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TW528810B - Tool steel alloy having a unique combination of hardness and toughness and powder metallurgy tool steel article having a unique combination of hardness and toughness - Google Patents

Tool steel alloy having a unique combination of hardness and toughness and powder metallurgy tool steel article having a unique combination of hardness and toughness Download PDF

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TW528810B
TW528810B TW089101556A TW89101556A TW528810B TW 528810 B TW528810 B TW 528810B TW 089101556 A TW089101556 A TW 089101556A TW 89101556 A TW89101556 A TW 89101556A TW 528810 B TW528810 B TW 528810B
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TW
Taiwan
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tool steel
alloy
scope
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item
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Application number
TW089101556A
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English (en)
Inventor
David E Wert
Corso Gregory J Del
Harrison A Garner Jr
Original Assignee
Crs Holdings Inc
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Description

528810 五、發明說明（1) 發明範鳴 本發明係於X具鋼合金，及特定言之，關於一種高^ 工具鋼合金及由其製成之粉末冶金物件，該物件有硬度及 韌度之獨特組合。 發明背景 A I s I τ 1 5型合金係悉知鎢高速鋼合金。τ 1 5型合金被認 為在特製高速工具鋼等級之中，因為其有優於其他高速工 具鋼合金（如M2及M4型）之硬度及耐磨耗性之組合。T15型 合金提供室溫下約66至67 HRC之硬度。能提供6 7至68 HRC ^室溫硬度的T15型合金之較高碳版本已在美國販售。可 t 工具工業中出現對下列高速工具鋼合金之需要··提 仪車乂回速鋼合金之悉知等級（如τ 1 5型）大的硬度（包括高溫 硬度）及耐磨耗性之組合水準。 ^在，可用於更吃力工具應用（如，金屬切割工具及齒 二二之物^基本上有兩種型式：習用高速工具鋼及燒結 人冬p物貝甚至§由粉末冶金技術製造時，悉知高速鋼 下-些擴大工具製程所想要的事，因為由彼等物質 衣w之工具缺少足夠耐磨耗彳生、$、w 盥羽田+ ~ + A :Γ生至溫硬度及加熱硬度。因 興白用切割流體有關之潛在援 向於相斟4触 兄危險，所以目前工業中傾 「J瓦相對切割流體之僅 式機械操作中-使用時，金=機械加工之使用。當在乾 作溫度。大部份悉知高速！：二2似乎受到明Τ較高綦 作中使用，因為在極高Ϊ倏;^合金不適於在乾式切割操 低得非常快速。 ’、 ’其之耐磨耗性及硬度降
第6頁 528810 五、發明說明（2) 為避免悉知高速工具鋼之限制，一種處理方法係製造具 有非常硬表I塗羣物以增進此等切割工具之使用壽命1切 割工具。此種塗覆物通常係由物理蒸氣沈積作用（P VD )抑 > 或化學蒸氣沈積作用（CVD)來施行。此種塗覆物通常比約 · HRC 70硬，其比鹼工具鋼還要更硬。提供一種具有增進硬 度以幫助非常高硬度塗覆物之工具鋼合金將會係有利的。 由於與悉知高速鋼合金有關之缺點，如前文概述之，所 以對製造切割工具而言，燒結碳化物物質成為非常引人注 意。在室溫及提升溫度下，燒結碳化物物質提供非常高硬 度及非常良好耐磨耗性。雖然燒結碳化物工具物質提供優 異硬度及耐磨耗性，但它們有數個缺點。例如，碳化物_工 具製造非常昂貴，不僅因為製造碳化物坏料之成本，且亦 因為由彼等坏料形成切割工具之額外成本。另外，碳化物 工具有非常低韌度且必須要特別小心以防止使用期間破 碎。加之，非常硬的機器必須與碳化物工具一起使用，並 因此，大部份現存切割機器不能與碳化物工具一起安全運 轉。 發明概述 根據本發明之合金，及由其製成之聯合粉末冶金物件解 決了大部份各種與悉知高速工具鋼及燒結碳化物物質有關 之問題。一般，本發明提供具有硬度、加熱硬度及韌度之 獨特組合之高硬度高速工具鋼合金。根據本發明之合金^之 廣範圍、中降值及較佳重量百分比列於下列表1。 ，
O:\62\62525.PTD 第7頁 528810 五、發明說明（3) 表 元素 廣範圍 4中間. ^ ,較佳 C L85-2.30 1.90-2.20 1.90-2.20 Μη 0,15-1.0 0.15^0.90 0.15-0.90 Si 0.15-1.0 0.50-0.80 0.55-0.75 P 最大0.030 最大0.030 .最大0.030 s 0-0.30 0-0.30 0-0.30 Cr 3.7-5.0 40-5.0 4.25-5.00 Ni+Cu 最大0.75 最大0.50 最大0.50 Mo 最大1.0 最大1.0 最大1.0 Co 6-12 7-11 7.5-10.5 W 12.0-13.5 -* 12.25-13.5 12.5-13.5 V 4.5-7.5 5.0-7.0 " 5.0-6.5 工 作型式使用之商業級高速工具鋼中發現。根據本發明之合 ^之破含量被控制，以至於參數Δ(：為約—0 〇5至—0.42， 還要佳係約—〇 · 1 〇至-〇 · 3 5，而較佳係約-〇 · 1 5至-0 · 2 5。△ C之計算如下：
△C：=((0· 033W) + (0. 063 Mo) + (0· 06Cr) + (0· 2V)) - C ΐ t 二（（〇.〇33W) + (〇.〇63M〇) + (0.06Cr) + (0.2V))係合金之 人平衡 C係合金之實際碳含量，而w、m〇、Cr、V及C係以 重量百分比給予。 二 此處及整假本專利說明書中，除另有說明外，用語”彳 分比”及符號，’ 皆意謂重量百分比。
O:\62\62525.PTD 第8頁 528810 五、發明說明（4) 發明之詳細說明 至少約1. 81為或存在於本合金内，以在硬化及回火條1 牛 中有利於由合金提供之高硬度。碳與本合金中形成碳化物 之物質混合以產生幫助由合金提供之優異耐磨耗性之碳化 物。合金宜於包含至少約1 . 9 0 %碳。太多碳不利影響由本 合金提供之韌度，而在相當高水準下，可不利影響合金之 可達硬度。因此，在本合金中，碳限制為不超過約 2 . 3 0%，且較佳係不超過約2 . 2 0 %。因為碳化物在合金中形 成時耗盡碳，所以碳量被控制，以至於有足夠的碳來容許 由合金提供之想要硬度之獲得及容許提供想要耐磨耗性之 適當體積硬碳化物顆粒之形成。為該目的，我們使用前述 係數△ C，因此合金中存在之碳量可控制，以提供為本合 金之特徵之性質之獨特組合。 本合金包含至少約0. 1 5 %锰，以有利於合金之硬化能 力。在根據本發明之合金之再硫化具體實施例中，錳與硫 混合以形成富含錳之硫化物，其高度有利於合金之機械能 力。太多錳引發本合金中脆性。因此，錳限制為不超過約 1。0 %，而較佳係不超過約0 . 9 0 %。 至少約0. 1 5%，還要佳係至少約0 . 5 0 %，而宜於係至少約 0 . 5 5%矽存在於本合金中，以有利於合金之硬化能力及其 之硬度反應。矽亦幫助熔融態合金之流動性，其促進粉末 冶金應用的合金之霧化。太多矽不利影響由本合金提供二之 良好韌度。卧此，矽量限制為不超過約1 . 0 %，還要佳係一不 超過約0 . 8 0 %，較佳係不超過約0 . 7 5 %。
