PL186709B1 - Wyroby ze stali narzędziowej do pracy na zimno, otrzymane w drodze metalurgii proszków, odporne na zużycie materiałowe i o wysokiej odporności udarowej oraz sposób ich wytwarzania - Google Patents
Wyroby ze stali narzędziowej do pracy na zimno, otrzymane w drodze metalurgii proszków, odporne na zużycie materiałowe i o wysokiej odporności udarowej oraz sposób ich wytwarzaniaInfo
- Publication number
- PL186709B1 PL186709B1 PL98325752A PL32575298A PL186709B1 PL 186709 B1 PL186709 B1 PL 186709B1 PL 98325752 A PL98325752 A PL 98325752A PL 32575298 A PL32575298 A PL 32575298A PL 186709 B1 PL186709 B1 PL 186709B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- vanadium
- carbides
- rich
- maximum
- powder
- Prior art date
Links
- 229910000822 Cold-work tool steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 25
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 title description 23
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 claims abstract description 89
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 70
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 59
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 36
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims abstract description 14
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 31
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 31
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 28
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 22
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 17
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910001315 Tool steel Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 12
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 11
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 8
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 6
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 6
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 6
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 238000001513 hot isostatic pressing Methods 0.000 claims description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 3
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 3
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 4
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 34
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 36
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 36
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 24
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 19
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 5
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 5
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 3
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000333 X-ray scattering Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- -1 chromium Chemical compound 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 description 2
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- INZDTEICWPZYJM-UHFFFAOYSA-N 1-(chloromethyl)-4-[4-(chloromethyl)phenyl]benzene Chemical compound C1=CC(CCl)=CC=C1C1=CC=C(CCl)C=C1 INZDTEICWPZYJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019582 Cr V Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- SKKMWRVAJNPLFY-UHFFFAOYSA-N azanylidynevanadium Chemical compound [V]#N SKKMWRVAJNPLFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- VCTOKJRTAUILIH-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);sulfide Chemical class [S-2].[Mn+2] VCTOKJRTAUILIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/24—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/02—Compacting only
- B22F3/03—Press-moulding apparatus therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C33/0257—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
- C22C33/0278—Making 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%
- C22C33/0285—Making 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% with Cr, Co, or Ni having a minimum content higher than 5%
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/34—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/38—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of manganese
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
- B22F2003/248—Thermal after-treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
- B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
1. Wyroby ze stali narzedziowej do pracy na zimno, wytwarzane na goraco na drodze metalurgii proszków, calkowicie zagesz- czone, bogate w wanad, odporne na zuzycie materialowe i o wysokiej odpornosci udarowej, wytworzone ze wstepnie stopionych prosz- ków rozdrobnionych w atmosferze azotu, zawierajacych zasadniczo 0,60 do 0,95% wegla, 0,10 do 2% manganu, do 0,10% fosforu, do 0,15% siarki, maksimum 2% krzemu, 6,00 do 9,00% chromu, do 3,0% molibdenu do 1,0% wolframu, 2,00 do 3,20% wanadu, do 0,15% azotu i dopelniajaca ilosc zelaza i przypadkowych zanieczyszczen, znam ienne tym, ze maksymalna zawartosc wegla nie przekracza ilosci okreslonej wzorem. %Cm a k sim u m = 0,60 + 0,177 (%V - 1,0), przy czym wyroby po hartowaniu 1 odpuszczaniu do twardosci przynajmniej 58 HRC, zaw ieraja dyspersje zasadniczo wszystkich weglików typu MC, w zakresie 4 do 8 procent objetosciowych a maksymalny wym iar weglików typu M C nie przekracza szesciu mikrometrów w swym najdluzszym w ym iarze, przy czym wyroby te w ykazuja udarnosc z karbem w edlug Charpy'ego typu C prze- kraczajaca 6,9 kGm 3. Sposób wytwarzania wyrobów ze stali narzedziowej do pracy na zimno, wytwarzanych na goraco na drodze metalurgii proszków, calkowicie zageszczonych, bogatych w wanad, odpornych na zuzycie materialowe i o wysokiej odpornosci udarowej, zawie- rajacych glównie 0,60 do 0,95% wegla, 0,10 do 2% manganu, do 0,10% fosforu, do 0,15% siarki, maksimum 2% krzemu, 6,00 do 9,00% chromu, do 3,0% molibdenu, do 1,0% wolframu, 2,00 do 3,20% wanadu, do 0,15% azotu i dopelniajaca ilosc zelaza i przypad- kowych zanieczyszczen, znam ienny tym , ze stosuje sie maksymalna zawartosc wegla nie przekraczajaca ilosci okreslonej wzorem %Cm a k sim u m = 0,60 + 0,177 (%V - 1,0), przy czym sposób obejmuje rozpylanie stopionego stopu stali narzedziowej w atmosferze azotu, w tem peraturze miedzy 1811 a 1922°K, dla wytworzenia proszku, szybkie ochlodzenie proszku do temperatury pokojowej, przesianie proszku przez sito okolo 16 mesh (norma USA), prasowanie izostatyczne na goraco w temperaturze miedzy 1366 a 1450°K pod cisnieniem miedzy 89,6 a 110,3 MPa, aby uzyskane wyroby po obróbce na goraco, wyzarzaniu 1 hartowaniu do przynajmniej 58 HRC zawieraly udzial objetosciowy zasadniczo wszystkich weglików typu MC, bogatych w wanad, wynoszacy miedzy 4 a 8%, o maksymalnym wymiarze pierwszorzedowych wegli- ków nie przekraczajacym szesciu mikrometrów w swym najdluzszym wymiarze, przez co narzedzia uzyskuja udarnosc z karbem we- dlug Charpy'ego typu C przekraczajaca 6,9 kGm PL PL PL PL PL PL
Description
Przedmiotem wynalazku są wyroby ze stali narzędziowej do pracy na zimno, otrzymane w drodze metalurgii proszków, odporne na zużycie materiałowe i o wysokiej odporności udarowej oraz sposób wytwarzania polegający na prasowaniu cząstek proszkowych o wstępnie przygotowanym składzie stopowym a otrzymanych przez rozpylanie w azocie. Wyroby te odznaczają się bardzo wysoką odpornością udarową, która w zestawieniu z ich dobrą odpornością na zużycie materiałowe sprawia, że są szczególnie użyteczne jako narzędzia do wykrawania, tłoczenia i inne narzędzia do obróbki metali wymagające tych własności.
Osiągi eksploatacyjne dla narzędzi stanowią złożony wynik zależny od wielu różnych czynników, takich jak konstrukcja i wyrób narzędzia, obecność lub brak skutecznej obróbki powierzchni lub powłoki, aktualne warunki użytkowania i ostatecznie wyjściowe własności materiału narzędziowego. W zastosowaniach do pracy na zimno, najważniejszymi czynnikami wpływającymi na długość użytkowania są odporność na zużycie materiałowe, odporność na obciążenia dynamiczne i wytrzymałość materiału narzędziowego, nawet tam, gdzie zastosowane są powłoki lub obróbka powierzchni. W wielu przypadkach, odporność na zużycie materiałowe jest własnością regulującą czas użytkowania, podczas gdy w innych, w celu uzyskania optimum wymagań eksploatacyjnych wymagana jest kombinacja dobrej odporności na zużycie materiałowe i bardzo wysokiej odporności udarowej.
Czynniki metalurgiczne regulujące odporność na zużycie materiałowe, odporność na udary i wytrzymałość stali narzędziowych do pracy na zimno są dość dobrze poznane. Na przykład zwiększanie twardości dowolnej stali narzędziowej przez obróbkę cieplną będzie zwiększać odporność na zużycie materiałowe i wytrzymałość na ściskanie. Jednak przy określonej twardości różne stale narzędziowe wykazują różną odporność na udary i odporność na zużycie materiałowe zależną od składu, rozmiaru i ilości pierwszorzędowych (nierozpuszczonych) węglików w ich mikrostrukturze. Wysokowęglowa narzędziowa stal stopowa zależnie od ilości zawartego chromu, wolframu, molibdenu i wanadu będzie tworzyć pierwotne węgliki M7C3, MgC i/lub MC w swej mikrostrukturze. Węglik typu MC, bogaty w wanad jest najtwardszym a zatem najbardziej odpornym na ścieranie spośród pierwszorzędowych węglików, znajdowanych zwykle w stalach narzędziowych wysokostopowych, wśród znajdujących się następnie w kolejności według zmniejszającej się twardości lub odporności na ścieranie węglików bogatych w wolfram i molibden (typu M6C) oraz węglików bogatych w chrom (typu M7C3). Z tego względu, przez wiele lat praktykowane jest tworzenie stopów z wanadem w celu tworzenia pierwszorzędowych węglików typu MC dla zwiększania odporności na zużycie materiałowe, zarówno w stalach konwencjonalnych, (odlewanie bloków) jak i otrzymanych metodą proszkową.
