EP0006946A1 - Manufacturing process of metal pieces made of alloy cast iron exposed to wear - Google Patents
Manufacturing process of metal pieces made of alloy cast iron exposed to wearInfo
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- EP0006946A1 EP0006946A1 EP19780900266 EP78900266A EP0006946A1 EP 0006946 A1 EP0006946 A1 EP 0006946A1 EP 19780900266 EP19780900266 EP 19780900266 EP 78900266 A EP78900266 A EP 78900266A EP 0006946 A1 EP0006946 A1 EP 0006946A1
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C22C37/00—Cast-iron alloys
- C22C37/06—Cast-iron alloys containing chromium
-
- 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
- C21D5/00—Heat treatments of cast-iron
- C21D5/04—Heat treatments of cast-iron of white cast-iron
Definitions
- the invention relates to a process for the production of wear parts from white-solid, alloyed chrome cast iron with a martensitic base material and to a product according to this process.
- the invention has for its object to provide a method by means of which the toughness of wearing parts made of white solid, alloyed cast iron with a martensitic matrix can be increased in an economical manner without impairing the wear resistance.
- the wearing parts can be manufactured economically. It is no less important to reduce the environmental impact due to the heat radiation when the castings cool down in the production hall.
- the destabilization temperature is preferably 900 to 1080 C, with a holding time of preferably at least 8 hours at this temperature.
- the molds used could be molds.
- thermodynamic conditions for the precipitation of the secondary carbides are not met.
- the entropy of the white solid chromium cast iron alloys is essentially different when the hardness temperature is reached by cooling than by heating.No energetic or concentration peaks are formed as seed points for future secondary carbides in the austenite.
- the austenite is not so high with carbon and alloying element oversaturated and the segregations that may occur are largely compensated for by longer holding times at the hardening temperature.
- FIG. 1 shows the numerous secondary carbide precipitates contained in the martensitic matrix of a conventionally heat-treated wearing part, which are practically missing in the wearing part according to the invention (FIG. 2).
- the following materials are particularly suitable chromium cast iron alloys:
- Ni can be replaced by Cu.
- the invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments.
- Example 1 Alloy 15-3 (DIN GX 300 CrMo 15 3) After solidification, the casting is removed from the casting mold at a unpacking temperature of 900 to 1150 C and charged directly into an oven preheated to the destabilizing temperature without cooling below the pearlite point A. . The temperature is equalized in the furnace and the casting is kept at this temperature for at least 10 h (practically unlimited upwards).
- the destabilization temperature is between 92 and 1000 C, depending on the C content and other alloy additives such as Cu, Ni etc.
- the austenite is homogenized by diffusion processes to such an extent that a martensitic transformation is possible. Controlled cooling after removal from the destabilization furnace converts the austenite to martensite.
- the cooling rate between the destabilization temperature and the bainitic nose B of the time-temperature conversion diagram shown in "FIG. 3 must be so great that the bainitic nose B (intermediate stage structure) is not touched. In the case of alloy 15-3, it corresponds to C 3 % approx. 25 C / min
- the semicolon cooling curve intersects the breakpoint lines A_ and A., passes through the austenite and carbide area A + C and runs away from the pearlite area F + C.
- the martensite starting line is identified by the reference symbol Mö.
- Example 2 Alloy DIN G-X 300 CrMo 27 1 After solidification, the casting is removed from the casting mold at a temperature of 800 to 1150 C and placed directly in an oven which is preheated to the destabilizing temperature of 1020 to 1080 C. The temperature is equalized in this furnace and the casting is kept at this temperature for at least 8 hours (no upper limit). During the holding period, the austenite is homogenized by the diffusion to such an extent that a martensitic transformation is possible. By controlled cooling, which must correspond to the desired structure, i.e. with a pearlite and bainite free structure of approx. 32 C / min., the austenite is converted into martensite without the elimination of secondary carbides.
- the macro hardness reaches values of approximately 60 to 62 HRc, the microhardness of the matrix is approximately 700 to 900 HVm (25 g). After subsequent tempering, the macro hardness values for this alloy are 62 to 65 HRc and the micro hardness of the matrix between 800 and 950 HVm (25 g).
- the residual austenite content after hardening is approximately the same as in Example 1.
- Example 3 A DIN GX 300 CrMo 15 3 alloy was melted in an induction furnace (50 kg) and poured into a GG mold. Immediately after solidification - surface temperature approx. 1000 to 1100 C - the castings were used directly in an oven preheated to 960 C The individual samples were then removed after holding times of 1, 2, 3, 4, 5, 8, 12, 16, 24, 36 and 48 hours and cooled in still air.
- this test stick rotates about its own axis (20 rpm) and at the same time moves back and forth over a fresh cloth with abrasive - garnet (calcium aluminum silicate) or Al ? 0_, among other things in certain grain size. In our case it was 100 um garnet.
- the test rod is loaded with a weight of 6.2 kg. The test takes 7 minutes, with a distance of 12.80 m in length. As a measure of the wear resistance di the weight loss of the sample. Each sample was tested twice. The best result in the wear test using the pin test was achieved after a holding time of 24 hours with a loss of 31 mg of wear. Wear tests with conventionally heat-treated similar alloys resulted in a loss of wear of 35 mg.
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Abstract
Jusqu'a ce jour les pieces metalliques en alliage de fonte Fe/Cr destinees a etre exposees a l'usure dont la masse fondamentale presentait un caractere martensitique, contenaient sans exception des depots de carbures secondaires; ceci etait du au fait que ces pieces, une fois coulees, etaient d'abord refroidies a temperature ambiante et soumises seulement par la suite au conditionnement a haute temperature en vue de leur trempe. Par contre, les pieces metalliques destinees a etre exposees a l'usure obtenues selon l'invention ne presentent pratiquement pas de depots de carbures secondaires, ceci se realise de la facon suivante: le demoulage des noyaux moules se fait immediatement apres-solidification et ceci sans refroidissement au-dessous du point perlite AC1; puis, en vue de destabiliser l'austenite, l'on maintient pendant au moins 5 heures une temperature qui se trouve au-dessus du point perlite AC1; par la suite, l'on abaisse la temperature tres progressivement, tout en evitant cependant la formation de perlite et de bainite, jusqu'a temperature ambiante. Il ne s'elimine pratiquement pas de carbures secondaires, qui eux deteriorent les proprietes physiques des pieces en question. Les pieces obtenues selon l'invention sont de qualite amelioree et plus reguliere et presentent une meilleure resistance a la deformation, tout en ayant une resistance a l'usure identique.Hitherto the metal parts of Fe / Cr cast iron alloy intended to be exposed to wear, the fundamental mass of which exhibited a martensitic character, contained without exception deposits of secondary carbides; this was due to the fact that these pieces, once cast, were first cooled to room temperature and only subjected thereafter to high temperature conditioning for their quenching. On the other hand, the metal parts intended to be exposed to the wear obtained according to the invention show practically no deposits of secondary carbides, this is carried out in the following way: the demolding of the molded cores is done immediately after solidification and this without cooling below the perlite point AC1; then, in order to destabilize the austenity, a temperature which is above the perlite point AC1 is maintained for at least 5 hours; thereafter, the temperature is lowered very gradually, while avoiding the formation of pearlite and bainite, until room temperature. There is practically no removal of secondary carbides, which deteriorate the physical properties of the parts in question. The parts obtained according to the invention are of improved and more regular quality and have better resistance to deformation, while having an identical wear resistance.
Description
GEORG FISCHER AKTIENGESELLSCHAFT, SchaffhausenGEORG FISCHER AKTIENGESELLSCHAFT, Schaffhausen
(2030/FES)(2030 / FES)
Verfahren zur Herstellung von Verschleissteilen aus weisserstarrtem, legiertem ChromgusseisenProcess for the production of wear parts made of white solid alloyed chrome cast iron
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Ver¬ schleissteilen aus weisserstarrtem, legiertem Chromgusseisen mit martensitischer Grundmasse sowie ein Erzeugnis nach diesem Ver¬ fahren.The invention relates to a process for the production of wear parts from white-solid, alloyed chrome cast iron with a martensitic base material and to a product according to this process.
