ACIER A COUPE RAPIDE

HIGH-SPEED STEEL

Abrégé français

La présente invention a pour objet un acier obtenu par la métallurgie d'une
poudre pré-alliée de haute pureté, agglomérée, densifiée. Selon l'invention
l'acier a la composition pondérale suivante: Manganèse < 1%, Silicium < 1%;
Chrome 4,50-6,45 %, Molybdène 4-6 %, Vanadium 6,10-6,50 %, Tungstène 18,20-
18,70 %, soufre 0,020 %, Phosphore 0,030 %, Oxygène 100 ppm, Cobalt 5-7 %,
Azote 0,050-0,080 %, Aluminium 0,020 %, Carbone 1,80-1,95 %. Le complément
étant du fer plus les impuretés caractéristiques de la pratique de la
fabrication de l'acier, ledit acier ayant une dispersion essentiellement de
carbures du type MC de Vanadium.

Abrégé anglais

A steel produced by densified and agglomerated high-purity pre-alloyed powder metallurgy is disclosed. The steel comprises < 1 wt.% of manganese, < 1 wt.% of silicon, 4.50-6.45 wt.% of chromium, 4-6 wt.% of molybdenum, 6.10-6.50 wt.% of vanadium, 18.20-18.70 wt.% of tungsten, ?0.020 of sulphur, ?0.030 of phosphorus, ?100 ppm of oxygen, 5-7 wt.% of cobalt, 0.050-0.080 wt.% of nitrogen, ?0.020 of aluminium and 1.80-1.95 wt.% of carbon. The balance is iron plus the typical impurities arising during steel production. Said steel has a dispersion essentially consisting of carbides such as vanadium MC.

Revendications

Revendications

1. Acier obtenu par la métallurgie des poudres, formée
à partir d'une poudre pré-alliée de haute pureté,
agglomérée, densifiée,
caractérisé en ce que l'acier a la composition
pondérale suivante :
Manganèse <1%
Siliciem <1%
Chrome 4,50 - 6,45%
Molybdène 4 - 6%
Vanadium 6,10 - 6,50%
Tungstène 18,20 - 18,70%
Soufre ~ 0,020%
Phosphore ~ 0,030%
Oxygène ~ 100ppm
Cobalt 5 - 7%
Azote 0,050 - 0,080%
Aluminium ~ 0,020 %
Carbone 1,80 - 1,95%
Le complément étant du fer plus les impuretés
caractéristiques de la pratique de la fabrication de
l'acier, ledit acier ayant une dispersion
essentiellement de carbures du type MC de vanadium.

2. Acier selon la revendication 1,
caractérisé en ce que l'alliage a la composition
générale suivante :
Manganèse 0,20 - 0,40 %
Silicium 0,20 - 0,40 %
Chrome 4,50 - 5 %
Molybdène 4,50 - 5 %
Vanadium 6,10 - 6,50 %
Tungstène 18,20 - 18,70%





Soufre ~ 0,015%
Phosphore ~ 0,020%
Oxygène < 100ppm
Cobalt 5,40 - 6,20 %
Azote 0,050 - 0,080%
Aluminium < 0,015 %
Carbone 1,83 - 1,90%

Description

CA 02230718 1998-03-17

W O g8/03692 PCTrFR97/01328



ACIER A COUPE RAPIDE

Comme les industries de l'aviation, de l'armement et
les industries associées usinent des matériaux ayant
une résistance mécanique toujours plus grande, il est
évident ~u'on a besoin d'un acier à coupe rapide très
dur qui, par la métallurgie des poudre~, pos~ède une
ténacité élevée en offrant une résistance des arêtes
de coupe positive de tr~s haut niveau.

La présente invention a pour ~ut de réaliser un acier
à coupe rapide élaboré en partant de la métallurgie
des poudres, extr~ment dur, qui présente une dureté
Rockwell à l'échelle "C" entre 68 et 70 Rc.

Cet acier, obtenu à partir d'une poudre pré-alliée,
agglomérée, est caractérisé en ce que l'alliage a la
composition suivant~ :
Pourcentages en valeur pondérale
Fourchette préférée Fourchette large
Manganèse 0,20-0,40 < 1%
Silicium 0,20-0,40 < 1%
Chrome 4,50-5 4,50-6,45
Molybdène 4,50-5 4-6%




FE~ILLEIDE REMPLACE''-'lT(~EGLE26)

CA 022307l8 l998-03-l7

W O 98/03692 2 PCT~FR97/01328


Vanadium 6,10 - 6,S0 6,10 - 6,50
Tungst~ne 18,20 - 18,70 18,20 - 18,70
Soufre ~ 0,01S~ ~ 0,020
Phosphore ~ 0,020- ~ 0,~30-
Oxyqène ~ 100ppm 100ppm
Cobalt S,40 - 6,20 ~ 5 - 7
Azote 0,050 - 0,080 ~ 0,050 - 0,080
Alumi~ium ~ 0,015~ ~ 0,020
Carbone 1,~3 - 1,90~ 1,80 - 1,95~

Le complément étant du fer plu9 les impuretés
caracteristiques de la pratlque de la fabrication du
m~tal, ledit acier ayant une dispersion e~sentiellement
compos~e de carbures du type MC de vanadium. L'acier
selon la présente invention présente une ténacit~
remarquable, due en grande partie ~ une répartition
de carbures primairefi remarquable, associéc ~ unc
très bonne dureté à chaud. En plus de la dureté, de
la dureté à chaud, de la r~sistance à l'usurc, d~unc
t~nacité exceptionnelle la famille d'aciers de la
présente ln~entlon offre une nptl~ude p~rt~culière
la mise en forme d'outil- : usinabilité,
trempabilit~, moulabllit~.
La relation stoechio~btrique pour la formation du
carbure de vanadium (type MC cubique ~ face centrée)
est de 1~ de vanadium pour 0,020~ de carbone. La tcneur
en carbone de l'acier ert ~quilibrée avec ses teneurs
en vanadium, en chro~e, en molybd~ne et en tunqstène
pour fournir suffisamment de carbone et permettre ainsi
d'être traitke therm~quement de fa~on ~ obtenir une
dureté 66Hrc.
L'acier, pour outi~ de mi-e en for~e, selon
l'invention présente une combinaison de qualit&s :
résistance ~ l'usure, dureté à chaud, caractérisée
par l'essai de capacité de coupe Mathon, ténaclt~ qui
ne pouvait etre obtenue ju~qu'~ présent.

CA 02230718 1998-03-17

W 098103692 PCT/F~97/01328


La ténacit~ est déterminée par une mesure suivant
l'essai Charpy d~igné dans la norme ASTM-23-92 et
23-93. Une éprouvette de référence 10xl0x55mm est
traitée à 1.160~c,arrêt à l'huile ou arrêt isotherme
à 560~C suivi de trois revenus de une heure à 560~C;
elle présente alors une ténacit~ supérieure à 40 J/cml.
La capacité de coupe est caractérisée par l'essai
MATHON (défini dans la nonme AFN~R A.03.654).