DE3889127T2 - Kaltverarbeitbarer stahl. - Google Patents
Kaltverarbeitbarer stahl.Info
- Publication number
- DE3889127T2 DE3889127T2 DE3889127T DE3889127T DE3889127T2 DE 3889127 T2 DE3889127 T2 DE 3889127T2 DE 3889127 T DE3889127 T DE 3889127T DE 3889127 T DE3889127 T DE 3889127T DE 3889127 T2 DE3889127 T2 DE 3889127T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cold
- steel
- steels
- nitrogen
- working steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims description 70
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 70
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 18
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 claims description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 claims description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 12
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 10
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 229910000997 High-speed steel Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 4
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 4
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 3
- 239000012925 reference material Substances 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000009689 gas atomisation Methods 0.000 description 1
- 238000001513 hot isostatic pressing Methods 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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%
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Description
- Vorliegende Erfindung betrifft einen Kaltverarbeitungsstahl zur Verwendung in Nähe der Raumtemperatur, an erster Stelle zum Schneiden und Stanzen metallischer Materialien, aber auch zum plastischen Verformen durch Kaltverarbeitungsvorgänge, wie z.B für Werkzeuge zum Tiefziehen und für Walzen zum Kaltwalzen. Der Stahl wird pulvermetallurgisch durch Verfestigen von Metallpulver zu einem dichten Körper hergestellt. Der Stahl ist u.a. durch eine sehr hohe Schlagfestigkeit in Kombination mit einem extrem guten Verschleißwiderstand charakterisiert, was ihn für Stanz- und Schneidwerkzeuge sehr brauchbar macht.
- Kaltverarbeitungsstähle zum Schneiden und Stanzen beim Verformen metallischer Materialien erfüllen eine Anzahl von Anforderungen, die schwierig zu kombinieren sind. Insbesondere werden hohe Anforderungen an die Schlagfestigkeit gestellt, vorallem dann, wenn das Werkzeug zum Schneiden oder Stanzen von anhaftenden Materialien (haftender Abrieb), wie z.B. von rostfreien austenitischen Stählen benutzt werden soll. Ferner darf das Werkzeugmaterial nicht zu teuer sein, welches die Möglichkeit der Auswahl hoher Gehalte an kostspieligen Legierungskomponenten begrenzt.
- Herkömmliche Kaltverarbeitungsstähle sind hinsichtlich der zuvor genannten Belange gut qualifiziert. Dessen ungeachtet ist es jedoch erwünscht, Werzeugsmaterialien zu erhalten, die noch bessere Merkmale aufweisen. Infolgedessen wurden in manchen Fällen pulvermetallurgisch hergestellte Hochgeschwindigkeitsstähle verwendet, d.h. Stähle, die durch hohe Gehalte an Wolfram und/oder Molyben und üblicherweise auch Kobalt gekennzeichnet sind. Jedoch sind Hochgeschwindigkeitsstähle teuer. Infolgedessen ist es erwünscht, einen Kaltverarbeitungsstahl ohne Verwendung derartiger kostspieliger Legierungselemente, wie Wolfram und/oder Kobalt, zumindest jedoch ohne hohe Gehalte an diesen Elementen, aber dennoch einen Stahl mit Kaltverarbeitungsmerkmalen zu erhalten, die vergleichbar mit oder besser als diejenigen von Hochgeschwindigkeitsstählen sind, welche nach dem pulvermetallurgischen Herstellungsverfahren erhalten wurden.
- Die Verschleißfestigkeit von Stählen kann auch verbessert werden, indem man den Stahlgegenstand mit einem dünnen Überzug aus einem sehr verschlei£festen Material versieht. Insbesondere ergibt die sogenannte CVD-Technik (CVD:Chemical Vapour Deposition) eine sehr verschleißfeste Oberflächenschicht und sie ist tatsächlich die wirksamste Methode, die heute bekannt ist und zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit zur Verfügung steht. Leider hat diese Methode auch gewisse Nachteile, welche ihre Anwendung oft unmöglich macht; sie kann nur zur Beschichtung von verhältnismäßig kleinen Gegenständen verwendet werden; die Abmessungstoleranzen können nach Aufbringen der CVD-Beschichtung nicht in größerem Maß eingestellt werden; ferner ist sie sehr kostspielig.
