SE508872C2 - Pulvermetallurgiskt framställt stål för verktyg, verktyg framställt därav, förfarande för framställning av stål och verktyg samt användning av stålet - Google Patents

Description

2 Pl253 508 872 KORT REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ändamålet med uppfinningen är att tillfredsställa ovan nämnda behov. Detta kan uppnås genom att uppfinningen kännetecknas av vad som anges i de efterföljande patentkraven.

Utan att binda uppfinningen vid någon speciell teori, skall de olika legeringsämnenas och de olika strukturbeståndsdelarnas betydelse för att den önskade egenskapsprofilen skall kunna uppnås, närmare förklaras. Beträffande procenthalter avses alltid víkts-% då det gäller legeringshalter och volym-% då det är fråga om strukturbeståndsdelar, om ej annat sägs.

Kol och kväve Kol och kväve skall förekomma i en halt av minst 1.4 % och högst 1.6 %, företrädesvis minst 1.44 % och högst 1.56 %, nominellt 1.5 %. Normalt uppgår kvävehalten till max 0.1 %, men genom den pulvermetallurgiska tillverkningstekniken är det rnöjligt att lösa in ända upp till ca 1 % kväve, om kolhalten är så låg att den totala halten av kol och kväve är 1.4-1.6 %. En variant av stålet kännetecknas därför av att stålet innehåller en hög halt kväve, max 1.0 %, t ex 03-1 .0 % N, vilket kan åstadkommas genom fastfasnitrering av framställt pulver, varvid kvävet kan ersätta kol i de ltårdämnen som skall ingå i stålet i det färdiga verktyget. 40-60 % av kolet och kvävet skall sålunda iir-gu i oupplösta ltårdättinen av MX-typ, dvs priniärkarbider eller karbonitrider, där M är huvudsakligen vanadin och X är kol och/eller kväve, medan resten väsentligen återfinnas löst i grundmassan eller återfinns som utskilda hårdämnen. Lägre halter än 1.4 % av kol + kväve ger inte tillräcklig hårdhet och slitstyrka, medan högre halter än 1.6 % kan medföra sprödhetsproblem.

Mangan Mangan finns i halter som är nomiala för denna typ av stål, dvs från minst 0.1 % upp till max ca 0.6 %. Den nominella manganhalten är ca 0.3 %.

Kisel Kisel finns i en halt av minst 0.1 % och kan i en kisellegerad variant förekomma i halter upp till ca 1% eller max 1.2 %, men normalt iimehåller stålet inte mer än 0.6 % kisel eller nominellt ca 0.5 % kisel.

Svavel Svavel förekommer normalt inte mer än som förorening i stålet, dvs max 0.03 %. För att förbättra stålets skärbarhet kan dock upp till 0.3 % svavel tillsättas i en svavellegerad variant. I detta fall innehåller stålet 0.1-0.3 % svavel. l5 25 508 872 Krom Krom skall finnas i en minsta halt av 3.5 % för att stålet skall få tillräcklig liärdbarhet.

Halten krom får dock inte överstiga 4.3 %. Vi högre halter finns risk, särskilt vid förhållandevis låga upplösningstemperaturer, att existerande kroinkarbider i stålet inte upplöses. De kromkarbider det härvid är fråga om är av typ M7C3 och M23C6, vilka inte är önskvärda. Dessutom kan den enligt uppfinningen önskade utskilj ningen av MzC- karbider eller motsvarande i den niartensit som bildas vid avkylningen från anlöpnings- temperaturen påverkas negativt av kromhalten, då restaustenit omvandlas till iiiartensit.

Vid höga kromhalter finns risk för att restaustenithalten blir högre än vad som är önskvärt. Förutom att restausteniten påverkar utskiljningen av MzC-karbider eller motsvarande är den även i sig själv icke önskvärd, eftersom den nedsätter hårdheteii, vilket vid verktygets användning kan medföra plastisk deformation av t.ex. kanter eller eggar på verktyg.

