[0001] L'invention concerne un acier plus particulièrement destiné à la réalisation de pièces
mécaniques pouvant être utilisées dans des conditions d'utilisation sévères, dans
des installations nucléaires mais aussi dans les industries tels que l'agro-alimentaire,
l'énergie ou la construction mécanique.
[0002] En effet, lorsque des pièces mécaniques doivent être soumises à des contraintes d'usage
nécessitant une forte résistance à l'usure par abrasion ou érosion, une forte résistance
à la corrosion et une bonne tenue à chaud jusqu'à 900°C, les seuls matériaux susceptibles
de convenir dans de telles conditions sont les alliages base cobalt. On peut d'ailleurs
remarquer que même lorsque seules deux de ces qualités sont requises, il n'existe
pas non plus à l'heure actuelle d'alternative satisfaisante à ces alliages.
[0003] Hors, les alliages base cobalt posent des problèmes à la fois économiques et techniques.
En effet, le cobalt est une matière première onéreuse dont les sources d'approvisionnement
sont peu nombreuses. Par ailleurs, cet élément est hautement indésirable dans le milieu
du nucléaire car il forme des isotopes à longue durée de vie qui sont libérés par
l'usure des pièces et sont une des principales sources d'exposition aux radiations
des personnes travaillant dans ces installations. La teneur en cobalt doit donc être
limitée au maximum dans les aciers ou alliages qui sont notamment utilisés dans cette
industrie pour la réalisation de sièges de vanne.
[0004] Le brevet
US 3 912 503 décrit des compositions d'aciers inoxydables résistants à l'usure et à la corrosion.
Elle comprennent 0,12% en poids de carbone au maximum, 7 à 13% en poids de manganèse,
3 à 5% en poids de silicium, 12 à 19% en poids de chrome, 4 à 12% en poids de nickel,
0,03 à 0,3% en poids d'azote, le complément étant constitué de fer. Ces compositions
ont un coefficient de frottement proche de celui des alliages base cobalt mais présentent
une dureté à température ambiante de 200 Vickers seulement, dureté qui tombe à 150
Vickers dès 200°C. De plus, leur ductilité est beaucoup trop grande pour permettre
une utilisation pour la réalisation de pièces mécaniques soumises à de fortes contraintes.
[0005] Le brevet
US 4 814 140 décrit le même type d'acier que le brevet
US 3 912 503 et permet d'améliorer la résistance au grippage. Les compositions revendiquées comprennent
0,25% en poids de carbone au maximum, 2 à 7% en poids de manganèse, 1 à 5% en poids
de silicium, 12 à 20% en poids de chrome, 2 à 7,75% en poids de nickel, 0,35% en poids
d'azote au maximum, le complément étant constitué de fer. Mais, les propriétés mécaniques,
parmi lesquelles figurent la ductilité, la dureté à température ambiante et à chaud,
sont semblables à celle des compositions du brevet
US 3 912 503 et sont donc elles-aussi insuffisantes pour les applications envisagées.
[0006] Il existe donc un besoin pour un matériau métallique de substitution aux alliages
base cobalt qui en contienne le moins possible, voire pas du tout, mais qui présente
l'association des caractéristiques de ce type d'alliage, à savoir une résistance à
l'abrasion et à l'usure élevée, une bonne résistance à la corrosion et une bonne dureté
à température ambiante et à chaud pour des température allant de 300 à 900°C, en les
améliorant si possible.
[0007] La présente invention a donc essentiellement pour but de mettre à disposition un
tel matériau.
[0008] A cet effet, un premier objet dé l'invention est constitué par une composition d'acier
comprenant, exprimés en pourcentages en poids :
| C |
0,30 - 1,00 % |
| Si |
3,50 - 4,50 % |
| Mn |
7,00 - 10,00 % |
| Ni |
3,50 - 4,50 % |
| Cr |
20,00 - 27,00 % |
| W |
0,50 - 4,50 % |
| Nb |
0 - 2,50 % |
| Co |
0 - 1,00 % |
| N |
0,20 - 0,50 %, |
le complément étant principalement constitué de fer et d'impuretés inévitables.
[0009] Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la composition d'acier comprend,
exprimés en pourcentages en poids :
| C |
0,50 - 0,80 % |
| Si |
3,50 - 4,50 % |
| Mn |
7,00 - 10,00 % |
| Ni |
3,50 - 4,50 % |
| Cr |
24,00 - 26,00 % |
| W |
0,50 - 1,50 % |
| Nb |
0 - 2,50 % |
| Co |
0 - 0,50 % |
| N |
0,20 - 0,50 %, |
le complément étant principalement constitué de fer et d'impuretés inévitables.
