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Dokumentenidentifikation DE202007010241U1 03.01.2008
Titel Eine Legierung mit hoher Festigkeit
Anmelder Hsieh, Chih-Ching, Fengyuan City, TW
Vertreter Zeitler, Volpert, Kandlbinder, 80539 München
DE-Aktenzeichen 202007010241
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 03.01.2008
Registration date 29.11.2007
Application date from patent application 24.07.2007
IPC-Hauptklasse C22C 38/24(2006.01)A, F, I, 20070724, B, H, DE

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung besteht in der Schaffung einer Legierung mit einer bevorzugten Härte und Flexibilität, die im Vergleich zu den herkömmlichen Legierungen beständiger ist. Diese Legierung nach der vorliegenden Erfindung reibungsfester, so dass Symbole, Markenzeichen, Skalierungen, Texturen auf der Oberfläche dieser Legierung nicht abgenutzt werden und diese somit weiter identifizierbar und deutlich ablesbar bleiben und auch dauerhaft sind.

Im allgemeinen sind Metalle sehr beständig, flexibel und verformungsfest und auch beständig gegen eine Verbiegung und Abnutzung. Daher werden solche Metalle zum Zwecke einer Beständigkeit gegen große Belastungen und werden auch im Alltag weitverbreitet verwendet. Außerdem ermöglichen die physikalischen Eigenschaften der Metalle eine elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit und eine hohe Lichtreflektierungsfähigkeit. Wenn jedoch diese Metalle für Arbeitswerkzeuge verwendet werden, sind die Eigenschaften einer hohen Festigkeit und die hohe Flexibilität ohne Verformung und Verbiegungen sowie die Abnutzungsfestigkeit von besonders großer Wichtigkeit, so dass das Werkzeug gegen eine antireaktive Kraft, Verformungen und Verbiegungen beständiger ist. Außerdem wird das Werkzeug mit dieser Eigenschaft beim Mitnehmen und Tragen besser vor Abnutzungen durch äußere Einflüsse geschützt. Außerdem sind solche Metallwerkzeuge besser anwendbar und sind auch auf dem Markt konkurrenzfähiger.

Weiter werden zu den Metallegierungen Zusatzstoffe beigefügt, um die bevorzugten Eigenschaften zu erzielen, wie beispielsweise Eisen. Andere Metalls werden ebenfalls als Zusatzstoffe benutzt, wie z. B. Mangan (Mn), Molybdän (Mo), Wolfram (W), Niobium (Nb), Vanadium (V), Chrom (Cr) usw. Mit diesen Metallen werden die Eigenschaften der Legierung verändert.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 zeigt die Komponenten der Legierung nach der vorliegenden Erfindung.

2 zeigt das Vergleichsresultat der Komponente der Erfindung und anderer Legierung mit biegefester Eigenschaft.

3 zeigt ein Vergleichsresultat der Legierung der vorliegenden Erfindung sowie anderer Legierungen mit hitzefester Eigenschaft.

4 zeigt das Vergleichsresultat der Legierung der vorliegenden Erfindung sowie anderer Legierungen mit reibungsfester Eigenschaft.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Legierung mit einer hohen Festigkeit sowie mit einer bevorzugten Härte, einer geringeren Flexibilität, und die beständig ist gegen Verformungen, Verbiegungen und Abnutzungen mit einer bevorzugten Toleranz. Die Komponenten der vorliegenden Erfindung sind Silizium (Si) mit einem Gewichtsprozentsatz von 0.1 wt %~0.5 wt %; Mangan (Mn) mit einem Gewichtsprozentsatz von 0.3 wt %~1.2 et %; Kohlenstoff (C) mit einem Gewichtsprozentsatz von 2.0 wt~3.0 %; Phosphor (P) mit einem Gewichtsprozentsatz von 0.01 wt %~0.05 wt; Schwefel (S) mit einem Gewichtsprozentsatz von 0.01 wt %~0.05 wt 0.05 wt %; Chrom (Cr) mit einem Gewichtsprozentsatz von 5.0 wt %~7.0 wt %; Molybdän (Mo) mit einem Gewichtsprozentsatz von 3.0 wt %~4.0 wt %; Wolfram (W) mit einem Gewichtsprozentsatz von 1.0 wt %~2.0 wt %; Nobium (Nb) mit einem Gewichtsprozentsatz von 0.5 wt %~1.7 wt %; Vanadium (V) mit einem Gewichtsprozentsatz von 5.8 wt %~7.8 wt %; Stickstoff (N) mit einem Gewichtsprozentsatz von 0.04 wt %~0.12 wt %; Eisen; anderen Elementen und Verunreinigungen mit einem Gewichtsprozentsatz von weniger als 2 %. Außerdem beträgt der Prozentsatzes des Stickstoffes, der in den anderen Elementen und Verunreinigungen eingeschlossen ist, weniger als 0.002 wt %.