O:\62\62525.PTD 第9頁 528810 五、發明說明（5) 本合金可包含高達約〇·3〇%硫， 械能力的富#錳之硫化物，如叶、/形成有利於合金之機 發現有效於該目的。為形成述。至少約〇 · 〇 6 %硫冒稷> 化物，存在於合金内的錳及炉之=機械能力性質之足量硫 至4:^之^對S(Mn:S)，而較^係=被選擇，以提供約2:1 影響由本合金提供之韌度，並因=2· 5:1至3· 5:1。硫不利 能力具體實施例中，其被限制為，在本合金之增強機械 械能力之情形中，硫應維持儘可能地 不；頁 本s金之非再硫化具體實施例中， 在 〇 0 6 %，、晉查社怂τ|限制為不超過約 • b 4 返要佳係不超過約〇 〇 μ G/ 0.020%。 · 3以，而較佳係不超過約 至少約3 · 7 %鉻存在’以有利於由太 七、士 π〜％田本合金提供之硬化能- =二為該目的，合金宜於包含至少約4. 〇%，而還要佳係至 二j4. 25%鉻。鉻與有效碳混合以形成碳化鉻。在如此進 订中，其耗盡碳之合金。此種碳消耗作用傾向使△c之值 增加，以至於由合金提供之硬度及韌度被不利影響。因 此’在本合金中，鉻限制為不超過約5 . 〇 %。 鈷存在於本合金中，因為其有利於由合金提供之室溫硬 f及加熱硬度二者。對該目的而言，合金包含至少約6%， 還要佳係至少約7%，而較佳係至少約7 · 5%鈷。太多敍可°不 利影響由本合〜金提供之良好韌度。因此，在本合金中，饮 限制為不超過約12%，還要佳係不超過約11%，而較佳係不 超過約1 0. 5%。 ’、 本合金包含至少約1 2 · 0 %鎢，以有利於由合金提供之一 528810 五、發明說明（6) 次硬度、耐磨耗性及加熱硬度。如果鶴量太低，則△ C之 值成為會不莉，影響由合金提供之硬度及韌度的太過於1，。 因此，合金宜於包含至少約1 2 . 2 5 %，而還要佳係至少約 12. 5%鎢。當太多鎢存在於合金中時，△(：之值成為會不利-影響合金之硬度能力的太過於正。因此，在本合金中，鎢 限制為不超過約1 3 . 5 %。 釩幫助為本合金之特徵之耐回火性及二次硬化反應。釩 與有效碳混合以形成碳化釩，其幫助由本合金提供之良好 耐磨耗性。碳化釩亦在藉刺穿顆粒界限之沃司由鐵化熱處 理期間，協助控制合金之顆粒尺寸。由於此等原因，至少 約4 . 5 %飢存在於本合金内。我們亦曾發現，當至少約5 . 0 % 釩存在且△(：維持在前述範圍内時，合金在為合金之特徵 之提升硬度水準下，提供意外增進之韌度。太多釩不利影 響由本合金提供之硬度及韌度。更特定言之，過量釩可引 發本合金中脆性。加之，如果在本合金中，飢與碳不適當 地平衡，則如有不足以與釩混合之碳時，合金之硬度將被 不利影響。因此，釩限制為不超過約7. 5 %，還要佳係不超 過約7 . 0 %，而較佳係不超過約6 . 5%。 少量鉑可存在於本合金中以替換一些鐫。I目宜於限制為 不超過約1.0%，因為太多會引發△(：成為太過於正，其不 利影響由合金提供之高硬度。 除存在於打算供類似工作或用途使用之商業級高速工2具 鋼合金中的普通少量雜質外，合金之餘量係鐵。更特d 之，在本合金中，鎳及銅被限制，以使高溫沃斯田鐵化熱
O:\62\62525.PTD 第11頁 ^8810 五、發明說明（7) 後合金中」呆留之沃斯田鐵成為最少。雖然高達〇.75% 眸或两達0.75%銅T存在於本合金中，但當兩者皆存在_ 初鎳及銅之混合量限制為不超過約〇· 75%。較佳地，不 約0.50%鎳-加〜銅存在於本合金中。高達約〇1%鎂及 、力0.U鈦可存在於本合金中。另外，當以氮氣霧化合 石扣’其可撿取氮。可是，期望不超過約〇· 12%，較佳係 s，約0· 0 8%氮存在於由本合金製成之氮—霧化金屬粉末 。碳限制為不超過約〇 . 0 3 〇 %。 制^合金可由已知用於製造高速工具鋼之任何習用方法來 二合金宜於由粉末冶金技術製造。例如，加熱物宜於 j =虱熔融或霧化以形成金屬粉末。將金屬粉末篩成想要 报尺寸、摻合及固化以成為實質上完全稠密坏料或其他 ^、、°固化作用係由任何已知方法來實行，如熱均衡衝 ^接，速均衡衝壓或同時壓塊及還原等作用。所產生之壓 、 著’如’藉加壓鍛件、旋轉鍛件或滾軋等作用而受到 進一步機械作用。
、 Ϊ__iH 為證$由根據本發明之合金提供之性質之獨特組合，製 備11種實驗加熱物。每一加熱物之重量百分比組成示 列表2中。 良
528810 五、發明說明（8) ^1 2 < - η 9 1 η 25. 1 〇 c^1 -0.24 0.069 1 4.95 13.18 7.54 0.06 0.19 0.26 4.74 0.24 0.008 ! 0.65 0.60 1.96 實例1 -0.15 0.080 6.15 13.02 10.12 0.06 0.22 0.20 4.80 0.23 0.006 0.64 j 0.65 2.11 實例2 «0.19 0.082 ：5.13 13.32 10.10 0.06 0.20 0.24 4.77 1 0.23 0.008 0.67 0.61 VO Ui 實例3 -0.41 0.072 j 5.19 | 12.99 7.62 0.06 0.22 0.21 4.81 0.24 0.008 0.66 0.62 2.18 實例4 -0.39 0.;075 5.29 12·87 10.15 0.06 0.22 0.20 4.87 0.25 0.007 0.65 ； 0.63 | 2.18 實例5 -0.37 0.083 5.76 12.95 0.06 0.22 0.20 4.89 0.24 1 0.006 0.65 0.62 2.26 實例6 -0.13 0.07 5.02 12.87 4.99 0.06 0.20 0.27 4.69 0.23 _i 0.010 0.63 0.60 1.85 浦Μ -0.17 0.089 6.09 12.78 5.10 0.07 0.24 0.20 4.87 0.24 0.005 I 0.63 0.65 2.12 :罐勿Β -0.20 0.08 5.04 12.82 5.00 0.06 0.20 0.26 4.74 0.24 0.010 0.64 0.60 1.93 I -0.41 0.075 1 4.97 12.97 4.98 0.06 0.20 0.25 -1 4.73 0.24 j 0.010 0.64 0.60 2.13 1 'α -0.56 007」 13.17 I 5.04 1 0.07 1 0.20 (j 0.25 j] 0.24 || 0.010 [ 0.65 | 0.60 | 2.31 在每一情形中，餘量係鐵及普通雜質。 實例1至6表示在本發明範疇内之合金，而加熱物A至E係 比較合金。通稱3 0 0磅（1 3 6公斤）加熱物在氮氣分壓下感應
528810 五、發明說明（9) 熔融丄然後接著以氮氣霧化。每一加熱物的所產生之金屬 粉末篩成-4 (Γ網目，摻合，然後接著填入8英吋圓X 23袁吋 長（20.3公分χ58·4公分）軟鋼罐。罐在4〇〇卞（703。(：）下真 空除氣，然後接著在2 0 5 0 T(1121。(：）之溫度下以15 ksi /、 4百萬帕（MPa))熱均衡加壓（HIP，d) 4-5小時。HIP，d 悲罐依2100卞（1149 °C)之鍛煉溫度锻煉成5 1/2英吋（14公 为）雙八邊形坏料。雙八邊形坏料被垣石冷卻，於1 4 〇 〇卞 (7 6 0 °C )下應力解除6小時，然後接著在空氣中冷卻。應力 解除過坏料依2 1 0 0 T (1 1 49 t：)之鍛煉溫度旋轉鍛煉成4英 吋（1 0 · 2公分）圓棒。鍛煉態棒在1 4 〇 〇卞（7 6 0 °C )下應力解 除4小時，然後接著在空氣中冷卻。棒接著在1 6 1 6下（8 8 0 °C )下進一步退火8小時，以1 8 °F /小時（1 〇 °c /小時）冷卻至 1 2 0 2 °F ( 6 5 0 °C )，然後接著爐冷卻。 洛氏硬度試驗之標準尺寸立方體樣本係由每一加熱物之 退火棒上切割。立方體樣本在16〇〇卞（871 °c)之鹽中預熱5 分鐘’在2 2 5 0 °F ( 1 2 3 2 °C )之鹽中沃斯田鐵化3分鐘，然後 接著在油中淬火。1組立方體在1 〇 〇 〇卞（5 3 8它）下回火2小 時，而其他組立方體在1 0 2 5 °F ( 5 5 2 °C )下回火2小時。回火 作用後，所有立方體皆在-1〇〇 T (-73· 3 °C)下冷卻處理1小 時，然/後接著在空氣中回溫至室溫。第一組立方體接著在 1 0 0 0 F ( 5 3 8 C )下回火2小時+ 2小時，而第二組立方體係在 1 0 2 5 °F ( 5 5 2 °C )下回火2小時+ 2小時。雖仍係商業上可實行 方法’但選定2 2 5 0 F ( 1 2 3 2 °C )沃斯田鐵化溫度，以提供合 金之最大成溶液作用。冷卻處理及三次回火等作用皆係用
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來使沃斯田鐵化作用後保留在合金中的任何沃斯田鐵 為最少。選定1 0 0 0 T ( 5 3 8。〇回火溫度，以在本合金 成 供最大硬度，然而雖然處於稍微較低硬度水準下，但、g〜 1025 K(552 C)回火溫度，以在合金中提供較佳韌度。、疋 下列表3中所列係在來自每一加熱物之回火態樣本上6 溫硬度試驗之結果。結果係以洛—標準（HRC)給予且^ 示在每一樣本上所取之5個讀數之平均。 又 M：_3 回火溫度 實例 1 實例 2 麵 3 實例 4 實例; —S 實例 6 A Γβ— c D [勿 E 1000°F (538°C) 69.5 69.5 70.0 69.5 70.0 70.5 68.0 69.0 69.0 68.5 67.5 1025°F (5529C) 69.5 69.5 69.5 69.5 70.0 70.0 68.5 69.0 69.0 68.5 68.5
對加熱硬度試驗而言，測量為1英吋X 2英吋X 3英吋（ 2· 5公分X 5· 1公分X 7. 6公分）之試驗樣本係由每一加埶物 之退火棒上切割。此等樣本係使用與室溫硬度試驗樣本所 使用相同之熱處理來硬化及回火。可是，本試驗之樣
下回火。下列表4中所列係每一樣本之加 ，硬度试驗之結果。硬度值係在樣本維持在1 〇⑽。F 5 3 8 C )之溫度下時測量。布氏（Br丨n e丨丨）硬度試驗用於本試. 驗’且布氏硬，值轉化成HRC。結果係以洛式c—標準（HRC) 給予且表示在每一樣本上所取之2個讀數之平均。
O:\62\62525.PTD 第15頁 528810 五、發明說明（11) 表 • 一 實例 1 實例 2- | |貧例 實例 .4. 實例 -5. .[6· • A B c D ΛφΜο .1 F. 1 HRC 61.0 63.0 61.0 60.0 62.0 牡5 1 58.0 58.0 62.5 62.0 為要有效作為機械工具工業之亟需要求之高速工具物 質，高速工具鋼合金應提供至少約70 HRC之硬度。實際 上’當考慮試驗塊中預期變化及想要硬度水準下悉知試驗 機器之準確性時，約69·5 HRC之硬度被認為係可接受的。 表3中數據清楚顯示，根據本發明之合金之實例卜6提供在 每一種回火溫度下的想要室溫硬度水準，然而加熱物a — e 中沒有一種能達到想要水準之硬度。表4中數據顯示根據 本發明之合金之實例一致提供大於6〇 HRC之加熱硬度，铁 而比較加熱物中有一些沒有。 …、 根據本發明之合金之其他重要主旨係，在為合金之 ;下’提供可接受之動度。為證明由本合i 埃左氏試驗(Izod testing)係在由每二 加熱物之棒上切割的標準、無刮痕埃左氏試 每 行。試驗樣本係以縱向切割。埃左氏汞奉上錢 至·硬度樣本相同之方法硬化及回火。每一 』4 度亦決定。 喊驗樣本之石更 表5Α及5Β中所顯示係包括每一試驗樣本 (HR>C)及以英吋—磅（焦耳（J))表示之埃左氏石又 溫試驗之結果。表5A顯示在1〇〇〇卞（538 ?又之室 w下回火之樣本
第16頁 528810 五、發明說明（12) 之結果，而表5B顯示在1025°F( 5 5 2 °C)下回火之樣本之結 果。試驗每二組成之三份樣本，且各個衝擊度結果與其^ 平均一起發表。在各個讀數間，埃左氏試驗可有明顯差 異。因此，比較結果時考慮平均值係適當的。
表5A
衝挚韌廑
Ex^Ht.1 HRC 個別值1 平均值 1 69.5 .12.0, 11.0, 11.5 (163, 14.9, 15.6) 11.5 (15.6) 2 69.5 7.5, 5.5, 6.5 (10.2, 7.5, 8.8) 6.5 (8.8) 3 69.5 4.0,1. (5.4, 3, 7.5 ·, 10.2) 4.2 (5.7) 4 69.5 3.0, 6. (4.1,8. 3,7.0 1,9.5) 5.3 (7.2) 5 70.0 6.5, 8. (8.8, 10 3,5.5 ,8,7.5) 6.7 (9.1) 6 70.0 6.0,7. (8.1,9.1 3, 4.0 5, 5.4) 5.7 (7.7) A 68.5 19.0, 2b (25.7, 27 0,13.5 1,18.3) 17.5 (23.7) B 69.0 7.5,16. (10,2, 22 5,17.0 4, 23.0) 13.7 18.6) C 69.0 7.5, 14. (10.2, 19, 5,8.5 7, 11.5) 10.2 (13.8) D 68.0 \ 7.0, 8.( (9.5, 10J ),8.0 5,10.8) Ί·Ί (10·4) E 67.5 7.0, 3.: (9.5, 4： 5,7.0 K 9.5) 5.8 (7.8) 第17頁 528810 五、發明說明（13)
表5B •衝螓韌度： Ex^Ht HRC 、個七值 平均值 1 69.5 9.0, 8.( (12.2, 10. ),8.0 8, 10.8) 8.3 (11.3) 2 69.5 13.0, 8.( (17.6, 10. ),10.5 8, 14.2) 10.5 (14.2) 3 69.5 5.0, 6.0 (6.8, 8.1 ,11.5 ,15.6) 7.5 (10.2) 4 69.5 8.0, 8.6,13.5 (10.8,1Q.8, 18.3) 9.8 (13.3) 5 70.0 5.0,5j〇, 5.5 (6.8, 6J8,7.5) 5.2 (7.1) 6 70.0 6.5,4.b, 4.5 (8.8, 5.；4, 6.1) 5.0 (6.8) A 68.5 16.5, l4〇, 20.0 (22,4, 2l[7, 27.1) 17.5 (23.7) B 69.0 i 11.5, 12L0, 12.0 (15.6, 16^3,16.3) 11.8 (16) C 69.0 • ! · 9.5, 4.0,6.5 (12.9冰 8.8) 6.7 (9.1) D 68.0 II 8.0, 5.5, 6.0 (10.8,715,8.1) 6.5 (8.8) E 67.5 4.0，6.0，4.0 (5.4, 8.1，5.4) 4.7 (6.4)
高硬度，高速工具鋼合金（如，根據本發明的那種）之可 接受韌度，對在1 0 0 0卞（5 3 8 °C )下回火之物質而言，係由 至少6英吋-磅（8.1焦耳）之埃左氏衝擊韌度值表示，或者
第18頁 528810 五、發明說明（14) 對在1025 °F (552 QC)下回火之札併 (9, 5焦耳）之為矣_ ^ 物質而言，由至少7英吋一磅 鋼人今裎板 i立不。雖然彼等極限值較由悉知高速工’ 別口金提供之衝擊韌彦皮 悉知合金不提供由本；ίίΪ:;低，但重要係要注意， 外，極限值較由確實提# “ ί提供之非常南硬度。另
具物質提供之動产明顧;;*两硬度水準之燒結碳化物工 c 5 , 〇 〇Γ . 又月頌地佳。亦重要係.要注意，在1025 〇F 性，因為由商章展望m鋼合金之勃度具有較大重要 ^ 5ι1 τ θ ^，展望看來，為在工具中得到較佳韌度及為 用102e ΐ = /兩工作溫度範圍，所以大多數工具製造商使 用=5 F( 5 52 C)或較高之回火溫度。 组！、ίΓf考慮時’表5A及56中數據顯示’與具其他合金 勤产β 物比較，根據本發明之合金之實例提供硬度及 二又、、且口。表5 Α中數據顯示，在比比較加熱物Α至D 走§、尚斗種明顯較高之硬度水準下，實例1、2及5符合或 ^ ^ _央/ :磅（8·丨焦耳）最小埃左氏衝擊韌度標準。因為 5 ΙΐΪ"7速卫具物質之主要需求，所以在動度不係重要 ’、之丨月形中’實例3、4及6將係工具應用之可接受 ^成^熱物E_不符合最小硬度標準抑或最小勃度標準。 2錄声k Ϊ '員不，在比比較加熱物Α 之任一種明顯較高 隹^又早7準下，實例1、2、3及4符合或超過7英吋-磅（9. 5 …、 小埃左氏衝擊韌度標準。加熱物C、D及Ε不符合悬 小2度標準抑或最小勃度標準。 最 a 本文中採用之用語及表示法皆使用作為說明之用 述而非限制。在此種用語及表示法之使用中不打算排除
第19頁 528810
第20頁 ΓΠΓΤΓτΓ：—~^ W 车 5>曰，又曰 一 坪期：1 案號：891_6 一儿—一-t. _ ^ κ/〇η ρ上备馳麵.¾ ΐ) 1 公, b„, 音* 】 ,4、 -發明專利說明書 52881〇 > 發明名稱 中文 嘐要及韌度之獨特組合性之工具鋼合金及具有硬度及韌度之獨特組合性之 粉末冶金工具鋼物件 英文 TOOL STEEL Alluy HAVING A UNIQUE COMBINATION OF HARDNESS AND I2SESS AND P0WDER METALLURGY tool steel article having a unique COMBINATION OF HARDNESS AND TOUGHNESS 二 發明人 ?中文1 1. 大衛E.渥符 2. 喬志J.迪柯索 3. 哈里遜A.格却二世 姓名 (英文） 1. DAVID E. WERT 2. GREGORY J. DEL CORSO 3. HARRISON A. GARNER, JR. 國籍 1.美國2.美國3.美國 住、居所 L养國賓州掌米辛市道寧路51號 }辱國賓州辛金泉市郵政信箱33511號 3·美國負州艾莫森市貝詩達路3〇2號 申請人 姓名 [if] 1·美商CRS 公司 姓名 (名稱） (英文） l.CRS HOLDINGS, INC. 國籍 1.美國 住、居所 (事務所） 1·美國德拉瓦州風明頓市西佛塞德路3411號貝納大厦209F號 代表人 姓名 (中文） 1.喬治P.瓦納二世 代表人 姓名 (英文） 1. GEORGE P. WARREN, JR. ^ 第1頁 O:\62\62525.ptc