[0010] Parmi les impuretés inévitables, on citera notamment le soufre et le phosphore qu'il
convient de maintenir au plus bas niveau compatible avec le procédé de fabrication
ou les matières premières employées.
[0011] Les excellentes propriétés observées pour les compositions d'acier selon invention
sont obtenues grâce à l'équilibrage précis des éléments.
[0012] Le carbone est présent à une teneur relativement élevée de 0,30 à 1,00% en poids.
Ceci permet notamment d'obtenir la dureté nécessaire aux pièces mécaniques, en particulier
grâce à la formation de précipités de type carbure qui renforce la structure du matériau.
Une bonne dureté permet entre autres d'obtenir un acier résistant à l'usure. En fonction
des compositions et du traitement thermique appliqué, les duretés obtenues avec les
aciers selon invention sont comprises entre 350 et 550 Vickers.
[0013] Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la teneur en carbone des aciers
selon l'invention est comprise entre 0,40 et 0,50% en poids, lorsque les pièces à
réaliser ne nécessitent pas une dureté et une résistance à l'usure très élevée. Dans
un autre mode de réalisation préféré de l'invention, la teneur en carbone des aciers
selon l'invention est comprise entre 0,50 et 0,60% en poids, lorsque les pièces à
réaliser nécessitent une dureté et une résistance à l'usure un peu plus élevée. Dans
un autre mode de réalisation préféré de l'invention, la teneur en carbone est comprise
entre 0,70 et 0,80% en poids pour des applications dans lesquelles, la dureté et la
résistance à l'usure doivent être élevées. On constate donc que l'on peut ajuster
ces deux caractéristiques de l'acier en jouant sur cette teneur en carbone, dans certaines
limites prédéfinies.
[0014] Le silicium est présent à une teneur de 3,50 à 4,00% en poids. Il joue un rôle dans
l'amélioration du frottement et la résistance au grippage du fait de la formation
de film adhérent d'oxyde en surface des pièces. Il a également un rôle favorable dans
la résistance à la corrosion.
[0015] Le nickel est un élément gammagène qui participe à l'équilibrage de la composition.
Il est présent à une teneur de 3,50 à 4,50% en poids et assure aux compositions d'acier
une bonne résistance à la corrosion.
[0016] Le manganèse est présent à une teneur de 7,00 à 10,00 % en poids. Son rôle est similaire
à celui du nickel.
[0017] Le chrome est présent en une quantité de 20,00 à 27,00% en poids, de préférence 24
à 26% en poids. Il joue lui-aussi un rôle important dans la bonne résistance contre
la corrosion des aciers selon l'invention. On pourra éventuellement remplacer une
partie du chrome présent dans la composition par du molybdène sur la base de 1% de
molybdène pour 3% de chrome.
[0018] Le tungstène est présent en une quantité de 0,50 à 4,50% en poids, de préférence
de 0,50 à 1,50% en poids. Il permet notamment d'obtenir une bonne tenue à chaud des
compositions selon l'invention.
[0019] Le niobium est présent en une quantité de 0 à 2,5% en poids. C'est un élément carburigène
qui contribue à la dureté de la nuance tout en ayant une action favorable sur le tenue
à chaud des compositions d'acier.
[0020] L'azote est présent en une quantité de 0,20 à 0,50% en poids dans les compositions
selon l'invention. Il contribue à l'équilibre de la composition par son influence
gammagène, et à la dureté de par sa participation à la formation de carbonitrures
de niobium en particulier.
[0021] Le cobalt est un élément indésirable dont la teneur est limitée à 1% en poids au
maximum, de préférence 0,5% en poids. Sa teneur sera limitée autant que possible techniquement
et sera de façon plus particulièrement préférée réduite à l'état de traces.
[0022] Un second objet de l'invention est constitué par un procédé de préparation de pièces
mécaniques caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
a - constitution d'une charge destinée à obtenir une composition chimique selon l'une
quelconque des variantes précédemment exposées,
b - élaboration de ladite charge,
c - mise en forme d'une ébauche de ladite pièce mécanique par moulage,
d- usinage de ladite pièce mécanique à partir de l'ébauche,
e - en option, traitement thermique d'emploi de ladite pièce mécanique.
