IT8909542A1 - Acciaio maraging con presenza di ni, mo, co e ti, e suo procedimento per la formazione di getti di fusione - Google Patents
Acciaio maraging con presenza di ni, mo, co e ti, e suo procedimento per la formazione di getti di fusioneInfo
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Description
Descrizione dell'Invenzione Industriale dal titolo: "ACCIAIO MARAGING CON PRESENZA DI NI, MO, CO e TI, e SUO PROCEDIMENTO PER LA FORMAZIONE DI GETTI DI FUSIO= NE"
RIASSUNTO
L'invenzione si riferisce ad un acci?iomaraging in cui le concentrazioni degli elementi in lega sono: NI17...19%, Mo 4...6%, Co 10...13 e Ti < 0,35%. L'acciaio ? adatto per la produzione di getti di fu= sione .
DESCRIZIONE
L'invenzione si riferisce ad un tipo particolare di acciaio maraging, alla sua produzione e al suo im= piego.
Gli acciai cosiddetti maraging sono noti fin dal I960. Questi acciai sono martensiti ferro-nichel che vengono indurite per precipitazione dei componenti in termetallici contenenti Mo e Ti. Di norma, essi sono stati usati in prodotti lavorati.
E', stato ora inventato un acciaio di tipi mara= ging di una certa composizione che pu? anche essere usato per prodotti da fondere ed in particolare per prodotti fusi di grande sezione.
L'invenzione ed alcune delle sue forme di attuazione saranno specificate dettagliatamente nelle rivendicazioni del brevetto. L'acciaio contiene come elementi di lega Ni da circa 17 al 19%, Mo da circa 4 a 6%, Co da circa 10 a 13%, e Ti circa < 0,35%.
Verranno appresso descritte in dettaglio alcune for= me di attuazione dell'invenzione.
L'acciaio di tipo maraging ? una lega a base di fer ro che viene sottoposto a ricottura di soluzione nel cam po dell'austenite e che, col raffreddamento a temperatu= ra ambiente, diventa martensitico. La reazione della mar tensite ? indotta dalla notevole quantit? di elementi in lega dell'acciaio. I!composti intermetallici sono fatti precipitare nella martensite con la ricottura di precipi tazione in una gamma di temperatura da circa 400 a 600?C. Per i composti intermetallici, almeno due dei seguenti elementi leganti sono messi in lega nell'acciaio: cobal= to, molibdeno e titanio. La resistenza e la durezza del= l'acciaio dipendono da questo processo di precipitazione come anche dalla matrice martensitica. Il carbonio costituisce un'impurit?, e la sua concentrazione deve essere al massimo dello 0,05%, preferibilmente un massimo di 0,02% e nel caso di grandi getti, non superiore a 0,01%.
Le concentrazioni degli elementi in lega in un ac= ciaio maraging per impieghi secondo l'invenzione sono:
Le concentrazioni massime delle impurit? sono:
Una delle impurit? critiche ? il carbonio il quale, col raffreddamento lento, forma rilevanti precipitazioni di Ti(C;N) ai bordi dei grani riducendo di conseguenza la tenacit?.
L'acciaio ? prodotto in modo ottimale mediante il cosiddetto processo VOLO (Vacuum Oxygen Lecarburization Converter) cio? il metodo di decarburazione con ossigeno sotto vuoto mediante convert itore. In questo modo vengo= no ottenute in modo ottimale concentrazioni di C, S, H, 0 e N necessariamente basse.
Le propriet? meccaniche dell'acciaio sono le seguen ti:
Prova d 'urto con provetta Charpy (intaglio a V)
tenacit? a frattura
le temperature tipiche del trattamento termico sono: omogeneizzazione a circa 1200?C
ricottura di soluzione a circa 900?C indurimento per precipitazione a circa 450?C.
Variazioni nel tempo di precipitazione non hanno un effetto significativo sulle propriet? meccaniche.
Anche la saldabilit? dell'acciaio ? buona nel caso di grandi sezioni trasversali. Le propriet? meccaniche nella zona do saldatura corrispondono alle propriet? del materiale di base. I migliori risultati si ottengono quan do la saldatura ? effettuata prima della ricottura di so= luzione e dell?indurimento per precipitazione, la composi, zione del materiale di saldatura ? sostanzialmente la stessa del metallo base. Il preriscaldamento non ? necessario. Si raccomanda di usare bassa energia nella saldatura.
l'acciaio pu? essere lavorato alle macchine uten sili allo stato ricotto di soluzione. Pertanto le propriet? di lavorabilit? alle macchine (cio? per asportazione di truciolo) corrispandono alle propriet? dell'acciaio martensitico AISI 4340 indurito allo stesso valore di du rezza (30...35 HRC).
Allo stato indurito per precipitazione, la durezza dell'acciaio ? 50...53 HRC. In questa condizione la ve= locit? di taglio alle macchine in relazione alla durata in servizio dell'utensile ? quasi due volte maggiore che nel caso dell'acciaio AISI 4340 indurito alla duretia corrispondente. Nel caso dell'acciaio secondo la presen= te invenzione non ?, tuttavia, normalmente necessario eseguire la lavorazione allo stato indurito per precipita = zione, poich? le variazioni dimensionali al momento del= la precipitazione sono molto piccole, cio? solo del 0,05% circa
Dall'acciaio ? possibile ricavare, specialmente con lavorazione a macchina, pezzi di grandi sezioni trasver= sali nel modo seguente:
1 . Viene ricavato un pezzo greggio da un acciaio ma= raging del tipo descritto sopra mediante fusione (durezza 280. ..320 HV).
2. Il greggio viene sgrossato a macchina.
3. Le tensioni vengono eliminate con distensione a 800...900?C, seguita da raffreddamento in aria (le tensio= ni possono derivare, per es., da una non uniforme lavo, razione alle macchine utensili).
4? Viene eseguita la lavorazione finale a macchina.
5. Viene ottenuto l?indurimento per precipitazione alla durezza finale (500...800 HV) a 450...530?C con raffreddamento in aria.
6. Viene eseguita la finitura.
In confronto con un procedimento di lavorazione del 10 stesso pezzo in cui viene usato un acciaio da utensi= 11 ultra-duro convenzionale, si ottengono i seguenti van taggi :
- almeno tre fasi di lavorazione a macchina o di trattamento termico sono evitate,
- si realizzano economie nel costo del trattamento termico ,
- si ottengono tempi di consegna pi? brevi,
- si realizzano economie nel costo della lavorazio= ne a macchina (poich? il materiale indurito non deve es= sere lavorato alle macchine),
- si evitano incrinature e deformazioni durante il trattamento termico.
Oggetti d'uso per l'acciaio secondo l'invenzione so no in particolare:
- utensili per pressofusione dell'alluminio,
- stampi per presse a iniezione e utensili per estru sione delle plastiche,
- utensili per punzonatura e stampaggio di piastre metalliche,
- strutture resistenti alle pressioni nelle profondi t? marine,
- camere per motori di razzi,
- applicazioni aereonautichee spaziali,
- utensili di estrusione per alluminio,
- attrezzature di atterraggio per aerei da guerra ed elicotteri,
- pale di rotori, molle e sedi per pompe,
- impianti idraulici,
- molle,
- indicatori per misure di potenza.
Claims (6)
- RIVEDI CAZIONI 1 . Acciaio maraging, caratterizzato dal fatto che contiene le seguenti sostanze : Ni, Mo, Co e Ti come elementi in lega, che le concentrazioni di questi elementi in le= ga sonoe che le concentrazioni massime delle impurit? C, Si , Mn, P, S e Cr sono :
- 2. Acciaio maraging come rivendicato nella rivendica= zione 1 per uso come materiale per getti (fusioni).
- 3. Acciaio maraging come rivendicato nella rivendica= zione 2 per uso come materiale per ?etti di grande sezione trasversale .
- 4. Procedimento per la produzione di acciaio maraging, caratteri zzato dal fatto che l'acciaio rivendicato in una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 3 ? prodotto in un con vertitore VODC.
- 5. Procedimento per la produzione di getti, in cui un pezzo greggio ? un prodotto di acciaio, il greggio ? lavora= to a macchina e indurito, caratterizzato dal fatto che il greggio ? un prodotto di acciaio maraging come rivendicato in una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 3.
- 6. Procedimento come rivendicato nella rivendicazione 5, caratterizzato dalle fasi seguenti: - un pezzo greggio ? prodotto dall'acciaio maraging co= me rivendicato in una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 3, - il greggio ? sgrossato a macchina, - le tensioni vengono eliminate con distensione a circa 800...900?C, - si esegue la lavorazione finale a macchina, - si effettua l'indurimento per precipitazione alla durezza di circa 500...800 HV ad una temperatura di cir= ca 450...500?C
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