UA120119C2 - Martensitic stainless steel, method for the production of a semi-finished product from said steel, and cutting tool produced from the semi-finished product - Google Patents
Martensitic stainless steel, method for the production of a semi-finished product from said steel, and cutting tool produced from the semi-finished product Download PDFInfo
- Publication number
- UA120119C2 UA120119C2 UAA201710404A UAA201710404A UA120119C2 UA 120119 C2 UA120119 C2 UA 120119C2 UA A201710404 A UAA201710404 A UA A201710404A UA A201710404 A UAA201710404 A UA A201710404A UA 120119 C2 UA120119 C2 UA 120119C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- trace amounts
- differs
- steel
- steel according
- temperature
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 229910001105 martensitic stainless steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 10
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims description 66
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 66
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 title abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 16
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 claims description 49
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 19
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 9
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 5
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims description 4
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims description 3
- DZXKSFDSPBRJPS-UHFFFAOYSA-N tin(2+);sulfide Chemical compound [S-2].[Sn+2] DZXKSFDSPBRJPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 35
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 35
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 22
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 22
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 16
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 15
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 14
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 13
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 5
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 4
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 3
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 3
- VVTSZOCINPYFDP-UHFFFAOYSA-N [O].[Ar] Chemical compound [O].[Ar] VVTSZOCINPYFDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 2
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 2
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000760 Hardened steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000549435 Pria Species 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229940075397 calomel Drugs 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L dimercury dichloride Chemical compound Cl[Hg][Hg]Cl ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000000840 electrochemical analysis Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 210000000720 eyelash Anatomy 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 235000021478 household food Nutrition 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005088 metallography Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/005—Manufacture of stainless steel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/068—Decarburising
- C21C7/0685—Decarburising of stainless steel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/002—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
- C21D7/02—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
- C21D8/1222—Hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
-
- 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
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
-
- 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
- C22C38/008—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/008—Martensite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/18—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for knives, scythes, scissors, or like hand cutting tools
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Abstract
Description
ода и И у зе ве АН и А яння б готи ДИКО НИ и нн «ОМ ді 64040000 мо понти рення 630.4. пп пн МО, вро прннннннннннттннттрннння пря - о 10. 20 зо 40oda i I u zeve AN i Ayannia b goty DYKO NI i nn "OM di 64040000 mo pontirennya 630.4. PP Mon MO, Wro prnnnnnnnnnnnnnttnnttrnnnnnia pria - at 10. 20 z 40
Рівень мартенсита (95)Martensite level (95)
Фіг.Fig.
Винахід стосується мартенситної нержавіючої сталі. Така сталь перш за все призначається для виробництва ріжучих інструментів, зокрема частин ножових виробів, таких як скальпелі, леза ножиць або леза ножів або побутових кухонних комбайнів.The invention relates to martensitic stainless steel. Such steel is primarily intended for the production of cutting tools, in particular parts of knife products such as scalpels, scissor blades or blades of knives or household food processors.
Сталі,що призначаються для ножових виробів повинні мати високу корозійну стійкість, придатність до поліровки і твердість.Steels intended for knife products must have high corrosion resistance, polishability and hardness.
Мартенситні нержавіючі Сталі, вживані в даний час для виробництва лез ріжучих інструментів, такі як сталі марок ЕМ 1.4021, ЕМ 1.4028 ії ЕМ 1.4034, має рівні вмісту Ст, що дорівнюють або менші 14 або 14,5 мас.бОб, і різні рівні вмісту С, а саме, 0,16 - 0,25 мас. 956 для ЕМ 1.4021, 0,26 - 0,35 мас. 95 для ЕМ 1.4028 і 2,43 - 0,50 мас. 95 для ЕМ 1.4034. Рівень твердості сталі перш за все залежить від цього рівня вмісту С.Martensitic stainless Steels currently used for the production of cutting tool blades, such as steel grades EM 1.4021, EM 1.4028 and EM 1.4034, have levels of St content equal to or less than 14 or 14.5 wt.bOb and different levels of C content , namely, 0.16 - 0.25 wt. 956 for EM 1.4021, 0.26 - 0.35 wt. 95 for EM 1.4028 and 2.43 - 0.50 wt. 95 for EM 1.4034. The level of steel hardness primarily depends on this level of C content.
Коли потрібна ще вища корозійна стійкість, може застосовуватися марка ЕМ 1.4419 з 0,36 - 0,42 мас. 95.0, 13,0 - 14595 Сті 0,60 - 1,00 мас. 95 Мо.When even higher corrosion resistance is required, the EM 1.4419 brand with 0.36 - 0.42 wt. 95.0, 13.0 - 14595 Sti 0.60 - 1.00 wt. 95 Mo.
В процесі виробництва ці сталі зазвичай плавляться в конвертері аргоно-кисневого (АОЮ) або вакуум-кисневого (МОЮ) зневуглецювання, потім безперервним чином розливаються у формі слябів, блюмів або біллетів і далі піддаються гарячій прокатці для отримання рулону, катаного прутка або катанки. Після чого вони піддаються відпалу для отримання феритної структури, що містить карбіди, яка є достатньо м'якою для того, щоб бути придатною до виконання холодної прокатки в плоский прокат або сприяти розпилюванню перед куванням гарячекатаних напівфабрикатів у разі довгомірного прокату.In the production process, these steels are usually melted in an argon-oxygen (AOI) or vacuum-oxygen (VOC) decarburization converter, then poured continuously in the form of slabs, blooms or billets and further subjected to hot rolling to obtain a roll, rolled bar or wire rod. They are then annealed to obtain a ferritic structure containing carbides which is soft enough to be suitable for cold rolling into flats or to facilitate the sputtering prior to forging of hot-rolled semi-finished products in the case of long gauges.
Потім продукт піддається рекристалізаційному відпалу. У цьому розм'якшеному стані перекристалізованого фериту, що містить карбіди, продукт нарізується для надання йому його кінцевої форми, наприклад, леза ножа, перед проходженням термообробки, що містить високотемпературну аустенізацію, в типовому випадку між 950 "С їі 1150 "С, супроводжувану загартуванням до температури навколишнього середовища, яке призводить головним чином до мартенситної структури.Then the product is subjected to recrystallization annealing. In this softened state of recrystallized ferrite containing carbides, the product is cut to give it its final shape, such as a knife blade, before undergoing a heat treatment involving high-temperature austenizing, typically between 950 °C and 1150 °C, followed by quenching to the ambient temperature, which leads mainly to the martensitic structure.
У цьому мартенситному стані продукт має високу твердість, яка висока, коли високий вміст вуглецю, але також є дуже крихким. Потім виконується відпальна обробка, в типовому випадку при температурах між 100С і 300С, з метою зменшення крихкості без дуже сильного зниження твердості. Далі лезо піддається різним операціям, включаючи заточування іIn this martensitic state, the product has high hardness, which is high when the carbon content is high, but is also very brittle. Annealing is then performed, typically at temperatures between 100C and 300C, to reduce brittleness without greatly reducing hardness. Next, the blade is subjected to various operations, including sharpening and
Зо полірування для додання йому ріжучої здатності і естетичного зовнішнього вигляду.From polishing to give it cutting ability and aesthetic appearance.
Жодна з чотирьох згаданих вище марок сталі не дозволяє одночасно забезпечувати хорошу корозійну стійкість, хороший стан поверхні і високу твердість за прийнятну вартість.None of the four steel grades mentioned above can simultaneously provide good corrosion resistance, good surface condition and high hardness at an acceptable cost.
Марка ЕМ 1.4419 має хорошу корозійну стійкість і високу твердість, але через додання великої кількості Мо вона виявляється дуже дорогою.The EM 1.4419 grade has good corrosion resistance and high hardness, but due to the addition of a large amount of Mo, it is very expensive.
Марка ЕМ 1.4034 володіє високою твердістю, але також має посередній зовнішній вигляд поверхні після поліровки через присутність великої кількості карбідів, що не розчиняються в процесі аустенізації унаслідок високого рівня вмісту в цій марці сталі С. Її корозійна стійкість недостатня, оскільки рівень вмісту Ст в матриці недостатньо високий, враховуючи зокрема, що частина Сг виявляється захопленою в нерозчинених карбідах. Крім того, ріжуча кромка леза часто піддається щілинній корозії, що відбувається через розшарування по площинах спайності крупних первинних карбідів, які з'являються в кінці затвердіння в ході безперервного розливання.The EM 1.4034 grade has high hardness, but also has a mediocre surface appearance after polishing due to the presence of a large amount of carbides that do not dissolve in the austenization process due to the high level of C content in this grade of steel. Its corrosion resistance is insufficient, since the level of St content in the matrix is insufficient high, taking into account in particular that part of Cg is captured in undissolved carbides. In addition, the cutting edge of the blade is often subject to crevice corrosion, which occurs due to the delamination along cleavage planes of large primary carbides that appear at the end of solidification during continuous casting.
Марки ЕМ 1.4021 їі 1.4028, які містять менше С, мають нижчу твердість, але не володіють достатньою корозійною стійкістю через дуже низькі рівні вмісту Ст.Grades EM 1.4021 and 1.4028, which contain less C, have lower hardness, but do not have sufficient corrosion resistance due to very low levels of St content.
Даний винахід переслідує цілі вирішення вищезазначених проблем. Він зокрема, покликаний запропонувати мартенситну нержавіючу сталь для ріжучого інструменту, яка є настільки рентабельною у виробництві, наскільки це можливо, і яка при цьому має хорошу корозійну стійкість, хорошу придатність до поліровки і високу твердість.This invention pursues the goals of solving the above-mentioned problems. In particular, it aims to offer a martensitic stainless steel for cutting tools that is as cost-effective to manufacture as possible, yet has good corrosion resistance, good polishability and high hardness.
