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.