Vorzugsweise beträgt der Prozentsatz des eingeschlossenen Stickstoffes 2.44 %, damit die Legierung die bevorzugte Harte und Flexibilität aufweist. Durch weniger Kohlenstoff wird die Harte reduziert, während ein zu hoher Kohlenstoffanteil die Flexibilität der Legierung beeinträchtigt. Vorzugsweise soll der Prozentsatz des eingeschlossenen Vanadiums und Nobiums 6.8 wt %, bzw. 1.1 wt % betragen, um so eine einzelne chemische Kohlenstoffverbindung zu erhalten.

Die Kohlenstoffverbindung wird das Kohlenstoffkristall beeinträchtigen. Der Zusatz von Vanadium und Niobium weist den Vorteil einer Formung einer einzelnen Kohlenstoffverbindung mit der bevorzugten Stärke auf. Vorzugsweise beträgt der Prozentsatz des Vanadiums 6.8 wt % und der des Nobiums 1.1 wt %. Weitere Kohlenstoffe, die nicht mit dem Vanadium und Nobium reagieren, reagieren dafür leicht mit dem Wolfram, Mangan, Chrom, Molybdän und mit anderen Metallen.

Neben der Wirkung der bevorzugten Härte zum Verstärken des Aufbaus der Legierung bei der Reaktion mit Kohlenstoff erzeugen diese eine gemischte Kohlenstoffverbindung, die einen bevorzugten kristallisierenden Effekt hat. Vorzugsweise beträgt der Prozentsatz des eingeschlossenen Wolframs 1.6 wt %, und vorzugsweise beträgt der Prozentsatz des eingeschlossenen Mangans 0.75 wt %, der Prozentsatz des Chroms beträgt vorzugsweise 6.0 wt % und der Prozentsatz des eingeschlossenen Molybdäns beträgt vorzugsweise 3.4 wt %. Bei diesem optimalen Verhältnis kann das Metall ausreichend mit dem Kohlenstoff reagieren, um so die bevorzugte Legierung zu erhalten.

Mit den anderen Metallen wird die Fähigkeit der chemischen Reaktion unterdrückt und die säurebeständigen und feuerfesten Eigenschaften werden verbessert. Andere eingeschlossene Metalle eignen sich nicht für einen prozentsatz von mehr als 0.15 wt %. Vorzugsweise soll der Prozentsatz des eingeschlossenen Siliziums 0.3 wt % betragen; der Prozentsatz des eingeschlossenen Phosphors beträgt 0.3 wt %; der Prozentsatz des eingeschlossenen Schwefels beträgt 0.3 wt % und der Prozentsatz des eingeschlossenen Stickstoffes beträgt 0.8 wt %.

Um zu verhindern, dass andere Elemente und Verunreinigung die physikalische Eigenschaft der Legierung verändert wird, wobei dadurch die ursprüngliche Stärke beeinträchtigt wird, wird kontrolliert, dass der Prozentsatz dieser anderen eingeschlossenen Metalle und Verunreinigungen unterhalb von 1 wt % beträgt. Der Prozentsatz des eingeschlossenen Sauerstoffes in den anderen Komponenten und Verunreinigungen betragen vorzugsweise weniger als 0.009 wt %. Die andere nicht oben erwähnte Komponente ist Eisen.

Wie dies in der Tabelle der 1 und im Beispiel 6 der 1 dargestellt ist, wobei der Prozentsatz des eingeschlossenen Siliziums 0.3 wt % beträgt; beträgt der Prozentsatz des eingeschlossenen Mangans 0.75 wt %, der Prozentsatz des eingeschlossenen Kohlenstoffes 2.44 wt %, der Prozentsatz des eingeschlossenen Phosphors 0.03 wt %, der Prozentsatz des eingeschlossenen Schwefels 0.03 wt %; der Prozentsatz des eingeschlossenen Chroms 6.0 wt %; der Prozentsatz des eingeschlossenen Molybdäns 3.4 wt %; der Prozentsatz des eingeschlossenen Wolframs 1.6 wt %; der Prozentsatz des eingeschlossenen Niobiums 1.1 wt %; der Prozentsatz des eingeschlossenen Vanadiums 6.8 wt %; der Prozentsatz des eingeschlossenen Stickstoffes 0.08 wt %; der Prozentsatz von anderen eingeschlossenen Metallen und Verunreinigungen werden auf unterhalb von 1 wt % gehalten. Der Prozentsatz des eingeschlossenen Sauerstoffes in den anderen Komponenten und Verunreinigungen beträgt vorzugsweise weniger als 0.009 wt %. Die andere nicht oben erwähnte Komponente ist Eisen.