Odporność udarowa stali narzędziowej znacznie zależy od twardości i składu osnowy stopu oraz od ilości, rozmiaru i rozłożenia pierwszorzędowych węglików w mikrostrukturze. Z tego względu odporność udarowa konwencjonalnych (odlewanych w blokach) stali narzędziowych jest ogólnie niższa niż stali produkowanych metodą proszkową (PM) lub podobnych kompozycji, ponieważ stale narzędziowe odlewane w blokach zawierają duże pierwszorzędowe węgliki i bardzo zróżnicowaną mikrostrukturę. Konsekwentnie, cały szereg stali narzędziowych do pracy na zimno o wysokich parametrach i bogatych w wanad produkowany był w procesie metalurgii proszkowej, obejmując stal PM 8Cr4V ujawnioną w opisie patentowym USA Nr 4,863,515, stal PM 5Cr10V, ujawnioną w opisie USA Nr 4,249,945 i stal PM
186 709
5Cr15V ujawnioną w opisie Nr 5,344,477. Jednak pomimo dużego polepszenia odporności na zużycie materiałowe lub udary lub obu tych własności, żadna z tych stali PM nie oferowała zestawu bardzo wysokiej odporności na udary i dobrej odporności na zużycie materiałowe, potrzebnych w wielu zastosowaniach cięcia, wykrawania i dziurkowania.
W pracy nad dalszym ulepszaniem odporności na udary stali narzędziowych pracujących na zimno, odkryto zgodnie z niniejszym wynalazkiem, że można uzyskać znaczne polepszenie wytrzymałości na udary dla stali narzędziowych pracujących na zimno, zawierających wanad, odpornych na zużycie materiałowe, uzyskanych na drodze metalurgii proszkowej, na drodze ograniczenia ilości pierwszorzędowych węglików obecnych w mikrostrukturze oraz przez kontrolę składu i przetwarzania tak, aby węgliki typu MC, bogate w wanad stanowiły istotnie jedyne pierwszorzędowe węgliki pozostające w mikrostrukturze po hartowaniu i odpuszczaniu. Znaczące polepszenie udarności uzyskane dla wyrobów według wynalazku oparte jest na odkryciu, że odporność na udary stali narzędziowych pracujących na zimno, otrzymanych techniką metalurgii proszków, przy danej twardości zmniejsza się w miarę zwiększania zawartości całkowitej ilości pierwszorzędowych węglików, zasadniczo niezależnie od rodzaju węglika i tak, na drodze regulowania składu i przetwarzania w taki sposób, aby zasadniczo wszystkie obecne pierwszorzędowe węgliki stanowiły węgliki typu MC, bogate w wanad, ilość pierwszorzędowych węglików potrzebnych do uzyskania zadanego poziomu odporności na ścieranie może być zminimalizowana. Odkryto także, że w porównaniu do konwencjonalnych, odlewanych w blokach, stali narzędziowych o składzie podobnym do stali według wynalazku wytwarzanie wyrobów na drodze prasowania izostatycznego na gorąco, cząstek proszku stopowego uzyskanego przez rozpylanie w azocie, daje znaczną zmianę składu oraz rozmiarów i rozłożenia pierwszorzędowych węglików. Pierwszy wynik jest zatem nieznaną korzyścią przetwarzania na drodze metalurgii proszkowej stali narzędziowych pracujących na zimno i jest bardzo ważny dla wyrobów według wynalazku ponieważ maksymalizuje on tworzenie pierwszorzędowych węglików typu MC, bogatych w wanad i znacznie zmniejsza tworzenie bardziej miękkich węglików M7C3, które obok węglików typu MC są obecne w dużych ilościach w odlewanych w blokach stalach narzędziowych Iub podobnych kompozycjach.
Zgodnie z tym, pierwszym przedmiotem wynalazku jest dostarczenie wyrobów ze stali narzędziowej do pracy na zimno, zawierających wanad, otrzymanych w drodze metalurgii proszków, odpornych na zużycie materiałowe oraz sposób wytwarzania takich wyrobów o znacznie zwiększonej odporności udarowej.
Osiągnięto to poprzez ścisłą kontrolę składu i sposobu wytwarzania takich wyrobów prowadzącą do kontroli ilości, składu i rozmiarów pierwszorzędowych węglików w tych materiałach i w celu zapewnienia, aby zasadniczo wszystkie pierwszorzędowe węgliki pozostające w takich wyrobach po hartowaniu i odpuszczaniu stanowiły węgliki typu MC, bogate w wanad.
Zgodnie z wynalazkiem, dostarcza się wyrobów ze stali narzędziowej do pracy na zimno wytwarzanych na gorąco, całkowicie zagęszczonych, zawierających wanad, otrzymanych w drodze metalurgii proszków, odpornych na ścieranie i o wysokiej odporności udarowej produkowanych z rozpylonych w azocie proszków stopowych. Graniczne wielkości składu kompozycji stali stanowią: 0,60 do 0,95%, korzystnie 0,70 do 0,90% węgla; 0,10 do 2,0%, korzystnie 0,2 do 1,0% manganu; do 0,10%, korzystnie do 0,05% fosforu; do 0,15, korzystnie do 0,03% siarki, maksimum 2%, korzystnie maksimum 1,5% krzemu; 6 do 9%, korzystnie 7 do 8,5% chromu; do 3%, korzystnie 0,5 do 1,75% molibdenu; do 1%, korzystnie do 0,5% wolframu, 2 do 3,20%, korzystnie 2,25 do 2,90% wanadu; do 0,15, korzystnie do 0,10% azotu; i jako dopełnienie żelazo i przypadkowe zanieczyszczenia. Wyroby po zahartowaniu i odpuszczeniu do twardości przynajmniej 58 HRC, zawierają dyspersję zasadniczo tylko węglików typu MC w zakresie 4 do 8 procent objętościowych i o maksymalnych wymiarach cząstek węglików nie przewyższających około sześciu mikrometrów w najdłuższym wymiarze. Maksimum zawartości węgla nie przekracza ilości określonej wzorem:
%oC^nMkSirauro = 0,60 + 1,77 (%V -1,0).
Wyrób wykazuje udarność z karbem według Charpy'ego, przewyższającą 6,9 kGm.
186 709
Zgodnie ze sposobem według wynalazku wyroby wytworzone z kompozycji w granicach podanych powyżej wytwarzane są na drodze rozpylania w gazowym azocie stopionego stopu stali narzędziowej w temperaturze 1811 do 1922°K, korzystnie 1839 do 1894°K, szybkie ochłodzenie uzyskanego proszku do temperatury pokojowej, przesianie proszku na sicie około 16 mesh (norma amerykańska), sprasowanie izostatyczne proszku na gorąco w temperaturze między 1366 a 1450°K, pod ciśnieniem między 89,6 a 110,3 MPa, przez co uzyskane wyroby po przeróbce na gorąco, wyżarzaniu a następnie zahartowaniu do twardości przynajmniej 58 HRC, zawierają dyspersję zasadniczo wszystkich pierwszorzędowych węglików, bogatych w wanad-typu MC w ilości około 4 do 8 procent objętościowych i dla których maksymalne rozmiary cząstek pierwszorzędowych węglików nie przekraczają sześciu mikrometrów w swym najdłuższym wymiarze a przez co uzyskana została udarność z karbem C przynajmniej 6,9 kGm.