Виходячи з цього, даний винахід стосується мартенситної нержавіючої сталі, яка відрізняється тим, що її композиція становить у масових процентних частинах: - 010965 «хСк0,45; переважно 0,20хСх0,38; краще 0,20:хС:0,35; оптимально 0,30:0:0,35; - слідові кількості «Мп:1,0; переважно слідові кількості «Мп:х0,6; - слідові кількості х5ік1,0; - слідові кількості х5:0,01; переважно слідові кількості х5:0,005; - слідові кількості хР«:0,04; - 15,0:Стг«:18,0; переважно 15,0:Сті:17,0; краще 15,2:Ст:17,0; оптимально 15,55Сг:16,0; - слідові кількості «МіхО,50; - слідові кількості «Мох0,50; переважно слідові кількості «Мо:х0,01; краще слідові кількості «Мох0,05; 60 - слідові кількості «Сих0,50; переважно слідові кількості хСихО0,3;Based on this, the present invention relates to martensitic stainless steel, which is distinguished by the fact that its composition is in mass percentage parts: - 010965 "хСк0.45; preferably 0.20хХ0.38; better 0.20:хС:0.35; optimally 0.30:0:0.35; - trace amounts "Mp: 1.0; mostly trace amounts of "Mp:x0.6; - trace quantities x5ik1.0; - trace amounts x5:0.01; mainly trace amounts x5:0.005; - trace amounts of хР«:0.04; - 15.0:Stg«:18.0; mostly 15.0:Sti:17.0; better 15.2:St:17.0; optimally 15.55Сg:16.0; - trace amounts of "MihO,50; - trace amounts of "Moh 0.50; mostly trace amounts of "Mo:x0.01; trace amounts of "Moh0.05" are better; 60 - trace amounts of "Sikh0.50; mainly trace amounts of хСихО0.3;
- слідові кількості :уУх0,50; переважно слідові кількості хук0,2; - слідові кількості «МЬх0,03; - слідові кількості «Тіх0,03; - слідові кількості 570,03; - слідові кількості хАЇкО,010; - слідові кількості х0:0,0080; - слідові кількості хРЬх0,02; - слідові кількості «Віх0,02; - слідові кількості х5п:0,02; -0,10:М:0.20; переважно 0,15:М:0,20; - б-М20,25; переважно С-М20,30; краще СяМ20,45; - Ст4-16М-5С216,0; - переважно 17Сгт-5000-500М2570; решта, що є залізом та домішками, які утворюються при плавленні.- trace amounts: uUx0.50; mainly trace amounts of hooks0.2; - trace amounts of "Мхх0.03; - trace amounts of "Tikh0.03; - trace amounts 570.03; - trace amounts of хАЙКО, 010; - trace amounts x0:0.0080; - trace amounts of хПХх0.02; - trace amounts "Vih0.02; - trace amounts x5p:0.02; -0.10:M:0.20; preferably 0.15:M:0.20; - b-M20,25; mainly С-М20,30; better SyaM20.45; - St4-16M-5S216.0; - mostly 17Sgt-5000-500M2570; the rest, which is iron and impurities that are formed during melting.
Її мікроструктура переважно включає принаймні 7595 мартенситу. Даний винахід також стосується способу виробництва заготовок, що виготовляються з даної мартенситної нержавіючої сталі, який відрізняється тим, що: - заготовка розплавляється і відливається зі сталі, що має представлену вище композицію; - зазначена заготовка нагрівається до температури, вищої або рівної 1000 "С; - вона піддається гарячій прокатці для отримання листа, прутка або катанки; - зазначений лист, пруток або катанку відпалюють при температурі між 700 і 900 "С; та - над зазначеним листом, прутком або катанкою виконується операція формування.Its microstructure mainly includes at least 7595 martensite. The present invention also relates to the method of production of blanks made from this martensitic stainless steel, which is characterized by the fact that: - the billet is melted and cast from steel having the composition presented above; - the specified workpiece is heated to a temperature higher than or equal to 1000 "C; - it is subjected to hot rolling to obtain a sheet, rod or wire rod; - the specified sheet, rod or wire rod is annealed at a temperature between 700 and 900 "C; and - a forming operation is performed on the specified sheet, rod or wire rod.
Зазначена заготовка може бути листом, а зазначена операція формування може бути холодною прокаткою.Said blank may be a sheet, and said forming operation may be cold rolling.
Зазначена заготовка може бути прутком, а зазначена операція формування може бути штампуванням.Said blank may be a bar, and said forming operation may be stamping.
Зазначена заготовка, що пройшла формування, якщо рівень вмісту Сг в ній знаходиться між 15 і 17 мас. 95, далі може бути піддана аустенізації між 950 ї 1150 "С, потім охолоджуванню з швидкістю принаймні 15 "С/с до температури, меншої або рівної 20 "С, після чого підданаThe indicated workpiece has undergone formation, if the level of Cg content in it is between 15 and 17 wt. 95, may then be austenitized between 950 and 1150 "C, then cooled at a rate of at least 15 "C/s to a temperature less than or equal to 20 "C, then subjected to
Зо відпалу при температурі між 100 і 300 "С.From annealing at a temperature between 100 and 300 "С.
Зазначена відформована заготовка потім може бути піддана аустенізації при температурі між 950 і 1150 "С, потім охолоджена з швидкістю принаймні 15 "С/с до температури, нижчої або рівної 20 "С, після чого піддана криогенній обробці при температурі від -220 до -50 С і потім відпалу при температурі між 100 їі 300 "С.Said molded billet can then be austenitized at a temperature between 950 and 1150 "C, then cooled at a rate of at least 15 "C/s to a temperature below or equal to 20 "C, and then cryogenically treated at a temperature of -220 to -50 C and then annealing at a temperature between 100 and 300 "C.
Винахід також стосується ріжучого інструменту, що відрізняється тим, що він виготовляється із заготовки, приготованої згідно попередньому способу.The invention also relates to a cutting tool, which is distinguished by the fact that it is made from a workpiece prepared according to the previous method.
Даний ріжучий інструмент може бути предметом ножових виробів, таким як лезо ножа, лезо кухонного комбайна, скальпель або лезо ножиць.This cutting tool can be a knife item, such as a knife blade, a food processor blade, a scalpel or a scissor blade.
Будь-кому буде зрозуміло, що даний винахід складається із застосування (з метою виробництва ріжучого інструменту) мартенситної нержавіючої сталі з особливою композицією, що не містить дорогих елементів з високими рівнями вмісту, але яка містить відносно великі кількості азоту, що знаходиться в чітко обмеженому діапазоні. Також потрібний певний баланс в рівнях вмісту Ст, С та М.It will be clear to anyone that the present invention consists in the use (for the purpose of manufacturing a cutting tool) of a martensitic stainless steel of a special composition, which does not contain expensive elements with high content levels, but which contains relatively large amounts of nitrogen, which is in a clearly limited range . A certain balance in the levels of St, C and M content is also required.
Інші ознаки і переваги винаходу стануть очевидні після прочитання наступного далі опису, що забезпечується як приклад і представленого із зверненням до фігури 1, що додається, яка показує зміни твердості сталі за Віккерсом під навантаженням 1 кг, вміст мартенситу, що відбуваються за рахунок змін рівня, після аустенізації, загартування і відпалу сталі згідно винаходу.Other features and advantages of the invention will become apparent after reading the following description, which is provided by way of example and presented with reference to the attached figure 1, which shows the changes in Vickers hardness of steel under a load of 1 kg, martensite content, due to changes in level, after austenization, hardening and annealing of steel according to the invention.
Що стосується хімічної композиції сталі згідно винаходу, представлена наступна аргументація. Слід розуміти, що діапазони рівнів вмісту різних елементів, які розглядаються як переважні, незалежні від один одного, і що в контексті даного винаходу може розглядатися будь-яка комбінація діапазонів, обмежених наступним далі описом, за умови того, що індивідуальні рівні вмісту С, М та Сг, які допускаються одночасно, можуть відповідати залежностям, які повинні існувати між ними згідно винаходу.As for the chemical composition of the steel according to the invention, the following reasoning is presented. It should be understood that the ranges of content levels of the various elements considered to be preferred are independent of each other, and that any combination of the ranges limited to the following description may be contemplated in the context of the present invention, provided that the individual content levels of C, M and Sg, which are allowed at the same time, may correspond to the dependencies that must exist between them according to the invention.
С збільшує твердість в мартенситному стані після аустенізації, загартування і відпалу. Проте він також сприяє осадженню первинних карбідів М7Сз в процесі затвердіння, які можуть розкриватися в ході поліровки або заточування леза, що погіршує зовнішній вигляд поверхні продукту. Ділянки, де вони виявляються перед поліровкою, можуть також стати джерелами щілинної корозії. Надмірний рівень вмісту С також веде, залежно від температури аустенізації, бо або до надмірно високого рівня вмісту С в аустенітній матриці, що вже не дозволяє отримати достатню фракцію мартенситу після відпалу, або до постійної наявності нерозчинених карбідівC increases the hardness in the martensitic state after austenization, hardening and annealing. However, it also contributes to the precipitation of primary M7Cz carbides during the hardening process, which can be revealed during polishing or sharpening of the blade, which deteriorates the appearance of the product surface. Areas where they are exposed before polishing can also become sources of crevice corrosion. An excessive level of C content also leads, depending on the austenization temperature, to either an excessively high level of C content in the austenite matrix, which no longer allows obtaining a sufficient fraction of martensite after annealing, or to the constant presence of undissolved carbides
МезСв, які витягують Сг з аустенітної матриці. Тим самим вони знижують корозійну стійкість і несприятливі з погляду полірування.MezSv, which extract Cg from the austenite matrix. Thus, they reduce corrosion resistance and are unfavorable from the point of view of polishing.
Тому рівень вмісту С повинен складати принаймні 0,10 мас. 95, щоб забезпечувати достатню твердість, і не перевищувати 0,45 мас.95, щоб отримати хорошу корозійну стійкість і задовільний зовнішній вигляд поверхні після поліровки. Проте, залежно від вживаного способу литва і затвердіння, може виявитися корисним трохи більше обмеження максимального рівня вмісту С для випадку, коли є ризики того, що спосіб не зможе гарантувати таку гомогенність сталі в процесі затвердіння, яка була б достатньою для уникнення осадження первинних карбідів М7Сз. В цьому випадку бажане обмеження рівня вмісту С величиною в 0,38 мас. 9, переважно 0,20 мас. УохСх0,38 мас. 90; краще 0,20 мас. УохСх0,35 мас. 90; оптимально 0,30 мас. 60,35 мас. 9.Therefore, the level of C content should be at least 0.10 wt. 95 to provide sufficient hardness, and not to exceed 0.45 wt.95 to obtain good corrosion resistance and a satisfactory surface appearance after polishing. However, depending on the method of casting and hardening used, it may be useful to slightly limit the maximum level of C content in the case where there are risks that the method will not be able to guarantee such homogeneity of the steel during the hardening process, which would be sufficient to avoid the precipitation of primary carbides M7C3 . In this case, it is desirable to limit the level of C content to 0.38 wt. 9, preferably 0.20 wt. UochCx0.38 wt. 90; better 0.20 wt. UochCx0.35 wt. 90; optimally 0.30 wt. 60.35 wt. 9.
Оптимальний діапазон дозволяє, зокрема, уникнути високої твердості, обмежуючи утворення карбіду в межах прийнятних співвідношень, можливу втрату твердості через зниження максимального рівня вмісту С відносно більш загального діапазону, що, як буде показано пізніше, може бути компенсовано достатньою присутністю з цією метою азоту.The optimal range allows, in particular, to avoid high hardness by limiting the formation of carbide within acceptable ratios, a possible loss of hardness due to a decrease in the maximum level of C content relative to the more general range, which, as will be shown later, can be compensated by the presence of sufficient nitrogen for this purpose.
Крім того, рівень вмісту С повинен задовольняти формулам, що пов'язують його з рівнем вмісту М і з рівнями вмісту М і Ст, як буде пояснено пізніше.In addition, the level of content C must satisfy the formulas relating it to the level of content M and to the levels of content M and C, as will be explained later.
Мп є так званим гаммагенним елементом, оскільки він стабілізує аустенітну структуру.Mp is a so-called gamma-forming element because it stabilizes the austenite structure.
Надмірний рівень вмісту Мп призводить до недостатнього рівня мартенситу після аустенізації і гартівної обробки, слідством чого є зниження твердості. В зв'язку з цим рівень вмісту Мп повинен знаходитися між слідовими кількостями, що з'являються в результаті плавлення, і 1,0 мас. 9юо. Для сприяння досягненню оптимально низької температури М5 рівень його вмісту переважно обмежується 0,6 мас. 95. 5і є корисним у виробництві сталі елементом. Він володіє вираженими відновними властивостями і тому дозволяє відновлювати оксиди Ст у фазі відновлення сталі, яка слідує за фазою зневугледцювання в АОЮ або МОЮ-конверторі. Проте рівень вмісту 5і в кінцевій сталі повинен складати між слідовими кількостями і 1,0 мас. 95, оскільки цей елемент володіє ефектом гарячого затвердіння, який обмежує можливості для гарячої деформації під часAn excessive level of Mn content leads to an insufficient level of martensite after austenization and quenching, which results in a decrease in hardness. In this regard, the level of Mn content should be between the trace amounts that appear as a result of melting and 1.0 wt. 9 juo. To help achieve optimally low M5 temperature, the level of its content is preferably limited to 0.6 wt. 95. 5i is a useful element in the production of steel. It has pronounced reductive properties and therefore allows the reduction of St oxides in the steel reduction phase, which follows the decarburization phase in the AOU or MOU-converter. However, the level of 5i content in the final steel should be between trace amounts and 1.0 wt. 95, because this element has a hot-set effect that limits the possibilities for hot deformation during
Зо гарячої прокатки або при штампуванні. Для сприяння досягненню оптимально низької температури М5 рівень його вмісту переважно обмежується 0,695.From hot rolling or stamping. To help achieve the optimally low temperature of M5, the level of its content is preferably limited to 0.695.
З І Р є домішками, які зменшують пластичність в гарячому стані. Р легко сегрегує на межах зерен і сприяє їх розшаруванню по площинах спайності. Крім того, З знижує стійкість до корозії, що викликається пітингом, утворюючи сполуки з Мп, які виступають як ініціюючі джерела для цього типу корозії. В зв'язку з цим рівні вмісту 5 і Р мають, відповідно, знаходитися між слідовими кількостями та, відповідно, 0,01 мас.9о і 0,04 мас.95. Переважно рівень вмісту 5 не перевищує 0,00595 для ще надійнішого забезпечення достатньої опірності корозії.Z and R are impurities that reduce plasticity in the hot state. P easily segregates at grain boundaries and contributes to their delamination along cleavage planes. In addition, Z reduces resistance to pitting corrosion by forming compounds with Mn that act as initiating sources for this type of corrosion. In this regard, the content levels of 5 and P should, respectively, be between trace amounts and, respectively, 0.01 wt.9o and 0.04 wt.95. Preferably, the content level of 5 does not exceed 0.00595 to even more reliably ensure sufficient corrosion resistance.
Сг є необхідним елементом для забезпечення корозійної стійкості. Проте рівень його вмісту повинен бути обмежений, оскільки дуже високий вміст призводить до ризику зниження температури МІ (температура в кінці мартенситного перетворення) нижче за температуру навколишнього середовища. Це призвело б до занадто неповного мартенситного перетворення і недостатньої твердості після аустенізації і загартування до температури навколишнього середовища. З цих причинах рівень вмісту Ст повинен складати між 15,0 мас.9о і 18,0 мас.95.Cg is a necessary element to ensure corrosion resistance. However, the level of its content must be limited, since a very high content leads to the risk of lowering the MI temperature (the temperature at the end of the martensitic transformation) below the ambient temperature. This would lead to too incomplete martensitic transformation and insufficient hardness after austenizing and quenching to ambient temperature. For these reasons, the level of St content should be between 15.0 wt.9o and 18.0 wt.95.
Проте бажано обмежити рівень вмісту Ст величинами в 15,0 - 17,0 мас. 95, краще 15,2 - 17,0 мас. 956, ще краще 15,5 - 16,0 мас. 95, перш за все у випадках невиконання криогенної обробки сталі, з тим, щоб не мати дуже високої температури М5 на початку мартенситного перетворення і щоб не залишати внаслідок цього дуже великої кількості залишкового аустеніту, який обмежував би твердість і, відповідно, міцність при розтягуванні Кт, що для мартенситної сталі небажано. У разі потреби понижена корозійна стійкість, що викликається зменшенням максимального рівня вмісту Ст, може бути компенсована високим рівнем вмісту М, що обмежується межами, що передбачаються якими-небудь іншими причинами.However, it is desirable to limit the level of St content to 15.0 - 17.0 wt. 95, better 15.2 - 17.0 wt. 956, even better 15.5 - 16.0 wt. 95, primarily in cases of non-cryogenic processing of steel, in order not to have a very high temperature M5 at the beginning of the martensitic transformation and not to leave as a result a very large amount of residual austenite, which would limit the hardness and, accordingly, the tensile strength Kt , which is undesirable for martensitic steel. If necessary, the reduced corrosion resistance caused by a decrease in the maximum level of St content can be compensated by a high level of M content, which is limited to the limits expected by some other reasons.
Проте розчинність М в рідкому металі зменшується при зниженні рівня вмісту Ст, внаслідок чого при вмісті Ст нижче 15 мас. 95 вже виявляється неможливим збереження в рідкому металі достатніх кількостей розчиненого при температурі твердіння сталі М, що веде до утворення бульбашок М2 в процесі затвердіння і більше не дозволяє компенсувати за допомогою М зменшення кількостей Ст з погляду корозійної стійкості. При цьому така понижена межа по Сг відносно розчинності М зростає у разі, коли зменшується феростатичний тиск при затвердінні.However, the solubility of M in liquid metal decreases with a decrease in the level of St content, as a result of which, when the St content is below 15 wt. 95, it already turns out to be impossible to preserve in the liquid metal sufficient quantities of steel M dissolved at the hardening temperature, which leads to the formation of M2 bubbles during the hardening process and no longer allows to compensate with the help of M the decrease in the amount of St from the point of view of corrosion resistance. At the same time, such a reduced limit on Cg relative to the solubility of M increases when the ferrostatic pressure during solidification decreases.
Може бути переважним збільшення мінімального рівня вмісту Ст з 15,0 мас. 95 до 15,2 мас. 95 або 15,5 мас. 95 залежно від типу способу відливання і умов відливання, вживаних для захисту 60 проти будь-якого ризику утворення бульбашок Ме».It may be preferable to increase the minimum level of St content from 15.0 wt. 95 to 15.2 wt. 95 or 15.5 wt. 95 depending on the type of casting method and casting conditions used to protect 60 against any risk of Me bubble formation.
Рівень вмісту Ст повинен також задовольняти формулі, що пов'язує його з рівнями вмісту М іThe content level of St must also satisfy the formula connecting it with the content levels of M and
С, як буде пояснено нижче.C, as will be explained below.
Елементи Мі, Си, Мо і М є дорогими, а також знижують температуру МІ. Тому рівень вмісту кожного з цих елементів повинен бути обмежений між слідовими кількостями і 0,50 мас.95, дляThe elements Mi, Si, Mo and M are expensive and also reduce the temperature of the MI. Therefore, the content level of each of these elements should be limited between trace amounts and 0.50 wt.95, for
Мо переважно не перевищуючи 0,10 мас. 95. Тому немає необхідності в додаванні будь-якого з них після плавлення початкових матеріалів. Ще сприятливішим з погляду сприяння досягненню оптимально низької температури М5 є рівень вмісту Мо, що не перевищує 0,05 мас. 95. З тієї ж самої причини переважно, щоб рівень вмісту Си не перевищував 0,3 мас. 95 і рівень вмісту М не піднімався вище 0,2 мас. 95.Mo preferably not exceeding 0.10 wt. 95. Therefore, there is no need to add any of them after melting the starting materials. Even more favorable from the point of view of helping to achieve the optimally low temperature of M5 is the level of Mo content, which does not exceed 0.05 wt. 95. For the same reason, it is preferable that the level of C content does not exceed 0.3 wt. 95 and the M content level did not rise above 0.2 wt. 95.
МБ, Ті і 7 є так званими "стабілізуючими" елементами, що означає, що у присутностіМі С і при високих температурах вони утворюють карбіди і нітрид, стійкіші, ніж карбіди і нітрид Сг. Ці елементи, проте, є небажаними, оскільки їх відповідні карбіди і нітрид, будучи утвореними в ході способу виробництва, більше не можуть бути легко розчинені під час аустенізації, що обмежує рівні вмісту С і М в аустеніті і тому відповідну твердість мартенситу після загартування. Тому рівень вмісту кожного з цих елементів повинен знаходитися в межах між слідовими кількостями і 0,03 мас. б.MB, Ti and 7 are so-called "stabilizing" elements, which means that in the presence of MiC and at high temperatures they form carbides and nitrides, which are more stable than carbides and nitrides of Sg. These elements, however, are undesirable because their respective carbides and nitrides, having been formed during the production process, can no longer be easily dissolved during austenization, which limits the levels of C and M content in the austenite and therefore the corresponding hardness of the martensite after quenching. Therefore, the content level of each of these elements should be between trace amounts and 0.03 wt. b.
Аналогічним чином рівень вмісту АЇ повинен складати між слідовими кількостями і 0,010 мас. 96 з тим, щоб уникнути утворення нітридів АЇ, температура розчинення яких була б дуже висока і призводила б до зниження рівня вмісту М в аустеніті і, внаслідок цього, твердості мартенситу після загартування.Similarly, the AI content level should be between trace amounts and 0.010 wt. 96 in order to avoid the formation of AI nitrides, the dissolution temperature of which would be very high and would lead to a decrease in the level of M content in austenite and, as a result, the hardness of martensite after quenching.
Рівень вмісту О є наслідком способу отримання сталіта її композиції. Він повинен складати між слідовими кількостями і максимумом в 0,0080 мас. 95 (80 ч./млн.) з тим, щоб уникнути утворення дуже великої кількості та/або дуже крупних оксидних включень, які внаслідок пітингу можуть бути ділянками, що сприяють виникненню корозії, а також фарбуватися в процесі поліровки, внаслідок чого зовнішній вигляд поверхні продукту не буде задовільним. Рівень вмісту О також впливає на механічні властивості сталі і за необхідності можливе встановлення стандартної межі нижче 80 ч./млн., яка не може бути перевищена незалежно від вимог користувачів кінцевого продукту.The level of O content is a consequence of the method of obtaining solidite and its composition. It should be between trace amounts and a maximum of 0.0080 wt. 95 (80 ppm) in order to avoid the formation of a very large number and/or very large oxide inclusions, which due to pitting can be areas that contribute to the occurrence of corrosion, as well as being painted during the polishing process, as a result of which the appearance of the surface the product will not be satisfactory. The level of O content also affects the mechanical properties of steel and, if necessary, it is possible to set a standard limit below 80 parts per million, which cannot be exceeded regardless of the requirements of the users of the final product.
Рівні вмісту РБЬ, Ві ії п можуть бути обмежені слідовими кількостями, що утворюються вThe levels of RB, Vi, and p may be limited by trace amounts formed in
Зо результаті плавлення, і кількості кожного з них не повинні перевищувати 0,02 мас. 95, щоб не призвести до ускладнення виконання перетворень в гарячому стані.As a result of melting, and the amount of each of them should not exceed 0.02 wt. 95, so as not to complicate the implementation of transformations in a hot state.
Контроль вмісту М в межах чіткого обмеженого рівня є суттєвим об'єктом даного винаходу.Control of the content of M within a clear limited level is an essential object of this invention.
Так само, як і С, він дозволяє, коли знаходиться в твердому розчині, збільшувати твердість мартенситу, не володіючи недоліком, пов'язаним з утворенням виділень в ході затвердіння.Just like C, it allows, when it is in a solid solution, to increase the hardness of martensite, without having the disadvantage associated with the formation of precipitates during solidification.
Якщо наявність надмірно високого рівня вмісту С з погляду уникнення утворення дуже великої кількості виділень є небажаною, додавання М дозволяє компенсувати втрату твердості. Нітрид утворюється при температурах нижчих за температури утворення карбідів, що робить їх введення у розчин під час аустенізації більш легким. Присутність М в твердому розчині також покращує корозійну стійкість.If the presence of an excessively high level of C content is undesirable from the point of view of avoiding the formation of a very large amount of secretions, the addition of M allows to compensate for the loss of hardness. Nitride is formed at temperatures lower than the temperature of the formation of carbides, which makes their introduction into the solution during austenization easier. The presence of M in solid solution also improves corrosion resistance.
Проте дуже високий рівень вмісту М вже не допускає його повного розчинення в процесі затвердіння і призводить до утворення бульбашок М», які утворюють порожнечі (пори) під час затвердіння сталі, шкідливі для внутрішнього стану металу.However, a very high level of M content no longer allows its complete dissolution during the hardening process and leads to the formation of M bubbles, which form voids (pores) during steel hardening, which are harmful to the internal state of the metal.
З цих причинах рівень вмісту М повинен складати між 0,10 мас.95 і 0,20 мас.9о, переважно між 0,15 і 0,20 мас.9б5.For these reasons, the M content level should be between 0.10 wt.95 and 0.20 wt.9o, preferably between 0.15 and 0.20 wt.9b5.
Рівень вмісту М повинен також задовольняти формулі, що пов'язує його з рівнями вмісту Сг |і б.The level of content M must also satisfy the formula connecting it with the levels of content Сg |i b.
Дійсно, твердість мартенситу залежить від рівнів вмісту в нім С і М. Автори даного винаходу показали, що ефекти зміцнення цих двох елементів подібні і тому твердість мартенситу залежить від загального рівня вмісту в нім С ж М. Авторами винаходу було встановлено, що твердість після загартування і відпалу буде достатньою за умови дотримання наступної формули:Indeed, the hardness of martensite depends on the levels of C and M content in it. The authors of this invention showed that the strengthening effects of these two elements are similar and therefore the hardness of martensite depends on the overall level of C and M content in it. The authors of the invention found that the hardness after quenching and annealing will be sufficient provided the following formula is followed:
С - М 2 0,25 мас. 95, переважно С « М 2 0,30 мас. 9.C - M 2 0.25 wt. 95, mainly С « M 2 0.30 wt. 9.
У одному ще переважнішому втіленні винаходу досягається ще вища твердість після загартування і відпалу, якщо задовольняється наступна формула:In an even more preferred embodiment of the invention, an even higher hardness is achieved after quenching and annealing if the following formula is satisfied:
С М 2» 0,45 мас. 9.С M 2» 0.45 wt. 9.
На корозійну стійкість впливають три елементи. Сг ії М надають корисну дію, тоді як С має негативний ефект, оскільки зазвичай виявляється неможливим розчинення всіх карбідів Сг протягом аустенізації, оскільки вимоги забезпечення продуктивності і зниження витрат обмежують в промисловій практиці тривалість обробки і температуру. Карбіди Сг, що не розчинилися, зменшують рівень вмісту Сг аустенітної матриці і таким чином знижують рівень протидії корозії.Corrosion resistance is influenced by three elements. Cg and M have a beneficial effect, while C has a negative effect, since it is usually impossible to dissolve all Cg carbides during austenization, since the requirements of ensuring productivity and reducing costs limit the processing time and temperature in industrial practice. Undissolved Cg carbides reduce the level of Cg content of the austenite matrix and thus reduce the level of corrosion resistance.
На підставі дослідження корозійної стійкості мартенситних сталей з різним масовим вмістомBased on the study of corrosion resistance of martensitic steels with different mass content
Ст, М ї С автори даного винаходу вивели формулу, що зв'язує ці елементи, яка дозволяє забезпечувати дуже хорошу корозійну стійкість.St, M and C, the authors of this invention derived a formula that binds these elements, which allows to provide very good corrosion resistance.
Ст 16М - 50 2 16,0 мас. 95.Art 16M - 50 2 16.0 wt. 95.
Одна переважна, але така, що не є обов'язковим умова полягає в тому, що 17Ст - 5000 - 500М 2 570 мас. 95.One preferred, but not mandatory, condition is that 17St - 5000 - 500M 2 570 wt. 95.
Ця умова дозволяє гарантувати, що температура М5 не буде дуже високою, оскільки відповідність йому означатиме зниження величини М5 на біля 60 "С в порівнянні з тим, що допускалося б при одночасному задоволенні вибраної верхньої межі рівня вмісту С, М і Сг.This condition makes it possible to guarantee that the temperature of M5 will not be too high, since compliance with it will mean a decrease in the value of M5 by about 60 "С in comparison with what would be allowed if the selected upper limit of the content level of C, M and Cg were simultaneously met.
Сталі згідно винаходу були піддані випробуванням на ступінь аустенізації при різних температурах перед загартуванням у воді при 20 С із швидкістю охолоджування більш 100 "С/с, що супроводжується відпалом при 200 "С для варіювання частки вмісту розчинених карбідів і, отже, рівня вмісту вуглецю в аустеніті, а потім в мартенситі після загартування. Були проведені вимірювання рівня мартенситу, а також твердість за Віккерсом для того, щоб відстежити процес зміни твердості як функцію рівня вмісту мартенситу, і отримані результати для сталі, що має композицію прикладу 14 з таблиці 1, показані на фіг. 1.Steels according to the invention were tested for the degree of austenization at various temperatures before quenching in water at 20 C with a cooling rate of more than 100 "C/s, accompanied by annealing at 200 "C to vary the proportion of dissolved carbides and, therefore, the level of carbon content in austenite, and then in martensite after quenching. Measurements of martensite level as well as Vickers hardness were carried out to trace the process of change of hardness as a function of martensite content level, and the results obtained for the steel having the composition of Example 14 of Table 1 are shown in Fig. 1.
Фіг. 1 показує, що твердість починає зростати при падінні рівня вмісту мартенситу, оскільки мартенсит зміцнюється під дією вуглецевого збагачення. Твердість досягає максимуму, а потім знижується, коли рівень вмісту мартенситу стає дуже низьким. Нижче 7595 вмісту мартенситу зміцнення мартенситу більш не компенсує роззміцнення, обумовленого присутністю залишкового аустеніту, який має нижчу твердість. Тому в одному переважному втіленні винаходу, пристосованому до створення із сталевого виливка ріжучого інструменту, рівень мартенситу в сталі після аустенізації, загартування з швидкістю принаймні 15 "С/с до температури, нижчої або рівної 20 "С, і потім відпалу при температурі від 100 до 300 "С, яка в типовому випадку становить 200 "С, перевищує або дорівнює 7595.Fig. 1 shows that the hardness begins to increase with a decrease in the level of martensite content, since martensite is strengthened under the influence of carbon enrichment. The hardness reaches a maximum and then decreases when the level of martensite content becomes very low. Below 7595 martensite content, martensite strengthening no longer compensates for the strengthening due to the presence of residual austenite, which has a lower hardness. Therefore, in one preferred embodiment of the invention adapted to the production of a steel casting for a cutting tool, the level of martensite in the steel after austenizing, quenching at a rate of at least 15 "C/s to a temperature lower than or equal to 20 "C, and then annealing at a temperature of 100 to 300 "C, which in a typical case is 200 "C, is greater than or equal to 7595.
Отримання високого рівня вмісту мартенситу, здатного досягати 10095, може краще забезпечуватися у випадку, якщо після загартування до 20 "С або нижче перед виконаннямObtaining a high level of martensite content capable of reaching 10095 can be better ensured if after quenching to 20 "C or below before performing
Зо відпалу при 100-300 "С виконується кріогенна обробка, тобто загартування в середовищі з дуже низькою температурою від -220 до -50 "С, зазвичай в рідкому азоті при -196 С або в снігу з діоксиду вуглецю при -80 "С.From annealing at 100-300 "C, cryogenic treatment is performed, that is, hardening in an environment with a very low temperature from -220 to -50 "C, usually in liquid nitrogen at -196 C or in carbon dioxide snow at -80 "C.
Коли рівень вмісту мартенситу не досягає 10095, решта мікроструктури в типовому випадку складається по суті залишковим аустенітом. Також може бути присутнім ферит.When the martensite content level does not reach 10095, the rest of the microstructure is typically essentially residual austenite. Ferrite may also be present.
Представлені як необмежуючі приклади наступні результати демонструють переважні ознаки, що забезпечуються відповідно до даного винаходу.Presented as non-limiting examples, the following results demonstrate the preferred features provided in accordance with the present invention.
Композиції різних зразків сталі, що були досліджені, показані в таблиці 1 у виразі масових процентних частин. Підкреслені величини, що не задовольняють вимогам винаходу. Також для кожного зразка представлені величини С «ж М, Ст - 16М - 5С і 17Ст ї- 500С ж 500ОМ.The compositions of the various steel samples that were investigated are shown in Table 1 in terms of mass percentages. Values that do not meet the requirements of the invention are underlined. Also, for each sample, the values of C and M, St - 16M - 5C and 17St and - 500C and 500Ω are presented.
Таблиця 1Table 1
Композиції зразків, що досліджувалися 777777.71юЮМЮМ7 | с | Мп | 5 | Р | 5 | м | Сі | Си | мо | ХМ г |ол12| 047 | 043 |0ої21|0003| 034 | 16,7 | 016 | 003 | 0,09 16 0410 039 | ог |0бо07|0001| 041 | 16,68 | ов | 002 | 0,09 завина- 7 10432| 0,39 | 042 0.007|0001) 041) 179 | 08 | 002 | 0,09 ходом 9 05345 0,31 | 0,38 000101 0,001| 025 | 1535 | ол8 | 002 | 0,07 пе 0,332) 0,38 | 027 | 0бо0о6|0002| 0,34 | 15,8 | 023 | 003 | ОО по 00340) 026 | 032 |бо0е|0001| 028 | 163 | 023 | 002 | 0,09 4 0442) 038 | 029 |0бото|0002| 096 | 160 | 014 | 003 | 0,06Compositions of the studied samples 777777.71юЮМЮМ7 | with | Mp | 5 | R | 5 | m | Si | Si | mo | HM r |ol12| 047 | 043 |0ой21|0003| 034 | 16.7 | 016 | 003 | 0.09 16 0410 039 | oh |0bo07|0001| 041 | 16.68 | ov | 002 | 0.09 twist- 7 10432| 0.39 | 042 0.007|0001) 041) 179 | 08 | 002 | 0.09 by move 9 05345 0.31 | 0.38 000101 0.001| 025 | 1535 | ol8 | 002 | 0.07 pe 0.332) 0.38 | 027 | 0бо0о6|0002| 0.34 | 15.8 | 023 | 003 | OO on 00340) 026 | 032 |bo0e|0001| 028 | 163 | 023 | 002 | 0.09 4 0442) 038 | 029 |0boto|0002| 096 | 160 | 014 | 003 | 0.06
Таблиця 1Table 1
Композиції зразків, що досліджувалися 7777.7юЙМЮрюмМмМКЄф с | Мп | 5 | Р | 5 | мі | Ст | Си | Мо | УМ 8 |ол63| 027 | 040 |001110,001| 033 | 160 | 020 | 003 | 006 2 (0312) 033 | 042 |000810,001| 0,35 | 13,8 | 008 | 003 | 0,09 б |0465)| 027 | 043 |00071|0,002| 028 | 163 | 028 | 002 0,08Compositions of the studied samples 7777.7юЎМЮрюмМмМКЕф с | Mp | 5 | R | 5 | mi | St | Si | Mo | UM 8 |ol63| 027 | 040 |001110,001| 033 | 160 | 020 | 003 | 006 2 (0312) 033 | 042 |000810,001| 0.35 | 13.8 | 008 | 003 | 0.09 b |0465)| 027 | 043 |00071|0.002| 028 | 163 | 028 | 002 0.08
Порів- няння |В /0,520)| 0,30 | 024 |00181| 0001) 041 | 164 | 09 | 003 | 04 нео |0448)| 039 | 029 |002410,001| 026 | 185 | 04 | 002 009 17Сг- і210)0) 9; мо) тлі | доЇ|Ї 7) вп мо | см РМ уБОом (пере- важно 16 |0003|00002| 00021 0,001 | 0,007 | 0,003 | 0,184 | 0,594 | 17,69 | 582,6 8 |0003|00005| 000021 0,001 | 0,006 | 0,001 | 0,179 | 0,524 | 16,44 | 52241Comparison |В /0.520)| 0.30 | 024 |00181| 0001) 041 | 164 | 09 | 003 | 04 neo |0448)| 039 | 029 |002410,001| 026 | 185 | 04 | 002 009 17Sg- i210)0) 9; mo) background | doЙ|Й 7) vp mo | cm RM uBOom (more important 16 |0003|00002| 00021 0.001 | 0.007 | 0.003 | 0.184 | 0.594 | 17.69 | 582.6 8 |0003|00005| 000021 0.001 | 0.006 | 0.001 | 0.629 | 0.17 44 | 52241
За М |0бо02 | о0о021|0,003| 0,001 | 0010 | 0,003 | 0,176 | 0,508 | 16,96 | 522,6 вина- ходомAccording to M |0bo02 | o0o021|0.003| 0.001 | 0010 | 0.003 | 0.176 | 0.508 | 16.96 | 522.6 by invention
17Сг- і210)0) 9; ме | ті | лі | 7 | вп мо | см РМ уБОом17Sg- i210)0) 9; me | those | li | 7 | vp mo | cm RM uBOom
Й (пере- важно б |0004| 0,002 0,001 | 0,001 | 0,013 | 0,003 | 0,032 | 0,497 | 14,51 | 525,6And (more important b |0004| 0.002 0.001 | 0.001 | 0.013 | 0.003 | 0.032 | 0.497 | 14.51 | 525.6
Порів- няння |В88 / 000051 0,002 0,002 0,002 | 0,012 | 0,003 / 0198 | 0,718 | 16,97 | 637,8 во |0002| 0,001 0,001 | 0,001 | 0,008 | 0,002 | 0,195 | 0,643 | 19,38 | 636,0Comparison |B88 / 000051 0.002 0.002 0.002 | 0.012 | 0.003 / 0198 | 0.718 | 16.97 | 637.8 in |0002| 0.001 0.001 | 0.001 | 0.008 | 0.002 | 0.195 | 0.643 | 19.38 | 636.0
Після розливання ці сталі нагрівали до температури вище 1100 "С, піддавали гарячій прокатці до товщини З мм, відпалювали при температурі 800 "С, а потім піддавали травленню і холодній прокатці до товщини 1,5 мм.After pouring, these steels were heated to a temperature above 1100 °C, subjected to hot rolling to a thickness of 3 mm, annealed at a temperature of 800 °C, and then subjected to etching and cold rolling to a thickness of 1.5 mm.
Листи сталі потім були відпалені при температурі 800 "С.The steel sheets were then annealed at a temperature of 800 °C.
Відпалена листова сталь потім піддавалася аустенізуючій обробці протягом 15 хвилин при 1050 "С, супроводжуваній загартуванням у воді до температури 20 "С.The annealed sheet steel was then subjected to austenizing treatment for 15 minutes at 1050 °C, accompanied by quenching in water to a temperature of 20 °C.
Після розрізання листів на дві частини одна з цих частин потім занурювалася на 10 хвилин в термостатовану при -80 "С ванну з тим, щоб мати можливість оцінити дію кріогенної обробки на додаток до простого загартування у воді.After cutting the sheets into two parts, one of these parts was then immersed for 10 minutes in a thermostatic bath at -80 "C in order to be able to evaluate the effect of cryogenic treatment in addition to simple hardening in water.
Після чого був виконаний відпал всіх частин листів протягом 1 година при 200 "С.After that, all parts of the sheets were annealed for 1 hour at 200 °C.
Таблиця 2 показує результати випробувань і спостереження, виконані на цих сталях.Table 2 shows the results of tests and observations made on these steels.
Підкреслені величини відповідають рівням показників, які розглядаються як недостатні.Underlined values correspond to the levels of indicators that are considered insufficient.
Внутрішній стан оцінюється в сирому отвердженому стані після заливки в розумінні того, що операції подальших перетворень його порушувати не будуть.The internal state is evaluated in the raw hardened state after pouring, in the understanding that the operations of further transformations will not disturb it.
Рівень мартенситу вимірюється після загартування у воді при 20 "С ії після криогенної обробки, що є загартуванням при -80 "С, при цьому таке загартування, або друга з даних операцій загартування, супроводжується відпалом при 200 "С. Коли після загартування у воді при 20 "С рівень мартенситу виявляється рівний або перевищує 75 95, інші представлені в таблиці 2 дані належать до стану після загартування при 20 "С, що супроводжується відпалом при 200 "С. Коли рівень мартенситу нижчий або дорівнює 75 95 після загартування у воді при 20 "С, інші представлені в таблиці 2 результати належать до стану після кріогенної обробки (загартування при дуже низькій температурі, наприклад, в снігу з діоксиду вуглецю) при -80 "С, супроводжуваної відпалом при 200 "С.The level of martensite is measured after quenching in water at 20 "C and after cryogenic treatment, which is quenching at -80 "C, while this quenching, or the second of these quenching operations, is accompanied by annealing at 200 "C. When after quenching in water at At 20 "С, the level of martensite is equal to or exceeds 75 95, the other data presented in Table 2 belong to the state after quenching at 20 "С, accompanied by annealing at 200 "С. When the level of martensite is lower than or equal to 75 95 after quenching in water at 20 "С, the other results presented in Table 2 belong to the state after cryogenic treatment (hardening at a very low temperature, for example, in carbon dioxide snow) at -80 "С, accompanied by annealing at 200 "С.
Корозійна стійкість оцінюється за допомогою випробування на корозію в електролітах, що оцінює утворення осередків точкової корозії в середовищі, складеному з 0,02М масі, при 23 "Сі рН 6,6. Електрохімічне випробування, виконане на 24 зразках, дозволяє визначити потенціалCorrosion resistance is evaluated using the corrosion test in electrolytes, which evaluates the formation of pits of pitting corrosion in a medium composed of 0.02M mass at 23 "Si pH 6.6. An electrochemical test performed on 24 samples allows to determine the potential
Еол, для якого елементарна вірогідність утворення ямок складає 0,1 см. Корозійна стійкістьAeolian, for which the elementary probability of the formation of pits is 0.1 cm. Corrosion resistance
Зо вважається незадовільною, якщо потенціал Еої виявляється нижчим 350 мВ за результатами вимірювань щодо насиченого КСІ каломельного електроду (350 мВ (НКЕ)). Вона розглядається як задовільна, якщо величина потенціалу ЕО,1 знаходиться між 350 мВ (НКЕ) і 450 мВ (НКЕ). І вона визнається вельми задовільною, якщо потенціал ЕО,1 перевищує 450 мВ (НКЕ).Zo is considered unsatisfactory if the Eoi potential is lower than 350 mV according to the results of measurements on a saturated KSI calomel electrode (350 mV (NKE)). It is considered satisfactory if the value of the EO,1 potential is between 350 mV (NKE) and 450 mV (NKE). And it is recognized as very satisfactory if the potential EO,1 exceeds 450 mV (NKE).
Твердість за Віккерсом вимірюється згідно стандарту ЕМ ІЗО 6507 в товщині на відполірованому до дзеркального блиску зрізі, під навантаженням 1 кг з алмазною пірамідкою з квадратною основою. Середня величина отриманої твердості обчислюється по 10 відбиткам.Vickers hardness is measured according to the EM ISO 6507 standard in thickness on a section polished to a mirror shine, under a load of 1 kg with a diamond pyramid with a square base. The average value of the obtained hardness is calculated from 10 prints.
Твердість вважається недостатньою, якщо середня твердість складає менше 500 НМ. Вона розглядається як задовільна, якщо середня величина твердості знаходиться між 500 НМ і 550The hardness is considered insufficient if the average hardness is less than 500 NM. It is considered satisfactory if the average value of hardness is between 500 NM and 550
НУ. Вона вважається вельми задовільною, якщо її середня величина знаходиться між 551 НМ і 600 НМУ. І вона визнається чудовою, якщо середня величина твердості перевищує 600 НУ.WELL. It is considered very satisfactory if its average value is between 551 NM and 600 NMU. And it is recognized as excellent if the average value of hardness exceeds 600 NU.
Придатність до поліровки оцінюється за допомогою проведення плоского полірування середньої по товщині частини зразка з послідовним застосуванням з силою 30 Н шліфувального паперу на основі 5ІС із зернистістю 180, 320, 500, 800 і 1200, потім поліровкою листа алмазною пастою з розміром частинок З мкм і далі 1 мкм з докладанням сили в 20 Н Після чого поверхня розглядається під оптичним мікроскопом при збільшенні х100. Придатність до поліровки вважається недостатньою, якщо щільність дефектів, що традиційно іменуються "хвостом комети", виявляється рівною або такою, що перевищує 100/см". Полірованість розглядається як задовільна, якщо величина цієї щільності знаходиться між 10/см? і 99/см". Полірованість розглядається як вельми задовільна, якщо величина цієї щільності знаходиться між 1/см: і 9/сме2. Полірованість визнається чудовою, якщо величина цієї щільності виявляється менше 1/см?.Suitability for polishing is evaluated by flat polishing of the middle part of the sample with successive application with a force of 30 N of sanding paper based on 5IS with grits of 180, 320, 500, 800 and 1200, then polishing the sheet with diamond paste with a particle size of 3 μm and further 1 μm with a force of 20 N. After that, the surface is examined under an optical microscope at a magnification of x100. Polishability is considered insufficient if the density of defects, traditionally called the "comet tail", is equal to or greater than 100/cm". Polishability is considered satisfactory if the value of this density is between 10/cm? and 99/cm" . Polishing is considered very satisfactory if the value of this density is between 1/cm: and 9/cm2. Polishing is recognized as excellent if the value of this density is less than 1/cm?.
Внутрішній стан оцінюється при розгляді перетину сирої отвердженної сталі методом оптичної металографії при збільшенні х25. Внутрішній стан є незадовільним і відмічене в таблиці 2 величиною "0", якщо спостерігаються кулясті порожнини (порожнечі), що свідчать про утворення при затвердінні бульбашок азоту. У інших випадках внутрішній стан вважається задовільним і позначається в таблиці 2 величиною "1".The internal condition is evaluated when considering the cross-section of raw hardened steel by the method of optical metallography at a magnification of x25. The internal condition is unsatisfactory and is marked in Table 2 with the value "0" if spherical cavities (voids) are observed, indicating the formation of nitrogen bubbles during solidification. In other cases, the internal condition is considered satisfactory and is indicated in table 2 by the value "1".
Рівень мартенситу визначається методом рентгенівської дифракції за допомогою вимірювання інтенсивності характеристичних променів мартенситу в порівнянні з інтенсивністю характеристичних променів аустеніту в розумінні того, що у всіх зразках, що досліджувалися, вони є двома єдиними присутніми фазами. В цілому ж не слід улоеможливлювати спостереження в зразках згідно винаходу незначних кількостей інших фаз. Перше, на що слід звернути увагу в контексті винаходу, це рівень мартенситу.The level of martensite is determined by X-ray diffraction by measuring the intensity of the characteristic rays of martensite in comparison with the intensity of the characteristic rays of austenite, meaning that in all the samples examined, they are the only two phases present. In general, it should not be possible to observe small amounts of other phases in the samples according to the invention. The first thing to pay attention to in the context of the invention is the level of martensite.
Рівень мартенситу, що перевищує або рівний 75 95 після загартування при 20 "С і відпалі при 200 "С, або перевищує або рівний 75 95 після відпалу при 20 "С, кріогенної обробки при - 80 "С і відпалу при 200 "С, є задовільним. Якщо рівень мартенситу в 75 95 або більш не може бути досягнутий жодною з цих обробок, такий зразок вважається незадовільним.The level of martensite exceeding or equal to 75 95 after quenching at 20 "C and annealing at 200 "C, or exceeding or equal to 75 95 after annealing at 20 "C, cryogenic treatment at - 80 "C and annealing at 200 "C, is Satisfactory If a martensite level of 75 95 or more cannot be achieved by any of these treatments, the specimen is considered unsatisfactory.
Таблиця 2Table 2
Результати випробувань, виконаних на зразках з таблиці 1.Results of tests performed on samples from Table 1.
Еол (МВВ Твердість Полірованіст Внутрішній Мартенсит | Мартенсит (НКЕ) НУ ь (хвости стан (95) гарт при | (Ус) гарт при комет/сме 207 -807С м | 60 | 55 | 0 | 1 | 00 | 00 2 | 695 | 536 | 0 | 1 | 97 | 00 / з | 570 | 650 | 0 | 1 | 95 | 00Eol (MVV Hardness Polishing Internal Martensite | Martensite (NKE) NU (tail condition (95) hardness at | (Us) hardness at comet/sme 207 -807С m | 60 | 55 | 0 | 1 | 00 | 00 2 | 695 | 536 | 0 | 1 | 97 | 00 / from | 570 | 650 | 0 | 1 | 95 | 00
Б | 50 | 689 | 36 | 1 | 7 | 86 16 | 60 | 648 | 43 | 1 | 76 | 85 7 | 660 | 687 | 51 | 1 | 69 | 8 8 | 55 | 70 | 08 | 1 | 97 | 00B | 50 | 689 | 36 | 1 | 7 | 86 16 | 60 | 648 | 43 | 1 | 76 | 85 7 | 660 | 687 | 51 | 1 | 69 | 8 8 | 55 | 70 | 08 | 1 | 97 | 00
За пе | 565 | 690 | 06 | 1 | 96 | 100 вина- ходом |МП1 / 690 | 680 | 05 | 1 | 90 | 94 2 | 565. | 689. Й | 8 | 1 | 92 | 98 / мпа4а | 550 | 628 | 49 | 1 | 76 | 86 5 | 535. | 5 | 0 | 1 | 98 | 00 мб | 520 | 682 | Щ З | 1 | 90 | 97 8 | 565 | 520 | 0 | 1 | 00 | 00 пе | 585 | б | 0 | 1 | 96 | 00 /For pe | 565 | 690 | 06 | 1 | 96 | 100 by invention |MP1 / 690 | 680 | 05 | 1 | 90 | 94 2 | 565 689. And | 8 | 1 | 92 | 98 / mpa4a | 550 | 628 | 49 | 1 | 76 | 86 5 | 535 5 | 0 | 1 | 98 | 00 MB | 520 | 682 | Sh Z | 1 | 90 | 97 8 | 565 | 520 | 0 | 1 | 00 | 00 Fri | 585 | b | 0 | 1 | 96 | 00 /
Таблиця 2Table 2
Результати випробувань, виконаних на зразках з таблиці 1. . Полірованіст 2000. | Мартенсит | Мартенсит комет/сме 207 -807С ві | 240 | 488. | 0 | 1 | 00 | 00 | 490 | 680 | 02 | 0 | 93 | 99 б | 400 | 686 | 109. щ1 | 93 | 98Results of tests performed on samples from table 1. Polirovanist 2000. | Martensite | Martensite comet/sme 207 -807C in | 240 | 488 0 | 1 | 00 | 00 | 490 | 680 | 02 | 0 | 93 | 99 b | 400 | 686 | 109. sh1 | 93 | 98
Порів- |В? | 630 | 650 | 24 | 0 | 63 | 79 няння |В | 50 | 699 | 215 | 1 | 48 | 70 не | 705. | 615 | 56 | 1 | 50 | 72 вої 510 | 479 | 0 | 1 | 00 | 00 вії; 445 | 583 | 68 | 1 | 00 | 00 ві! 390 | 708. | 0 | 1 | 92 | 9Porov-|V? | 630 | 650 | 24 | 0 | 63 | 79 nanny |В | 50 | 699 | 215 | 1 | 48 | 70 not | 705 615 | 56 | 1 | 50 | 72 howls 510 | 479 | 0 | 1 | 00 | 00 eyelashes; 445 | 583 | 68 | 1 | 00 | 00 o'clock! 390 | 708 0 | 1 | 92 | 9
ВІЗ 605 | 489 | 0 | 1 | 00 | 00 ві4| 655 | 632 | 0 | 0 | 95 | 00 /VIZ 605 | 489 | 0 | 1 | 00 | 00 in4| 655 | 632 | 0 | 0 | 95 | 00 /
Сталі згідно винаходу з І1 по Іб, а також Сталі з І8 по І0 поєднують властивості хорошої корозійної стійкості, твердості і полірованості і мають хороший внутрішній стан, а також рівень 5 мартенситу після загартування при 20 "С, що дорівнює або перевищує 75 95.Steels according to the invention from I1 to Ib, as well as Steels from I8 to I0 combine the properties of good corrosion resistance, hardness and polishability and have a good internal condition, as well as level 5 of martensite after hardening at 20 "С, which is equal to or exceeds 75 95.
Сталь 17 згідно винаходу поєднує властивості хорошої корозійної стійкості, твердості і полірованості і має хороший внутрішній стан, а також рівень мартенситу, що рівний або перевищує 7595, але за умови виконання криогенної обробки при -80 С. Дійсно, після простогозагартування у воді при 20"С рівень мартенситу все ще недостатній, що співвідноситься з присутністю Ст в кількості, вищій, ніж в інших зразках згідно даному винаходу.Steel 17 according to the invention combines the properties of good corrosion resistance, hardness and polishability and has a good internal state, as well as a level of martensite equal to or exceeding 7595, but on the condition that cryogenic treatment is carried out at -80 C. Indeed, after simple quenching in water at 20" C level of martensite is still insufficient, which correlates with the presence of St in an amount higher than in other samples according to this invention.
Можна бачити, що при зіставному рівні М твердість зростає між зразками І, І2, де С знаходиться між 0,10 і 0,20 мас. 95, з одного боку, і зразком ІЗ, в якому С знаходиться 0,20 і 0,30 мас. 9о, і перш за все І8, ІЗ, 110, де С знаходиться між 0,30 і 0,35 мас. 95, з іншого боку.It can be seen that at the comparative level of M, the hardness increases between samples I, I2, where C is between 0.10 and 0.20 wt. 95, on the one hand, and sample IZ, in which C is 0.20 and 0.30 wt. 9o, and above all I8, IZ, 110, where C is between 0.30 and 0.35 wt. 95, on the other hand.
І14, де вміст С все ще високий, а М знаходиться на тому ж самому рівні, як і в попередніх випадках, має нижчу, ніж у них, твердість, оскільки фракція мартенситу після загартування починає зменшуватися через зменшення температури Мі, пов'язаного з високою величиною суми 17Ст-500С-500М (див. таблицю 1). Також можна бачити, що при зіставних рівнях М та інших суттєвих елементів збільшення вмісту Ст дозволяє поліпшити корозійну стійкість (див. зразки І8 і 19). Навпаки, збільшення рівня вмісту Ст призводить до тенденції зниження твердості; див. зразки І8, І10 ії І11, композиції яких в значній мірі розрізняються тільки відносно Сг.I14, where the C content is still high and M is at the same level as in the previous cases, has a lower hardness than theirs, since the martensite fraction after quenching begins to decrease due to a decrease in the Mi temperature associated with a high by the amount of 17St-500S-500M (see table 1). It can also be seen that with comparable levels of M and other essential elements, an increase in the content of St allows to improve corrosion resistance (see samples I8 and 19). On the contrary, an increase in the level of St content leads to a tendency to decrease hardness; see samples I8, I10 and I11, the compositions of which differ significantly only in relation to Sg.
Перевищення Сг 18 мас.9о могло б збільшити корозійну стійкість але для збереження задовільного показника М5 спричинило б зниження рівнів вмісту С і М, ії належна твердість більше не забезпечувалася б.Exceeding Cg 18 wt.9o could increase corrosion resistance, but in order to maintain a satisfactory M5 indicator, it would cause a decrease in the levels of C and M content, and proper hardness would no longer be provided.
Порівняльні Сталі з К1 по КЗ мають рівні вмісту Сг і М, а також величини сум СЕМ та/абоComparative steels from K1 to KZ have the levels of Sg and M content, as well as the sum values of SEM and/or
Ст--16М-5С, які є незадовільними, що не дозволяє досягти достатньої корозійної стійкості.St--16M-5C, which are unsatisfactory, which does not allow to achieve sufficient corrosion resistance.
Порівняльні Сталі КА і К5 мають недостатні рівні вмісту Ст. Без забезпечуваної додаваннямComparative steels KA and K5 have insufficient levels of St. content. Without provided addition
М компенсації у сталі К4 також виявляється недостатньою величина сукупності Ст-16М-5С, що призводить до незадовільної корозійної стійкості. Для сталі К5 компенсація недоліку Сг додаванням М відновлює задовільну корозійну стійкість, але вже не дозволяє забезпечуватиM compensation in K4 steel also turns out to be insufficient value of the aggregate St-16M-5S, which leads to unsatisfactory corrosion resistance. For K5 steel, compensation for the lack of Cg by adding M restores satisfactory corrosion resistance, but no longer allows to ensure
Зо хороший внутрішній стан, оскільки рівень вмісту Ст виявляється недостатнім для забезпечення повного розчинення М в рідкому металі.З is a good internal state, since the level of С content is insufficient to ensure the complete dissolution of M in the liquid metal.
Порівняльна сталь Кб має дуже високий рівень вмісту С і недостатній рівень вмісту М.Comparative steel Kb has a very high level of C content and an insufficient level of M content.
Надмірно високий рівень вмісту С не дозволяє демонструвати достатню придатність до поліровки через надмірне утворення карбідів.An excessively high level of C content does not allow to demonstrate sufficient suitability for polishing due to excessive formation of carbides.
Порівняльна сталь К7 має дуже високий рівень вмісту М, який вносить порушення до внутрішнього стану. Те ж саме стосується і порівняльної сталі К14. Порівняльна сталь К8 має надмірний рівень вмісту С, що призводить до недостатньої полірованості і дуже низького рівня вмісту мартенситу навіть після кріогенного загартування при -80 "С. Порівняльна сталь К9 містить дуже багато Ст, що веде до недостатнього рівня вмісту мартенситу навіть після криогенного загартування при -80 "С.The comparative steel K7 has a very high level of M content, which disturbs the internal state. The same applies to the comparative steel K14. The reference steel K8 has an excessive level of C content, which leads to insufficient polishability and a very low level of martensite content even after cryogenic hardening at -80 "С. -80 "S.
Порівняльні сталі К10 і К11 мають дуже низькі рівні вмісту С, а також недостатню суму СМ, що призводить до надмірно низької твердості. Порівняльні Сталі К12 і К13 мали б композиції згідно винаходу відносно індивідуальних рівнів вмісту кожного елементу, але їх показникиComparative steels K10 and K11 have very low levels of C content, as well as an insufficient amount of CM, which leads to excessively low hardness. Comparative steels K12 and K13 would have compositions according to the invention relative to the individual levels of the content of each element, but their indicators
Ст-16М-5С, які складають менше 16,0 мас. 95, є недостатніми для досягнення корозійної стійкості, такої ж високої, як і у сталей, які відповідають даному винаходу за всіма пунктами, включаючи ті, які лише трохи перевищують величину 16,0 мас. 95 для забезпечення цієї сумиSt-16M-5S, which are less than 16.0 wt. 95, are insufficient to achieve corrosion resistance as high as that of steels that conform to the present invention in all respects, including those that only slightly exceed 16.0 wt. 95 to secure this amount
Ст--16М-50.St--16M-50.
Сталі згідно винаходу із зрозумілих причин застосовуються для виробництва ріжучих інструментів, наприклад, скальпелів, ножиць, лез ножів або дископодібних ножів для кухонних комбайнів.For obvious reasons, steels according to the invention are used for the production of cutting tools, for example, scalpels, scissors, knife blades or disk-shaped knives for food processors.
