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Herstellung von Gegenständen, die einer Bearbeitung durch spanabhebende Werkzeuge oder durch
Schleifen u. dgl. bedürfen.
Die Erfindung betrifft die Verwendung austenitischer Manganstähle mit 17-35% Mangan und bis zu 1% Kohlenstoff, zweckmässig etwa 0'5%, für Gegenstände, die einer Bearbeitung durch spanab- hebende Werkzeuge (Drehen, Bohren, Hobeln, Sägen, Meisseln usw. ) oder durch Schleifen u. dgl. bedürfen.
Austenitisch Manganstähle sind an sich bekannt. Infolge ihrer hohen Zähigkeit, Verschleiss- festigkeit und Unmagnetisierbarkeit eignen sie sich insbesondere für Gegenstände, die einen hohen Widerstand gegen Abnutzung erfordern oder unmagnetisch sein sollen. Diesen Stählen stünde somit eine ausgedehnte Anwendungsmöglichkeit offen. Den bisher zur praktischen Verwertung gelangten austenitischen Manganstählen mit 9-16% Mangan und über 1% Kohlenstoff haftet jedoch der charakteristische Mangel an, dass sie sich nicht oder nur sehr unwirtschaftlich bearbeiten lassen. Infolge ihrer schlechten Bearbeitbarkeit, selbst mit Werkzeugen aus Schnelldrehstahl, behilft man sich in jüngerer Zeit mit Werkzeugen aus Hartmetallegierungen so gut als möglich.
Es hat daher auch nicht an Vorschlägen gefehlt, eine gute Bearbeitbarkeit dieser austenitischen Manganstähle durch Wärmebehandlungen herbeizuführen, jedoch ohne nennenswerten Erfolg. Man ist schliesslich so weit gegangen, diese Manganstähle bzw. die daraus hergestellten Gegenstände bis etwa 400 C zu erhitzen, um sie im erhitzten Zustand leichter bearbeiten zu können, was jedoch ebenfalls umständlich und unwirtschaftlich ist. Das Anwendungsgebiet der bisher verwendeten austenitischen Manganstähle blieb daher seit Jahrzehnten auf solche Gegenstände beschränkt, die nur eine geringfügige Bearbeitung durch spanabhebende Werkzeuge oder durch Schleifen erfordern. Daher verwendete man bisher für Gegenstände, die Unmagnetisierbarkeit erfordern und in der Regel einer Bearbeitung bedürfen, die teuren austenitischen Nickelstähle, Chromnickelstähle u. dgl.
Versuche haben nun ergeben, dass austenitisch Manganstähle mit 17-35% Mangan und bis zu 1% Kohlenstoff, sowohl im gegossenen, als auch im geschmiedeten oder gewalzten Zustand, ohne einer Wärmebehandlung unterzogen worden zu sein, gute Bearbeitbarkeit aufweisen. Es konnten z.
B. folgende dieser austenitischen Manganstähle ohne weiteres mit Werkzeugen aus Schnelldrehstahl, ja sogar mit Werkzeugen aus Werkzeugstahl bearbeitet werden :
EMI1.1
<tb>
<tb> 0. <SEP> 44% <SEP> C <SEP> 17. <SEP> 64% <SEP> Mn
<tb> 0. <SEP> 26% <SEP> C <SEP> 20. <SEP> 30% <SEP> Mn
<tb> 0. <SEP> 86% <SEP> C <SEP> 20. <SEP> 74% <SEP> Mn
<tb> 0. <SEP> 36% <SEP> C <SEP> 23. <SEP> 40% <SEP> Mn
<tb> 0. <SEP> 44% <SEP> C <SEP> 26. <SEP> 42% <SEP> Mn
<tb> 0. <SEP> 79% <SEP> C <SEP> 28. <SEP> 08% <SEP> Mn
<tb> 0. <SEP> 51% <SEP> C <SEP> 31. <SEP> 53% <SEP> Mn
<tb>
Da die Bearbeitbarkeit dieser Manganstähle insbesondere bei geringem Kohlenstoffgehalt besser ist, so ist ein möglichst unter 1% liegender Kohlenstoffgehalt, aus betriebstechnischen Gründen daher ein solcher von etwa 0-5% vorzuziehen.
Die Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung und die Unmagnetisierbarkeit sind bei diesen austenitischen Manganstählen wie bei den bisher verwendeten vorhanden. Obzwar bei den gegenständlichen Manganstählen eine Wärmebehandlung zwecks Erreichung der Bearbeitbarkeit weder notwendig noch von nennenswertem Erfolg ist, kann ein Abschrecken dieser Stähle von etwa 970-1000 C angewendet
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werden, z. B. um die Gleichmässigkeit des Kornes zu fördern, die Qualitätseigenschaften zu variieren u. dgl. Diese Manganstähle haben jedoch überdies den Vorteil, dass sie bei ihrer Erhitzung auf eine beliebig hohe Temperatur kein Karbid ausscheiden und daher jene Nachteile nicht aufweisen, die bei den bisher verwendeten austenitischen Manganstählen'auf die Entstehung freien Karbides zurückzuführen sind.