Istotne jest dla narzędzi według wynalazku, aby skład ich kompozycji chemicznej utrzymywany był w szerokich i zalecanych granicach, podanych niżej. W obrębie tych zakresów może być korzystne dalsze równoważenie składu w celu uniknięcia tworzenia ferrytu i dużych ilości zachowanego austenitu, podczas hartowania i odpuszczania. Dalej, ważne jest, aby kompozycja była tak zbilansowana, aby zasadniczo wszystkie pierwszorzędowe węgliki pozostające w mikrostrukturze narzędzia po hartowaniu i odpuszczaniu stanowiły bogate w wanad węgliki typu MC. W tym celu, maksymalna ilość węgla musi być zrównoważona z zawartością wanadu w narzędziu, według następującego wzoru:
^oCWsimum = 0,60 + 1,77 (%V -1,0).
| Pierwiastek | Szeroki zakres | Zakres zalecany |
| Węgiel* | 0,60 - 0,95 | 0, 70 - 0, 90 |
| Mangan | 0,1 - 2,0 | 0,2 - 1,00 |
| Fosfor | maks. 0,10 | maks. 0,05 |
| Siarka | maks. 0,15 | maks. 0,03 |
| Krzem | maks. 2,0 | maks 1,50 |
| Chrom | 6,00 - 9,00 | 7,00 - 8,50 |
| Molibden | maks. 3,00 | 0,50- 1,75 |
| Wolfram | maks. 1,00 | maks. 0,50 |
| Wanad | 2,00 - 3,20 | 2,25 - 2, 90 |
| Azot | maks. 0,15 | maks. 0,10 |
| Żelazo | Reszta | reszta |
| *(%C)n,aksmum = 0,60 + 0,177 (%V - 1,0) |
Zastosowanie węgla w ilości większej niż dopuszczona przez powyższe proporcje zmniejsza odporność udarową narzędzi według wynalazku, w dużej mierze przez zmianę składu i zwiększenie ilości pierwszorzędowych węglików pozostałych w mikrostrukturze po hartowaniu i odpuszczaniu. Musi być jednak obecna wystarczająca ilość węgla do łączenia się z wanadem w celu utworzenia twardych węglików, odpornych na zużycie materiałowe jak też dla zwiększenia twardości podłoża stali narzędziowej do poziomu potrzebnego dla uniknięcia nadmiernej deformacji i zużycia materiałowego w trakcie użytkowania. Oddziaływanie obecności azotu na stop w wyrobach według wynalazku jest trochę podobne do działania węgla. Azot zwiększa twardość martenzytu i może tworzyć twarde azotki i węglikoazotki z węglem, chromem, molibdenem i wanadem, co może polepszać odporność na zużycie materiałowe. Jednak azot nie jest tak skuteczny do tego celu jak węgiel w stalach wysokowanadowych, ponieważ twardość azotku lub węglikoazotku wanadu jest znacznie mniejsza niż twardość węglika wanadu. W tym celu, azot w wyrobach według wynalazku jest ograniczony najkorzystniej do wielkości nie większej niż 0,15% lub do ilości pozostałości wprowadzanej podczas stapiania i rozpylania w azocie proszku, z którego są wykonywane wyroby według wynalazku.
186 709
Zgodnie z wynalazkiem ważne jest także kontrolowanie ilości chromu, molibdenu i wanadu w powyższych granicach, w celu uzyskania pożądanej kombinacji wysokiej udarności i odporności na zużycie materiałowe wraz z odpowiednią hartownością, odpornością na odpuszczanie, obrabialnością i podatnością na szlifowanie.
Wanad jest bardzo ważny dla zwiększenia odporności na zużycie materiałowe ze względu na tworzenie węglików bogatych w wanad typu MC lub węglikoazotków. Mniejsza ilość wanadu, poniżej wskazanego minimum nie zabezpiecza utworzenia wystarczającej ilości węglików, podczas gdy ilości większe niż wskazane maksimum powodują powstanie nadmiernej ilości węglików, co może obniżyć udarność poniżej pożądanego poziomu. W połączeniu z molibdenem, wanad jest potrzebny także do polepszenia odporności na odpuszczanie wyrobów według wynalazku.
Mangan obecny jest w celu polepszenia hartowności i jest użyteczny w regulowaniu negatywnego wpływu siarki przy przetwarzaniu na gorąco, poprzez tworzenie siarczków bogatych w mangan. Jednak nadmierne ilości manganu mogą powodować powstanie nadmiernie dużych ilości pozostałego austenitu podczas obróbki cieplnej i zwiększenie trudności przy wyżarzaniu wyrobów według wynalazku dla uzyskania niskiej twardości potrzebnej dla dobrej obrabialności.
Krzem jest użyteczny do polepszenia parametrów obróbki cieplnej wyrobów według wynalazku. Jednak nadmierne ilości krzemu zmniejszają wytrzymałość udarową i nadmiernie zwiększają ilość węgla lub azotu potrzebnego do zabezpieczenia przed tworzeniem ferrytu w mikrostrukturze wyrobów otrzymanych na drodze metalurgii proszków według wynalazku.
Chrom jest bardzo ważny do zwiększenia hartowności i odporności na odpuszczanie wyrobów według wynalazku.
Jednak nadmierne ilości chromu sprzyjają tworzeniu ferrytu podczas obróbki cieplnej i katalizują tworzenie pierwszorzędowych węglików typu M7C3 bogatych w chrom, które są szkodliwe dla kombinacji dobrej odporności na zużycie materiałowe i odporności udarowej wymaganej dla wyrobów według wynalazku.
Molibden, podobnie jak chrom, jest bardzo użyteczny do zwiększania hartowności i odporności na odpuszczanie wyrobów według wynalazku. Jednak nadmierne ilości molibdenu zmniejszają obrabialność na gorąco i zwiększają objętość frakcji pierwszorzędowych węglików do nie-akceptowalnego poziomu. Jak to jest dobrze znane, wolfram może być zastąpiony częściowo molibdenem w proporcji 2:1, na przykład w ilości do około 1%.
Siarka jest użyteczna w ilościach do 0,15% w celu polepszenia obrabialności i polepszenia podatności na szlifowanie poprzez tworzenie siarczków manganu. Jednak w zastosowaniach, gdzie udarność jest najważniejsza, jest ona utrzymywana na poziomie maksimum 0,03% lub niższym.
Stopy stosowane do wytwarzania początkowych proszków stopowych, bogatych w wanad, rozpylanych w azocie stosowanych do wytwarzania wyrobów według wynalazku mogą być stapiane na wiele sposobów, lecz najbardziej korzystnie stapiane są techniką stapiania w piecu indukcyjnym z powietrzem lub próżnią. Temperatury stosowane przy stapianiu i rozpylaniu stopów i temperatury stosowane podczas izostatycznego prasowania na gorąco proszków muszą być ściśle kontrolowane, w celu uzyskania węglików o małych wymiarach, koniecznych dla osiągnięcia wysokiej wytrzymałości na uderzenia i podatności na szlifowanie wymaganych od wyrobów według wynalazku.
Figura 1 stanowi zdjęcie fotomikrograficzne w świetle, przedstawiające rozkład i rozmiary pierwszorzędowych węglików typu MC bogatych w wanad w hartowanych i odpuszczanych wyrobach ze stali narzędziowej, bogatej w wanad, otrzymanych na drodze metalurgii proszków, według wynalazku, zawierających 2,82% wanadu (pręt 90-80).
Figura 2 stanowi zdjęcie fotomikrograficzne w świetle, przedstawiające rozkład i wymiary pierwszorzędowych węglików typu MC bogatych w wanad i węglików typu M7C3, bogatych w chrom w narzędziach z konwencjonalnej stali odlewanej w bloku, (85CrVMo), o składzie podobnym do materiału pręta 90-80.
Figura 3 przedstawia wykres pokazujący wpływ zawartości pierwszorzędowych węglików na odporność na uderzenia hartowanej i odpuszczanej stali narzędziowej do pracy na zimno, otrzymanej na drodze metalurgii proszków przy twardości 60-62 HRC. (Badanie w kierunku wzdłużnym).
186 709
Figura 4 stanowi wykres wpływu ilości pierwszorzędowych węglików typu MC bogatych w wanad na odporność na ścieranie przy tarciu metal-metal dla hartowanej i odpuszczanej stali narzędziowej do pracy na zimno, bogatej w wanad, otrzymanej na drodze metalurgii proszków i przy twardości 60-62 HRC.
W celu przedstawienia zasad według wynalazku, wytworzono laboratoryjnie metodą metalurgii proszków serię doświadczalnych stopów na drodze rozpylenia w azocie materiałów stopionych indukcyjnie. Skład chemiczny w procentach wagowych i temperatury rozpylania, gdzie były one dostępne dla tych stopów podane są w tabeli 1. Dla porównania wytwarzano także i badano szereg handlowych stopów odpornych na ścieranie odlewanych w bloku i uzyskiwanych na drodze metalurgii proszków. Składy chemiczne tych handlowych stopów przedstawiono także w tabeli 1. Dla tych handlowych stopów dla których aktualne składy chemiczne nie były dostępne, podano nominalne składy chemiczne.
Tabela 1.
