SE528454C2 - Extractable curable martensitic stainless steel including titanium sulfide - Google Patents

Abstract

A precipitation hardenable stainless chromium nickel steel is disclosed having the following composition in weight %: <tables id="TABLE-US-00001" num="00001"> <table frame="none" colsep="0" rowsep="0"> <tgroup align="left" colsep="0" rowsep="0" cols="3"> <colspec colname="offset" colwidth="56pt" align="left"/> <colspec colname="1" colwidth="14pt" align="left"/> <colspec colname="2" colwidth="147pt" align="center"/> <THEAD> <ROW> <ENTRY/> <entry namest="offset" nameend="2" align="center" rowsep="1"/> </ROW> </THEAD> <TBODY VALIGN="TOP"> <ROW> <ENTRY/> <ENTRY>C</ENTRY> <ENTRY>max 0.07</ENTRY> </ROW> <ROW> <ENTRY/> <ENTRY>Si</ENTRY> <ENTRY>max 1.5</ENTRY> </ROW> <ROW> <ENTRY/> <ENTRY>Mn</ENTRY> <ENTRY>0.2-5 </ENTRY> </ROW> <ROW> <ENTRY/> <ENTRY>S</ENTRY> <ENTRY>0.01-0.4 </ENTRY> </ROW> <ROW> <ENTRY/> <ENTRY>Cr</ENTRY> <ENTRY>10-15</ENTRY> </ROW> <ROW> <ENTRY/> <ENTRY>Ni</ENTRY> <ENTRY> 7-14</ENTRY> </ROW> <ROW> <ENTRY/> <ENTRY>Mo</ENTRY> <ENTRY>1-6</ENTRY> </ROW> <ROW> <ENTRY/> <ENTRY>Cu</ENTRY> <ENTRY>1-3</ENTRY> </ROW> <ROW> <ENTRY/> <ENTRY>Ti</ENTRY> <ENTRY>0.3-2.5</ENTRY> </ROW> <ROW> <ENTRY/> <ENTRY>Al</ENTRY> <ENTRY>0.2-1.5</ENTRY> </ROW> <ROW> <ENTRY/> <ENTRY>N</ENTRY> <ENTRY>max 0.1</ENTRY> </ROW> <ROW> <ENTRY/> <entry namest="offset" nameend="2" align="center" rowsep="1"/> </ROW> </TBODY> </TGROUP> </TABLE> </TABLES> balance Fe and normally occurring impurities.

Description

egenskaper som krävs svåra att kombinera i ett enda material. Kolstål är, beroende på sin sammansättning, mer eller mindre formbara och kan med högre lwlhallef häfdas till en hög hårdhet. Det låga korrosionsmotståndet gör emellertid dessa stål omöjliga att använda i miljöer som till och med endast är svagt korrosiva- Fflffiïiskfi kmmstål kan uppvisa gott korrosionsmotstånd men kan inte härdas till en hög hållfasthet. Mar- tensitiska kromstål kan härdas men lider av låg duktilitet som begränsar dêfflS användning. Austenitiska rostfria stål är, beroende på sin sammansätülífigt ende” mjuka och duktila i glödgat tillstånd eller hårda och mindre duktila i kalldeformerat tiustånd. 1 de hårdare tilistanden är autentiska stål också mycket svåra att bearbeta- En ytterligare grupp är de utskiljningshärdbara rostfria stål som kan utformas i tämli- gen mjuka tillstånd och därefter legeringsbehandlas för att uppnå en hög hårdhet- Även denna grupp av stål är svårare att bearbeta j äinfórt med t ex gruppen av härdbara martensitiska stål. properties required are difficult to combine into a single material. Carbon steels are, depending on their composition, more or less malleable and can be adhered to a high hardness with a higher lwlhallef. However, the low corrosion resistance makes these steels impossible to use in environments that are even only weakly corrosive. Martensitic chrome steels can be hardened but suffer from low ductility which limits their use. Austenitic stainless steels are, depending on their composition, soft and ductile in the annealed state or hard and less ductile in the cold-deformed state. In the harder conditions, authentic steels are also very difficult to machine. äinfórt with, for example, the group of hardenable martensitic steels.

Följaktligen finns det behov att förse marknaden med ett material som tillfredsställer ovanstående kriterier.Consequently, there is a need to provide the market with a material that satisfies the above criteria.

