med ingreppstiden kan beskrivas genom en trendlinje. Genom att anta att trendlinjen är linjär och kan skrivas på formen maxdiameter = lutning >< ingreppstid + C C är den punkt där linjen skär diameteraxeln. Från detta kan trendlinjens lutning bestämmas.The change in the maximum diameter with the engagement time can be described by a trend line. Assuming that the trend line is linear and can be written on the form maxdiameter = slope> <engagement time + C C is the point where the line intersects the diameter axis. From this, the slope of the trend line can be determined.
Teoretiskt ska de uttagna provdetaljernas dimension öka allt eftersom verktygets egg nöts ner och trendlinjens lutning ska vara positiv. En sammanställningen av resultaten i svarvprovningen ges i tabell 3.Theoretically, the dimension of the sampled details should increase as the tool's edge is worn down and the slope of the trend line should be positive. A summary of the results of the turning test is given in Table 3.
Tabell 3. Lutning hos trendlinjen för de uttagna provernas maxmàtt. Exklusive de tio först uttagna proverna.Table 3. Slope of the trend line for the maximum dimensions of the samples taken. Excluding the first ten samples taken.
Material Lutning 20Cr2Mo 0,0007 98310 0,00001 9831 1 0,0014 98312 0,0014 9831 3 0,0012 seem o,0o19 98315 -0,00007 9831 6 0,0014 Under antagandet att små negativa värden kan sättas lika med noll och att ett lågt värde på trendlinjens lutning innebär en långsam verktygsförslitning, kan en rangordning enligt tabell 4 ställas upp för materialen. 10 15 528 esoff Tabell 4. Bästa materialen i svarvprovningen Spånbrytning Spånbrytningsprovningen utfördes som en längsgående svarvoperation, med Omdöme Material Anmärkning Utmärkt 98310 Material 98310 är legerat med Te. Material 98315 är och legerat med bland annat REM. 98315 Mycket 2OCr2Mo Referens. Materialet är legerat med bland annat Pb och bra Te.Material Gradient 20Cr2Mo 0.0007 98310 0.00001 9831 1 0.0014 98312 0.0014 9831 3 0.0012 seem o .0o19 98315 -0.00007 9831 6 0.0014 Assuming that small negative values can be set equal to zero and that a low value on the slope of the trend line means a slow tool wear, a ranking according to table 4 can be set up for the materials. 10 15 528 esoff Table 4. Best materials in the turning test Chip breaking The chip breaking test was performed as a longitudinal turning operation, with Assessment Material Note Excellent 98310 Material 98310 is alloyed with Te. Material 98315 is alloyed with, among other things, REM. 98315 Very 2OCr2Mo Reference. The material is alloyed with, among other things, Pb and good Tea.
Bra 98313 Materialet är legerat med bland annat Te.Good 98313 The material is alloyed with, among other things, Tea.
Godkänd 98311 och Materialen är legerade med bland annat Te. 98312 belagt hårdmetallskär, med tvâ olika matningar och vid två olika dimensioner.Approved 98311 and the materials are alloyed with, among other things, Tea. 98312 coated carbide insert, with two different feeds and at two different dimensions.
För varje kombination av matning och svarvad diameter samlades spànor in, vilka sedan bedömdes enligt en femgradig betygsskala, se tabell 5. Sämsta betyget, ej godkänd, gavs för långa obrutna spànor, varefter betyget blev bättre med minskande spånlängd.For each combination of feed and turned diameter, chips were collected, which were then judged according to a five-point grading scale, see Table 5. The worst grade, not approved, was given for long unbroken chips, after which the grade improved with decreasing chip length.
Tabell 5. Spànbrytningsprov.Table 5. Chip breaking test.