Sie eignen sieh daher auch für Gegenstände, die trotz Einwirkung beliebiger höherer oder niederer Temperaturen karbidfreies austenitisches Gefüge besitzen sollen. Die übliche Art der Zementierung ist auf die gegenständlichen Manganstähle ebenfalls anwendbar, z. B. um ihren Widerstand gegen Ritzwirkungen zu erhöhen.
Obschon einzelne dieser austenitischen Manganstähle längst untersucht und druckschriftlich beschrieben worden sind, haben sie eine praktische Verwertung für bearbeitete Gegenstände nicht gefunden, weil eben bisher nicht erkannt war, dass sie wirtschaftlich bearbeitbar sind. Durch diese Erkenntnis ergibt sich daher der wesentliche technische Fortschritt, der in der Herstellung bearbeiteter Gegenstände aus bestimmten Manganstählen auf wirtschaftliche Art liegt.
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Manufacture of objects that require machining by cutting tools or by
Grinding u. like. need.
The invention relates to the use of austenitic manganese steels with 17-35% manganese and up to 1% carbon, expediently about 0.5%, for objects that can be processed by cutting tools (turning, drilling, planing, saws, chisels, etc. ) or by grinding u. like. need.
Austenitic manganese steels are known per se. As a result of their high toughness, wear resistance and non-magnetizability, they are particularly suitable for objects that require high resistance to wear or that should be non-magnetic. These steels would therefore have a wide range of possible uses. However, the austenitic manganese steels with 9-16% manganese and over 1% carbon that have been used in practice so far have the characteristic defect that they cannot be machined or can only be machined very uneconomically. As a result of their poor machinability, even with tools made of high-speed steel, tools made of hard metal alloys have been used as much as possible in recent times.
There has therefore also been no lack of proposals to bring about good machinability of these austenitic manganese steels by heat treatments, but without any notable success. In the end, it has gone so far as to heat these manganese steels or the objects made from them to around 400 ° C. in order to be able to process them more easily when they are heated, which, however, is also laborious and uneconomical. The field of application of the austenitic manganese steels used up to now has therefore been limited for decades to objects that require only minor machining by cutting tools or by grinding. Therefore, one used so far for objects that require non-magnetizability and usually require machining, the expensive austenitic nickel steels, chrome-nickel steels and the like. like
Tests have now shown that austenitic manganese steels with 17-35% manganese and up to 1% carbon, both in the cast, as well as forged or rolled state, without having been subjected to a heat treatment, have good machinability. It could e.g.
B. The following of these austenitic manganese steels can easily be machined with tools made of high-speed steel, even with tools made of tool steel:
EMI1.1
<tb>
<tb> 0. <SEP> 44% <SEP> C <SEP> 17. <SEP> 64% <SEP> Mn
<tb> 0. <SEP> 26% <SEP> C <SEP> 20. <SEP> 30% <SEP> Mn
<tb> 0. <SEP> 86% <SEP> C <SEP> 20. <SEP> 74% <SEP> Mn
<tb> 0. <SEP> 36% <SEP> C <SEP> 23. <SEP> 40% <SEP> Mn
<tb> 0. <SEP> 44% <SEP> C <SEP> 26. <SEP> 42% <SEP> Mn
<tb> 0. <SEP> 79% <SEP> C <SEP> 28. <SEP> 08% <SEP> Mn
<tb> 0. <SEP> 51% <SEP> C <SEP> 31. <SEP> 53% <SEP> Mn
<tb>
Since the machinability of these manganese steels is better, especially with a low carbon content, a carbon content of less than 1% is preferable, for operational reasons a carbon content of around 0-5% is preferable.
The resistance to wear and tear and the non-magnetizability are present in these austenitic manganese steels as in those previously used. Although a heat treatment for the manganese steels in question is neither necessary nor of any noteworthy success in order to achieve machinability, these steels can be quenched at about 970-1000 C
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be e.g. B. to promote the uniformity of the grain, to vary the quality properties u. However, these manganese steels also have the advantage that they do not precipitate any carbide when heated to any high temperature and therefore do not have the disadvantages that can be attributed to the formation of free carbide in the previously used austenitic manganese steels.
They are therefore also suitable for objects that should have a carbide-free austenitic structure despite the effects of any higher or lower temperatures. The usual type of cementation is also applicable to the manganese steels in question, e.g. B. to increase their resistance to scratching effects.
Although some of these austenitic manganese steels have long been investigated and described in print, they have not found a practical use for machined objects because it was not recognized until now that they can be machined economically. This knowledge therefore results in the essential technical progress that lies in the production of machined objects from certain manganese steels in an economical way.