Kompozycje doświadczalnych materiałów
| Materiał | Pręt Nr | Temp. rozpyla- nia °K | C | Mn | P | S | Si | Cr | V | W | Mo | N | O |
| Doświadczalne stale narzędziowe do obróbki na zimno otrzymane na drodze metalurgii proszków | |||||||||||||
| PM 3V *** | 96-280 | - | 0,84 | 0,34 | 0,009 | 0,016 | 0,90 | 7,49 | 2,61 | - | 1,37 | 0,043 | 0,016 |
| PM *** | 96-267 | - | 0, 84 | 0,40 | 0,010 | 0,016 | 0,93 | 7,53 | 2,61 | - | 1,39 | 0,048 | 0,012 |
| PM 3V*** | 90-80* | 1872 | 0,81 | 0,36 | 0,01 | 0,003 | 0,91 | 7,40 | 2,82 | - | 0,96 | 0,045 | 0,0065 |
| PM 110CrV Mo | 91-65* | 1844 | 1,14 | 0,47 | 0,012 | 0,005 | 1,10 | 7,39 | 2,53 | 1,10 | 1,56 | 0,045 | 0,0075 |
| Handlowe stale narzędziowe do pracy na zimno otrzymane na drodze metalurgii proszków | |||||||||||||
| PM 8Cr4V | 89-19 | - | 1,47 | 0, 36 | 0, 02 | 0,027 | 0, 96 | 8,02 | 4,48 | - | 1,50 | 0,10 | 0,007 |
| PM M4 | 92-73 | - | 1,43 | 0,70 | 0,021 | 0, 24 | 0,56 | 3,82 | 3,92 | 5,37 | 5,10 | 0,034 | 0,014 |
| PM 12Cr4V | 90-136 | - | 2,28 | 0,30 | 0,019 | 0,018 | 0,36 | 12,50 | 4,60 | 0,7 | 1,10 | 0,067 | - |
| PM 10V | 95-154 | - | 2,45 | 0,52 | 0,018 | 0,058 | 0,90 | 5,22 | 9,57 | 0,04 | 1,27 | 0,05 | 0,016 |
| PM 15V | 89-169 | - | 3,55 | 1,11 | - | 0,013 | 0,69 | 4,64 | 15,21 | - | 1,29 | 0,04 | - |
| PM 18V | 89-182 | - | 3,98 | 0,60 | - | 0,013 | 1,32 | 4,85 | 17,32 | - | 1,36 | 0,044 | - |
| Handlowe, odlewane w bloku, stale narzędziowe do obróbki na zimno | |||||||||||||
| A-2** | - | - | 100 | 0,70 | - | - | 0,30 | 5,25 | 0,30 | - | 1,15 | - | - |
| D-2** | - | - | 1,55 | 0,35 | - | - | 0,45 | 11,50 | 0,90 | - | 0,80 | - | - |
| 85CrV Mo | 85-65 | - | 0,82 | 0,38 | 0, 02 | 0,004 | 1,08 | 7,53 | 2,63 | 0,12 | 1,55 | 0,026 | 0,003 |
| 110CrV Mo | 85-66 | - | 1,12 | 0,30 | 0,02 | 0,004 | 1,05 | 7,48 | 2,69 | 1,14 | 1,69 | 0,040 | 0,002 |
| D-7 | 75-36 | - | 2,35 | 0,34 | 0,02 | 0,005 | 0,32 | 12,75 | 4,43 | 0,26 | 1,18 | 0,037 | 0,0034 |
| * materiał wytworzony laboratoryjnie ** nominalny skład kompozycji *** stal według wynalazku |
186 709
Stopy laboratoryjne z tabeli 1 przetwarzano na drodze przesiewania wstępnie przygotowanego proszku stopowego do wyodrębnienia frakcji do 16 mesh (norma USA), załadowanie przesianego proszku do pojemnika ze zwykłej stali o wymiarach 12,7 mm średnicy na 15,2 mm wysokości, odgazowanie pojemnika w próżni w temperaturze 533°K, uszczelnienie pojemnika, ogrzewanie pojemnika w temperaturze 1403°K przez cztery godziny w autoklawie wysokociśnieniowym pracującym pod ciśnieniem około 103,4 MPa i następnie powolne ochłodzenie go do temperatury pokojowej. Wszystkie wypraski były szybko przekuwane na gorąco do postaci prętów po ponownym ogrzewaniu w temperaturze 1395°K. Kompresja na gorąco przekuwanych prętów wahała się od około 70 do 95%. Próbki do badań wykonywano z prętów po ich wyżarzeniu z zastosowaniem konwencjonalnego cyklu wyżarzania stali narzędziowej, obejmującego ogrzewanie przez 2 godziny w temperaturze 1172°K, powolnym ochłodzeniu do 922°K z szybkością nie przekraczającą 269°K na godzinę i następnym chłodzeniu na powietrzu do temperatury pokojowej.
Przeprowadzono szereg badań i testów w celu przedstawienia korzyści wyrobów ze stali narzędziowej wykonywanych na drodze metalurgii proszków PM według wynalazku, jak też stanów krytycznych ich składów i sposobów wytwarzania. W szczególności wykonano testy i badania w celu porównania ich mikrostruktury, twardości w warunkach obróbki cieplnej, udarności z karbem typu C, według Charpy'ego, odporności na ścieranie przy tarciu metalmetal w teście ścieralności ze skrzyżowanymi cylindrami. Większość materiałów do badań ścieralności i udarności była hartowana i odpuszczana do uzyskania twardości 60-62 HRC. Realizowano ten warunek, aby wyeliminować twardość jako zmienny czynnik w badaniach i w celu odwzorowania twardości typowej dla wielu zastosowań dla narzędzi pracujących na zimno.
Jak to wcześniej już wspomniano, odporność na ścieranie i wytrzymałość na udary wyrobów ze stali narzędziowych otrzymanych na drodze metalurgii proszków według wynalazku, jak też wykonanych z innej stali narzędziowej bardzo zależą od ilości, typu, rozmiaru i rozłożenia pierwszorzędowych węglików w ich mikrostrukturze. W związku z tym, istnieją ważne różnice między cechami charakterystycznymi pierwszorzędowych węglików w wyrobach z proszków spiekanych według wynalazku i wyrobach otrzymanych inaczej na drodze metalurgii proszków lub konwencjonalnych wyrobów ze stali narzędziowej odlewanej w bloku, do pracy na zimno.
Kilka ważnych różnic między pierwszorzędowymi węglikami obecnymi w hartowanych i odpuszczanych narzędziach według wynalazku (pręt 90-80) i konwencjonalnych wyrobów wykonanych z hartowanej i odpuszczanej stali narzędziowej odlewanej w bloku, do pracy na zimno lub podobnej kompozycji (pręt 85-65) pokazano na zdjęciach fotomikrograficznych w świetle, podanych na fig. 1 i 2. W celu uwypuklenia różnic między pierwszorzędowymi węglikami na tych zdjęciach, zdjęcia te wykonano z zastosowaniem specjalnej techniki trawienia, tak, aby ujawniły się one w postaci białych cząstek na ciemnym tle. Na fig. 1, można zobaczyć, że pierwszorzędowe węgliki w pręcie 90-80 ogólnie posiadają rozmiary znacznie poniżej sześciu mikrometrów, a zasadniczo wszystkie poniżej i czterech mikrometrów i są równomiernie rozprowadzone w osnowie. Analiza rozpraszania promieni rentgenowskich pierwszorzędowych węglików w tych wyrobach ze stali narzędziowej, wykonywanych na drodze metalurgii proszków wskazuje, że wszystkie stanowią głównie węgliki typu MC, bogate w wanad, zgodnie według wynalazku. Figura 2 pokazuje nieregulamość kształtów i rozłożenia pierwszorzędowych węglików w pręcie 85-65. Analiza rozpraszania promieni rentgenowskich pierwszorzędowych węglików w tej stali wskazuje, że wiele z nich, lecz nie wszystkie spośród bardzo dużych, graniastych węglików stanowią węgliki typu M7C3, bogate w chrom, podczas gdy większość mniejszych, lepiej rozłożonych pierwszorzędowych węglików stanowią węgliki typu MC, bogate w wanad, podobne do tych, jakie znajdują się w pręcie 90-80. Te obserwacje potwierdzają spostrzeżenie, że metody metalurgii proszków stosowane dla wyrobów według wynalazku przyczyniają się do wytworzenia ważnych różnic w typie i składzie oraz w rozmiarze i rozłożeniu pierwszorzędowych węglików.
186 709
Tabela 2.