Matning / Svarvad diameter Summa Material låg/ stor hög / stor låg / liten hög / liten betyg 2OCr2Mo Bra Bra Godkänd Bra Bra 98310 Mycket bra Utmärkt Bra Utmärkt Mycket bra 98311 Godkänd Utmärkt Bra Utmärkt Mycket bra 98312 Bra Utmärkt Ej godkänd Utmärkt Bra 98313 Utmärkt Utmärkt Godkänd Ej godkänd Bra 98314 Utmärkt Utmärkt Bra Utmärkt Utmärkt 98315 Utmärkt Utmärkt Bra Mycket bra Mycket bra 98316 Utmärkt Utmärkt Mycket bra Bra Mycket bra Av resultaten i tabell 5 framgår att samtliga försöksmaterial uppvisar likvärdiga eller bättre spánbrytningsegenskaper än referensmaterialet 2OCr2Mo. Allra bäst spànor uppnåddes vid svarvning av det tennlegerade materialet 98314. 10 15 528 680 11 Näst bäst spänor, men fortfarande korta, fina spánor gav materialen med REM-tillsats, 98315 och 98316, samt två av försökssmältorna med tellur, 98310 och 98311. Två av tellursmältorna hamnade på ungefär samma nivå som referensmaterialet, och var sämst i spånbrytnlngsprovningen.Feed / Turned diameter Total Material low / large high / large low / small high / small rating 2OCr2Mo Good Good Approved Good Good 98310 Very good Excellent Good Excellent Very good 98311 Passed Excellent Good Excellent Very good 98312 Good Excellent Not approved Excellent Good 98313 Excellent Excellent Passed Not passed Good 98314 Excellent Excellent Good Excellent Excellent 98315 Excellent Excellent Good Very good Very good 98316 Excellent Excellent Very good Good Very good The results in Table 5 show that all test materials show equivalent or better chip breaking properties than the reference material 2OCr2Mo. The very best chips were obtained by turning the tin alloy material 98314. 10 15 528 680 11 The next best chips, but still short, fine chips gave the materials with REM additive, 98315 and 98316, as well as two of the test melts with tellurium, 98310 and 98311. Two of the tellurium melts ended up at about the same level as the reference material, and were worst in the chip breaking test.
Skärbarhetsresultat Resultaten från de tre skärbarhetsundersökningar som gjorts visar att olika material fungerar olika bra i olika situationer. Till exempel fick de tellurlegerade materialen med stora korn och stora rundade sulfider bäst resultat i borrprovningen. För att trots detta kunna skilja ut något eller några material med en generellt bra skärbarhet har de ferritiska materialen viktats mot varandra. Erfarenhetsmässigt är borrning den mest kritiska operationen för ett flertal produkter inom tänkta applikationsomráden, därefter kommer spånbrytning, och slutligen svarvning. Som en följd därav har borrningen getts störst betydelse för slutbetyget, därefter spånbrytningen, och slutligen svarvningen, se tabell 6.Cutability results The results from the three cutability studies that have been done show that different materials work differently in different situations. For example, the tellurium alloy materials with large grains and large rounded sulphides had the best results in the drilling test. In order to be able to distinguish one or more materials with a generally good cutability, the ferritic materials have been weighted against each other. From experience, drilling is the most critical operation for a number of products within the intended application areas, followed by chip breaking, and finally turning. As a result, drilling has been given the greatest importance for the final grade, followed by chip breaking, and finally turning, see Table 6.
Tabell 6. Viktning av resultaten fràn de olika skärbarhetsprovningarna.Table 6. Weighting of the results from the different machinability tests.
Material Borrning Spån- Svarvning Slutbetyg Kommentar brytning 2OCr2Mo Bra Ej godkänd Mycket Bra Te- och Pb- bra legerad 98310 Godkänd Mycket bra Utmärkt Bra Te-legerad 9831 1 Utmärkt Bra Godkänd Mycket bra Te-legerad 98312 Ej godkänd Godkänd Godkänd Godkänd Te-legerad 98313 Mycket bra Ej godkänd Bra Bra Te-legerad 98314 Ej godkänd Utmärkt Ej Godkänd Te-, Sn- godkänd legerad 98315 Ej godkänd Mycket bra Utmärkt Bra Ce-tillsats 98316 Ej godkänd Mycket bra Ej Godkänd Ce-tillsats godkänd 10 15 20 25 30 528 680 12 Korrosionsprovning Korrosionsprovning har utförts: o i neutral saltdimma (NSS) ø i kopparklorid sur saltdimma (CASS) o elektrokemiskt, där motståndet mot groppunktsfrätning i en miljö med kloridjoner bestämts(CPT).Material Drilling Chip- Turning Final rating Comment mining 2OCr2Mo Good Not approved Very Good Tea and Pb- good alloy 98310 Passed Very good Excellent Good Tea alloy 9831 1 Excellent Good Passed Very good Tea alloy 98312 Not passed Pass Pass Pass Alloy 98313 Very good Not approved Good Good Tea alloy 98314 Not approved Excellent Not approved Tea, Sn- approved alloy 98315 Not approved Very good Excellent Good Ce additive 98316 Not approved Very good Not Approved Ce additive approved 10 15 20 25 30 528 680 12 Corrosion testing Corrosion testing has been performed: o in neutral salt mist (NSS) ø in copper chloride acid salt mist (CASS) o electrochemically, where the resistance to pitting corrosion in an environment with chloride ions has been determined (CPT).
