SK284795B6 - Oceľový výrobok kaliteľný a popustiteľný na tvrdosť aspoň 58 HRc - Google Patents

Oceľový výrobok kaliteľný a popustiteľný na tvrdosť aspoň 58 HRc Download PDF

Info

Publication number
SK284795B6
SK284795B6 SK456-98A SK45698A SK284795B6 SK 284795 B6 SK284795 B6 SK 284795B6 SK 45698 A SK45698 A SK 45698A SK 284795 B6 SK284795 B6 SK 284795B6
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
vanadium
carbides
hardness
nitrogen
carbon
Prior art date
Application number
SK456-98A
Other languages
English (en)
Other versions
SK45698A3 (en
Inventor
Kenneth E. Pinnow
William Stasko
Original Assignee
Crucible Materials Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Crucible Materials Corporation filed Critical Crucible Materials Corporation
Publication of SK45698A3 publication Critical patent/SK45698A3/sk
Publication of SK284795B6 publication Critical patent/SK284795B6/sk

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/24—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/02—Compacting only
    • B22F3/03—Press-moulding apparatus therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C33/0257—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
    • C22C33/0278—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5%
    • C22C33/0285—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5% with Cr, Co, or Ni having a minimum content higher than 5%
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/34—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/38—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of manganese
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
    • B22F2003/248—Thermal after-treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

Oceľový výrobok kaliteľný a popustiteľný na tvrdosť aspoň 58 HRc, zo za tepla spracovanej, plne hutnej, opotrebovaniu odolávajúcej vanádovej nástrojovej ocele na prácu za studena, s vysokou vrubovou húževnatosťou, vyrobený práškovou metalurgiou s dusíkom atomizovaných vopred legovaných práškov, pričom prášky obsahujú hmotnostne 0,60 až 0,95 % uhlíka, 0,10 až 2,00 % mangánu, 6,00 až 9,00 % chrómu, 2,00 až 3,30 % vanádu V a maximálne do 0,10 % fosforu, 0,15 % síry, 2,00 % kremíka, 3,00 % molybdénu, 1,00 % volfrámu, 0,15 % dusíka a ako zvyšok železo a nečistoty z výroby, pričom obsah uhlíka nepresahuje % Cmax=0,60 + 0,177 (%V-1,0), a disperzia všetkých karbidov typu MC je objemovo 4 až 8 %, najdlhší rozmer karbidov typu MC nepresahuje 6 mím a vrubová húževnatosť výrobku presahuje 6,9 N.m.

