AT134611B - Verfahren zur Herstellung von Radreifen oder sonstigen Gegenständen, bei denen es auf hohe Verschleißfestigkeit ankommt. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von Radreifen oder sonstigen Gegenständen, bei denen es auf hohe   Verschleissfestigkeit   ankommt. 



   Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Radreifen oder sonstigen Gegenständen, bei denen es auf hohe   Verschleissfestigkeit   ankommt, aus einem eutektoiden Stahl. Kohlenstoffstähle, die eutektoid sind und Mangan als Doppelkarbidbildner in einer Menge enthalten, die ausreicht, um den Kohlenstoffgehalt bei rein lamellarperlitischem Gefüge erheblich unter   0'9 % zu senken,   besitzen bekanntlich eine   Verschleissfestigkeit,   die über diejenige nicht nur vergüteter Stähle, sondern auch eutektoider Stähle mit   0'9%   Kohlenstoff   beträchtlich   hinausgeht. 



   Es wurde bereits erkannt, dass allgemein für den   Verschleisswiderstand lamellarperlitisehen eutek-   toiden Stahles der Gehalt der Zementitlamellen des Perlits an Doppelkarbidbildnern ausschlaggebend ist und dass das als Doppelkarbidbildner verwendete Mangan ganz oder teilweise durch Chrom,   Molybdän,   Wolfram oder Vanadium, einzeln oder nebeneinander, mit gutem Erfolg ersetzt werden kann.

   Die Menge der an der Stelle des Mangans oder neben ihm zugesetzten andern Metalle wird so geregelt, dass bei einem Kohlenstoffgehalt des eutektoiden Stahles zwischen   0'65   und   0'78%   beispielsweise der Mangangehalt zwischen   0'40   und   0'85%, der Chromgehalt zwischen 0'30   und   0'80%, der   Wolframgehalt zwischen   0-35   und 0'70%, der   Molybdängehalt zwischen 0'22   und   0'65%   und der Vanadingehalt zwischen   0#18   und   0-60%   liegt. 



   Bei weiteren Versuchen wurde   überraschenderweise   gefunden, dass der bereits an sich hohe Ver-   sehleisswiderstand   der die oben genannten Doppelkarbidbildner enthaltenden eutektoiden Stähle durch Steigerung des Siliziumgehaltes einer weiteren Erhöhung fähig ist. Die Siliziumgehalte der bisher hergestellten   verschleissfesten   eutektoiden Stähle lagen in den für ausschliesslich mit Silizium beruhigte 
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 des Siliziumgehaltes, beispielsweise um wenig mehr als   0'05%,   tritt eine unerwartet starke Zunahme des   Verschleisswiderstandes auf.   Diese Steigerung des Verschleisswiderstandes lässt sich durch weiteren Siliziumzusatz noch erhöhen. Dementsprechend wird gemäss der Erfindung von einem zwischen 0'35 und   0#80% liegenden Siliziumgehalt Gebrauch gemacht.

   Auch   hier ist das Vorhandensein eines rein lamellarperlitischen Gefüges wesentlich für den Erfolg, denn bekanntlich braucht ein eutektoider Stahl durchaus nicht nach der Abkühlung einen lamellaren Gefügeaufbau aufzuweisen. Die neben Mangan noch Chrom, Wolfram, Molybdän und Vanadium enthaltenden Stähle neigen vielmehr dazu, bei normaler   Abkühlung   sorbitischen Perlit zu bilden. 



   Nachstehend sind einige Beispiele für   Stahlznsammensetzungen gemäss der Erfindung angegeben   : 
 EMI1.2 
 
<tb> 
<tb> C <SEP> Mn <SEP> Si <SEP> Cr <SEP> W <SEP> Mo <SEP> Va
<tb> @ <SEP> @ <SEP> @ <SEP> @ <SEP> @ <SEP> 0 <SEP> 0'
<tb> @ <SEP> @ <SEP> @ <SEP> @ <SEP> @ <SEP> @ <SEP> @
<tb> 1. <SEP> 0-70 <SEP> 0-51 <SEP> 0-78 <SEP> 0-49
<tb> 2. <SEP> 0-69 <SEP> 0-59 <SEP> 046 <SEP> 041
<tb> 3. <SEP> 0-71 <SEP> 0-56 <SEP> 0-51 <SEP> 0-35
<tb> 4. <SEP> 0-75 <SEP> 045 <SEP> 0-54 <SEP> 0-34
<tb> 
 

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 EMI2.1 
 Umdrehungszahl je   Minute.........................................   425   Schlupf .......................................................... -1%   Härte der Gegenscheibe ........................................... 500 Anzahl Umdrehungen ...............................................

