Predmet z martenzitickej ocele a spôsob výroby

Číslo patentu: E 5793

Dátum: 10.08.2006

Autori: Muha Joseph, Wojcieszynski Andrzej, Mctiernan Brian

Je ešte 11 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

0001 Vynález sa týka výroby predmetu z martenzitickej ocele so špecifickým zložením, za použitia spôsobu spracovania práškovou metalurgiou. Oceľ, ako je produkovaná aplikáciou tohto vynálezu, bud v stave AS-HIP alebo HlPed a v stave spracovania za tepla, je vhodná pre aplikácie zahŕñajúce vysoké teploty alebo cyklický ohrev a ochladzovaníe. Oceľový predmet podľa vynálezu má tvrdost menšiu než 40 HRC po výrobe a po homogenizácii, čo umožňuje predmetu, aby bol obrábaný. Avšak po výrobe predmetu anáslednom martenzitickom spracovaní je jeho tvrdost väčšia než 45 HRC.0002 Aplikácie na oceľový predmet podľa vynálezu zahŕňajú spracovania plastov alebo kvapalín alebo horúcich tuhých kovov, čo zahrňuje, avšak nie je obmedzené na tvarovacie formy pre odlievania kvapalných kovov, tvarovacíe formy pre plasty, formy pre kovania iných kovov a formy pre vytláčanie. Cyklický ohrev a ochladzovaníe nástrojov pre tieto aplikácie tieto aplikácie charakterizujú. Tento cyklický ohrev a ochladzovaníe vytvára dostatočné napätie v nástroji pre spôsobenie praskania tepelnou únavou, tiež známe ako vznik trhliniek za tepla. Rôzne aplikácie môžu tolerovat rôzne množstvá vznikutrhliniek za tepla. Pre niektoré výrobky, ktoré vyžadujú vysoko kvalitnýkozmetický vzhľad, sa musia formy nahrádzať, keď nastane veľmi obmedzenývznik trhliniek za tepla. Pre iné výrobky, ktoré nemusia vyžadovať tento vysoko kvalitný kozmetický vzhľad, sa môžu formy používat dokonca s niekoľkými za tepla vzniknutými trhlinkami. Vo všetkých prípadoch sa väčšina foriem poruši asú nahradené v dôsledku prasknutia tepelnou únavou.0003 Existujúce nástrojové ocele pre prácu za tepla môžu postačovat prevýrobky s menej prísnymi kozmetickými požiadavkami alebo kratšírni cyklami životnosti. Avšak pre výrobky s vysokými kozmetickými požiadavkami, existuje potreba nástroja s dlhšou užitočnou dobou upotrebitelnosti pre uspokojenie0004 Nástroje sa používajú v rôznych aplikáciách, zahŕñajúcich spracovanie horúceho kovu. Tento kov môže byt v kvapalnej forme, ako pri vstrekovacom odlievaní, alebo v pevnej forme ako pri vytláčaní za tepla a kovania za tepla. Doba upotrebiteľností všetkých týchto nástrojových materiálov je typicky obmedzená praskanim tepelnou únavou. To znamená, ako postupuje proces, že vzniká na povrchu nástroja viac prasklín tepelnou únavou, a že existujúce trhliny od tepelnej únavy rastú. Forma sa nahrádza, keď rozsah trhlín tepelnou únavou ovplyvňuje produkovanú súčasť s tým, že má neprijatelnú kvalitu. Požiadavky na oceľ, používanú pre aplikácie pri vysokej teplote,zahŕňajú0005 Materiál musi mať schopnost byt tepelne spracovateľný na viac než 45 HRC, čo je typická minimálna pracovná tvrdosť pre väčšinu nástrojov podľastavu techniky pre udržanie tvaru.0006 Materiál musí tiež vykazovat dobrú teplotnú pevnosť (angl. temperature strength). Únavové praskanie sa vzťahuje k pevnosti materiálu. Preto vyššia pevnosť je jedným z faktorov, ktorý môže zlepšit odolnost voči0007 V dôsledku toho, že forma je vystavená vysokým teplotám, môže nastať zmäkčovanie materiálu formy. Toto zmäkčenie materiálu tiež zníži pevnosť materiálu, čo ho robí náchylnejšim k praskaniu tepelnou únavou. Preto nástrojový materiál musí vykazovat dobrú odolnost voči zmäkčovaniu, tiežznámu ako odolnost voči popúšťaniu.0008 Veľa z nástrojov, používaných vo vyššie spomenutých činnostiach, sa vyradzuje z prevádzky v dôsledku prasklín tepelnou únavou. Praskanietepelnou únavou je podobné s konvenčným únavovým praskanim. Avšak vprípade praskania tepelnou únavou sú napätia zavádzané do nástroja cyklickým ohrevom a ochladzovanim. Preto je dôležité, že materiál pre takýtonástroj vykazuje dobrú odolnost voči praskaniu tepelnou únavou.0009 Tepelné roztiahnutie nástroja počas cyklu ohrevu a ochladzovania zavádza do nástroja napätie. Preto by materiál mal mat tak malý súčiniteľ tepelnej rozťažnosti, ako je len možné, alebo aspoň nižší, než u bežne0010 Mnoho nástrojov je potiahnutých za účelom odolnosti voči erózii. Preto materiál formy musi byt vhodný pre poťahovanie pomocou PVD (fyzikálnenaparovacie ukladanie) alebo iné relevantné poťahovanie.0011 Aj keď niektoré aplikácie môžu využívat vynález v AS-HIP (ako v za tepla izostaticky lisovanom stave), väčšina aplikácii bude vyžadovať spracovanie materiálu za tepla do menších časti vhodných pre zákazníka. Pretomusi mat materiál dobrú opracovateľnosť za tepla.0012 V súčasnosti sa používa niekoľko materiálov pre použitie pri prácach za tepla. Nástrojové ocele série H boli vyvinuté pre tieto použitia, s tým, že najbežnejšie sú nástrojové ocele 5 Cr pre prácu za tepla. To zahŕňa ocele známe v Spojených štátoch ako H 13 a H 11. Trieda oceli H 13 je menovite v hmotnostných percentách 0,38 uhlik, 5,25 chróm, 1,25 molybdén, 1,0 kremík a 1,0 vanád. Ocel triedy H 11 je v podstate rovnaká ako trieda H 13 avšak s hmotnostným percentom 0,5 vanádu. Pre náročnejšie aplikácie sa ocel H 11 a H 13 typicky spracováva za použitia elektrotroskového pretavovania (angl. electro slag remelting ESR) alebo metód oblúkového pretavovania vo vákuu0013 Boli používané tiež rôzne obmeny týchto nástrojových oceli 5 Cr,Medzi najviac hodnými spomenutia sú H 11 s nižším obsahom kremika pre zvýšenú tuhost. Ďalší je H 11 smenšim obsahom silikónu a pridaným molybdénom pre zlepšenú odolnost voči popúšťaniu. Tabuľka 1 ukazuje nominálne chemické zloženie niektorých štandardných a niektorýchneštandardných komerčne dostupných nástrojových oceli.Tabuľka 1 Nominálne chemické zloženie vybraných štandardných a neštandardných nástrojových oceli pre prácu za tepla Prísada C Si Mn Cr Mo V C 0 Fe Označenie0014 Okrem iných materiálov, ktoré boli používané v minulosti pre použitie pre prácu za tepla sú martenzitické ocele (angl. maraging steels). Väčšina z nich obsahuje približne 18 niklu a niečo titánu a získavajú svoju tvrdost precipltáciou častíc Ni-Mo a Ni-Ti. Veľa z týchto oceli sa podrobí starnutiu za použitia relatívne nízkej teploty, typicky menej než 538 °C (1000 °F), čo môže obmedzit použiteľnosť materiálu, ak je vystavený vyšším teplotám. Tabuľka 2 ukazuje nominálne chemické zloženie niektorých komerčne dostupných

MPK / Značky

MPK: C22C 33/02, C22C 38/52, C22C 38/44, B22F 5/00, C22C 1/04

Značky: předmět, výroby, ocele, martenzitickej, spôsob

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/19-e5793-predmet-z-martenzitickej-ocele-a-sposob-vyroby.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Predmet z martenzitickej ocele a spôsob výroby</a>

Podobne patenty