[go: up one dir, main page]

SK286758B6 - Cold work steel with high wear resistance - Google Patents

Cold work steel with high wear resistance Download PDF

Info

Publication number
SK286758B6
SK286758B6 SK862-2003A SK8622003A SK286758B6 SK 286758 B6 SK286758 B6 SK 286758B6 SK 8622003 A SK8622003 A SK 8622003A SK 286758 B6 SK286758 B6 SK 286758B6
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
cold
alloy
chromium
steel according
elements
Prior art date
Application number
SK862-2003A
Other languages
Slovak (sk)
Other versions
SK8622003A3 (en
Inventor
Werner Liebfahrt
Original Assignee
Böhler Edelstahl GmbH & Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Böhler Edelstahl GmbH & Co KG filed Critical Böhler Edelstahl GmbH & Co KG
Publication of SK8622003A3 publication Critical patent/SK8622003A3/en
Publication of SK286758B6 publication Critical patent/SK286758B6/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C33/00Making ferrous alloys
    • C22C33/02Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C33/0257Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
    • C22C33/0278Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5%
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/46Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/52Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with cobalt
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/56Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.7% by weight of carbon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

Cold work steel with high wear resistance for producing parts using powder metallurgy comprises (in wt.%): 2.21-2.64 carbon (C); 0.08-1.1 silicon (Si); 0.05-1.1 manganese (Mn); 3.71-4.69 chromium (Cr); 3.1-4.4 molybdenum (Mo); 0.14-0.3 nickel (Ni); 8.45-9.5 vanadium (V); 0.5-1.5 tungsten (W); 1.1-4.9 cobalt (Co); and accessory elements, polluting elements and as a basic element iron (Fe) in a residual amount.

Description

Vynález sa týka ocele na prácu za studená s vysokou odolnosťou proti oderu pre práškovou metalurgiou vyrábané obrobky a nástroje s vysokou húževnatosťou a pevnosťou.The invention relates to cold-working steel with high abrasion resistance for powder-metallurgical workpieces and tools with high toughness and strength.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Súčiastky a nástroje pre aplikácie na prácu za studená sa vystavujú v priebehu ďalšieho technologického vývoja stále vyššiemu a súčasne univerzálnej šiemu namáhaniu. Aby bolo možné pri nich dosiahnuť vysoké parametre pri vlastnostiach nezávisle od smeru, dá sa voliť ich výroba práškovou metalurgiou, pričom chemické zloženie zliatiny zamerané na čo najkratšie časy tuhnutia pri spôsobe výroby umožňuje ďalší nárast akosti oceľového predmetu.Components and tools for cold-working applications are subject to increasingly high and, at the same time, universal silent stress as technology evolves. In order to be able to achieve high parameters with properties independent of direction, they can be made by powder metallurgy, while the chemical composition of the alloy aimed at the shortest possible solidification times in the production process allows a further increase in the quality of the steel article.

Ocele na prácu za studená s vysokou odolnosťou proti oderu majú vo svojej štruktúre vysoký podiel v matrici uloženej tvrdej fázy, najmä karbidu, ktorý je príčinou vysokej pevnosti proti abrázii. S ohľadom na vysokú húževnatosť a tvrdosť materiálu má význam, ako je karbid vybudovaný a vlastnosti matrice, najmä ich zvýšená pevnosť.Cold-working steels with high abrasion resistance have a high fraction in the matrix of the deposited hard phase, especially carbide, which causes high abrasion resistance. In view of the high toughness and hardness of the material, the importance of how the carbide is built and the properties of the matrix, especially their increased strength, is important.

Legovaná oceľ na prácu za studená na výrobu súčastí práškovou metalurgiou, najmä nástrojov s vysokou húževnatosťou a tvrdosťou, ako aj odolnosťou proti oderu a únave materiálu je uvedená v rakúskej patentovej prihláške č. 587/2001. Materiál s týmto chemickým zložením môže mať pri zabezpečení akosti vysoké hodnoty mechanických vlastností, ale často sa zisťuje, že sa pri plnom zakalení skrz na skrz pri veľkých nástrojoch, najmä pri nízkych teplotách kalenia, na hranici zŕn vytvára povlak obsahujúci zmesové karbidy s chrómom, čím sa potenciál húževnatosti zliatiny nedá neobmedzene vyčerpať. Často by preto bola žiaduca vyššia húževnatosť materiálu výrobku a jednoduchšia technológia tepelného spracovania.Alloyed cold-working steel for the production of powder metallurgy components, in particular tools with high toughness and hardness, as well as abrasion and fatigue resistance, is disclosed in Austrian patent application no. 587/2001. A material with this chemical composition can have high mechanical properties while providing quality, but it is often found that with full turbidity through to large tools, particularly at low quenching temperatures, a coating containing mixed carbides with chromium forms at the grain boundary, thereby the potential of the alloy's toughness cannot be exhausted indefinitely. Therefore, higher toughness of the product material and simpler heat treatment technology would often be desirable.