Stosunki między ilością i typem pierwszorzędowych węglików i własnościami doświadczalnych i handlowych stali narzędziowych do pracy na zimno.
| Materiał | Pręt Nr | Obróbka cieplna | Twardość | Objętość w % | Odp.na ścier, test skrz. cyl.K>1°kPa | En.udar Charpy' ego typ C* (kGm) | |||
| MC | M7C3 | m6c | Całk. | ||||||
| Doświadczalne stale narzędziowe do obróbki na zimno otrzymane na drodze metalurgii proszków | |||||||||
| PM 3V | 96-280 | 1394°K (30min, w stanie lanym, 797°K) 2+2+2godz. | 58 | - | 12,0 | ||||
| PM 3V | 96-267 | j -w | 58 | - | - | - | - | - | 10,7 |
| PM 3V | 90-80** | j -w. | 60 | 5,1 | - | - | 5,1 | 41,4 | 7,5 |
| PM 110 Cr VMo | 91-65 | 1339°K (45min, w stanie lanym; 811°K) 2+2+2 godz. | 62 | 3,4 | 5,9 | - | 9,3 | 41,4 | 6,0 |
| Handlowe stale narzędziowe do pracy na zimno otrzymane na drodze metalurgii proszków | |||||||||
| PM 8Cr4V | 89-19 | 1294°K (30 min, w stanie lanym; 797°K) 2+2godz. | 60 | 6,6 | 5,7 | - | 12,3 | 75,8 | 3,7 |
| PM M4 | 92-73 | 1436°K (4min; OQ, 839°K) 2+2+2godz. | 62 | 3,8 | 8,8 | 12,6 | 213,7 | 4,0 | |
| PM 12Cr4V | 90-136 | 1394°K (30min/OQ, 533°K) 2+2 godz. | 59 | 3,0 | 20,0 | - | 23,0 | 55,2 | 2,8 |
| PM 10V | 95-154 | 1394°K (30min/OQ; 825°K) 2+2godz. | 61 | 17,4 | - | - | 17,4 | 441,3 | 2,0 |
| PM 15V | 89-169 | 1450°K (30min/OQ; 825°K) 2+2+2godz. | 62 | 22,7 | - | - | 22,7 | 530,9 | 1,1 |
| PM 18V | 89-182 | 1394°K (30 min/OQ; 825°K) 2+2 godz. | 62 | 30,5 | - | - | 30,5 | 827 | 0,6 |
| Handlowe hutnicze stale narzędziowe do obróbki na zimno | |||||||||
| A-2 | - | nie podano | 60 | - | 6 | - | 6*** | 13,8 | 5,5 |
| D-2 | - | nie podano | 60 | - | 15,5 | - | 15,5 *** | 20,7 | 2,2 |
| 85CrV Mo | 85-65 | 1339°K/45 min; w stanie lanym; 797°K/2+2+2 godz. | 60 | 2,8 | 1,7 | - | 4,5 | 34,5 | 4,8 |
| 110CrV Mo | 85,66 | 1339°K/45 min; w stanie lanym; 811 °K/2+2+2 godz. | 62 | - | 34,5 | 3,2 | |||
| D-7 | - | nie podano | 61 | - | - | - | 24 **** | 48,3 | 1,0 |
| * test w kierunku wzdłużnym ** mniejsze ilości (,0,5%) pierwszorzędowych węglików M7C3 wykryto metodą badania dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego; *** B.Hribernik, BHM, 134, str 338-341 (1989); **** K.Budinski Wear of materials, ASME, str. 100-109, (1977) |
Tabela 2 sumarycznie zestawia wyniki badań ze skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) i analizatora zdjęć przeprowadzone dla szeregu stali narzędziowych otrzymanych metodą proszkową i dla jednej stali narzędziowej odlewanej w bloku (85CrMoV) wy10
186 709 mienionych w tabeli 1. Jak to można zobaczyć, całkowity procent objętościowy pieowozoroędowych węglików mierzony dla tych stali, waha się od około 5% w stali PM 3V (pręt 90-80) do 30% w stali PM 18V (pręt 89-192). Typ obecnego ęierwsooroędowego węglika (MC, M7C3 i MóC) zmienia się w zależności od metody obróbki i składu stopu, przy czym tylko dla stali PM 3V (pręt 90-80), PM 10V (pręt 95-154), PM 15V (pręt 89-169), PM 18V (pręt 89182) zasadniczo wszystkie węgliki występują w postaci typu MC.
Ważne różnice, spowodowane przez stosunkowo małe różnice zawartości węgla lub zawartości węgla i dodatków stopowych, na ilość i typ pieowoooozędownyh węglików w stalach otrzymanych na drodze metalurgii proszków mogą być uwidocznione przez porównanie wyników dla stali PM 3V (pręt 90-80), która zawiera około 5,1 procent węglików typu MC i której skład zawiera się w zastrzeżonych granicach, PM 110CrMoV (pręt 91-65), która zawiera około 3,4 procent objętościowych węglików typu MC i 5,9 procent objętościowych węglików typu M7C3 i która zawiera około 1 procent wolframu i odrobinę więcej węgla niż pręt 90-80 i PM 8Cr4V (pręt 89-19) która zawiera około 6,6 procent objętościowych węglików typu MC i 5,7% węglików typu M7C3 i która zawiera znacznie więcej węgla i wanadu niż pręt 90-80. Wpływ przetwarzania metodą metalurgii proszków w stosunku do procesu odlewniczego może być widoczny przez porównanie wyników dla PM 3V (pręt 90-80), która zawiera 5,1 procent objętościowych węglików typu MC i dla 85CrMoV (pręt 85-65) , która stanowi materiał odlewany o prawie takim samym składzie jak pręt 90-80, lecz który zawiera około 2,8 procent objętościowych węglika typu MC i 1,7 procent objętościowych węglika M7C3.
Twardość może być stosowana jako pomiar podatności stali narzędziowej na stałe deformacje podczas użytkowania przy stosowaniu do pracy na zimno. Ogólnie, potrzebna jest minimalna twardość w zakresie 56-58 HRC dla narzędzi w takich zastosowaniach. Wyższe twardości rzędu 60-62 HRC zapewniają trochę lepszą wytrzymałość i odporność na ścieranie z niewielką utratą udarności. Wyniki badań hartowania i odpuszczania przeprowadzone na PM 3V (pręt 96-267) podane są w tabeli 3 i wyraźnie pokazują, że wyroby ze stali narzędziowej do pracy na zimno, otrzymane na drodze metalurgii proszków według wynalazku łatwo osiągają twardość przekraczającą 56 HRC, kiedy utwardzane są i odpuszczane w szerokim zakresie warunków.
Tabela 3.
Wynik obróbki cieplnej stali PM 3V (pręt 76-267)
| Temp. przemiany aust. | Studzona w oleju | Twardość HRC po wskazanej obróbce odpuszczającej | |||||||||||
| 783°K | 777°K | 811°K | 825°K | 837°K | 866°K | ||||||||
| 2x2h | 3x2h | 2x2h | 3x2h | 2x2h | 3x2h | 2x2h | 3x2h | 2x2h | 3x2h | 2x2h | 3x2h | ||
| 1277 | 58 | 58 | 58 | 58 | 57,5 | 56,5 | 56 | 55 | 54,5 | 53 | 51,5 | 46,5 | 44 |
| 1337 | 62 | 61 | 61 | 60,5 | 60 | 60 | 57 | 58 | 57,5 | 55,5 | 54 | 47 | 47 |
| 1374 | 63,5 | 63 | 63 | 63 | 63 | 62 | 61,5 | 60,5 | 60,5 | 58,5 | 57 | 52,5 | 50,5 |
W celu dokonania oczny i porównania wytrzymałości na udary wyrobów wzdług wynalazku przeprowadzono badania udarności z karbem Chaoęn'ego typu C, w temperaturze pokojowej, na próbkach kontrolnych obrabianych cieplnie, dla których promień karbu wynosił 1,27 mm. Ten typ próbek do badań umożliwia porównawcze badania udarności z karbem stali wysoko-stopowych i obrabianych cieplnie, dla których zwykle oczekuje się, że wykazują niskie wartości udarności z karbem. Wyniki uzyskane dla próbek przygotowanych z trzech różnych wyrobów, wytworzonych na drodze metalurgii proszków zgodnych z wynalazkiem i dla szeregu handlowych stopów odpornych na ścieranie podano w tabeli 2. Pokazują one, że wytrzymałość na udary wyrobów według wynalazku jest wyraźnie o wiele lepsza w porównaniu do wszystkich konwencjonalnych odlewanych w bloku stali narzędziowych do pracy na zimno i stali narzędziowych otrzymanych metodą metalurgii proszków, które badano dla porównania.
Ważny aspekt wynalazku jest przedstawiony na fig. 3, który pokazuje wyniki badania udarności typu C według Chafp/ego w funkcji całkowitej objętości węglików dla stali narzę186 709 dziowych otrzymywanych na drodze metalurgii proszków, obrabianych do twardości 60-62HRC, oraz wyniki badań otrzymanych dla szeregu stali narzędziowych produkowanych konwencjonalnie przy, w przybliżeniu, takiej samej twardości. Wyniki pokazują, że udarność stali narzędziowych otrzymywanych na drodze metalurgii proszków, zmniejsza się przy zwiększaniu całkowitej zawartości objętościowej węglików, zasadniczo niezależnie od typu węglików.
