SE537538C2 - Dragen värmebehandlad ståltråd för höghållfasthetsfjäderanvändning, fördragen ståltråd för höghållfasthetsfjäderanvändning samt förfaranden för framställning av dessa trådar - Google Patents

Abstract

Sammandrag Dragen varmebehandlad staltrad fOr hoghallfasthetsfjaderanvandning tillhandahallen innehallande, i mass % C: 0,67 % till mindre an 0,9 %, Si: 2,0 till 3, %, Mn: 0,5 till 1,2 %, Cr: 1,3 till 2,5 %, N: 0,003 till 0,007 %, och Al: 0,0005 % till 0,003 %, med ett innehall av Si och Cr som uppfyller fOljande uttryck: 0,3 °AsSi-Cr1 ,2 %, och med en balans av jarn och oundvikliga fOroreningar, P: 0,025 % eller mindre, och S: 0,025 % eller mindre, dessutom med ett innehall av oupplOsta sfariska karbider med en cirkelekvivalent diameter pa mindre an 0,2 pm, dartill med ett innehall av en metallstruktur, atminstone restaustenit i volymsmatt pa Over 6 % till 15 %, med ett tidigare austenit kornstorleksnummer #10 eller mer, och med ett innehall av oupplOsta sfariska karbider med en cirkelekvivalent diameter pa mindre an 0,2 pm.

Description

Dragen varmebehandlad staltrad for hoghailfasthetsfjaderanvandning, fordragen staltrad for hoghallfasthetsfraderanvandning samt forfaranden for framstallning av dessa tradar BESKRIVNING Teknikomrade

[0001] Foreliggande uppfinningen avser dragen varmebehandlad staltrad, for hOghallfasthetsfjaderanvandning, vilken kan anvandas som material fOr hOghallfasthetsfjadrar, tillverkade genom kallindning, och till fOrdragen staltrad.

Teknikens standpunkt

[0002] Fjadrar vilka anvands for motorfordonsmotorer, kopplingar, etc. behOver erbjuda mer avancerad prestanda och hOgre hallbarhet fOr att klara av utvecklingen mot lattare vikt och hogre prestanda hos motorfordon. Av den anledningen behbver fjadrarnas material, det vill saga, dragen varmebehandlad staltrad for hoghallfasthetsfjaderanvandning, aven ha hog materialhallfasthet. Vanligen vid tillverkning av sadana sma, heighallfasthetsfjadrar, är materialet has den dragna varmebehandlade staltraden for hoghallfasthetsfjaderanvandning, seghardat fOr att ge hogre materialstyrka, hos den dragna varmebehandlade staltraden fOr hOghallfasthetsfjaderanvandning, darefter kallindat for att erhalla en spiralfjaderform. Dessutom utfOrs spanningsavlastande glOcIgning eller annan varmebehandling och nitrering fOr att erhalla en fardig spiralfjader. Av den anledningen behover dragen varmebehandlad staltrad, fOr hOghallfasthetsfjaderanvandning, inte bara ha hog hallfasthet, utan ocksa tillrackligt hog bearbetningsfOrmaga sa aft den inte bryts vid kallindning och for att dampa mjukning tillfajd av glodgning, nitrering och annan varmebehandling ufford efter lindning, det vill saga, aft ha motstand mot varmerelaterad avmjukning.

[0003] En fjacler behover ha goda utmattningsegenskaper, darfOr anvands dragen varmebehandlad staltrad avsedd for hoghallfasthetsfjaderanvandning, t material, vilket vidare nitreras eller kulbombas for aft Oka hardheten hos fjaderns ytskikt. Hallbarheten hos en fjader omfattar utmattningsegenskaper och en eftergivningsegenskap. Utmattningsegenskaperna paverkas av ythardheten. 1 Eftergivningsegenskapen (egenskapen hos fjadern resulterande i plastisk deformation i belastningsriktningen under anvandning) paverkas mycket av, inte bara av ythardheten, utan ocksa hardheten hos grundmaterialet i fjadern. Av den anledningen, ar ythardheten efter nitrering och motstand mot varmerelaterad avmjukning p insidan, dar kvave inte är introducerat genom nitrering, viktiga hos staltraden, far hoghallfasthetsfjaderanvandning.

[0004]Dessutom, vid fjadertillverkning genom kallindning, kan anlapning i olja, induktionshardningsbehandling etc., dar snabb varmning och snabb kylning ar 10 anvandas vid tillverkning av materialet hos den dragna varmebehandlade staltra'den, for haghallfasthetsfjaderanyandning. Av den anledningen, kan den dragna varmebehandlade staltraden far hoghallfasthetsfjaderanvandning minskas i tidigare austenit kornstorlek, sa att en fjader med utmarkta frakturegenskaper kan erhallas. Men om dragen varmebehandlad staltrad far hoghallfasthetsfjaderanvandning Mr hagre hallfasthet, vid kallindning, kan brott uppsta och fjaderformen kan eventuellt inte bildas.

[0005]Frir att hantera problemet foreslog nagra av uppfinnarna att karbiderna bar styras, vilket gar den tidigare austeniten finare, pa detta satt kan bade styrka och 20 kallindningsfOrmaga (PLT 1) hos dragen varmebehandlad staltrad, for hoghallfasthetsfjaderanvandning uppnas. Vidare fareslog uppfinnama styrning av restaustenit och kvarvarande karbider, farfining av tidigare austenit, far att uppna bade styrka och kallindningsformaga (PLT 2 till PLT 4), hos dragen varmebehandlad staltrad, for haghallfasthetsfjaderanyandning. I synnerhet undertrycks startpunkterna 25 far brott orsakade av bildandet av grova oxider och karbider, och distributionen av fina karbider av cementit vilka kravs for att sakra att styrkan blir uniform i syfte att dampa farsamring av utmattningsegenskaperna och bearbetbarheten av den dragna varmebehandlade staltraden for haghallfasthetsfjaderanvandning.

[0006]PLT 2 fokuserar pa det faktum att omraden av giest fordelade sfariska karbider, med en cirkelekvivalent diameter cm 2 pm eller mer, i omraden med gles fardelning av fina sfariska karbider (i synnerhet, cementit), paverkar de dynamiska egenskaperna och definierar det omeadet. 2

[0007]PLT 3 och PLT 4 noterar effekten av uffallning av fina karbider pa grund av tillsatsen av legeringsamnet V, och begransar kvave (N) innehallet for att undertrycka oupplOsta sfariska karbider. Det viii saga, de anvander effekten av utfallning av karbider, nitrider, och kolnitrider av V for att mOjliggora tillgodogorande av hardning av staltraden, vid anlOpningstemperaturen eller hardning av ytskiktet vid nitrering. Dessutom, har de ocksa effekten att dampa forgrovning av austenitkornstorleken, pa grund av bildandet av utfallning. Effekten av tillsats av V är anmarkningsvard. Trots detta, bildas oupplbsta sfariska karbider eller nitrider latt, sá aven om kvave (NJ) undertrycks, behOver styrning av utfallningen goras exakt.

[0008]DartOr jamfOr PLT 4 kvantitativt oupplOsta sfariska karbider och utfallda karbider och definierar mangden fOr att fa sa mycket utfallda V karbider som mojligt, vika inverkar pa den slutliga fjaderprestandan. I synnerhet fOreslar PLT 4 att vaga fallningen av V karbider i den elektrolytiska lesningen, vid konstant potential, och 15 jamfora mangden med mangden V som passerar genom filtret (mangden av utfalld V).

Referenslista Patentlitteratur

[0009]PLT 1: Japansk patentpublikation (A) No. 2002-180198 PLT 2: Japansk patentpublikation (A) No. 2006-183137 PLT 3: Japansk patentpublikation (A) No. 2006-342400 PLT 4: Internationell publikation W02007/114491 Sammanfattning av uppfinningen 25 Tekniskt problem

[0010]Under senare ar har ythardning genom nitrering blivit ett konventionellt forfarande, for att Oka hallbarheten hos hoghallfasthetsfjadrar. Vidare har Okning av nitreringsdjupet och forkortning av nitreringstiden, genom Okning av behandlingstemperaturen, studerats. Av den anledningen behever dragen 3 varmebehandlad staltrad, fOr hoghallfasthetsfjader, ytterligare fOrbattrat motstand mot varmerelaterad avmjukning.

Det vill saga nar det eftersOks ytterligare battre kallindningsfOrmaga an till och medkonventionelldragenvarmebehandladstaltrad,for 5 hOghallfasthetsfjaderanvandning, utmarkt motstand mot varmerelaterad avmjukning aven efter uppehallstid pa 1 timme vid 500 °C, minimal internmjukning, och storm hardhet hos det yttersta ytlagret.

[0011]Ovanstaende konventionella dragna varmebehandiade staltrad, for hOghallfasthetsfjaderanvandning, sakrar en viss grad av uniform spridning av fina karbider for fOrbattrade utmattningsegenskaper och bearbetningsformaga. Men fOr att fOrbattra motstand mot varmerelaterad avmjukning, ar ytterligare spridning nodvandig. I synnerhet har tillsatsen av V, fOreslagen PLT 3 och PLT 4, i hog grad effekten att harda staltraden vid anlOpningstemperaturen, harda ytskiktet vid 16nitrering, och fOrfining av austeniten. ErneHeald, ar styrningen av kvaveinnehallet (N) inte enkel. Som ett resultat falls grova karbider, nitrider, och kolnitrider ut och orsakar forsamring av utmattningshallbarheten.

[0012]PLT 3 tillsatter Nb och Ti, med effekten att fanga Overskottskvave (N), som mal. Aven om tillsats Ors ar styrning av lamplig mangd N fortfarande inte enkel. 20 [0013]PLT 4 tar prov pa kvarvarande oupplOsta sfariska karbider, erhallna som ett resultat, och jamfor med de upplosta karbiderna. DariOr styr PLT4 inte proaktivt uniform spridning av fina karbider.

Pa grund av det som namnts ovan, har fOreliggande uppfinning som syfte aft halla tillsatsen av V och andra legeringsamnen till ett minimum, det vill saga, utan aft 25 precist styra N-innehallet, utveckla dragen varmebehandlad staltrad for hoghallfasthetsfjaderanvandning, vilken har utmarkt strackgrans och hardhet och utmarkt bearbetningsfOrmaga och vilken har Overlagsen ythardhet och innerhardhet aven after nitrering.

[0014]Vidare, som beskrivet i PLT 3 och PLT 4, for aft erhalla utmarkt 30 strackgrans och hardhet och utmarkt bearbetningsformaga, skall storleken pa de oupplOsta sfariska karbiderna i stalet vara Refl. Effektiv storlek ar foretradesvis 0,1 pm eller mindre. Om storleken ar Over 1 pm, gar bidraget till hallfasthet och 4 bearbetningsfOrmaga farlorat och en farsamring av deformationsegenskaperna erhalls endast. Av den anledningen, blir narvarodensiteten av oupplasta sfariska karbider med en cirkelekvivalent diameter am 0,2 pm eller mer en viktig indikator. Darfor har fareliggande uppfinning som syfte att inte tillata fOrekomsten av oupplasta sfariska karbider med en cirkelekvivalent diameter am 0,2 pm eller mer, vid forbattring av staltrad far hog hallfasthetsfjaderanvandning.

LOsning pa problemet

[0015]Uppfinnarna bedrev intensiv forskning for aft lasa ovanstaende problem och erholl som eft resultat foljande upptackter: (a)De upptackte aft genom att noggrant styra innehallet av C, Si, Mn, och Cr i staltraden, far att dampa bildandet av sfariska karbider och genom att tillgodogara sig restaustenit, aven utan tillsats av legeringsamnen sa som V, har dragen varmebehandlad staltrad for haghailfasthetsfjaderanvandning farbattrad hallfasthet och kallindningsformaga jamfort med konventioneli staltrad.

[0016](b)Det upptacktes ocksa att genom tillsats av bade Cr och Si i lampliga mangder till staltraden, dampas bildandet av oupplasta sfariska karbider och mjukningen vid gleidgning eller nitrering efter lindning, och dessutom kan hagre hardhet hos det nitrerade lagret uppnas, Det viii saga, far att aka styrkan i utmattningsegenskaperna, är tillsats av Cr effektiv, men Cr är ett amne vilket latt lamnar kvar oupplasta sfariska karbider, vilka har en negativ effekt pa kallindningsformagan. Av den anledningen behavde mangden tillsatt Cr begransas. Uppfinningarna noterade ocksa att Si dampar tillvaxten av oupplOsta sfariska karbider och bildandet av cementit. Uppfinnama upptackte att om Si tillsatts tillsammans med Okad tillsats av Cr, sa kan hallfastheten for dragen varmebehandlad staltrad Oka. Kvantitativt ãr det tillrackligt att tillsatta en star mangd av bade Si och Cr, eftersom farhallandet mellan dem styr skillnaden i mangd tillsatt Si och mangd tillsatt Cr, det viii saga, (Si-Cr) %.

[0017](c)Vidare upptacktes att genom att varma gaten till 1250 °C eller mer, är det majligt att Ora Cr och andra legeringsamnen i stalmaterialet uniformt spridda och dampa bildningen av grova oupplasta sfariska karbider och dessutom Ora fina karbider uniformt spridda.

OupplOsta sfariska karbider är narvarande i stalrnaterialet direkt efter gjutning och blir orsaken till, inte bara dalig lindningsformaga, utan ocksa' till brott vid valsning och dragning. Av den anledningen är det effektivt att Oka varmningstemperaturen vid vane steg och konstant dampa oupplOsta sfariska karbider, fOr att fOrhindra en negativ effekt i gOten efter gjutning, valstradsvalsning, patentering, slackning, och dragning.

[0018](d)Vidare upptacktes aft tillsatsen av V har en skadlig effekt p'a. de mekaniska egenskaperna och utmattningsstyrkan hos staltraden, for 10 fjaderanvandning.

Det vill saga fran direkt efter gjutning till dess att det bearbetas till en fjader, varms stalmaterial upprepade ganger. Vanligtvis, är de oupplOsta sfariska karbiderna huvudsakligen cementit (Fe3C). Men genom upprepad varmning inkluderar de oupplOsta sfariska karbider ofta Cr, V etc. Det har fOrstatts att det inte bara är sA aft Cr, V och andra legeringsamnen konsumeras slOsaktigt, utan att det aven är mOjligt att fersamra de mekaniska egenskaperna efter nitrering (yth'ardhet, inre hardhet, etc.) Vidare som fOrklarats ovan, vid tillsats av V, an styrning av kvaveinnehall (N) inte latt. Som ett resultat, bildar grova karbider, nitrider och kolnitrider, utfallningar och orsakar forsamrad utmattningsstyrka.

[0019]Av dessa fakta upptackte uppfinnarna att det är mojligt att dampa forgrovning av oupplOsta sfariska karbider, genom att inte tillsatta V, eller genom aft tillsatta en extremt liten mangd, och vidare, som fOrklarat ovan, styra mangden Cr I jamvikt med mangden Si.

[0020]Har betyder "oupplOsta sfariska karbider" oupplOsta karbider med ett forhallande mellan den maximala storleken (langsta storlek) och den minimala storleken (kortaste storlek) (sidoforhallande) av 2 eller mindre. Egentligen ar "karbider" och "sfariska karbider" ocksa oupplosta. Hy aft understryka kallas dessa ocksa "oupplosta karbider" respektive "oupplosta sfariska karbider trots att de är synonyma. Trots att de är synonyma är respektive ocksa kallade "oupplOsta karbider och "oupplosta sfariska karbider", for att betona.