Weisserstarrte Chromgusseisen-Legierungen sind nach der Abkühlung von der Giesstemperatur auf Raumtemperatur vorwiegend austeni- tisch mit je nach Kohlenstoff- und Chromgehalt zahlreichen eutektischen bzw. Primär-Karbiden erstarrt. Durch Aufheizung auf Temperaturen zwischen 900 bis 1100° C während 0,5 bis 8 Stunden wird der Austenit durch die Ausscheidung von Cr, Mo, Fe und C in Form von Sekundär-Karbiden entstabilisiert und beim erneuten Abkühlen auf Raumtemperatur wird der Austenit in Martensit um¬ gewandelt. Bei dieser konventionellen Behandlung wird allerdings nach Diesburg und Borik (Symposium on Materials for the Mining Industry, Vail, Colorado, 30./31. Juli 1974) durch die Sekundär¬ karbidausscheidungen die Bruchzähigkeit bis zu 35 % und die Biegezähigkeit (K __., _-) bis zu 40 % gesenkt, ohne eine Verbesserung der Verschleissfestigkeit zu erzielen.After cooling from the casting temperature to room temperature, white-solidified chrome cast iron alloys are predominantly solidified with numerous eutectic or primary carbides depending on the carbon and chromium content. By heating to temperatures between 900 and 1100 ° C for 0.5 to 8 hours, the austenite is destabilized by the precipitation of Cr, Mo, Fe and C in the form of secondary carbides, and when it is cooled again to room temperature, the austenite changes to martensite ¬ changed. With this conventional treatment, however, according to Diesburg and Borik (Symposium on Materials for the Mining Industry, Vail, Colorado, July 30/31, 1974) the secondary carbide precipitations cause the fracture toughness up to 35% and the flexural toughness (K __., _-) reduced by up to 40% without achieving an improvement in wear resistance.
_OMPI
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zu schaffen, mittels welcher auf wirtschaftliche Weise die Zähig keit von Verschleissteilen aus weisserstarrtem, legiertem Chr gusseisen mit martensitischer Grundmasse ohne Beeinträchtigun der Verschleissfestigkeit erhöht werden kann._OMPI The invention has for its object to provide a method by means of which the toughness of wearing parts made of white solid, alloyed cast iron with a martensitic matrix can be increased in an economical manner without impairing the wear resistance.
Erfindungsgemäss wird dies durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches erreicht. Gerade weil Sekundärkarbidaus¬ scheidungen vermieden werden können, kann die Zähigkeit bedeu tend erhöht werden. Die Verschleissfestigkeit verringert sich dabei nicht.According to the invention this is achieved by the characterizing features of the main claim. Precisely because secondary carbide deposits can be avoided, the toughness can be significantly increased. The wear resistance does not decrease.
Durch die Einsparungen an Energie für Aufheizung von Raumtemp ratur auf Entstabilisierungstemperatur, welche je nach Legie- rungszusammen setzung zwischen 160 und 200 kcal/kg Guss liege können die Verschleissteile wirtschaftlich hergestellt werden Nicht weniger wichtig ist die Senkung der Umweltbelastung dur die Wärmeabstrahlung beim Abkühlen der Abgüsse in der Fabrika tionshalle.Thanks to the energy savings for heating the room temperature to the destabilization temperature, which, depending on the alloy composition, lies between 160 and 200 kcal / kg cast iron, the wearing parts can be manufactured economically. It is no less important to reduce the environmental impact due to the heat radiation when the castings cool down in the production hall.
Die Entstabilisierungstemperatur beträgt vorzugsweise 900 bis 1080 C, mit einer Haltezeit bei dieser Temperatur von vorzug weise mindestens 8 Stunden. Die verwendeten Giessformen könne Kokillen sein.The destabilization temperature is preferably 900 to 1080 C, with a holding time of preferably at least 8 hours at this temperature. The molds used could be molds.
Bei dieser erfindungsgemässen, direkten Wärmebehandlung werde die thermodynamisehen Bedingungen für die Ausscheidung der Se kundärkarbide nicht erfüllt. Die Entropie der weisserstarrten Chromgusseisen-Legierungen ist beim Erreichen der Härtetemper tur durch Abkühlen im wesentlichen anders als durch Aufheizen Es werden keine energetischen oder Konzentrations-Spitzen als Keimpunkte für zukünftige Sekundärkarbide im Austenit gebilde Der Austenit wird nicht mit Kohlenstoff und Legierungselement auf ein derart hohes Mass übersättigt und die eventuell auf¬ tretenden Seigerungen werden durch längere Haltezeiten bei de Härtetemperatur weitgehend ausgeglichen. Das erfindungsgemässWith this direct heat treatment according to the invention, the thermodynamic conditions for the precipitation of the secondary carbides are not met. The entropy of the white solid chromium cast iron alloys is essentially different when the hardness temperature is reached by cooling than by heating.No energetic or concentration peaks are formed as seed points for future secondary carbides in the austenite.The austenite is not so high with carbon and alloying element oversaturated and the segregations that may occur are largely compensated for by longer holding times at the hardening temperature. According to the invention
•^UR • ^ UR
OO
Λ*. WI
Verfahren liefert Verschleissteile mit einer martensitischen Grundmasse bzw. Matrix, praktisch frei von Sekundärkarbidaus¬ scheidungen.Λ * . WI The process supplies wear parts with a martensitic matrix or matrix, practically free of secondary carbide deposits.