Die 2 und die 4 zeigen die vorliegende Erfindung (Muster 6) im Vergleich mit den Mustern 1 bis 5 und den Muster 7 bis 11, die bei der herkömmlichen Ausführungsform angewendet werden. Die biegefeste, schlagfeste und die abnutzungsfeste Eigrnschaft werden als Vergleichskoeffiziente angewendet. Die biegefeste und die schlagfeste Eigenschaften verbessern die Beständigkeit der Legierung gegen die Abnutzung durch andere Gegenstände. Wie in der 2 und in der 3 gezeigt, ist es bekannt, dass die Legierung der vorliegenden Erfindung im Vergleich zur herkömmlichen Ausführungsform eine bevorzugtere Härte und Flexibilität aufweist. Die 4 zeigt, dass die Legierung nach der vorliegenden Erfindung eine gute abnutzungsfeste Eigenschaft aufweist, damit die Symbole, Markenzeichen, Skalierungen, Texturen auf den Oberflächen der Ligierung vor Abnutzungen besser geschützt sind, damit diese leicht identifiziert werden können und dauerhafter sind.

Nach der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsform ist es offensichtlich, dass diese Ausführungsform ebenfalls auf vielerlei Weise variiert ausgeführt sein kann. Diese Variationen werden keineswegs als eine Abweichung vom Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung betrachtet, wobei alle solche Modifizierungen, die den Fachleuten auf diesem Gebiet offensichtlich werden, mit in den Umfang der folgenden Ansprüche gehören.


Anspruch[de]
Eine Legierung mit einer hohen Festigkeit, bestehend aus: Silizium (Si) mit einem Gewichtsprozentsatz von 0.1 wt %~0.5 wt %; Mangan (Mn) mit einem Gewichtsprozentsatz von 0.3 wt %~1.2 et %; Kohlenstoff (C) mit einem Gewichtsprozentsatz von 2.0 wt~3.0 %; Phosphor (P) mit einem Gewichtsprozentsatz von 0.01 wt %~0.05 wt; Schwefel (S) mit einem Gewichtsprozentsatz von 0.01 wt % ~0.05 wt 0.05 wt %; Chrom (Cr) mit einem Gewichtsprozentsatz von 5.0 wt %~7.0 wt %; Molybdän (Mo) mit einem Gewichtsprozentsatz von 3.0 wt %~4.0 wt %; Wolfram (W) mit einem Gewichtsprozentsatz von 1.0 wt %~2.0 wt %; Nobium (Nb) mit einem Gewichtsprozentsatz von 0.5 wt %~1.7 wt %; Vanadium (V) mit einem Gewichtsprozentsatz von 5.8 wt %~7.8 wt %; Stickstoff (N) mit einem Gewichtsprozentsatz von 0.04 wt %~0.12 wt %; Eisen; anderen Elementen und Verunreinigungen mit einem Gewichtsprozentsatz von weniger als 2 %. Die Legierung mit einer hohen Festigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozentsatz des eingeschlossenen Siliziums 0.3 wt % beträgt; beträgt der Prozentsatz des eingeschlossenen Mangans 0.75 wt %, der Prozentsatz des eingeschlossenen Kohlenstoffes 2.44 wt %, der Prozentsatz des eingeschlossenen Phosphors 0.03 wt %, der Prozentsatz des eingeschlossenen Schwefels 0.03 wt %; der Prozentsatz des eingeschlossenen Chroms 6.0 wt %; der Prozentsatz des eingeschlossenen Molybdäns 3.4 wt %; der Prozentsatz des eingeschlossenen Wolframs 1.6 wt %; der Prozentsatz des eingeschlossenen Niobiums 1.1 wt %; der Prozentsatz des eingeschlossenen Vanadiums 6.8 wt %; der Prozentsatz des eingeschlossenen Stickstoffes 0.08 wt %; der Prozentsatz von anderen eingeschlossenen Metallen und Verunreinigungen werden auf unterhalb von 1 wt % gehalten. Die Legierung mit einer hohen Festigkeit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozentsatz des eingeschlossenen Sauerstoffes in den anderen Komponenten und Verunreinigungen weniger als 0.009 wt % beträgt.






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