- Die DE, C2, 27 22 972 betrifft grundsätzlich Hochgeschwindigkeitsstähle, jedoch offenbart die Beschreibung auch einige Stahlqualitäten mit Legierungsgehalten, die für Kaltbearbeitungsstähle normaler sind. So ist als Beispiel K ein Stahl mit folgender Zusammensetzung bekannt: 0,92 %C, 0,31 %Si, 0,32 %Mn, 0,02 %P, 0,03 %S, 5,20 %Cr, 0,96 %Mo, 1,06 %W, 4,78 %V, 0,040 %O, 0,046 %N, Rest Fe.
- Bezüglich des zuvor genannten Hintergrundes ist es ein Ziel der Erfindung, einen neuen, pulvermetallurgisch hergestellten Kaltverarbeitungsstahl mit einer Verschleißfestigkeit und Zähigkeit zur Verfügung zu stellen, der besser als oder vergleichbar mit diesen Eigenschaften von pulvermetallurgisch hergestellten Hochgeschwindigkeitsstählen ist und eine Kombination von Zähigkeit und Verschleißfestigkeit aufweist, die besser ist als diejenige von herkömmlichen kaltverarbeitbaren Hochlegierungsstählen. Was die Verschleißfestigkeit anbelangt, ist es auch ein spezielles Ziel der Erfindung, eine Verschleißfestigkeit hervorzubringen, welche mit derjenigen von CVD-beschichteten, Pulvermetallurgisch hergestellten Stählen ist, die einen ähnlichen Gehalt an Legierungselementen besitzen. Um die zuvor genannten Ziele zu erreichen, soll der Stahl die folgende Zusammensetzung, ausgedrückt in Gewichtsprozent, aufweisen: 1,0 bis 2,5 %C, 0,1 bis 2 %Si, 0,1 bis 2 %Mn, 0,5 bis 1,5 %N, 6,5 bis 11 %Cr, 0,5 bis 3 %Mo, nicht mehr als Verunreinigungsmengen von W, 5 bis 11 %V, wobei bis zur Hälfte der Vanadiummenge durch bis zum 1,5Fachen an Niob ersetzt sein kann, und ein Teil des Vanadiums bis zum Vierfachen des Gehalts an Stickstoff durch Titan und bis zum < die doppelte Menge an Zirkon> Achtfachen des Gehalts an Stickstoff durch E-> ersetzt sein kann, und wobei das Verhältnis V/(C+N) nicht weniger als 2,5 und nicht mehr als 3,8 beträgt, Rest Eisen und Verunreinigungen, und wobei ferner die Gehalte an Kohlenstoff und Stickstoff nachfolgende Bedingungen erfüllen: 1,8 < (C+N) < 3,0 für 5 < V < 7 und 2,5 < (C+N) < 4,0 für 9 < V < 11. Der Gesamtgehalt an Carbiden, Nitriden und Carbonitriden beträgt 5 bis 20 Vol.%, vorzugsweise 5 bis 12 Vol.%. Kohlenstoff, der nicht in Form von Carbiden oder anderen harten Komponenten gebunden ist, etwa 0,5 bis 1 %C, ist in der Stahlmatrix gelöst.