SAMMANFATTNING Ett utskiljningshärdbart rostfritt kromnickelstål beskrivs som har följande samman- sättning i viktprocent: C max 0,07 Si max 1,5 Mn 0,2-5 S 0,01-O,4 Cr 10-15 Ni 7-14 Mo l-ó Cu 1-3 Ti 0,3-2,5 Al 0,2-1,5 N max 0,1 återstoden Fe och nomialt förekommande föroreningar. 20 25 30 Det rostfria stålet hårdas vid en låg temperatur och har god bearbßtbflrhßï när det underkastas borrning, svarvning, fräsnirig och andra skärande operationer.SUMMARY A precipitation hardenable stainless chromium nickel steel is described which has the following composition in weight percent: C max 0.07 Si max 1.5 Mn 0.2-5 S 0.01-0.4 Cr 10-15 Ni 7-14 Mo l- ó Cu 1-3 Ti 0.3-2.5 Al 0.2-1.5 N max 0.1 residue Fe and nominal impurities. 20 25 30 The stainless steel hardens at a low temperature and has good machining when subjected to drilling, turning, milling and other cutting operations.

DETALIERAD BESKRIVNING För att helt förstå påverkan av sammansättningen på egenskapema hos det uppfunna utskiljriingshärdbara rostfria stålet är det nödvändigt att diskutera alla grundämnen individuellt. Alla grundämneshalter är i viktprocent.DETAILED DESCRIPTION In order to fully understand the effect of the composition on the properties of the invented precipitation hardenable stainless steel, it is necessary to discuss all the elements individually. All elemental contents are in percentage by weight.

Q är ett kraftfullt grundämne som påverkar stålet på många sätt. En hög kolhalt kommer att påverka deformationshärdningen på ett sådant sätt att hållfastheten vid kalldeformation kommer att vara hög och sålunda reducera stålets duktilitet. En hög kolhalt är även ofórdelaktig ur korrosionssynpunkt eftersom risken for utskiljning av krornkarbider ökar med ökande kolhalt. Kolhalten bör därför hållas låg, max 0,07 %, företrädesvis max 0,05 % och hellre max 0,025 %.Q is a powerful element that affects steel in many ways. A high carbon content will affect the deformation hardening in such a way that the strength in cold deformation will be high and thus reduce the ductility of the steel. A high carbon content is also disadvantageous from a corrosion point of view as the risk of precipitation of crown carbides increases with increasing carbon content. The carbon content should therefore be kept low, max 0.07%, preferably max 0.05% and more preferably max 0.025%.

Kisel är ett ferritbildande grundärnne och kan även i högre halter reducera stålets varmbearbetningsegenskaper. Halten bör därför vara max 1,5 %, hellre max 1,0 %. _M¿a_nga_n är ett austenitbildande grundämne som på ett liknande sätt som nickel gör stålet mindre benäget till en martensitisk omvandling vid kalldeformation. halten av mangan hos stålet enligt uppfmningen är 0,2 vikt-%. Eftersom stålet måste ha en betydande halt av martensit för utskiljningshärdningen måste manganhalten vara max 5 %, företrädesvis max 3 % och helst 2,5 %. Mangan kommer att tillsam- mans med svavel bilda duktila icke-rnetalliska inneslutningar som exempelvis är fór- delaktiga för bearbetningsegenskapema. _S_y_a_v¿e_1 är ett grundämne som kommer att bilda sulfider i stålet. Sulfider är fördelak- tiga under bearbetning eftersom de kommer att verka såsom spånbrytare. Halten av svavel är därför min 0,01 % och hellre min 0,015 % och helst min 0.1 %. Sulfidema kan emellertid verka såsom svaga områden i stålet från en korrosionsmotståndssyn- punkt. Vidare kan höga halter av svavel även vara skadliga för varmbearbetnings- egenskaperna. Halten bör vara max 0,4 % och företrädesvis max 0,3 %. Enligt 10 15 20 25 30 f s rå (W- utv .Fn , W x på L: en utföringsforrn av uppfmningen är åtminstone en del av legeringens Svavel i fOHII av titansulfider.Silicon is a ferrite-forming base and can reduce the hot working properties of steel even at higher concentrations. The content should therefore be a maximum of 1.5%, preferably a maximum of 1.0%. _M¿a_nga_n is an austenite-forming element which, in a similar way to nickel, makes the steel less prone to a martensitic transformation in cold deformation. the manganese content of the steel according to the invention is 0.2% by weight. Since the steel must have a significant content of martensite for the precipitation hardening, the manganese content must be a maximum of 5%, preferably a maximum of 3% and preferably 2.5%. Manganese, together with sulfur, will form ductile non-metallic inclusions which, for example, are advantageous for the processing properties. _S_y_a_v¿e_1 is an element that will form welds in the steel. Sul fis are advantageous during processing as they will act as chip breakers. The content of sulfur is therefore min 0.01% and more preferably min 0.015% and preferably min 0.1%. However, the sulphides can act as weak areas in the steel from a corrosion resistance point of view. Furthermore, high levels of sulfur can also be harmful to the hot working properties. The content should be a maximum of 0.4% and preferably a maximum of 0.3%. According to 10 15 20 25 30 f s crude (W- ext .Fn, W x on L: an embodiment of the invention is at least a part of the Sulfur in the alloy in fOHII of titanium solder.

