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Verfahren zur in ihrer Wirkung dem Härten gleichkommenden Wärmebehandlung von kupfer- haltigen Bau-und Eonstruktionsstählen.
Um bei den üblichen Bau-und Konstruktionsstählen ein Verhältnis von Streckgrenze zu Festigkeit von mehr als 70% zu erzielen, war es bisher erforderlich, diese Stähle einer Vergütung zu unterwerfen. Zur Durchführung der Vergütung war ein Erhitzen über den oberen Umwandlungspunkt (arc3) mit nachfolgendem Abkühlen von einer Temperatur oberhalb dieses Punktes und ein Anlassen auf Temperaturen unterhalb Aci erforderlich. Es ist auch bekannt, Stahl mit 0'5-5% Kupfer in der Weise zu vergüten, dass er auf etwa 850 C erhitzt und nach dem Abkühlen auf 500-550 C angelassen wird. Durch diese Behandlung werden zwar die Streckgrenze und Festigkeit des Stahles erhöht, doch vergrössern sich auch Dehnung und Einschnürung.
Die Erfindung bezieht sich nun auf eine in ihrer Wirkung dem Härten gleichkommenden Wärmebehandlung, bei der der Stahl lediglich angelassen wird, so dass eine besondere Erhitzung mit oder ohne Abschreckungen in Fortfall kommt. Der hiedurch bedingte wirtschaftliche Vorteil liegt auf der Hand.
Das Verfahren stützt sich auf die Erkenntnis, dass bei Stählen mit über 0'6% Kupfer und einem Kohlenstoffgehalt bis zu 0'5% eine Anlasshärtung eintritt, die sich durch eine Erhöhung der Streckgrenze und Festigkeit und durch Abnahme von Dehnung, Einschnürung und Kerbzähigkeit kennzeichnet.
Die Erhöhung der Streckgrenze ist dabei eine stärkere als die der Festigkeit, so dass das Verhältnis von Streckgrenze zu Festigkeit 70-80% erreicht.
Die günstigste Anlasstemperatur richtet sich nach der chemischen Zusammensetzung des Stahles, liegt aber stets unterhalb Aoi (untere Grenze etwa bei 4000C). Die erforderliche Anlassdauer zur Erreichung der maximalen Festigkeitssteigerung hängt von der Temperatur ab und beträgt mindestens 60 Minuten.
Die Anlassdauer wird in der Regel so gewählt, dass das Maximum der Festigkeitssteigerung erreicht wird, doch schliesst das Verfahren auch Ausführungsformen in sich, die diese Bedingung nicht erfüllen. Die Abkühlung erfolgt an der Luft. Die Überschreitung der Anlasszeit hat dabei keine nachteiligen Folgen.
Dieses Verfahren gestattet, die Streckgrenze des Kupferstahles um über 50%, die Festigkeit um über 20% zu steigern. Die starke Abnahme der Kerbzähigkeit, die eine praktische Anwendung des Verfahrens in manchen Fällen ausschliessen würde, kann dadurch vermieden werden, dass die Endverformung bei Temperaturen von 900-800 C stattfindet, worauf das Arbeitsgut nach Abkühlung an der Luft in der angegebenen Weise angelassen wird.
Die Vorteile des vorliegenden Verfahrens seien z. B. bei einem Stahl mit 0'08% C, 0-41% Mn, 0-017% P, 0-014% S, 0-05% Si und 1 01% Cu gezeigt.
Aus dem gegossenen Block wurde Universaleisen ausgewalzt mit der Abmessung 300 X 20 mm.
Es ergaben sich folgende Festigkeitseigenschaften :
EMI1.1
<tb>
<tb> Normal <SEP> gewalzt, <SEP> an <SEP> der <SEP> Luft <SEP> ab-Normal <SEP> gewalzt, <SEP> an <SEP> der <SEP> Luft <SEP> Walzentemperatur <SEP> 820 <SEP> 0 <SEP> C, <SEP> an <SEP> der
<tb> gekühlt <SEP> : <SEP> abgekühlt, <SEP> auf <SEP> 6000 <SEP> C <SEP> an- <SEP> Luft <SEP> abgekühlt, <SEP> auf <SEP> 6000 <SEP> C <SEP> angelassen <SEP> :
<SEP> gelassen <SEP> :
<tb> Streckgrenze......... <SEP> 26-1 <SEP> k/m................. <SEP> 46-0 <SEP> kg/mm................ <SEP> 46'2 <SEP> kg/mm2
<tb> Festigkeit <SEP> 43-0 <SEP> kg/mm2 <SEP> 57*6 <SEP> Itg/mm2 <SEP> 59-2 <SEP> kglmm2
<tb> Dehnung <SEP> 22#6% <SEP> ................. <SEP> 15#6% <SEP> ................ <SEP> 17#5 <SEP> %
<tb> Einschnürung........ <SEP> 60'0 <SEP> % <SEP> ................. <SEP> 57#0% <SEP> ................ <SEP> 60#05%
<tb> Kerbzähigkeit........ <SEP> 23-0 <SEP> kg/cm2 <SEP> ................. <SEP> 4#0kg/cm2 <SEP> ................ <SEP> 22#4 <SEP> kg/cm2.
<tb>
Erwähnt sei noch, dass durch Abschrecken bei 930 C in Wasser nur eine Streckgrenze von 37'5 kg/mm2 und eine Festigkeit von 46 kgjmm2 erreicht wurde.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur in ihrer Wirkung dem Härten gleichkommenden Wärmebehandlung von kupferhaltigen Bau-und Konstruktionsstählen mit mehr als 0'6 % Kupfer und einem Kohlenstoffgehalt bis zu 0'5 %, dadurch gekennzeichnet, dass die Stähle ohne vorausgehende Vergütung bei einer Temperatur unterhalb Acl so lange angelassen werden, bis die Erhöhung der Streckgrenze und Festigkeit erreicht ist, während Dehnung und Einschnürung entsprechend der Festigkeitssteigerung abnehmen.
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