Molybden och volfram Molybden och volfrain skall vardera ingå i en minsta halt av 1.5 % och en liögsta halt .n 3 %, företrädesvis vardera l.8-2.8 %, lämpligen 2.1-2.7 %, iioniiiiellt 2.5 %, dock au Wu, = % W + 2 x % Mo skall vara minst 6 och högst 9, företrädesvis minst 6.5 och högst 8.5, lämpligen minst 7 och högst 8, noininellt 7.5. Den minsta halten av Wu] kriixs för att få önskad utskiljning av MzC-karbider eller motsvarande (nitrider, karbonitridcr) vid den högtemperaturanlöpning som skall beskrivas i det följande, medan den maximala halten är vald för att undvika bildandet av primära MóC-karbider, dvs W, Mo- karbider, som inte är önskvärda enligt uppfinningen. Genom att på detta sätt iiiaxiiiiera den totala halten av molybden och volfram kan halten MóC-karbider och niotsvaraiide niaximeras till 2 %, företrädesvis max l %. I själva verket förekommer normalt inte några iakttagbara MóC-karbider eller motsvarande i stålet enligt uppfinningen.

Vanadin Vanadin skall förekomma i en minsta halt av 3.5 % för att stålet skall få önskad slitstyrka genom hög halt av MC-karbider eller motsvarande karbonitrider. Högsta halten får uppgå till 4.5 %. Är vanadinhalten högre blir segheten för låg. Övriga karbid- och nitridbildare Förutom de nämnda karbid- och nitridbildarna, samtjärn, innehåller stålet enligt uppfinningen icke några avsiktligt tillsatta karbid- eller iiitridbildare. Den totala halten av niob, tantal, titan, zirkon och aluminium jämte eventuella ytterligare starka karbid- och/eller nitridbildare uppgår till totalt max 1.0 %. l5 25 35 508 872 Kobolt Kobolt är ett grundämne som generellt ökar stålets hårdhet. Det tillsätts inte avsiktligt i stålet enligt uppfinningen men kan förekomma som ingrediens i använda råvaror, särskilt då stålet tillverkas i anläggningar med övervägande tillverkning av snabbstål, och kan tillåtas i halter upp till max 1 %. Övriga element Stålet enligt uppfinningen bör för övrigt inte innehålla några ytterligare, avsiktligt tillsatta legeringsämnen. Koppar får förekomma i en mängd upp till max 0.3 %, tenn i upp till max 0.1 %, bly till upp till 0.005 %. Totalt får dessa och övriga ämnen i stålet, bortsett från järn, uppgå till max 0.5 %.

Stålets tillverkning och behandling samt dess mikrostruktur En sniälta bereds med den uppfinningseiiliga legeringssanimaiisättiiingeii. En smältastråle slås sönder till mycket små droppar med hjälp av en iiiertgas, som kan vara argon eller kväve. I synnerhet om stålet skall kvävelegeras används kvävgas. Dropparna kyls under fall i inertgasen och stelnar till ett fint pulver. Sanimansättiiingeii i varje pulverkorn blir mycket homogen, eftersom segriiigar inte hinner utbildas under stelniiigsförloppet. Dock finns i pulverkornen utskilda priniärkarbider, eller karbonitrider i det fall pulverkornen innehåller en hög kvåvehalt. Ca liälften eller 40-60 % av den samlade mängden kol och kväve återfinns som MC-karbider, där M står för vanadin, eller motsvarande karbonitrider. Dessa karbider eller karbonitrider har en partikelstorlek som inte överstiger 3 uni och minst 90 % av den samlade mängden av dessa hårdämnen ligger inom storleksintervallet 0.1-3 uni.

Pulvret siktas och satsas i plåtkapslar, som gasevakueras och försluts, varefter kapslarna med innehåll först kallkompakteras och därefter utsätts för het isostatisk pressning, så kallad HIP-ning, vid en temperatur över 900°C, normalt inom intervallet 900-l200°C, och ett tryck över 90 MPa, normalt inom intervallet 90-150 MPa. Därefter smids och valsas materialet till önskad form och dimension på konventionellt sätt. Efter avslutad varmbearbetning mjukglödgas materialet vid en temperatur av ca 900°C och får därefter långsamt svalna.

Materialet levereras i mjukglödgat tillstånd till verktygstillverkare av olika inriktning.

Verktygstillverkare är en heterogen grupp. I symierhet kan utrustningarna för värme- behandlingeii av de färdiga verktygen variera i hög grad, vilket har att göra med sådana faktorer som verktygstillverkarens specialiseringsgrad, anläggningariias ålder mm. 15 20 25 35 Speciellt kan manlskilja på anläggningar där det är möjligt och brukligt att hårda från höga upplösningstemperaturer, varmed här förstås temperaturer i området ll0O-l225°C å ena sidan och anläggningar där ugnama inte tillåter högre temperaturer än 1000- l100°C för upplösningsbehandlingen, å andra sidan. Till den förra gruppen hör i synnerhet tillverkare av snabbstålsverktyg och till den andra gruppen tillverkare av konventionella kallarbetsverktyg. Ett syfte med uppfinningen är att tillfredsställa båda dessa kategorier. Enligt den vidaste aspekten på uppfinningen härdas de framställda verktygen genom upplösningsbehandling vid en temperatur mellan 1000-l225°C följd av forcerad kylning till under 500°C för att undvika bildandet av perlit och/eller bainit, varefter kylningen kan fortsätta i långsammare takt genom kylning i luft till rums- temperatur eller åtminstone till under 50°C. Därefter anlöps materialet minst två gånger och varje gång under minst en halv timme men normalt inte under längre tid än 4 h vid varje anlöpning vid en temperatur mellan 190 och 580°C.

Resultatet med avseende på materialets mikrostruktur och därmed även på materialets mekaniska egenskaper beror på inom vilken del av nämnda intervall för upplösnings- behandling och anlöpning som man arbetar. I det första fallet - högtemperaturalternativet - kan man välja en härdningstemperatur (upplösningstemperatur) inom ett förhållandevis brett teniperaturområde, vanligen inom intervallet 1050-l250°C beroende på vilken hårdhet som önskas i slutproduktcxi efter anlöpning. För anlöpningen gäller dock ett snävare temperaturintervall för att inan skall uppnå eftersträvat sekundärhårdnande, nämligen en temperatur mellan 520 och 580°C.

Vid upplösningsbehandlingen upplöses MC-karbiderna och/eller motsvarande karbonitrider endast delvis men väsentligen alla andra karbider och nitrider helt, Upplösningsgraden av MC-karbiderna beror på temperaturen för upplösnings- behandlingen. Vid den forcerade kylningen bildas martensit, som utgör den övervägande beståndsdelen i grundmassan. I denna finns 2-15, företrädesvis 5-10 volym-% oupplösta MC-karbider eller motsvarande karbonitrider. Dock finns efter kylningen även en viss mängd restaustenit kvar. Anlöpningen vid 520-580°C, normalt vid 550 à 560°C tar sikte på att omvandla restausteniten till martensit och att åstadkomma utskiljningar av MZC- karbider och/eller motsvarande karbonitrider i martensiten. För att säkerställa att väsentligen all restaustenit omvandlas till martensit utförs anlöpningen två eller fler gånger. De utskilda MgC-karbiderna eller motsvarande har en storlek understigande 100 nm. Den typiska storleken ligger, enligt tidigare gjorda och publicerade studier, i storleksområdet 5-10 nm. De är med andra ord submikroskopiska och kan därför inte observeras med konventionella mikroskop. De ger sig emellertid till känna genom det för denna typ av utskiljningar karaktäristiska sekundärhårdiiandet genom anlöpningen, 20 25 508 872 och det kan därför implicit fastställas att MgC-karbider förekommer i stor mängd i den maitensitiska grundmassan i materialet enligt uppfinningen. Det ligger utom ramen för uppfinningsarbetet att kvantifiera mängden utskilda MgC-karbider, där M kan stå för vilken som helst karbidbildande metall i legeringen, såsom volfram, molybden, kroni, järn och vanadin, men generellt kan sägas att antalet små MzC-karbider vida överstiger t.ex. 1000 karbider/pmz. Även om andra metaller än volfram och molybden ingår i MzC-karbiderna, så utgör dessa element väsentliga ingredienser. Detta är ett av skälen till att Wcq skall vara minst 6, företrädesvis minst 6.5 och lämpligen minst 7 % i stålet.