Mit dem Verfahren sind Verschleissteile mit einem Volumenan¬ teil an Sekundärkarbidausscheidungen von weniger als 1% möglich.With the method, wear parts with a volume fraction of secondary carbide precipitates of less than 1% are possible.
Besonders gute (gleichrnässigere und verbesserte Qualität und Senkung des Bruchrisikos) Verschleissteile haben einen C-Ge- halt von^2,3 % und einen Cr-Gehalt von * θ %. Weitere vor¬ teilhafte Zusammensetzungen ergeben sich aus den Ansprüchen 8 bis 10.Particularly good (more uniform and improved quality and reduction of the risk of breakage) wearing parts have a C content of ^ 2.3% and a Cr content of * θ%. Further advantageous compositions result from claims 8 to 10.
Der Unterschied zwischen konventionellen und erfindungsgemässen Verschleissteilen zeigt sich am auffälligsten bei der Gegen¬ überstellung der elektronenmikroskopischen Aufnahmen der ent¬ sprechenden metallurgischen Schliffe:The difference between conventional and inventive wearing parts is most striking when the electron microscopic images of the corresponding metallurgical sections are compared:
Fig. 1 zeigt die in der martensitischen Grundmasse eines konventionell wärmebehandelten Verschleissteiles ent¬ haltenen zahlreichen Sekundärkarbidausscheidungen, welche beim erfindungsgemässen Verschleissteil (Fig. 2) praktisch fehlen.1 shows the numerous secondary carbide precipitates contained in the martensitic matrix of a conventionally heat-treated wearing part, which are practically missing in the wearing part according to the invention (FIG. 2).
Eigene Untersuchungen zeigen, dass die erfindungsgemässen Ver¬ schleissteile bei einem Cr-Gehalt von 15 bis 28 % eine Härte von 60 bis 65 HRc und eine Mikrohärte der Matrix bis zu 1000 HVm (25 g) aufweisen. Die Laborverschleissversuche zeigen, dass die erfindungsgemässen Verschleissteile im sekundärkarbid- losen Zustand den gleichen oder günstigeren Verschleisswider- stand als konventionell wärmebehandelte Verschleissteile be¬ sitzen.Our own investigations show that the wearing parts according to the invention have a hardness of 60 to 65 HRc and a microhardness of the matrix of up to 1000 HVm (25 g) with a Cr content of 15 to 28%. The laboratory wear tests show that the wear parts according to the invention in the secondary carbide-free state have the same or more favorable wear resistance than conventionally heat-treated wear parts.
Besonders geeignete Chromgusseisen-Legierungen sind die folgen¬ den Werkstoffe:The following materials are particularly suitable chromium cast iron alloys:
.OMPI ö
% C % Cr % Ni % Mo % Cu . OMPI ö % C% Cr% Ni% Mo% Cu
G-X 300 -CrNiSi 952 2,5-3,5 8-10 4,5-6,5 bis 0,5G-X 300 -CrNiSi 952 2.5-3.5 8-10 4.5-6.5 to 0.5
2,5-3,5 9-11 2 -3 bis 1,0 bis 32.5-3.5 9-11 2 -3 to 1.0 to 3
G-X 300 CrMo 153 2,3-3,6 14-17 1-3G-X 300 CrMo 153 2.3-3.6 14-17 1-3
G-X 300 CrMo 1521 2,3-3,6 14-17 0,8-1,2* 1,8-2,5G-X 300 CrMo 1521 2.3-3.6 14-17 0.8-1.2 * 1.8-2.5
2,3-3,6 14-17 bis 3 bis 12,3-3,6 14-17 to 3 to 1
G-X CrMoNi 2021 2,3-3,0 18-22 0,8-1,2* 1,4-2,0G-X CrMoNi 2021 2.3-3.0 18-22 0.8-1.2 * 1.4-2.0
G-X 260 Cr 27 2,3-3,0 23-28 bis 1,2 bis 1G-X 260 Cr 27 2.3-3.0 23-28 to 1.2 to 1
G-X 300 CrMo 271 2,5-3,6 27-30 bis 1,2 bis 1G-X 300 CrMo 271 2.5-3.6 27-30 to 1.2 to 1
* Ni kann durch Cu ersetzt werden. Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispie- len näher erläutert.* Ni can be replaced by Cu. The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments.
Beispiel 1: Legierung 15-3 (DIN G-X 300 CrMo 15 3) Nach dem Erstarren wird der Abguss bei einer Auspacktemperat von 900 bis 1150 C der Giessform entnommen und direkt ohne Abkühlung unter den Perlitpunkt A, in einen auf die Entstabil sierungstemperatur vorgeheizten Ofen chargiert. Im Ofen wird die Temperatur ausgeglichen und der Abguss während mindesten 10 h (nach oben praktisch unbegrenzt) bei dieser Temperatur gehalten. Die Entstabilisierungstemperatur liegt zwischen 92 und 1000 C, je nach C-Gehalt und anderen LegierungsZusätze wie Cu, Ni u.a. Während der Haltezeit wird der Austenit durc Diffusionsvorgänge so weit homogenisiert, dass eine martensi tische Umwandlung möglich wird. Durch die gesteuerte Abkühlu nach Herausnehmen aus dem Entstabilisierungsofen wird der Austenit in Martensit umgewandelt. Die Abkühlungsgeschwindig keit zwischen Entstabilisierungstemperatur und bainitischer Nase B des in "Fig. 3 dargestellten Zeit-Temperatur-Umwandlun schaubildes muss so gross sein, dass die bainitische Nase B (Zwischenstufegefüge) nicht berührt wird. Bei der Legierung 15-3 entspricht sie bei C 3 % ca. 25 C/min. Die strichpunkt te Abkühlungskurve schneidet die Haltepunktlinien A_ und A. , durchläuft das Austenit und Karbide-Gebiet A+C und verläuft
entfernt vom Perlit-Gebiet F+C. Mit dem Bezugszeichen Mö ist die Martensit-Startlinie bezeichnet.Example 1: Alloy 15-3 (DIN GX 300 CrMo 15 3) After solidification, the casting is removed from the casting mold at a unpacking temperature of 900 to 1150 C and charged directly into an oven preheated to the destabilizing temperature without cooling below the pearlite point A. . The temperature is equalized in the furnace and the casting is kept at this temperature for at least 10 h (practically unlimited upwards). The destabilization temperature is between 92 and 1000 C, depending on the C content and other alloy additives such as Cu, Ni etc. During the holding time, the austenite is homogenized by diffusion processes to such an extent that a martensitic transformation is possible. Controlled cooling after removal from the destabilization furnace converts the austenite to martensite. The cooling rate between the destabilization temperature and the bainitic nose B of the time-temperature conversion diagram shown in "FIG. 3 must be so great that the bainitic nose B (intermediate stage structure) is not touched. In the case of alloy 15-3, it corresponds to C 3 % approx. 25 C / min The semicolon cooling curve intersects the breakpoint lines A_ and A., passes through the austenite and carbide area A + C and runs away from the pearlite area F + C. The martensite starting line is identified by the reference symbol Mö.
Nach dieser Wärmebehandlung erreicht man eine Makrohärte von ca. 60 bis 65 HRc und eine Mikrohärte der Grundmasse HVm (25 g) von ca. 700 bis .50. Der Anteil des Restaustenits liegt bei mikroskopischer Bestimmung bei ca. 10 bis 20 %., bei diffraktografischer Bestimmung nach Khim bei ca. 35 %. Durch Anlassen kann dieser Restaustenit-Anteil weiter reduziert wer¬ den.After this heat treatment, a macro hardness of approx. 60 to 65 HRc and a micro hardness of the basic mass HVm (25 g) of approx. 700 to .50 are achieved. The proportion of residual austenite is approx. 10 to 20% for microscopic determination and approx. 35% for Khim diffractographic determination. This residual austenite content can be further reduced by tempering.
Beispiel 2: Legierung DIN G-X 300 CrMo 27 1 Nach dem Erstarren wird der Abguss bei einer Temperatur von 800 bis 1150 C der Giessform entnommen und direkt in einen Ofen, welcher auf die Entstabilisierungstemperatur von 1020 bis 1080 C vorgeheizt ist, gesetzt. In diesem Ofen wird die Temperatur ausgeglichen und der Abguss während mindestens 8 h (keine Begrenzung nach oben) bei dieser Temperatur gehalten. Während der Haltezeit wird der Austenit durch die Diffusion so weit homogenisiert, dass eine martensitische Umwandlung möglich wird. Durch gesteuerte Abkühlung, welche dem gewünschten Ge¬ füge entsprechen muss, d.h. bei perlit- und bainitfreiem Ge¬ füge ca.32 C/min., wird der Austenit, ohne Ausscheidung von Sekundärkarbiden, in Martensit umgewandelt.Example 2: Alloy DIN G-X 300 CrMo 27 1 After solidification, the casting is removed from the casting mold at a temperature of 800 to 1150 C and placed directly in an oven which is preheated to the destabilizing temperature of 1020 to 1080 C. The temperature is equalized in this furnace and the casting is kept at this temperature for at least 8 hours (no upper limit). During the holding period, the austenite is homogenized by the diffusion to such an extent that a martensitic transformation is possible. By controlled cooling, which must correspond to the desired structure, i.e. with a pearlite and bainite free structure of approx. 32 C / min., the austenite is converted into martensite without the elimination of secondary carbides.
Die Makrohärte erreicht Werte von ca. 60 bis 62 HRc, die Mikro¬ härte der Matrix beträgt ca. 700 bis 900 HVm (25 g) . Nach einem nachträglichen Anlassen liegen die Makrohärtewerte für diese Legierung bei 62 bis 65 HRc und die Mikrohärte der Mat¬ rix zwischen 800 und 950 HVm (25 g) .The macro hardness reaches values of approximately 60 to 62 HRc, the microhardness of the matrix is approximately 700 to 900 HVm (25 g). After subsequent tempering, the macro hardness values for this alloy are 62 to 65 HRc and the micro hardness of the matrix between 800 and 950 HVm (25 g).
Der Restaustenitanteil nach dem Härten liegt etwa gleich hoch wie im Beispiel 1.The residual austenite content after hardening is approximately the same as in Example 1.
Beispiel 3: Eine DIN G-X 300 CrMo 15 3 Legierung wurde in einem Induktionsofen (50 kg) eingeschmolzen und in eine GG- Kokille abgegossen. Sofort nach dem Erstarren - Oberflächen-
temperatur ca. 1000 bis 1100 C - wurden die Abgüsse direkt einem auf 960 C vorgeheizten Ofen eingesetzt. Die einzelnen Proben wurden dann nach HalteZeiten von 1, 2, 3, 4, 5, 8, 12 16, 24, 36 und 48 h herausgenommen und an ruhender Luft abge kühlt.Example 3: A DIN GX 300 CrMo 15 3 alloy was melted in an induction furnace (50 kg) and poured into a GG mold. Immediately after solidification - surface temperature approx. 1000 to 1100 C - the castings were used directly in an oven preheated to 960 C The individual samples were then removed after holding times of 1, 2, 3, 4, 5, 8, 12, 16, 24, 36 and 48 hours and cooled in still air.
Für die Verschleissprüfung wurden aus dem Probestab (0 40 mm mit Hilfe der elektroerosiven Bearbeitung je zwei Stäbe (0 6 mm und Länge ca. 30 mm) herausgearbeitet und nachträglich ge schliffen.For the wear test, two rods (0 6 mm and length approx. 30 mm) were machined from the test rod (0 40 mm with the aid of electroerosive machining) and subsequently ground.
Bei dem Test rotiert dieser Probestab um die eigene Achse (20 Upm) und bewegt sich gleichzeitig vorwärts und zurück üb einem frischen Tuch mit Abrasionsmittel - Granat (Calcium- Aluminium-Silikat) oder Al?0_, u.a. in bestimmter Korngrösse. In unserem Fall war es Granat 100 um. Während des Versuches wird der Probestab mit einem Gewicht von 6,2 kg belastet. De Versuch dauert 7 min., wobei eine Strecke von 12,80 m Länge gefahren wird. Als Massstab für den Verschleisswiderstand di der Gewichtsabtrag der Probe. Jede Probe wurde zweimal ge¬ testet. Das beste Resultat bei der Verschleissprüfung mit Hilfe des Pin-tests wurde nach einer Haltezeit von 24 Stunde und zwar mit 31 mg Verschleissverlust erreicht. Verschleiss- versuche mit konventionell wärmebehandelten ähnlichen Legie¬ rungen lagen bei 35 mg Verschleissverlust.