Claims (25)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/IB2015/053144 WO2016174500A1 (en) | 2015-04-30 | 2015-04-30 | Martensitic stainless steel, method for producing a semi-finished product made from said steel and cutting tool produced from said semi-finished product |
PCT/EP2016/059684 WO2016146857A1 (en) | 2015-04-30 | 2016-04-29 | Martensitic stainless steel, method for the production of a semi-finished product from said steel, and cutting tool produced from the semi-finished product |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA120119C2 true UA120119C2 (en) | 2019-10-10 |
Family
ID=53177712
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAA201710404A UA120119C2 (en) | 2015-04-30 | 2016-04-29 | Martensitic stainless steel, method for the production of a semi-finished product from said steel, and cutting tool produced from the semi-finished product |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20180127858A1 (en) |
EP (1) | EP3289109B1 (en) |
JP (1) | JP6767389B2 (en) |
KR (1) | KR20170141250A (en) |
CN (1) | CN107567507A (en) |
BR (1) | BR112017023361B1 (en) |
CA (1) | CA2984514A1 (en) |
ES (1) | ES2796354T3 (en) |
MX (1) | MX2017013834A (en) |
RU (1) | RU2017137708A (en) |
UA (1) | UA120119C2 (en) |
WO (2) | WO2016174500A1 (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BR112018071587B1 (en) * | 2016-04-22 | 2022-03-29 | Aperam | Method for manufacturing a martensitic stainless steel part |
CN106636893A (en) * | 2016-11-25 | 2017-05-10 | 邢台钢铁有限责任公司 | Stainless steel wire rod easy to cut and manufacturing method thereof |
DE102017003965B4 (en) * | 2017-04-25 | 2019-12-12 | Zapp Precision Metals Gmbh | Martensitic chrome steel, steel foil, perforated and / or perforated steel foil component, process for producing a steel foil |
JP6918238B2 (en) * | 2018-06-13 | 2021-08-11 | 日鉄ステンレス株式会社 | Martensitic S Free-cutting stainless steel |
CN109022728B (en) * | 2018-07-20 | 2020-05-26 | 西安建筑科技大学 | High-temperature quenching-deep supercooling-low-temperature partitioning heat treatment method for metastable austenitic stainless steel and stainless steel |
CN109666779B (en) * | 2018-12-06 | 2021-01-01 | 南京理工大学 | Cutting edge martensite reinforced medical surgical scissors and manufacturing method thereof |
EP3936629A4 (en) * | 2019-03-06 | 2024-04-24 | Nippon Steel Corporation | Hot-rolled steel sheet and production method therefor |
CN110438404A (en) * | 2019-09-09 | 2019-11-12 | 山东泰山钢铁集团有限公司 | A kind of the ingredient design and control technology of measurer slide calliper rule steel |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE301656B (en) * | 1967-06-30 | 1968-06-17 | Sandvikens Jernverks Ab | |
US3575737A (en) * | 1968-06-25 | 1971-04-20 | Sandvikens Jernverks Ab | Razor blades and other thin cutting edge tools and method of manufacture of such tools |
US4180420A (en) * | 1977-12-01 | 1979-12-25 | The Gillette Company | Razor blades |
JPS6134161A (en) * | 1984-07-25 | 1986-02-18 | Kawasaki Steel Corp | Stainless steel for cutlery |
JPH07110970B2 (en) * | 1987-12-26 | 1995-11-29 | 新日本製鐵株式会社 | Method for producing acicular ferritic stainless steel with excellent resistance to stress corrosion cracking |
JPH07113126B2 (en) * | 1987-12-26 | 1995-12-06 | 新日本製鐵株式会社 | Method for producing stainless steel with excellent resistance to stress corrosion cracking |
FR2708939B1 (en) * | 1993-08-11 | 1995-11-03 | Sima Sa | Low carbon nitrogen martensitic steel and its manufacturing process. |
JP3219128B2 (en) * | 1996-03-19 | 2001-10-15 | 日新製鋼株式会社 | High-strength martensitic stainless steel with excellent antibacterial properties |
GB2324305B (en) * | 1997-04-16 | 2000-05-24 | Nsk Ltd | Rolling member |
JP3965779B2 (en) * | 1998-05-22 | 2007-08-29 | 大同特殊鋼株式会社 | Steel for plastic molds |
JP2000144332A (en) * | 1998-11-02 | 2000-05-26 | Sanyo Special Steel Co Ltd | Steel for die for plastic excellent in corrosion resistance and mirror finishing property |
US6273973B1 (en) * | 1999-12-02 | 2001-08-14 | Ati Properties, Inc. | Steelmaking process |
JP3452354B2 (en) * | 2000-01-20 | 2003-09-29 | 日本高周波鋼業株式会社 | Martensitic stainless steel for piston rings and deformed wires for piston rings |
FR2896514B1 (en) * | 2006-01-26 | 2008-05-30 | Aubert & Duval Soc Par Actions | STAINLESS STEEL MARTENSITIC STEEL AND METHOD FOR MANUFACTURING A WORKPIECE IN THIS STEEL, SUCH AS A VALVE. |
JP4857811B2 (en) * | 2006-02-27 | 2012-01-18 | Jfeスチール株式会社 | Steel for knives |
JP5368887B2 (en) * | 2008-09-01 | 2013-12-18 | ミネベア株式会社 | Martensitic stainless steel and rolling bearings |
CN101768700A (en) * | 2009-02-01 | 2010-07-07 | 裘德鑫 | Antibacterial martensitic stainless steel applied in hardware industry |
KR101318274B1 (en) * | 2009-12-28 | 2013-10-15 | 주식회사 포스코 | Martensitic stainless steels by twin roll strip casting process and manufacturing method thereof |
CN102337461B (en) * | 2010-07-23 | 2013-10-16 | 宝山钢铁股份有限公司 | High-hardness martensitic stainless steel and its production method |
KR101239589B1 (en) * | 2010-12-27 | 2013-03-05 | 주식회사 포스코 | High corrosion resistance martensite stainless steel and method of manufacturing the same |
CN102168226B (en) * | 2011-04-02 | 2013-04-10 | 裘德鑫 | Martensite antibacterial stainless steel and manufacturing method thereof |
KR101423826B1 (en) * | 2012-07-16 | 2014-07-25 | 주식회사 포스코 | Martensitic stainless steel and the method of manufacturing the same |
-
2015
- 2015-04-30 WO PCT/IB2015/053144 patent/WO2016174500A1/en active Application Filing
-
2016
- 2016-04-29 BR BR112017023361-4A patent/BR112017023361B1/en active IP Right Grant
- 2016-04-29 JP JP2017556875A patent/JP6767389B2/en active Active
- 2016-04-29 UA UAA201710404A patent/UA120119C2/en unknown
- 2016-04-29 RU RU2017137708A patent/RU2017137708A/en not_active Application Discontinuation
- 2016-04-29 US US15/570,574 patent/US20180127858A1/en not_active Abandoned
- 2016-04-29 EP EP16724302.1A patent/EP3289109B1/en active Active
- 2016-04-29 CA CA2984514A patent/CA2984514A1/en not_active Abandoned
- 2016-04-29 CN CN201680025863.1A patent/CN107567507A/en active Pending
- 2016-04-29 MX MX2017013834A patent/MX2017013834A/en unknown
- 2016-04-29 WO PCT/EP2016/059684 patent/WO2016146857A1/en active Application Filing
- 2016-04-29 KR KR1020177034728A patent/KR20170141250A/en not_active Application Discontinuation
- 2016-04-29 ES ES16724302T patent/ES2796354T3/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3289109A1 (en) | 2018-03-07 |
JP2018521215A (en) | 2018-08-02 |
ES2796354T3 (en) | 2020-11-26 |
RU2017137708A (en) | 2019-04-30 |
RU2017137708A3 (en) | 2019-10-21 |
EP3289109B1 (en) | 2020-03-04 |
WO2016146857A1 (en) | 2016-09-22 |
CA2984514A1 (en) | 2016-09-22 |
WO2016174500A1 (en) | 2016-11-03 |
BR112017023361B1 (en) | 2021-07-13 |
KR20170141250A (en) | 2017-12-22 |
US20180127858A1 (en) | 2018-05-10 |
CN107567507A (en) | 2018-01-09 |
MX2017013834A (en) | 2018-03-21 |
BR112017023361A2 (en) | 2018-07-17 |
JP6767389B2 (en) | 2020-10-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
UA120119C2 (en) | Martensitic stainless steel, method for the production of a semi-finished product from said steel, and cutting tool produced from the semi-finished product | |
JP4857811B2 (en) | Steel for knives | |
JP5920555B1 (en) | Austenitic stainless steel sheet and manufacturing method thereof | |
US20170327916A1 (en) | High-Hardness Martensitic Stainless Steel with Excellent Antibacterial Property and Preparation Method Therefor | |
KR102360098B1 (en) | Low thermal expansion cast steel and method for producing the same | |
JP5333695B1 (en) | Stainless steel for blades and method for producing the same | |
US20140294660A1 (en) | Hot-rolled ferritic stainless steel sheet with excellent cold cracking resistance and manufacturing process therefor | |
JP2010222695A (en) | Alloy-saving two-phase stainless steel material having excellent corrosion resistance, and method for manufacturing the same | |
JP3840436B2 (en) | High strength steel plate with excellent workability | |
JP5645151B1 (en) | Stainless steel intermediate material for blades | |
WO2014162997A1 (en) | Method for producing steel for blades | |
JP2017160483A (en) | Acid dew point corrosion resistant steel sheet for heat exchanger excellent in processability and manufacturing method | |
JP2010059541A (en) | Ferritic-austenitic stainless steel having excellent ingot crack resistance and workability, and method for producing the same | |
KR102282588B1 (en) | material for blade | |
WO2022202507A1 (en) | Stainless steel material and method for manufacturing same, and antibacterial/antiviral member | |
JP2022151130A (en) | Austenitic stainless steel, manufacturing method thereof, and antibacterial and antivirus member | |
JP7167354B2 (en) | Martensitic stainless steel plate and martensitic stainless steel member | |
KR20130000842A (en) | Martensitic stainless steel and method for manufacturing the same | |
JP2019112696A (en) | Ferritic stainless steel sheet and manufacturing method therefor | |
JPS62238333A (en) | Manufacture of ultrathin austenitic stainless steel sheet for water slicer | |
EP4095279A1 (en) | Martensitic stainless steel sheet and martensitic stainless steel member | |
JP2007105781A (en) | METHOD FOR PRODUCING Cr-Ni BASED STAINLESS STEEL STRIP | |
JP2007239036A (en) | COLD ROLLED STEEL SHEET HAVING HIGH AVERAGE r-VALUE AND SMALL IN-PLANE ANISOTROPY, AND ITS MANUFACTURING METHOD | |
JP2022151128A (en) | Ferritic stainless steel, manufacturing method thereof, and antibacterial and antivirus member | |
JP2006257500A (en) | Dicing saw tape frame |