- Andere wahlweise Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
- Der Stahl gemäß der Erfindung kann auf folgendem Weg hergestellt werden. Es wird eine Schmelze von geschmolzenem Metall hergestellt, wobei die Schmelze maximal 0,5 N enthält und in anderer Hinsicht die weiter oben angegebene Zusammensetzung aufweist. Aus dieser Schmelze wird ein Metallpulver hergestellt, in geeigneter Weise durch herkömmliche Gasatomisierung, wobei Stickstoff als Atomisierungsgas verwendet wird. Dieses Pulver wird auf eine Temperatur zwischen 500 º und 1000 ºC erwärmt, vorzugsweise auf eine solche zwischen 650 º und 850 ºC, jedoch nicht oberhalb der Acl-Temperatur des Stahls und bei dieser Temperatur solange mittels Stickstoffgas in ferritischem Zustand des Stahls nitriert, bis infolge der Diffusion von Stickstoff in den Stahl der Stickstoffgehalt im Stahl auf ein Gehalt zwischen 0,5 und 1,5 % angestiegen ist, und das Verhältnis V/(C+N) nicht weniger als 2,5 und nicht mehr als 3,8 beträgt. Danach wird das nitrierte Pulver unter Bildung eines völlig dichten homogenen Körpers verfestigt.
- Stähle mit drei unterschiedlichen Vanadiumgehaltsbereichen, nämlich den Bereichen 3 < v < 5, 5 < V < 7, und 9 < V < 11, wurden untersucht. Die erhaltenen Ergebnissse sowie die theoretischen Erwägungen zeigten, daß die Gehalte an Kohlenstoff und Stickstoff bei unterschiedlichen Vanadiumgehalten folgende Bedingungen erfüllen sollten:
- 1,4 < (C + N) < 2,0, wenn 3 < V < 5, und
- 1,8 < (C + N) < 3,0 wenn 5 < V < 7
- 2,5 < (C + N) < 4,0 wenn 9 < V < 11.
- Die obigen Gleichungen, welche die Kohlenstoff- und Stickstoffgehalte bezüglich der Vanadiumgehalte definieren, ergeben sich aus folgenden Erwägungen. Der Kohlenstoffgehalt in der Stahlmatrix soll so hoch sein, daß die gewünschte Härte in der Matrix nach dem Härten und Tempern erreicht wird, so daß eine hohe Druckfestigkeit erhalten wird, um Probleme aufgrund des Abstumpfens infolge Deformierung der Schnittkanten in dem Fall vermieden werden, wenn der Stahl für Stanz- oder Schneidwerkzeuge verwendet wird.
- Der Stahl soll so viel Vanadium-Carbonitride wie möglich enthalten, ohne daß die Zähigkeit auf einen nicht akzeptierbaren Grad vermindert wird, d.h., um eine möglichst optimale Arbeitsweise durch eine geringe Reibung zwischen Werkzeug und Werkstück und, zwecks Vermeidung von Abschuppen, durch eine ausreichende Zähigkeit erhalten wird.
- Weitere charakteristische Merkmale und Gesichtspunkte bezüglich des Stahls und seiner Herstellung gemäß der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von durchgeführten Versuchen und den Ansprüchen.
- In nachfolgender Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, in denen
- Figur 1 in Form eines Diagramms den Abrieb von Patrizen aus dem getesteten Material als Funktion der Anzahl von Schneidvorgängen im Falle des Stanzens von rostfreiem Stahl (anhaftende Abriebbedingungen) darstellt, und
- Figur 2 in Form eines Balkendiagramms die Schlagfestigkeit einer Anzahl von untersuchten Stählen durch Testen von ungekerbten Teststäben bei Raumtemperatur darstellt.