Krom är väsentligt för korrosionsmotståndet och måste i stålet enligt uppfinningen tillsättas i en halt av åtminstone 10 %, eller hellre åtminstone 11,5 %. Krom är emel- lertid även en stark ferritbildare som i högre halter kommer att undertrycka martensit- bildningen vid deformation. Halten av krom måste därför begränsas till max 15 %, företrädesvis max 14 %.Chromium is essential for the corrosion resistance and must be added to the steel according to the invention at a content of at least 10%, or more preferably at least 11.5%. However, chromium is also a strong ferrite former which at higher concentrations will suppress martensite formation during deformation. The chromium content must therefore be limited to a maximum of 15%, preferably a maximum of 14%.

Nigkçl tillsätts stålet enligt uppfinning för att balansera de ferritbildande gundämnßnfl för att erhålla en austenitisk struktur vid glödgning. Nickel är även ett viktigt grund- ämne för att mildra härdningen till följd av kalldeformation. Nickel kommer även att bidra till utskiljningshärdningen tillsammans med grundämnen så SOm iiïflll Och aluminium. Minirnihalten av nickel är därför 7 % eller hellre åtminstone 8 %. En alltför hög halt av nickel kommer att begränsa möjligheten att bilda martensit vid deformation. Nickel är även ett dyrt legeringsgrundämne. Halten av nickel är därför maximerad till 14 eller företrädesvis 13 %.Nigkçl is added to the steel according to the invention to balance the ferrite-forming base substances fl to obtain an austenitic structure during annealing. Nickel is also an important element for mitigating the hardening due to cold deformation. Nickel will also contribute to the precipitation hardening together with elements such as SO2 and aluminum. The minimum content of nickel is therefore 7% or more preferably at least 8%. Excessive nickel content will limit the possibility of forming martensite during deformation. Nickel is also an expensive alloying element. The nickel content is therefore maximized to 14 or preferably 13%.

Molybden är väsentligt för stålet enligt uppfinningen, eftersom det kommer att bidra till stålets korrosionsmotstånd. Molybden är också ett aktivt grundämne under utskilj- ningshärdningen. Minimihalten är därför 1 % eller företrädesvis minst 2 % och helst minst 3 %. En alltför hög halt av molybden kommer emellertid att främja bildningen av ferrit till en halt som kan resultera i problem under varmbearbeming. Vidare kom- mer en hög halt av molybden även att undertrycka martensitbildningen under kallde- formation. Halten av molybden är därför maxirnerad till 6 % och hellre maximalt 5 %.Molybdenum is essential for the steel according to the invention, as it will contribute to the corrosion resistance of the steel. Molybdenum is also an active element during precipitation hardening. The minimum content is therefore 1% or preferably at least 2% and most preferably at least 3%. However, an excessive level of molybdenum will promote the formation of ferrite to a level which can result in problems during hot working. Furthermore, a high content of molybdenum will also suppress martensite formation during cold deformation. The content of molybdenum is therefore maximized to 6% and preferably a maximum of 5%.

Vidare förväntas det att Mo delvis eller helt skulle kunna bytas ut mot wolfram enligt vanlig praxis som är känd för fackmannen medan legeringens önskade egenskaper fortfarande uppnås.Furthermore, it is expected that Mo could be partially or completely replaced by tungsten according to common practice known to those skilled in the art while still achieving the desired properties of the alloy.