Zważywszy powyższe, materiał PM 3V (pręt 90-80), znajdujący się w obrębie zakresu według wynalazku, posiada głównie tylko pierwszorzędowe węgliki typu MC, bogate w wanad, w zakresie 4 do 8 procent objętościowych. Odporność na ścieranie tego materiału, zgodnego z wynalazkiem jest taka sama jak dla stopu wytwarzanego na drodze metalurgii proszków typu 110CrvMo (pręt 91-65), która jest poza zakresem wynalazku, a która ma znacznie większą objętość pierwszorzędowych węglików. Pokazuje to, że stop według wynalazku zdolny jest osiągnąć identyczną odporność na ścieranie jak stop spoza zakresu według wynalazku, posiadający prawie dwukrotną objętość pierwszorzędowych węglików. Ponadto, stop według wynalazku posiada nieoczekiwanie gwałtownie polepszoną wytrzymałość na udary w stosunku do udarności stopu PM 110CrVMo. Konkretnie, stop według wynalazku posiada wytrzymałość na udary według Charpy'ego typu C wynoszącą 7,45 kGm w porównaniu do 6,07 kGm dla stopu nie-według wynalazku. Dane te jasno przedstawiają, że zgodnie z wynalazkiem można osiągnąć kombinację odporności na ścieranie i wytrzymałości na udary, nie będącą do uzyskania dawniej. Dla stopów PM 10V, PM 15V, i PM 18V, podobnych do stopów według wynalazku, zawierających tylko węgliki typu MC, lecz na poziomie znacznie wyższym niż stopy według wynalazku, wytrzymałość na udary jest drastycznie zmniejszona w stosunku do udarności uzyskiwanej zgodnie z wynalazkiem. Stąd, aby uzyskać rezultaty zgodnie z wynalazkiem, pierwszorzędowe węgliki nie tylko muszą być typu MC, lecz i ich objętość musi znajdować się w zakresie według wynalazku, na przykład 4-8 procent objętościowych.
Odporność na ścieranie metal-metal dla materiałów doświadczalnych mierzono stosując test ścierania z nie-smarowanym cylindrem skrzyżowanym, podobny do opisanego w ASTM G 83. W tym badaniu, cylinder węglikowy dociskany jest i obracany w stosunku do usytuowanej prostopadle i stacjonarnie próbki badanej, przy zadanym obciążeniu. Utrata objętości próbki, która ściera się uprzywilejowanie, określa się w regularnych odstępach czasu i stosuje do określenia parametru odporności na ścieranie, bazującej na obciążeniu i całkowitej długości posuwu. Wyniki tych badań podane są w tabeli 2.
Figura 4 podaje wyniki badań testu ścierania metal-metal dla materiałów PM i konwencjonalnie produkowanych stali narzędziowych do pracy na zimno wymienionych w tabeli 1, wykreślone w funkcji całkowitej zawartości węglików i ilości zawartych w tym węglików typu MC. Odporność na ścieranie mierzona w tym teście zwiększa się gwałtownie, gdy zwiększa się procent objętościowy pierwszorzędowych węglików typu MC (bogatych w wanad), co dobrze się zgadza z aktualnym doświadczeniem na tym polu w operacjach obróbki metali. Chociaż wyroby otrzymane na drodze metalurgii proszków PM według wynalazku, reprezentowane na przykład przez stop PM 3V (pręt 90-80) o zawartości wanadu 2,28%, są nieco mniej odporne na ścieranie, niż materiały proszkowe zawierające 4% Iub więcej wanadu, lecz są one wciąż bardziej odporne na ścieranie niż A-2 Iub D-2, które zawierają mniej niż 1% V. Przy poziomie 4% V, PM M4 zachowuje się w tym badaniu znacznie lepiej niż PM 8Cr4V i PM 12Cr4V, niezależnie od tego, że ma całkowitą objętość węglików porównywalną do PM 8Cr4V i około połowy objętości węglików posiadanej przez PM 12Cr4V. Stosunkowo dobra odporność na ścieranie PM M4 związana jest w pierwszym rzędzie z kombinacją około 4% węglików typu MC i 9% typu M6C (bogatych w W i Mo) , któryjest twardszy niż węgiik typu M7C3 (bogaty w Cr) , obecny w innych dwóch majeriałach zaweerających 4%V . Chociżż konwencjonalnie wytworzone D-2 i D-7 także zawierają stosunkowo wysokie objętości całkowitej zawartości węglików, stosunkowo mała zawartość węglików typu MC w tych materiałach, logicznie prowadzi do znacznie mniejszych wartości odporności na ścieranie, w porównaniu do PM 3V i, zawierających znacznie więcej wanadu, materiałów PM 10V, PM 15V i PM 18V, o podobnej objętości węglików.
186 709
Podsumowując, wyniki badań wytrzymałości na udary i ścierania pokazują, że można uzyskać znaczne polepszenie wytrzymałości na udary dla wyrobów ze stali narzędziowych do pracy na zimno, otrzymanych w drodze metalurgii proszków, odpornych na ścieranie i zawierających wanad, poprzez ograniczenie ilości pierwszorzędowych węglików obecnych i ich mikrostrukturze oraz przez kontrolę ich składu i przeróbki w taki sposób, aby znajdowały się w nich bogate w wanad węgliki typu MC jako jedyne pierwszorzędowe węgliki pozostające w mikrostrukturze po hartowaniu i odpuszczaniu. Kombinacja dobrej odporności na ścieranie metal-metal i wysokiej wytrzymałości na udary uzyskiwana dla wyrobów PM według wynalazku wyraźnie przewyższa własności otrzymywane dla wielu zwykle używanych stali narzędziowych do pracy na zimno odlewanych w bloku, takich jak AISI A-2 i D-2. Także i wysoka wytrzymałość udarowa wyrobów PM według wynalazku wyraźnie przewyższa tę wytrzymałość dla wielu istniejących stali narzędziowych do pracy na zimno otrzymanych na drodze metalurgii proszków, takich jak PM 8Cr4V, które zapewniają nieco lepszą odporność na ścieranie metal-metal, lecz nie mają wystarczającej wytrzymałości na udary do stosowania w wielu zastosowaniach. Konsekwentnie, własności wyrobów PM według wynalazku, sprawiają, że są one szczególnie użyteczne jako narzędzia tnące (wykrojniki i sztance), narzędzia do wykrawania i dziurkowania, noże do cięcia materiałów o małym przekroju i innych zastosowań pracy na zimno, gdzie wymagana jest bardzo wysoka wytrzymałość na udary materiałów narzędziowych dla uzyskania dobrych własności eksploatacyjnych narzędzia.
Stosowany tu termin węglik typu MC odnosi się do węglików bogatych w wanad, odznaczających się regularną strukturą krystalograficzną, w której „M” przedstawia pierwiastek wanad tworzący węglik oraz małe ilości innych pierwiastków takich jak molibden, chrom i żelazo, które także mogą być obecne w węgliku. Termin obejmuje także węgliki bogate w wanad typu M4C3 i odmiany znane jako węglikoazotki, w których nieco węgla zastąpione zostało azotem.
Termin węglik typu M7C3 stosowany według wynalazku odnosi się do węglików bogatych w chrom, odznaczających się heksagonalną strukturą krystaliczną, w których „M” stanowi pierwiastek chrom tworzący węglik i mniejsze ilości innych pierwiastków takich jak wanad, molibden i żelazo, które także mogą być obecne w węgliku. Termin ten obejmuje także odmiany znane jako węglikoazotki, w których nieco węgla jest zastąpione azotem.
Termin węglik M&C tu stosowany oznacza węgliki wolframu lub molibdenu, posiadające sieć przestrzenną regularną ściennie centrowaną; ten węglik może także zawierać umiarkowane ilości Cr, V i Co.
Oznaczenie „zasadniczo cały” tu stosowane oznacza, że mogą istnieć niewielkie frakcje objętościowe (<1%) pierwszorzędowych węglików innych niż węgliki typu MC bogate w wanad, bez ujemnego wpływu na korzystne własności wyrobów według wynalazku a mianowicie udarność i ścieranie.
Wszystkie procenty oznaczają procenty wagowe o ile inaczej nie podano.
186 709
Energia udarności według Charpy'ego typu C (funto-stopy)
Fig.3 ? Objętościowy węglików
Objętościowy węglików
Fig. 4
186 709
Rozłożenie i rozmiary pierwszo rządowych węglików typu MC, bogatych w wanad w hartowanych i odpuszczanych grobach ze sta ii narzędziowej wytwarzanych na drodze irettlurgii proszków, w^c^^ug wynalazku, zawierających 2,82 % wanadu (pręt 90 - 80). Powększenie 1000 x.