[0023] Dans un mode de réalisation préféré, un procédé de préparation de pièces mécaniques
est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
a - constitution d'une charge destinée à obtenir une composition chimique selon l'une
quelconque des variantes précédemment exposées,
b - fusion de ladite charge dans un creuset,
c - moulage par centrifugation d'une ébauche de ladite pièce mécanique, et
d- usinage de ladite pièce mécanique à partir de l'ébauche,
e - en option, traitement thermique d'emploi de ladite pièce mécanique.
[0024] Ce procédé de moulage par centrifugation est traditionnellement utilisé pour mettre
en forme les alliages base cobalt, car il présente de grands avantages. Il consiste
à introduire progressivement la masse de métal en fusion dans une chemise chauffée
en rotation, de telle sorte qu'une couche très fine de métal, de l'ordre d'un dixième
de millimètre se dépose à chaque tour à l'intérieur de la chemise. Chaque couche se
solidifie donc indépendamment des couches précédemment déposées ce qui permet d'obtenir
une ébauche à structure fine et isotrope, sans micro-porosités. Les pièces finies
obtenues après usinage de l'ébauche sont exemptes de retassures, très résistantes
et présentent un très bon état de surface.
[0025] Les présents inventeurs ont donc constaté de façon tout à fait surprenante qu'il
était parfaitement possible de mouler par centrifugation les pièces mécaniques à réaliser
dans les compositions selon l'invention.
[0026] Il est cependant bien entendu possible de mouler ces pièces mécaniques en coulée
statique, en particulier pour les pièces de grande taille pour lesquelles la centrifugation
n'est pas possible en raison de la taille limitée de la chemise chauffée. Le moulage
à la cire perdue est lui-aussi tout à fait réalisable.
[0027] Quant à la fusion des compositions d'acier, elle peut être réalisée par tout procédé
connu, en particulier dans un four à arc.
[0028] Les compositions d'acier selon l'invention peuvent notamment se trouver sous trois
formes différentes en fonction de leur état thermique. Il s'agit de l'état dit "brut
de coulée", de l'état mis en solution à des températures de 1 050 à 1 150°C et de
l'état stabilisé obtenu en pratiquant un ou plusieurs traitements de stabilisation
de 700 à 900°C sur une pièce à l'état brut de coulée ou à l'état mis en solution.
[0029] L'état thermique dépend essentiellement des conditions dans lesquelles la pièce sera
utilisée. Ainsi pour une utilisation à chaud, on réalisera de préférence un traitement
de stabilisation par vieillissement, comprenant une mise en solution suivie d'un refroidissement
lent dans un fluide tel que l'air. Ce traitement permet la formation de précipités
dans la matrice de l'acier qui ne variera ensuite plus en dureté ou en dimensions.
[0030] Un troisième objet de l'invention est constitué par les pièces mécaniques réalisées
dans les compositions et/ou à l'aide des procédés précédemment décrits. On citera
en particulier, à titre d'exemples, les sièges de soupape, de vanne, les bagues et
disques de frottement, les composants de turbine à gaz, les poinçons et outils de
découpe pour travail à chaud, les couteaux et lames de cisaille travaillant à haute
température.
ESSAIS
[0031] Les symboles utilisés dans la suite ont les significations suivantes :
- Rm =
- résistance maximale,
- Rp0,2=
- limite élastique conventionnelle à 0,2% de déformation,
- A =
- allongement,
- Z =
- striction,
- HV =
- dureté Vickers,
- HRC =
- dureté Rockwell.
[0032] Tous les pourcentages mentionnés sont des pourcentages en poids.
[0033] Les différents essais ont été réalisés sur une composition d'acier selon l'invention
appelée nuance ES dont la composition est la suivante :
| C |
0,50 % |
| Si |
3,50 % |
| Mn |
9,00 % |
| Ni |
4,00 % |
| Cr |
26,00 % |
| W |
1,20 % |
| Nb |
1,50 % |
| Co |
0,12 % |
| N |
0,25 %, |
le complément étant constitué de fer.
[0034] Les essais ont été réalisés sur des échantillons d'acier se trouvant dans les trois
états thermiques précédemment définis, à savoir l'état brut de coulée, l'état mis
en solution et l'état stabilisé.
[0035] Le matériau de référence de l'art antérieur choisi à titre de comparaison est un
alliage base cobalt CoCr29W5, dont la composition est la suivante :
| C |
1,10 % |
| Cr |
29,00 % |
| W |
5,00 %, |
le complément étant constitué de cobalt.