Koppar är en austenitbildare som tillsammans med nickel stabiliserar den austenitiska struktur som önskas. Koppar är även ett grundämne som ökar duktiliteten i måttfulla halter. Mimmiheiten är dann 1 % een hellre åtminstone 1,5 %. Å andra siden mins- kar koppar i höga halter varmbearbetbarheten varför kopparhalten är maximerad till 3 %, företrädesvis maximalt 2,5 %. 10 20 25 30 5 m är ett väsentligt legeringsgrundämne i uppfinningen av åtminstone två anled- ningar. För det första används titan såsom ett starkt grundämnfi för utskiljningshärdning och måste därför ingå för att ktmna hårda stålet för den slutliga hållfastheten. För det andra kommer titan att tillsammans med Svavel bilfla titansulfider (TiS). Titansulñder bildas på bekostnad av mangansulfidfll' (MDS) 0111 manganhalten hålls under ungefär 1,4 %. Vid högre manganhalter bildas MDS- Eftersom TiS är elektrokemiskt ädlare än MnS är det möjligt att uppnå förbättrade bearbetningsegenskaper utan försämring av korrosionsmotståndet som är normalfallet för automatstål som utnyttjar MnS för den ökade bearbetbarheten. Därför är minimihalten av titan 0,3 % och hellre 0,5 %. Alltför höga titanhalter kommer att främja ferritbildning i stålet och även öka sprödheten. Den maximala halten av titan bör därför begränsas till 2,5 % företrädesvis 2 % och helst inte mer än 1,5 %.Copper is an austenite former that, together with nickel, stabilizes the desired austenitic structure. Copper is also an element that increases ductility in moderate concentrations. Mimmiheiten is then 1% and more preferably at least 1.5%. On the other hand, copper in high concentrations reduces the hot workability, which is why the copper content is maximized to 3%, preferably a maximum of 2.5%. 5 m 25 30 5 m is an essential alloying element in the invention for at least two reasons. First, titanium is used as a strong element fi for precipitation hardening and must therefore be included to form the hard steel for the final strength. Second, titanium will, together with sulfur, form titanium solids (TiS). Titanium sulden is formed at the expense of manganese sul fi d '(MDS) 0111 manganese content is kept below about 1.4%. At higher manganese contents, MDS is formed. Since TiS is electrochemically nobler than MnS, it is possible to achieve improved machining properties without deteriorating the corrosion resistance which is normal for automatic steels which use MnS for the increased machinability. Therefore, the minimum content of titanium is 0.3% and more preferably 0.5%. Excessive titanium levels will promote ferrite formation in the steel and also increase the brittleness. The maximum content of titanium should therefore be limited to 2.5%, preferably 2% and preferably not more than 1.5%.

Aluminium tillsätts stålet för att förbättra härdningseffekten vid värmebehandlirig.Aluminum is added to the steel to improve the hardening effect during heat treatment.

Aluminium är känt för att bilda intermetalliska föreningar tillsammans med nickel så som NigAl och NiAl. För att uppnå en god härdningsresultat bör minimihalten vara 0,2 % och helst min 0,3 %. Aluminium är emellertid en stark ferritbildare varför den maximala halten bör vara 1,5 % eller hellre max 1,0 %.Aluminum is known to form intermetallic compounds along with nickel such as NigAl and NiAl. In order to achieve a good curing result, the minimum content should be 0.2% and preferably at least 0.3%. However, aluminum is a strong ferrite former, so the maximum content should be 1.5% or rather a maximum of 1.0%.

Kväve är ett kraftfullt grundärrme eftersom det kommer att öka deformationshärd- ningen samt att det kommer att stabilisera austeniten mot martensitomvandling vid kallforrrining. Kväve har även en hög affinitet till nitridbildare så som titan, alumi- nium och krom. Kvävehalten bör begränsas till maximalt 0,1 %, företrädesvis 0,07 % och helst max 0,05 %.Nitrogen is a powerful basic sleeve because it will increase deformation hardening and it will stabilize the austenite against martensite conversion during cold forging. Nitrogen also has a high affinity for nitride formers such as titanium, aluminum and chromium. The nitrogen content should be limited to a maximum of 0.1%, preferably 0.07% and preferably a maximum of 0.05%.

Föreliggande frarnställning kommer att nu beskrivas i närmare detalj med hjälp av några belysande exempel.The present presentation will now be described in more detail with the aid of some illustrative examples.

Exempel 1 Fem 270 kg smältor, med kemisk sammansättning enligt Tabell 1, smältes i en vaku- uminduktionssmältugn (VIM) och göts till göt om 9 in, dvs 229 mm. Legering 830207 är inkluderad såsom en referenslegering och utgör inte en del av föreliggande uppfinning. Göten smiddes till ämnen om 103 x 103 mm. Ämnena värmdes sedan upp till 1150 °C och varrnvalsades till 5,5 mm valstråd. Valstråden betades och drogs till 2,1 mm i en multiblockdragrnaskiri utan någon mellanglödgnixig. Draghållfastlieten i MPa som en fimktion av graden av areareduktion vid dragning av den varmvälsfidfi tråden i diameter 5,5 mm till diameter 2,1 mm framgår i Tabell 2. Dragprovningen gjordes utan någon värmebehandling och i enlighet med SS-EN10002-1.Example 1 Five 270 kg melts, with chemical composition according to Table 1, were melted in a vacuum induction melting furnace (VIM) and poured into ingots of 9 in, ie 229 mm. Alloy 830207 is included as a reference alloy and does not form part of the present invention. The ingot was forged into blanks of 103 x 103 mm. The blanks were then heated to 1150 ° C and hot rolled into 5.5 mm wire rod. The wire rod was pickled and pulled to 2.1 mm in a multi-block puller skirmish without any medium glow. The tensile strength in MPa as a measure of the degree of area reduction when drawing the hot-rolled wire in diameter 5.5 mm to diameter 2.1 mm is shown in Table 2. The tensile test was performed without any heat treatment and in accordance with SS-EN10002-1.