Förutom oupplösta MC-karbider och/eller motsvarande karbonitrider och de sekundärutskilda MgC-karbiderna och/eller karbonitriderna innehåller det anlöpta materialet väsentligen inte några ytterligare karbider. Sålunda saknas kromkarbider och MóC-karbider förekommer inte heller i observerbar grad.

Vid lågtemperaturalternativet sker upplösningsbehandlingen vid en temperatur mellan 1000 och l100°C, medan anlöpningen typiskt utförs vid en temperatur niellan 190 och 250°C, mer bestämt mellan 190 och 220°C. Upplösningsbehandlingen motsvarar den för upplösningsbehandlingen vid högternperaturalternativet, inom den lägre delen av det vidare intervall som ovan nämnts, vilket innebär att man får en väsentligen total upplösning av alla karbider utom MC-karbiderna och en mindre upplösning av de senare. Avkylningen sker på samma sätt som i föregående alternativ. Anlöpiiiitgeii utförs två eller fler gånger under minst en halv timme varje gång. Vid denna lågtemperaturanlöpning utskiljs inte MzC-karbider och man får inte heller samma markanta sekundärhårdnande. I stället utskiljs MgC-karbider, som huvudsakligen utgörs av cementit. En viss mängd restaustenit, max 20 %, företrädesvis max 15 %, omvandlas inte till martensit utan föreligger som del i grundmassan i det färdiga verktyget enligt detta alternativ. Detta nedsätter i viss grad materialets hårdhet, men å andra sidan är halten kvarvarande, oupplösta MC-karbider större än efter ltögtemperturanlöpningen, vilket förbättrar slitstyrkan. Alternativet med den lägre upplösningstemperaturen och lägre anlöpningstemperaturen kan därför vara en mer ändamålsenlig värmebehandling för vissa typer av verktyg, beroende på deras användning, eller önskvärd beroende på tillgång på ugnar med ca ll00°C som högsta möjliga temperatur.

KORT FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall i det följ ande ytterligare förklaras genom beskrivning av utförda försök och uppnådda resultat. Härvid kommer att hänvisas till bifogade ritningsfigurer, av vilka 15 20 25 Fig. l Fig. 2 Fig. 3 Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6 Fig. 7 visar hårdheten som funktion av härdningstemperaturen efter högtemperaturanlöpning hos ett stål enligt uppfinningen och hos ett referensmaterial, i visar böjhållfasthet - brottgräns - som fimktion av härdningstemperaturen hos ett stål enligt uppfinningen vid två alternativa anlöpningstemperaturer och även för ett referensmaterial, visar böjhållfastheten - rredböjning - som funktion av härdningsternperaturen för samma material och under samma förhållanden som för Fig. 2, visar förslitningen av ett antal undersökta stål, illustrerar halten MC-karbider i ett stål enligt uppfinningen och halten MC- karbider och MfiC-karbider i ett annat jämförelsematerial efter olika upplösningstemperaturer, visar mikrostrukturen hos ett stål enligt uppfinningen efter värmebehandling, och visar ett verktyg av typiskt slag, för vilket stålet enligt uppfinningen kan användas.