Description

Oblasť techniky
Vynález sa týka výrobkov z nástrojovej ocele odolnej proti oderu, vyrobenej práškovou metalurgiou, na tvarovanie za studená a spôsobu ich výroby lisovaním predbežne legovaných práškových častíc atomizovaných v prostredí dusíka. Charakteristickou vlastnosťou nástrojov je vysoká rázová húževnatosť, ktorá je kombinovaná s dobrou odolnosťou proti opotrebovaniu, ktorá ich robí obzvlášť vhodnými pre razidlá, zápustky a iné nástroje na spracovanie kovov vyžadujúce tieto vlastnosti.
Doterajší stav techniky
Výkonnosť nástrojov je komplexný jav závislý od mnohých rôznych faktorov, ako je konštrukcia a výroba nástrojov s účinným povrchovým spracovaním alebo s povlakom alebo bez neho, od skutočných pracovných podmienok a od základných vlastností nástrojových materiálov. V aplikáciách na tvarovanie za studená sú všeobecne najvýznamnejšími faktormi odolnosť proti opotrebovaniu, húževnatosť a pevnosť nástrojového materiálu ovplyvňujúci životnosť nástroja i v prípadoch, keď sa použijú povlaky alebo povrchové spracovanie. V mnohých aplikáciách je odolnosť proti opotrebovaniu vlastnosťou, ktorá rozhoduje o životnosti nástroja, zatiaľ čo v iných aplikáciách sa pre optimálnu výkonnosť požaduje kombinácia dobrej odolnosti proti opotrebovaniu a veľmi vysoká húževnatosť.
Metalurgické faktory ovplyvňujúce odolnosť proti opotrebovaniu, húževnatosť a pevnosť ocele na tvarovanie za studená sú dobre známe. Napríklad zvyšovanie tvrdosti tepelným spracovaním ktorejkoľvek nástrojovej ocele zvyšuje odolnosť proti opotrebovaniu a pevnosť v tlaku. Pre danú úroveň tvrdosti môžu však rôzne nástrojové ocele vykazovať veľmi rôznu rázovú húževnatosť a odolnosťou proti opotrebovaniu v závislosti od zloženia, rozmerov a množstva primárnych (nerozpustených) karbidov v ich mikroštruktúre. Legované nástrojové ocele s vysokým obsahom uhlíka vytvárajú v závislosti od množstva chrómu, volfrámu, molybdénu a vanádu, ktoré obsahujú, primáme karbidy typu M7C3, M,,C| a/alebo MC vo svojej mikroštruktúre. Karbid typu MC bohatý na vanád je najtvrdší, a preto najviac odolávajúci proti opotrebovaniu zo všetkých primárnych karbidov nachádzajúcich sa zvyčajne vo vysoko legovaných nástrojových oceliach, za nimi v klesajúcom poradí tvrdosti alebo odolnosti proti opotrebovaniu nasledujú karbidy bohaté na volfrám a molybdén (MóC-typ) a karbidy bohaté na chróm (M7C3-typ). Z tohto dôvodu sa legovanie vanádom za tvorby karbidov typu MC na zvýšenie odolnosti proti opotrebovaniu používa tak v obvyklých nástrojových oceliach (liatych do ingotov), ako aj vyrobených práškovou metalurgiou, a to už veľa rokov.
Húževnatosť nástrojových ocelí závisí vo veľkej miere od tvrdosti a zloženia základnej hmoty, rovnako ako od množstva, rozmerov a rozdelenia primárnych karbidov v mikroštruktúre. V tomto ohľade je rázová húževnatosť bežných (ingotových) nástrojových ocelí zvyčajne nižšia ako rázová húževnatosť oceli vyrobených práškovou metalurgiou (PM) podobného zloženia, vzhľadom na veľké primáme karbidy a silne segregované mikroštruktúry, ktoré často ocele liate do ingotov obsahujú. V dôsledku toho bol vyrobený rad vysoko výkonných nástrojových ocelí na prácu za studená spôsobom práškovej metalurgie vrátane ocelí PM 8Cr4V podľa amerického patentu číslo US 4 863 515, oceli PM 5CrlOV podľa amerického patentu číslo 4 249 945 a ocelí PM 5Crl5V podľa amerického patentu číslo 5 344 477. Ale napriek veľkému zlepšeniu odolnosti proti opotrebovaniu alebo húževnatosti alebo obidvoch týchto vlastnosti poskytovaných týmito PM oceľami, neposkytuje žiadna z nich kombináciu veľmi vysokej húževnatosti a dobrej odolnosti proti opotrebovaniu potrebnú v mnohých aplikáciách pri rezaní, úprav polotovarov na ďalšie spracovanie a prebíjanie.
V prácach zameraných na zlepšenie húževnatosti ocelí na prácu za studená bolo v súvislosti s vynálezom objavené, že možno dosiahnuť významné zlepšenie rázovej húževnatosti v oceliach odolných proti opotrebovaniu na prácu za studená obsahujúcich vanád, vyrobených práškovou metalurgiou, obmedzením množstva primárnych karbidov obsiahnutých v mikroštruktúre a spracovaním takýchto ocelí a riadením ich zloženia a spracovania tak, že takéto na vanád bohaté karbidy typu MC sú v podstate iba primáme karbidy zostávajúce v mikroštruktúre po zakalení a popúšťaní. Pozoruhodné zlepšenie húževnatosti dosiahnuté pri nástrojoch podľa vynálezu sa zakladá na poznatku, že húževnatosť ocelí na tvarovanie za studená vyrobených práškovou metalurgiou pri danej tvrdosti klesá so zvyšovaním celkového množstva primárnych karbidov, v podstate od typu karbidu, a že riadením zloženia a spracovávania tak, aby v podstate všetky prítomné primáme karbidy boli MC-karbidy, bohaté na vanád, môže byť množstvo primárnych karbidov potrebné na dosiahnutie danej úrovne odolnosti proti opotrebovaniu minimalizované. Zistilo sa tiež, že v porovnaní s bežnými nástrojovými oceľami liatymi do ingotov, výroba nástrojov izostatickým lisovaním za tepla predbežne legovaných práškových častíc atomizovaných v prostredí dusíka vytvára významnú zmenu zloženia i rozmerov a rozdelenia primárnych karbidov. Týmto poznatkom je dosiaľ neznáme zlepšenie spracovávaní práškovou metalurgiou pre nástrojové ocele na tvarovanie za studená a je významné pri nástrojoch podľa vynálezu, pretože maximalizuje tvorenie primárnych karbidov vanádu typu MC a do velkej miery eliminuje tvorbu mäkších karbidov M7C3, ktoré sú prídavné obsiahnuté ku karbidom typu MC vo väčšom množstve v nástrojových oceliach liatych do ingotov podobného zloženia.
Preto je primárnou úlohou vynálezu poskytnúť nástroje obsahujúce vanád, odolné proti opotrebovaniu, vyrobené práškovou metalurgiou na tvarovanie za studená s podstatne zlepšenou rázovou húževnatosťou.
To sa dosahuje prísnym riadením zloženia a spracovania týchto nástrojov na riadenie množstva, zloženia a rozmerov primárnych karbidov v týchto materiáloch a na zaistenie, aby v podstate všetky primáme karbidy, zostávajúce v týchto nástrojoch po kalení a popúšťaní boli na vanád bohaté karbidy typu MC.
Podstata vynálezu