- Die chemischen Zusammensetzungen von denjenigen Stählen, welche untersucht wurden, ergeben sich aus Tabelle 1. Alle angegebenen Gehalte beziehen sich auf Gew.%. Neben denjenigen Elementen, welche in der Tabelle angegeben sind, enthielten die Stähle auch Verunreinigungen, Rest Eisen. Die Stähle Nrn. 1 bis 6 und 8 bis 11 dienen als Vergleichbeispiele. Tabelle 1 Stahl
- Stähle Nrn. 1 bis 3 und 7 bis 10 wurden aus gasatomisiertem Stahlpulver hergestellt, welches in an sich bekannter Weise durch heißes isostatisches Verpressen auf volle Dichte verfestigt wurden. Die Stähle Nrn. 4, 5 und 6 bestanden aus im Handel erhältlichen Bezugsmaterialien. Die Stähle Nrn. 4 und 5 bestanden aus pulvermetallurgisch hergestellten Hochgeschwindigkeitsstählen, während Stahl Nr 6 ein auf herkömmliche Weise hergestellter Kaltverarbeitungsstahl war. Die Zusammensetzungen der Stähle Nrn. 1 bis 3 und 7 bis 10 waren analysierte Zusammensetzungen, während die Zusammensetzungen der Bezugsmaterialiennummern 4, 5 und 6 nominelle Zusammensetzungen waren.
- Vor dem Verfestigen wurden die Stähle Nrn. 7, 8 und 9 nitriert, so daß sie die in der Tabelle 1 angegebenen Stickstoffgehalte erreichten. Als Ausgangsmaterialien wurden Pulver verwendet, welche Stickstoff in normalen Mengen, d.h. etwa 0,1 %, enthielten, die jedoch bezüglich der anderen Legierungselemente die in der Tabelle angegebenen Zusammensetzungen hatten. Das Nitrieren wurde im ferritischen Zustand der Stähle bei einer Temperatur von etwa 800 ºC während 1 Stunde mittels Stickstoffgas in einem Behälter bei einem Innenüberdruck von 4 bar durchgeführt, wobei die Stickstoffgehalte durch Diffusion von Stickstoff in die Pulvermaterialien auf die in Tabelle 1 angegebenen Werte anstiegen. Infolge der niederen Nitrierungstemperatur wurde keine besondere Veränderung der Struktur, wie z.B. ein Vergröbern der Carbide, in den Stahlpulvern erhalten. Auch sinterten die Pulver nicht zusammen. Die Pulver konnten infolgedessen als fließfähiges Material gehandhabt und in die Behälter zur Kompaktierung gefüllt werden. Bevor die Pulver dem Nitrierungsgefäß entnommen wurden, wurde eine obere, teilweise oxidierte Pulverschicht entfernt. Diese Schicht diente als ein sauerstoffverbrauchender Getter für den Rest des Pulvers während der Nitridbildung.
- Die kompaktierten Barren der Stähle Nrn. 1, 2, 3 und 7, 8, 9 und 10 wurden auf die Maße von etwa 80 x 40 mm geschmiedet. Zur Prüfung der Testmaterialstähle Nummern 1 bis 3 und 7 bis 10 sowie der Bezugsmaterialien Nummern 4, 5 und 6 wurden Patrizen mit dem Durchmesser 10 mm und Matrizen hergestellt. Die Patrizen und Matrizen wurden gemäß folgender Tabelle gehärtet und getempert. Tabelle 2 Stahl Nr. Temperatur des Austenitischmachens (ºC) Tempertemperatur (ºC) Härte (HRC)
- Eine Matrize und eine Patrize des Stahls Nr. 10 wurde durch CVD-Abscheidung mit einer dünnen Verschleißschicht versehen.
- Die hergestellten Patrizen und Matrizen wurden für Verschleißuntersuchungen verwendet. Zuerst wurde die Verschleißfestigkeit als Abrieb in Funktion einer Anzahl von Schneidvorgängen in einem 1 mm dicken Blech aus rostfreiem Stahl des Typs 18/8 gemessen, d.h. unter anhaftenden Abriebbedingungen. Die Ergebnisse sind in Figur 1 veranschaulicht. Diese Figur zeigt auch ein typisches Auftreten eines durch den Abrieb auf einem Stanzwerkzeug verursachten Defekts. Das aus Stahl Nr. 7 gemäß der Erfindung hergestellte Werkzeug zeigte keine merkliche Beschädigung infolge Abriebs. Auch der CVD-beschichtete Stahl Nr. 10 zeigte eine gute Widerstandsfähigkeit gegenüber diesem Verschleißtyp, ebenso wie die Stähle 8 und 9 gemäß der Erfindung, von denen gesagt werden kann, daß sie eine mit der Verschleißfestigkeit des CVD-beschichteten Stahls vergleichbare Festigkeit aufwiesen. Die Stähle Nrn. 1 bis 3 zeigten ebenfalls eine gute derartige Verschleißfestigkeit, während die anderen getesteten Materialien ausgesprochen niedrigere Werte aufwiesen.