Tabell 1. Kemisk sammansättning i viktprocent Lege- C Si Mn S Cr Ni Mo Ti Cu Al N fins 830207 0,012 0,25 0,51 0,0026 12,07 9,13 4,06 0,97 2,05 0,41 0,009 830208 0,011 0,21 0,53 0,015 12,18 9,10 4,04 0,76 2,05 0,34 0,018 830209 0,011 0,21 0,44 0,092 12,10 9,01 4,02 0,80 2,02 0,31 0,006 830210 0,016 0,15 2,43 0,017 12,12 9,13 4,07 0,91 2,01 0,38 0,014 830211 0,014 0,20 2,55 0,093 11,97 9,04 4,04 0,90 2,00 0,40 0,009 Tabell 2. Draghållfastlxet i MPa vid olika areareduktioner vid kalldragxiíng Tillstånd 830207 830208 830209 830210 830211 /legering vmsuåd 660 evo 660 640 670 25,1 % 850 850 870 905 900 42,5 1020 1025 1020 1 1 10 1070 55,5 1170 1180 1190 1230 1190 65,5 1320 1310 1300 1320 1290 72,6 1430 1405 1380 1410 1420 77,8 1500 1475 1435 1470 1420 82,5 1585 1550 1510 1530 1500 85,6 1650 1610 1575 1590 1540 528 fllíšéê Exempel 2 De dragna trådarna enligt Tabell 2 värmebehandlades vid 475 °C under 4 h och drag- provades för att utvärdera ökningen av mekanisk hållfasthet vid utskiljningshärdning s (PH). Dfagnåufesmexen efter värmebehmdung resulterande i utskiljningshärdninsßfl ses i Tabell 3.Table 1. Chemical composition in weight percent Lege- C Si Mn S Cr Ni Mo Ti Cu Al N found 830207 0.012 0.25 0.51 0.0026 12.07 9.13 4.06 0.97 2.05 0.41 0.009 830208 0.011 0.21 0.53 0.015 12.18 9.10 4.04 0.76 2.05 0.34 0.018 830209 0.011 0.21 0.44 0.092 12.10 9.01 4.02 0.80 2.02 0.31 0.006 830210 0.016 0.15 2.43 0.017 12.12 9.13 4.07 0.91 2.01 0.38 0.014 830211 0.014 0.20 2.55 0.093 11.97 9.04 4.04 0.90 2.00 0.40 0.009 Table 2. Tensile strength in MPa at different area reductions in cold drawing Condition 830207 830208 830209 830210 830211 / alloy vmsuåd 660 evo 660 640 670 25.1% 850 850 870 905 900 42.5 1020 1025 1020 1 1 10 1070 55.5 1170 1180 1190 1230 1190 65.5 1320 1310 1300 1320 1290 72.6 1430 1405 1380 1410 1420 77.8 1500 1475 1435 1470 1420 82.5 1585 1550 1510 1530 1500 85.6 1650 1610 1575 1590 1540 528 fl líšéê Example 2 The drawn threads according to Table 2 were heat treated at 475 ° C for 4 hours and tensile tested to evaluate the increase of mechanical strength at precipitation hardening. ning s (PH). Dfagnåufesmexen after heat treatment resulting in precipitation hardening is shown in Table 3.

