Výrobok z rýchloreznej ocele, vyrobený práškovou metalurgiou

Číslo patentu: 284077

Dátum: 06.08.2004

Autori: Wojcieszynski Andrzej, Stasko William

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Je navrhnutý výrobok z rýchloreznej ocele, vyrobený práškovou metalurgiou zo zlisovaných predlegovaných častíc z rýchloreznej ocele, ktorý pozostáva v podstate z 2,4 až 3,9 hmotn. % uhlíka, až 0,8 hmotn. % mangánu, až 0,8 hmotn. % kremíka, 3,75 až 4,75 hmotn. % chrómu, 9 až 11,5 hmotn. % volfrámu, 4,75 až 10,75 hmotn. % molybdénu, 4 až 10 hmotn. % vanádu, 8,5 až 16 hmotn. % kobaltu, so selektívne prítomnými 2 až 4 hmotn. % nióbu, pričom zvyšok je železo a náhodné nečistoty, a má tvrdosť podľa Rockwella, v stave po zakalení a popúšťaní pri 649 °C, väčšiu ako 60 HRC, pri vysokej húževnatosti a odolnosti proti opotrebeniu.

Text

Pozerať všetko

Vynález sa týka výrobku z rýchloreznej ocele, vyrobeného práškovou metalurgiou zo zlisovaných predlegovaných práškových častíc z rýchloreznej ocele.Pri obrábaní, vyžadujúcom vysokú odolnost proti opotrebovaniu, kde je nástroj v priebehu použitia vystavený zvýšeným teplotám presahujúcim hodnoty okolo 538 °C(1000 °F) a až napríklad 649 °C (l 200 °F) je typické používat na výrobu týchto nástrojov karbidové nástroje, Karbidový materiál však má výrazné nevýhody v tom, že sa dá ťažko opracovávat do požadovaných útvarov potrebných na opracovávanie, hlavne zložitých rezných plôch a vyznačuje sa relatívne nízkou húževnatostou, ktorá robí nástroj z neho vyrobený náchylný k tvorbe trhliniek a triesok pri použití. V týchto použitiach je žiaduce používat rýchlorezné ocele skôr ako karbidové materiály, pretože sa rýchlorezné ocele dajú ľahko opracovávat na požadovaný obrábací tvar a majú oveľa vyššiu húževnatost ako karbidové materiály. Až doteraz však rýchlorezné ocele sa v týchto oblastiach nepouživali, pretože nemajú potrebnú tvrdosť, a tým odolnost proti opotrebovaniu pri vysokých teplotách, v ktorých sa používajú bežné karbidové nástroje.Uvedené nedostatky odstraňuje výrobok z rýchloreznej ocele, vyrobený práškovou metalurgiou zo zlísovmých predlegovaných práškových častíc z rýchloreznej ocele,ktorý pozostáva v podstate z 2,4 až 3,9 hmotn. uhlíka,až 0,8 hmotn. mangánu,až 0,8 hmotn. kremíka, 3,75 až 4,75 hmotn. chrómu, 9 až 1 1,5 hmotn. volfrárriu, 4,75 až 10,75 hmotn. molybdénu, 4 až 10 hmotn. vanádua 8,5 až 16 hmotn. kobaltu, s prípadne prítomnými 2 až 4 hmotn. nióbu, pričom zvyšok je železo a náhodne nečistoty.Výrobok sa vzhľadom na vysokú tvrdost a odolnost proti opotrebovaniu, hlavne pri vysokých teplotách, hodí na použitie pri výrobe nástrojov na rezanie ozubených kolies,ako sú odvaľovacie frézy a iné obrábacie účely, vyžadujúce veľmi vysokú odolnosť proti oteru/oderu.Podľa prednostných a najvýhodnejších vyhotovení vynálezu majú rýchlorezne ocele nasledujúce zloženie, v hmotn.Podľa ďalšieho znaku vynálezu má výrobok podľa vynálezu minimálnu tvrdost podľa Rockwella 70 HRC V stave po zakalení a popúšťaní pri teplotách od 510 °C do 593 °C (t. j. stave po zakalení a po popúšťaní pri popúšťacej teplote od 510 °C do 593 °C). Výhodne má výrobok minimálnu tvrdost podľa Rockwella 72 HRC v stave po zakalení a popúšťaní pri teplotách od 538 °C do 566 °C (t. j. stave po zakalení a po popúšťaní pri popúšťacej teplote od 538 °C do 566 °C). Ako kritérium na určovanie týchto tvrdosti v stave po zakalení a popúšťaní sa rozumie tvrdost namerané. po popúšťaní 4 x 2 hodiny pri danej popúšťacej teplote, ako je podrobnejšie uvedené v tab. 2 pre prikladné zliatiny podľa vynálezu.Podľa ďalšieho znaku vynálezu má výrobok minimálnu tvrdost podľa Rockwella 6 HRC v stave po zakalení a popúšťaní 649 °C (t. j. stave po zakalení a po popúšťaní pri popúšťacej teplote od 649 °C) a výhodne 63 HRC.Vynález ďalej navrhuje uvedený výrobok, ktorý je vo forme nástroja na výrobu ozubených kolies alebo vo fonne povrchového povlaku na substráte.Prehľad obrázkov na výkresochVynález je bližšie vysvetlený v nasledujúcom opise na príkladoch vyhotovenia s odvolaním na pripojene výkresy,V ktorých znázorňujeobr. 1 grafické znázomenie reakcie na popúšťanie pri zliatinách podľa vynálezu v porovnaní s bežnou práškovou metalurgiou, aobr. 2 diagram znázorňujúci tvrdosť za horúca pri zliatinách podľa vynálezu v porovnaní so zliatinami vytváranými bežnou práškovou metalurgiou.Príklady uskutočnenia vynálezu Na demonštráciu vynálezu boli vyrobené Skúšobné vý robky zo zliatin zloženia v percentách hmotnosti, zostavených v tab. 1.Nř 9 MřPP àoüooma Již êůêř)Co Ti Al P1 xo- z Wmo oo ob 5 S 353 o o as × 01 omc o oReakcia na popúšťanie - tvrdost RCIIIIIIIIIIIEWEIIEEEIIEHEIIEEEIIEHEIIEĽEIIEEEI EEEIIEMIIIIIEEIIIEEIIIIIIIIMEIIIĚEIIIIIIIIEĽI EEEIIMEIIIIIMEIIIWEIIIIIIIIĚEIIIMĽIIIIIIIIMĽI MEEIIHHIIIIEĽIIIĚIIIIIIIIIMĽIIIEEIIIIIIIIMEI MEĽIIHMIIIIIEĽIIIEEIIIIIIIIEEIIHEĽIIIIIIIIEEI MEHIIIEIIIIIĚEIIIMEIIIEIIIIIIIHIIIIHIHEIIIIII MEHIIHMIIIIIEĽIIIMĽIIIEHIIIIIIIIIIIIIHHIIIIII MEMIIEEIIIIIEĽIIIEEIIIMĽIIIIIIIIIIIIIEEIIIIII MEHĽIHMIIIIIHĽIIIHEIIIMĽIIIIIIIIIIIIIEIIIIIII MEQIIEMIIIIIEMIIIEĽIIIIIIIIQĽIIIEIIIIIIIIEĽI MWEIIIMIIIIIHEIIIEĽIIIIIIHIEMIIIIHEIHIIIIIIIMĽI MEEIIHMIIIIIEIIIEEIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII MWMIIEMIIIIIEEIIIEEIIIIII m 9 IIMĽIIIIIIIIEĽI MWWIIHHIIIIIMĽIIIEMIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII EEIIIIMIIIIIHĽIIIEIHIIIIIIMĽIIIEIHIIIIIIEĽI EMIIIIMĽIIIIMĽIIIĽIIIIIIIIEĽIIIMEIIIIIIIIEEI EMIIIEMIIIIIEĽIIIMEIIIIIIIIEĽIIIEEIIIIIIIIEEI EEIIIHMIIIIIMEIIIMEIIIIIIIIMĽIIIĽIIIIIIIIEII EMIIIHMIIIIIMĽIIIEEIIIIIIIIEĽIIIHĽIIIIIIIIEĽI EHIIIIMIIIIIEEIIIIIIIIIIIIEEIIIEEIMIIIIIIMĽI EMIIIEWIIIIIEMIIIĚIIIIIIIIEĽIIIEEIIIIIIIIEMI EMIIIIMMIIIIMIIIIEEIIIIIIIIEIIIEIIIIIIIIIEEI EEIIIHMIIIIIEĽIIIMĽIIIIIIIIMĽIIIEĽIIIIIIIIEĽI EĽIIIHMIIIIIEĽIIIEEIIIIIIIIEEIIIHEIIIIIIIIEEI HHIIIIEIIIIIEIIIIEĽIIIIIIIIMEIIIMEIIIIIIIIMEI EHIIIEMIIIIIEEIIIHEIIIIIIIIEIIIIWEIIIIIIIIEEINo LI äwm oco oco j oxxlowoVýrobky na skúšanie, ktorých zloženia sú uvedené V tab. 1, boli vyrobené bežnou práškovou metalurgiou, pozostávajúcou z vytvorenia vopred zmíešaného prášku rozprášením plynným dusíkom a z nasledujúcej konsolídácie na plnú hustotu izostatickou konsolídáciou na plnú hustotu.Vzorky z tab. l boli austcnitizované, kalené v oleji a štyrilqát popúšťanć, zakaždým počas dvoch hodín, pri teplotách znázomených v tab. 2. Boli skúšaně na meranie tvrdosti po popúšťaní pri týchto teplotách. Určila sa odolnost proti opotrebovaniu, ako udáva tab. 3, a to skúšaním oderu kolika (pin abrasíon testing) a skúšaním priečneho valca (cross-cylinder testíng). Na pozdĺžnych a príečnych vzorkách sa určovala odolnost v lome za ohybu a Charpyho vrubová húževnatost C-vmbu po tepelnom spracovaní pri použití tvrdíacích a popúšťacích teplôt uvedených v tab. 3.Tvrdosť po popúšťaní 4 x 2 hod. pri danej teploteTabuľka 3 Vlastnosti vybraných zliatin na oužitie s ožiadavkami na ultra sokú tvrdostZliatiny A 1 až Ald, A 2 a až A 2 a A 3 a až A 3 c sú zliatiny podľa vynálezu. Ako je zrejme z údajov o reakcii na popúšťaníe z tab. 2 a ako je graficky znázomené na obr. 1,majú zliatiny radu Al, A 2 a A 3 podľa vynálezu vyššiu tvrdost pri popúšľacích teplotách 650 °C (649 °C, 1200 °F) V porovnaní so súčasnýmí na trhu dostupnými zliatinami. Podobne ako je znázomené na tab. 3, majú tiež vzorky Alc,A 2 a, AZd a A 3 a podľa vynálezu výbomú odolnost proti opotrebovaníu, určovanú skúškou oderu kolika a skúškou priečneho valca. Z týchto zliatin majú zliatiny Al optimálnu kombináciu reakcie na popúšťanie a odolnost proti opotrebovaníu. Zliatiny A 2 majú mieme nižšiu tvrdost po popúšťaní pri 649 °C, ale mieme lepšiu húževnatost a pevnosť v ohybe ako zliatiny A 1. Ako vyplýva z tab. 3 a obr. l, majú však všetky zliatiny podľa vynálezu zlepšeně kombinácie reakcie na popúšťanie, húževnatost a odolnost proti opotrebovaniu nad rámec súčasných na trhu dostupných zliatin.Tabuľka 4 Tvrdost za horúca HCR zlíatin Rex a nov ch zlíatinTab. 4 a obr. 2 udávajú hodnoty odolnosti zliatin Alc,A 2 d, A 2 c a A 3 a podľa vynálezu za horúca v porovnaní s na trhu dostupnou zliatinou (REX 76). Ako je z týchto údajov zrejmé, všetky zliatiny podľa vynálezu majú v porovnaní so súčasnou na trhu dostupnou zliatinou zlepšenú tvrdost za horúca pri vysokých teplotách až cca 704 °C (1300 °F).Všetky zloženia uvedené V opise sú udávané v percentách hmotnosti, ak nie je uvedené inak.

MPK / Značky

MPK: B22F 5/00, B22F 3/00, C22C 38/00

Značky: rýchloreznej, práškovou, ocele, vyrobený, výrobok, metalurgiou

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/8-284077-vyrobok-z-rychloreznej-ocele-vyrobeny-praskovou-metalurgiou.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Výrobok z rýchloreznej ocele, vyrobený práškovou metalurgiou</a>

Podobne patenty