- Danach wurde auch der Abrieb von aus den getesteten Materialien (Stähle Nrn. 1-7) hergestellten Patrizen unter Abriebverschleißbedingungen untersucht. Die Stanzvorgänge wurden dieses Mal anhand von Stahlbändern hoher Festigkeit durchgeführt. Auch in diesem Fall zeigte unter allen getesteten Stählen der Stahl Nr. 7 gemäß der Erfindung den geringsten Abrieb. Danach folgten die höher legierten Stähle Nrn. 3 und 5. Unter diesen Abriebverschleißbedingungen erwies sich Stahl Nr. 1 als nicht so gut, jedoch als weitaus besser als der Kaltbearbeitungsstahl Nr. 6. Der Hochgeschwindigkeitsstahl Nr. 4 hatte bezüglich des Abriebs ein ganz anderes Bild. Ursprünglich war der Verschleißwiderstand gut, jedoch beschleunigte sich sodann der Abrieb. Die Testergebnisse in Figuren 1 und 2 zeigen, daß das Legieren mit Stickstoff einen sehr vorteilhaften Einfluß auf die Abriebsfestigkeit von Patrizen beim Stanzen von anhaftenden Materialien hatte, vgl. Figur 1. Dies schließt mit ein, daß der mit Stickstoff legierte Kaltverarbeitungsstahl einen sehr geringen Reibungskoeffizienten gegenüber denjenigen Materialien hatte, die gestanzt wurden, insbesondere gegenüber anhaftenden Materialien. Man kann sagen, daß durch das Nitrieren der Pulver vor der Verfestigung eine reibungsvermindernde Wirkung erreicht wurde, welche derjenigen Wirkung entspricht, die, was das Abriebsbild anbelangt, durch die sogenannten PVD- und CVD-Verfahren (Physical Vapour Deposition bzw. Chemical Vapour Deposition) erreicht wird, jedoch ohne die Nachteile dieser Verfahren, wie hohe Kosten, Erfordernis einer speziellen Anlage, Abmessungstoleranzprobleme usw. Das verfestigte Material konnte auch leicht auf die gewünschten Abmessungen in ungehärtetem Zustand verarbeitet werden.
- Zusammenfassend ergibt sich, daß Stahl Nr. 7 eine Kombination von Merkmalen aufweist, die für Kaltverarbeitungsstähle, insbesondere für Stanz- und Schneidwerkzeuge, die weitaus beste ist, wenn die Verschleißfestigkeit das kritische Merkmal ist, und mäßig hohe Anforderungen an die Schlagfestigkeit gestellt werden.
Claims (6)
1. Kaltverarbeitungsstahl mit hoher Verschleißfestigkeit und
guter Schlagfestigkeit, der pulvermetallurgisch durch
Verfestigung von Metallpulver zu einem dichten Körper hergestellt
ist, dadurch gekennzeichnet, daß er folgende chemische
Zusammensetzung, ausgedrückt in Gewichtsprozent, aufweist:
1,0 - 2,5 C
0,1 - 2 Si
0,1 - 2 Mn
0,5 - 1,5 N
6,5 - 11 Cr
0,5 - 3 Mo
nicht mehr als Verunreinigungsmengen von W
und
5 - 11 V
wobei bis zur Hälfte der Vanadiummenge durch das 1,5Fache an
Niob, und ein Teil des Vanadiums bis zum Vierfachen des
Stickstoffgehalts durch Titan und/oder bis zum Achtfachen des
Stickstoffgehalts durch die doppelte Menge an Zirkon ersetzt
sein können, Rest Eisen und Verunreinigungen,
daß das Verhältnis V/(C+N) nicht weniger als 2,5 und nicht
mehr als 3,8 beträgt, und
daß die Kohlenstoff- und Stickstoffgehalte nachfolgende
Bedingungen erfüllen: 1,8 < (C+N) < 3,0 für 5 < V < 7 und 2,5
< (C+N) < 4,0 für 9 < V < 11.