FOreliggande uppfinning gjordes utifran dessa upptackter. Kontentan av uppfinningen är som foljer: 6

[0021] (1) FOrdragen staltrad for hOghallfasthetsfjaderanvandning, kannetecknad av innehall i mass av, C: 0,67 % fill 0,9 %, Si: 2,0 till 3,5 %, Mn: 0,5 till 1,2 %, Cr: 1,3 till 2,5 %, N: 0,003 till 0,007 %, och Al: 0,0005 % till 0,003 varvid Si och Cr uppfyller faljande uttryck: 0,3 %5Si-Cr5.1,2 %, med balans av jarn och oundvikliga ftworeningar, varvid P och S som fororeningar innefattande P: 0,025 % eller mindre och S: 0,025 % eller mindre, och vidare, varvid en cirkelekvivalent diameter for oupplOsta sfariska karbider är om mindre an 0,2 pm. (2)FOrdragen staltrad for hOghallfasthetsfjaderanvandning, sasom framlagd i (1), dartill kannetecknad av innehall i mass %, av en eller flera av, 0,03 till 0,10 %, Nb: 0,015 % eller mindre, Mo: 0,05 till 0,30 %, 0,05 till 0,30 %, Mg: 0,002 % eller mindre, Ca: 0,002 `)/0 eller mindre, och Zr: 0,003 % eller mindre, vid innehall av V uppfylls 1,4 %.5.Cri-V52,6 % och 0,70 %5Mn-FV51,3 %, och, 30 vid innehall av Mo och W, uppfylls 0,05 %5Mo+W.Q,5 %. (3) Dragen varmebehandlad staltrad fOr hoghallfasthetsfjaderanvandning, kannetecknad innehall i mass % av, 7 C: 0,67 % till 0,9 %, Si: 2,0 till 3,5 %, Mn: 0,5 till 1,2 %, Cr: 1,3 till 2,5 %, N: 0,003 till 0,007 %, och Al: 0,0005 % till 0,003 %, varvid Si och Cr uppfyller fOljande uttryck: 0,3 %5_Si-Cr51,2 %, och med balans av jam och oundvikliga fOroreningar, 10 med P och S som fororeningar innefattande P: 0,025 % eller mindre och S: 0,025 % eller mindre, och vidare, med en metallstruktur innefattande minst restaustenit av ett volymsmatt pa Over 6 % till 15 %, med ett tidigare austenit kornstorleksnummer #10 eller mer, och vidare varvid en cirkelekvivalent diameter for oupplOsta sfariska karbider ar mindre an 0,2 pm. 20 (4) Dragen varmebehandlad staltrad for htighallfasthetsfjaderanvandning, enligt(3), kannetecknad av innehall i mass %, av en eller flera av, V: 0,03 till 0,10 %, Nb: 0,015 % eller mindre Mo: 0,05 till 0,30 %, W: 0,05 till 0,30 % Mg: 0,002 % eller mindre, Ca: 0,002 % eller mindre, och Zr: 0,003 % eller mindre, vid innehall av V 30 uppfylls 1,4 %5Cr+V52,6 % och 0,70 %5Mn+V.5.1 ,3 %, och, vid innehall av Mo och W, uppfylls 0,05 % 5..Mo+W50,5 %. 8 (5)Dragen varmebehandlad staltrad for hogh611fasthetsfjaderanvandning, enligt (3) eller (4), kannetecknad av att den dragna varmebehandlade staltraden, for hOghallfasthetsfjaderanvandning, har en draghallfasthet 2100 till 2400 MPa. (6)Dragen varmebehandlad staltrad fOr hOghallfasthetsfjaderanvandning, enligt nagot av (3) till (5), kannetecknad av att den dragna varmebehandlade staltraden, for hoghallfasthetsfjaderanvandning, har en strackgrans 1600 till 1980 MPa. (7)Dragen varmebehandlad staltrad for hOghallfasthetsfjaderanvandning, enligt 10 nagon av (3) till (6), kannetecknad av att den dragna varmebehandlade staltrklen, for hOghallfasthetsfjaderanvandning, har ythardhet HV750 eller mer enligt Vickersskalan, och inre hArdhet HV570 eller mer enligt Vickersskalan, efter varsam nitrering vid 500 °C i 1 timme. 15 (8) ProduktionsfOrfarandefOrfOrdragenstaltradIf& hOghallfasthetsfjaderanvandning kannetecknad av att en gOt innehallande i mass %, C: 0,67 % till 0,9 %, Si: 2,0 till 3,5 °A), Mn: 0,5 till 1,2 %, Cr: 1,3 till 2,5 %, N: 0,003 till 0,007 %, och Al: 0,0005 % till 0,003 %, med Si och Cr som uppfyller fOljande uttryck: 0,3 %5Si-Cr51,2 %, med balans av jarn och oundvikliga fOroreningar, med P och S som fororeningar innefattande P: 0,025 % eller mindre och S: 0,025 % eller mindre, varvid geiten varms till 1250°C eller mer, darefter varmvalsas gOten for tillverkande av ett valsamne och varmning av valsamnet till 1200°C eller 30 mer, med efterfOljande varmvalsning for tillverkande av en fardragen staltrad. (9)ProduktionsfOrfarandeforfOrdragenstaltra'dfor htigh6lIfasthetsfjaderanvandning, enligt (8), kannetecknad av att gOten dessutom innehaller, i mass %, en eller flera av 9 0,03 till 0,10 %, NO: 0,015 % eller mindre Mo: 0,05 till 0,30 %, 0,05 till 0,30 % Mg: 0,002 % eller mindre, Ca: 0,002 % eller mindre, och Zr: 0,003 % eller mindre, vid innehall av V uppfylls 1,4 %.5.Cr+V5.2,6 °A) och 0,70 %.5..Mn+W.1,3 %, och, 10 vid innehall av Mo och W, uppfylls 0,05 To 5M0+VV50, ProduktionsfOrfarandefOrtrdragenstaltradfOr hOghallfasthetsfjaderanvandning, kannetecknad vidare av varmning av fOrdragen staltrad enligt (8) eller (9), till 900 'C eller mer, varefter den patenteras vid 600 °C eller mindre.

ProduktionsforfarandeforvarmebehandladstaltradfOr hOghallfasthetsfjaderanvandning, kannetecknat av dragning av den fOrdragna staltraden vilken tillverkats genom produktionstrfarandet for trdragen staltrad, enligt (8) till (10), varmning av traden i en takt av 10°C! sek eller mer upp till temperaturen A3, bibehallande av temperaturen A3 eller mer i 1 minut till 5 minuter, darefter kylning i en takt av 50°Cisek eller mer ner till 100°C eller mindre. 25 (12) Produktionsforfarande fOr produktion av varmebehandlad staltrad for hOghallfasthetsfjaderanvandning, enligt (11), kannetecknad av vidare bibehallning och anlopning vid 400 till 500°C115 minuter eller mindre.

FOrdelaktiga effekter av uppfinningen

[0022]Enligt treliggande uppfinning, i synnerhet, kan dragen varmebehandlad staltrad, fOr hOghallfasthetsfjaderanvandning, med en hog ytskiktshardhet och en innerhardhet, och dessutom hOghallfasthetsfjader med utmarkt hallbarhet, erhallas, pa grund av den utmarkta kallindningsformagan och motstandet mot avmjukning, aven vid nitrering vid 500 °C i 1 tinnnne. Bidraget till industrin ar extremt start.

Kort beskrivning av ritningarna

[0023]FIG. 1 är ett mikrofoto av metallstrukturen som visar ett exempel pa sfariska karbider, i den dragna varmebehandlade staltraden, for hOghallfasthetsfjaderanvandning, i den fOreliggande uppfinningen. Vid spetsarna pa pilarna i figuren ses oupplOsta sfariska karbider.

FIG. 2 visar en vy av formen av en stans for skapandet av ett spar i ett teststycke.

FIG. 3 visar en vy av stegen for att skapa ett spar i ett provstycke.

FIG. 4 visar en vy av en oversikt Over ett bajprov av sparet.

FIG. 5 ar en vy som visar ett fOrfarande fOr matning av sparets bojningsvinkel.

Beskrivning av utforningsformer

[0024]Allmant, tillverkas en valstrad fOr fjader enligt foljande: Sjalvfallet är tillverkningen av fjadrar inte begransat till det beskrivna forfarandet. Detta beskriver endast ett exempel.

G6t gjord av stal innehallande fOrutbestamd kemisk sammansattning, valsas for att erhalla ett valsamne. Darefter valsas valsamnet for att tillverka staltrad av fOrbestamd diameter. Staltraden som tillverkas i detta steg kallas "fOrdragen staltrad". Staltraden vilken tillverkas med valsning patenteras och dras for att erhalla en annu finare staltrad, varefter arbetsspanningen I ytlagret avlagsnas och efterfOljande kallindningsfOrmaga erhalls genom varmebehandling (seghardning), som tillverkas efter valsning, patenteras och dras fOr att erhalla annu finare staltrad, darefter avlagsnas arbetsspanningen vid ytskiktet och kallindningsbearbetningsfOrmaga erhalls genom varmebehandling (seghardning). Staltraden som tillverkas vid detta steg kallas "dragen varmebehandlad staltrad".

[0025]Darefter bearbetas fjadern genom kallindning fOr fOrbattrad styrka och nitrering for fOrbattrad ythardhet. PA sá satt är en "fjader" tillverkad som en slutgiltig prod ukt. 11 Forst kommer den kemiska sammansattningen av den dragna varmebehandlade staltraden, far haghallfasthetsfjaderanvandning, i den fdreliggande uppfinningen och dess material, det vill saga fOrdragen staltrad, fOr hOghallfasthetsfjaderanvandning, att forklaras. Har betyder "%" i den kemiska 5 sammansattningen mass %, om inte annat anges.

[0026]C: 0,67 % till mindre an 0,9 % C ar ett viktigt amne vilket har star effekt pa styrkan hos stalmaterialet och C bidrar ocksa till bildandet av restaustenit. I fOreliggande uppfinning har den lagre gransen for mangden C satts till 0,67 % eller mer for att erhalla tillracklig styrka. FOr att Oka styrkan, utgors mangden C av 0,70 % eller mer, fOretradesvis 0,75 % eller mer.

Daremot am mangden C blir 0,9 % eller mer, resulterar det i overdriven samutfallning, att en star mangd grov cementit utfalls och att segheten avtar 15 anmarkningsvart. Vidare cm mangden C ar Overdriven bildas grova sfariska karbider och ringlingsfOrmagan blir nedsatt. Darfor är den Ovre gransen for mangden C satt till mindre an 0,9 %. Med syftet att dampa bildandet av sfariska karbider ar den Ovre gransen fOr mangden C fOretradesvis 0,85 %, mer fOredraget 0,80 %.

[0027]Si: 2,0 till 3,5 % Si ar ett viktigt amne for att fOrbattra matstandet mot varmerelaterad avmjukning hos stalet och eftergivningsegenskaperna has fjadern. FOr att erhalla dessa effekter, behdver 2,0 % eller mer Si tillsattas. Vidare ar Si effektiv fOr sfaroidisering och fOrfining av cementiten. Far att dampa bildandet av grova sfariska karbider, tillsatts fOretradesvis 2,1 % eller mer av Si. FOr att Oka den innerhardheten, efter nitrering och andra behandlingar, for att Ora ytskiktet hardare, tillsatts fOretradesvis 2,2 % eller mer av Si. Vidare fran balansen med Cr, ar Si mer fOrdelaktigt satt till 2,3 % eller mer. Si satts ibland till 3,0 % eller mer.

Daremot, vid Overdriven tillsattning av Si hardnar staltraden och blir sprOd, darmed utgors Ovre gransen av Si till 3,5 % eller mindre. Med syfte att fOrhindra fersprodning, satts den Ovre gransen feretradesvis till 3,4 %, mer fOredraget 3,3 % eller mindre.

[0028]Mn: 0,5 till 1,2% 12 Mn ar ett amne som ar viktigt far att Oka slackningsformagan och far att stabilt sakra mangden restaustenit. I den foreliggande uppfinningen, har Mn tillsats i 0,5 % eller mer, mer foredraget 0,65 % eller mer, annu mer foredraget 0,70 % eller mer, far att Oka strackgransen hos stalet samt far att sakra restaustenit.

Daremot, vid Overdriven tillsattning av Mn akar mangden restaustenit. Vid bearbetning, bildas bearbetningsinducerad martensit och kallindningsfOrmagan farsamras. Far att forhindra farsprodning pa grund av Overdriven tillsats av Mn, ar den Owe gransen far Mn satt till 1,2 % eller mindre, foretradesvis 1,1 % eller mindre, mer faredraget 1,0 % eller mindre.

[0029]Cr: 1,3 till 2,5% Cr är ett amne vilket ar effektivt for att farbattra slackningssfOrmagan och motstandet mot varmerelaterad avmjukning. Far att erhalla dessa effekter, behaver 1,3 % eller mer Cr tillsattas. Vid nitrering, ar det majligt att gOra det hardade skiktet, som erhallits genom nitrering, tjockare genom tillsats av Cr. Darfar tillsatt 15 foretradesvis mer an 1,5 % av Cr, for att astadkomma hardning genom nitrering och mjukningsmotstand vid nitreringstemperaturen. Mer fardelaktigt tillsatts 1,7 % eller mer av Cr.

Daremot, om mangden Cr ar Overdriven, blir tillverkningskostnaden hogre. lnte bara det utan upplosning av karbider farsamras, oupplOsta sfariska karbider blir tier, och lindningsfOrmagan blir forsamrad, sa den Ovre gransen far Cr satts till 2,5 % eller mindre. Vidare, om mangden Cr ar stor, ar mangden Cr faretradesvis undertryckt till 2 % eller mindre, far att dampa bildandet av grova cementiter. Vidare, for att erhalla bade hallfasthet och formbarhet utgors den byre gransen for mangden Cr till 1,8 % eller mindre.

[0030]N: 0,003 till 0,007 % N ar ett amne, vilket bildar nitrider med Al etc. inkluderade som fbrorening stalet, i den fareliggande uppfinningen. For att anvanda fina nitrider och forfina restaustenit, ska 0,003 % eller mer av N inkluderas. Daremot, om mangden N ar Overdriven,fargrovasnitridernaochkallindningsformaganoch 30 utmattningsegenskaperna avtar. Daft- ar den Owe gransen far mangden N gjord 0,007 % eller mindre. Vidare med hansyn taget till formagan till varmebehandling etc., ar faretredesvis mangden N 0,005 % eller mindre. 13

[0031]P: 0,025 % eller mindre P ar en fOrorening. P fbrorsakar att stalet hardnar, bildar segregationer, och orsakar forsprOdning, sa den (hire gransen av P ar sett till 0,025 % eller mindre. 5 Vidare orsakar P, som segregerat vid tidigare austenitkorngranserna, segheten och motstandet mot fOrdrOjda frakturer etc. att avta, sa den Owe gransen fOr mangden P ar foretradesvis sett till 0,015 % eller mindre. Dessutom, ar mangden P foretradesvis begransad till mindre an 0,010 %, nar strackgransen hos staltraden overskrider 2150 MPa.

[0032]S: 0,025 % eller mindre S ar ocks6 en trorening. Om S ar narvarande i stal, orsakar den att stSlet bli sprOtt, se den byre gransen fOr mangden S ar sett till 0,025 % eller mindre. For aft dampa effekten av S, ar tillsats av Mn effektiv. Trots det ar MnS en inneslutning. I synnerhet i hOghallfasthets star, blir MnS ibland bOrjan till brott. DarfOr for att dampa 15 forekomsten av frakturer, har den ovre gransen for mangden av S fOretradesvis setts till 0,015 % eller mindre. Vidare, ar mangden S foretradesvis begransad till mindre an 0,01 %, nar strackgransen, hos den dragna varmehenadlade staltraden, for hOghallfasthetsfjaderanvandning, kommer att Overstiga 2150 MPa.

[0033]Al: 0,0005 till 0,003 % Al ar ett deoxiderande amne. Det Overkar bildandet av oxider. Om det bildas h6rda oxider avtar utmattningshallbarheten. I synnerhet om Al tillsatts i Overflode blir utmattningshallfastheten skiftande och stabiliteten fOrsamrad, i hOghallfasthetsfjadrar. Om mangden Al Overskrider 0,003 %, blir fOrekomsten av brott till fOljd av inneslutningar stOrre, sa mangden Al ar begransad till 0,003 % eller mindre i den dragna varmebehandlade st6ltrken fOr hOgh611fasthetsfjaderanvandning, i fbreliggande uppfinning. Det byre gransvardet av mangden Al al fOretradesvis 0,0028 %, mer fOredraget 0,0025 %.

[0034]Daremot, om mangden Al blir mindre an 0,0005 %, bildas latt kiselbaserade hArda oxider. Av den anledningen ar mangden Al sett till 0,0005 % eller mer. Den lagre gransen fOr mangden Al ar foretradesvis 0,0007 %, mer foredraget 0,0008 %, annu mer fOredraget 0,001 % eller mer. 14

[0035]Harnast kommer, standpunkten for fOreliggande uppfinning, det vill saga, farhallandet mellan Si och Cr, att forklaras. Det ar redan kant aft bade Si och Cr ar viktiga fOr Okad styrka i fjaderstal.

Trots detta orsakar Overdriven tillsats problem.

[0036]0,3% 5Si-Cr?1,2 % Om mangden av Si Overstiger den fOreskrivna mangden, blir fOrspradningen extrem och bearbetningsfermagan vid lindning fOrsamras. Inte bara det utan 10 avkalning i Overgangsprocessen blir uppseendevackande. Av den anledningen blir ytskiktshardheten lagre och hallbarheten avtar, i den slutgiltiga fjaderprodukten. Vidare bildas avkalade delar slumpmassigt, vilket Or aft varaktigheten hos hallfastheten, hos den tillverka fjadern, fOrsamras. Nar mangden Si ar mindre an den foreskrivna mangden, avtar hallfastheten. Vidare ar eftergivningsegenskapen atillracklig. Det Ors acksa tydligt i hardheten efter nitrering. Tillracklig hardhet kan varken sakras vid ytskiktet eller inuti.

[0037]Tratts detta, ar fOrhallandet mellan Si och Cr, i cementiten, stalet viktigt. Det vill saga, Si ar ett amne vilket destabiliserar cementit. Om en star mangd Cr tillsatts eller andra amnen vilka stabiliserar cementit vid varmning, far det effekten att bildandet av en fast lasning av cementit framjas. Darfor blir mangden av oupplOst sfarisk karbider star-re och bearbetningsfarmagan minskar anmarkningsvart, am mangden Si ar liten, oavsett om star mangd Cr tillsatts. Uppfinnarna upptackte att det ar majligt att anvanda skillnaden mellan Si-innehallet (mass %) och Cr-innehallet (mass %) i stalet, det vill saga, Si-Cr mangden, som en mattstack. Det vill saga, nar vardet av Si-Cr ar mindre an 0,3 %, blir mangden av Cr relativt star och oupplOsta sfariska karbider kvarstar latt. Da'remot, am Si-Cr ar Over 1,2 % blir Si fOrhallandevis overflOdig, viket iatt orsakar fOrspredning, avkalning eller andra problem. Daric5r skall vardet av Si-Cr sattas till 0,3 till 1,2 %.

[0038]Med avsikt att dampa bildandet av karbider, mOjliggar en stor mangd Si-Cr att oupplOsta karbider undertrycks, men industriellt, am Si forekommer i fOr star mangd, blir tjockleken av det hardade lagret genom nitrering latt tunt. Av den anledningen ar foretradesvis Si-Cr 50,9 %, mer foredraget Si-Cr 50,75 %, med tanke p5 beteendet has oupplosta sfariska karbider och det hardade lagret, bildat genom nitrering. Vidare med avsikt att, minska mangden Cr och minska den kvarvarande fOrekomsten av oupplosta sfarisk karbider, jamfOrelsevis, ar den ogre gransen fordelaktig 0,35 %5Si-Cr, mer fOrdelaktigt 0,4 %5 Si-Cr.

[0039]Harnast kommer den selektivt tillsatta kemiska sammansattningen att forklaras,

[0040]V: 0,03 till 0,10 % V ar ett amne vilket bildar nitrider, karbider, och kolnitrider. Fina V nitrider, karbider, och kolnitrider med en cirkelekvivalent diameter av mindre an 0,2 pm ar 10 effektiva RN- farfining av restaustenit. Vidare kan dessa aven anvandas fOr hardning av ytskiktet genom nitrering. Daremot, ar det nOcIvandigt att precist styra utfallningen, da oupplOsta karbider och nitrider iatt bildas, aven om kvave (N) undertrycks. Av den anledningen, enligt fOreliggande uppfinning, ar V inte avsiktligt tillsatt. FOr att erhalla s5dan effekt kan en fin mangd V tillsattas. For att erhalla effekten, skall V tillsattas i 0,03 % eller mer, foretradesvis 0,035 % eller mer, mer fOrdelaktigt 0,04 % eller mer.

[0041]Daremot, am V tillsats till mer an 0,10 %, bildas grova sfariska karbider och kallindningsfOrmagan och fjader utmattningsegenskaperna forsamras. DarfOr skall V innehaIlet sattas till 0,1 % eller mindre. Vidare genom att tillsatta V, fore dragning, bildas latt en underkyld struktur som orsakar sprickor och brott vid dragning. Av den anledningen ar den owe gransen far mangden V fOretradesvis satt till 0,09 `)/0 eller mindre, mer fOredraget 0,08 % eller mindre, mest fOredraget 0,05 % eller mindre. I synnerhet, i fallet vid tillsats av en liten mangd Nb, ar mangden av tillsats av V foretradesvis satt till 0,05 % eller mindre. Vidare, ar V ett amne vilket kraftigt paverkar bildandet av kvarvarande austenit p5 samma satt som Mn, sa mangden av V maste styras noggrant tillsammans med mangden Mn,

[0042]Nb: 0,015 % eller mindre Nb ar ett amne vilket bildar nitrider, karbider och kolnitrider i st51. Dessa utfallningar anvands ibland fOr att styra austenit kornstorleken etc. Men samtidigt ger Overdriven tillsats minskad duktilitet och resulterar att sprickor lattare bildas under 16 valsning och varmformning. Av den anledningen skall Overdriven tillsats av Nb undvikas.

[00043]Nb tillatts med syftet att styra mangden N. Utfallningarna inte anvands direkt fOr att styra kvaliteten. Ventilfjadrar och andra fjadrar tillverkas genom slackning, anlopning, darefter kallindning, men vid den tidpunkten, hindrar upplost kvave fargdeformationen och minskar spanningsgransen. Av den anledningen ar kallindningsfOrmagan fOrsamrad. DarfOr blir effekten genom tillsats av Nb och bilning av nitrider vid hog temperatur, att upplOst kvave stalmatrisen minskar och aft kallindningsformagan forbattras.

[0044]Vidare, ar tillsats av en liten mangd Nb ocksa effektiv for att dampa V och andra oupplosta sfariska karbider inblandade som oundvikliga fororeningar. V ar ett amne vilket ar effektivt for att fOrbattra motstandet mot varmerelaterad avmjukning vid nitrering och det yt-narmsta lagrets hardhet. Men orn mangden tillsatt V blir stOrre, äí V-nitrider, V karbider, och V kolnitrider ofta inte tillrackligt lbsta, aven vid patentering, slackning och andra varmningar, som Ors for att fa en austenitfas, fOr tillverkning av dragen varmebehandlad staltrad for heighallfasthetsfjaderanvandning OupplOsta sfariska karbider av V vaxer fran karnorna av det V-baserade nitriderna, bildade vid tiden av normal hog temperatur. Som ett resultat, kvarstar oupplOsta sfariska karbider och lindningsformagan forsamras. Av den anledningen, ar det nOdvandigt att dampa mangden tillsatt V, nar oupplOsta sfariska karbider undertrycks. I den fOreliggande uppfinningen var V inte ett nodvandigt amne.

[0045]Som motsats till detta, bildar Nb-nitrider vid hOgre temperatur an V. Av den anledningen undertrycker Nb bildandet av V nitrider i staltillverkningsfarfarandet. Det viii saga, Nb bildar nitrider i hegtemperatur regionen, dar V upplOses och inte bildar nitrider, Vidare vid hog temperatur dar V nitrider bildas konsumerar Nb kvave, sa att bildandet av V nitrider fOrsvaras, aven vid kylning. Av den anledningen ar tillsats av en liten mangd Nb synnerligen effektiv for att dampa oupplOsta sfariska karbider och sakra lindningsfOrmagan vid tillsats av star mangd V.

[0046]Om mangden tillsatt Nb ar stOrre an 0,015 %, blir varmduktiliteten fOrsamrad och defekter och andra problem vid valsning framtrader lattare. Av den 17 anledningen, är mangden tillsatt Nb satt till 0,015 % eller mindre, tretradesvis 0,010 % eller mindre, mer fOredraget 0,005 % eller mindre, mest fOredraget mindre an 0,001 %.

Daremot, syns effekten av Nb vid styrning av mangden N i fjaderstalet frail 0,0005 %, s6 vid tillsatts av Nb, ar 0,0005 % eller mer att foredra. Vidare nar V etc. tillsatts, er tillsats av en liten mangd Nb mer effektivt. Ett interval! om 0,003 till 0,012 ar att foredra. Vidare, ar ett intervall om 0,005 till 0,009 % mer fOrdelaktigt. Effekten uppnas aven vid 0,005 till 0,001 %.

[0047]1,4 % 5_Cr+V 2,6% I den fOreliggande uppfinningen, ar V inte avsiktligt tillsatt. Men, som fOrklarats ovan, har tillsats av en liten mangd V effekt pA fOrfiningen av den tidigare austeniten och bildandet av restaustenit. Genom att noggrant styra summan av mangden tillsatt Cr och V med avseende p V, ar det mOjligt att Oka hallfastheten for att Ora 15 ytskiktshardheten efter nitrering och den innerhardheten lamplig for hoghallfasthetsfjadrar.

[0048]Cr och V är bada amnen som forhindrar mjukning vid varmning genom glOcigning eller nitrering etc. utfOrd efter fjaderlindning, det viii saga delvis sa kallat varmerelaterat motstand mot avmjukning. I synnerhet nitrering orsakar, nitrider att falla ut vid den nitrerade delen av ytskiktet fOr att darigenom fOrbattra yth6rdheten och Oka nitreringseffekten. Vidare aven vid insidan, dar nitrering inte sprider sig, dampas sonderfall av karbider. Daremot ar Cr och V !Ada amnen som underlattar bildandet av oupplOsta sfariska karbider. Cr upplOses i cementiten for att Oka 25 bestandigheten, sa aft upplOsningen av cementit dampas varmningssteget for upplosning av cementit (varmning vid tiden for patentering och varmning vid tiden fOr slackning), kvarstar ofta som oupplOsta sfariska karbider. Vidare, har V ocks6 en upplOsningsternperatur for utfallningarna, som ar hogre an A3 punkten fOr stal, sa V kvarstar !Alt som oupplOsta sfariska karbider.

[0049]Om det totala innehallet av Cr och V, det vill saga, CNN, ar mindre an 1,4 %, avtar yth6rdheten av heighallfasthetsfjadern under HV750 och den innerhallfastheten avtar under HV570. Av den anledningen, ar Cr+V fOretradesvis 1,4 % eller mer. Vidare, ar 1,5 % eller mer att foredra. Daremot, lamnar Overdriven tillsats 18 Cr+V, av mer an 2,6 %, stora mangder oupplOsta sthriska karbider, vilket leder till att lindningsfOrmagan fOrsamras. DartOr, ar 2,6 % satt till den Ovre gransen. Vidare, ar Cr+V fOretradesvis 2 % eller mindre, mer fOredraget 1,8 % eller mindre. (0050]0,7% 5.Mn+V% Mn och V ar amnen vilka forbattrar slackningsfOrmagan och vilka dessutom har en stor effekt pa bildandet av restaustenit. Om mangden Mn ar stOrre an den fereskrivna mangden, akar mangden av restaustenit. DarfOr, har summan av bade Mn och V, vilka fOrekommer som oundvikliga fOroreningar, en direkt paverkan pa 10 austenits beteende, Det ar inte bara bearbetningsfOrmagan som paverkas, utan aven strackgransen paverkas kraftigt. Tillracklig hallbarhet kan inte sakras. [00511Av den anledningen, ar det totala innehallet av Mn och V, det viii saga Mn+V, saft till 0,7 till 1,3 % i den fOreliggande uppfinningen. For att sakra ett 15 volymsmatt pa Over 6 % av restaustenit, maste den lagre gransen fOr Mn+V sattas till 0,7 % eller mer. (0052]Som fOljd orsakar transformationsinducerad plasticitet att segheten fOrbaftras och mitijliggor att kallindningsformagan sakras. Daremot maste den ovre gransen av Mn+V sattas till 1,3 % eller mindre, for aft Ora restaustenit volymsmaft 15 % eller mindre. Pa grund av detta ar bildandet av bearbetningsinducerade martensit, som en foljd av slagmarken vid kallindning, undertryckt och lokal forsprOdning kan fOrhindras. (0053]Mo: 0,05 till 0,30 °A Mo ar ett amne vilket fOrbattrar slackningsfOrmagan. Vidare ar Mo ocksa extremt effektiv fOr att forbaftra motstandet mot varmerelaterad avmjukning. I synnerhet i den fOreliggande uppfinningen kan 0,05 % eller mer av Mo tillsattas, for aft ytterligare ferbattra motstandet mot varmerelaterad avmjukning. Vidare ar Mo ett amne vilket bildar Mo-baserade karbider stalet. Temperaturen vid vilken de Mo- baserade karbiderna faller ut ar lagre an temperaturen vid vilken V-karbider etc. faller ut. Av den anledningen ar tillsats av en lamplig mangd Mo ocksa effektiv for aft dannpa fOrgrovning av karbider. Tillsats av 0,10 % eller mer av Ma ar att fOredra. Daremot orn mangden tillsatt Mo ar mer an 0,30 %, bildas latt en underkyld struktur, 19 vid varmvalsning, och patentering fare dragning etc. Darfor for att dampa bildandet av en underkyld struktur, orsakande sprickbildning eller tradbrott vid dragning, ar den byre gransen av mangden Mo satt till 0,30 % eller mindre, foretradesvis 0,25 % eller mindre. Vidare om mangden Mo ar stor, vid patentering, blir tiden fram till slutet pa perlitovergangen langre, sa mangden Mo safts feretradesvis till 0,20 ')/0 eller mindre.

Dessutom fOr att forkorta patenteringstiden och stabilt stoppa perlitovergangen ar 0,15 % eller mindre att foredra.

[0054]W: 0,05 till 0,30 % W i likhet med Mo är ett amne vilket ar effektivt fOr att fOrbattra slackningsfOrmagan och motstandet mot varmerelaterad avmjukninng och ar ett arnne vilket utfalls i stalet som karbider, I synnerhet i den foreliggande uppfinningen tillsatts 0,05 % eller mer W for att forbattra motstandet mot varmerelaterad avmjukning.

[0055]Daremot orn W tillsants i OverflOd bildas en underkyld struktur vilken orsakar sprickbildning eller tradbrott vid dragning, sa mangden W maste saftas till 0,30 % eller mindre.

[0056]Dessutom med tanke pa enkelheten vid varmebehandling etc. ar mangden W fOretradesvis 0,1 till 0,2 %, mer fOredraget 0,13 till 0,18 %.

[0057]0,05 % .5_Mo-i-VV?_ 0,5 % Mo och W ar amnen vilka ar effektiva for att fOrbattra motstandet mot 25 varmerelaterad avmjukning. Om !pada tillsants i kombination med varandra dampas tillvaxten av karbider och motstandet mot varmerelaterad avmjukning kan anmarkningsvart fOrbattras jamfart med vid tillsats av enbart Mo eller W. I synnerhet fOr att fOrbattra motstandet mot varmerelaterad avmjukning vid varmning till 500 "C maste Mo+W sattas till 0,05 % eller mer, fOretradesvis 0,15 % eller mer.

Daremot om Mo+W ar over 0,5 %, vid varmvalsning och patentering fibre dragning etc., bildas en sá kallad underkyld struktur av martensit, bainit, etc. For att dampa bildandet av en underkyld struktur som orsakar sprickor och tradbratt vid dragning, ar den Ovre gransen av MO+W satt till 0,5 % eller mindre, foretradesvis 0,35 % eller mindre.

[0058]Harnast kommer Mg, Ca, och Zr att fOrklaras.

Mg: 0,002 % eller mindre Mg bildar oxider i smalt stal vid hOgre temperatur an temperaturen for bildandet av MnS. Vid tidpunkten for bildandet av MnS, ar den redan narvarande i det smalta stalet. Darfor kan Mg anvandas som karna for utfallning av MnS. Detta har tillfaljd att fOrdelningen av MnS kan styras. Vidare ar Mg-baserade oxider trotts alit tint fordelade i fOrdelningsantal i det smalta stalet, p sa satt att MnS som bildas runt karnor av de Mg-baserade oxiderna ar tint fOrdelade i stalet, jamfOrt med Si- och 10 Al-baserade oxider vilka ofta framtrader i konventionellt stal. Dail& varierar MnS fOrdelningen beroende pa narvaron av M, aven om S innehallet ar det samma. Tillsats av dessa grir MnS korsstorleken finare. Genom att Ora MnS fint fardelad ar det mOjligt att betrakta MnS som harmles vad galler MnS som utgangspunkt fOr utmattning. Tillracklig effekt uppnis vid sma mangder. FOretradesvis skall Mg 0,0002 % eller mer, mer faredraget 0,0005 % eller mer, tillsattas.

[0059]Med tillsats av mer an 0,001 %, ar det dock svart for Mg att kvarsta I det smalta stalet, det ar en effekt av oxid kompositionen och mangden framtradande oxider som utgor utgangspunkter for utmattning blir stOrre, sa 0,002 % Mg ar den Ovre gransen. DarfOr, sattes den Ovre gransen av mangden tillsatt Mg till 0,002 °/0, fOretradesvis 0,0015 % eller mindre. Vidare nar det galler fjaderstal jamfert med annat stal for konstruktionsanvandning, ar mangden av tillsatt S undertryckt, med tanke pa utbytet etc., ar 0,001 % eller mindre att foredra. Vidare, vid anvandning for hOghallfasthetsventilfjader, ar inneslutningskansligheten hog, sa Mg har effekten av 25 att fOrbattra korrosionsmotstandet och motstandet for att skjuta upp frakturforebyggande valsnings sprickor pa grund av effekten av fbrdelningen av MnS etc. Tillsatts av sa sma mangder som mOjligt I det extremt snava intervallet 0,0002 till 0,001 ar att fOredra.

[0060]Ca: 0,002 % eller mindre Ca ar eft oxid- och sulfidbildande amne. I fjaderstal Or Ca, sa att MnS blir sfarisk och darigenom dampas utstrackningen av MnS, som tjanar som initierande stallen fOr utmattning och andra frakturer, vilket gor MnS harmlos. Effekten liknar effekten av Mg. Tillsats av 0,0002 % eller mer ar att foredra. Vidare ar inte bara 21 utbytet daligt, aven om mer an 0,002 % tillsatts, utan oxider och CaS och andra sulfider bildas dessutom och problem vid tillverkning och forsamring av fjaderutmattningshallbarhetsegenskaperna faljer, sá mangden sattes till 0,002 % eller mindre. Med tanke pa mangden tillsatt, di inneslutningskansligheten ar hog vid anvandning for hOghallfasthetsventil, ar den fOrdelaktiga mangden foretradesvis 0,0015 % eller mindre, mer fOredraget 0,001 %.

[0061]Zr: 0,003 % eller mindre Zr ar ett oxid-, sulfid-, och nitridbildande arnne. I fjaderstal ar oxiderna fint 10 fOrdelade, och pa samma salt som med Mg bildar de karnor fOr uffallning av MnS, och kan pa sa sail Ora MnS fint fOrdelad. Till fOljd av detta ar det mOjligt att fOrbattra utmattningshallbarheten och vidare Oka duktiliteten for att darigenom fOrbattra lindningsfOrmagan. FOretradesvis tillsatts 0,0002 % eller mer. Vidare aven am mer an 0,003 % tillsatts ar inte bara utbytet lagt, utan oxider och ZrN, ZrS, och andra nitrider 15 och sulfider bildas och problem vid produktion eller nedbrytning av fjader hallbarhetsegenskaperna folanieds, sa mangden ar satt till 0,003 % eller mindre. Tillsatt mangd ar fOretradesvis 0,0025 % eller mindre. Dessutom har Zr effekten att fOrbattra lindningsformagan genom styrning av sulfiderna, sa tillsatsen ar fOrdelaktig fOr hOghallfasthetsventilfjadrar, men Mr att minimera effekten av inneslutningar, ar undertryckning till 0,0015 % eller mindre att fOredra.

[0062]Noter att ovan frivilligt tillsatta kemiska sammansattningar, om den innehaller sma mangder, inte fOrsamrar effekten hos staltradens som innefattar den kemiska grundsammansattningen i fOreliggande uppfinning.

[0063]Harnastkommermetallstrukturenhosstaltraden,fOr hOghallfasthetsfjaderanvandning i den fOreliggande uppfinningen, att fOrklaras.

[0064]OupplOsta sfariska karbider OupplOsta sfariska karbider utgOr en viktig roll nar det galler att sdkra hallfastheten hos staltraden for hOghallfasthetsfjaderanvandning. Daremot orsakar narvaron av oupplOsta sfariska karbider att lindningsfOrmagan forsamras. Vidare orsakar grova karbider dessutom att utmattningsegenskaperna forsamras. Darr& ar det nOdvandigt att dampa oupplOsta sfariska karbider vid lindning och after slutgiltig 22 nitrering skapa en uniform spridning av fina karbider fOr att lOsa problemet fOreliggande uppfinning.

[0065]Staltraden fOr hOghallfasthetsfjaderanvandning i foreliggande uppfinningen har en Lang storlek av oupplosta sfariska karbider av 0,2 pm eller mindre som undertryckts vid fOrgrovning. De oupplOsta sfariska karbiderna ar redan narvarande efter valstrads valsning Wet vill saga fOrdragen staltrad).

Oupplosta sfariska karbider ar svara att f att Overga i losning i den senare varmebehandlingen (patentering, bildande av bearbetningsvarme vid dragning, och 10 seghardning, till exempel). !bland vaxer de snarare under dessa varmebehandlingssteg och forgrovas. Det vill saga ibland agerar oupplosta sfariska karbider i fOrdragen staltrad karnor for fOrgrovning av sig sjalva.

Av den anledningen ar det viktigt att i sa star utstrackning som mOjligt minska oupplOsta sfariska karbider vilka ar narvarande i den fordragna staltraden for aft 15 begransa fagrovningen av oupplbsta sfariska karbider hos staltraden after varmebehandling (varmebehandlad staltrad). Pa grund av det ovanstaende har definitionen "oupplosta sfariska karbider" en viktig mening inte bara fOr fordragen staltrad fOr hoghallfasthetsfjaderanvandning enligt foreliggande uppfinning, utan ocksa for dragen varmebehandlad staltrad for hOghallfasthetsfjaderanvandning.

[0066]Styrkan i staltraden fOr hoghallfasthetsfjaderanvandning I fOreliggande uppfinning Okar genom tillsatts av C, fillsats av Mn och Cr, vidare tillsats av Mo, W, och andra s6 kallade legeringsamnen. Nar stora mangder C och i synnerhet Cr och andra legeringsamnen, vilka bildar nitrider, karbider, och kolnitrider, tillsatts kvarstar 25 sfariska cementitkarbider och legeringsbaserade karbider Iatt I stalet. Sfarisk cementitkarbid och legeringsbaserade karbider ar oupplosta sfariska karbider som inte loses upp i stalet under varmning vid varmvalsning.

[0067]Notera att i foreliggande uppfinning kommer bade sfariska legeringsbaserade karbider och sfariska cementitkarbider att refereras till som sfariska karbider. I stalet finns nalformade karbider motsvarande nalformsstrukturen hos anlOpt martensit, men dessa nalformade karbider inkluderas inte i de sfariska karbiderna i den fOreliggande uppfinningen. Nalformade karbider finns inte narvarande direkt efter slackning utan faller ut under valsningsforfarandet. Den 23 anlopta martensitstrukturen är en struktur lamplig for att uppna bade styrka och seghet och bearbetningsfOrmaga. Nalform ar I viss mening den ideala formen fOr karbider.

[0068]Strangt draget kan bearbetningsformagan ocksa fOrsamras om karbider med en del andel av 2 eller mer (nalformade karbider) forgrovas. Men i sjalva verket blir nalformade karbider fOrgrovade nar anlOpningstemperaturen ar hog eller nar bibehallningstiden vid anitipning ar extremt lang. Effekten hos prestandan ar aft styrkan och hardheten blir otillracklig. Problem uppstar i andra omraden an med oupplOsta sfariska karbider. FOrgrovade nalformade karbider bildas inte i den 2100 MPa eller sa starka staltraden, innefattad i den fOreliggande uppfinningen. Darfor omfattas inte nal-formade karbider i den fareliggande uppfinningen. Som farklarats ovan ar de utfallda karbiderna normalt oupplOsta, men i fOreliggande uppfinning har termen "oupplast" lagts till. Detta betonar bara deras oupplosta karaktar. I den foreliggande uppfinningen ar "oupplOsta sfariska karbider" och "sfariska karbider" synonyma.

[0069]Oupplostasfariskakarbiderkanobserverasmed svekelektronmikroskop (SEM) genom !adoring av ett prov erhallet fran fOrdragen staltrad eller dragen varmebehandlad staltrad, for hoghallfasthetsfjaderanvandning, till spegelglans och etsning av provet genom pikral- eller elektrolytisketsning. Vidare kan sfariska karbider observeras genom modellfOrfarande med transmissionselektronmikroskopi (TEM).

[0070]Figur 1 visar ett exempel av en strukturell SEM-bild av ett pray efter elektrolytisketsning. I den strukturella bilden I figur 1 observeras att stalets matris har tva typer av strukturer, det vill saga, nalformade strukturer och sfariska strukturer. Bland dessa ar de nalformade strukturerna anlopt martensit bildad genom seghardning. Daremot ar de sfariska strukturerna karbider 1 som har fatt sin sfariska 30 form genom att de inte har lOsts upp i stalet genom att dessutom gOras sfariska genom seghardning genom anlOpning i olja eller induktionshardningsbehandling (oupplOsta sfariska karbider) pa grund av varmning genom varmvalsning. Sfariska karbider kan observeras vid framre anden av pilen i figur 1. 24

[0071]OupplOsta sfariska karbider med en cirkelekvivalent diameter av mindre an 0,2 pm I foreliggande uppfinning paverkar oupplOsta sfariska karbider egenskaperna has den dragna varmebehandlade staltraden for hOghallfasthetsfjaderanvandning och styrs daft- i storlek enligt foljande: Notera att jamfort med tidigare kand teknik är finare sfariska karbider dessutom definierade for att uppna hrigre prestanda och bearbetningsform6ga, i foreliggande uppfinning. Sfariska karbider men en cirkelekvivalent diameter av mindre an 0,2 pm ar extremt effektiva fOr aft sakerstalla styrkan och motstand mot varmerelaterad avmjukning hos stAlet.

[0072]Daremot bidrar sfariska karbider med en cirkelekvivalent diameter om 0,2 pm eller mer inte till att frirbattra styrkan och motstAnd mot varmerelaterad avmjukning och graden av kallindningsfbrmaga. Av den anledningen ar foreliggande uppfinning kannetecknad av att inte tillata bildandet av sfariska karbider med en cirkelekvivalent diameter om 0,2 pm eller mer.

Frirdragen staltrad och dragen varmebehandlad staltrad, I fOreliggande uppfinning, är kannetecknade av aft oupplOsta sfariska karbider har en cirkelekvivalent diameter av mindre an 0,2 pm. Till Mel av defta ar det mrijligt aft sakra styrka och samtidigt sakra bearbetningsformaga.

Sam forklarats ovan maste frirdragen staltrad patenteras, dras och varmas, seghardas, eller pA annat satt varmebehandlas, s6 att oupplOsta sfariska karbider kan vaxa och fOrgrovas. Av den anledningen ar den cirkelekvivalenta diametern hos oupplrista sfariska karbider i fOrdragen staltra'd foretradesvis gjord mindre an 0,2 pm.

Fran resultaten av uppfinnarnas experiment har den cirkelekvivalenta diametern av oupplOsta sfariska karbider, hos frirdragen staltrad, bekraftats kunna minskas till 0,18 pm eller mindre. Vidare ar det ocksa bekraftat att om valsamnets tillverkningstemperatur satts till 1250 °C eller mer, kan diametern griras 0,15 pm eller mindre.

[0073]Har kommer fOrfarandet kir matning av den cirkelekvivalenta diametern och densiteten, av foreliggande sfariska karbider, att frirklaras. Ett prov som har tags fra'n staltraden, for hOghallfasthetsfjaderanvandning, poleras och etsas elektrolytiskt. Notera att det observerade omradet ar slumpmassigt utvalt nara mitten av radien hos den varme behandlade valstraden (staltrklen), det vill saga, den s6 kallade "1/2R- deien", fOr att undanroja speciella fOrh6 Ilanden sa' som avkolning och segregation i mitten. Vidare ar matarean 300 pm2 eller mer. Vid elektrolytisketsning är ytan av provet korroderat genom elektrolys i en elektrolytisklasning (en blandning av acetylaceton 10 mass %, tetametylammoniumklorid 1 mass %, och en jamvikt av 5 metylalkohol) dar provet anvands som anod och platina som katod och dar en strOmgenerator med en lagre potential anvands. Potentalen blir konstant vid en potential som är lamplig fOr provet i intervallet -50 till -200 mV vs SCE. Det är att foredra att potentialen blir konstant vid -100 mV vs SCE, Mr st6ltrAden i den foreliggande uppfinningen.

[0074]Mangden anvand strOmstyrka kan bestammas av den totala ytarean av provet x 0,133 [c/cm2]. Notera att inte bara den polerade ytan utan ocks6 ytan av provet inbaddat i harts laggs till den totala ytarean av provet.

StrOmmen sl6s pe och provet bibehalls i 10 sekunder sedan slas strOmmen av och provet rengOrs.

[0075]Efter det observeras provet med SEM och en strukturellbild av de sfariska karbiderna tags. I SEM:en fdrefaller strukturen av de sfariska karbiderna relativt vit, och har en andel (del andel) av stOrsta storlek (Ong storlek) och en minsta storlek (kort storlek) av 2 eller minde, sfariska karbider. FOrstoringen av bilden tagen med SEM är X1000 eller mer, varvid X5000 till X20000 att fOredra. Som matningspositioner valdes 10 fait siumpmassigt ut vid en tjocklek av omkring 0,5 till 1 mm fran ytan av valstrAden, de segregerade mittendelarna undviks. SEMstrukturbilden behandlades med bildbehandling fOr att mate den minsta storleken (kort storlek) och den storsta storleken (15ngstorlek) av de sfariska karbiderna observerade i matomradet och den cirkelekvivalenta diametern beraknas. Den cirkelekvivalenta diametern ar diametern nar arean, beraknad genom bildbehandling, hos en oupplOst karbid i ett omrade \Mare konverterad till en cirkel med samma area.

Vidare är det ocks5 mojligt att mata densiteten av narvarande sfariska karbider med 30 en cirkelekvivalent diameter av 0,2 pm eller mer observerade I matomr6det.

[0076]Metalstrukturhosfordragenstaltradfor hoghallfasthetsfjaderanvandning och dragen varmebehandlad stark 26 Metal strukturen hos dragen varmebehandlad staltrad for hoghallfasthetsfjaderanvandning, enligt fOreliggande uppfinning, innefattar volymsmatt Over 6 % till 15 % av restaustenit och en balans av anlOpt martensit. Fina inneslutningar ar tillatna. De "fina inneslutningarna" är oxider och sulfider. Oxiderna ar deoxidationsprodukter av Al och Si etc., varvid sulfiderna motsvara MnS, CaS, etc.

Vidare innehaller jamvikten av den anlOpta martensitstrukturen ocksa oupplosta sfariska karbider i sma mangder.

[0077]Den tidigare austenit kornstorleken i strukturen ar #10 eller mer, varvid den cirkelekvivalenta diametern av de sfariska karbiderna ar mindre an 0,2 pm.

Vidare utgor perlitstrukturen 90 % eller mer, fOretradesvis 95 % eller mer, mer foredraget 98 % eller mer, av metall strukturen hos fOrdragen staltrad, fOr hoghallfasthetsfjaderanvandning, enligt fOreliggande uppfinning. En signifikant 100 % perlitstruktur al ideal.

[0078]Tidigare austenit kornstorleksnummer: #10 eller mer Strukturenhosdragenvarmebehandladstaltradfor hOghallfasthetsfiaderanvandning i den fOreliggande uppfinningen innefattas huvudsakligen av anlopt martensit. Tidigare austenit kornstorlek har stor effekt pa 20 egenskaperna. Det vill saga utmattningsegenskaperna och formbarheten forbattras till fOljd av trfining av den tidigare austenit kornstorleken som en effekt av kornstorleksminskning. I den fOreliggande uppfinningen ar den tidigare austenit kornstorleken gjord #10, for att uppna tillrackliga utmattningsegenskaper och form ba rhet.

[0079]Forfining av tidigare austenit ar synnerligen effektivt for att frirbattra egenskapernahosdragenvarmebehandladstaltradfOr haghallfasthetsfjaderanvandning. Det tidigare austenit kornstorleksnumret ar fOretradesvis gjord #11, mer fOredraget #12. FOr att fOrfina kornstorleken av tidigare austenit, ar det effektivt att minska varmningstemperaturen vid slackning. Notera att "tidigare austenit kornstorleksnummer" ar baserat pa JIS G 0551. Om slackning utfors genom minskning av varmningstemperaturen och fOrkortning av tiden kan den tidigare austenit kornstorleken fOrfinas, men orimligt lag temperatur och kort behandlingstid Okar inte bara mangden oupplosta sfariska karbider, utan resulterar 27 ibland ocksa i otillrackllg austenit omvandling i sig och slackning I tv6 faser. Motsatt minskas ibland formbarheten och utmattningsegenskaperna. Av den anledningen ar vanligtvis #13,5 den ovre gransen.

[0080]Restaustenit: Over 6 % till 15 % (volymenhet) Mikrostrukturenhosdragenvarmebehandladstaltradfor hoghjIlfasthetsfjaderanvandning innefattar efter seghardning, anlopt martensit, restaustenit, och en liten volymsfraktion av inneslutningar (har är de beskrivna utfallningarna ocksj inkluderade i inneslutningarna). Restaustenit ar effektiv for att 10 forbattra kallindningsfOrmagan. Volymenheten av restaustenit ar gjord 6 %, faretradesvis 7 % eller mer, mer fOredraget 8 % eller mer, fOr att sakra kallindningsfOrmagan, I fOreliggande uppfinning.

[0081]Daremot om restaustenit Overskrider volymsm5ftet 15 %, orsakar 15 martensit, vilken bildats till foljd av arbetsinducerad omvandling, aft kallindningsegenskaperna avtar. DarfOr är volymsmattet av restaustenit satt till 15 % eller mindre, fOretradesvis 14 % eller mindre, mer foredraget 12 % eller mindre.

Volymsmattetavrestaustenitkanbestammasmed rontgendiffraktionsfOrfaranden och magnetiska matfOrlaranden. De magnetiska matfOrfarandena mOjliggor enkel matning av volymsmattet restaustenit, sá det Jr det foredragna matfOrlarandet. Har ar volymsm5ttet matt, men de erhallna uppgifterna ar de samma som mattet pa arean.

[0082]Noter att restaustenit ar mjukare an anlOpt martensit, vilket minskar strackgransen. Vidare ar den omvandlingsinducerade plasticiteten anvand for att forbattra formbarheten, vilket bidrar anmarkningsvart till att fOrbattra kallformbarheten. Daremot kvarstar ofta restaustenit i de segregerade delarna, tidigare austenit korgranser, och omraden klamda av hangkornen, s6 att martensit vilken bildas genom arbetsinducerad fasomvandling (arbetsinducerad martensit) blir utOngspunkten for brott. Vidare, om restaustenit okar, avtar anlOpt martensit proportionellt.

[0083]Av den anledningen har tidigare minskning i styrka och kallindningsfOrm6ga, till fOljd av restaustenit, betraktats som ett problem. Men i 28 hOghallfasthets staltradar pa Over 2000 MPa, blir mangden tillsatt C, Si, Mn, Cr, etc. storm vilket gor nyttjande av restaustenit extremt effektivt fOr att fOrbattra kallindningsfOrmagan. Vidare har fly hOg prestanda fjaderbearbetningsteknologi gjort det mOjligt att dampa fOrsamringen av formbarhetsegenskaperna aven om delar med hOg hardhet bildas lokalt pa grund av bildandet av bearbetningsinducerade martensit vid formning av fjadern.

[0084]Harnast kommer de mekaniska egenskaperna hos dragen varmebehandlad staltrad for hOghallfasthetsfjaderanvandning att fOrklaras.

FOr att minska storleken och fOr att Ora fjadern lattare är det effektivt att gora den mer hallfast. Vidare kravs att fjadern har Overlagsen utmattningshallfasthet. I den fOreliggande uppfinningen tillverkas h6ghallfasthetsfjader genom bOjning av materialet hos dragen varmebehandlad staltrad, for hOghallfasthetsfjaderanvandning, till Onskad form darefter nitreras, kulbombas, eller pa annat satt hardas ytan. Vid nitrering an fjadern varmd till 500 °C eller sa, vilket gor att fjadern ibland är mer uppmjukad an materialet hos dragen varmebehandlad staltrad, for hoghallfasthetsfjaderanvandning

[0085]Darfor är det nOdvandigt att sakerstalla strackgransema for material hos dragen varmebehandlad trad, for hOghallfasthetsfjaderanyandning, for att Oka hallfastheten hos fjadern och forbattra utmattningsegenskaparna. Vidare kravs kallindningsfOrmaga fOr att dragen varmebehandlad staltrad, fOr h6ghallfasthetsfjaderanvandning, skall kunna bearbetas till Onskad form, sa den Ovre gransen for strackgransen maste begransas.

[0086]Strackgrans: 2100 till 2400 MPa Om fOrdragen varmebehandlad staltrad, for hoghillfasthetsfjaderanvandning, hardad vid ytan genom nitrering etc., har stor strackgrans ar det mOjligt att fOrbattra utmattningsegenskaperna och eftergivningsegenskapen hos fjadern. I den 30 foreliggande uppfinningen är strackgransen hos dragen varmebehandlad staltrad fOr hoghallfasthetsfjaderanyandning gjord 2100 MPa eller mer, fOr att fOrbattra fjaderns utmattningsegenskaper och eftergivningsegenskap.

Vidare desto stOrre strackgrans dragen varmebehandlad staltrad for hoghallfasthetsfjaderanvandning har, desto battre utmattningsegenskaper far fjadern, 29 sa dragen varmebehandlad staltrad for hoghallfasthetsfjaderanvandning har en strackgrans pa fOretradesvis 2200 MPa eller mer, mer fOredraget 2250 MPa eller mer.

[0087]Daremot orn dragen varmebehandlad staltrad fOr hOghallfasthetsfjaderanvandning har for stor strackgrans avtar kallindningsformagan sá strackgransen satts till 2400 MPa eller mindre.

[0088]Strackgrans (am strackgrans inte kan observeras, pavisar 0,2 % provspanning): 1600 till 1980 MPa den fOreliggande uppfinningen betyder strackgransen eller strackpunkten av dragen varmebehandlad staltrad, fOr hOghallfasthetsfjaderanvandning, den hogsta strackgransen nar en strackpunkt ses pa spanningsitOjningskurvan i ett en-axligt draghallfasthetstest och 0,2 % pavisar spanning nar ingen strackpunkt syns. FOr att sakra styrkan och eftergivningsmotstandet hos fjadern, vilken elastiskt deformeras genom upprepad spanning, ar Okad strackgrans att fOredra. FOr att Oka strackgransen hos fjadern ar det att fOredra att Oka strackgransen hos materialet det vill saga dragen varmebehandlad staltrad, fOr hOghallfasthetsfjaderanvandning.

[0089]Daremot, am dragen varmebehandlad staltrad fOr hOghallfasthetsljaderanvandning far stor strack grans blir kallindningsformagan ibland kirsamrad. DarfOr har dragen varmebehandlad staltrad for hOghallfasthetsfjaderanvandning foretradesvis en strackgrans pa 1600 MPa eller mer, for att sakra fjaderns styrka och eftergivningsegenskap.

[0090]For att ge ytterligare hOgre hallbarhet ar 1700 MPa eller mer att fOredra.

Daremot om strackgransen Overskrider 1980 MPa, ar kallindningsformagan ibland forsamrad sa strackgransen ar fOretradesvis satt till 1980 MPa eller mindre. Notera att det ar att fOredra att minska volymsmattet av restaustenit for att Oka 30 strackgransen hos materialet med samrna strackgrans direkt efter snabb seghardningavdragenvarmebehandladstaltradfOr hOghallfasthetsfjaderanvandning.

[0091]Vickers hardhet efter nitrering genom bibehallning vid 500 °C i 1 timme: Ytskiktshardhet HV?.750, innerhardhet HVa570 En hOghallfasthetsfjader fOrbattras i ytskiktshdrdhet vid nitrering, varvid insidan uppmjukas. Till exempel vid iatt gasnitrering vid 500 °C var det svart att 5 dampa uppmjukning av insidan av dragen varmebehandlad staltrad, fOr hOghallfasthetsfjaderanvandning, cm den konventionella varmningstemperaturen blir 500 'C. Dragen varmebehandlad staltrad fOr hOghallfasthetsfjaderanvandning, i den fOreliggande uppfinningen, har utmarkt motstand mot varmerelaterad avmjukning och mOjliggOrsakerstallandeavfjadernsutmattningsegenskaperoch 10 eftergivningsegenskapen efter varmning vid 500 °C.

I den fOreliggande uppfinningen ar ytskiktshardheten och den innerhardheten efter mjuk gasnitrering definierad.

[0092]Ytskiktshardheten satts till mikro Vickershdrdheten vid ett djup av 50 till 100 pm fran ytskiktet med Vickershardheten 750 eller mer. Om Vickershardheten ar 750 eller mer, blir ytskiktshardheten otillracklig och utmattningshallbarhet blir dessutom forsamrad, vilket gor att kvarvarande spanning efter kulbombningen inte minskas tillrackligt. FOretradesvis är ytskiktshardheten 780 eller mer.

[0093]Daremot mats innerhardhet Vickershardheten ibland vid slackning, nar temperaturen vid ytskiktet pa staltraden ar hOgre an inuti, vilket gor att matning av den innerhardheten foretradesvis Ors vid en position av 500 m djup fran ytan. For aft sakerstalla eftergivningshallfasthetsegenskaperna och eftergivningsegenskapen, skall Vickershardheten efter varmebehandling bibehallande traden vid 500 °C 1 1 timme vara 570 eller mer. Vidare, ar 575 eller mer fOredraget.

Notera aft, den ovre gransen for Vickershardheten efter bibehallning vid 500 °C 1 1 timme for varmebehandling ar inte sarskilt definierat, men for aft fOrsakra aft Vickershardheten fore varmebehandling inte Overskrids, satts den vanligtvis till 783 eller mindre.

[0094]Vidare ar ytskiktet hos dragen varmebehandlad staltrad fer hoghallfasthetsfjaderanvandningsomanvandssommaterialfor heighdlifasthetsfjadrar, hardat med kulbombning, nitrering, etc. Daremot ar Vickershardheten vid en position av 500 pm djup fran ytan av hOghallfasthetsfjadern 31 (innerhardhet) paverkad av varmning vid nitrering. Darr& kommer den innerhardheten att variera beroende p6 nitrerings temperatur vid verklig produktion av en fjader.

[0095]Notera att nar dragen varmebehandlad staltrad fOr hOgh511fasthetsfjaderanvandning, i den treliggande uppfinningen, anvands som ett material for produktion av hOghallfasthetsfjader, är den kallindad och nitrerad. Av den anledningen, avtar restaustenit nAgot, vid ett djup av 500 pm fran ytan av hoghallfasthetsfjadern, jamfort med materialet for dragen varmebehandlad staitrad fOr hog hallfasthetsfjaderanvandning.

Men den kemiska sammansattningen sfariska karbider och tidigare austenit kristallkornstorlek trutsatts vara lite paverkad av kallindning och nitrering. Dartr är den kemiska sammansattningen sfariska karbider och tidigare austenit kristallkornstorlek hos hogh611fasthets stal, tillverkad anvandande dragen 15 varmebehandlad staltrad for hOghallfasthetsfjaderanvandning, i den framlagda uppfinningen, som eft material är samma kemiska komposition, sfariska karbider, och tidigare austenit kristall kornstorlek av dragen varmebehandlad staltrad fOr hoghallfasthetsfjaderanvandning, i treliggande uppfinning.

[0096]Harnast kommer trfarandet for produktion av dragen varmebehandlad staltrtel for hOghAllfasthetsfjaderanvandning, treliggande uppfinning, att forklaras. En stalgOt anpassad enligt trutbestamd kemisk sammansattning valsas for att producera eft st6Ivalsamne av minskad storlek. Vidare varms valsamnet upp varefter det varmvalsas for all erhalla fordragen staltrad fOr 25 hOgh61Ifasthetsfjaderanvandning. Den fOrdragna st6ltraden for hOghallfasthetsfjaderanvandning patenteras, formas och dessutom glifidges den for att gore den hArda ytan mjuk. Darefter dras, slacks och antps staltraden far att producera dragen varmebehandlad staltrad fOr hOghallfasthetsfiaderanvandning. "Patenteringere innebar varmebehandling fOr att Ora strukturen av stAlet efter varmvalsning ferrit och perlit och Ors for mjukning av staltraden fore dragning. Efter dragning genomfors antpning i olja, induktionshardningsbehandling, och seghardning for att justera staltradens struktur och egenskaper. 32

[0097]FOrfarandet kir aft fOrhindra forgrovning av sfAriska karbider är viktigt vid produktion av fordragen staltrad for hoghallfasthetsfjaderanvandning, i den fOreliggande uppfinningen.

[0098]I synnerhet nar innehallet av C och Cr Ai- Mgt, i den foreliggande uppfinningen, är det extremt viktigt att varma geten eller valsamnet tillrAckligt fore valsning i det stadiet och ferenkla utfallning inne i stalet och aft upplOsa de interna grova karbiderna (legeringskarbider och cementiter) och Ora materialet homogent. For att fOrhindra bildandet av grova karbider, maste grova karbider vilka bildas gOten eller valsamnet, upplosas i st8let. Vidare, ar det nOcIvAndigt att skapa uniform spridning stalet. Av den anledningen Ar Cikad varmningstemperatur att fOredra.

[0099]Darr& Ar gOten eller valsamnet gjord foist efter gjutning vid en varmningstemperatur av 1250 'C eller mer. Till fOljd av det är det mOjligt att Ora de 15 oupplosta sfariska karbiderna tillrackligt upplOsta. Av den anledningen, varmningstemperaturen och varmningstiden otillrAcklig vid vArmningen efter efterfOljande valsning, patentering och slAckning, s8 oupplOsta sfAriska karbider kvarstar iatt, men for att mojliggeira tillrAcklig upplOsning fran borjan, kan dimensionerna hos de oupplOsta sfariska karbiderna styras till mindre An 0,2 pm. 20 GOtens varmningstemperatur skall vara 1270 °C eller mer.

[0100]Darefter Ar valsAmnet, vilket tillverkats genom valsning av gOten, vidare varmvalsat (valstrAd är valsad) for att tillverka fordragen stAltr 'Ad for hOghallfasthetsfjaderanvAndning. Vid denna tid Ar varmningstemperaturen av valsamnet satt till 1200 °C eller mer. FOretradesvis ska varmningstemperaturen av valsAmnet sattas till 1250 °C eller mer.

Efter stAlet utvunnits fran varmningsugnen, sjunker temperaturen och utfallningar tilltar. Av den anledningen är det att fOredra att varmvalsning avslutas inom 5 minuter, efter det at stAlet utvunnits fran varmningsugnen. Genom ovan 30 varmning av got och valsAmne, Ai- de grova karbiderna i stalet homogent spridna och upplasta och karbiderna kan uniformt fint fallas ut vid den senare utfallningen.

Notera att vid valsning av goten till staltrad, utan att fOrst Ora ett valsamne, skall varmningstemperaturen fore valsning av gOten sAttas till 1250 °C eller mer; foretradesvis 1270 °C eller mer. 33

[0101]I ovanstaende forfarande ar det nOdvandigt att Ora storleken mindre fOr att undvika fOrgrovning for att dampa fOrgrovning av oupplOsta sfariska karbider has staltraden efter varmebehandling aven am de oupplosta sfariska karbiderna, vilka ar narvarande fore dragning Wet vill saga, efter vaistrads valsning), reduceras kraftigt eller am till exempel oupplOsta karbider ar narvarande.

DariOr ar det viktigt att Ora gotvarmningstemperaturen och valsamnesvarmningstemperaturen tillrackligt hog i valsningssteget far varmning fore dragning for att upplOsa karbider. Till fOljd av det kan storleken pa de sfariska karbiderna hallas liten. Valsningen av fjaderstal till en storlek av materialet fore dragning am cirka 4) 10 mm, slutfOrs flera minuter efter utvinning av valsamnet fran varmningsugnen. Av den anledningen, ar det viktigt att varma till 1200 °C eller mer nar effekten av valsamnets varmningstemperatur ar stor. Varmning till 1250 °C eller mer ar att foredra. Varmning till 1270 °C eller mer ar mer fOredraget.

[0102]Efter valsning tags trad upp i en spole och luftkyls enligt konventionellt fOrfarande. Av denna anledning innefattar vanligtvis mikrostrukturen av fordragen staltrad (staltrad efter valsning av valstrad), ferrit och perlit eller perlit med en hog perlitstruktur fraktion, eftersom mangden C ar hog. OupplOsta sfariska karbider ar narvarande i grundmaterialet.

[0103]Oupplesta sfariska karbider kan observeras genom att ett polerat och etsat detektionsprov observeras med SEM. OupplOsta karbider kan klart sarskiljdas fran laminarcementit innesluten I perlitstrukturen has grundmaterialet eftersom de ar sfariska. Naturligtvis kan storleken ocksa matas.

Pa grund av ovan namnda steg ar fordragen staltrad fOr fjaderanvandning (valsad valstrad) observerad.

[0104]Efter varmvalsning patenteras fOrdragen staltrad for fjaderanvandning.

Varmningstemperaturen vid patenteringen kan sattas till 900 °C eller mer fOr att underlatta upplesning av karbider. En hogre temperatur av 930 °C eller mer är att fOredra. Vidare ar 900 eller mer att foredra. Darefter kan traden patenteras vid 600 °C eller mindre. I fordragen staltrad for fjaderanvandning, i enlighet med foreliggande uppfinning, ar fOrfarandena for patentering och dragning inte begransade. Om 34 konventionell patentering och dragningsforfarande for staltrad, kan samma behandling som vanligt utforas.

Nar dragning av tad diametern och fordrad precision utesluts, kan patenteringssteget fc5re dragning uteslutas. I detta fall kan upplOsning av de 5 oupplOsta sfariska karbiderna framjas genom att varmningstemperaturen, i den senare fOrklarade slackning, Ors hog (till exempel, 970 °C eller mer).

[0105]Slackningen efter dragning utfOrs genom varmning till en temperatur av A3 punkten eller mer. For att framja upplOsning av karbider, ar det att fbredra att Oka 10 varmningstemperatumn vid slackningen. Vid slackningen satts varmningstakten tretradesvis till 10 °C/ sek eller mer och bibehallningstiden vid temperaturen fOr A3- punketen eller mer ar fOretradesvis till 1 min till 5 min, for att dampa tillvaxten av karbider. For att dampa korntillvaxt av austenit, ar det att fOredra att forkorta bibehallningstiden. For att framja slackningen och martensit transformation Ors kylningstakten fOretradesvis 50 °C/sek till 100 C.

[0106]Kylmedlet vid slackningsforfarandet satts fOretradesvis till 100 °C eller mindre, mer fOredraget en lag temperatur om 80 °C eller mindre, fOr att exakt styra mangden restaustenit. Ors kylvatsketemperaturen 40 °C eller mer i den foreliggande 20 uppfinningen. Valet av kylmedel ar inte sarskilt begransat sa lange som det ar en olja, eft vattenlOsligt slackningsmedel eller annat kylmedel som framjar slackning. Vidare kan kyltiden kortas pa samma satt som vid antOpning i olja och induktionshardningsbehandling. Det är att foredra att undvika fOrlangd bibehallningstid vid lag temperatur for att kraftig minska restaustenit och sanka kylmedelstemperaturen till 30 °C eller mindre. Det vill saga det är att foredra att slackningen avslutas inom 5 minuter.

[0107]Efter slackning utfOrs anlopning. Anboning undertrycker tillvaxten av karbider, sá det ar att feredra att varmningstakten ar 10 °C/sek eller mer och att bibehallningstiden Jr 15 minuter eller mindre. Bibehallningstemperaturen varierar pa grund av den kemiska sammansattningen och malet fOr hallfastheten, men materialet ar vanligtvis bibehallet vid 400 till 500 'C.

[0108]Fordragen staltrad for hOghallfasthetsfjaderanvandning ar kallindad fOr att bearbetas till onskade fjaderform, befriad fran spanning och nitrerad och kulbombning fOr att tillverka fjadern.

[0109]Den kallindade staltraden ateruppvarms genom spanningsavlastande glocigning, nitrering, etc. Vid denna tidpunkt är insidan uppmjukad vilket medfOr att prestandan hos fjadem avtar. I synnerhet i fOreliggande uppfinningen ar tillracklig hardhet bevarad aven om nitrering utfOrs vid en hog temperatur av omkring 500 'C. Som ett resultat ar det mbjligt att Ora mikro Vickershardheten vid ett djup av 500 pm fan ytskiktet av hoghallfasthetsfjadrar HV575 eller mer, for fOrdragen staltrad fOr hOghallfasthetsfjaderanvandning. Notera att mikro Vickeshardheten mats vid ett djup av 500 pm fran ytskiktet av fjadem fOr att utvardera Vickershardhet hos grundmaterialet som inte paverkats av nitrering och kulbombning vid hardning. 15 Exempel

[0110]Stal med den kemiska sammansattningen som visas i tabell 1-1 till 1-4 smarts i en 10 kg vakuumsmaltugn och gjuts fOr att erhalla got eller valsamne. Dessa vakuum smalta material varmpressades upp till 08 mm. Darefter varmdes materialen som ar varmpressande upp till 8 mm, vid 1270 "Cx4 timmar. Vidare forfinas en del av provet i en 250 ton omvandlare, kontinuerligt gjutna fOr att fOrbereda goten, sedan varmda vid 1270 °Cx4 timmar eller mer, sedan gjord till valsamnen med tvarsnitt 160mmx160 mm. Vidare valsas dessa for att erhalla 1)8 mm valsad valstrad. Varmningstemperaturen av valsamnet fore valsning sattes till 1200 °C eller mer. 25 [0111]En diameter av 8 mm av fOrdragen staltrad (valsad valstrad) Ors foretradesvis till en enkelt dragen struktur genom patentering fare dragning. Varmningstemperaturen vid patentering ar fOretradesvis 900 °C eller mer sa tillracklig upplrisning av karbider etc. astadkoms. Patentering utfors genom varmning vid 930 °C darefter matas provet in i en strommande badd vid 600 °C. Efter patentering ar staltraden dragen far att erhalla en 4 mm diameter dragen valstrad. Pa detta saft genom varmning av griten vid hOr temperatur varefter temperaturen i valsningsfOrfarande, patentering, och slackning Ors sá hog som mOjligt ar det mojligt att dampa tillvaxt av oupplrista sfariska karbider och halla dimensionerna nere till 0,2 pm eller mindre. 36

[0112]FOr att anpassa strackgransen hos den patenterade och dragna staltraden, seghardas staltraden fOr att tillverka fordragen staltrad for fjaderanvandning. Notera att det prov som brast under dragning inte var seghardat. 5 Seghardning gjordes genom varmning av dragen staltrad vid en varmningstakt av 10 °C/sek eller mer vid 950 'C eller 1100 °C (temperatur vid A3 punkt eller mer), bibehallning vid varmningstemperaturens topp under 4 minuter till 5 minuter, sedan placeras stalet i en rumstempererad vattentank sa att kylningstakten blir 50 'Ci sek eller mer och nedkylningen Ors till 100 °C eller mindre.

[0113]Resultaten av utvarderingen visar tillstandet av tradbrott, tidigare austenit kornstorleksnummer, restaustenitmangd (vol%), cirkelekvivalentdiameter och densitet av narvaro av karbider, strackgrans, provspanning 0,2 %, sparbOjningsvinkel, medelutmatningsstyrkan, Vickershardheten efter varsam 15 gasnitrering.

Malvardena som skulle uppnas sattes enligt foljande med hanvisning till konventionell staltrad for hOghallfasthetsfjaderanvandning.

Tidigare austenit kornstorleksnummer: 10 grader eller mer Mangd restaustenit (vol %): 20 % eller mindre Cirkel ekvivalent diameter av sfariska karbider 0,2 pm eller mindre Strackgrans: 2100 MPa eller mer 0,2 % provspanning 1800 MPa eller mer UtbytesfOrhallande: 75 % till 95 % Sparets bOjningsvinkel: 28 grader eller mer Genomsnittlig utmattningshallfasthet (Nakamura typ av roterande bojningshallfasthet): 900 MPa eller mer Internhardhet via Vickershardhet efter gasnitrering: 590 HV eller mer Nitrerad skikthardhet via Vickershardhet efter 30 gasnitrering: 750 HV eller mer Notera att bade styrka och bearbetningsfOrmaga (lindningsfOrmaga) maste uppnas i staltraden, enligt foreliggande uppfinning, for om utbytesfarhallandet är alltfOr hog, fOrsamras bearbetningsfOrmagan. Darr& är den Owe gransen for utbytesfOrhallandet fOretradesvis 90 %, mer att foredraget 88 % eller mindre. 37

[0114]Ett prov taget fran den erhallna dragna varmebehandlade staltraden fOr fiaderanvandning, utvarderad far tidigare austenit kornstorlek, volymsandel av restaustenit, och karbider, darefter utsaft provet for eft dragprov, bajningsprov av 5 sparet, och mikro Vickers hardhetsprov. Notera att utmattningsegenskaperna utvarderades genom simulerande behandling och produktion av fjadern (nedan, refererad till som "fiaderproduktion och behandling") innefattande gasnitrering, simulerande nitrering utfard pa en fjader efter bearbetning (500 °C, 60 minuter), kulbombning (diameter av skuren tad 0,6 mm, 20 minuter), och avstressningsbehandling vid lang temperatur (180 00, 20 minuter).

[0115]Tidigare austenit kornstorleksnummer uppmattes baserade pa JIS G 0551. Karbidernas cirkelekvivalenta diameter och densitet mattes genom att ett elektroniskt etsat prov anvands for att erhalla en SEM strukturellavbildning, och 15 genom att bilden analyseras. Vidare mats volymsmattet av restaustenit med det magnetiska matfOrfarandet.

[0116] Utmattningsprovet ar ett Nakamura typ av roterande bajningsutmattningsprov (utmattningsprov bojning genom tva-punkter skids vikt och svarvning av motorn aft tillampa tryck- och dragspanning till ytan av traden). Den hagsta belastningskraften sattes till den genomsniftliga utmattningshallfastheten far 10 prover, uppvisande en livslangd av 7 cykler eller mer med en sannolikhet av 50 % eller mer. Bajningsprovet vid sparet är ett test for att utvardera kallindningsformagan och utfOrs enligt fOljande.

[0117]En stans 2 med en vinkel av spetsen som visas i figur 2 pa 10 anvandes for att astadkomma ett spar (hack) av eft maximalt djup av 30 pm i ett provstycke. Notera aft som visas i figur 3 astadkommes sparet 4 vid en ratvinkel i farhallande till langsgaende riktingen i mitten av provstycket 3 i den langsgaende riktningen. Darefter som visas i figur 4 fran den motsatta sidan av hacket 4, anvandes en stans 5 far att applicera en last P av en hOgsta draghallfasthetsspanning genom an lastanvandningsanordning 6 och provstycket deformerades genom trepunktsbOjning. Notera att krakningsradien r av spetsen av 38 lastanyandningsanordning 6 gjordes 4,0 mm, varvid skillnaden L mellan forstarkningar gjordes L.--.2r-F3D. Dar D ar diametern pa provstycket.

[0118]Bojningsdeformeringen tillampades till dess aft delen med sparet brats.

Bajningsvinkeln vid tiden far brottet (sparbajningsvinkel) mattes sa som visas figur 5. Notera att efter att provstycket brutits sander placerades de brutna delarna tillsammans for att mata sparets bajningsvinkel G. I den foreliggande uppfinningen har ett prov med en sparbajningsvinkel pa 28' eller mer bedornts ha utmarkt kallindningsfOrmaga.

[0119]Mikro Vickershardhet efter nitrering utvarderades vid ett djup av 500 pm eller mer fran ytskiktet eftersom den innerhardhet definierades som "nitrerad skikthardher av mikro Vickers hardhet vid ett djup av 50 pm fran ytskiktet. Matningsvikten var 10 gram.

[0120]Resultatet av dessa tester visas i tabellema 1-5 till 1-8. Notera att i tabellerna 1-5 till 1-8 innefattar metallstrukturen restaustenit (y) samt anlapt martensit samt vissa inneslutningar. Vidare var jam och oundvikliga faroreningar jamvikten av de kemiska sammansattningarna.

FOrdragen staltrad (staltrad efter valsning valstrad) utvarderades endast utifran den cirkelekvivalenta diametern av oupplasta sfarisk karbider. Detta beror pa att det har sker fare varmebehandlingen, och att det da inte ar sa mycket mening med bilderna, trots att mekaniska egenskaper eller austenit kornstorlek etc. mats.

[0121]Exemplen 1 till 47, i fareliggande uppfinning, visar alla kallindningsfOrmaga, det vill saga, sparets bajningsvinkel, av en god 28° eller mer och ar en utmarkt indikation pa fjaderhallfasthet, det vill saga, Nakamura typ av roterande bajningsutmattningsstyrka (harifran och frarnat enkelt refererad till som "utmattningshallfasthetern och en utmarkt indikation pa eftergivningsegenskapen och motstand mot varmerelaterad avmjukning, det vill saga, nitridskikthardheten.

[0122]Jamfarande exempel 48 och 49 ar exempel dar mangden tillsatt C ligger utanfOr intervallet i patentkraven. Om mangden C tillsatts Over foreskriven mangd (jamfarande exempel 48), blir de oupplasta sfariska karbiderna strirre och 39 forsamring av kallindningsformagan och sparets bOjningsvinkel indikeras. Daremot om C foreligger I mindre mangd an fOreskriven mangd (jamfOrande exempel 49), fOrsamras seghardningsegenskapen vilket gör att tillracklig hallfasthet inte kan sakras. I synnerhet blir den innerhdrdheten efter nitrering och fjader hallfastheten 5 (Nakamura typ av roterande bOjningsutmattningshallfasthet) och eftergivningsegenskapen (intern hardhet efter nitrering) lagre.

[0123]JamfOrande exempel 50 och 51 ar exempel dar mangden tillsaft Si ligger utanfor intervallet I patentkraven. Om mangden Si Overskrider fOreskriven 10 mangd fOrsprOdas matrisen och bearbetningsfOrmagan forsamras, det viii saga, sparets bOjningsvinkel ar lag. Daremot om Si fOrekommer i mindre mangd an fOreskriven, fersamras seghardningsegenskaperna, vilket gor att tillracklig hallfasthet inte kan sakras, efter varmning genonn nitrering. I synnerhet blir den innerhardheten efter nitrering och det nitrerade skiktets hardhet lag.

[0124]JamfOrande exempel 52 och 53 ar exempel dar mangden tillsatt Mn ligger utanfOr det foreskrivna intervallet i patentkraven. Om Mn foreligger i storm mangd an i det foreskrivna intervallet, blir restaustenit grovre, strackgransen avtar, ochutmattningshallfastheten(Nakamuratypavroterande bOjningsutnnattningshallfasthet) ar underordnad. Daremot nar Mn foreligger i mindre mangd an den ftireskrivna mangden, avtar restaustenit fOr mycket och bearbetningsfbrmagan forsamras, vilket har till fOljd att sparets bOjningsvinkel avtar.

[0125]JamfOrande exempel 54 och 55 ar exempel dar mangden av tillsatt Cr ligger utanfor intervallet i patentkraven. Om mangden Cr Overskrider det fOrskrivna intervallet, stabiliseras cementit och aven vid varmning av gOten eller valsamnet till hog temperatur, seghardning etc., Okar oupplOsta karbider och fjaderns bearbetningsformaga reduceras kraftigt. Av denna anledning avtar sparets bOjningsvinkel. Daremot om Cr foreligger i mindre mangd an den fOreskrivna mangden, mjukas stalet upp vid varmebehandling vid nitrering etc. och det s8 kallade motstandet mot varmerelaterad avmjukning blir otillrackligt vilket gor att det nitrerade skiktets hardhet avtar.

[0126]JamfOrande exempel 56, 57, och 58 ar exempel dar mangden tillsatt Mo, W, and Mo+W ar stOrre an intervallet patentkraven. Om mangden Mo och W overskrider de foreskrivna mangderna, bildas en underkyld struktur av martensit, bainit etc., vid valsning och kylning och efter patentering och annan varmebehandling vilket har till MO att traden bryts vid transport eller vid dragningsforfarandet, och att matningstestet inte kan utfaras.

[0127]JamfOrande exempel 59 ar ett exempel pa Overdriven tillsats av V. V är ett amne som bildar karbider i stalet. Overdriven tillsats orsakar oupplOsta karbider 10 att bildas runt V, bearbetningsfOrm6gan fOrsamras och sparets bOjningsvinkel avtar. (0128]JamfOrande exempel 60 och 61 an fall dar mangden N an Overdriven jamfOrt med intervallet i patentkraven. Den Overdrivna mangden N fOrhOjer temperaturen fOr bildandet av nitrider och kolnitrider av V, Nb, etc. och fOrorsakar 15 fOrgrovning av karbider och andra fallningar som anvander dessa som karnor. Vidare loses nitrider, kolnitrider och karbider upp ofullstandigt och en stor mangd grova oupplosta sfariska karbider kvarstar nar upprepad varmning, sasom i fOreliggande uppfinning anvands. Som ett resultat av detta ar bearbetningsfOrmagan fOrsamrad. Della ar ett exempel dar sparets bOjningsvinkel avtar,

[0129]JamfOrande exempel 62 och 63 ar exempel dar mangden tillsatt Nb ligger utanfOr intervallet I patentkraven. Om Nb Overstiger den fOreskrivna mangden, ar den varma formbarheten anmarkningsvart fOrsamrad, ett flertal ytbristningar intraffade hos det valsade materiaiet, tradbratt intraffade under dragning, och eft matningstest kunde inte utfOras,

[0130]JamfOrande exempel 64 ar dot fall dar summan av mangden tillsatt Mn och V ar mer an intervallet enligt i foreliggande uppfinning. Mangden av restaustenit staltraden blir da storre an det fOreskrivna vardet. I bOjningstestet av sparet avtar 30 hardheten hos delen med sparet till ft* av stress framkallad fasomvandling och bearbetningsfermagan avtar. Detta an ett exempel dar sparets bOjningsvinkel avtar. Upprepande oss sjalva ar V inte tillsatt i den framlagda uppfinning, men ibland ingar V som en oundviklig fOrorening vilket gor att V inte kan fOrklaras ovidkommande. 41

[0131]JamfOrande exempel 65 ar det fall dar summan av mangderna tillsatt Mn och V ar lagre an intervallet enligt foreliggande uppfinning. Mangden restaustenit ar mindre an det optimala intervallet, vilket gOr att bearbetningsfOrmagan det vill saga sparets bojningsvinkel avtar.

[0132]Jamforande exempel 66 ar det fall dar summan av mangderna tillsatt Cr och V ar stOrre an innehallet fOrklarat i framlagd uppfinning. Oupplosta sfariska karbider kvarstar i Overdriven mangd och bearbetningsfOrmagan, det vill saga, sparets bOjningsvinkel avtar.

[0133]JamfOrande exempel 67 ar det fall dar summan av mangden tillsatt Cr och V ar mindre an intervallet forklarat i fOreliggande uppfinning. Bearbetningsformagan ar utmarkt, men den innerhardheten efter nitrering och det nitrerade skiktets hardhet ar otillracklig och fjaderns prestanda ar otillracklig.

[0134]JamfOrande exempel 68 till 70 ar fall dar skillnaden mellan mangden Si och mangden Cr ([Si %]-[Cr %]) skiljer sig fran innehallet I patentkraven och mangden Cr ar storre an mangden Si. Om mangden Cr ar Overdriven i fOrhallande till mangden Si, kvarstar oupplOsta sfariska karbider och bearbetningsformagan ar nedsatt, det vill saga sparets bOjningsvinkel avtar.

[0135]Pa samma satt ar jamfbrande exempel 71 och 72 fall dar skillnaden i mangden Si och mangden Cr ([Si °/0]-[Cr %]) är stOrre an den ovre gransen for intervallet i patentkraven. Mangden Si ar mycket Overdriven i fOrhallande till mangden Cr. I dessa fall vaxer ytskiktets avkolade skikt hos det valsade materialet kraftigt och kan inte avlagsnas I tillracklig utstrackning genom ytskiktsrakning i liten mangd. Av denna anledning var utmattningshallfastheten (Nakamura typ av roterande bOjningsutmattningshàllfasthet) ovidkommande.

[0138]JamfOrande exemplen 73 och 74 ar respektive exempel 1 och exempel 23 av uppfinningen, dar stalet valsas vid valsamnets varmningstemperatur 1100 °C. I bOrjan av valsningen kvarstar oupplosta sfariska karbider. Effekterna kvarstar sá bearbetningsfOrmagan fOrsamras slutligen, det vill saga sparets bOjningsvinkel avtar. 42

[0137]Exemplen 101 till 109 ar exempel av uppfinningen av fardragna staltrAdar av exempel 1 till 5 och 20 till 23 av uppfinningen. JamfOrande exempel 110 och 111 ar exempel 101 och 106 av uppfinningen, dar valsamnets varmningstemperatur Ors 1100 °C.

Fordragen staltrad utvarderas p s5 satt att endast den hOgsta cirkelekvivalenta diametern av oupplosta sfa'riska karbider granskas. Om valsamnets varmningstemperatur ar hOg har det framgatt aft den cirkelekvivalenta diametern av upplOsta sfariska karbider blir mindre. 43 ',..-: : N ...-, t'..

C., ■ .

C., -• .

C., CC.:".i',I, C.,■ ...7..,1C.': i ...... Q--.. 0 , ,-;,.. .■-• iL t ,---3 :".! : .

...'N C:: t 4`..........44".• . i '5- . ... T ■ . ........ . . 1 N -+ .--3 ,--! N , ..' ? ..---; ...-_, C., ICI: ,-, :".., C: ..,, ::). fn CD ...7) . .---i ..:7; ‘..,.., C.:: .."::. . ...... _ N '..) CT, . ,-, C.

.... „, . , INIM , t t- . ., :■ .

I ..,,1") ..".• CIA ., .".• ' :',... ' ' - 1 .' '" .7., '-"T" ' :-.. ■ ...... ...-?‘ .1, ,.--; '. -■ ' ,-..• ` ....

C.. ;,1 ? :..., . ', '('). :7., c.,., ..• '‘.,... 1 i .17, ::: ? , ...,, ,': C., N ? 1 , i '-`, '(2.

C.: .,-, ..:•• ... ',.?-. .", c.C: '.? ,.': : .

.C. -.1- ,-.■ :1? ? 41) t ff. ',..2.

C.:1 ....., i ' 1 - ' ,..r., C. .,.., ...... '‘;'?. ....-, (1 '---.' CD I. 1 ...) '(--.

C.■ ff , '1' ::, 4 . . ...-. .'.-2, :', ,i...

I 24 ' ,1) : ff ■ C4-'2.

C, ff , '-.' 1 C: + ■ -,.. '.'1-''. ,1'.., Cr, ":2 C:: . fr.

.(':', C.:, ...... ‘-..' '..) ,, i n., '(-'). ,r, CC, '.:.' CD : i.... '- <", t :', "I'. :1, ..,■ Cr, 4,''. '1' '_:, ':-., C.:.; . 4 . l..

C, ‘..,..

ST' C.-.■ C., C.: C, . , ".1:. [ ,7_73 C".. ".1' :-., . ,17., C.

. , ''..', C., ..) '7' '1) ::, C., C., , 0.1 .;').

C, .4S) ' :. - 1 C:, t ...-_, . .., ' ';': ,7) C' '.-: :I: :1 'i?-4 C- rr! .---; ::,,n 1, C.:..:O.

N , .--; ,-, .,--, c..., .i: ,---, ,..k 2„., :31.. ri .; Q-:, --; :`,/ CC:. ,---1 ,.-,..

:.(). , C; I.C.: ,----, :''` ..,. ,----1 ..- - ,.:.

,--, CT; ,.:J r‘i ;:-1 ,'...1 .---,1 ,-, C.7: , C.;.,, :Y...,-..., .---; ,..".• ,...: , i • 1.).., ri r-1 C,"1, ..---; 1.C, C.,',. , t .3 .: -,----{ C.) 0:: .---; -I' --; ,; ..-■ II.:.: 4 , :-• -4,n , , , ,S) ,4:.0 C.,T.; .,i,.-+3, ,,,N .-, r- c.4_, • III-‘ ::, N ,,1 r 1 , ,4_, 1 '4,4' 4:4,.' C.;' -. C ; .- -. C-, 4), +.c, C.I; SC .,' N L 4 , t.'") C(I ..n ID .1.

N 1 01 C44 C., 4:4'.. 47."-, + C.: .--.

I', ,..., ,,, r - C-, '..) C. _ . ... -, I . ..I ci .".,1 ;..) , - C-, .4,..) C-', . .".) 1 : I C., N , .1) C.., 4"-) C: C.

I," N. ,.,:, C.".• '4,... 41) CI. . .44'.4 .:: C.. ; .-, ".'.1., 1 c.., C-, 4.,) 4 , ' '.4 .V4 :2 ...:.; ff , N ,-, i '''-', 1 C.

C.; 4: '..

,C., )", C.: `..i.

N ,..-.

C .

' ... • , ,- C_I ../- C ' -. . '4.

Cn ; 4: N , C.) '''' ,:.

Cr:.

:,) N C-, -:.

• ‘ . ...‘ ‘‘, C. ; ,:, :; ,--i "--, , , . 4= ) r '....; (,:.

N ,..: .7.4 l • • ..... 4'-...

C., tv... , N ' ,. :...., ) 4") CD . i - 4 .

IT, ''., '1 ,3 C-, ', 4 C.., . ''' t.

. I.) tr; Cst i, 4.1.4 C., • C ', 'Z..

C 4.

, C., 1,',.

N ■ ,,,, C., .C.'.4 . ,..1% 4"-:.

. C‘41 .

C_I .N.

,.". :-.- . :N CO .1,-:,,', , c-..• ,"-■ ..7,3 C:W-O.) -,,,, Ur, .`'. < .

::, N • ...1 N 0•-; , 1 Z' ...,....„4 ,..,:, 1-) . ,-..: 1 0: .71 .-- ,X I.-., - !7") . ..-i.-. '',.-:•:,:'4 41 al .-- c ''' t,'-:N :- X ' :-.", ;i.-. ---- c.-., N ii'. ‘f.■ 1---; ,1 C.: tn , :11 In f--: ; -- E: •: ''''7,-) ■ iil 'i!---: ,...7., ''''''. '''"'''' ' '' 'T - ! 'N. " 44

[0139] Tabell 1-2Kemiska sammans&ttningar (mass %) ...

(DT,: 2 . 4 .3.3:1: 2 2 4 ", ; ,7,1 0 . 7,31, ,-,s 0 , r. r.' r. 21,-; , c:n =:. 2 ,-....,- 1-% I T-7-: ; 0 . 0 0 2: 1 ';; L,1 6; ...3.36; 43 0 , 0032 0 . 0040 . . 733 ---4- ,-77"-- ;C; . 03 i; 0 3 09 ; ---3----1------3-34: ; 0 3...0,;.:33, 30 , 0,- 35 , 09 -,...!..,-; Q • 0090 . 0 .0 . J :33 -- y, 3-. ,- 3 043003 3 0 . 0,3C:3. "4003.

U . 0002 ,."--',..11 -30 . 136 Zr 3. , 79_4._ 31. "74 0, 84 D. 5,3 D 0.331 - .... 3: - 1 ; 3 %- 3 4;- ; 1 ; :f --------------, 0 , 5. 0 .28 0 , 11j ...1: .27 0 .333 C, 0 , ., ' 1 2 : Inv . ,-.•'. 2 ,,". r; :: ;:',r.)r-;rt. ,,, c) 1( c: 0 , Q02,33 313. 003:32 0. 03.33.S 0, 00335 :3 G00 11 ._9; . 0011 5 „ 0012 0 . 0 p r; .: --____„ :0 .'7.: .1 n v . ex , ., 0 ,0 -L 0 - ..........._ 7. 00 0 . 0. 0 0 , 1 3 _ 3.,, .12 013 0 , 34 3'3 -'- 0 , 1 5.; - ;3 r " 3 ;0 , 0 0;34 ,c3.. :000? ' , 0091 ,... „;,0 0 r..,,l, „ - %"- 1 , 632 3.. ,,.,.2 ._004.%3 $I Inv . ex , 0 . C.) ;3332 ,1. 1 , 41 3 0 . 0034 U . El 0 . 93 0 , 9-333 0 . 6,, " 0 . 8'3_ '-4 - 0 : 59 4_33. 0 . T-'""""---",-i _ ;...1 , 44% ,1 , 73 %1 . 543 0. 0. 53 D . "13 3 ,;7,3, 3:3,-. Inv 3,..3J 223 ---1 0013;3 0 . 004._ Ce; „ 11 10 . :iI - 0 . 0 0 0 1 .,-; 2 . 86 -÷ 19 3c , ;r., 230 , 000 ,'.-1---',. . "-- 3 0 .0004 i 0 . 090:3 l'r30 n=3 : " . ' ..- __;) . D 0336_ -•''-' 10 . 13 %2 . 57; i-._'; 33, 92;3 03 '.' .". 0. ; : 3 '... 37'j ;Inv , 7.. 29 2 , 31 o. 5 3 -1 0 . 76 0 , 6,L1L. 1ri.f.,..'•.:',' 30 .331 333. 0073 -.....__ 0046 0 . 0 ::: 4 : i.) 3 0 . 0 r.323. 3 0 . 0022 3_ LI.1.30133. r.L::: 1:-: . o:-.;37 c.; . r; 032 ) . 003f, 0 , 0032 i'2 . 09 30 , 09 , 30_, 0 %J__ ;- 3004 0-2 1 i L.09 3:0 , 04 0 . C,1___L:4; 0 . 009 .I . 000 _0 . 1. 11,3 , ex , i).: 0: 3 3 0 , 434;6 % 3 C;...,: 33. 0034... 2 , 0 0 _1. 91 2.3. 80 7.53 0 .3- ,3%,: ;,,,,,' %O...., , , -, - • 43. 0002 ;-; D .132 D .7-2 37 % Inv. es. ) .5043 -3---'4 00 :.: .224.3 r„:..)..32_31,3 0 , 004:3 0 . 0034 -----1----------' 31 . 006 1 .0::).,-, . oILL2_,. - 10i 4 0,32 c..: .1: 33 10 .14 O. 0009 Cr-v. ex:. ex . .33; ",,,., ,... 2 .1..3.3 . 09 --- ---- 51,03? C4 0 .3:3001 3 0 . 5002 o.00cr.:L 0 , 0002 ("3. 0009 ..; . 0,0:.-, 7, ---"k 641. 1 .1 --- 0. ", 4 '3 7. 7252 2,39 1 0, 26 c:.-,,,,, 0 , :33002 ,0c:o4 .:3.',1 0 „ .5., 0 .39 7. 0 , 72 :- 4,, 0 . 00:33 , o 012 33.51 31.91 30 ,? 31 .69'3 0. 7,9 „ ;:. 2 .37 0.;.;.-S;,4 0 . :.-; 0:;::0 , 00 67 1, :3.3 3 0 , 0029 C3.3,4 3) .1730 ,3,0002 0 . 0004 %3n ,..; . !....);..1.2.1V. 4.- _ x.3 e, 2.44 0 . 73 ' 0 . 00 0.3 0 . 0033S 0.3.3043 1,37 „ .., 10.", 30" , 0 0 .., i 0.00532 0 ,:)05:: '0 , 0 :3 .Q.0 - i- .. C'• . 1 0 n14 , ,7 3,3.4 .3 U ,:93-- 7,743 0.0n,22 7. -_.bun:.: . 0.7.33,; „ .._. 0,003 :, 33 -,0.52 4,2 . D 3 ,----------------- ....,_... 0000210"r331,54 ,4,, 0.7051 0.77 • , 1 „. -1 4 j.., 7.-..7.7 , r/. 0.73 2,t 0.36 3 0.0079 ; 0 03339 1.333 2 . 23 0 , 76') , 009 0 01.r.:,,,::-, :, 3_ ,,E, 9 1C. ,.-„; 0 2 ',:„: 0 . 1.'r 0 5 :i CI ,0 0 „ 006 0 .11 9, . "19,3--%,- -0.6 31.74 - 3._1 „ 92i i1.933, 0 54 0. 48 D. 4 :: 3 .1_ 1 0,24 0 . 0.27 A ,E, -1- r; ... ,, „ ex ., c;7 E., 2 .:.,, 0 . 8 0j: 0 , 00%,,,333; 0.,33; f,.. 3,, 33 "7 30. 0;32:;.; , 00335, 70 030 . o ;3.0 ,1,-; ;;.. E;3003"30 . 0003 ,1,3 .301 ;330 . 99 -t - . 73J. TIV , e x . "7 7 2.8.-; 7;0; , 0 8 .,., 8 „ 0053 :,;3a, 3 D . 005 , 0033 30. 07 0 . 003 :31.30 z o . 17c: . 0 .'),::.., F1:,,,,'8 .0 0 :-: 3 3 S.30.630.34 Tabell 1-3 0 *Ztr ri 0 - :- , '4,› --:-- ,:,... >21,0 .

:‘,•.:.; C. --.0 ce;:N.) 0 0 C..

N C. , . ,--;•,-, .:',-,0.1 0 0 .,-;0 ; ,, ..N•-■". r--,',I. I C. C. 0 0 I'.-•• .-N' :0.1,-, 0 0 ,, 0 t C. 0 t 0 C. i',: 0 t 01 Cr; r.:0 --N ' < -:•N 0 :):4 I:1■1:■•-■ 0 :„ • 1 t CC : t :_, ,-, ,.. , -• 1:-..1 c iC: 1..-4 09 C. . C>1 61:-.1 t. 0 , • ,---? k i C: 61-4--1 0 _. cc., , -•■• ,-) C c 0 t 1. :411, 4_,.21 1.2.`C211 :-:::.,:.-:, .--“. 0 t• 0.:; c • i. ..... 1C.4.C.,C-2. ..---,C.-, C.-2: :1 4 c t ".7.1;0 1.--: 0.>0:1-, ... ,:-‘,.---, ■ -----;-.---.---; ,---;:-.- --icc. — • .---; i,---; .,r•• ::: • -.----. ,, , . ...1.•---,,---• ,; r... .........+ ....... 0,.....: -;:N I' ,...... ---....-.1 1 0(:•-:,-N t ..-., ,::Nt•-• • C. 01 • 0 ....-, CC1.---..

C - t 41,40:.1-, .1-:1: 0...0•-, 1..1 ,- L..- t C..-; :,--..............--.: u:,s; -::.5") C":.0: ;1:i , ' C--:;N.,..r)--a', ..;cr).X.CC;:-.-:,CC, ----; ; ••:-.')C.,0000 CP :V • 0'; .. r.,.. .

C C -.---: 0 0 • --: -z.,c.c:o .---,.---; 0: '..> to 'ic.-_, ,,---, 0 i,---;1 C:.; C: ' o IT: •••'• I•-; 0 0. :7:.: 0 CC) .- 0 0 0 :-N,-:■-■:'. ,I, C 0 0 0 .

C.C:,o 0 0 ,-. C.: o ti.0:: 0 'to , • --.-", ' 'N.--:,---, 0 0 C., o.toc. 0 C. 0 0 t 0-. .".:, .c. tC.., . • :' : t-N .0.,. , ,--_-• t ',.. :r:1.1:1 t 1--.`1, t ; - ; , ,...,.- ,..] . . ,-,-,.-,, c 'KC:C 0. r'. .C.::: r--cc, .

-C-: :-.::C-,' C.:0 , 0 . c--0 ,,,-,, . 0 cc, . c-0 , , r.r - .. .....c... 1cr-, . c, .

C-0 ...---1.--, c, . :.-.1.---! 1 0 00 ',.,' . .--.•c.--000 1,--- Q.-.• '-' c.-.

C, ...._, c.'', 0 -.--- i.flrs;,CC; .--,- -, :-_,c•El:.-..-, (1,,-.).1":.C: '• :.1..,•-_-_,c..,.cl, -.7.• c_ ., • -_-, ,---::0 11--4 ..

,-..E.--.-•••_, :-......._ c..• .-_,,--; l 0 c.-:..-_-.•ti, -..,..:-:., ,• .,..,.,., 0 ,,-: c C, ' c.-..

Lr, ‘.1.1. 0 o C. c,', ,E--., C..: • .1, "--;-• c:•,• .7., , % ...„. :-,0". -•-_-, 1 c.;--_-: O.cl: .• C..•.-_, .. i. C.1: c. :-..• -1, :I: . -_-, EDI ::, — c.

.:: :CC c.-..)1 E.-_-..-_, :DI:•:-.•••-..:.• f•• .c-,E--_, c.:C;--..:-.., ••'' ..,•-.,,-,..cr. E.-..) , ::: ;• ,-•.• I...C..; • 1.--, i.

Q7. 0 . , „... . --t ',N LC: ::-.--; • 0 ; , , k• c. :4-444. -- ., 0 0 ,.;?..,--, ; C. it 'C, ,,,-, ,-, 0 ,-... c":.• - I) C, c, o c., 1 ,,•-_-_, c, c, 00'.. ,,,:,I c.-.• .7., ,,..,c. ,-.■-••-;..-- ;-,,-.>.---• „.

(I.c: 0 Z C..,• 7., :'.) al 0: c. C.: ,K. .:',-, 0 o C., :: ...1- 0 o C, , .,-; 0 c. C : .-',, :-) c': c.-: C , ,.„. .; ••-•••••• ,-; kV, 0 0 • C, ,, ,-.■ :•., ......1 0 C-... C:. .: ::: .,-, 0 i 0 ; CI, „--, .

.N 1„,,, 17, . ,..,: c: 0 CV:. „•.:,, .„....„. .,:: 0 C, ■ ; .:•.• , 11 0 --_--..+ C., i :.,":i 0.; .

C. • --■ ,-,' .,k -V` 'E.---.): " 0 .. .-; • ,o; -- — . 1, ,•• ,. , , k (-_-.? 1 , 0.,.., -5, . , :, . ■ -- '• ' 0. ) , ' "4 ,..;•..„-, ,---:N :■'..- „.:, c',1, :. t ••••1„...-.. r ,t ..-,..•-:-.• •••• ,;.,1 ,S, , • C.-::N•01 .,„...„ ;•:,-• 'n :.---.).2.--- .. ,.--,''11 C. 0 „ • „I... -1 „, -.„ ..- J.- El' ,- - C- 4.,-;:.1 ',-:3‘-'-:-..

,DC. ,..•...0 2 '2 C,:-.1 ,.1,'', : ...773.•{s.'.

C.',..., ,. / ‘,i, ;---.)-.•:..--1:-; ,--.,•.--: <-1. C.: -"2 C::1? -4.,..,, .)..r: ::-.---;'.-1---.'i (I,0 .1,.: -.., E.---. 0 1--,..

::: :-.--.? C..1 0 ■ ._•-■ 'E.---.: 00 0 L.,.. :-.. 7.• C-4 I -•11, .14-10:.

:C.7:::-74. _.,o ,---1,,, 4-,' C. .1) '---, , ,-, „ . CC,tccr--1 :-.41-2.4 c‘0,-3 ; 0 :-,1 c 4-.C• CC.:o 01,C, 0,.---, ,, .1-: to 0 0,1 4,1 ::-.. 0 0 C. o 0 C.• :‘:Cy,.1, -_-,c.c C-..0.C. ; 0:0C I, , o 0 , :C. c. 0 0 . ..„ • --:1 o ,... 0 . ) 0 0 — , 0 .:-.> C.: 0 0: ,:. cr.• . ,CC;.1 NO t , •-V0 „,. ,, ...•,•„,.,...,.„ ,., _••..• \ ,..-..„ ._• t NC c.': 0: :-,N.7.II 1 r•-) I■ - , ,-) 4 ,N , '•, -, 1.-11:: :rC1,- : :',: 1 : : : ,'11, ,1 .

::.: :N.-,:iC.:;N: t.7,,■■ ..;:',.::',... . .-.•, \ .0 C.-, 5,:' 0; CN ,.. ,,, .. c....

C..

(-• X' al 0-.,, .!k. .••::,: ,...,-;c,-„..,---;,y) C_,IDC. l' C.: ,/,XX !..1) • --VI".•:,3, t :2-;._..1 ■ o.,; ; CI, 0 C.,L XX'41 C3,13)1) i-.

LC?,..r)•,-; ILI? ,,,, - ' ):, C.3: I i ,--, t--- 0-■ . (1., 1 ,,:.

:LI SO i Lc-, 1., — i'lt•-) ..

C-■ , ,--> X1..: 0) '(:'..

, L-1--,t •-.>.;> IL, ) -rt . (.1" X.

:.I., :.

, Cr" - -: z- , C...., :,.. 0; • c-_-> ,..,.. ,t.e) C-, '.;: ' (,) • -.1 ,... k,C.: , , C.'C.:■...‘: >;I.:X■.:: (1J..I.,Q. , ..;-,1;-‘0.--'1> s.,...,.:....N..) '...,-,-.'..- '',,(!':. ' _DC...,,_...C.'.1_, 1: X.'X'..:...‹.'X' 1 ,„iiCO,I!cc E;EE• , ...,-;"0" i :-..--.,CC:c'r• ..,...1...,......,-,t ,,... (,.,r, C...,...., ):: 1 0.-.--1 .k 46

[0141]Tabell 1-4Kemiska sammansAttningar (mass %) 0.76 2.4P.074' 0.00 ,14",0.4". E% •0,0034, 0047 2 . Ei% 02.5;'0,0253. 10, 0,78 2 1 3. 4 L 0 0 LL, 0.023 ,pc)• ; 2 4:3:3 6. P,:337, e .- x J3% 2 360 ', 00330,-- -3 3 1,0 , .30%313.06016,03:12 0.000:3. 1)0'1 ri 00%3%3 0.00 03 0,000,6 0.0,301, '3022: 0 0,: 0.56 % 0,27 -7-77 ,. 5S, . 0,00:16 U 0C x 023_0,0042 %. 0013 0.00 3.4 3 0..60341_0,-10 0,00 0.12 13.003,S0,03 %0„003,_0,1510,".:.6 6.0044 5,r.)70.11.0,opo, 0,00330e, i0.00€ 0,13 %n. c)co4 0.44 % 0.2S 0,23 1 0,31 % 1.&80.56 1 0,27 ) 48 HArdhet nitrerat skikt itnn j W - Inre hirdhet after nitrering (Hy) Nakamuratyp av roterande bojning (HPa) Spirbiijning grader (grader) Utbytesforhallande (%) 0,2 % provapanning - " Draghillfaathet (MPa) Restauetenit (vol %) .(3:1 Tidigare aue e itkornator lek (74) Proximal sfarisk karbiddiameter rn Tradbrott etc. ingen abnormitst] lackningstemperatur Patenteringatemperatur ) Valeamnestemperatur -t Bra for alla inv, ex Hirdhet ho s nitrerat skikt (lW) Inre hArdhet after nitrarcing (HIT) Nakamuratyp av roterande bojning (mPa) SpArbojning grader (grader) UtbytesforhAllande (%) 0,2 % provepAnning aghAllfasthet (MPa) Restaustentit (vol %) Tidigare austenitkornstorisk Maximal sfarisk k bid-diameter M N M M (x... CC. M - , 7-• H 7-) N -■, C) 0 • C- C)Cr; CC , M CCN N CC-CC C7,1 Tradbrott etc.

[Bra ingen abnormitet] glAckningstemperatur (CC) rI Patenteringstemperatur E-1(°C) ValsAmnestemperatur (°C) Bra for alla inv., ex., (1, M M•M "N, ; N C., C 07: M M M .

M M :N CC iN C., N:C , C. M X M , X X X 11`. , >■.> 111 H H H :H „ >7› H H CC CC _ X X X .`.4 X M H H H 49 Hardhet nitrerat skikt (Fv) -------------------- Dire hirdhet after nitrring (KV) CV 01 0: 0: s. 4.... -, , 0 C — ,-, .., c c.c. 0, ,-,,c, .4.

, N .

, N IS,N CC.Cc.

CS., WCI-, CI, ' M c; CI., N CII .anuratyp av roterande bajning(MPa) ,,, .-c ,,, : , ...: , 1 Sparbojning grader (grader) Dtbytesfe,rhAllande (%) : 0,2 ss provmingsapanning , :-. 4.- n : ,-- i.:. ) :. 1 :-_, t 1 N ■ , r, c‘.0 , N-0 ,0: ,,4' 1 C 4 ,c, 04 c Draghillfasthet(ME,a) CC :-., ,-; N N [ • - -; W M ,I,/ --,.., ,, ,, c-,, CC , , .-I ,,-, N :.:,.; , -, C, Cc, cn C.■ :: C -• M W ,.) CI 1.

N U.: - N ; 4 N N ; 4 , c‘. cc.

N , ., W : ,--: . c, , c, N ; ,--,, ,,.-_, ::: , ,\, cn c. N CI , cn c, ",X,..,, w .N IN: " N --; , -:. ,,o .N1, M;',", ,I.;N .,, N c , , c: c , • c: Restauenit(vol%) idigare anatenitkornato lek()'#) Maximal sfarisk karbid- diameter (•) adbrott etc.

[Bra = ingen abnormitet] 0 14 al , 00 E4 P .83 00 PIA Aal .

El .....4444. k Slackningstemperatur (°C) rc, .1, ..c. , , 1 c, c.: N 1 "C" 4 CC,: 04 F,,,,,,, , 4, Patenteringstemperatur (0o ) Valsamnestemperatur 1 o (44) C-4, N ('C) c-1: 0., .4_, Cc .

. N Q. :",1 '1 , ,, C N' ............ (sC) . . a ., r: cr, 1 ,-, Cr.,,4 :0 .

. . ,,C, . c,),c.c, '('Cs.c . q ::: , LC = o 0 i . c ::. 0.7■ CX Z.

..... C.,.: : D 0 5 0 Tabell 1- 8 Ln Hardhet nitrerat skikt (W) , Intre hirdhet efter nitrering (fly) kamuratyp av roterande jning Sparbojning grader (grader) : .

Uthyteafarhal/ande (%) - "provspanning raghallfesthet(MPa) --- Restaustennit(%) .-- , : Tidigare austenitkornetor- lek(y#) Maximal sfarisk karbiddia, meter ci. _ Tradbrott etc.

(Bra - ingen abnormiteti i c)1 4 Q C, 7) ,I) C., 00) - C.

:Slackningstemperatur CC) Pate tingetemperatur CC) , Valeamnestemperatur (C) CC ),.: X W - :4 (1) - ,- ›: :::: ::. . , . tl: , ,i ...

: -, ,., X ; -. 51 Industrie!! tillampbarhet [01461FOreliggande uppfinning kan anvandas for produktion av staltrad for hOghallfasthetsfjaderanvandning. FlOghallfasthetsfjaderrnaterialet kan anvandas inom manga industriella omraden utgaende ifran bilindustrin.

Lista Over hanvisningsbeteckningar

[0147]1 sfariska karbider 2 stans 10 3 provstycke 4 spar inmatare 6 stativ anvant fOr last P last L distans mellan stOd 0 sparets bOjningsvinkel 52

Claims (1)

Patentkrav 1. Fordragen staltrad f6r hOghallfastighetsfjaderanvandning, kannetecknad av den innehaller i mass %, C: 0,67 (:)/0 till 0,9 (:)/0, Si: 2,0 till 3,5 %, Mn: 0,5 till 1,2 %, Cr: 1,3 till 2,5 %, N: 0,003 till 0,007 %, och Al: 0,0005 % till 0,003 %, varvid Si och Cr uppfyller foljande uttryck: 0,3 (YoSi-Cr1,2 %, och vidare, valfritt innehaller en eller flera av 22. 0,03 till 0,10%, Nb: 0,015 % eller mindre, Mo: 0,05 till 0,30 `)/0, 23. 0,05 till 0,30 %, Mg: 0,002 (:)/0 eller nnindre, Ca: 0,002 % eller mindre, och Zr: 0,003 (:)/0 eller mindre, vid innehall av V uppfylls 1,4 (:)0Cr+VQ,6 (:)/0 och 0,70 (Yoa/ln+V1,3 (:)/0, och, vid innehall av Mo och W, uppfylls 0,0(Yoa/lo-FW0,5 %, och med balans av jam n och oundvikliga f6roreningar, varvid P och S som fororeningar innefattande P: 0,025 (:)/0 eller mindre och S: 0,0(:)/0 eller mindre, och, vid are, varvid en cirkelekvivalent diameter for oupplosta sfariska karbider är mindre an 0,2 pm. 2. Dragen varmebehandlad staltrad f6r hoghallfastighetsfjaderanvandning, kannetecknad av den innehaller i mass %, 53 C: 0,67 `)/0 till 0,9 %, Si: 2,0 till 3,5 %, Mn: 0,5 till 1,2 %, Cr: 1,3 till 2,%, N: 0,003 till 0,007 (:)/0, och Al: 0,0005 (:)/0 till 0,003 %, varvid Si och Cr uppfyller fOljande uttryck: 0,3 `)/0Si-Cr1,2 %, och vidare, valfritt innehaller en eller flera av 22. 0,03 till 0,10%, Nb: 0,015 % eller mindre Mo: 0,05 till 0,30 %, 23. 0,05 till 0,(:)/0 Mg: 0,002 % eller mindre, Ca: 0,002 % eller mindre, och Zr: 0,003 `)/0 eller mindre, vid innehall av V uppfylls 1,4 `)/0Cr+W2,6 `)/0 och 0,70 (Yoa/In+W ,3 `)/0, och, vid innehall av Mo och W, uppfylls 0,05 (:)/0(:)/0, med balans av jam och oundvikliga fororeningar, med P och S som fororeningar innefattande P: 0,025 (:)/0 eller mindre och S: 0,025 (:)/0 eller mindre, och vidare, med en metallstruktur innefattande minst restaustenit av ett volymsmatt pa over 6 % till 15%, med ett tidigare austenit kornstorleksnummer #10 eller mer, och med ett innehall med oupplosta sfariska karbider med en cirkelekvivalent diameter om mindre an 0,2 pm. 3. Dragen varmebehandlad staltrad for hoghallfastighetsfjaderanvandning, enligt patentkrav 2, kannetecknad av att den dragna varmebehandlade staltraden f6r hoghallfastighetsfjaderanvandning har en draghallfastighet av 2100 till 2400 MPa. 54 4. Dragen varmebehandlad staltrad for hoghallfastighetsfjaderanvandning, enligt patentkrav 3, kannetecknad av att den dragna varmebehandlade staltraden f6r hOghallfastighetsfjaderanvandning har en strackgrans av 1600 till 1980 MPa. 5. Dragen varmebehandlad staltrad f6r hoghallfastighetsfjaderanvandning, enligt patentkrav 2, kannetecknad av att den dragna varmebehandlade staltraden fOr hoghallfastighetsfjaderanvandning har en ythardhet HV750 eller mer enligt Vickersskalan, och inre hardhet HV570 eller mer enligt Vickersskalan, efter varsam nitrering vid 500°C i 1h. 6. Produktionsforfarande f6r f6rdragen staltrad f6r hoghallfastighetsfjaderanvandning kannetecknat av en got innehallande i mass %, C: 0,67 % till 0,9 °/0, Si: 2,0 till 3,5 %, Mn: 0,5 till 1,2 %, Cr: 1,3 till 2,5 %, N: 0,003 till 0,007 °A, och Al: 0,0005 °A) till 0,003 %, med Si och Cr som uppfyller foljande uttryck: 0,3 (:)0Si-Cr1,2 %, och vidare, valfritt innehallande en eller flera av 22. 0,03 till 0,10%, Nb: 0,015 % eller mindre Mo: 0,05 till 0,30 %, 23. 0,05 till 0,30 °A) Mg: 0,002 % eller mindre, Ca: 0,002 % eller mindre, och Zr: 0,003 °A) eller mindre, vid innehall av V uppfylls 1,4 °A4Cr+W2,6 och 0,70 °44Mn+V1,3 %, och, vid innehall av Mo och W, uppfylls 0,05 °A) ailo-FW0,5 %, med balans av jam och oundvikliga fororeningar, 5 nned P och S sonn fororeningarna innefattande P: 0,025 % eller mindre och S: 0,025 (:)/0 eller mindre, och, varvid goten varms till 1250°C eller mer, darefter varmvalsas goten for tillverkande av ett valsamne och varmning av valsamnet till 1200°C eller mer, med efterfoljande varmvalsning f6r tillverkande av en f6rdragen staltrad. 7. Produktionsforfarande for fordragen staltrad for hoghallfastighetsfjaderanvandning kannetecknat vidare av varmning av fordragen staltrad enligt patentkrav 6 till 900 °C eller mer, varefter den patenteras vid 600 °C eller mindre. 8. Produktionsforfarande for varmebehandlad staltrad for hoghallfastighetsfjaderanvandning kannetecknat av dragning av den fordragna staltraden vilken tillverkats genom produktionsforfarandet for fordragen staltrad enligt patentkrav 6, varmning av staltraden i en takt av 10°C/ sek eller mer upp till temperaturen A3, bibehallande av temperaturen A3 eller mer i 1 nninut till 5 minuter, darefter kylning i en takt av 50 °C/sek eller mer, ner till 100°C eller mindre. 9. Produktionsforfarandeforvarmebehandladstaltradfor hOghallfastighetsfjaderanvandning kannetecknat av dragning av den fOrdragna staltraden vilken tillverkas genom produktionsforfarandet fOr fordragen staltrad enligt patentkrav 7, varmning av staltraden i en takt av 10 °C/sek eller mer upp till temperaturen A3, bibehallande av staltraden vid temperaturen A3 eller mer, i 1 minut till 5 minuter, darefter kylning av staltraden i en takt av 50 °C/sek eller mer ner till 100 °C eller mindre. 10. Produktionsforfarande for produktion av varmebehandlad staltrad for hoghallfastighetsfjaderanvandning enligt patentkrav 8 kannetecknat av vidare bibehallande och anlopning vid 400 till 500 °C i 15 minuter eller mindre. 56 11. Produktionsforfarande for produktion av varmebehandlad staltrad for hoghallfastighetsfjaderanvandning enligt patentkrav 9 kannetecknat av vidare bibehallande och anlopning vid 400 till 500 °C i 15 minuter eller mindre. 57 VC, Pr Lx, s$ n A ,‘t‘' - - ---° € ,..,

1. € a A ,--; .,'.) 1 \ ,-' 4*-4 ........L.__..k. 1i.sV - ---- - ,t-,'-'-e----- - --- ----- - - ------- - -J--- - ---- - ,