DE69707651T2 - Schnellarbeitsstahl - Google Patents
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Description
- Da die Luftfahrt-Industrie, die Rüstungs-Industrie und die hiermit verbundenen Industriezweige Materialien verarbeiten, die eine immer größere Festigkeit besitzen, ist offensichtlich, daß ein sehr harter Schnellschnittstahl benötigt wird, welcher aufgrund von Pulvermetallurgie eine erhöhte Zähigkeit aufweist und eine positive Schneidkantenfestigkeit von sehr hohem Niveau ermöglicht.
- Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen äußerst harten, auf der Basis der Pulvermetallurgie erschmolzenen Schnellschnittstahl zu schaffen, der eine Rockwell-Härte auf der Skala "C" zwischen 68 und 70 Rc besitzt.
- Dieser Stahl, der ausgehend von einem vorlegierten, agglomerierten Pulver hergestellt ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung die folgende Zusammensetzung aufweist: Prozentsätze in Gewichtswerten
- Der Rest besteht aus Eisen zusammen mit den für die Praxis der Metallherstellung charakteristischen Verunreinigungen, wobei der besagte Stahl eine Dispersion von vor allem Vanadium-Carbiden vom MC-Typ enthält. Der Stahl nach der vorliegenden Erfindung besitzt eine großenteils durch eine beachtliche Verteilung von primären Carbiden bedingte bemerkenswerte Zähigkeit und dazu eine sehr gute Warmhärte. Außer der Härte, der Warmhärte, der Verschleißfestigkeit und einer außergewöhnlichen Zähigkeit bietet die Klasse der Stähle nach der vorliegenden Erfindung eine besondere Eignung für die Ausbildung von Werkzeugen: Bearbeitbarkeit, Härtbarkeit, Formbarkeit.
- Das Dokument US-540 33 72 beschreibt eine Legierung, welche eine angrenzende Zusammensetzung aufweist, aber bei der der Gehalt an Kohlenstoff zwischen den Werten 2 und 2,5% eingeschlossen ist. Im Gegensatz hierzu ist bei der erfindungsgemäßen Legierung der Kohlenstoffgehalt auf 1.95% begrenzt.
- Das stöchiometrische Verhältnis für die Bildung von Vanadium-Carbid (MC- Typ kubisch flächenzentriert) beträgt I % Vanadium zu 0,20% Kohlenstoff. Der Kohlenstoffgehalt des Stahls wird durch seinen Gehalt an Vanadium, Chrom, Molybdän und Wolfram ausbalanciert, um genügend Kohlenstoff zu liefern und somit eine thermische Behandlung zu ermöglichen, die derart ist, daß eine Härte von 66 Hrc erhalten wird.
- Der Stahl für Werkzeuge zur Formgebung nach der vorliegenden Erfindung besitzt in Kombination die Qualitätsmerkmale: Verschleißfestigkeit, Warmhärte, bestimmt durch die Prüfung der Zerspannungsleistung nach Mathon, Zähigkeit, welche bisher nicht erreicht werden konnte.
- Die Zähigkeit wird durch eine Messung bestimmt, die der Charpy-Probe folgt, welche in der Norm ASTM-23-92 und 23-93 festgelegt ist. Ein Vergleichs-Probekörper mit 10 · 10 · 55 mm wird einer Behandlung bei 1.160ºC unterworfen, die in Oel oder Isotherm bei 560ºC abgestoppt wird und auf die ein dreimaliges einstündiges Anlassen bei 560ºC folgt. Es besitzt dann eine Zähigkeit oberhalb von 40 J/cm². Die Zerspanungsleistung ist durch die MATHON-Probe gekennzeichnet (definiert in der Norm AFNOR A.03.654).
Claims (2)
1. Durch Pulvermetallurgie erzeugter Stahl, der, ausgehend von einem
vorlegierten, agglomerierten und verdichteten Pulver hoher Reinheit,
hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl gewichtsmäßig die
folgende Zusammensetzung aufweist:
Mangan < 1%
Silizium < 1%
Chrom 4,50-6,45%
Molybdän 4%
Vanadium 6,10-6,50%
Wolfram 18,20-18,70%
Schwefel 5 0,020%
Phosphor ≤ 0,030%
Sauerstoff 100 ppm
Kobalt 5-7%
Stickstoff 0,050-0,080%
Aluminium 0,020%
Kohlenstoff 1,80-1,95%,
wobei der Rest Eisen zusammen mit den für die Praxis der
Stahlherstellung charakteristischen Verunreinigungen ist, und daß der besagte Stahl
eine Dispersion von vor allem Vanadium-Carbiden vom MC-Typ enthält.
2. Stahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung die
folgende allgemeine Zusammensetzung aufweist:
Mangan 0,20-0,40%
Silizium 0,20-0,40%
Chrom 4,50-5%
Molybdän 4,50-6,50%
Vanadium 6,10-6,50%
Wolfram 18,20-18,70%
Schwefel < 0,015%
Phosphor < 0,020%
Sauerstoff < 100 ppm
Kobalt 5,40-6,20%
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Kohlenstoff 1,83-1,90%,
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