Rozłożenie i rozmiary pierwszor/ęddowych węglik^ów typu MC, bogatych w wanad i węjlików typu M7C3, bogatych w chrom w konwencjonaanej stali narzędziowej odlewanej w bloku, o składzie podobnym do składu pręta 90 - 80.
Powiększenie 1000x
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 4,00 zł.
Claims (5)
- Zastrzeżenia patentowe1. Wyroby ze stali narzędziowej do pracy na zimno, wytwarzane na gorąco na drodze metalurgii proszków, całkowicie zagęszczone, bogate w wanad, odporne na zużycie materiałowe i o wysokiej odporności udarowej , wyriooroone ze wstęnnie stppionyhh proszóów rozdrobnionych w atmosferze azotu, zawierających zasadniczo 0,60 do 0,95% węgla, 0,10 do 2% manganu, do 0,10% fosforu, do 0,15% siarki, maksimum 2% krzemu, 6,00 do 9,00% chromu, do 3,0% molibdenu do 1,0% wolframu, 2,00 do 3,20% wanadu, do 0,15% azotu i dopełniającą ilość żelaza i przypadkowych zanieczyszczeń, znamienne tym, że maksymalna zawartość węgla nie przekracza ilości określonej wzorem:%Cmaksimum = 0,60 + 0,177 (%V - 1,0), przy czym wyroby po hartowaniu i odpuszczaniu do twardości przynajmniej 58 HRC, zawierają dyspersję zasadniczo wszystkich węglików typu MC, w zakresie 4 do 8 procent objętościowych a maksymalny wymiar węglików typu MC nie przekracza sześciu mikrometrów w swym najdłuższym wymiarze, przy czym wyroby te wykazują udarność z karbem według Charpy'ego typu C przekraczającą 6,9 kGm.
- 2. Wyroby według zasń-z. 1, znamienne tym, że składają się głównie z 0,70 do 0,90% węgla, 0,20 do 1,00% manganu, do 0,05% fosforu, do 0,03% siarki, maksimum 1,50% Ζ^ζmu, 7,00 do 8,50% chromu, 0,50 do 1,75% molibdenu, do 0,50% wolframu, 2,25 do 2,90% wanadu, do 0,10% azotu i dopełniającą ilość żelaza i przypadkowych zanieczyszczeń a maksymalna zawartość węgla nie przekracza ilości określonej wzorem:%CmaZsimum = 0,60 + 0,177 (%V - 1,0),
- 3. Sposób wytwarzania wyrobów ze stali narzędziowej do pracy na zimno, wytwarzanych na gorąco na drodze metalurgii proszków, całkowicie zagęszczonych, bogatych w wanad, odpornych na zużycie materiałowe i o wysokiej odporności udarowej, zawierających głównie 0,60 do 0,95% węgla, 0,10 do 2% manganu, do 0,10% fosforu, do 0,15% siarki, maksimum 2% koremu, 6,00 do 9,00% chromu, do 3,0% molibdenu, do 1,0% wolframu, 2,00 do 3,20% wanadu, do 0,15% azotu i dopełniającą ilość żelaza i przypadkowych oaniecoyszczeń, znamienny tym, że stosuje się maksymalną zawartość węgla nie przekraczającą ilości określonej wzorem:%CmaZsimum = 0,60 + 0,177 (%V - 1,0), przy czym sposób obejmuje: rozpylanie stopionego stopu stali narzędziowej w atmosferze azotu, w temperaturze między 1811 a 1922°K, dla wytworzenia proszku, szybkie ochłodzenie proszku do temperatury pokojowej, przesianie proszku przez sito około 16 mesh (norma USA), prasowanie izostatyczne na gorąco w temperaturze między 1366 a 1450°K pod ciśnieniem między 89,6 a 110,3 MPa, aby uzyskane wyroby po obróbce na gorąco, wyżarzaniu i hartowaniu do przynajmniej 58 HRC zawierały udział objętościowy zasadniczo wszystkich węglików typu MC, bogatych w wanad, wynoszący między 4 a 8%, o maksymalnym wymiarze ęierwszoozędownch węglików nie przekraczającym sześciu mikrometrów w swym najdłuższym wymiarze, przez co narzędzia uzyskują udarność z karbem według Charp/ego typu C przekraczającą 6,9 kGm.
- 4. Sposób według raotoz. 3, znamienny tym, że wyroby ze stali narzędziowej do pracy na zimno, wytwarza się na gorąco na drodze metalurgii proszków, całkowicie zagęszczone, bogate w wanad, przy czym stosuje się głównie 0,70 do 0,90% węgla, 0,20 do 1,00% manganu, do 0,05% fosforu, do 0,03% siarki, maksimum 1,50% krzemu, 7,00 do 8,50% chromu,186 7090,50 do 1,75% molibdenu, do 0,50% wolframu, 2,25 do 2,90% wanadu, do 0,10% azotu i dopełniającą ilość żelaza i przypadkowych zanieczyszczeń a maksymalna zawartość węgla nie przekracza ilości określonej wzorem:%Cma_ = 0,60 + 0,177 (%V - 1,0).
- 5. Sposób według zastrz. 3 albo 4, znamienny tym, że rozpylanie proszku prowadzi się w temperaturach między 1839 a 1894°K.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/826,393 US5830287A (en) | 1997-04-09 | 1997-04-09 | Wear resistant, powder metallurgy cold work tool steel articles having high impact toughness and a method for producing the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL325752A1 PL325752A1 (en) | 1998-10-12 |
| PL186709B1 true PL186709B1 (pl) | 2004-02-27 |
Family
ID=25246419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL98325752A PL186709B1 (pl) | 1997-04-09 | 1998-04-08 | Wyroby ze stali narzędziowej do pracy na zimno, otrzymane w drodze metalurgii proszków, odporne na zużycie materiałowe i o wysokiej odporności udarowej oraz sposób ich wytwarzania |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5830287A (pl) |
| EP (1) | EP0875588B1 (pl) |
| JP (1) | JP4162289B2 (pl) |
| KR (1) | KR100373169B1 (pl) |
| AR (1) | AR012350A1 (pl) |
| AT (1) | ATE250150T1 (pl) |
| BR (1) | BR9803298A (pl) |
| CA (1) | CA2231133C (pl) |
| CZ (1) | CZ295758B6 (pl) |
| DE (1) | DE69818138T2 (pl) |
| ES (1) | ES2207793T3 (pl) |
| HU (1) | HU220558B1 (pl) |
| MY (1) | MY120438A (pl) |
| PL (1) | PL186709B1 (pl) |
| PT (1) | PT875588E (pl) |
| SK (1) | SK284795B6 (pl) |
| TW (1) | TW363000B (pl) |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5976459A (en) * | 1998-01-06 | 1999-11-02 | Crucible Materials Corporation | Method for compacting high alloy tool steel particles |
| SE512970C2 (sv) * | 1998-10-30 | 2000-06-12 | Erasteel Kloster Ab | Stål, användning av stålet, av stålet framställd produkt samt sätt att tillverka stålet |
| AU1242000A (en) | 1998-11-30 | 2000-06-19 | Penn State Research Foundation, The | Exoflash consolidation technology to produce fully dense nanostructured materials |
| AT409831B (de) * | 2000-03-03 | 2002-11-25 | Boehler Uddeholm Ag | Verfahren zur pulvermetallurgischen herstellung von vormaterial und vormaterial |
| DE10019042A1 (de) * | 2000-04-18 | 2001-11-08 | Edelstahl Witten Krefeld Gmbh | Stickstofflegierter, sprühkompaktierter Stahl, Verfahren zu seiner Herstellung und Verbundwerkstoff hergestellt aus dem Stahl |
| JP2002001593A (ja) * | 2000-06-16 | 2002-01-08 | Takeda Chem Ind Ltd | 打錠用杵および臼 |
| IT1318038B1 (it) * | 2000-06-21 | 2003-07-21 | Venanzetti S R L | Lega per l'ottenimento di acciaio speciale da utensili per lavorazioni a freddo |
| NL1016811C2 (nl) | 2000-12-06 | 2002-06-13 | Skf Ab | Wentellager omvattende een met poedermetallurgietechniek verkregen onderdeel. |
| AT411580B (de) * | 2001-04-11 | 2004-03-25 | Boehler Edelstahl | Verfahren zur pulvermetallurgischen herstellung von gegenständen |
| AT410448B (de) * | 2001-04-11 | 2003-04-25 | Boehler Edelstahl | Kaltarbeitsstahllegierung zur pulvermetallurgischen herstellung von teilen |
| FR2823768B1 (fr) * | 2001-04-18 | 2003-09-05 | Usinor | Acier a outils a tenacite renforcee, procede de fabrication de pieces dans cet acier et pieces obtenues |
| US6585483B2 (en) | 2001-11-20 | 2003-07-01 | Honeywell International Inc. | Stationary roller shaft formed of a material having a low inclusion content and high hardness |
| US20050227772A1 (en) * | 2004-04-13 | 2005-10-13 | Edward Kletecka | Powdered metal multi-lobular tooling and method of fabrication |
| US7472576B1 (en) | 2004-11-17 | 2009-01-06 | State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Portland State University | Nanometrology device standards for scanning probe microscopes and processes for their fabrication and use |
| US20060231167A1 (en) * | 2005-04-18 | 2006-10-19 | Hillstrom Marshall D | Durable, wear-resistant punches and dies |
| US7615123B2 (en) | 2006-09-29 | 2009-11-10 | Crucible Materials Corporation | Cold-work tool steel article |
| US9249485B2 (en) * | 2007-01-12 | 2016-02-02 | Rovalma Sa | Cold work tool steel with outstanding weldability |
| WO2010029505A2 (en) * | 2008-09-12 | 2010-03-18 | L. Klein Ag | Free-machining powder metallurgy lead-free steel articles and method of making same |
| USD623036S1 (en) | 2008-11-07 | 2010-09-07 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Insert bit |
| US8418587B2 (en) | 2008-11-07 | 2013-04-16 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Tool bit |
| USD711719S1 (en) | 2009-11-06 | 2014-08-26 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Tool bit |
| CN103586458B (zh) * | 2013-11-09 | 2016-01-06 | 马鞍山成宏机械制造有限公司 | 一种韧性强硬度大的粉末冶金刀具及其制备方法 |
| US10022845B2 (en) | 2014-01-16 | 2018-07-17 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Tool bit |
| CN103938091B (zh) * | 2014-04-28 | 2016-08-24 | 钢铁研究总院 | 一种高韧性高耐磨冷作模具钢 |
| KR20160010930A (ko) | 2014-07-21 | 2016-01-29 | 국민대학교산학협력단 | 우수한 내충격성을 겸비한 고내마모성 냉간공구강 |
| JP6479743B2 (ja) | 2015-11-09 | 2019-03-06 | シーアールエス ホールディングス, インコーポレイテッドCrs Holdings, Incorporated | 快削用粉末冶金鋼製品およびその製造方法 |
| US11638987B2 (en) | 2017-12-01 | 2023-05-02 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Wear resistant tool bit |
| USD921468S1 (en) | 2018-08-10 | 2021-06-08 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Driver bit |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2949356A (en) * | 1958-03-28 | 1960-08-16 | Latrobe Steel Co | Ferrous alloys and articles made therefrom |
| US3219442A (en) * | 1964-10-30 | 1965-11-23 | Vasco Metals Corp | Alloy steels and articles thereof |
| GB1443900A (en) * | 1973-03-30 | 1976-07-28 | Crucible Inc | Powder metallurgy tool steel article |
| US4249945A (en) * | 1978-09-20 | 1981-02-10 | Crucible Inc. | Powder-metallurgy steel article with high vanadium-carbide content |
| CA1191039A (en) * | 1981-09-28 | 1985-07-30 | Crucible Materials Corporation | Powder metallurgy tool steel article |
| SE457356C (sv) * | 1986-12-30 | 1990-01-15 | Uddeholm Tooling Ab | Verktygsstaal avsett foer kallbearbetning |
| JPH01240636A (ja) * | 1988-03-18 | 1989-09-26 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 表面処理性に優れた工具とその製造法 |
| JPH0692007B2 (ja) * | 1988-07-12 | 1994-11-16 | 日立金属株式会社 | 熱間圧延用作業ロール及びその圧延方法 |
| US5238482A (en) * | 1991-05-22 | 1993-08-24 | Crucible Materials Corporation | Prealloyed high-vanadium, cold work tool steel particles and methods for producing the same |
| US5589011A (en) * | 1995-02-15 | 1996-12-31 | The University Of Connecticut | Nanostructured steel alloy |
-
1997
- 1997-04-09 US US08/826,393 patent/US5830287A/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-03-04 CA CA002231133A patent/CA2231133C/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-13 DE DE69818138T patent/DE69818138T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-13 TW TW087103749A patent/TW363000B/zh not_active IP Right Cessation
- 1998-03-13 ES ES98301890T patent/ES2207793T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-13 AT AT98301890T patent/ATE250150T1/de active
- 1998-03-13 PT PT98301890T patent/PT875588E/pt unknown
- 1998-03-13 EP EP98301890A patent/EP0875588B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-17 HU HU9800590A patent/HU220558B1/hu unknown
- 1998-03-25 MY MYPI98001304A patent/MY120438A/en unknown
- 1998-03-26 JP JP09698298A patent/JP4162289B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-27 CZ CZ1998958A patent/CZ295758B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1998-04-07 AR ARP980101576A patent/AR012350A1/es active IP Right Grant
- 1998-04-08 PL PL98325752A patent/PL186709B1/pl unknown
- 1998-04-08 BR BR9803298-4A patent/BR9803298A/pt not_active IP Right Cessation
- 1998-04-09 SK SK456-98A patent/SK284795B6/sk not_active IP Right Cessation
- 1998-04-09 KR KR10-1998-0012648A patent/KR100373169B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-06-24 US US09/103,570 patent/US5989490A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PT875588E (pt) | 2004-02-27 |
| CA2231133A1 (en) | 1998-10-09 |
| HU9800590D0 (en) | 1998-05-28 |
| US5830287A (en) | 1998-11-03 |
| MY120438A (en) | 2005-10-31 |
| AR012350A1 (es) | 2000-10-18 |
| HU220558B1 (hu) | 2002-03-28 |
| CZ295758B6 (cs) | 2005-10-12 |
| PL325752A1 (en) | 1998-10-12 |
| ATE250150T1 (de) | 2003-10-15 |
| HUP9800590A3 (en) | 2001-01-29 |
| BR9803298A (pt) | 1999-09-28 |
| DE69818138T2 (de) | 2004-07-15 |
| KR100373169B1 (ko) | 2003-06-18 |
| EP0875588A3 (en) | 2002-02-06 |
| US5989490A (en) | 1999-11-23 |
| TW363000B (en) | 1999-07-01 |
| HUP9800590A2 (hu) | 1998-12-28 |
| DE69818138D1 (de) | 2003-10-23 |
| EP0875588B1 (en) | 2003-09-17 |
| JP4162289B2 (ja) | 2008-10-08 |
| CZ95898A3 (cs) | 1999-09-15 |
| CA2231133C (en) | 2004-08-10 |
| JPH116041A (ja) | 1999-01-12 |
| KR19980081249A (ko) | 1998-11-25 |
| SK45698A3 (en) | 1998-12-02 |
| SK284795B6 (sk) | 2005-11-03 |
| EP0875588A2 (en) | 1998-11-04 |
| ES2207793T3 (es) | 2004-06-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL186709B1 (pl) | Wyroby ze stali narzędziowej do pracy na zimno, otrzymane w drodze metalurgii proszków, odporne na zużycie materiałowe i o wysokiej odporności udarowej oraz sposób ich wytwarzania | |
| US5936169A (en) | Corrosion resistant, high vanadium, powder metallurgy tool steel articles with improved metal to metal wear resistance and a method for producing the same | |
| JP4652490B2 (ja) | 統合粉末冶金法により製造したスチールとその熱処理工具及び該スチールの工具への使用 | |
| EP0726332B1 (en) | Sulfur-containing powder-metallurgy tool steel article | |
| KR101518723B1 (ko) | 냉간 가공 공구강 제품 | |
| US20200190638A1 (en) | Powder-Metallurgically Produced Steel Material Containing Hard Material Particles, Method for Producing a Component from Such a Steel Material, and Component Produced from the Steel Material | |
| US6547846B1 (en) | Steel, use of the steel, product made of the steel and method of producing the steel | |
| EP1151146B1 (en) | High-hardness powder metallurgy tool steel and article made therefrom | |
| EP0648851B1 (en) | Sulfur-containing powder-metallurgy tool steel article and its method of manufacture | |
| CN114318131B (zh) | 耐磨合金 | |
| CN113215482B (zh) | 耐磨冷作工具钢 | |
| CN114318133A (zh) | 耐磨工具钢 | |
| CN114318134A (zh) | 耐磨高速钢 | |
| MXPA98002337A (en) | Steel articles for work tools in cold pulvimetalurgicos resistant to wear have high impact hardness and method to paraprove me | |
| MXPA01007627A (en) | High-hardness powder metallurgy tool steel and article made therefrom |