TWI355425B - Hot-working steel - Google Patents
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Description
1355425 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於熱加工用鋼，即欲用於加工用材料之熱 條件下加工的鋼。該鋼用途之典型實例係用於擦壓輕質金 屬（主要為紹）之工具。另一形式之用途係用於鍛造工具尹。 本發明亦關於該鋼在製造熱加工用工具方面的用途及由該 鋼所製得之工具。 【先前技術】 對高品質熱加工用工具有許多需求，如良好耐熱磨耗 性及其他特性，如耐回火性、韌性、可硬化性及強度之有 利組合。對最佳工具性能而言，最重要的係符合這些特性❶ 鑑於溫度、壓力及磨損，用於擠壓金屬如鋁之工具係暴露 在嚴格的操作條件中。擠壓意味處於塑化條件之材料係經 過形成擠壓材料之輪廓/形狀的限制/喷嘴的壓榨。因此， 一擠壓喷嘴必須具有高強度並結合良好耐熱磨蝕性以及在 高溫下良好耐回火性，因為一如鋁之材料一般係在約5〇〇_ 6〇〇°C之溫度下進行擠壓。為人所熟知並長久使用之熱加工 用鋼係根據AISI稱為H13(或者H11)並具有下列以重量0/〇 表示之名義組成：0.30-0.40C、0.20-0.40 Mn、0.80-1.20Si、 4.75-5.50 Cr、1.25-1.75 Mo、0.80-1.20 V，剩餘部分為鐵 及不可避免的不純物’但對於HI 1，以重量％表示：〇 3〇 〇 5〇 V且餘量與H13相同。基於改善慣用鋼H13之特定特性的 目的，已著手進行許多不同研究發展路線多年。實例為Ep 5 1355425 632139、US 4,886,640 及 US 4,853，181。 上述所有鋼之常見缺點係其具有比較高含量之昂責合 金材料。相信這是長久以來希望可減至最低之基本缺點。 【發明内容】 基於多年實驗，吾人現在已成功地藉由一具有下列以 重S %表示之化學組成的鋼將上述問題減至最低： 0-30-0.50% c 0-1.5% Si 1 %<Μη<1.8% 1.5-3.5% Cr 〇.3-0.9%(Mo + W/2) 0.4-0.8%(V+Nb/2) 餘量為鐵及不可避免的不純物。 感謝本發明，現在可提供大部分應用一種具有類似傳 、’克Η13鋼之特性但具有近一半之合金成本（以今日金屬價 格計）的熱加工用鋼。基於不同HU類型之鋼早已於市場 上販售的事實，相信必然意外地想到吾人已可發現一種可 有效解決上述問題之合金，特別係考慮抗鋁熱磨耗及熱傳 導性等重要特性相較於傳統Η13合金係獲得改善時。可硬 化性確實有些微受損，但由於大部分市場上販售的擠壓工 具皆用於極小尺寸，估計約70_80%現有製造皆可使用此新 合金’在其餘特性皆保留的功能下使成本大幅下降。 當無另外陳述時，本發明描述對於該鋼化學組成總是 6 …，且對於—成總是以體積百分 處理之描合金㈣及其相互關係及該鋼結構及熱 有助於可硬化性Γ:在以在熱處理後提供該鋼所需硬度並 結果為約（Μ%α ^’/^須為至少〇·3%且為得到最佳 應約〇.45%。 奴對韌性有不利作用，因此上限 石夕係以製造鋼之殘留元辛 ¥素形式而通常以至少0.2% 約 1 〇乂 A人 Θ 丄 . t L'l ^ 〜丨% 节 Μ 主少 0.2%，最 於賦予鋼=含1存在。♦增加鋼中之碳活性，因此有助 火：予鋼-適當硬度。其亦有助於一適當抗氧化性及耐回 。含1太高可能因固溶體變硬而導致易脆問題，因此 石夕在鋼中之最大含量係h5%，較佳係不超過Π 錳、鉻及鉬應以高得足以賦予鋼一適當可硬化性之量 存在於鋼中。 除了有助於可硬化性之外，鉬具有亦有助於一良好耐 回火性之特性。因此，已證明鉬之所需含量為至少〇 3%， 但不超過0.8%。較佳係使用〇,6%之翻。 除了可硬化性之外，鉻亦有助於該合金抗氧化性且其 應以至少1.5%但不超過3.0%之含量存在。鉻之名義含量 較佳係2.6 %。 錳應以超過1 %之含量存在以有助於在鋼的特徵為鉬 及鉻的有限含量下賦予該鋼一所需可硬化性。該鋼應不含 超過1.8°/〇之錳。锰之名義含量較佳係1.4%。
Claims (1)
1355425
100年7月日修正替換頁 十、申請專利範圍： 1·一種熱加工用鋼，特徵在於其具有下列以重量％表示 之化學組成： 0.38-0.46% C， 0.5-1.0% Si > 1%<Μη<1.8°/〇 « 1.5-3.0% Cr， 0.5-0.7% Mo > φ 0.45-0.7% V.» 至多1.0°/。A1，及 以重量％表示之（Mo + Cr)的含量係低於3.5。/。，餘量為鐵 及不可避免的不純物。 2. 根據申請專利範圍第丨項之熱加工用鋼，其特徵在於 以重量％表示之C含量為〇 40-0.44%。 3. 根據申請專利範圍第丨項之熱加工用鋼，其特徵在於 以重量％表示之Μη含量為u 5〇/〇。 _ 4•根據中請專利範圍第3項之熱加工用鋼，其特徵在於 以重里％表示之Μη含量為ι_ι.35% 〇 5·根據申請專利範圍第1項之熱加工用鋼，其特徵在於 以重量％表示之Cr含量為2.2-2.8%。 6.根據申請專利範圍第丨項之熱加工用鋼，其特徵在於 以重量％表不之Cr含量相對於M〇含量係使％Cr/%Mo>3。 7·根據申請專利範圍第1項之熱加工用鋼，其特徵在於 Mo含量以及V含量皆低於〇 7重量％。 12 1355425
其特徵在於 .根據申請專利範㈣1之熟加 V含量係0.5-0.6重量％。 9·根據申請專利範圍第丨項之熱加工用鋼 其包含不超過0.05重量％之Ai。 10.根據申請專利範圍第1項之 ’其特徵在於 項之熱加工用鋼，其特徵在 於以重量％表示之A1含量為0·3_10〇/〇。 11 ·根據申請專利範圍第1 0項之熱加工用鋼，其特徵在 於以重量％表示之Α1含量係約〇.7%。 1 2.根據申凊專利範圍第6或7項之熱加工用鋼，其特 徵在於其在200°C下具有超過26瓦/米。C之熱傳導性。 13. —種根據申請專利範圍第ι_ΐ2項中任一項之鋼的用 途，其係用在製造擠壓工具。 14. 根據申請專利範圍第13項之鋼的用途，其係用於製 造擠壓鋁的工具。 十一、圖式： 如次頁 13 1355425 磨耗試驗4小時 經鑄錠編號2之樣品 標準化之磨耗體積 2 6 7 磨耗試驗8小時 # 經鑄錠編號2之樣品 標準化之磨耗體積 2 6 7
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