BESKRIVNING Av UrFöRDA FöRsöK Vid en första försöksserie framställdes sju legeringsvarianter, stål nr 1-7 i Tabell l. Av smältorna framställdes pulver enligt den teknik som beskrivits i redogörelsen för uppfinningen ovan. Pulvret fylldes i små plåtkapslar, ø 46 mm, ca 0.5 m långa.

Kapslarna tillslöts och evakuerades, varefter de med innehåll kompakterades till full täthet, innefattande het isostatisk pressning vid en temperatur av l l50°C och ett tryck av 100 MPa.

Pl253 omdumafimdm .du H .md duudmß mdwmddad. d, C08 872 a a wo a - a wo a od; do a do a mm; m; a a w; a do a o.m a dd m.o a m.o a o.o d; a a od a - a m.; a od do a o; a m; ;; a a om a od a od a od *dok a *doz a m.o o; a .m.d :m m.d do m.d o.m .md dd m.o: md m.o: md wd; o a mod od omd md omd md ood od a mm.o m.o wd; m.; w a dod od mod od dod od mod od a do; o; od; m; m a dod od m;d o.d mo; od ood od a mm.o m.o om; o; o a ;o.m od mod o.d mo; o.d ood od a dmo m.o om; m; m a mod od o;d od oo; od mod o.d a mmo m.o dd; d; d a ood od mod od oo; od ood od a om.o m.o om; m; m a ood od ood od oo; od mod od a om.o m.o o;; d; d .md dod od dod od ood od mod od md odo m.o oo.; ;.; ; dmdum umdum :ud dmdum :ud omdum :ud Umdum :ud wmdum dmdum :ud dmdum :ud -šmdafi ->;md< -ddoZ -bmd< -E52 -šmd< -fidoz -šmddd -ddoZ -šmddd ->;md< -EdoZ ->;md< -ddoZ Z 22 Ö d;>; dm U ddmdm .dmwfidudodou mw:š>od:o duo um Eu.. ...\..-8«:> wEdSwmdmE-dmm ; :uamb -n 25 Efter den heta isostatiska pressningen utsattes proverna inte för någon varmbearbetning till skillnad från vad som gäller för produktion i full skala. I stället kapades varje HIP- ade kapsel till bitar för värmebehandling enligt Tabell 2.

Tabell 2 Värmebehandlingsschema Upplösningstemperatur °C vid härdningen 1000 1050 >_a »d 00 »d ...i 50 n-I v-fl OO 3 Anlöpning 1200 1220 © @ 200°C,2x2h © © 500°C, 3 x 1 h 520°C, 3 x 1 h 540°C, 3 x 1 h 550°C, 3 x 1 h 560°C,3x1h © © 580°C, 3 x 1 h ©©©©@©©©© ©©©©©©©©© ©©©©@©©©© 600°C, 3 x l h Hårdhet och kornstorlek hos de härdade och anlöpta proverna uppmättes. Kornsttirlekcx: varierade mellan 7 och 10 um för de prov som härdats från lägst ll50°C. Hårdhetcriiu varierade beroende på kolhalten. Genom att välja kolhalten 1.5 % C erhålls en max hårdhet av ca 64 HRC efter anlöpning. Det bedömdes dock att den totala halten av molybden och volfram var något för låg för att sekundärhårdnande skall uppnås i önskad grad genom utskiljning av MzC-karbider efter högtemperaturanlöpningar vid den för sådan utskiljnirigshärdiiing optimala anlöpningstemperaturen, ca 5 60°C. Därför till- verkades för fortsatta studier en charge med riktanalysen (nominella sammansättningen) 1.50 C, 4.2 Cr, 2.5 Mo, 2.5 W, 4.0 V, normala halter av Mn och Si, rest Fe och ound- vikliga föroreningar. Den analyserade sammansättningen framgår av Tabell 1, stål nr 8. I Tabell 1 har även införts den nominella sammansättningen för ett antal jämförelse- material, stål nr 9-13.