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Claims (1)

  1. 52881Ό a 兔. _v’ 申^'專利範圍 1. 一種具有硬度及勃 合金基本上由以重量百 89101556 L修正象♦ A 度之獨特組合性之工具鋼合金 分比計之下列元素組成，係： 重量％ 該 Ni C 1.85-2.30 Μη 0.15-1.0 Si 0.15-1.0 P 最大0. 030 S 0-0.30 Cr 3.7-5.0 i +Cu 最大0. 75 Mo 最大1. 0 Co 6 - 12 W 12. 0-13.5 V 4. 5-7. 5 且餘量基本上係鐵及常見的雜質。其中補差餘量元素C C r λ Μ 〇、W及V係使 -0· 05 ^ △(：$-0· 42 其中 AC=(( 0. 0 3 3W) + (0. 2 .根據申請專利範圍 1 . 9 0 %的碳。 3. 根據申請專利範圍 4 . 0 %的鉻。 4. 根據申請專利範圍 0 6 3 M〇)+(0· 06Cr) + (0· 2V))-C。 第1項之工具鋼合金，其包含至少 第1項之工具鋼合金，其包含至少 第1項之工具鋼合金，其包含至少
    :\62\62525.ptc 第22頁 528810 修正 案號 89101556 六、申請專利範圍 7 %的姑。 5 .根據申請專利範圍第1項之工具鋼合金，其包含至少 1 2 . 2 5 % 的鎢。 6 .根據申請專利範圍第1項之工具鋼合金，其包含至少 5 . 0 %的飢。 7. 根據申請專利範圍第1項之工具鋼合金，其包含不超 過0 . 0 6 %的硫。 8. —種具有硬度及韌度之獨特組合性之工具鋼合金，該 合金基本上由以重量百分比計之下列元素組成，係： C 重量％ 1.90-2.20 Μη 0.15-0.90 Si 0.50-1.80 P 最大0. 030 S 0-0.30 Cr 4-5. 0 Ni+Cu 最大0. 50 Mo 最大1. 0 Co 7-11 W 12.25-13. V 5.0-7.0 且餘量基本上係鐵及常見的雜質。其中補差餘量元素C、 C r、Μ 〇、W及V係使 -0. 10 ^ AC ^-0. 35
    O:\62\62525.ptc 第23頁 528810 _案號89101556 彳丨年2月斤日 修正_ 六、申請專利範圍 其中 △ 〇((0· 033W) + (0. 063 M〇）+(0· 06Cr) + (0· 2V))-C。 9 .根據申請專利範圍第8項之工具鋼合金，其包含至少 4 . 2 5 %的鉻。 1 0 .根據申請專利範圍第8項之工具鋼合金，其包含至少 7 . 5 %的鈷。 1 1 .根據申請專利範圍第8項之工具鋼合金，其包含至少 1 2 . 5 %的鎢。 1 2 .根據申請專利範圍第8項之工具鋼合金，其中-0 . 1 5 ^ AC ^-0. 25。 13. 根據申請專利範圍第8項之工具鋼合金，其包含不超 過0 . 0 6 %的硫。 14. 一種具有硬度及韌度之獨特組合性之工具鋼合金， 該合金基本上由以重量百分比計之下列元素組成，係： C 重量％ 1.90-2.20 Μη 0.15-0.90 Si 0.55-0.75 P 最大0. 030 S 0-0.30 Cr 4. 25-5. 00 Ni+Cu 最大0 . 5 0 Mo 最大1. 0 Co 7.5-10.5
    O:\62\62525.ptc 第24頁 528810 案號 89101556 9 i年2月β日 修正 六、申請專利範圍 W 12. 25-13. 5 V 5. 0-6. 5 且餘量基本上係鐵及常見 C r、Μ 〇、W及V係使 的雜質。其中補差餘量元素G、 -0.15 ^ AC ^-0. 25 其中 △C=((0.033W)+(0.063Mo)+(0.06Cr)+(0.2V))-C。 1 5.根據申請專利範圍第1 4項之工具鋼合金，其包含不 超過0.06%的硫。 1 6. —種具有硬度及韌度之獨特組合性之粉末冶金工具 鋼物件，該物件係由具有 下列重量百分比組成之聯合合金 粉末製成： 重量％ C 1.85-2.30 Μη 0.15-1.0 Si 0.15-1.0 P 最大0. 030 S 0-0. 30 Cr 3. 7-5. 0 Ni+Cu 最大0. 75 Mo 最大1. 0 Co 6 - 12 W 12.0-13.5 V 4. 5-7. 5
    O:\62\62525.ptc 第25頁 528810 _案號89101556 啐丨年2月日 修正_ 六、申請專利範圍 且餘量基本上係鐵及常見的雜質。其中補差餘量元素C、 C r、Μ 〇、W及V係使 -0. 05 ^ AC ^-0. 42 其中 △C=((0.033W)+(0.063Mo)+(0.06Cr)+(0.2V))-C。 當熱處理時，該物件提供至少6 9 . 5之洛氏（R 〇 c k w e 1 1 ) C硬 度。 1 7.根據申請專利範圍第1 6項之工具鋼物件，其中合金 粉末包含1.90-2. 20%的碳。 1 8.根據申請專利範圍第1 6項之工具鋼物件，其中合金 粉末包含4. 0-5. 0%的鉻。 1 9.根據申請專利範圍第1 6項之工具鋼物件，其中合金 粉末包含7-1 1%的鈷。 2 0.根據申請專利範圍第1 6項之工具鋼物件，其中合金 粉末包含1 2 . 2 5 - 1 3. 5 %的鎢。 2 1 .根據申請專利範圍第1 6項之工具鋼物件，其中合金 粉末包含5.0-7.0%的釩。 2 2.根據申請專利範圍第1 6項之工具鋼物件，其中合金 粉末包含不超過0.06%的硫。 2 3. —種具有硬度及韌度之獨特組合性之粉末冶金工具 鋼物件，該物件係由具有下列重量百分比組成之聯合合金 粉末製成： 重量％ C 1.90-2.20
    O:\62\62525.ptc 第26頁 528810 _案號89101556_Υί年2月if日 修正_ 六、申請專利範圍 Μη 0.15-0.90 Si 0. 50-0. 80 P 最大0· 030 S 0-0. 30 Cr 4. 0-5. 0 Ni+Cu 最大 0· 50 Mo 最大1. 0 Co 7-11 W 12· 25- 13· 5 V 5. 0-7. 0 且餘量基本上係鐵及常見的雜質。其中補差餘量元素C、 C r、Μ ο、W及V係使 -0. 10 ^ AC ^-0. 35 其中 AC=((0.033W)+(0.063Mo)+(0.06Cr)+(0.2V))-C 當熱處理時，該物件提供至少69.5之洛氏（1?〇〇1^611)〇硬 度。 2 4.根據申請專利範圍第2 3項之粉末冶金工具鋼物件， 其中合金粉末包含4. 25-5. 00 %的鉻。 2 5 .根據申請專利範圍第2 3項之粉末冶金工具鋼物件， 其中合金粉末包含7. 5- 10. 5%的鈷。 2 6 .根據申請專利範圍第2 3項之粉末冶金工具鋼物件， 其中合金粉末包含1 2 . 5 - 1 3 . 5 %的鎢。 2 7 .根據申請專利範圍第2 3項之粉末冶金工具鋼物件，
    O:\62\62525.ptc 第27頁 528810 修正 案號 89101556 六、申請專利範圍 其中合金粉末包含5. 0-6. 5 %的釩。 2 8 .根據申請專利範圍第2 3項之粉末冶金工具鋼物件， 其中合金粉末包含不超過0.06%的硫。 2 9 . —種具有硬度及韌度之獨特組合性之粉末冶金工具 鋼物件，該物件係由具有下列重量百分比組成之聯合合金 粉末製成： C 重量％ 1.90-2.20 Μη 0.15-0.90 Si 0. 55-0. 75 P 最大0. 030 S 0-0. 30 Cr 4. 25-5. 00 Ni+Cu 最大0 . 5 0 Mo 最大1. 0 Co 7.5-10.5 W 12.25-13. V 5. 0-6. 5 且餘量基本上係鐵及常見的雜質。其中補差餘量元素C、 Cr 、Mo、W及V係使 -0.15^AC^-0.25 其中 AC=((0.033W)+(0.063Mo)+(0.06Cr)+(0.2V))-C 當熱處理時，該物件提供至少69.5i$S(RockweIl)C
    O:\62\62525.ptc 第28頁 528810 _案號 89101556 六、申請專利範圍 彳f年2月//?曰 修正 硬度。 3 0 .根據申請專利範圍第2 9項之粉末冶金工具鋼物件， 其中合金粉末包含不超過0 . 0 6 %的硫。
    O:\62\62525.ptc 第29頁
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