Korrosionsprovning har utförts på de tre material som gav bäst skärbarhetsdata och för referensmaterialet 20Cr2Mo. NSS har utförts enligt SS-lSO 9227. CASS har utförts enligt SS-ISO 9227 med awikelsen att provningen har pàgàtt i 16h istället för 96h och 25 °C istället för 50 °C.Corrosion testing has been performed on the three materials that gave the best cutability data and for the reference material 20Cr2Mo. NSS has been performed according to SS-ISO 9227. CASS has been performed according to SS-ISO 9227 with the deviation that the test has been going on for 16 hours instead of 96 hours and 25 ° C instead of 50 ° C.
NSS och CÅSS Tre prov av varje sammansättning avfettades och vägdes. Efter avslutad provning inspekterades proverna visuellt och omfattningen av korrosionsprodukter noterades. Proverna utvärderades påföljande sätt: A=ingen nämnvärd korrosion B=lite korrosion (<20% av ytan) C=betydande korrosion (20-70% av ytan) D=mycket korrosion (>70% av ytan) Proverna betades tills de var rena, varefter de vägdes så att viktförlusten kunde beräknas. Till slut avsöktes proverna med steromikroskop med avseende pà frätgropar. För varje material och försöksmetod gjordes tre försök, varav ett medelvärde och en spridning kunde erhållas. Tabell 8 visar resultatet från korrosionsprovningen. 10 15 20 25 528 680 13 CPT Motståndet mot groppunktsfrätning undersöktes genom att använda en potentiostat, med provet helt nedsänkt i en lösning med kloridjoner. Lösningen avluftades med kvävgas. Provet polariserades genom att koppla en spänning på provet för att styra de elektrokemiska processerna på provytan. Under tiden övriga variabler hölls konstanta höjdes temperaturen i 5-graders steg med början vid 20 grader. CPT-värdet, är den temperatur, vid vilket en ström på 10ua/cm2 uppmättes. Om provet klarade sig till 95 grader registrerades denna temperatur, och provet avslutades.NSS and CÅSS Three samples of each composition were degreased and weighed. At the end of the test, the samples were visually inspected and the extent of corrosion products was noted. The samples were evaluated as follows: A = no significant corrosion B = little corrosion (<20% of the surface) C = significant corrosion (20-70% of the surface) D = a lot of corrosion (> 70% of the surface) The samples were pickled until clean , after which they were weighed so that the weight loss could be calculated. Finally, the samples were scanned with a steromicroscope for burrows. For each material and test method, three experiments were performed, of which an average value and a scattering could be obtained. Table 8 shows the results of the corrosion test. 10 15 20 25 528 680 13 CPT The resistance to pitting corrosion was examined using a potentiostat, with the sample completely immersed in a solution with chloride ions. The solution was vented with nitrogen. The sample was polarized by coupling a voltage to the sample to control the electrochemical processes on the sample surface. While the other variables were kept constant, the temperature was raised in 5-degree increments starting at 20 degrees. The CPT value is the temperature at which a current of 10ua / cm2 was measured. If the test passed to 95 degrees, this temperature was recorded, and the test was terminated.
Tabell 7. Experientiella data vid CPT-mätning.Table 7. Experimental data in CPT measurement.
Halt kloridjoner (vikts-%) 0,05 Temperatur 20-95 AT (°C) 5 Polarisation (mV jämfört med SCE') 0 Gränsström (ua/cmz) 10 *(Standard Kalomelektrod) är en referenselektrod. Den visar en spänning på 242 mV positivt jämfört med SHE (Standard Väteelektrod).Chloride ion content (weight%) 0.05 Temperature 20-95 AT (° C) 5 Polarization (mV compared to SCE ') 0 Limit current (ua / cmz) 10 * (Standard Kalom electrode) is a reference electrode. It shows a voltage of 242 mV positive compared to SHE (Standard Hydrogen Electrode).
Materialet med högst CPT-värde är det material som är mest resistent mot groppunklsfrätning i en miljö med kloridjoner. För varje material gjordes sex försök, varav ett medelvärde och en spridning kunde erhållas. Resultatet redovisas i tabell 8.The material with the highest CPT value is the material that is most resistant to pitting corrosion in an environment with chloride ions. For each material, six experiments were performed, of which a mean and a scatter could be obtained. The result is reported in Table 8.
Korrosionsprovningsresultat l CPT-testet klarades sig de tre testmaterialen bättre än referensmaterialet. I de övriga testen så klarade sig det mest korrosionsbeständiga av testmaterialen lika bra som referensmaterialet. De övriga klarade sig något sämre. 528 680 14 Tabell 8. Resultat korrosionsprovning Material NSS NSS korrosions- CASS CASS korrosions- CPT (°C) klassning hastighet g/mz/h klassning hastighet g/mz/h 0 mV, 0,05 viktS-% Cl' zocrzmo B 0,1 stops A o,os»_~o,1s 21 ,s f 2,5 98310 Å 0,05i0,01 B 0,24i0,02 88 i 7,5 9831 1 B o,1 stops BC o,4s¿fo,o2 so i 20 9831 s c o,29:o,o1 c o,391o,o7 sa i 12,5 Av testresultaten redovisade ovan framgår klart att legeringen enligt föreliggande uppfinning uppvisar god skärbarhet samt gott korrosionsmotsànd. Dessutom är legeringen bly-fri.Corrosion test results In the CPT test, the three test materials performed better than the reference material. In the other tests, the most corrosion-resistant of the test materials performed as well as the reference material. The others did slightly worse. 528 680 14 Table 8. Corrosion test result Material NSS NSS corrosion CASS CASS corrosion CPT (° C) classification speed g / mz / h classification speed g / mz / h 0 mV, 0.05 wt%% Cl 'zocrzmo B 0 , 1 stops A o, os »_ ~ o, 1s 21, sf 2,5 98310 Å 0,05i0,01 B 0,24i0,02 88 i 7,5 9831 1 B o, 1 stops BC o, 4s¿fo , o2 so in 20 9831 sco, 29: o, o1 co, 391o, o7 sa in 12.5 From the test results reported above it is clear that the alloy according to the present invention shows good machinability and good corrosion resistance. In addition, the alloy is lead-free.
Legeringen enligt uppfinningen framställs företrädesvis på konventionellt sätt, det är dock även möjligt att framställa den pulvermetallurgiskt.The alloy according to the invention is preferably produced in a conventional manner, however, it is also possible to produce it powder metallurgically.
Claims (2)
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0401686A SE528680C2 (en) | 2004-06-30 | 2004-06-30 | Ferritic lead-free stainless steel alloy |
| JP2007519154A JP2008505247A (en) | 2004-06-30 | 2005-06-15 | Ferritic stainless steel |
| PCT/SE2005/000914 WO2006004486A1 (en) | 2004-06-30 | 2005-06-15 | Ferritic stainless steel alloy |
| US11/631,147 US20090053092A1 (en) | 2004-06-30 | 2005-06-15 | Ferritic stainless steel alloy |
| KR1020067027682A KR20070026683A (en) | 2004-06-30 | 2005-06-15 | Ferritic stainless steel alloy |
| EP05752540A EP1774051A1 (en) | 2004-06-30 | 2005-06-15 | Ferritic stainless steel alloy |
| CNA2005800219910A CN1977062A (en) | 2004-06-30 | 2005-06-15 | Ferritic stainless steel alloy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0401686A SE528680C2 (en) | 2004-06-30 | 2004-06-30 | Ferritic lead-free stainless steel alloy |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE0401686D0 SE0401686D0 (en) | 2004-06-30 |
| SE0401686L SE0401686L (en) | 2005-12-31 |
| SE528680C2 true SE528680C2 (en) | 2007-01-23 |
Family
ID=32733714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE0401686A SE528680C2 (en) | 2004-06-30 | 2004-06-30 | Ferritic lead-free stainless steel alloy |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20090053092A1 (en) |
| EP (1) | EP1774051A1 (en) |
| JP (1) | JP2008505247A (en) |
| KR (1) | KR20070026683A (en) |
| CN (1) | CN1977062A (en) |
| SE (1) | SE528680C2 (en) |
| WO (1) | WO2006004486A1 (en) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5957241B2 (en) * | 2012-02-23 | 2016-07-27 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | Ferritic free-cutting stainless steel bar wire and method for producing the same |
| CN103510022A (en) * | 2012-06-26 | 2014-01-15 | 宝钢不锈钢有限公司 | Control method for avoiding low Cr ferrite stainless steel hot rolling edge crack |
| US9499889B2 (en) | 2014-02-24 | 2016-11-22 | Honeywell International Inc. | Stainless steel alloys, turbocharger turbine housings formed from the stainless steel alloys, and methods for manufacturing the same |
| CN104451455A (en) * | 2014-11-15 | 2015-03-25 | 柳州市潮林机械有限公司 | Duplex stainless steel pipe |
| CN104357762B (en) * | 2014-11-15 | 2016-06-08 | 柳州市潮林机械有限公司 | A kind of duplex stainless steel tubing |
| US10400320B2 (en) | 2015-05-15 | 2019-09-03 | Nucor Corporation | Lead free steel and method of manufacturing |
| CN105648351A (en) * | 2016-04-15 | 2016-06-08 | 万宝力不锈钢制品（东莞）有限公司 | Long-service-life environment-friendly stainless steel coffeepot material and preparation method thereof |
| CN107058906B (en) * | 2017-02-21 | 2018-11-16 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | Stainless steel, ball pen head STAINLESS STEEL WIRE and preparation method thereof |
| CN108119363A (en) * | 2017-12-19 | 2018-06-05 | 南京蒙福液压机械有限公司 | A kind of vane pump alloy material |
| US11492690B2 (en) | 2020-07-01 | 2022-11-08 | Garrett Transportation I Inc | Ferritic stainless steel alloys and turbocharger kinematic components formed from stainless steel alloys |
| CN112795848B (en) * | 2021-03-22 | 2021-06-25 | 北京科技大学 | Free-cutting corrosion-resistant steel and preparation method thereof |
| CN114182177B (en) * | 2021-12-08 | 2023-03-17 | 浙江青山钢铁有限公司 | Sulfur-containing tellurium-containing free-cutting ferritic stainless steel and manufacturing method thereof |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3645722A (en) * | 1969-09-04 | 1972-02-29 | Carpenter Technology Corp | Free machining stainless steel alloy |
| JPS5220922A (en) * | 1975-07-05 | 1977-02-17 | Daido Steel Co Ltd | Free cutting ferrite stainless steel |
| JPS5326215A (en) * | 1976-08-23 | 1978-03-10 | Daido Steel Co Ltd | Free cutting steel with improved corrosion resistance |
| FR2720410B1 (en) * | 1994-05-31 | 1996-06-28 | Ugine Savoie Sa | Ferritic stainless steel with improved machinability. |
| JP3601749B2 (en) * | 1996-10-24 | 2004-12-15 | 大同特殊鋼株式会社 | High strength, free cutting ferritic stainless steel |
| JP3777756B2 (en) * | 1997-11-12 | 2006-05-24 | 大同特殊鋼株式会社 | Electronic equipment parts made of ferritic free-cutting stainless steel |
| JP4106778B2 (en) * | 1998-12-03 | 2008-06-25 | 大同特殊鋼株式会社 | Machining method of free-cutting ferritic stainless steel and stainless steel parts with excellent outgas resistance and corrosion resistance |
| US6793746B2 (en) * | 1999-07-26 | 2004-09-21 | Daido Steel Co., Ltd. | Stainless steel parts with suppressed release of sulfide gas and method of producing |
| JP2001131716A (en) * | 1999-11-11 | 2001-05-15 | Daido Steel Co Ltd | Ferritic stainless steel parts excellent in outgas resistance |
| US20030170138A1 (en) * | 1999-09-03 | 2003-09-11 | Kiyohito Ishida | Free cutting alloy |
| JP2001200345A (en) * | 2000-01-20 | 2001-07-24 | Sanyo Special Steel Co Ltd | Ferritic free cutting stainless steel excellent in cold workability |
| JP4906193B2 (en) * | 2000-04-13 | 2012-03-28 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | Ferritic free-cutting stainless steel |
| JP2002115033A (en) * | 2000-10-11 | 2002-04-19 | Daido Steel Co Ltd | Free-cutting ferritic stainless steel |
| DE10143390B4 (en) * | 2001-09-04 | 2014-12-24 | Stahlwerk Ergste Westig Gmbh | Cold-formed corrosion-resistant chrome steel |
| JP3550132B2 (en) * | 2002-04-15 | 2004-08-04 | 東北特殊鋼株式会社 | Precipitation hardening type soft magnetic ferritic stainless steel |
-
2004
- 2004-06-30 SE SE0401686A patent/SE528680C2/en not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-06-15 KR KR1020067027682A patent/KR20070026683A/en not_active Application Discontinuation
- 2005-06-15 WO PCT/SE2005/000914 patent/WO2006004486A1/en active Application Filing
- 2005-06-15 US US11/631,147 patent/US20090053092A1/en not_active Abandoned
- 2005-06-15 CN CNA2005800219910A patent/CN1977062A/en active Pending
- 2005-06-15 EP EP05752540A patent/EP1774051A1/en not_active Withdrawn
- 2005-06-15 JP JP2007519154A patent/JP2008505247A/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1774051A1 (en) | 2007-04-18 |
| KR20070026683A (en) | 2007-03-08 |
| JP2008505247A (en) | 2008-02-21 |
| SE0401686D0 (en) | 2004-06-30 |
| SE0401686L (en) | 2005-12-31 |
| CN1977062A (en) | 2007-06-06 |
| US20090053092A1 (en) | 2009-02-26 |
| WO2006004486A1 (en) | 2006-01-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20090053092A1 (en) | Ferritic stainless steel alloy | |
| KR100957664B1 (en) | Austenitic-ferritic stainless steel sheet | |
| RU2293785C2 (en) | Spring steel having elevated hardenability and pitting corrosion resistance | |
| US9238856B2 (en) | Lead free free-cutting steel | |
| JP4500709B2 (en) | BN free-cutting steel | |
| KR102556224B1 (en) | Bolts and Steel for Bolts | |
| KR100508463B1 (en) | Bearing steel excellent in rolling fatigue life | |
| PL194646B1 (en) | Easy-machining steel of improved mechanical properties for use in machine-building industry | |
| Degerbeck et al. | Some aspects of the influence of manganese in austenitic stainless steels | |
| EP1264909B1 (en) | Steel excellent in forging and cutting properties | |
| US8052925B2 (en) | Low carbon resulfurized free-machining steel having high machinability | |
| KR20040028755A (en) | Sulfur-Containing Free-Cutting Steel for Machine Structural Use | |
| JP6631234B2 (en) | Ferritic free-cutting stainless steel and its manufacturing method. | |
| EP1047804B1 (en) | Free-machining martensitic stainless steel | |
| US4227923A (en) | Plastic molding steel having improved resistance to corrosion by halogen gas | |
| JP3966841B2 (en) | Ferritic free-cutting stainless steel | |
| JP3251648B2 (en) | Precipitation hardening type martensitic stainless steel and method for producing the same | |
| EP0257979B1 (en) | Low carbon plus nitrogen, free-machining austenitic stainless steel | |
| US3764302A (en) | Stainless steel | |
| JP2521479B2 (en) | Martensite free-cutting stainless steel for cold forging | |
| JP2001234298A (en) | AUSTENITIC Ca-ADDED FREE CUTTING STAINLESS STEEL | |
| KR102599767B1 (en) | Bolts and steel materials for bolts | |
| JP2000319751A (en) | Steel excellent in forgeability and machinability | |
| JPH07102346A (en) | High hardness stainless steel excellent in cold workability | |
| US20100119403A1 (en) | Austenitic Stainless Steel for Cold Working Suitable For Later Machining |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |