SE528680C2 - Ferritisk blyfri rostfri stållegering - Google Patents
Ferritisk blyfri rostfri stållegeringInfo
- 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)
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.
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.
Sammanfattning av uppfinningen Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en ferritisk rostfri stållegering med förbättrad skärbarhet.
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.
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).
Förutom föroreningar kan regeringen även innehålla tillsatser av ämnena Ca , Sn och B.
Figurförteckning Figur 1 visar antalet hål borrade med en och samma hàrdmetallborr för material enligt uppfinningen jämfört med referensmaterialet, 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.
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.
Dessa sulfider har en förmåga att kunna deformeras plastiskt under bearbetning. De sänker bearbetningskostnaden och verktygsförslitningen.
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-%.
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-%.
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-°/°.
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-%.
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-%.
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-°/<>.
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.
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-%.
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-%.
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-%.
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-%.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Bra 20Cr2Mo 660 hål borrade. Fteferensmaterial legerat med bland annat Pb och Te.
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.
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).
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.
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.
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.
Tabell 3. Lutning hos trendlinjen för de uttagna provernas maxmàtt. Exklusive de tio först uttagna proverna.
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.
Bra 98313 Materialet är legerat med bland annat Te.
Godkänd 98311 och Materialen är legerade med bland annat Te. 98312 belagt hårdmetallskär, med tvâ olika matningar och vid två olika dimensioner.
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.
Tabell 5. Spànbrytningsprov.
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.
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.
Tabell 6. Viktning av resultaten fràn de olika skärbarhetsprovningarna.
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).
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.
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.
Tabell 7. Experientiella data vid CPT-mätning.
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).
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.
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.
Legeringen enligt uppfinningen framställs företrädesvis på konventionellt sätt, det är dock även möjligt att framställa den pulvermetallurgiskt.
Claims (2)
1.5 vikts-%, och/eller att S-halten är 0.15-0.35 vikts-%. _ Ferritisk rostfri stållegering enligt krav 4 k ä n n e t e c k n a d a v att Ca- halten är s 0.002 vikts-°/°, företrädesvis s 0.001 vikts-°/>. 10 15 20 16 . Ferritisk rostfri stàllegering enligt något av föregående krav kä n n e t e c k n a d a v att Si-halten är s 1 vikts-% , företrädesvis s 0.5 vikts-°/°, och/eller att halten Mo är 1.5-
2.5 vikts-%, företrädesvis 1.85-2.5 vikts-°/°. . Ferritisk rostfri stållegering enligt något av föregående krav k ä n n e t e c kn a d a v att Cu-halten är 0.7-2 vikts-% och/eller att B-halten är 0.0005-0.01 vikts-°/°, företrädesvis 0.001-0.01 vikts-°/°. _ Ferritisk rostfri stållegering enligt något av föregående krav kän n ete c kn ad av att halten X, d.v.s. 2*Te+1*Se+1*Bi, är 0.02-O.4 vikts-°/>, företrädesvis 0.02-0.2 vikts-%, och/eller att hatten REM är 0.01- Vikts-o/o. . Ferritisk rostfri stàllegering enligt något av föregående krav k ä n n e te c kn a d a v att föroreningsämnena N, P och O föreligger i följande halter, samtliga i vikts-°/>: N S 0.05 P s 0.03 O s 0.05
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0401686A SE528680C2 (sv) | 2004-06-30 | 2004-06-30 | Ferritisk blyfri rostfri stållegering |
| JP2007519154A JP2008505247A (ja) | 2004-06-30 | 2005-06-15 | フェライトステンレス鋼 |
| PCT/SE2005/000914 WO2006004486A1 (en) | 2004-06-30 | 2005-06-15 | Ferritic stainless steel alloy |
| KR1020067027682A KR20070026683A (ko) | 2004-06-30 | 2005-06-15 | 페라이트계 스테인리스 합금강 |
| US11/631,147 US20090053092A1 (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 (zh) | 2004-06-30 | 2005-06-15 | 铁素体不锈钢合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0401686A SE528680C2 (sv) | 2004-06-30 | 2004-06-30 | Ferritisk blyfri rostfri stållegering |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE0401686D0 SE0401686D0 (sv) | 2004-06-30 |
| SE0401686L SE0401686L (sv) | 2005-12-31 |
| SE528680C2 true SE528680C2 (sv) | 2007-01-23 |
Family
ID=32733714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE0401686A SE528680C2 (sv) | 2004-06-30 | 2004-06-30 | Ferritisk blyfri rostfri stållegering |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20090053092A1 (sv) |
| EP (1) | EP1774051A1 (sv) |
| JP (1) | JP2008505247A (sv) |
| KR (1) | KR20070026683A (sv) |
| CN (1) | CN1977062A (sv) |
| SE (1) | SE528680C2 (sv) |
| WO (1) | WO2006004486A1 (sv) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5957241B2 (ja) * | 2012-02-23 | 2016-07-27 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | フェライト系快削ステンレス鋼棒線およびその製造方法 |
| CN103510022A (zh) * | 2012-06-26 | 2014-01-15 | 宝钢不锈钢有限公司 | 一种避免低Cr铁素体不锈钢热轧边裂控制方法 |
| 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 (zh) * | 2014-11-15 | 2015-03-25 | 柳州市潮林机械有限公司 | 一种双相不锈钢管材 |
| CN104357762B (zh) * | 2014-11-15 | 2016-06-08 | 柳州市潮林机械有限公司 | 一种双相不锈钢管材 |
| US10400320B2 (en) | 2015-05-15 | 2019-09-03 | Nucor Corporation | Lead free steel and method of manufacturing |
| CN105648351A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-06-08 | 万宝力不锈钢制品（东莞）有限公司 | 一种高寿命环保不锈钢咖啡壶材料及其制备方法 |
| CN107058906B (zh) * | 2017-02-21 | 2018-11-16 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 不锈钢、圆珠笔头用不锈钢线材及其制备方法 |
| CN108119363A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-06-05 | 南京蒙福液压机械有限公司 | 一种叶片泵用合金材料 |
| 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 (zh) * | 2021-03-22 | 2021-06-25 | 北京科技大学 | 一种易切削耐腐蚀钢及其制备方法 |
| CN114182177B (zh) * | 2021-12-08 | 2023-03-17 | 浙江青山钢铁有限公司 | 一种含硫含碲易切削铁素体不锈钢及其制造方法 |
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 (fr) * | 1994-05-31 | 1996-06-28 | Ugine Savoie Sa | Acier inoxydable ferritique à usinabilité améliorée. |
| JP3601749B2 (ja) * | 1996-10-24 | 2004-12-15 | 大同特殊鋼株式会社 | 高強度、快削フェライト系ステンレス鋼 |
| JP3777756B2 (ja) * | 1997-11-12 | 2006-05-24 | 大同特殊鋼株式会社 | フェライト系快削ステンレス鋼で製造した電子機器部品 |
| JP4106778B2 (ja) * | 1998-12-03 | 2008-06-25 | 大同特殊鋼株式会社 | 耐アウトガス性および耐食性に優れた快削フェライト系ステンレス鋼およびステンレス鋼部品の加工方法 |
| 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 (ja) * | 1999-11-11 | 2001-05-15 | Daido Steel Co Ltd | 耐アウトガス性に優れたフェライト系ステンレス鋼部品 |
| US20030170138A1 (en) * | 1999-09-03 | 2003-09-11 | Kiyohito Ishida | Free cutting alloy |
| JP2001200345A (ja) * | 2000-01-20 | 2001-07-24 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 冷間加工性に優れたフェライト系快削ステンレス鋼 |
| JP4906193B2 (ja) * | 2000-04-13 | 2012-03-28 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | フェライト系快削ステンレス鋼 |
| JP2002115033A (ja) * | 2000-10-11 | 2002-04-19 | Daido Steel Co Ltd | 快削フェライト系ステンレス鋼 |
| DE10143390B4 (de) * | 2001-09-04 | 2014-12-24 | Stahlwerk Ergste Westig Gmbh | Kaltverformbarer korrosionsbeständiger Chromstahl |
| JP3550132B2 (ja) * | 2002-04-15 | 2004-08-04 | 東北特殊鋼株式会社 | 析出硬化型軟磁性フェライト系ステンレス鋼 |
-
2004
- 2004-06-30 SE SE0401686A patent/SE528680C2/sv not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-06-15 US US11/631,147 patent/US20090053092A1/en not_active Abandoned
- 2005-06-15 WO PCT/SE2005/000914 patent/WO2006004486A1/en active Application Filing
- 2005-06-15 KR KR1020067027682A patent/KR20070026683A/ko not_active Application Discontinuation
- 2005-06-15 JP JP2007519154A patent/JP2008505247A/ja active Pending
- 2005-06-15 CN CNA2005800219910A patent/CN1977062A/zh active Pending
- 2005-06-15 EP EP05752540A patent/EP1774051A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1977062A (zh) | 2007-06-06 |
| KR20070026683A (ko) | 2007-03-08 |
| EP1774051A1 (en) | 2007-04-18 |
| US20090053092A1 (en) | 2009-02-26 |
| WO2006004486A1 (en) | 2006-01-12 |
| JP2008505247A (ja) | 2008-02-21 |
| SE0401686L (sv) | 2005-12-31 |
| SE0401686D0 (sv) | 2004-06-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20090053092A1 (en) | Ferritic stainless steel alloy | |
| KR100957664B1 (ko) | 오스테나이트·페라이트계 스테인레스 강판 | |
| US9238856B2 (en) | Lead free free-cutting steel | |
| JP4500709B2 (ja) | Ｂｎ快削鋼 | |
| CN113383094A (zh) | 螺栓以及螺栓用钢材 | |
| KR100508463B1 (ko) | 구름피로수명이 우수한 베어링용 강 | |
| PL194646B1 (pl) | Stal automatowa do stosowania w konstrukcjach maszyn | |
| 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 (ko) | 유황함유 쾌삭성 기계구조용 강 | |
| JP6631234B2 (ja) | フェライト系快削ステンレス鋼及びその製造方法。 | |
| EP1047804B1 (en) | Free-machining martensitic stainless steel | |
| US4227923A (en) | Plastic molding steel having improved resistance to corrosion by halogen gas | |
| JP2000282169A (ja) | 鍛造性と被削性に優れる鋼 | |
| JP3966841B2 (ja) | フェライト系快削ステンレス鋼 | |
| JP3251648B2 (ja) | 析出硬化型マルテンサイト系ステンレス鋼及びその製造方法 | |
| EP0257979B1 (en) | Low carbon plus nitrogen, free-machining austenitic stainless steel | |
| US3764302A (en) | Stainless steel | |
| JP2521479B2 (ja) | 冷間鍛造用マルテンサイト系快削ステンレス鋼 | |
| JP2001234298A (ja) | オーステナイト系Ｃａ添加快削ステンレス鋼 | |
| KR102599767B1 (ko) | 볼트, 및 볼트용 강재 | |
| JP2004091897A (ja) | 耐アウトガス性フェライト系快削ステンレス鋼 | |
| JPH08319544A (ja) | 冷間加工性に優れたセミオーステナイト型析出硬化ステンレス鋼 | |
| JP2000319751A (ja) | 鍛造性と被削性に優れる鋼 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |