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CH650026A5 - Alloy based on iron-chromium-cobalt - Google Patents

Alloy based on iron-chromium-cobalt Download PDF

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Publication number
CH650026A5
CH650026A5 CH545781A CH545781A CH650026A5 CH 650026 A5 CH650026 A5 CH 650026A5 CH 545781 A CH545781 A CH 545781A CH 545781 A CH545781 A CH 545781A CH 650026 A5 CH650026 A5 CH 650026A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
alloy
iron
electrode
rest
weight percent
Prior art date
Application number
CH545781A
Other languages
French (fr)
Inventor
Leon Noel
Original Assignee
Castolin Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Castolin Sa filed Critical Castolin Sa
Priority to CH545781A priority Critical patent/CH650026A5/en
Publication of CH650026A5 publication Critical patent/CH650026A5/en

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3053—Fe as the principal constituent
    • B23K35/308—Fe as the principal constituent with Cr as next major constituent
    • 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
    • C22C38/30—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with cobalt

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Abstract

The alloy contains, in per cent by weight, up to 0.3 % of C, 10 to 30 % of Cr, up to 4 % of Ni, 10 to 30 % of Co, up to 5 % of Mn, up to 3 % of Si, up to 10 % of Mo and up to 5 % of W, the remainder being iron. This wear-resistant alloy can in particular form all or part of a cutting tool or a protective layer for a component or even the entire component.

Description

       

  
 

**ATTENTION** debut du champ DESC peut contenir fin de CLMS **.

 



   REVENDICATIONS
 1. Alliage à base de Fe-Cr-Co, caractérisé en ce qu'il contient, en pour-cent en poids, jusqu'à 0,3% de C, 10 à 30% de Cr, jusqu'à 4% de Ni, 10 à 30% de Co, jusqu'à 5% de Mn, jusqu'à 3% de Si, jusqu'à 10% de Mo, jusqu'à 5% de W, le reste étant du fer.



   2. Alliage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient, en pour-cent en poids, jusqu'à 0,2% de C, 12 à 25% de Cr, jusqu'à 1% de Ni, 10 à 20% de Co, jusqu'à 2% de Mn, jusqu'à 1,5% de Si, jusqu'à 5% de Mo, jusqu'à 3% de W, le reste étant du fer.



   3. Alliage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient, en pour-cent en poids, jusqu'à 0,1% de C, 15 à 20 de Cr, jusqu'à 0,6% de Ni, 12 à 16% de Co, jusqu'à 1% de Mn, jusqu'à 1,3% de Si, jusqu'à 3% de Mo, jusqu'à 2% de W, le reste étant du fer.



   4. Alliage selon l'une des revendications 1 à 3, sous la forme d'une poudre pour la projection thermique.



   5. Electrode de soudure pour la formation d'un dépôt constitué d'un alliage selon l'une des revendications précitées, caractérisée en ce qu'elle contient, dans son ensemble, les éléments énumérés dans l'une des revendications 1, 2 ou 3 dans les proportions indiquées dans ces revendications, soit sous forme élémentaire, soit sous forme d'alliage ou de préalliage.



   6. Electrode selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle se présente sous la forme d'une électrode enrobée ou d'une électrode en forme de tube ou fil fourré.



   7. Outil de coupe, de transformation ou de guidage constitué au moins en partie d'un alliage selon l'une des revendications 1 à 3.



   La présente invention concerne un alliage résistant à l'usure pouvant notamment constituer tout ou partie d'un outil de coupe, de transformation ou de guidage, une couche de protection ou une partie renforcée d'une pièce, sinon la pièce entière.



   Il existe déjà des alliages spéciaux résistant à l'usure, en particulier des alliages à base de cobalt tels que l'alliage Stellite 6.



   L'invention vise à fournir un alliage à grande résistance à l'usure et dont la teneur en cobalt, métal relativement rare, ne dépasse pas 30% en poids de l'alliage.



   L'alliage selon l'invention contient, en pour-cent en poids, jus   qu'à 0,3%    de C,   10 à 30%      de Cr, jusqu'à 4%      de Ni,      10 à 30% de   
Co, jusqu'à 5% de Mn, jusqu'à 3% de Si, jusqu'à 10% de Mo, jus   qu'à    5% de W, le reste étant du fer.



   Des résultats particulièrement avantageux ont été atteints avec un alliage contenant, en pour-cent en poids, jusqu'à 0,2% et de pré   férence jusqu'à 0,1%    de C, 12   à 25%    et de préférence 15   à 20%    de
Cr, jusqu'à 1% et de préférence jusqu'à   0,6% de    Ni, 10 à 20% et de préférence 12 à 16% de Co, jusqu'à 2% et de préférence jusqu'à 1% de Mn, jusqu'à 1,5% et de préférence jusqu'à 1,2% de Si, jusqu'à 5%   et de préférence jusqu'à 3%    de Mo,   jusqu'à3%    et de préférence jusqu'à 2% de W, le reste étant du fer.



   Cet alliage peut servir à la fabrication d'outils tels que des outils de coupe ou des outils pour la mise en forme de pièces sans copeaux comme pliage ou étirage. L'alliage peut également servir à la fabrication de rouleaux de coulée continue, de pièces soumises à la chaleur ou à la corrosion telles que vannes, clapets, etc. De préférence, pour des raisons économiques, on recouvre de cet alliage seulement les surfaces soumises à l'usure. Cela peut se faire par un procédé de soudage tel que TIG ou MIG, la préférence étant souvent donnée à des procédés utilisant des électrodes enrobées, des électrodes continues ou des poudres.



   L'invention a également pour objet une électrode de soudure pour la formation d'un dépôt constituée par l'alliage selon l'invention, cette électrode contenant dans son ensemble les éléments de l'alliage dans les proportions indiquées, et cela soit sous forme élémentaire, soit sous forme d'alliage ou de préalliage.



   L'alliage selon l'invention peut également constituer une poudre de projection thermique permettant de réaliser, par exemple au moyen d'une installation de projection à plasma ou à flamme chimique, un revêtement de protection contre l'usure.



  Exemple
 On a réalisé, au moyen d'un procédé de soudage utilisant une électrode, un dépôt comprenant 0,04% de C, 17% de Cr, 0,3% de
Ni,   14,1%    de Co, 0,2% de Mn, 1,05% de Si, 2,1% de Mo, 0,5% de
W, reste fer. L'alliage ainsi obtenu s'est révélé présenter une résistance à l'usure meilleure que celle des alliages à base de cobalt utilisés précédemment et a permis de prolonger nettement la durée de service de l'outil formé. 



  
 

** ATTENTION ** start of the DESC field may contain end of CLMS **.

 



   CLAIMS
 1. Alloy based on Fe-Cr-Co, characterized in that it contains, in weight percent, up to 0.3% of C, 10 to 30% of Cr, up to 4% of Ni, 10 to 30% of Co, up to 5% of Mn, up to 3% of Si, up to 10% of Mo, up to 5% of W, the rest being iron.



   2. Alloy according to claim 1, characterized in that it contains, in weight percent, up to 0.2% of C, 12 to 25% of Cr, up to 1% of Ni, 10 to 20% Co, up to 2% Mn, up to 1.5% Si, up to 5% Mo, up to 3% W, the rest being iron.



   3. Alloy according to claim 1, characterized in that it contains, in weight percent, up to 0.1% of C, 15 to 20 of Cr, up to 0.6% of Ni, 12 at 16% Co, up to 1% Mn, up to 1.3% Si, up to 3% Mo, up to 2% W, the rest being iron.



   4. Alloy according to one of claims 1 to 3, in the form of a powder for thermal spraying.



   5. Welding electrode for the formation of a deposit made of an alloy according to one of the aforementioned claims, characterized in that it contains, as a whole, the elements listed in one of claims 1, 2 or 3 in the proportions indicated in these claims, either in elementary form or in the form of an alloy or a pre-alloy.



   6. An electrode according to claim 5, characterized in that it is in the form of a coated electrode or an electrode in the form of a tube or cored wire.



   7. Cutting, processing or guiding tool consisting at least in part of an alloy according to one of claims 1 to 3.



   The present invention relates to a wear-resistant alloy which can in particular constitute all or part of a cutting, transforming or guiding tool, a protective layer or a reinforced part of a part, if not the whole part.



   There are already special wear-resistant alloys, in particular cobalt-based alloys such as the Stellite 6 alloy.



   The invention aims to provide an alloy with high wear resistance and whose content of cobalt, a relatively rare metal, does not exceed 30% by weight of the alloy.



   The alloy according to the invention contains, in weight percent, up to 0.3% of C, 10 to 30% of Cr, up to 4% of Ni, 10 to 30% of
Co, up to 5% Mn, up to 3% Si, up to 10% Mo, up to 5% W, the rest being iron.



   Particularly advantageous results have been achieved with an alloy containing, in weight percent, up to 0.2% and preferably up to 0.1% C, 12 to 25% and preferably 15 to 20 % of
Cr, up to 1% and preferably up to 0.6% of Ni, 10 to 20% and preferably 12 to 16% of Co, up to 2% and preferably up to 1% of Mn, up to 1.5% and preferably up to 1.2% Si, up to 5% and preferably up to 3% Mo, up to 3% and preferably up to 2% W , the rest being iron.



   This alloy can be used to manufacture tools such as cutting tools or tools for shaping parts without shavings such as bending or drawing. The alloy can also be used to manufacture continuous casting rollers, parts subjected to heat or corrosion such as valves, valves, etc. Preferably, for economic reasons, only the surfaces subjected to wear are covered with this alloy. This can be done by a welding process such as TIG or MIG, preference is often given to processes using coated electrodes, continuous electrodes or powders.



   The invention also relates to a welding electrode for the formation of a deposit formed by the alloy according to the invention, this electrode as a whole containing the elements of the alloy in the indicated proportions, and this is in the form elementary, either in the form of an alloy or a pre-alloy.



   The alloy according to the invention can also constitute a thermal spraying powder making it possible, for example by means of a plasma or chemical flame spraying installation, to provide a protective coating against wear.



  Example
 Was carried out, by means of a welding process using an electrode, a deposit comprising 0.04% of C, 17% of Cr, 0.3% of
Ni, 14.1% Co, 0.2% Mn, 1.05% Si, 2.1% Mo, 0.5%
W, stay iron. The alloy thus obtained was found to have a better wear resistance than that of the cobalt-based alloys used previously and made it possible to significantly extend the service life of the tool formed.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. Alliage à base de Fe-Cr-Co, caractérisé en ce qu'il contient, en pour-cent en poids, jusqu'à 0,3% de C, 10 à 30% de Cr, jusqu'à 4% de Ni, 10 à 30% de Co, jusqu'à 5% de Mn, jusqu'à 3% de Si, jusqu'à 10% de Mo, jusqu'à 5% de W, le reste étant du fer.  CLAIMS  1. Alloy based on Fe-Cr-Co, characterized in that it contains, in weight percent, up to 0.3% of C, 10 to 30% of Cr, up to 4% of Ni, 10 to 30% of Co, up to 5% of Mn, up to 3% of Si, up to 10% of Mo, up to 5% of W, the rest being iron. 2. Alliage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient, en pour-cent en poids, jusqu'à 0,2% de C, 12 à 25% de Cr, jusqu'à 1% de Ni, 10 à 20% de Co, jusqu'à 2% de Mn, jusqu'à 1,5% de Si, jusqu'à 5% de Mo, jusqu'à 3% de W, le reste étant du fer.  2. Alloy according to claim 1, characterized in that it contains, in weight percent, up to 0.2% of C, 12 to 25% of Cr, up to 1% of Ni, 10 to 20% Co, up to 2% Mn, up to 1.5% Si, up to 5% Mo, up to 3% W, the rest being iron. 3. Alliage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient, en pour-cent en poids, jusqu'à 0,1% de C, 15 à 20 de Cr, jusqu'à 0,6% de Ni, 12 à 16% de Co, jusqu'à 1% de Mn, jusqu'à 1,3% de Si, jusqu'à 3% de Mo, jusqu'à 2% de W, le reste étant du fer.  3. Alloy according to claim 1, characterized in that it contains, in weight percent, up to 0.1% of C, 15 to 20 of Cr, up to 0.6% of Ni, 12 at 16% Co, up to 1% Mn, up to 1.3% Si, up to 3% Mo, up to 2% W, the rest being iron. 4. Alliage selon l'une des revendications 1 à 3, sous la forme d'une poudre pour la projection thermique.  4. Alloy according to one of claims 1 to 3, in the form of a powder for thermal spraying. 5. Electrode de soudure pour la formation d'un dépôt constitué d'un alliage selon l'une des revendications précitées, caractérisée en ce qu'elle contient, dans son ensemble, les éléments énumérés dans l'une des revendications 1, 2 ou 3 dans les proportions indiquées dans ces revendications, soit sous forme élémentaire, soit sous forme d'alliage ou de préalliage.  5. Welding electrode for the formation of a deposit made of an alloy according to one of the aforementioned claims, characterized in that it contains, as a whole, the elements listed in one of claims 1, 2 or 3 in the proportions indicated in these claims, either in elementary form or in the form of an alloy or a pre-alloy. 6. Electrode selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle se présente sous la forme d'une électrode enrobée ou d'une électrode en forme de tube ou fil fourré.  6. An electrode according to claim 5, characterized in that it is in the form of a coated electrode or an electrode in the form of a tube or cored wire. 7. Outil de coupe, de transformation ou de guidage constitué au moins en partie d'un alliage selon l'une des revendications 1 à 3.  7. Cutting, processing or guiding tool consisting at least in part of an alloy according to one of claims 1 to 3. La présente invention concerne un alliage résistant à l'usure pouvant notamment constituer tout ou partie d'un outil de coupe, de transformation ou de guidage, une couche de protection ou une partie renforcée d'une pièce, sinon la pièce entière.  The present invention relates to a wear-resistant alloy which can in particular constitute all or part of a cutting, transforming or guiding tool, a protective layer or a reinforced part of a part, if not the whole part. Il existe déjà des alliages spéciaux résistant à l'usure, en particulier des alliages à base de cobalt tels que l'alliage Stellite 6.  There are already special wear-resistant alloys, in particular cobalt-based alloys such as the Stellite 6 alloy. L'invention vise à fournir un alliage à grande résistance à l'usure et dont la teneur en cobalt, métal relativement rare, ne dépasse pas 30% en poids de l'alliage.  The invention aims to provide an alloy with high wear resistance and whose content of cobalt, a relatively rare metal, does not exceed 30% by weight of the alloy. L'alliage selon l'invention contient, en pour-cent en poids, jus qu'à 0,3% de C, 10 à 30% de Cr, jusqu'à 4% de Ni, 10 à 30% de Co, jusqu'à 5% de Mn, jusqu'à 3% de Si, jusqu'à 10% de Mo, jus qu'à 5% de W, le reste étant du fer.  The alloy according to the invention contains, in weight percent, up to 0.3% of C, 10 to 30% of Cr, up to 4% of Ni, 10 to 30% of Co, up to 5% Mn, up to 3% Si, up to 10% Mo, up to 5% W, the rest being iron. Des résultats particulièrement avantageux ont été atteints avec un alliage contenant, en pour-cent en poids, jusqu'à 0,2% et de pré férence jusqu'à 0,1% de C, 12 à 25% et de préférence 15 à 20% de Cr, jusqu'à 1% et de préférence jusqu'à 0,6% de Ni, 10 à 20% et de préférence 12 à 16% de Co, jusqu'à 2% et de préférence jusqu'à 1% de Mn, jusqu'à 1,5% et de préférence jusqu'à 1,2% de Si, jusqu'à 5% et de préférence jusqu'à 3% de Mo, jusqu'à3% et de préférence jusqu'à 2% de W, le reste étant du fer.  Particularly advantageous results have been achieved with an alloy containing, in weight percent, up to 0.2% and preferably up to 0.1% C, 12 to 25% and preferably 15 to 20 % of Cr, up to 1% and preferably up to 0.6% of Ni, 10 to 20% and preferably 12 to 16% of Co, up to 2% and preferably up to 1% of Mn, up to 1.5% and preferably up to 1.2% Si, up to 5% and preferably up to 3% Mo, up to 3% and preferably up to 2% W , the rest being iron. Cet alliage peut servir à la fabrication d'outils tels que des outils de coupe ou des outils pour la mise en forme de pièces sans copeaux comme pliage ou étirage. L'alliage peut également servir à la fabrication de rouleaux de coulée continue, de pièces soumises à la chaleur ou à la corrosion telles que vannes, clapets, etc. De préférence, pour des raisons économiques, on recouvre de cet alliage seulement les surfaces soumises à l'usure. Cela peut se faire par un procédé de soudage tel que TIG ou MIG, la préférence étant souvent donnée à des procédés utilisant des électrodes enrobées, des électrodes continues ou des poudres.  This alloy can be used to manufacture tools such as cutting tools or tools for shaping parts without shavings such as bending or drawing. The alloy can also be used to manufacture continuous casting rollers, parts subjected to heat or corrosion such as valves, valves, etc. Preferably, for economic reasons, only the surfaces subjected to wear are covered with this alloy. This can be done by a welding process such as TIG or MIG, preference is often given to processes using coated electrodes, continuous electrodes or powders. L'invention a également pour objet une électrode de soudure pour la formation d'un dépôt constituée par l'alliage selon l'invention, cette électrode contenant dans son ensemble les éléments de l'alliage dans les proportions indiquées, et cela soit sous forme élémentaire, soit sous forme d'alliage ou de préalliage.  The invention also relates to a welding electrode for the formation of a deposit formed by the alloy according to the invention, this electrode as a whole containing the elements of the alloy in the indicated proportions, and this is in the form elementary, either in the form of an alloy or a pre-alloy. L'alliage selon l'invention peut également constituer une poudre de projection thermique permettant de réaliser, par exemple au moyen d'une installation de projection à plasma ou à flamme chimique, un revêtement de protection contre l'usure.  The alloy according to the invention can also constitute a thermal spraying powder making it possible, for example by means of a plasma or chemical flame spraying installation, to provide a protective coating against wear. Exemple On a réalisé, au moyen d'un procédé de soudage utilisant une électrode, un dépôt comprenant 0,04% de C, 17% de Cr, 0,3% de Ni, 14,1% de Co, 0,2% de Mn, 1,05% de Si, 2,1% de Mo, 0,5% de W, reste fer. L'alliage ainsi obtenu s'est révélé présenter une résistance à l'usure meilleure que celle des alliages à base de cobalt utilisés précédemment et a permis de prolonger nettement la durée de service de l'outil formé. **ATTENTION** fin du champ CLMS peut contenir debut de DESC **. Example  Was carried out, by means of a welding process using an electrode, a deposit comprising 0.04% of C, 17% of Cr, 0.3% of Ni, 14.1% Co, 0.2% Mn, 1.05% Si, 2.1% Mo, 0.5% W, stay iron. The alloy thus obtained was found to have a better wear resistance than that of the cobalt-based alloys used previously and made it possible to significantly extend the service life of the tool formed. ** ATTENTION ** end of the CLMS field may contain start of DESC **.
CH545781A 1981-08-25 1981-08-25 Alloy based on iron-chromium-cobalt CH650026A5 (en)

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