Tabell 3. Draghâllfasthet i MPa efter nåddragning vid olika reduktion och påföljande utskiljningshärdning Tillstånd 830207- 830208- 830209- 830210- 830211- /legering PH PH PH PH PH Valstråd 664 675 658 670 669 25,1 % 1030 1070 1172 955 932 42,5 1550 1575 1630 1220 1187 55,5 1903 1895 1900 1440 1396 65,5 2115 2055 2045 1635 1590 72,6 2265 2200 2130 1795 1759 77,8 2330 2275 2212 1955 1898 82,5 2450 2350 2270 2105 2034 85,6 2560 Ej testat Ej testat 2200 2154 10 Exempel 3 Korrosionsmotståndet, hos legeringarna enligt Tabell 1, testades i utskiljningshärdat 15 tillstånd. Den kritiska gropfrämingstemperatliren (CPT = Qritical Bitting Tempera- ture) mättes i en 0,1 % NaCl-lösning. Spänningen hölls på 300 mV mot standardka- lomelelektrod (SCE = §tandard Qalomel Electrode). Efter slipning till kom 600 i ytfmhet testades 6 prover i diameter 3,5 mm per legering för att fastställa den kritiska gropfrämingstemperaturen hos varje material. Tabell 4 visar CPT-värdena per lege- 20 ring.Table 3. Tensile strength in MPa after grace drawing at different reduction and subsequent precipitation hardening Condition 830207- 830208- 830209- 830210- 830211- / alloy PH PH PH PH PH Rolled wire 664 675 658 670 669 25.1% 1030 1070 1172 955 932 42.5 1550 1575 1630 1220 1187 55.5 1903 1895 1900 1440 1396 65.5 2115 2055 2045 1635 1590 72.6 2265 2200 2130 1795 1759 77.8 2330 2275 2212 1955 1898 82.5 2450 2350 2270 2105 2034 85.6 2560 Ej tested Not tested 2200 2154 Example 3 The corrosion resistance, of the alloys according to Table 1, was tested in the precipitation hardened state. The Critical Bitting Temperature (CPT) was measured in a 0.1% NaCl solution. The voltage was kept at 300 mV against standard calomel electrode (SCE = §tandard Qalomel Electrode). After grinding to grain 600 in surface, 6 samples with a diameter of 3.5 mm per alloy were tested to determine the critical pitting temperature of each material. Table 4 shows the CPT values per alloy.

Ch m? Cs -fit-s (f: NaN m.. 8 Tabell 4. CPT-värden i 0,1 % NaCI-lösning vid 300mV mot SCE. Legeríng testad med 6 prover.Ch m? Cs -fit-s (f: NaN m .. 8 Table 4. CPT values in 0.1% NaCl solution at 300mV against SCE. Alloy tested with 6 samples.

Legering CPT, °C, CPT, °C Medelvärde av 6 prover Standardavvikelsß 830207 85 23 830208 76 29 830209 95 830210 95 830211 95 Exempel 4 Bearbetbarheten hos sarmnansättningarna enligt Tabell 1 testades också. Riktade stänger i diameter 3,5 mm tillverkades genom att dra tråd från en diameter av 5,5 mm till 3,5 mm följt av ett riktningsfórfarande. Borrtester utfördes i det riktade, inte vär- mebehandlade, tillståndet med mekaniska egenskaper enligt Tabell 5. Hårdhetsprov- ning giordes enligt SS-EN ISO 6507.Alloy CPT, ° C, CPT, ° C Mean of 6 samples Standard deviation 8 820207 85 23 830208 76 29 830209 95 830210 95 830211 95 Example 4 The machinability of the joint compositions according to Table 1 was also tested. Directed rods 3.5 mm in diameter were made by pulling wire from a diameter of 5.5 mm to 3.5 mm followed by a straightening procedure. Drilling tests were performed in the directed, not heat-treated, condition with mechanical properties according to Table 5. Hardness testing was performed according to SS-EN ISO 6507.

Tabell 5. Dimension och mekaniska egenskaper hos riktade stänger använda för bear- betbarhetstest Legering Diameter Hårdhet [HV5kg] Sträckgräns Draghållfasthet [mm] Yta Halv Mia [MPfll [NIPßl radie 830207 3,504-3,504 371 367 367 1000-1000 1120-1130 830208 3,498-3,498 367 376 376 1010-1000 1150-1150 830209 3,495-3,498 367 376 376 990-1010 1180-1180 830210 3,510-3,510 353 362 367 980-960 1110-1110 830211 3,504-3,504 341 353 349 960-950 1090-1090 10 15 20 Borrtestet gjordes med de borrningspararnetrar som visas i Tabell 5- BOITaYHfi S°m användes var ø 2 mm obelagda hårdmetallborrar, HAM 380, med en skärvinkel av 130°. Borrdjupet var två gånger stångdiarnetern.Table 5. Dimension and mechanical properties of directional rods used for machinability testing Alloy Diameter Hardness [HV5kg] Tensile strength Tensile strength [mm] Surface Half Mia [MP fl l [NIPßl radius 830207 3,504-3,504 371 367 367 1000-1000 1120-1130 830208 3,498- 3,498 367 376 376 1010-1000 1150-1150 830209 3,495-3,498 367 376 376 990-1010 1180-1180 830210 3,510-3,510 353 362 367 980-960 1110-1110 830211 3,504-3,504 341 353 349 960-950 1090-1090 10 The drilling test was performed with the drilling parameters shown in Table 5. BOITaYH fi S ° m was used every ø 2 mm uncoated cemented carbide drills, HAM 380, with a cutting angle of 130 °. The drilling depth was twice the bar diurner.