In the test, this test stick rotates about its own axis (20 rpm) and at the same time moves back and forth over a fresh cloth with abrasive - garnet (calcium aluminum silicate) or Al ? 0_, among other things in certain grain size. In our case it was 100 um garnet. During the test, the test rod is loaded with a weight of 6.2 kg. The test takes 7 minutes, with a distance of 12.80 m in length. As a measure of the wear resistance di the weight loss of the sample. Each sample was tested twice. The best result in the wear test using the pin test was achieved after a holding time of 24 hours with a loss of 31 mg of wear. Wear tests with conventionally heat-treated similar alloys resulted in a loss of wear of 35 mg.
Claims
1. Verfahren zur Herstellung von Verschleissteilen aus weiss¬ erstarrtem, legiertem Chromgusseisen mit martensitischer Grundmasse mittels einer Giessform, dadurch gekennzeichnet, dass man den Abguss unmittelbar nach dem Erstarren der Giessform entnimmt, ohne Abkühlung unter den Perlitpunkt A, zwecks EntStabilisierung des Austenits während mindestens fünf Stunden bei einer Temperatur hält, welche über dem Perlitpunkt A, liegt und danach möglichst langsam, jedoch unter Vermeidung der Bildung von Perlit und Bainit auf Raumtemperatur abkühlt.1. A process for the production of wear parts from white solidified, alloyed chrome cast iron with a martensitic base mass by means of a casting mold, characterized in that the casting is removed immediately after the casting mold has solidified, without cooling below the pearlite point A, for the purpose of destabilizing the austenite for at least five Hours at a temperature which is above the pearlite point A, and then cools as slowly as possible, but avoiding the formation of pearlite and bainite to room temperature.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entstabilisierungstemperatur über 800 C liegt.2. The method according to claim 1, characterized in that the destabilization temperature is above 800 C.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ddiiee EErn.tstabilisierungstemperatur zwischen 900 und 1080 C liegt.A method according to claim 2, characterized in that the stabilization temperature is between 900 and 1080 C.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Haltezeit bei der Entstabilisierungs¬ temperatur mindestens 8 Stunden beträgt. Method according to one of claims 1 to 3, characterized gekenn¬ characterized in that the holding time at the destabilization temperature is at least 8 hours.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Giessform eine Kokille gewählt wird.5. The method according to claim 1, characterized in that a mold is selected as the casting mold.
6. Verschleissteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenanteil an Sekundärkarbidausscheidungen6. Wear part according to claim 1, characterized in that the volume fraction of secondary carbide precipitates
^1 % ist.^ 1% is.
7. Verschleissteil nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Gehalt von. 2,3 % C und ^30 % Cr.7. wearing part according to claim 6, characterized by a content of. 2.3% C and ^ 30% Cr.
8. Verschleissteil nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch die folgenden Legierungsbestandteile:8. Wear part according to claim 7, characterized by the following alloy components:
2,5-3,5 % C 8-11 _ Cr; 2-6,5 % Ni; 3,5 % Cu und 0,5-1 % Mo.2.5-3.5% C 8-11 _ Cr; 2-6.5% Ni; 3.5% Cu and 0.5-1% Mo.
9. Verschleissteil nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch die folgenden Legierungsbestandteile:9. Wear part according to claim 7, characterized by the following alloy components:
2,3-3,6 % C; 14-17 % Cr; 0,5-3 % Ni und 0,5-3 % Mo.2.3-3.6% C; 14-17% Cr; 0.5-3% Ni and 0.5-3% Mo.
10. Verschleissteil nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch die folgenden Legierungsbestandteile: 2,3-3,6 % C; 18-30 % Cr; 0,5-1,2 % Ni und 1-2 % Mo.10. Wearing part according to claim 7, characterized by the following alloy components: 2.3-3.6% C; 18-30% Cr; 0.5-1.2% Ni and 1-2% Mo.
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