Oceľový výrobok kaliteľný a popustiteľný na tvrdosť aspoň 58 HRc, zo za tepla spracovanej, plne hutnej, opotrebovaniu odolávajúcej vanádovej nástrojovej ocele na prácu za studená, s vysokou vrubovou húževnatosťou, vyrobený práškovou metalurgiou s dusíkom atomizovaných vopred legovaných práškov, spočíva podľa vynálezu v tom, že prášky obsahujú hmotnostné 0,60 až 0,95 % uhlíka, 0,10 až 2,00 % mangánu, 6,00 až 9,00 % chrómu, 2,00 až 3,30 % vanádu V a maximálne do 0,10 % fosforu, 0,15 % síry, 2,00 % kremíka, 3,00 % molybdénu 1,00 % volfrámu, 0,15 % dusíka a ako zvyšok železo a nečistoty z výroby, pričom obsah uhlíka nepresahuje % C„, = 0,60 + 0,177 (% V - 1,0) a disperzia všetkých karbidov typu MC je objemovo 4 až 8 %, najdlhší rozmer karbidov typu MC nepresahuje 6 pm a vrubová húževnatosť výrobku presahuje 6,9 N.m.
Ak je výrobok kalený a popúšťaný na tvrdosť aspoň 58 HRc, vykazuje disperziu v podstate všetkých karbidov typu MC objemovo 4 až 8 %, pričom najdlhší rozmer karbidov typu MC nepresahuje približne 6 mikrometrov.
Spôsobom podľa vynálezu sa vyrábajú predmety v uvedených medziach zloženia, atomizáciou roztavenej zliatiny nástrojovej ocele v prostredí dusíka pri teplote 1540 až 1650 °C, výhodne 1570 až 1620 °C, rýchlym ochladením výsledného prášku pri teplote okolia, preosiatím prášku na priemer približne 1180 mikrometrov, izostatickým zlisovaním prášku pri teplote 1095 až 1176 °C pri tlaku 89,7 až 110,4 kPa, pričom výsledné nástroje majú po spracovaní za tepla, žíhania, potom zakalenia na tvrdosť aspoň 58 HRc disperziu v podstate primárnych karbidov bohatých na vanád typu MC v rozsahu 4 až 8 objemových %, kde maximálna veľkosť primárnych karbidov nepresahuje 6 mikrometrov v ich najväčšom rozmere, pričom sa dosahuje aspoň 70 N.m vrubovej húževnatosti s vrubom v tvare C.
Pre nástroje podľa vynálezu je nevyhnutné, aby ich chemické zloženie bolo zachované vo výhodných širokých ďalej uvedených medziach. V týchto medziach môže byť výhodné vyvažovať ďalej zloženie na zabránenie tvorbe feritu a nežiaducich veľkých množstiev zvyškového austenitu počas kalenia a popúšťania. Ďalej je dôležité, aby zloženie bolo vyvážené tak, aby v podstate všetky primáme karbidy, zostávajúce v mikroštruktúre nástrojov po kalení a popúšťaní, boli karbidy bohaté na vanád typu MC. Z toho dôvodu musia byť vyvážené maximálne množstvá uhlíka obsahom vanádu v nástrojoch podľa nasledujúceho vzorca:
(%C)raax = 0,60 + 0,177 (% V-1,0)
Prvok Široké rozmedzie (%) Výhodné rozmedzie (%)
uhlík+) 0,60 - 0,95 0,70 - 0,90
mangán 0,10-2,00 0,20-1,00
fosfor 0,10 max 0,05 max
síra 0,15 max 0,03 max
kremík 2,00 max 1,50 max
chróm 6,00 - 9,00 7,00 - 8,50
molybdén 3,00 max 0,50-1,75
volfrám 1,00 max 0,50 max
vanád 2,00 - 3,20 2,25 - 2,90
dusík 0,15 max 0,10 max
železo zvyšok zvyšok
+) (%CUimum = 0,60 + 0,177 (% V-1,0)
Použitie uhlíka vo väčších množstvách ako povolené týmto vzťahom znižuje húževnatosť predmetov podľa vynálezu, zmenou chemického zloženia vo veľkej miere a zvýšením množstva primárnych karbidov zostávajúcich v mikroštruktúre po kalení a popúšťaní. Dostatok uhlíka však musí byť zachovaný na zlúčenie s vanádom za vytvorenia tvrdých karbidov odolávajúcich opotrebovaniu a tiež na zvýšenie tvrdosti základnej hmoty nástrojovej ocele na úroveň potrebnú na zabránenie nadmernej deformácie a opotrebovaniu pri použití. Legujúci vplyv dusíka v predmetoch podľa vynálezu je dosť podobný vplyvu uhlíka. Dusík zvyšuje tvrdosť martenzitu a môže tvoriť tvrdé nitridy a karbonitridy s uhlíkom, chrómom, molybdénom a vanádom, ktoré môžu zlepšovať odolnosť proti opotrebovaniu. Dusík však nie je na tento účel taký účinný ako uhlík v oceliach bohatých na vanád, pretože tvrdosť nitridu vanádu alebo karbonitridu je významne nižšia ako tvrdosť karbidu vanádu. Z tohto dôvodu je najvýhodnejšie dusík v predmetoch podľa vynálezu obmedziť pod 0,15 % alebo na zvyškové množstvá zavedené počas tavenia a atomizácie práškov v prostredí dusíka, z ktorých sa nástroje podľa vynálezu vyrábajú.
Je tiež nevyhnutné podľa vynálezu kontrolovať množstvo chrómu, molybdénu a vanádu v uvedenom rozmedzí za získania žiadanej kombinácie vysokej pevnosti a odolnosti proti opotrebovaniu, spolu s primeranou kaliteľnosťou, tepelnou odolnosťou, obrobiteľnosťou a brúsiteľnosťou.
Vanád je veľmi dôležitý pri zvyšovaní odolnosti proti opotrebovaniu vytváraním karbidov alebo karbonitridov typu MC bohatých na vanád. Menšie množstvo vanádu pod uvedené minimum nezaisťuje dostatočné vytváranie karbidov, zatiaľ čo väčšie množstvo ako uvedené maximum vytvára nadmerné množstvo karbidov, ktoré môžu znižovať pevnosť pod žiadanú úroveň. V kombinácii s molybdénom je vanád tiež potrebný na zlepšenie tepelnej odolnosti nástrojov podľa vynálezu.
Mangán je obsiahnutý na zlepšenie kaliteľnosti a je užitočný pri kontrolovaní negatívnych vplyvov síry alebo obrobiteľnosti za tepla tvorbou sulfídov bohatých na mangán. Nadmerné množstvá mangánu môžu však vytvárať nežiaduce veľké množstvá zvyškového austenitu počas tepelného spracovania a zvyšovať namáhavosť popúšťania predmetov podľa vynálezu k nižšej tvrdosti potrebnej k dobrej obrobiteľnosti.
Kremík je vhodný na zlepšovanie vlastností tepelného spracovania predmetov podľa vynálezu. Nadmerné množstvá kremíka však znižujú húževnatosť a nežiaduce zvyšovanie obsahu uhlíka alebo dusíka potrebných na vytváranie feritu v mikroštruktúre predmetov vyrobených práškovou metalurgiou podľa vynálezu.
Chróm je veľmi dôležitý na zvýšenie kaliteľnosti a tepelnej odolnosti predmetov podľa vynálezu. Nadmerné množstvá chrómu však podporujú tvorbu feritu počas tepelného spracovania a podporujú vytváranie primárnych karbidov typu M7C3 bohatých na chróm, ktoré sú škodlivé pre kombináciu dobrej odolnosti proti opotrebovaniu a húževnatosti požadovanej pre predmety podľa vynálezu.
Molybdén, podobne ako chróm, je veľmi vhodný na zvyšovanie kaliteľnosti a tepelnej odolnosti predmetov podľa vynálezu. Nadmerné množstvo molybdénu znižuje obrobiteľnosť za tepla a zvyšuje objemový podiel primárnych karbidov na neprijateľnú úroveň. Ako je dobre známe, volfrám môže byť nahradený dávkou molybdénu v pomere 2:1, napríklad v množstve do približne 1 %.
Síra je vhodná v množstvách do 0,15 % kvôli zlepšeniu obrobiteľnosti a brúsiteľnosti vytváraním sulfidu mangánu. V aplikáciách, kde je rozhodujúca húževnatosť, je výhodné udržiavať jej množstvo na maxime 0,03 %.
Zliatiny používané na vytváranie v prostredí dusíka atomizovaných, na vanád bohatých, predbežne legovaných práškov podľa vynálezu môžu byť tavené rôznymi spôsobmi, najvýhodnejšie sa však tavia technikou indukčného tavenia vo vzduchu alebo vo vákuu. Teploty použité pri tavení a atomizácii zliatin, a teploty použité pri izostatickom lisovaní práškov musia byť prísne sledované na získanie malých veľkosti karbidov potrebných na dosiahnutie vysokej húževnatosti a brúsiteľnosti potrebnej pre nástroje podľa vynálezu.
Vynález bližšie objasňujú nasledujúce príklady praktického uskutočnenia a pripojené obrázky.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Na obr. č. 1 je mikrosnímok zo svetelného mikroskopu znázorňujúci rozloženie a veľkosť primárnych, na vanád bohatých karbidov typu MC v kalenom a popúšťanom výrobku z nástrojovej ocele bohatej na vanád vyrobeného práškovou metalurgiou podľa vynálezu, obsahujúceho 2,82 % vanádu (tyč 90-80) (zväčšenie 1 OOOx).
Na obr. č. 2 jc mikrosnímok zo svetelného mikroskopu znázorňujúci rozloženie a veľkosť primárnych, na vanád bohatých karbidov typu MC a karbidov bohatých na chróm typu M7C3 v bežnej nástrojovej oceli vyrobenej odlievaním ingotu (85CrVMo), majúce podobné zloženie ako tyč 90-80 (zväčšenie lOOOx).
Na obr. č. 3 je graf znázorňujúci účinok obsahu primárnych karbidov na rázovú húževnatosť kalených a popúšťaných nástrojových ocelí na tvarovanie za studená vyrobených práškovou metalurgiou pri tvrdosti 60 - 62 HRc (test v pozdĺžnom smere).
Na obr. č. 4 je graf znázorňujúci účinok množstva pri márnych karbidov bohatých na vanád typu MC na odolnosť proti opotrebovaniu kov na kov kalených a popúšťaných na vanád bohatých ocelí na tvarovanie za studená, vyrobených práškovou metalurgiou pri tvrdosti 60 - 62 HRc.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Kvôli objasneniu základných princípov vynálezu sa laboratórne pripravil rad zliatin na práškovú metalurgiu atomizáciou indukčné taveného materiálu v prítomnosti dusíka. Chemické zloženie vyjadrené hmotnostnými percentami a teploty atomizácie pre tieto zliatiny sú uvedené v tabuľke
I. Získalo sa tiež niekoľko obchodne dostupných zliatin odolných proti opotrebovaniu liatych do ingotu a zliatin vyrobených práškovou metalurgiou na porovnanie. Chemické zloženie týchto obchodne dostupných zliatin je rovnako uvedené v tabuľke I.
Tabuľka I - Zloženie pokusných materiálov
Materiál Tyč. č. C Mn P s Si Cr v W Mo N 1 O
Pokusné nástrojové ocele MC na tvarovanie za studená
PM 3'' 96-280 0,84 0,34 0,009 0,016 0,90 7,49 2,61 - 1,37 0,043 0,016
PM 3V 96-287 0,84 0,40 0,010 0,016 0,93 7,53 2,61 - 1,39 0,048 0,012
PM 3V+++ 90-80 1600 0,81 0,36 0,010 0,003 0,91 7,40 2,82 - 0,96 0,045 0,0065
PM 1 lOCrVMo 91-65 1570 1,14 0,47 0,012 0,005 1,10 7,39 2,53 1,10 1,56 0,045 0,0075
Komerčné nástrojové ocele MC na tvarovanie za studená
PM 8Cr4V 89-19 - 1,47 0,36 0,020 0,027 0,96 8,02 4,48 1,50 0,10 0,007
PM M4 92-73 - 1,43 0,70 0,021 0,24 0,56 3,83 3,92 5,37 5,10 0,034 0,014
PM 12Cr4V 90-136 - 2,28 0,30 0,019 0,018 0,36 12,50 4,60 0,17 1,10 0,067 -
PM 10V 95-154 - 2,45 0,52 0,018 0,058 0,90 5,22 9,57 0,04 1,27 0,05 0,016
PM 15V 89-169 - 3,55 1,11 - 0,013 0,69 4,64 15,21 - 1,29 0,04 -
PM 18V 89-182 - 3,98 0,60 - 0,013 1,32 4,85 17,32 - 1,36 0,044 -
Komerčné do ingotov liate nástrojové ocele na tvarovanie za studená
A-2' - - 1,00 0,70 - 0,30 5,25 0,30 - 1,15 - -
D-2' - - 1,55 0,35 - - 0,45 11,50 0,90 - 0,80 - -
85CrVMo 85-65 - 0,82 0,38 0,02 0,004 1,08 7,53 2,63 0,12 1,55 0,026 0,003
HOCrVMo 85-66 - 1,12 0,30 0,02 0,004 1,05 7,48 2,69 1,14 1,69 0,040 0,002
D-7 75-36 - 2,35 0,34 0,02 0,005 0,32 12,75 4,43 0,26 1,18 0,037 0,0034
Vysvetlivky k tabuľke I:
laboratória pripravený materiál '' menovité chemické zloženie +++ ocele podľa vynálezu ++++teplota atomizácie
Laboratórne zliatiny v tabuľke I sa spracovali takto:
1. preosiatím vopred legovaných práškov na veľkosť 1180 mikrometrov
2. naplnením preosiateho prášku do kontajnerov z mäkkej ocele s priemerom 127 mm a výške 152,4 mm,
3. odplynením kontajnerov vo vákuu pri teplote 260 °C,
4. utesnením kontajnerov,
5. ohrevom kontajnerov na teplotu 1130 °C počas 4 hodín vo vysokotlakovom autokláve pri tlaku asi 34,5 kPa a
6. pomalým ochladením na teplotu miestnosti.
Všetky výlisky sa prekovali na tyče pri teplote opätovného ohrevu na 1124 °C. Redukcia kovaných tyči za tepla bola 70 až 95 %. Skúšobné vzorky sa opracovali na tyče po vyžíhaní pri obvyklom žíhacom cykle pre nástrojové ocele, ktorý predstavoval ohrev na teplotu 900 °C počas 2 hodín s pomalým ochladením na teplotu 650 °C rýchlosťou nepresahujúcou 12 °C za hodinu a potom ochladzovaním na vzduchu na teplotu miestnosti.
Vykonalo sa niekoľko skúšok a testov s úmyslom preu kázať výhody výrobkov z PM nástrojovej ocele podľa vynálezu a závažnosti ich zloženia a spôsobov ich výroby. Uskutočnili sa testy a skúmalo a vyhodnocovala sa ich:
1. mikroštruktúra,
2. tvrdosť v tepelne spracovanom stave,
3. rázová húževnatosť na tyčiach Charpy s vrubom v tvare C,
4. odolnosť proti opotrebovaniu testom kov na kov v skrížených valcoch. Väčšina materiálov pre testy húževnatosti a odolnosti proti opotrebovaniu boli kalené a popúšťané so zámerom dosiahnuť tvrdosť 60 až 62 HRc. To sa vykonalo preto, aby sa vylúčila tvrdosť ako skúšobná premenná a na vyjadrenie tvrdosti typickej pre mnoho aplikácií nástrojov na tvarovanie za studená.
Mikroštruktúra
Ako bolo uvedené, odolnosť proti opotrebovaniu a rázová húževnatosť výrobkov z nástrojovej ocele vyrobenej práškovou metalurgiou podľa vynálezu, ako i iných výrobkov z nástrojovej ocele, závisia výrazne od množstva, typu, veľkosti a rozdelenia primárnych karbidov v ich mikroštruktúre. Z tohto hľadiska existujú významné rozdiely medzi vlastnosťami primárnych karbidov v PM výrobkoch podľa vynálezu a ostatných výrobkov vyrobených práškovou metalurgiou alebo obvyklých nástrojov na tvarovanie
SK 284795 Β6 za studená vyrobených z ocele liatej do ingotov.
Niektoré významné rozdiely medzi primárnymi karbidmi obsiahnutými v kalenom a popúšťanom PM výrobku podľa vynálezu (tyč 90-80) a primárnymi karbidmi v kalenom a popúšťanom výrobku z obvyklej nástrojovej ocele liatej do ingotu podobného zloženia (tyč 85 - 65) sú jasné z mikrosnímkov na obr. 1 a 2. Na zdôraznenie rozdielov medzi primárnymi karbidmi na týchto mikrosnímkoch bolo vykonané špeciálne naleptanie na zviditeľnenie bielych častíc na tmavom podklade. Na obr. 1 možno vidieť, že primáme karbidy v tyči 90-80 majú veľkosť prevažne pod 6 pm a v podstate všetky pod 4 mikrometre a sú rovnomerne rozdelené v základnej hmote. Výsledkom disperznej rôntgenovej analýzy primárnych karbidov v tomto výrobku z PM nástrojovej ocele je, že sú všetky v podstate karbidy typu MC bohaté na vanád ako udáva vynález. Na obr. 2 je nepravidelná veľkosť a rozdelenie primárnych karbidov v tyči 85-65. Výsledkom rôntgenovej analýzy primárnych karbidov v tejto oceli je, že táto oceľ má mnoho, ale nie všetky veľmi veľké hranaté na chróm bohaté karbidy typu M7C3, zatiaľ čo značne menšie, lepšie rozdelené primáme karbidy sú na vanád bohaté karbidy typu MC podobné ako sú obsiahnuté v tyči 90-80. Tieto poznatky podporujú nález, že spôsoby práškovej metalurgie použité pri týchto výrobkoch spôsobujú významné rozdiely v type a zložení, rovnako ako veľkosti a rozdelenia primárnych karbidov.
Tabuľka II - Vzťah medzi množstvom a typom primárnych karbidov a vlastnosťami pokusných a komerčných nástrojových ocelí na tvarovanie studená
Materiál Tyč. č Tepelné spracovanie Tvrdosť Objem prím, karbidov % A B
kalenie °C/min popúšťanie °C hodiny HRc MC m,c3 m6c Celkom
Pokusné nástrojové ocele PM na tvarovanie za studená
PM3V 96-280 1120/30 AC 530/2+2+2 58 - - - - - 12,32
PM3V 96-267 1120/30 AC 530/2+2+2 58 - - - - - 10,92
PM3V 90-80 1120/30 AC 530/2+2+2 60 5,1 - - 5,1 141,0 7,56
PM HOCrVMo 91-65 1060/45 AC 540/2+2+2 62 3,4 5,9 - 9,3 424,0 6,16
Komerčné nástrojové ocele PM na tvarovanie za studená
PM 8Cr4V 89-19 1020/30 AC 530/2+2 60 6,6 5,7 - 12,3 75,9 3,78
PM M4 92-73 1170/4 OQ 570/2+2+2 62 3,8 - 8,8 12,6 213,9 4,06
PM 12Cr4V 90-136 1120/30 OQ 255/2+2 55 3,0 20,0 - 23,0 55,2 2,80
PM 10V 95-154 1120/30 OQ 550/2+2 61 17,4 - - 17,4 414,6 2,24
PM 15V 89-169 1170/30 OQ 550/2+2+2 62 22,7 - 22,7 531,3 1,12
PM 18V 89-182 1120/30 OQ 550 2+2 62 30,5 - 30,5 628,0 0,56
Komerčné nástrojové ocele na tvarovanie za studená liate do ingotov
A-2 neuvedené 60 6 - 6“’ 13,8 5,60
D-2 neuvedené 60 15,5 - 15,5+t+ 20,7 2,24
85 CrVMo 85-65 1065/45 AC 525/2+2+2 60 2,8 1,7 - 4,5 34,5 4,90
HOCrVMo 85-66 1065/45 AC 540/2+2+2 62 - - - 34,5 3,29
D-7 - neuvedené 61 - - - 24++++ 48,3 0,98
A opotrebovanie kov na kov, 1010 kPa
B vrubová húževnatosť Hm +) pozdĺžny smer testu malé množstvá primárnych karbidov (< 0,5 %) boli zistené rôntgenovou difrakciou karbidov extrahovaných z tejto ocele spôsobom chemického rozpúšťania
Hribemik, B. BHM 134, str. 338 - 341 (1989) Budinski, K. (Wear of Materials) ASME, str. 100 109(1977)
V tabuľke II sú zhrnuté výsledky z riadkovacieho elektrónového mikroskopu (SEM) a testov analyzátorom obrazu získané na niekoľkých PM nástrojových oceliach a na jednej z ocelí liatych do ingotu (85CrMoV) uvedené v tabuľke I. Ako je to možné vidieť, je celkové objemové percento primárnych karbidov merané pri týchto oceliach od približne 5 % v PM 3V (tyč 90-80) až 30 % v PM 18V (tyč 89-192). Typ prítomného primárneho karbidu (MC, M7C3 a M6C) kolíše podľa spracovania a vyváženia zloženia, pričom iba PM 3V (tyč 90-80), PM 10V (tyč 95-154), PM 15V (tyč 89-169), PM 18V (tyč 89-182) majú v podstate všetky karbidy typu MC.
Významné rozdiely tvorené pomerne malými rozdielmi v obsahu uhlíka alebo obsahu uhlíka a legury na množstvo a typ primárneho karbidu v oceliach vyrobených práškovou metalurgiou, sú jasné z porovnania výsledkov pre PM 3V (tyč 90-80), ktorá obsahuje približne 5,1 objemových percent karbidu typu MC a ktorej zloženie patrí do rozsahu patentových nárokov. PM HOCrMoV (tyč 91-65), ktorá obsahuje približne 3,4 objemových percent karbidu typu MC a 5,9 objemových percent karbidu typu M7C3 a ktorá obsahuje približne jedno percento volfrámu a mierne viac uhlíka ako tyč 90-80 a PM 8Cr4V (tyč 69-19), ktorá obsahuje približne 6,6 objemových percent karbidu typu MC a 5,7 % karbidu typu M7C3 a ktorá obsahuje značne viac uhlíka a vanádu ako tyč 90-80. Účinok spracovania práškovou metalurgiou oproti liatiu do ingotov je zjavný z porovnania výsledkov PM 3V (tyč 90-80), ktorá obsahuje približne 5,1 objemových percent karbidu typu MC a 85 CeMoV (tyč 85-65), ktorá je materiálom liatym do ingotu s približne rovnakým zložením ako tyč 90-80, ale ktorá obsahuje približne 2,8 objemových percent karbidu MC a 1,7 objemových percent karbidu M7C3.
Tvrdosť
Tvrdosť sa môže použiť ako miera pre nástrojovú oceľ proti trvalej deformácii počas služby v aplikáciách tvarovania za studená. Obvykle sa požaduje pre nástroje v takýchto aplikáciách tvrdosť minimálne 56 - 58 HRc. Vyššia tvrdosť 60 až 62 HRc poskytuje lepšiu pevnosť a odolnosť proti opotrebovaniu s určitou stratou húževnatosti. Výsledky s prehľadom kalenia a popúšťania vykonané na PM 3 V (tyč 96-267) sú uvedené v tabuľke III a jasne ukazujú, že výrobky z nástrojovej ocele PM na tvarovanie za studená ľahko dosahujú tvrdosti vyššie ako 56 HRc, keď sú kalené a popúšťané vo veľkom rozsahu podmienok.
Tabuľka III - Odozva PM 3V (tyč 96-267) na tepelné spracovanie
Austenitizačná teplota °C Tvrdosť po kalení do oleja Tvrdosť (HRc) po popúšťaní pri teplote °C počas 2x2 a 3x2 hodín
510 530 540 550 570 590
1042 58,0 58 58 58 57,5 56,5 56 55 54,5 53 51,5 46,5 44
1080 62,0 61 61 60,5 60 60 59 58 57,5 55,5 54 49 47
1140 63,5 63 63 63 63 62 61,5 60,5 60,5 58,5 57 52,5 50,5
Rázová húževnatosť
Kvôli vyhodnoteniu a porovnaniu rázovej húževnatosti predmetov podľa vynálezu boli uskutočnené testy vrubovej húževnatosti Charpy s vrubom v tvare C pri teplote miestnosti na tepelne spracovaných skúšobných tyčiach s polomerom zaoblenia vrubu 12,5 mm. Tento typ skúšobnej tyče uľahčuje porovnávacie testovanie vrubovej húževnatosti vysoko legovaných a tepelne spracovaných nástrojových ocelí, od ktorých sa normálne očakáva, že vykážu nízke hodnoty vrubovej húževnatosti na tyčiach s vrubom tvaru V. Výsledky získané so skúšobnými tyčami z troch rôznych výrobkov pripravených podľa rozsahu vynálezu a pre niekoľko komerčných zliatin odolných proti opotrebovaniu sú uvedené v tabuľke II. Z výsledkov vyplýva, že rázová húževnatosť výrobku podľa vynálezu je zreteľne vyššia v porovnaní s ostatnými bežnými nástrojovými oceľami na tvarovanie za studená liatím do ingotov a PM, ktoré sa testovali kvôli porovnaniu.
Významný znak tohto vynálezu je znázornený na obr. 3, ktorý ukazuje výsledky vrubovej húževnatosti Charpy s vrubom C v závislosti od celkového objemu karbidov PM nástrojových oceli tepelne spracovaných na tvrdosť 60 až 62 HRc a výsledky testov získané pre niekoľko obvykle vyrábaných nástrojových ocelí pri približne rovnakých tvrdostiach. Z výsledkov jc zrejmé, že húževnatosť PM nástrojových ocelí klesá s rastúcim celkovým objemom karbidov v podstate nezávisle od typu karbidu.
Z tohto hľadiska má materiál PM 3V (tyč 90-80), ktorý jc v rozsahu vynálezu, v podstate iba primáme karbidy typu MC bohaté na vanád v rozsahu 4 až 8 objemových percent. Odolnosť tohto materiálu proti opotrebovaniu podľa vynálezu je totožná ako PM llOCrVMo (tyč 91-65), ktorá je mimo rámec vynálezu a ktorá má významne vyšší objem primárnych karbidov. To dokazuje, že zliatina podľa vynálezu je schopná dosiahnuť rovnakú odolnosť proti opotrebovaniu oproti zliatine, ktorá je mimo rozsah vynálezu majúca takmer dvojnásobný objem primárnych karbidov. Navyše vykazuje zliatina podľa vynálezu neočakávane dramaticky zlepšenú rázovú húževnatosť v porovnaní so zliatinou PM llOCrVMo. Presnejšie povedané, zliatina podľa vynálezu sa vyznačuje rázovou húževnatosťou Charpy s vrubom v tvare C 7,56 Nm v porovnaní s 6,16 Nm pre zliatiny nepatriace do rozsahu vynálezu. Tieto údaje jasne dokazujú, že podľa vynálezu je možné dosiahnuť kombináciu odolnosti proti opotrebovaniu a rázovej húževnatosti, aká doteraz nebola dosiahnuteľná. V zliatinách PM 10V, PM 15V a PM 18V, ktoré obsahujú podobne ako zliatina podľa vynálezu iba karbidy typu MC, ale s úrovňou obsahu podstatne vyššou v porovnaní so zliatinou podľa vynálezu, je rázová húževnatosť drasticky znížená oproti dosahovanej podľa vynálezu. Na dosiahnutie výsledkov podľa vynálezu musia primáme karbidy byť nielen primáme karbidy typu MC, ale ich objem musí byť v medziach podľa vynálezu, teda 4 až 8 objemových percent.
Odolnosť proti opotrebovaniu kov na kov
Odolnosť proti opotrebovaniu kov na kov skúšobných materiálov sa merala použitím nemazaného testu opotrebovania skrížených valcov podobného, ako sa opisuje v ASTM G83. Pri tomto teste je pritlačovaný karbidový valec za otáčania proti kolmo orientovanej a stacionárnej testovanej vzorke pri špecifickom zaťažení. Objemová strata vzorky, ktorá sa skôr opotrebuje, sa stanoví v pravidelných intervaloch a použije sa na výpočet parametra odolnosti proti opotrebovaniu založenom na zaťažení a celkovej klznej vzdialenosti. Výsledky týchto testov sú uvedené v tabuľke II.
Na obr. 4 sú výsledky testu opotrebovania kovu na kov pre PM a bežne vyrábané nástrojové ocele na tvarovanie za studená, ktorých zoznam je v tabuľke I, vynesené v závislosti od celkového obsahu primárnych karbidov a množstva karbidu typu MC, ktoré obsahujú. Odolnosť proti opotrebovaniu meraná týmto testom sa dramaticky zvyšuje s rastom objemového percenta primárneho karbidu typu MC bohatého na vanád, čo je v dobrom súlade s aktuálnymi prevádzkovými skúsenosťami pri operáciách tvarovania kovov. Hoci sú výrobky PM podľa vynálezu, zastúpené zliatinou PM 3V (tyč 90-80) s 2,82 % vanádu, sú menej odolné proti opotrebovaniu než PM materiály obsahujúce 4 % alebo viac vanádu, napriek tomu sú odolnejšie proti opotrebovaniu ako A-2 alebo D-2, ktoré obsahujú menej ako 1 % vanádu. Pri množstve 4 % vanádu je výkonnosť PM M4 významne lepšia ako PM 8Cr4V a PM 12Cr4V pri tomto teste, aj keď má celkový objem všetkých karbidov porovnateľný s PM 8Cr4V a približne polovičný ako PM 12Cr4V. Pomerne dobrá odolnosť proti opotrebovaniu pre PM M4 sa pripisuje v prvom rade kombinácii približne 4 % karbidu typu MC a 9 % typu M6C (bohatý na volfrám a molybdén), ktorý je tvrdší ako karbid typu M7C3 (bohatý na chróm) prítomný v ďalších dvoch materiáloch so 4 % vanádu. Hoci bežne pripravované D-2 a D-7 tiež obsahujú pomerne vysoké celkové objemy karbidov, vedú pomerne nízke objemy karbidu typu MC týchto materiálov konzistentne k významne nižším číslam odolnosti proti opotrebovaniu v porovnaní s PM 3V a s materiálmi s ďaleko vyšším obsahom vanádu PM 10V, PM 15V a PM 18V s podobnými objemami karbidov.
Súhrnne povedané: výsledky testov húževnatosti a opotrebovania ukazujú, že možno dosiahnuť pozoruhodné zlepšenie rázovej húževnatosti výrobkov z nástrojovej ocele odolávajúcich opotrebovaniu na tvarovanie za studená obsahujúcich vanád a vyrobené práškovou metalurgiou obmedzením množstva primárnych karbidov obsiahnutých v ich mikroštruktúre a riadením ich zloženia a spracovania tak, že na vanád bohaté karbidy typu MC sú v podstate jediné primáme karbidy, ktoré zostali v mikroštruktúre po kalení a popúšťaní. Kombinácia dobrého kovu k odolnosti kovu proti opotrebovaniu pri vysokej húževnatosti poskytovaná výrobkami PM podľa vynálezu, zreteľne prevyšuje vlastnosti mnohých bežne používaných nástrojových oceli na tvarovanie za studená, odlievaných do ingotovm ako sú AISI A-2 a D-2. Vysoká húževnatosť výrobkov PM podľa vynálezu prevyšuje zreteľne húževnatosť mnohých existu júcich PM nástrojových ocelí na tvarovanie za studená, ako je PM 8Cr4V, ktorá poskytuje mierne lepšiu odolnosť proti opotrebovaniu kov na kov, ale nemá dostatočnú húževnatosť pri použití v mnohých aplikáciách.
V dôsledku toho sú vlastnosti výrobkov PM podľa vynálezu obzvlášť vhodné v rezacích nástrojoch (ako sú razidlá a zápustky), v priestrižniciach, v čeľustiach nožničiek na strihanie ľahkých kalibrovacích materiálov a v ostatných aplikáciách tvarovania za studená, kde jc žiaduca vysoká húževnatosť nástrojových materiálov pre dobrú výkonnosť nástroja.
Tu používaný výraz karbid typu MC znamená na vanád bohaté karbidy charakterizované kubickou kryštálovou štruktúrou, kde ”M” znamená karbid tvoriaci prvok vanád a malé množstvo ďalších prvkov, ako sú molybdén, chróm a železo, ktoré môžu byť obsiahnuté v karbide. Výraz zahrnuje tiež karbid M7C3 bohatý na vanád a variácie známe ako karbonitridy, kde je určité množstvo uhlíka nahradené dusíkom.
Tu používaný výraz karbid typu M7C3 sa týka na chróm bohatých karbidov charakterizovaných hexagonálnou kryštálovou štruktúrou, kde ”M” znamená karbidotvomý prvok a menšie množstvo ďalších prvkov, ako je vanád, molybdén a železo, ktoré môžu byť rovnako obsiahnuté v karbide. Výraz zahrnuje tiež varianty známe ako karbonitridy, kde je časť uhlíka nahradená dusíkom.
Tu používaný výraz karbid typu M6C znamená karbid bohatý na volfrám alebo molybdén, majúci planicentrickú kubickú mriežku. Tento karbid môže obsahovať tiež mierne množstvá chrómu, vanádu alebo kobaltu.
Tu používaný výraz „v podstate všetky“ znamená, že môže byť obsiahnutý malý objemový podiel (< 1,0 %) primárnych karbidov iného typu ako MC bohatý na vanád bez škodlivého ovplyvnenia výhodnej vlastnosti výrobkov podľa vynálezu, najmä húževnatosti a odolnosti proti opotrebovaniu.
Pokiaľ nie je uvedené inak, sú percentá myslené vždy hmotnostné.
Priemyselná využiteľnosť
Materiál s vysokou tvrdosťou a súčasne s vysokou húževnatosťou a s odolnosťou proti opotrebovaniu obzvlášť vhodný na nástroje určené na tvarovanie za studená.

Claims (2)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Oceľový výrobok kaliteľný a popustiteľný na tvrdosť aspoň 58 HRc, zo za tepla spracovanej, plne hutnej, opotrebovaniu odolávajúcej vanádovej nástrojovej ocele na prácu za studená, s vysokou vrubovou húževnatosťou, vyrobený práškovou metalurgiou s dusíkom atomizovaných vopred legovaných práškov, vyznačujúci sa tým, že prášky obsahujú hmotnostné 0,60 až 0,95 % uhlíka, 0,10 až 2,00 % mangánu, 6,00 až 9,00 % chrómu, 2,00 až 3,30 % V vanádu a maximálne do 0,10 % fosforu, 0,15 % síry, 2,00 % kremíka, 3,00 % molybdénu, 1,00 % volfrámu, 0,15 % dusíka a ako zvyšok železo a nečistoty z výroby, pričom obsah uhlíka nepresahuje % CnHX = 0,60 + 0,177 (% V - 1,0), a disperzia všetkých karbidov typu MC je objemovo 4 až 8 %, najdlhší rozmer karbidov typu MC nepresahuje 6 um a vrubová húževnatosť výrobku presahuje 6,9 N.m.
  2. 2. Oceľový výrobok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že prášky obsahujú hmotnostné 0,70 až 0,95 % uhlíka, 0,20 až 1,00 % mangánu, 7,00 až 8,50 % chrómu, 0,50 až 1,75 % molybdénu, 2,25 až 2,90 % vanádu, a maximálne do 0,05 % fosforu, 0,03 % síry, 1,50 % kremíka, 0,5 % volfrámu, 0,10 % dusíka a ako zvyšok železo a nečistoty z výroby, pričom obsah uhlíka nepresahuje %Cmax = 0,60 + 0,177 (% V -1,0).
SK456-98A 1997-04-09 1998-04-09 Oceľový výrobok kaliteľný a popustiteľný na tvrdosť aspoň 58 HRc SK284795B6 (sk)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/826,393 US5830287A (en) 1997-04-09 1997-04-09 Wear resistant, powder metallurgy cold work tool steel articles having high impact toughness and a method for producing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK45698A3 SK45698A3 (en) 1998-12-02
SK284795B6 true SK284795B6 (sk) 2005-11-03

Family

ID=25246419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK456-98A SK284795B6 (sk) 1997-04-09 1998-04-09 Oceľový výrobok kaliteľný a popustiteľný na tvrdosť aspoň 58 HRc

Country Status (17)

Country Link
US (2) US5830287A (sk)
EP (1) EP0875588B1 (sk)
JP (1) JP4162289B2 (sk)
KR (1) KR100373169B1 (sk)
AR (1) AR012350A1 (sk)
AT (1) ATE250150T1 (sk)
BR (1) BR9803298A (sk)
CA (1) CA2231133C (sk)
CZ (1) CZ295758B6 (sk)
DE (1) DE69818138T2 (sk)
ES (1) ES2207793T3 (sk)
HU (1) HU220558B1 (sk)
MY (1) MY120438A (sk)
PL (1) PL186709B1 (sk)
PT (1) PT875588E (sk)
SK (1) SK284795B6 (sk)
TW (1) TW363000B (sk)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5976459A (en) * 1998-01-06 1999-11-02 Crucible Materials Corporation Method for compacting high alloy tool steel particles
SE512970C2 (sv) * 1998-10-30 2000-06-12 Erasteel Kloster Ab Stål, användning av stålet, av stålet framställd produkt samt sätt att tillverka stålet
AU1242000A (en) * 1998-11-30 2000-06-19 Penn State Research Foundation, The Exoflash consolidation technology to produce fully dense nanostructured materials
AT409831B (de) * 2000-03-03 2002-11-25 Boehler Uddeholm Ag Verfahren zur pulvermetallurgischen herstellung von vormaterial und vormaterial
DE10019042A1 (de) * 2000-04-18 2001-11-08 Edelstahl Witten Krefeld Gmbh Stickstofflegierter, sprühkompaktierter Stahl, Verfahren zu seiner Herstellung und Verbundwerkstoff hergestellt aus dem Stahl
JP2002001593A (ja) * 2000-06-16 2002-01-08 Takeda Chem Ind Ltd 打錠用杵および臼
IT1318038B1 (it) * 2000-06-21 2003-07-21 Venanzetti S R L Lega per l'ottenimento di acciaio speciale da utensili per lavorazioni a freddo
NL1016811C2 (nl) 2000-12-06 2002-06-13 Skf Ab Wentellager omvattende een met poedermetallurgietechniek verkregen onderdeel.
AT411580B (de) * 2001-04-11 2004-03-25 Boehler Edelstahl Verfahren zur pulvermetallurgischen herstellung von gegenständen
AT410448B (de) * 2001-04-11 2003-04-25 Boehler Edelstahl Kaltarbeitsstahllegierung zur pulvermetallurgischen herstellung von teilen
FR2823768B1 (fr) * 2001-04-18 2003-09-05 Usinor Acier a outils a tenacite renforcee, procede de fabrication de pieces dans cet acier et pieces obtenues
US6585483B2 (en) 2001-11-20 2003-07-01 Honeywell International Inc. Stationary roller shaft formed of a material having a low inclusion content and high hardness
US20050227772A1 (en) * 2004-04-13 2005-10-13 Edward Kletecka Powdered metal multi-lobular tooling and method of fabrication
US7472576B1 (en) 2004-11-17 2009-01-06 State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Portland State University Nanometrology device standards for scanning probe microscopes and processes for their fabrication and use
US20060231167A1 (en) * 2005-04-18 2006-10-19 Hillstrom Marshall D Durable, wear-resistant punches and dies
US7615123B2 (en) 2006-09-29 2009-11-10 Crucible Materials Corporation Cold-work tool steel article
JP2010515824A (ja) * 2007-01-12 2010-05-13 ロバルマ，ソシエダッド アノニマ 優れた溶接性を有する冷間工具鋼
ATE556798T1 (de) * 2008-09-12 2012-05-15 Klein Ag L Artikel aus pulvermetallurgischem, bleifreiem automatenstahl und herstellungsverfahren dafür
USD623036S1 (en) 2008-11-07 2010-09-07 Milwaukee Electric Tool Corporation Insert bit
GB2476917B (en) 2008-11-07 2013-10-23 Milwaukee Electric Tool Corp Tool bit with curved shank
USD711719S1 (en) 2009-11-06 2014-08-26 Milwaukee Electric Tool Corporation Tool bit
CN103586458B (zh) * 2013-11-09 2016-01-06 马鞍山成宏机械制造有限公司 一种韧性强硬度大的粉末冶金刀具及其制备方法
US10022845B2 (en) 2014-01-16 2018-07-17 Milwaukee Electric Tool Corporation Tool bit
CN103938091B (zh) * 2014-04-28 2016-08-24 钢铁研究总院 一种高韧性高耐磨冷作模具钢
KR20160010930A (ko) 2014-07-21 2016-01-29 국민대학교산학협력단 우수한 내충격성을 겸비한 고내마모성 냉간공구강
PL3165308T3 (pl) 2015-11-09 2019-05-31 Crs Holdings Inc Wyroby ze stali automatowej wytwarzane sposobem metalurgii proszków i sposób ich wytwarzania
US11638987B2 (en) 2017-12-01 2023-05-02 Milwaukee Electric Tool Corporation Wear resistant tool bit
USD921468S1 (en) 2018-08-10 2021-06-08 Milwaukee Electric Tool Corporation Driver bit

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2949356A (en) * 1958-03-28 1960-08-16 Latrobe Steel Co Ferrous alloys and articles made therefrom
US3219442A (en) * 1964-10-30 1965-11-23 Vasco Metals Corp Alloy steels and articles thereof
GB1443900A (en) * 1973-03-30 1976-07-28 Crucible Inc Powder metallurgy tool steel article
US4249945A (en) * 1978-09-20 1981-02-10 Crucible Inc. Powder-metallurgy steel article with high vanadium-carbide content
CA1191039A (en) * 1981-09-28 1985-07-30 Crucible Materials Corporation Powder metallurgy tool steel article
SE457356C (sv) * 1986-12-30 1990-01-15 Uddeholm Tooling Ab Verktygsstaal avsett foer kallbearbetning
JPH01240636A (ja) * 1988-03-18 1989-09-26 Sumitomo Metal Ind Ltd 表面処理性に優れた工具とその製造法
JPH0692007B2 (ja) * 1988-07-12 1994-11-16 日立金属株式会社 熱間圧延用作業ロール及びその圧延方法
US5238482A (en) * 1991-05-22 1993-08-24 Crucible Materials Corporation Prealloyed high-vanadium, cold work tool steel particles and methods for producing the same
US5589011A (en) * 1995-02-15 1996-12-31 The University Of Connecticut Nanostructured steel alloy

Also Published As

Publication number Publication date
HU220558B1 (hu) 2002-03-28
SK45698A3 (en) 1998-12-02
US5989490A (en) 1999-11-23
CZ295758B6 (cs) 2005-10-12
PT875588E (pt) 2004-02-27
HUP9800590A2 (hu) 1998-12-28
PL325752A1 (en) 1998-10-12
DE69818138T2 (de) 2004-07-15
DE69818138D1 (de) 2003-10-23
CA2231133A1 (en) 1998-10-09
CA2231133C (en) 2004-08-10
EP0875588A2 (en) 1998-11-04
HUP9800590A3 (en) 2001-01-29
AR012350A1 (es) 2000-10-18
PL186709B1 (pl) 2004-02-27
ATE250150T1 (de) 2003-10-15
JPH116041A (ja) 1999-01-12
KR19980081249A (ko) 1998-11-25
EP0875588B1 (en) 2003-09-17
US5830287A (en) 1998-11-03
CZ95898A3 (cs) 1999-09-15
JP4162289B2 (ja) 2008-10-08
MY120438A (en) 2005-10-31
KR100373169B1 (ko) 2003-06-18
EP0875588A3 (en) 2002-02-06
ES2207793T3 (es) 2004-06-01
TW363000B (en) 1999-07-01
HU9800590D0 (en) 1998-05-28
BR9803298A (pt) 1999-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK284795B6 (sk) Oceľový výrobok kaliteľný a popustiteľný na tvrdosť aspoň 58 HRc
CN109312439B (zh) 适用于塑料模塑工具的钢
KR100500772B1 (ko) 합금 강, 합금 강으로 제조된 공구 그리고 합금 강 및 공구를 제조하기 위한 통합 방법
CN101512034A (zh) 调节钢的导热能力的方法，工具钢、特别是热作钢，和钢制品
EP2065483A1 (en) Hot-working tool steel having excellent stiffness and high-temperature strength and method for production thereof
KR20050007597A (ko) 냉간 가공 강 및 냉간 가공 공구
KR101518723B1 (ko) 냉간 가공 공구강 제품
EP1129229A1 (en) Steel, use of the steel, product made of the steel and method of producing the steel
US4043843A (en) Abrasion resistant, heat hardenable, stainless steel
EP1381702B1 (en) Steel article
CA2465146C (en) Cold work steel article
JPH07179908A (ja) 硫黄含有粉末冶金工具鋼物体
US7909906B2 (en) Cold work steel and manufacturing method thereof
WO2024110302A1 (en) A powder metallurgical tool steel
Suchmann et al. Development of New Tool Steels for Forging Dies
MXPA98002337A (en) Steel articles for work tools in cold pulvimetalurgicos resistant to wear have high impact hardness and method to paraprove me

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Assignment and transfer of rights

Owner name: CRUCIBLE INDUSTRIES LLC, SOLVAY, NEW YORK, US

Free format text: FORMER OWNER: CRUCIBLE MATERIALS CORPORATION, SYRACUSE, NY, US

Effective date: 20151030

MK4A Expiry of patent

Expiry date: 20180409