2. Kaltverarbeitungsstahl gemäß Anspruch 1 dadurch
gekennzeichnet, daß die Gesamtmenge an Carbonitriden, wobei der
Hauptteil der Carbonitride aus solchen des Typs M(C,N) besteht,
5-20 Vol.% beträgt.
3. Kaltverarbeitungsstahl gemäß einem der Ansprüche 1-2, dadurch
gekennzeichnet, daß er 7-10 %Cr enthält.
4. Kaltverarbeitungsstahl gemäß einem der Ansprüche 1-3, dadurch
gekennzeichnet, daß er 1-2 %Mo enthält.
5. Kaltverarbeitungsstahl gemäß einem der Ansprüche 1-4, dadurch
gekennzeichnet, daß er 0,2 bis 0,9 %Mn enthält.
6. Kaltverarbeitungsstahl gemäß einem der Ansprüche 1-5, dadurch
gekennzeichnet, daß er 0,5 bis 1,5 %Si enthält.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE8701127A SE456650C (sv) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | Pulvermetallurgiskt framstaellt kallarbetsstaal |
PCT/SE1988/000123 WO1988007093A1 (en) | 1987-03-19 | 1988-03-11 | Cold work steel |
CA000612784A CA1339767C (en) | 1987-03-19 | 1989-09-25 | Cold work steel made by powder metallurgy |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3889127D1 DE3889127D1 (de) | 1994-05-19 |
DE3889127T2 true DE3889127T2 (de) | 1994-07-21 |
Family
ID=25673082
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3889127T Expired - Fee Related DE3889127T2 (de) | 1987-03-19 | 1988-03-11 | Kaltverarbeitbarer stahl. |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4936911A (de) |
EP (1) | EP0417082B1 (de) |
JP (1) | JPH02502736A (de) |
AU (1) | AU1493988A (de) |
CA (1) | CA1339767C (de) |
DE (1) | DE3889127T2 (de) |
SE (1) | SE456650C (de) |
WO (1) | WO1988007093A1 (de) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69117870T2 (de) * | 1990-10-31 | 1996-10-31 | Hitachi Metals Ltd | Durch Sintern von Pulver hergestellter Schnellarbeitsstahl und Verfahren zu seiner Herstellung |
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 |
US5207843A (en) * | 1991-07-31 | 1993-05-04 | Latrobe Steel Company | Chromium hot work steel |
SE500008C2 (sv) * | 1991-08-07 | 1994-03-21 | Erasteel Kloster Ab | Snabbstål med god varmhårdhet och slitstyrka framställt av pulver |
WO1993002818A1 (en) * | 1991-08-07 | 1993-02-18 | Kloster Speedsteel Aktiebolag | High-speed steel manufactured by powder metallurgy |
US5578773A (en) * | 1991-08-07 | 1996-11-26 | Erasteel Kloster Aktiebolag | High-speed steel manufactured by powder metallurgy |
US5679908A (en) * | 1995-11-08 | 1997-10-21 | Crucible Materials Corporation | Corrosion resistant, high vanadium, powder metallurgy tool steel articles with improved metal to metal wear resistance and a method for producing the same |
US5900560A (en) * | 1995-11-08 | 1999-05-04 | Crucible Materials Corporation | Corrosion resistant, high vanadium, powder metallurgy tool steel articles with improved metal to metal wear resistance and method for producing the same |
SE508872C2 (sv) * | 1997-03-11 | 1998-11-09 | Erasteel Kloster Ab | Pulvermetallurgiskt framställt stål för verktyg, verktyg framställt därav, förfarande för framställning av stål och verktyg samt användning av stålet |