1. Caractéristiques mécaniques à température ambiante
[0036] Au moyen des tests classiques bien connus de l'homme du métier, on a déterminé les
caractéristiques mécaniques à température ambiante respectives de trois échantillons
de la nuance ES dans différents états thermiques et d'un échantillon d'alliage base
cobalt. Les résultats sont rassemblés dans le tableau 1.
Tableau 1
| |
Nuance ES selon l'invention |
CoCr29W5 |
| |
BC1) |
MS2) |
S3) |
S3) |
Dureté
(HV) |
340 |
320 |
460 |
450 |
Rm
(MPa) |
820 |
850 |
900 |
900 |
| Rp0,2 (MPa) |
550 |
600 |
680 |
650 |
A
(%) |
5 |
8 |
2 |
2 |
Z
(%) |
8 |
10 |
4 |
2,5 |
1) état brut de coulée
2) état mis en solution
3) état stabilisé |
[0037] On constate que les caractéristiques mécaniques à température ambiante des compositions
d'acier selon l'invention sont tout à fait similaires à celles obtenues avec les alliages
à base cobalt tel que le CoCr29W5.
2. Dureté à chaud
[0038] On a testé des échantillons stabilisés de la nuance ES et de CoCr29W5 pour des températures
allant de 100 à 600°C. Les résultats sont rassemblés dans le tableau 2.
Tableau 2
| Dureté (HRC) |
Nuance ES |
CoCr29W5 |
| à 100°C |
42 |
40 |
| à 200°C |
38,5 |
37,5 |
| à 300°C |
35 |
35 |
| à 400°C |
31 |
32 |
| à 500°C |
27 |
28,5 |
| à 600°C |
23,5 |
25,5 |
3. Tenue à la corrosion
[0039] Trois échantillons de la nuance ES et un échantillon de CoCr29W5 ont été soumis à
un essai en brouillard salin suivant la norme NFX 41-002. Les résultats, qui sont
rassemblés dans le tableau 3, sont donnés sous la forme d'un nombre correspondant
à l'aspect du matériau à l'issue de l'essai:
- 10 correspond à un matériau sans aucune trace de corrosion,
- 9 correspond à un matériau présentant quelques piqûres dispersées, et
- 8 correspond à un matériau présentant quelques spots autour des piqûres.
Tableau 3
| |
Nuance ES selon l'invention |
CoCr29W5 |
| Temps d'exposition |
BC1) |
MS2) |
S3) |
S3) |
| 24 heures |
9 |
10 |
10 |
10 |
| 56 heures |
8 |
10 |
9 |
10 |
| 288 heures |
8 |
10 |
9 |
10 |
1) état brut de coulée
2) état mis en solution
3) état stabilisé |
[0040] On constate que là-aussi la tenue à la corrosion atteinte par les compositions selon
l'invention est du même niveau que celle obtenue avec l'alliage base cobalt.
4. Essais de frottement et de résistance à l'usure
[0041] Les essais ont été réalisés sur des échantillons stabilisés de la nuance ES et du
CoCr29W5 selon la norme ASTM G99-95a, à l'aide d'un tribomètre de type pion-disque,
sous une charge maximale de 10 N, à sec et avec une vitesse linéaire de contact de
0,1 m/s pour une distance totale parcourue de 1008 m. Les résultats sont rassemblés
dans le tableau 4.
Tableau 4
| |
Nuance ES |
CoCr29W5 |
| Coefficient de frottement |
Essai 1 |
0,705 |
0,684 |
| Essai 2 |
0,710 |
0,625 |
| Essai 3 |
0,702 |
0,703 |
| Moyenne |
0,707 |
0,671 |
Usure
(10-3 mm3) |
Essai 1 |
5 |
10 |
| Essai 2 |
5 |
9 |
| Essai 3 |
6 |
13 |
| Moyenne |
5,33 |
10,66 |
[0042] On constate tout d'abord que le coefficient de frottement des nuances selon l'invention
est similaire à celui du CoCr29W5. Par contre, le taux d'usure de ces mêmes compositions
est deux fois moindre que celui du CoCr29W5, ce qui est tout à fait surprenant.
[0043] On notera également la grande reproductibilité des essais lorsqu'ils portent sur
les nuances selon l'invention, contrairement à ce qui se produit avec l'alliage base
cobalt. Cette caractéristique peut notamment s'avérer avantageuse pour l'élaborateur
lorsqu'il doit fournir les caractéristiques d'une pièce ou d'un produit semi-fini,
car il n'est alors pas nécessaire d'effectuer plusieurs essais pour déterminer le
coefficient de frottement et/ou le taux d'usure.
[0044] Outre les qualités venant d'être mentionnées, on remarquera également que les aciers
selon l'invention sont amagnétiques pour les états brut de coulée et mis en solution,
ce qui permet leur utilisation pour certaines pièces sensibles, comme les pièces pour
sous-marins, notamment.
[0045] Il va de soi que les formes de réalisation de l'invention qui ont été décrites ci-dessus
ont été données à titre purement indicatif et nullement limitatif, et que de nombreuses
modifications peuvent être facilement apportées par l'homme de l'art sans pour autant
sortir du cadre de l'invention.
1. Composition d'acier
caractérisée en ce qu'elle comprend, exprimés en pourcentages en poids :
| C |
0,30 - 1,00 % |
| Si |
3,50 - 4,50 % |
| Mn |
7,00 - 10,00 % |
| Ni |
3,50 - 4,50 % |
| Cr |
20,00 27,00 % |
| W |
0,50 - 4,50 % |
| Nb |
0 - 2,50 % |
| Co |
0 - 1,00 % |
| N |
0,2 - 0,50 %, |
le complément étant constitué de fer et d'impuretés inévitables.
2. Composition d'acier selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend 24 à 26% en poids de chrome.
3. Composition d'acier selon l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comprend 0,50 à 1,50% de tungstène.
4. Composition d'acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comprend 3,50 à 4,00% en poids de silicium.
5. Composition d'acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend 0,40 à 0,50% en poids de carbone.
6. Composition d'acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend 0,50 à 0,60% en poids de carbone.
7. Composition d'acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend 0,70 à 0,80% en poids de carbone.
8. Composition d'acier selon la revendication 1,
caractérisée en ce qu'elle comprend, exprimés en pourcentages en poids :
| C |
0,50 - 0.80 % |
| Si |
3,50 - 4,50 % |
| Mn |
7,00 - 10,00 % |
| Ni |
3,50- 4,50 % |
| Cr |
24,00 - 26,00 % |
| W |
0,50 - 1,50 % |
| Nb |
0 - 2,50 % |
| Co |
0 - 0,50 % |
| N |
0.20 - 0,50 %, |
le complément étant constitué de fer et d'impuretés inévitables.
9. Procédé de fabrication de pièces mécaniques,
caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
a- constitution d'une charge destinée à obtenir une composition chimique selon l'une
quelconque des revendications 1 à 8,
b- élaboration de ladite charge,
c- mise en forme d'une ébauche de ladite pièce mécanique par moulage;
d- usinage de ladite pièce mécanique à partir de l'ébauche,
e- en option, traitement thermique d'emploi de ladite pièce mécanique.
10. Procédé de fabrication de pièces mécaniques selon la revendication 9,
caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
a- constitution d'une charge destinée à obtenir une composition chimique selon l'une
quelconque des revendications 1 à 8,
b- fusion de ladite charge dans un creuset,
c- moulage par centrifugation d'une ébauche de ladite pièce mécanique, et
d- usinage de ladite pièce mécanique à partir de l'ébauche,
e- en option, traitement thermique d'emploi de ladite pièce mécanique.
11. Pièces d'acier ayant une composition selon l'une quelconque des revendications 1 à
8.
12. Pièces d'acier selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle est obtenue par un procédé selon l'une ou l'autre des revendications 9 ou 10.
1. Steel composition,
characterised in that it comprises, expressed in wt.%:
| C |
0.30 - 1.00 % |
| Si |
3.50 - 4.50 % |
| Mn |
7.00 - 10.00 % |
| Ni |
3.50 - 4.50 % |
| Cr |
20.00 - 27.00 % |
| W |
0.50 - 4.50 % |
| Nb |
0 - 2.50 % |
| Co |
0 - 1.00 % |
| N |
0.20 - 0.50 %, |
the remainder being iron and unavoidable impurities.
2. Steel composition according to claim 1, characterised in that it comprises from 24 to 26 wt.% chromium.
3. Steel composition according to either claim 1 or claim 2, characterised in that it comprises from 0.50 to 1.50% tungsten.
4. Steel composition according to any one of claims 1 to 3, characterised in that it comprises from 3.50 to 4.00 wt.% silicon.
5. Steel composition according to any one of claims 1 to 4, characterised in that it comprises from 0.40 to 0.50 wt.% carbon.
6. Steel composition according to any one of claims 1 to 4, characterised in that it comprises from 0.50 to 0.60 wt.% carbon.
7. Steel composition according to any one of claims 1 to 4, characterised in that it comprises from 0.70 to 0.80 wt.% carbon.
8. Steel composition according to claim 1,
characterised in that it comprises, expressed in wt.%:
| C |
0.50 - 0.80 % |
| Si |
3.50 - 4.50 % |
| Mn |
7.00 - 10.00 % |
| Ni |
3.50 - 4.50 % |
| Cr |
24.00 - 26.00 % |
| W |
0.50 - 1.50 % |
| Nb |
0 - 2.50 % |
| Co |
0 - 0.50 % |
| N |
0.20 - 0.50 %, |
the remainder being iron and unavoidable impurities.
9. Process for the production of mechanical parts,
characterised in that it comprises the following steps:
a - formation of a charge for obtaining a chemical composition according to any one
of claims 1 to 8,
b - production of said charge,
c - forming of a blank of said mechanical part by casting,
d - machining of said mechanical part from the blank,
e - optionally, heat treatment of said mechanical part for use.
10. Process for the production of mechanical parts according to claim 9,
characterised in that it comprises the following steps:
a - formation of a charge for obtaining a chemical composition according to any one
of claims 1 to 8,
b - melting said charge in a crucible,
c - centrifugal casting of a blank of said mechanical part, and
d - machining of said mechanical part from the blank,
e - optionally, heat treatment of said mechanical part for use.
11. Steel parts having a composition according to any one of claims 1 to 8.
12. Steel parts according to claim 11, characterised in that they are obtained by a process according to either claim 9 or claim 10.
1. Stahlzusammensetzung,
dadurch gekennzeichnet, dass sie ausgedrückt in Gewichtsprozent umfasst:
| C |
0,30-1,00 % |
| Si |
3,50-4,50 % |
| Mn |
7,00-10,00 % |
| Ni |
3,50-4,50 % |
| Cr |
20,00-27,00 % |
| W |
0,50-4,50 % |
| Nb |
0-2,50 % |
| Co |
0-1,00 % |
| N |
0,20-0,50 % |
wobei das Komplement aus Eisen und unvermeidbaren Verunreinigungen gebildet ist.
2. Stahlzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie 24 bis 26 Gew.-% Chrom enthält.
3. Stahlzusammensetzung nach dem einen oder dem anderen der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie 0,50 bis 1,50 % Wolfram enthält.
4. Stahlzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie 3,50 bis 4,00 Gew.-% Silicium enthält.
5. Stahlzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie 0,40 bis 0,50 Gew.-% Kohlenstoff enthält.
6. Stahlzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie 0,50 bis 0,60 Gew.-% Kohlenstoff enthält.
7. Stahlzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie 0,70 bis 0,80 Gew.-% Kohlenstoff enthält.
8. Stahlzusammensetzung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass sie, ausgedrückt in Gew.-%, umfasst:
| C |
0,50-0,80% |
| Si |
3,50-4,50 % |
| Mn |
7,00-10,00 % |
| Ni |
3,50-4,50 % |
| Cr |
24,00- 26,00 % |
| W |
0,50-1,50 % |
| Nb |
0-2,50 % |
| Co |
0-0,50 % |
| N |
0,20-0,50 % |
wobei das Komplement aus Eisen und unvermeidbaren Verunreinigungen gebildet ist.
9. Verfahren für die Herstellung mechanischer Teile,
dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst:
a - Bilden einer Charge, die dazu bestimmt ist, eine chemische Zusammensetzung nach
einem der Ansprüche 1 bis 8 zu erhalten,
b - Bearbeiten der Charge
c - Formen eines Rohlings des mechanischen Teils durch Gießen;
d - Bearbeiten des mechanischen Teils ausgehend von dem Rohling,
e - optional Wärmebehandlung zur Verwendung des mechanischen Teils.
10. Verfahren für die Herstellung mechanischer Teile nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst:
a - Bilden einer Charge, die dazu bestimmt ist, eine chemische Zusammensetzung nach
einem der Ansprüche 1 bis 8 zu erhalten,
b - Schmelzen der Charge in einem Schmelztiegel,
c - Gießen durch Zentrifugieren eines Rohlings des mechanischen Teils und
d - Bearbeiten des mechanischen Teils ausgehend von dem Rohling,
e - optional Wärmebehandlung für die Verwendung des mechanischen Teils.
11. Stahlteil, das eine Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 hat.
12. Stahlteil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es durch ein Verfahren nach dem einen oder dem anderen der Ansprüche 9 oder 10 erhalten
wird.