Tabell 6. Bearbetningsdata vid borrning Förfarande Skärhastighet m/min Matning min/Varv Borrning 5 0,05 Avstickning 10 (men max 4000 0,005 varv/min) Bearbetbarheten utvärderades med avseende på spånbildning, borrfórslimiflg Och borrbarhet. Spânformen vid borrning bedömdes med användning av “Svenska Mekan- fórbundets Spånskala” (Karlebo Handbok, 15:e upplagan, 2000, sid 449-450) 55150111 en referenskarta. Den optimala spånbildningen för bäst produktivitet är nr 5-7.Table 6. Machining data during drilling Procedure Cutting speed m / min Feed min / RP Drilling 5 0.05 Detour 10 (but max 4000 0.005 rpm) The machinability was evaluated with regard to chip formation, drill bit size and drillability. The chip shape when drilling was assessed using the “Swedish Mechanical Engineering Association's Chip Scale” (Karlebo Handbook, 15th edition, 2000, pages 449-450) 55150111 a reference map. The optimal chip formation for best productivity is No. 5-7.

Tabell 7. Spånform vid borrning Legering Spånfonn Rank' ning 830207 De 2 första 7, Övriga 2~3 3 830208 5-7 1 830209 5-7 1 830210 Enstaka spånor 6-7, övriga 1-3 3 830211 Vissa med oregelbunden form, generellt 5-7 2 Förslitningen mättes såsom fórslimingen vid släppningsytan på skäreggen (flankför- slitning), hörnförslitning genom lösegg och eventuella eggskador. Testerna utfördes i vissa fall för två prover av varje legeringssamrnansättning. Skadorna/fórslimingen graderades därefter efter en skala med avseende på de olika typerna av förslit- ning/skador, varvid en så låg grad som möjligt är önskvärt. Ett lågt värde indikerar en längre verktygslivslängd med ett högt värde. Resultaten visas i Tabell 8.Table 7. Chip shape when drilling Alloy Chip form Ranking 830207 The first 2 7, Other 2 ~ 3 3 830208 5-7 1 830209 5-7 1 830210 Single chips 6-7, others 1-3 3 830211 Some with irregular shape, generally 5-7 2 The wear was measured as the lining at the clearing surface of the cutting edge (flank wear), corner wear through loose edges and any edge damage. The tests were performed in some cases for two samples of each alloy composition. The damage / pre-slimming was then graded according to a scale with regard to the different types of wear / damage, whereby as low a degree as possible is desirable. A low value indicates a longer tool life with a high value. The results are shown in Table 8.

G1 leo GO är; Un -ë=~ I 0 Tabell 8. Graderade resultat av förslitningstester Legering Lösegg - grad Flank- Höm- Flisning Grad T0tfll 1=1indf1g fofsm- fofsm- 1=1indris rankning 3 = hård ning, ning, 3 = hård 1 = längst mm mm verktygs- livslängd 830207-1 Ja-3 0,1 Ej Ja-flank 2 6 tillämpl 830207-2 J a - 3 - 0,08 Ja - hörn 3 5 830208-1 Ja - 2 - 0,09 Nej - 2 830208-2 Nej - 0,1 Ja-höm 3 4 830209-1 Ja - 2 0,05 0,04 Nej - 3 830209-2 Nej 0,03 0,1 Nej - 2 830210-1 Nej 0,04 0,08 J a - flank 3 5 830210-2 Nej 0,07 - Nej - 1 830211-1 Ja - 3 0,05 - Nej - 1 830211-2 Ia - 2 0,04 - Nej - 1 Rankningen av genomsnittlig verktygsförsliming i de två testerna per legering fram- går i Tabell 9. En lägre rankning indikerar en längre verktygslivslängd än en högre rankning.G1 leo GO is; Un -ë = ~ I 0 Table 8. Graded results of wear tests Alloy Loose edge - grade Flank- Höm- Chipping Grade T0t fl l 1 = 1indf1g fofsm- fofsm- 1 = 1indris ranking 3 = hard ning, ning, 3 = hard 1 = longest mm mm tool life 830207-1 Yes-3 0.1 No Yes- fl ank 2 6 applications 830207-2 Yes - 3 - 0.08 Yes - corner 3 5 830208-1 Yes - 2 - 0.09 No - 2 830208 -2 No - 0.1 Yes-höm 3 4 830209-1 Yes - 2 0.05 0.04 No - 3 830209-2 No 0.03 0.1 No - 2 830210-1 No 0.04 0.08 Yes a - flank 3 5 830210-2 No 0,07 - No - 1 830211-1 Yes - 3 0,05 - No - 1 830211-2 Ia - 2 0,04 - No - 1 The ranking of average tool grinding in the two the tests per alloy are shown in Table 9. A lower ranking indicates a longer tool life than a higher ranking.