   250.000 Chem. Zusammensetzung : 
 EMI2.2 
 
<tb> 
<tb> C <SEP> Mn <SEP> Cr <SEP> Si <SEP> Verschleiss <SEP> 
<tb> 0'0'0/%
<tb> /0 <SEP> 10 <SEP> 10
<tb> 0-67 <SEP> 0'58 <SEP> 0'78 <SEP> 0'26 <SEP> 435
<tb> 0-70 <SEP> 0-58 <SEP> 0-43 <SEP> 0-30 <SEP> 365
<tb> 0-72 <SEP> 0-56 <SEP> 0-45 <SEP> 0'38 <SEP> 230
<tb> 0-69 <SEP> 0-54 <SEP> 0'47 <SEP> 0'44 <SEP> 190
<tb> 0-70 <SEP> 0-51 <SEP> 0-49 <SEP> 0-78 <SEP> 140
<tb> 
 Die angestellten Versuche haben gezeigt, dass bei   Überschreitung   der normalen oberen Grenze des 
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   verschleissfesten   Stählen in den günstigsten Fällen zu erreichenden Minimums, das 300 mg beträgt, liegt. 



   Dass das Silizium bei eutektoiden Stählen mit gewissen Kohlenstoffgehalten, auf die noch näher eingegangen wird, in Verbindung mit Doppelkarbidbildnern einen besonders hohen   Verschleisswider-   stand bewirkt, war bisher nicht bekannt. Die günstige Wirkung höherer   Siliziumzusätze   auf den Verschleisswiderstand doppelkarbidhaltigen lamellarperlitischen eutektoiden Stahles muss wohl auf die Änderung der Zusammensetzung der Zementitlamellen   zurückzuführen   sein. Bekanntlich geht ja das Silizium im Stahl teilweise in die Zementitlamellen des Perlits. Höhere Siliziumgehalte setzen demnach auch den Kohlenstoffgehalt des Perlits herunter. Ob sich das Silizium im Zementit als   Eisensilizid oder     Siliziumkarbid   oder als Doppel- bzw.

   Mehrstoffkarbid befindet, ist nicht eindeutig festgestellt. Tatsache ist jedenfalls, dass sieh bei allen   Versuchsschmelzen   mit steigendem Siliziumgehalt eine wachsende   Vcr-     sehleissfestigkeit   ergeben hat. Die obere Grenze für den Siliziumzusatz ist   zahlenmässig     kaum anzugeben.   



  Sie wird bestimmt einerseits durch die   Aufnahmefähigkeit   des Zementits für Silizium und anderseits durch den bei hohen Siliziumgehalten und geringen Abkühlungsgesehwindigkeiten eintretenden Zerfall des Zementits zu Kohlenstoff (Graphit, Temperkohle) und Ferrit. Für die Herstellung von Radreifen, Schienen, Zahnrädern, Spindeln usw. haben sich Siliziumgehalte von   0#35-0#80% als günstig erwiesen.   



  In diesem Zusammenhang haben die Versuche ergeben, dass mit steigendem Siliziumgehalt der Kohlenstoffgehalt bis zu   0#65% gesenkt   werden kann, wobei naturgemäss die Gehalte an   Doppelkarbidbildnern,   wie Mangan, Chrom, Wolfram,   Molybdän,   Vanadium, so abzustimmen sind, dass jeweils ein   eutektoidcr   Stahl erreicht wird. 



   Beispiel : Nach dem   Windfrisch-oder Herdfrischverfahren bzw.   im Elektroofen wird ein Stahl erschmolzen, dessen Kohlenstoffgehalt zwischen 0-65 und   0'78 % liegt. Zu   dem flüssigen Bad wird nach der Desoxydation im Ofen oder in der Pfanne Ferromangan, Ferrochrom, Ferrowolfram oder Ferrovanadium in solchen Mengen zugegeben, dass nach der zuletzt erfolgenden Zugabe von Ferrosilizium, die so zu bemessen ist, dass der Siliziumgehalt im fertigen Stahl 0'35-0'80% beträgt, ein   eutektoider   Stahl erzielt wird. Darauf wird der Stahl im üblichen Warmformgebungsprozess zu den jeweils in Frage 
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 stellung auf einfache Weise durch Einsetzen in einen erkaltenden Ofen, Abdecken oder Zusammenpacken in Stapeln usw. so geregelt, dass der fertige Gegenstand ein rein lamellarperlitisches Gefüge besitzt.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung von Radreifen oder sonstigen Gegenständen, bei denen es auf hohe Ver- schleissfestigkeit ankommt, aus einem eutektoiden Stahl, der bei einem Kohlenstoffgehalt von 0'65-0-78% Doppelkarbidbildner, wie Mangan, Chrom, Wolfram, Molybdän und Vanadium, einzeln oder nebeneinander, enthält, wobei die Abkühlung nach abgeschlossener Warmformgebung so geregelt wird. dass EMI2.5