Av stål nr 8 framställdes ca 6 ton pulver, som satsades i kapslar innehållande ca 1500 kg vardera. Kapslarna förslöts, evakuerades, kall- och hetisostat kompakterades vid en temperatur av ll50°C och ett tryck av 100 MPa, smiddes samt valsades till stänger, sus s72P” 25 10 Pl IQ Un b) 508 872 vissa ända ned till dimensionen ø ca 6.2 inin. Av dessa svarvades provstavar ined dimensionen ø 6 mm. Likadana provstavar framställdes även av stål nr 9.

Provstavarna härdades från olika upplösningstemperaturer, varierande inellan 1000 och l200°C och anlöptes 3 x 1 h vid 560°C. Resultaten framgår av Fig. 1, som visar att det väsentligt högre legerade jäinförelsestålet nr 9 hade högsta hårdhet, men att även det uppfinningsenliga stålet nr 8 erhöll en för de avsatta applikationerna tillräcklig hårdhet.

Därefter undersöktes segheten efter olika upplösningstemperaturer för stål nr 8 enligt uppfinningen efter anlöpning dels vid 560°C 3 xl h, dels efter anlöpning vid 200°C 2 x 2 h och för jäinförelseinaterialet, stål nr 9, efter samma anlöpning som vid hårdhetstesten, dvs vid 560°C, 3 x 1 h. Segheten uppmättes dels som böjhållfastliet/ brottgräns, dels som böjliållfasthet/nedböjniirg, Resultaten visas i Fig. 2 och Fig. 3.

Böjliållfasthetproverna visar att det uppfinningseiiliga stålet hade högsta seghet oberoende av upplösningstemperatur. Vidare framgår av Fig. 2 att bästa seghet efter upplösningsbehandling vid teinperaturer mellan 1050 och l200°C och högre erhölls efter liögtemperaturanlöpning, dvs enligt exemplet vid 560°C, men att efter upplösning vid lägre teinperaturer, 1000-1050°C, bästa segliet erhölls efter anlöpning inom det lägre temperaturintervallet, enligt exemplet vid 200°C.

Samma tendens illustreras även i Fig. 3, men här framgår ändå tydligare att överlägset bästa seghet erhålls med det uppfinningsenliga stålet efter högtemperaturanlöpniligen.

Vid nötningsprover användes provstavar med dimensionen ø 15 mm. Testerna utfördes enligt den metod som bland fackmän är känd som Pin on disc, dry SiOz flint paper, grain size 150 mesh, load 20 N, 2 min. Förutom stål nr 8 enligt uppfinningen och referensstålet nr 9 testades även de stål som i Tabell 1 är benäinnda stål nr 1 1, 12 och 13. Stål nr ll utgjordes av ett pulvermetallurgiskt tillverkat kallarbetsstål, stål nr 12 var ett konventionellt tillverkat snabbstål, typ M2, och stål nr 13 var ett konventionellt kallarbetsstål, typ D2. Hårdheterna är angivna i Fig. 4. Stål nr 8 enligt uppfinningen testades dels efter högtemperaturanlöpning vid 560°C, dels efter lågteiiiperaturanlöpning vid 200°C.

Vid tolkning av stapeldiagrammet i Fig. 4 gäller att nötningsnrotståiidet är proportionellt mot stapelns höjd. Bästa resultat uppnåddes alltså för stål nr 8 efter härdning från 1060°C och anlöpning 2 x 2 h vid 200°C, och därnäst bäst var stål nr 8 enligt uppfinningen härdat från 11S0°C och anlöpt 3 x 1 h vid 560°C. Likvärdig 10 20 11 Pl253 nötningsbeständighet hade kallarbetsstålet nr 13, som är ett konventionellt framställt, högkromhaltigt stål med hög halt stora kromkarbider, som befrämjar nötningsresistensen, men som i stället nedsätter andra viktiga egenskaper, i synnerhet segheten.