Tabell 9. Verktygsfórsliming vid borrning, genomsnitt av de två testema i Tabell 8 Legering Rankníng 830207 5 830208 830210 3 830209 2 3 1 83021 1 10 528 4.51?- l l Storskaliga borrningstester ordes på material frân smältorna 830207 och 830209.Table 9. Tool pre-slimming during drilling, average of the two tests in Table 8 Alloy Ranking 830207 5 830208 830210 3 830209 2 3 1 83021 1 10 528 4.51? - l l Large-scale drilling tests are performed on materials from melts 830207 and 830209.

Borrbarheten mättes genom antalet borrade delar tills utnött borr. Även antalet borrade hål per timme mättes. Resultaten visas i tabell 10.Drillability was measured by the number of drilled parts until the drill was worn out. The number of holes drilled per hour was also measured. The results are shown in Table 10.

Tabell 10. Resultat av storskallgt bormingstest I..egering Hål producerade per borr Borrade hål per timme 830207 13700 1320 830209 23250 1680 Borrningstesterna visar att alla legeringar enligt uppfinningen visar en förbättrad bearbetbarhet jämfört med referenslegeringen 830207 i form av spånbildning som är viktig för att minimera risken för spåntrassel under borrning. Alla legeringar enligt uppfinningen visar även mindre verktygsfórslimirig järnfóit med referenslegeringen 830207 , vilket innebär att fler delar kan tillverkas innan borren måste bytas ut.Table 10. Results of large-scale drilling test I..egration Holes produced per drill Drilled holes per hour 830207 13700 1320 830209 23250 1680 The drilling tests show that all alloys according to the invention show an improved machinability compared to the reference alloy 830207 in the form of chip formation which is important to minimize the risk of chip entanglement during drilling. All alloys according to the invention also show smaller tool-glued iron joints with the reference alloy 830207, which means that your parts can be manufactured before the drill has to be replaced.

Claims (1)

20 25 30 (TI M3 Cäí) -i\- .Fl .p J» PATENTKRAV Il20 25 30 (TI M3 Cäí) -i \ - .Fl .p J »PATENTKRAV Il 1. Martensitisk rostfri stållegering, känneteclniad av att ha följande sammansätt- ning i viktprocent: C max 0,07 Si max 1,5 Mn 0,2-5 S 0,01-0,4 Cr 10-15 Ni 7-14 Mo 1-6 Cu l-3 Ti 0,3-2,5 A1 0,2-1,5 N max 0,1 återstoden Fe och normalt förekommande föroreningar. . Martensitisk rostfri stållegering enligt krav 1, kännetecknad därav att den inne- fattar titansulfider. . Martensitisk rostfri stållegering enligt krav 1, kännetecknad därav att halten av S är0,015-0,3 %. . Martensitisk rostfri stållegering enligt krav 1, kännetecknad därav att halten av Ti är åtminstone 0,5 %. . Martensitisk rostfri stållegering enligt krav 4, kännetecknad därav att halten av Tiärmax2%. . Martensitisk rostfri stållegering enligt krav 1, kännetecknad därav att halten av Mo är 2-5 %. . Martensitisk rostfri stållegering enligt krav 1, kärmetecknad därav att halten av Cr är 11,5-13 % och att halten av Ni är 8-13 %. 13 . Martensitisk rostfri stållegering enligt krav 1, kännetecknad av att den är utskiljníngshärdad. . Martensitisk rostfri stållegering enligt krav 1, kännetecknad därav att den pro- duceras genom konventionella metallurgitekniker.Martensitic stainless steel alloy, characterized by having the following composition in weight percent: C max 0.07 Si max 1.5 Mn 0.2-5 S 0.01-0.4 Cr 10-15 Ni 7-14 Mo 1-6 Cu 1-3 Ti 0.3-2.5 A1 0.2-1.5 N max 0.1 residue Fe and normally occurring impurities. . Martensitic stainless steel alloy according to Claim 1, characterized in that it comprises titanium solder. . Martensitic stainless steel alloy according to claim 1, characterized in that the content of S is 0.015-0.3%. . Martensitic stainless steel alloy according to Claim 1, characterized in that the content of Ti is at least 0.5%. . Martensitic stainless steel alloy according to Claim 4, characterized in that the content of Tiärmax2%. . Martensitic stainless steel alloy according to claim 1, characterized in that the content of Mo is 2-5%. . Martensitic stainless steel alloy according to claim 1, characterized in that the content of Cr is 11.5-13% and that the content of Ni is 8-13%. 13. Martensitic stainless steel alloy according to Claim 1, characterized in that it is precipitation hardened. . Martensitic stainless steel alloy according to claim 1, characterized in that it is produced by conventional metallurgy techniques.