Vychádzajúc z tohto stavu techniky je cieľom vynálezu vytvoriť oceľ na prácu za studená s vysokou odolnosťou proti oderu pre práškovou metalurgiou vyrábané obrobky a nástroje s vysokou húževnatosťou a pevnosťou, ktorá dosahuje žiaducu úroveň vlastností aj pri jednoduchšom tepelnom zušľachťovaní alebo pri nižšej kaliacej teplote.Based on this prior art, it is an object of the invention to provide a cold abrasion-resistant steel for powder metallurgy workpieces and tools with high toughness and strength, which achieves the desired level of performance even with simpler heat treatment or lower quenching temperatures.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Tento cieľ rieši oceľ na prácu za studená s vysokou odolnosťou proti oderu pre práškovou metalurgiou vyrábané obrobky a nástroje s vysokou húževnatosťou a pevnosťou obsahujúca legovacie prvky v hmotn. %: uhlík (C) 2,21 až 2,64, kremík (Si) 0,08 až 1,1, mangán (Mn) 0,05 až 1,1, chróm (Cr) 3,71 až 4,69, molybdén (Mo) 3,1 až 4,4, nikel (Ni) 0,14 až 0,3, vanád (V) 8,45 až 9,5, volfrám (W) 0,5 až 1,5, kobalt (Co) 1,1 až 4,9, ako aj sprievodné prvky síru (S) do 0,3, niób (Nb) do 0,1, dusík (N) do 0,1, hliník (Al) do 0,06, titán (Ti) do 0,01, znečisťujúce prvky fosfor (P) max. 0,029, kyslík (O) max. 0,03 a ako základný prvok železo (Fe) v zostávajúcom množstve.This object is solved by cold-working steel with high abrasion resistance for powder-metallurgical workpieces and tools of high toughness and strength containing alloying elements in wt. %: carbon (C) 2.21 to 2.64, silicon (Si) 0.08 to 1.1, manganese (Mn) 0.05 to 1.1, chromium (Cr) 3.71 to 4.69, molybdenum (Mo) 3.1 to 4.4, nickel (Ni) 0.14 to 0.3, vanadium (V) 8.45 to 9.5, tungsten (W) 0.5 to 1.5, cobalt ( Co) 1.1 to 4.9, as well as the accompanying elements sulfur (S) to 0.3, niobium (Nb) to 0.1, nitrogen (N) to 0.1, aluminum (Al) to 0.06, titanium (Ti) up to 0.01, contaminants phosphorus (P) max. 0.029, oxygen (O) max. 0.03 and iron (Fe) as the base element in the remaining amount.

Výhody dosiahnuté vynálezom je potrebné vidieť najmä v tom, že sa podarilo legovacími technickými opatreniami, najmä využitím striedavého pôsobenia aktivít prvkov, ktoré riadia stavbu a prvkov, ktoré tvoria karbidy, na jednej strane zvýšiť prekaliteľnosť materiálu a na druhej strane dosiahnuť tvrdenie zmesových kryštálov, pričom sa aj pri nižších teplotách kalenia znižuje predeutektoidálne vylučovanie karbidov na hraniciach zŕn.In particular, the advantages achieved by the invention should be seen in that the alloying technical measures have been achieved, in particular by using the alternating action of the construction control elements and the carbide-forming elements, on the one hand to increase the opacity of the material and even at lower quenching temperatures the pre-decoidal deposition of carbides at the grain boundaries is reduced.

V zmysle vysokej odolnosti proti oderu pri súčasne zlepšenej húževnatosti a najmä lepšej pevnosti v ohy be, sú prvky tvoriace karbidy 5. skupiny periodického systému v interakcii s prvkami 6. skupiny. Zistilo sa, že pri obsahu nióbu 0,1 hmotn.% a menej, pri obsahu vanádu podľa vynálezu sa tvoria v uvedených koncentračných oblastiach týchto prvkov globuláme monokarbidy a zmesové karbidy s volfrámom a molybdénom, pričom zhruba guľôčkam podobné monokarbidy vanádu zabezpečujú vysokú odolnosť materiálu proti oderu. Vysoko stabilné monokarbidy volfrámu a molybdénu nemôžu vzniknúť kvôli aktivite, oproti tomu sa môžu tvoriť zmesové karbidy obsahujúce vanád, bohaté na volfrám a molybdén. Tieto zmesové karbidy slúžia pri tepelnom zušľachťovaní pri vytvrdzovaní matrice. Majú výhodu nižšej teploty vylučovania a sú aj pri austenitizovaní ľahšie prevoditeľné do pevného roztoku. Tieto karbidové usporiadania, ktoré v podstate neobsahujú niób, pričom vďaka ľahšiemu rozpúšťaniu zmesových karbidov sa zabezpečuje veľmi vysoká lomová pevnosť v ohybe a rázová húževnatosť v ohybe pri zušľachtenom materiáli, súvisia čo do reakčnej kinetiky úzko s nižšou koncentráciou chrómu.In view of the high abrasion resistance and at the same time improved toughness and in particular better flexural strength, the carbide forming elements of the 5th group of the periodic system interact with the 6th group elements. It has been found that with a niobium content of 0.1 wt% or less, with a vanadium content according to the invention, globular monocarbides and mixed tungsten and molybdenum mixed carbides are formed in the said concentration regions of these elements, with roughly bead-like vanadium monocarbides providing high material resistance abrasion. Highly stable tungsten and molybdenum monocarbides cannot form due to activity, whereas tungsten and molybdenum rich vanadium-containing carbides can be formed. These mixed carbides serve in the heat treatment to cure the matrix. They have the advantage of a lower deposition temperature and are easier to transfer into a solid solution even when austenitized. These carbide arrangements, which are substantially free of niobium, while providing very high fracture strength and bending impact strength of the refined material, due to the easier dissolution of the mixed carbides, are closely related to the lower chromium concentration in reaction kinetics.

Chróm môže na jednej strane, uvažované izolovane, tvoriť minimálne tri karbidové formácie s rôznymi koncentráciami uhlíka a je ľahko vpraviteľný ako kovová zložka substitúcií vzmesovom karbide. Obsah chrómu ale na druhej strane podstatne ovplyvňuje tiež chovanie pri kalení, ako napríklad nárast tvrdosti, prekaliteľnosť a tvorenie sekundárnej tvrdosti materiálu. Principiálne oneskorujú zvyšujúce sa obsahy chrómu zmenu štruktúry pri kalení, prípadne zväčšujú hĺbku vytvrdenia a pôsobia takto najmä rovnako ako nikel a mangán. Oproti tomu zvyšujú kobaltové podiely v legovaní difúzny koeficient pre uhlík, čo na jednej strane môže viesť k menším hĺbkam prekalenia, na druhej strane potláča kobalt vo veľkej miere predeutektoidné vylučovanie karbidov, najmä na hraniciach zŕn, čím sa dá dosiahnuť podstatné zlepšenie húževnatosti zušľachteného materiálu.Chromium, on the one hand, considered in isolation, can form at least three carbide formations with different carbon concentrations and is easily manageable as a metal component of carbide substitution. On the other hand, the chromium content also significantly affects the quenching behavior, such as hardness increase, hardenability and secondary hardness formation of the material. In principle, increasing chromium contents delay the structure change during quenching or increase the depth of cure and thus act in particular in the same way as nickel and manganese. On the other hand, the cobalt fractions in the alloy increase the carbon diffusion coefficient, which, on the one hand, may lead to lower deposition depths, on the other hand, cobalt largely suppresses pre-ductoid carbide excretion, particularly at grain boundaries.

S ohľadom na požadovanú úroveň vlastnosti ocele na prácu za studená, ktorá zasahuje aj pri nízkych kaliacich teplotách hlboko do obrobku, je potrebné prvky chróm, mangán, nikel a kobalt nastaviť v koncentračných rozsahoch podľa vynálezu, pričom výhodné oblasti obsahu spôsobujú zvýšenie mechanických hodnôt materiálu a zabezpečujú akosť materiálu.With regard to the desired level of cold working properties of steel, which reaches deep into the workpiece at low quenching temperatures, chromium, manganese, nickel and cobalt need to be adjusted in the concentration ranges of the invention, with preferred content areas causing increased mechanical values of material and ensure the quality of the material.

Ako sa uviedlo skôr, sú tvorba monokarbidu, ako aj aktivity prvkov vanádu, molybdénu a volfrámu s ohľadom na tvorbu zmesového karbidu a vytvrdenie matrice, dôležité pre vynikajúce úžitkové vlastnosti ocele na prácu za studená podľa vynálezu. Zistilo sa, že v úzkych hraniciach koncentrácii prvkov v pomere podľa vzorca:As mentioned previously, the formation of monocarbide as well as the activity of the vanadium, molybdenum and tungsten elements with respect to mixed carbide formation and matrix hardening are important for the excellent performance properties of the cold working steel of the invention. It has been found that, within narrow limits, the concentration of the elements in the ratio according to the formula:

VIN

Mo + W = 1,5 až 2,2 sa môžu dosiahnuť vynikajúce mechanické vlastnosti oceľového predmetu pri zušľachtení s porovnateľne nízkymi teplotami kalenia, napríklad 1 030 °C až 1 050 °C, pričom je daná väčšia hĺbka prekalenia pri vnútornej jemnej zrnitej štruktúre.Mo + W = 1.5 to 2.2, excellent mechanical properties of the steel article can be achieved in the treatment with comparatively low quenching temperatures, for example 1030 ° C to 1050 ° C, giving a greater degree of opacity in the internal fine-grained structure.

Oceľ na prácu za studená má výhodne pomer chrómu plus mangánu plus niklu ku kobaltu 2,05 až 2,95 podľa nasledujúceho vzorca:The cold working steel preferably has a chromium plus manganese plus nickel to cobalt ratio of 2.05 to 2.95 according to the following formula:

Cr + Mn + NiCr + Mn + Ni

Co = 2,05 až 2,95.Co = 2.05 to 2.95.

Tak na zvýšenie odolnosti proti oderu, ako aj na ďalšie zvýšenie húževnatosti a tvrdosti ocele na prácu za studená je výhodné, keď jeden alebo viac prvkov má nasledujúce koncentrácie v hmotn. %: uhlík (C) = 2,3 až 2,6, výhodne 2,4 až 2,55, kremík (Si) = 0,3 až 0,8, výhodne 0,42 až 0,68, mangán (Mn) = 0,15 až 0,8, výhodne 0,3 až 0,55, chróm (Cr) = 3,85 až 4,58, výhodne 4,0 až 4,45, molybdén (Mo) = 3,31 až 4,18, výhodne 3,55 až 3,98, nikel (Ni) = 0,16 až 0,25, vanád (V) = 8,61 až 9,34, výhodne 8,81 až 9,2, volfrám (W) = 0,7 až 1,3, výhodne 0,75 až 1,25, kobalt (Co) = 1,4 až 3,82, výhodne 1,61 až 2,42.In order to increase the abrasion resistance as well as to further increase the toughness and hardness of the cold working steel, it is preferable that one or more elements have the following concentrations in wt. %: carbon (C) = 2.3 to 2.6, preferably 2.4 to 2.55, silicon (Si) = 0.3 to 0.8, preferably 0.42 to 0.68, manganese (Mn) = 0.15 to 0.8, preferably 0.3 to 0.55, chromium (Cr) = 3.85 to 4.58, preferably 4.0 to 4.45, molybdenum (Mo) = 3.31 to 4 18, preferably 3.55 to 3.98, nickel (Ni) = 0.16 to 0.25, vanadium (V) = 8.61 to 9.34, preferably 8.81 to 9.2, tungsten (W) ) = 0.7 to 1.3, preferably 0.75 to 1.25, cobalt (Co) = 1.4 to 3.82, preferably 1.61 to 2.42.

Ďalej sa preukázalo ako priaznivé, najmä na dosiahnutie zvýšenej húževnatosti materiálu, keď má jeden alebo viac sprievodných prvkov nasledujúce hodnoty koncentrácií v hmotn. %: síra (S) do 0,03, výhodne do 0,025, niób (Nb) do 0,01, výhodne do 0,006, dusík (N) do 0,09, výhodne do 0,08, hliník (Al) do 0,05, výhodne do 0,04, alebo viac ako jeden znečisťujúci prvok má nasledujúce hodnoty koncentrácií v hmotn. %: fosfor (P) maximálne 0,025, kyslík maximálne 0,009.Furthermore, it has been shown to be beneficial, in particular to achieve increased material toughness, when one or more of the accompanying elements has the following concentration values in wt. %: sulfur (S) to 0.03, preferably to 0.025, niobium (Nb) to 0.01, preferably to 0.006, nitrogen (N) to 0.09, preferably to 0.08, aluminum (Al) to 0, %, Preferably up to 0.04, or more than one contaminant has the following concentration values in wt. %: phosphorus (P) maximum 0,025, oxygen maximum 0,009.

Pre predmet z ocele na prácu za studená, vyrobený práškovou metalurgiou, s chemickým zložením podľa jedného zo skôr uvedených materiálov je vzhľadom na najvyššiu húževnatosť a pevnosť materiálu aj pri použití obvyklých štandardných kaliacich teplôt na zušľachťovanie, teda tiež pri jednoduchej tepelnej úprave dôležité, aby bol daný vyšší stupeň čistoty ocele zodpovedajúci hodnote K0 menšej alebo rovnajúcej sa 3,0 podľa DIN 50602. Vyššie hodnoty KO môžu viesť k zosilnenému zhoršeniu úžitkových vlastností predmetu.For a powder-coated steel cold work piece having a chemical composition according to one of the above materials, it is important, in view of the highest toughness and strength of the material, even when using standard quench tempering temperatures, given a higher degree of steel purity corresponding to a K0 value of less than or equal to 3.0 according to DIN 50602. Higher KO values may lead to an enhanced deterioration in the performance of the article.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Vynález je bližšie vysvetlený na základe výsledkov z porovnávacích pokusov pomocou tabuliek a výkresov, pričom:The invention is explained in more detail on the basis of the results of the comparative experiments by means of tables and drawings, wherein:

tabuľka 1 uvádza chemické zloženie ocele na prácu za studená podľa vynálezu a porovnávacích zliatin, tabuľka 2 uvádza získané namerané hodnoty lomovej pevnosti v ohybe, nárazovej práce v ohybe a odolnosti proti oderu zušľachtených ocelí, obr. 1 znázorňuje usporiadanie pri meraní na stanovenie lomovej pevnosti v ohybe, obr. 2 znázorňuje tvar skúšobnej vzorky na skúšku nárazovej práce v ohybe, obr. 3 znázorňuje schému zariadenia na meranie odolnosti proti oderu, obr. 4 je porovnávací stĺpcový graf lomovej pevnosti v ohybe oceľových zliatin, obr. 5 je porovnávací stĺpcový graf nárazovej práce oceľových zliatin, obr. 6 je porovnávací stĺpcový graf odolnosti proti oderu ocelí na prácu za studená.Table 1 shows the chemical composition of the cold working steel according to the invention and the comparative alloys; Table 2 shows the measured values of the fracture strength, the flexural impact and the abrasion resistance of the treated steels; 1 shows a measurement arrangement for determining the fracture strength in bending, FIG. 2 shows the shape of the test specimen for the bending impact test; FIG. 3 shows a diagram of an abrasion resistance measuring device, FIG. 4 is a comparative bar graph of the fracture flexural strength of steel alloys; FIG. 5 is a comparative bar graph of steel alloy impact work; FIG. 6 is a comparative bar graph of cold wear resistance of steels.

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Z tabuľky 1 je zrejmé chemické zloženie ocele na prácu za studená podľa vynálezu, označené zliatina K a chemické zloženie porovnávacích zliatin, označených zliatina A až zliatina J.Table 1 shows the chemical composition of the cold working steel according to the invention, designated Al alloy K, and the chemical composition of the comparative alloys designated Al alloy A to Alloy J.

Z tabuľky 2 sú pod rovnakým označením zrejmé výsledky skúšok lomovej pevnosti v ohybe, nárazovej práce v ohybe a odolnosti proti oderu, pričom vytvarované skúšobné telieska sa vždy zušľachtili na rovnakú tvrdosť 61 HRc.Table 2 shows the results of the tests for fracture strength, flexural impact and abrasion resistance under the same designation, and the shaped test specimens were each upgraded to the same hardness of 61 HRc.

Lomová pevnosť v ohybe oceľových zliatin na prácu za studená sa stanovila na guľatých skúšobných telieskach (RD = 5,0 mm) na zariadení podľa obr. 1. Dopredná sila F predstavovala 200 N, rýchlosť do plnej doprednej sily bola 2 mm/min. a skúšobná rýchlosť predstavovala 5 mm/min.The cold fracture strength of steel alloys was determined on round test pieces (R D = 5.0 mm) on the apparatus of FIG. 1. The forward force F was 200 N, the speed to full forward force was 2 mm / min. and the test speed was 5 mm / min.

Skúmanie nárazovej práce v ohybe materiálu sa uskutočňovalo na skúšobných telieskach s tvarom podľa obr. 2.Examination of the bending impact of the material was performed on the test bodies with the shape shown in FIG. Second

Na obr. 3 je schematicky znázornené použité zariadenie na stanovovanie odolnosti proti oderu.In FIG. 3 schematically illustrates the abrasion resistance measuring device used.

Obr. 4 ukazuje formou stĺpcového grafu vynikajúcu lomovú pevnosť v ohybe zliatiny K podľa vynálezu, pričom stavu techniky zodpovedajú porovnávacie materiály A až J, ktoré tiež majú vysokú hodnotu lomovej pevnosti v ohybe.Fig. 4 shows in the form of a bar graph the excellent fracture strength of the alloy K according to the invention, the prior art corresponding to the comparative materials A to J, which also have a high fracture strength value.

Z porovnaní nárazovej práce v ohybe podľa obr. 5, tiež vo forme stĺpcového grafu, je zrejmá vynikajúca húževnatosť materiálu podľa vynálezu.From the bending impact work of FIG. 5, also in the form of a bar graph, shows the excellent toughness of the material according to the invention.

Keď sa, znova vo forme stĺpcového grafu, na obr. 6 porovnali hodnoty odolnosti proti oderu ocelí s rôznym zložením, na prácu za studená, tak leží zliatina podľa vynálezu v oblasti medzi najlepšími materiálmi z hľadiska tohto typu namáhania.When again, in the form of a bar graph, in FIG. 6 compared the abrasion resistance values of steels of different compositions for cold work, so the alloy according to the invention lies in the region among the best materials in terms of this type of stress.

Z výsledkov skúmania vyplýva, že oceľ na prácu za studená podľa vynálezu má vynikajúcu úroveň vlastností čo sa týka húževnatosti a pevnosti a v porovnaní s najlepšími zliatinami zo stavu techniky má porovnateľnú odolnosť proti oderu.The results of the investigation show that the cold working steel according to the invention has an excellent level of toughness and strength properties and has a comparable abrasion resistance as compared to the best alloys of the prior art.

Tabuľka 1Table 1

Zliatina K*) alloy K *) Zliatina A Alloy A Zliatina B Alloy B Zliatina C alloy C Zliatina D Alloy D Zliatina E Alloy E Zliatina F Alloy F Zliatina G Alloy G Zliatina H Alloy H Zliatina I Alloy I Zliatina J Zliatina J C C 2,46 2.46 2,44 2.44 2,55 2.55 2,49 2.49 2,42 2.42 2,61 2.61 2,63 2.63 2,52 2.52 2,44 2.44 2,49 2.49 2,30 2.30 Si Are you 0,56 0.56 0,98 0.98 1,05 1.05 0,95 0.95 1,12 1.12 0,97 0.97 1,13 1.13 0,87 0.87 0,94 0.94 0,63 0.63 0,32 0.32 Mn Mn 0,40 0.40 0,52 0.52 0,53 0.53 0,49 0.49 0,55 0.55 0,66 0.66 0,71 0.71 0,55 0.55 0,50 0.50 0,32 0.32 0,31 0.31 Cr Cr 4,25 4.25 6,22 6.22 6,93 6.93 6,12 6,12 6,27 6.27 6,08 6.08 6,21 6.21 6,28 6.28 5,66 5.66 4,19 4.19 12,31 12.31 W W 1,01 1.01 1,41 1.41 0,95 0.95 2,74 2.74 1,30 1.30 1,06 1.06 1,50 1.50 2,22 2.22 0,05 0.05 3,68 3.68 0,35 0.35 Mo Mo 3,73 3.73 3,98 3.98 3,95 3.95 3,78 3.78 4,00 4.00 3,60 3.60 3,98 3.98 5,05 5.05 1,31 1.31 3,21 3.21 1,17 1.17 V IN 9,01 9.01 8,12 8.12 7,85 7.85 7,92 7.92 7,88 7.88 6,77 6.77 7,83 7.83 8,20 8.20 9,84 9.84 8,72 8.72 3,94 3.94

Zliatina K*) alloy K *) Zliatina A Alloy A Zliatina B Alloy B Zliatina C Alloy C Zliatina D Alloy D Zliatina E Alloy E Zliatina F Alloy F Zliatina G Alloy G Zliatina H Alloy H Zliatina I Alloy I Zliatina J Zliatina J Nb nb 0,005 0,005 1,19 1.19 1,15 1.15 1,12 1.12 1,86 1.86 1,45 1.45 0,61 0.61 0,9 0.9 0,01 0.01 - - - - S WITH 0,023 0,023 0,008 0,008 0,011 0,011 0,03 0.03 0,012 0,012 0,028 0,028 0,009 0,009 0,039 0,039 0,07 0.07 0,01 0.01 0,013 0,013 N N 0,056 0,056 0,095 0,095 0,08 0.08 0,064 0,064 - - - - 0,09 0.09 0,06 0.06 0,075 0,075 0,038 0,038 0,13 0.13 Co What 1.98 1.98 0,4 0.4 <0,1 <0.1 - - - - <0,1 <0.1 0,13 0.13 0,038 0,038 - - 0,04 0.04 Ni Ni 0,20 0.20 0,7 0.7 0,43 0.43 0,17 0.17 0,28 0.28 0,89 0.89 0,51 0.51 0,76 0.76 - - 0,36 0.36 - - O ABOUT 0,0059 0.0059 0,0091 0.0091 0,032 0,032 - - - - 0,041 0,041 0,068 0,068 0,044 0,044 - - 0,054 0,054 0,0098 0.0098

*) zliatina podľa vynálezu*) alloy according to the invention

Tabuľka 2Table 2

Zliatina alloy Lomová pevnosť v ohybe [N/mm2] Štvorbodová ohybová skúškaFracture bending strength [N / mm 2 ] Four-point bending test Nárazová práca v ohybe [J] vzorka bez vrubu Bending impact [J] sample without notch Odolnosť proti oderu [1/g] proti brúsnemu papieru z SiC Abrasion resistance [1 / g] against SiC sandpaper K The 5329 5329 45 45 14,3 14.3 A A 4843 4843 43,5 43.5 14,7 14.7 B B 4487 4487 34 34 14,5 14.5 C C 4524 4524 35 35 14,3 14.3 D D 4636 4636 36,8 36.8 14,15 14,15 E E 4720 4720 39,9 39.9 13,1 13.1 F F 4825 4825 43 43 12,8 12.8 G G 4585 4585 35 35 14,35 14.35 H H 4716 4716 36 36 14,73 14.73 I I 4845 4845 44 44 13,80 13.80 J J 4468 4468 33 33 11,86 11.86

Vždy zušľachtené na tvrdosť 61 HRc. Zliatina K = zliatina podľa vynálezuAlways refined to a hardness of 61 HRc. Alloy K = alloy according to the invention

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS

Claims (7)

1. Oceľ na prácu za studená s vysokou odolnosťou proti oderu pre práškovou metalurgiou vyrábané obrobky a nástroje s vysokou húževnatosťou a pevnosťou, vyznačujúca sa tým, že obsahuje legovacie prvky v hmotn. %: uhlík (C) 2,21 až 2,64, kremík (Si) 0,08 až 1,1, mangán (Mn) 0,05 až 1,1, chróm (Cr) 3,71 až 4,69, molybdén (Mo) 3,1 až 4,4, nikel (Ni) 0,14 až 0,3, vanád (V) 8,45 až 9,5, volfrám (W) 0,5 až 1,5, kobalt (Co) 1,1 až 4,9, ako aj sprievodné prvky síru (S) do 0,3, niób (Nb) do 0,1, dusík (N) do 0,1, hliník (Al) do 0,06, titán (Ti) do 0,01, znečisťujúce prvky fosfor (P) max. 0,029, kyslík (O) max. 0,03 a ako základný prvok železo (Fe) v zostávajúcom množstve.1. Cold-working steel with high abrasion resistance for powder metallurgy-produced workpieces and tools with high toughness and strength, characterized in that it contains alloying elements in wt. %: carbon (C) 2.21 to 2.64, silicon (Si) 0.08 to 1.1, manganese (Mn) 0.05 to 1.1, chromium (Cr) 3.71 to 4.69, molybdenum (Mo) 3.1 to 4.4, nickel (Ni) 0.14 to 0.3, vanadium (V) 8.45 to 9.5, tungsten (W) 0.5 to 1.5, cobalt ( Co) 1.1 to 4.9, as well as the accompanying elements sulfur (S) to 0.3, niobium (Nb) to 0.1, nitrogen (N) to 0.1, aluminum (Al) to 0.06, titanium (Ti) up to 0.01, contaminants phosphorus (P) max. 0.029, oxygen (O) max. 0.03 and iron (Fe) as the base element in the remaining amount. 2. Oceľ na prácu za studená podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že pomer vanádu k molybdénu plus volfrámu predstavuje 1,5 až 2,2 podľa nasledujúceho vzorca:Cold work steel according to claim 1, characterized in that the ratio of vanadium to molybdenum plus tungsten is 1.5 to 2.2 according to the following formula: VIN Mo + W = 1,5 až 2,2.Mo + W = 1.5 to 2.2. 3. Oceľ na prácu za studená podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúca sa tým, že pomer chrómu plus mangánu plus niklu ku kobaltu predstavuje 2,05 až 2,95 podľa nasledujúceho vzorca:Cold working steel according to claim 1 or 2, characterized in that the ratio of chromium plus manganese plus nickel to cobalt is 2.05 to 2.95 according to the following formula: Cr+Mn+Ni „ „ „ nc Cr + Mn + Ni '''nc ----7;---------= 2,05 az 2,95. Co---- 7; --------- = 2.05 to 2.95. What 4. Oceľ na prácu za studená podľa niektorého z nárokov 1 až 3, v y z n a č u j ú c a sa t ý m , že jeden alebo viac prvkov má nasledujúce hodnoty koncentrácií v hmotn. %: uhlík (C) = 2,3 až 2,6, výhodne 2,4 až 2,55, kremík (Si) = 0,3 až 0,8, výhodne 0,42 až 0,68, mangán (Mn) = 0,15 až 0,8, výhodne 0,3 až 0,55, chróm (Cr) = 3,85 až 4,58, výhodne 4,0 až 4,45, molybdén (Mo) = 3,31 až 4,18, výhodne 3,55 až 3,98, nikel (Ni) = 0,16 až 0,25, vanád (V) = 8,61 až 9,34, výhodne 8,81 až 9,2, volfrám (W) = 0,7 až 1,3, výhodne 0,75 až 1,25, kobalt (Co) = 1,4 až 3,82, výhodne 1,61 až 2,42.Cold work steel according to any one of claims 1 to 3, characterized in that one or more elements have the following concentration values in wt. %: carbon (C) = 2.3 to 2.6, preferably 2.4 to 2.55, silicon (Si) = 0.3 to 0.8, preferably 0.42 to 0.68, manganese (Mn) = 0.15 to 0.8, preferably 0.3 to 0.55, chromium (Cr) = 3.85 to 4.58, preferably 4.0 to 4.45, molybdenum (Mo) = 3.31 to 4 18, preferably 3.55 to 3.98, nickel (Ni) = 0.16 to 0.25, vanadium (V) = 8.61 to 9.34, preferably 8.81 to 9.2, tungsten (W) ) = 0.7 to 1.3, preferably 0.75 to 1.25, cobalt (Co) = 1.4 to 3.82, preferably 1.61 to 2.42. 5. Oceľ na prácu za studená podľa niektorého z nárokov 1 až 4, vyznačujúca sa tým, že jeden alebo viac zo sprievodných prvkov má nasledujúce hodnoty koncentrácií v hmotn. %: síra (S) do 0,03, výhodne do 0,025, niób (Nb) do 0,01, výhodne do 0,006, dusík (N) do 0,09, výhodne do 0,08, hliník (Al) do 0,05, výhodne do 0,04.Cold working steel according to any one of claims 1 to 4, characterized in that one or more of the accompanying elements has the following concentration values in wt. %: sulfur (S) to 0.03, preferably to 0.025, niobium (Nb) to 0.01, preferably to 0.006, nitrogen (N) to 0.09, preferably to 0.08, aluminum (Al) to 0, 05, preferably up to 0.04. 6. Oceľ na prácu za studená podľa niektorého z nárokov 1 až 5, v y z n a č u j ú c a sa t ý m , že jeden alebo viac zo znečisťujúcich prvkov má nasledujúce hodnoty koncentrácií v hmotn, %; fosfor (P) maximálne 0,025, kyslík maximálne 0,009.Cold work steel according to any one of claims 1 to 5, characterized in that one or more of the contaminants has the following concentration values in% by weight; phosphorus (P) not more than 0,025, oxygen not more than 0,009. 7. Oceľ na prácu za studená podľa jedného z nárokov 1 až 6, vyznačujúca sa tým, že z nej 5 vyrobený predmet práškovou metalurgiou má stupeň čistoty zodpovedajúci K0 hodnote menšej alebo rovnajúcej sa 3 podľa DIN 50602.Cold working steel according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the 5 powder metallurgical article produced therefrom has a degree of purity corresponding to a K0 value of less than or equal to 3 according to DIN 50602.
SK862-2003A 2002-07-08 2003-07-04 Cold work steel with high wear resistance SK286758B6 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT10272002A AT411534B (en) 2002-07-08 2002-07-08 COLD WORK STEEL WITH HIGH WEAR RESISTANCE

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK8622003A3 SK8622003A3 (en) 2004-01-08
SK286758B6 true SK286758B6 (en) 2009-05-07

Family

ID=3684300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK862-2003A SK286758B6 (en) 2002-07-08 2003-07-04 Cold work steel with high wear resistance

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP1382704B1 (en)
AT (1) AT411534B (en)
DE (1) DE50300134D1 (en)
DK (1) DK1382704T3 (en)
ES (1) ES2232809T3 (en)
HK (1) HK1064129A1 (en)
PT (1) PT1382704E (en)
SK (1) SK286758B6 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004034905A1 (en) * 2004-07-19 2006-04-13 Böhler-Uddeholm Precision Strip GmbH & Co. KG Steel strip for doctor blades, applicator blades and creping blades and powder metallurgical process for their production
US20150007704A1 (en) * 2013-07-08 2015-01-08 Branson Ultrasonics Corporation Ultrasonic steel horn for tire cutting and method of manufacturing
EP2933345A1 (en) * 2014-04-14 2015-10-21 Uddeholms AB Cold work tool steel
CN111850384B (en) * 2020-06-16 2021-07-09 河南中钻新材料有限公司 High-performance motorcycle brake disc material and preparation method thereof

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0430241B1 (en) * 1989-11-30 1996-01-10 Hitachi Metals, Ltd. Wear-resistant compound roll
FR2722211B1 (en) * 1994-07-06 1996-08-30 Thyssen Aciers Speciaux Sa STEEL FOR SHAPING TOOLS
JPH11246949A (en) * 1998-03-03 1999-09-14 Hitachi Metals Ltd High speed steel series sintered alloy excellent in cracking resistance and roll for rolling using it
AT410448B (en) * 2001-04-11 2003-04-25 Boehler Edelstahl COLD WORK STEEL ALLOY FOR THE POWDER METALLURGICAL PRODUCTION OF PARTS

Also Published As

Publication number Publication date
DK1382704T3 (en) 2005-02-21
SK8622003A3 (en) 2004-01-08
AT411534B (en) 2004-02-25
ES2232809T3 (en) 2005-06-01
EP1382704A1 (en) 2004-01-21
HK1064129A1 (en) 2005-11-18
ATA10272002A (en) 2003-07-15
PT1382704E (en) 2005-04-29
EP1382704B1 (en) 2004-11-03
DE50300134D1 (en) 2004-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1511873B1 (en) Cold work steel and cold work tool
RU2221073C1 (en) Article made from high-speed high heat-resistance steel
RU2675308C2 (en) Corrosion and wear resistant cold work tool steel
CZ295758B6 (en) Hot worked, fully dense, wear resistant, vanadium-rich, powder metallurgy cold work tool steel article with high impact toughness, made from nitrogen atomized pre-alloyed powders
WO2007097939A2 (en) Stainless steel weld overlays with enhanced wear resistance
SE526249C2 (en) Steel material and use of this material
CA2603591C (en) Cold-work tool steel article
US6773662B2 (en) Hot-working steel article
CN106795611A (en) Cold Worked Tool Steel
US8580050B2 (en) Carburized machine parts
JP6621419B2 (en) Duplex stainless steel
SK286758B6 (en) Cold work steel with high wear resistance
AU2019279905B2 (en) Low Phosphorus, Zirconium Micro-Alloyed, Fracture Resistant Steel Alloys
AU2002224270B8 (en) Steel alloy, holders and holder details for plastic moulding tools, and tough hardened blanks for holders and holder details
CN100519811C (en) Steel for mechanical parts, method for producing mechanical parts from said steel and mechanical parts obtained by using the steel and method
Düzcükoğlu et al. Effect of boron addition on mechanical properties of 60SiCr7 steel
CA2475248A1 (en) Nanocarbide precipitation strengthened ultrahigh-strength, corrosion resistant, structural steels
CA1130617A (en) Silicon alloyed steel
HK1064129B (en) Cold work steel with high wear resistance
US8298313B2 (en) Cold-forming steel article
RU2727463C1 (en) Die alloy
Chaus et al. Development of the Chromium-Rich High-Speed Steel: As-Cast Microstructure
JPH0617540B2 (en) Nitrided steel products
HK1128500B (en) Cold-work tool steel article

Legal Events

Date Code Title Description
MK4A Patent expired

Expiry date: 20230704