SE511747C2 (sv) * | 1998-03-27 | 1999-11-15 | Uddeholm Tooling Ab | Kallarbetsstål |
SE514410C2 (sv) * | 1999-06-16 | 2001-02-19 | Erasteel Kloster Ab | Pulvermetallurgiskt framställt stål |
US6550381B1 (en) | 2000-05-10 | 2003-04-22 | Illinois Tool Works Inc. | Transfer pad printing systems, plates and methods |
US6327884B1 (en) | 2000-09-29 | 2001-12-11 | Wilson Tool International, Inc. | Press brake tooling with hardened surfaces |
AT410448B (de) * | 2001-04-11 | 2003-04-25 | Boehler Edelstahl | Kaltarbeitsstahllegierung zur pulvermetallurgischen herstellung von teilen |
US20060231167A1 (en) * | 2005-04-18 | 2006-10-19 | Hillstrom Marshall D | Durable, wear-resistant punches and dies |
JP2007248397A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Seiko Epson Corp | 装飾品および時計 |
SE0600841L (sv) * | 2006-04-13 | 2007-10-14 | Uddeholm Tooling Ab | Kallarbetsstål |
JP5212602B2 (ja) * | 2007-09-14 | 2013-06-19 | セイコーエプソン株式会社 | 機器およびハウジング材の製造方法 |
AT508591B1 (de) * | 2009-03-12 | 2011-04-15 | Boehler Edelstahl Gmbh & Co Kg | Kaltarbeitsstahl-gegenstand |
KR102256012B1 (ko) * | 2013-10-02 | 2021-05-24 | 우데홀름스 악티에보라그 | 내부식 및 내마모성 냉간 공구강 |
EP2896714B1 (de) | 2014-01-17 | 2016-04-13 | voestalpine Precision Strip AB | Kreppschaber und Verfahren zu seiner Herstellung |
EP2975146A1 (de) * | 2014-07-16 | 2016-01-20 | Uddeholms AB | Kaltarbeitsstahl |
KR20160010930A (ko) * | 2014-07-21 | 2016-01-29 | 국민대학교산학협력단 | 우수한 내충격성을 겸비한 고내마모성 냉간공구강 |
US11685982B2 (en) * | 2016-10-17 | 2023-06-27 | Tenneco Inc. | Free graphite containing powders |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5281006A (en) * | 1975-12-29 | 1977-07-07 | Kobe Steel Ltd | High speed steel made from powder containing nitrogen |
JPS5286920A (en) * | 1976-01-16 | 1977-07-20 | Daido Steel Co Ltd | Soft nitriding low alloy steel |
JPS5297320A (en) * | 1976-02-12 | 1977-08-16 | Kobe Steel Ltd | Nitrogen-containing high speed steel produced with powder metallurgy |
JPS52141406A (en) * | 1976-05-21 | 1977-11-25 | Kobe Steel Ltd | Tool steel containing nitrogen made by powder metallurgy |
SE446277B (sv) * | 1985-01-16 | 1986-08-25 | Kloster Speedsteel Ab | Vanadinhaltigt verktygsstal framstellt av metallpulver och sett vid dess framstellning |
SE457356C (sv) * | 1986-12-30 | 1990-01-15 | Uddeholm Tooling Ab | Verktygsstaal avsett foer kallbearbetning |
-
1987
- 1987-03-19 SE SE8701127A patent/SE456650C/sv not_active IP Right Cessation
-
1988
- 1988-03-11 AU AU14939/88A patent/AU1493988A/en not_active Abandoned
- 1988-03-11 US US07/399,491 patent/US4936911A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-03-11 WO PCT/SE1988/000123 patent/WO1988007093A1/en active IP Right Grant
- 1988-03-11 JP JP63502853A patent/JPH02502736A/ja active Pending
- 1988-03-11 DE DE3889127T patent/DE3889127T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-03-11 EP EP88902966A patent/EP0417082B1/de not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-09-25 CA CA000612784A patent/CA1339767C/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE456650B (sv) | 1988-10-24 |