Slutligen undersöktes även karbidhalten i stålet enligt uppfinningen efter avkyliiing från olika upplösningstemperaturer. Som jämförelse bestämdes även karbidiinieliållet i ett känt ventilstål - stål nr 10 i Tabell 1 - med lägre kolhalt och något lägre vanadinlialt än stålet enligt uppfinningen. Den totala halten av molybden och volfram, uttryckt som Wcq, motsvarade vad som maximalt kan tillåtas enligt det vidaste Weq-intervallet enligt uppfinningen. Studien visade, Fig. 5, att endast MC-karbider kunde upptäckas i stålet enligt uppfinningen, mer bestämt mellan 5 och 10 % inom hela det testade teniperatur- området. Stål nr 10 innehöll mindre än 5 % MC-karbider men dessutom MóC-karbider efter härdning från temperaturer upp till åtminstone ca 1l50°C.

I Fig. 6 visas mikrostrukturen hos stål nr 8 enligt uppfinningen efter hårdniiig från 1 l00°C, anlöpning 3 x 1 h, 560°C. De ljusa, runda eller mer eller mindre ovala partiklarna, är oupplösta MC-karbider. Gruiidinassaii består av anlöpt niarteiisit.

Sekundårt utskiljda MgC-karbider, vilka existerar i stor mängd i den inarteiisitiska grundniassan än på grund av sin litenhet, storleksordningen 5 à 10 nin, inte synliga vid den aktuella förstoringsgradeii. l Pig. 7 visas ett verktyg, en patris g ingående i stansverktyg, för vilket stålet enligt uppfinningen med fördel kan användas.

Claims (10)

UI 15 12 Pl253 S108 872 PATENTKRAV- ' l. Pulvermetallurgiskt framställt stål för verktyg för formande och/eller klippande bearbetning, k ä n n e t e c k n at av att det har följande legeringssammansättning i vikts-%: 1.4-i.6 (c + N) max 0.6 Mn max 1.2 Si 35-43 Cr l.5-3 Mo

1. l.5-3 W, dockatt6 3.5-4.5 V max 0.3 S max 0.3 Cu max l Co totalt max 1.0 av Nb + Ta + Ti + Zr + Al totalt max 0.5 av övriga element, inklusive föroreningar samt accessoriska elenient i normala halter, rest järn.

2. Stål enligt krav l, k å n n e t e c k n at av att det innehåller minst 1.44 och högst 1.56 C + N.

3. Stål enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n at av att 40-60 % av C och N ingår i oupplösta hårdämnen av MX-typ, varmed förstår primärkarbider eller karbonitrider där M är V och X är C och/eller N.

4. Stål enligt något av kraven l-3, k ä n n e t e c k n at av att det innehåller max 0.03 S.

5. Stål enligt något av kraven l-3, k ä n n e t e c k n at av att det innehåller O.l-0.3 S.

6. Stål enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n at av att det innehåller 3.842 Cr.

7. Stål enligt något av kraven 1-6, k ä nn e te c k n at av att 6.5 <_Wcq _<_8.5, företrädesvis att 7 5 Wcq f

8. 8. Stål enligt något av kraven 1-7, k ä n n e t e c k n at av att det innehåller 38-42 V. 25 30 13 51:18 872 Ptzss

9. Verktyg framställt av ett stål med en sammansättning enligt något av kraven 1-8, k än n e t e c k n at av att verktygsmaterialet har en mikrostruktur huvudsakligen bestående av en martensitisk grundmassa och i grundmassan 2-15, företrädesvis 5-10 volym-% oupplösta hårdämnen med partikelstorleken 0.1-B um av MX-typ, där M är V och X är C och/eller N, varvid 40-60 % av legeringens innehåll av C och N är bundet till vanadin som karbider och/eller karbonitrider, samt en verksam mängd av i den inarten- sitiska grundmassan utskilda hårdämnen efter upplösningsbehandling av stålet vid en temperatur mellan 1000 och l225°C och anlöpning minst två gånger under minst 0.5 h vid en temperatur mellan 190 och 580°C.

10. Verktyg enligt krav 9, k ä n n e t e c k n at av att den rnartensitiska grundntassaii innehåller en verksam mängd hårdämnen av MgX-typ, där M är metaller tillhörande gruppen Cr, Mo, W, V och Fe, i synnerhet Mo och W, och X är C och N, med en storlek mindre än 100 nm, erhållbara genom anlöpning av stålet vid en temperatur mellan 520 och 570°C. 1 1. Verktyg enligt krav 9, k ä n n e t e c k n at av att verktygsmaterialet innehåller en verksam mängd hårdämnen av MgX-typ, där M är huvudsakligen Fe och Cr och X är C och/eller N, erhållbara genom anlöpning av stålet vid en temperatur mellan 190 och 250°C efter upplösningsbehandling vid en temperatur mellan 1000 och 1 100°C. 12. Verktyg enligt något av kraven 9-11, k ä n n e t e c k n at av att verktygsmaterialet har en hårdhet av minst 62 HRC och en böjbrottgräns av minst 5.5 kN/mmz efter härdning från en temperatur mellan 1100 och l200°C och anlöpning vid en temperatur mellan 520 och 570°C. 13. Integrerat förfarande för framställning av ett stål och ett verktyg därav, kännetecknat avatt - att man bereder en stålsmälta med en legeringssainmansättning enligt något av kraven l-8, - att man av smältan formar droppar som kyls till att bilda ett pulver av tiämnda stållegering, i vilken förekommande hårdämnen av typen MX, där M huvudsakligen är V och X är C och/eller N, utgörs av partiklar, av vilka åtminstone 90 % av den totala mängden av iiänmda liårdämiieii har en partikelstorlek mellan 0.1 och 3 pm, - att pulvret densifieras till en kropp med fullständig täthet genom ett densifierittgs- förfarande som innefattar hetisostatisk kompaktering, 20 25 14 P1 IQ (Ju u: 508 872 - att kroppen varrnbearbetas genom smidning och/eller valsning, - att man av den smidda och/eller varmvalsade produkten, efter mjukglödgning, framställer verktyget med önskad form, - att verktyget härdas genom upplösningsbehandling (austenitisering) vid en temperatur mellan 1000 och 1225°C, forcerad kylning till under 500°C och fortsatt kylning till under 50°C samt anlöpning vid en temperatur mellan 190 och 580°C, så att verktygsmaterialet erhåller en mikrostruktur enligt den kännetecknande delen av något av kraven 9-12. 14. Användning av ett stål med följ ande legeringssammansättning i vikts-%: I.4-1.6 (C + N) max 0.6 Mn max 1.2 Si 3.5-4.3 Cr l.5-3 Mo 1.5-3 W, dockatt6 3.5- 4.5 V max 0.3 S max 0.3 Cu max 1 Co totalt max 1.0 av Nb + Ta + Ti + Zr + Al totalt max 0.5 av övriga element, inklusive föroreningar saint accessoriska element i normala halter, rest järn och med en mikrostruktur huvudsakligen bestående av en martensitisk grundmassa och i grundmassan 2-15, företrädesvis 5-10 volym-% oupplösta hårdäinnen med partikelstorleken 0.l-3pm av MX-typ, där M är V och X år C och/eller N, varvid 40-60 % av legeringens innehåll av C och N är bundet till vanadín som karbider och/eller karbonitrider, samt en verksam mängd av i den martensitiska grundmassan utskilda hårdämnen efter upplösningsbehandling av stålet vid en temperatur mellan 1000 och 1225°C och anlöpning minst två gånger under minst 0.5 h vid en temperatur mellan 190 och 580°C, för verktyg för formande och/eller klippande bearbetning.