AU1493988A (en) | 1988-10-10 |
CA1339767C (en) | 1998-03-24 |
WO1988007093A1 (en) | 1988-09-22 |
EP0417082B1 (de) | 1994-04-13 |
EP0417082A1 (de) | 1991-03-20 |
SE8701127D0 (sv) | 1987-03-19 |
JPH02502736A (ja) | 1990-08-30 |
SE456650C (sv) | 1989-10-16 |
US4936911A (en) | 1990-06-26 |
SE8701127L (de) | 1988-09-20 |
DE3889127D1 (de) | 1994-05-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3889127T2 (de) | Kaltverarbeitbarer stahl. | |
DE3936129C2 (de) | Klingenteil aus zementiertem Carbid auf Basis von Wolframcarbid für Schneidwerkzeuge sowie Verfahren zur Herstellung desselben | |
DE2937724C2 (de) | Pulvermetallurgisch hergestelltes Stahlerzeugnis mit hohem Vanadiumcarbid- Anteil | |
DE69132337T2 (de) | Beschichtete Cermetklinge | |
DE60000522T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von einem zementierten Submicron-Karbid mit erhöhter Zähigkeit | |
DE602004008192T2 (de) | Rohes oder granuliertes Pulver zur Herstellung von Sinterkörpern, und Sinterkörper | |
DE3141053C2 (de) | Schweißdraht für das automatische Lichtbogenschweißen | |
DE69314223T2 (de) | Beschichtete Hartmetallkörper und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE3016971C2 (de) | ||
DE69814896T2 (de) | Stahl und wärmebehandeltes werkzeug, hergestellt in einem integrierten pulvermetallurgischem prozess und die nutzung eines solchen stahles für werkzeuge | |
DE69604902T2 (de) | Rostfreier stahlpuder und ihre verwendung zur herstellung formkörper durch pulvermetallurgie | |
DE69310568T2 (de) | Hartmetallegierung | |
DE1783134B2 (de) | Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung von Hartlegierungen. Ausscheidung aus: 1533275 Annu Latrobe Steel Co., Latrobe, Pa. (V.StA.) | |
DE2407410B2 (de) | Karbidhartmetall mit ausscheidungshärtbarer metallischer Matrix | |
EP0330913B1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines gesinterten Hartmetallkörpers und gesinterter Hartmetallkörper | |
DE68914580T2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines harten Materials im Bereich zwischen zementiertem Karbid und Schnellstahl. | |
DE2018032C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Karbidhartmetall auf der Basis von WC, TiC und/oder TaC | |
DE102019105223A1 (de) | Metallische Materialzusammensetzung für additiv im 3D-Laserschmelzen (SLM) hergestellte Teile | |
DE2658813A1 (de) | Stickstoff enthaltender schnellarbeitsstahl | |
EP0348380B1 (de) | Verwendung einer Eisenbasislegierung zur pulvermetallurgischen Herstellung von Teilen mit hoher Korrosionsbeständigkeit, hoher Verschleissfestigkeit sowie hoher Zähigkeit und Druckfestigkeit, insbesondere für die Kunststoffverarbeitung | |
DE60019758T2 (de) | Pulvermetallurgisch hergestellter schnellarbeitsstahl | |
DE69218779T2 (de) | Pulvermetallurgisch hergestellter schnellarbeitsstahl | |
DE60030175T2 (de) | Automatenlegierung | |
DE2705052A1 (de) | Nach dem pulvermetallurgieverfahren hergestellter, stickstoff enthaltender schnelldrehstahl | |
DE60013675T2 (de) | Sinterkarbideinsatz |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |