AT153170B - Verwendung von nichthärtbaren Stahllegierungen als Schweißstäbe für die Herstellung von festen, zähen und duktilen Schweißverbindungen. - Google Patents

Description

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  Verwendung von   nichthärtbaren   Stahllegierungen als   Schweissstäbe   für die Herstellung von festen, zähen und duktilen Schweissverbindungen. 
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 für die Herstellung von festen, zähen und duktilen   Schweissverbindungen.   



   Stähle, welche etwa 2-16% Chrom und Kohlenstoff bis zu etwa 0'5% enthalten und in welchen das Eisen sich in ferritisehem Zustand befindet, härten beim Abschrecken oder Luftkiihlen ; dies kann jedoch im wesentlichen dadurch beseitigt werden, dass man den Stählen zirka das   Acht-bis Dreissigfache   des Kohlenstoffgehaltes an Niob zusetzt. Ferritische, etwa   16-30%   Chrom und bis zu etwa 0'5% Kohlenstoff enthaltende Stähle sind bei allen Wärmebehandlungen verhältnismässig hart und beim langsamen Abkühlen von erhöhten Temperaturen ziemlich spröde und können nur dadurch vollständig angelassen werden, dass man sie während mehrerer Stunden auf erhöhten Temperaturen hält und sodann rasch abkühlt.

   Auch diese höheren Chromstähle können durch Zusatz von Niob in Mengen zwischen zirka dem   Acht-bis Dreissigfachen   des Kohlenstoffgehaltes weicher gemacht und rascher angelassen werden. 



   Die oben beschriebenen Chrom-Niob-Stähle verlieren beim Erhitzen auf höhere Temperaturen, wie sie beispielsweise beim Schweissen auftreten, einen beträchtlichen Teil der Dehnung-und Zähigkeitseigenschaft der mechanisch bearbeiteten Stähle gleicher Zusammensetzung. Diese Erscheinung hängt offenbar mit der Zunahme der Korngrösse bei hohen Temperaturen zusammen, jedoch versagen manche der bekannten Hilfsmittel zur Verringerung der mittleren Korngrösse, wenn man die Dehnung und Zähigkeit der   Chrom-Niob-Stähle   bei erhöhten Temperaturen zu verbessern sucht. So wird durch den Zusatz von etwa 1% Nickel oder Kupfer wohl die Korngrösse der   Chrom-Niob-Stähle   weitgehend verfeinert, jedoch gleichzeitig die Weichheit und Duktilität zerstört. 



   Die Verwendung von den Angriffen von reduzierenden Gasen widerstehenden Stahllegierungen 
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 stoffgehaltes, als Schweissstäbe für die Herstellung von festen, zähen und duktilen   Schweissverbindungen   zwischen ferritischen   Chrom-(2-30%)-Kohlenstoff-(bis 0#5%)-Stählen,   die vorzugsweise überdies Titan 
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 verwendet. 



   Die vorliegende Erfindung stützt sich auf die Erkenntnis, dass geeignete Zusätze von Wolfram oder Molybdän oder beider in erheblichem Masse die Kornstruktur solcher niobhaltiger Stähle verfeinern, ohne deren Härte wesentlich zu erhöhen oder deren Zähigkeit zu zerstören. Um wesentliche Wirkungen zu erreichen, sind mindestens etwa 0'5% Wolfram erforderlich, während mehr als etwa   2'5%   dieses Elementes die Zähigkeit des Stahles zerstört. Der bevorzugte Wolframgehalt liegt zwischen etwa 1% und   1'5%.   Falls das Wolfram durch Molybdän ersetzt wird, soll es 2% nicht übersteigen. 



   Die Notwendigkeit, den Gehalt an Wolfram oder Molybdän in solchen Stählen zu   beschränken,   wird aus der nachstehenden Tabelle   A   ersichtlich, welche die Stossfestigkeiten von einigen Stählen in gewalztem und wärmebehandeltem (vollständig weichgemachte) Zustand angibt. 

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  Tabelle <SEP> A.
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  Zusammensetzung <SEP> IzoStossfestigkeit <SEP>   <SEP> Härte
<tb> %Cr <SEP> %C <SEP> %Nb <SEP> %W <SEP> Ft-lbs. <SEP> nach <SEP> Brinell
<tb> 5#62 <SEP> 0#69 <SEP> 1#04 <SEP> - <SEP> 105 <SEP> 143
<tb> 6-43 <SEP> 0-06 <SEP> 1-29 <SEP> 0-67 <SEP> 92 <SEP> 156
<tb> 6-40-0-10 <SEP> 1-07 <SEP> 1-18 <SEP> 103 <SEP> 143
<tb> 6-68 <SEP> 0-06'1-19'1-98--36 <SEP> 156
<tb> 6-56 <SEP> 0-06 <SEP> 1'19 <SEP> 3'42 <SEP> - <SEP> 3 <SEP> 159
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Die günstigen Wirkungen geeigneter Zusätze von Wolfram auf die schweisstechnischen Eigenschaften werden durch die Angaben der nachstehenden Tabelle B veranschaulicht.

   Diese Angaben wurden erzielt beim Verschweissen der Kanten von Stahlplatten von   3-18 mm   Dicke, Wegschleifen des überschüssigen Füllmetalls, welches über die Oberflächen der Platten hervorstand, Abschneiden eines Streifens von etwa   203'2 mm   Länge und   50#8   mm Breite, bei welchem sich die Schweissnaht etwa in der Mitte des Streifens befand und quer zur längeren Achse desselben verlief. Einspannen des einen Streifendendes in einen schweren Schraubstock, Biegen des Streifens durch Hammerschläge auf das freie Streifenende so lange, bis die Schweissnaht gerade zu reissen begann und dann Messen des ungefähren Biegewinkels.

   In Tabelle B sind die Biegewinkel in der   mit"Biegeproben"überschriebenen   Spalte angegeben ; unter A erscheinen diejenigen Winkel, welche bei den lediglich geschweissten, jedoch nicht weiter wärmebehandelten Proben erhalten wurden, während unter B die Biegewinkel verzeichnet sind, welche mit Proben erhalten wurden, die nach dem Schweissen während 1-3 Minuten auf etwa 900  C (mit dem   Schweissbrenner)   erhitzt und dann an der Luft abgekühlt worden waren. 
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  Tabelle <SEP> B.
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  Zusammensetzung <SEP> des <SEP> Schweissstabes <SEP> Zusammensetzung <SEP> des <SEP> Bleches <SEP> Biegeproben
<tb> %Cr <SEP> %C <SEP> %Nb <SEP> %W <SEP> %Cr <SEP> %C <SEP> %Ti <SEP> A <SEP> B
<tb> 6-34 <SEP> 0-07 <SEP> 1-55-5-93 <SEP> 0-12 <SEP> 0-90 <SEP> 90  <SEP> 160 
<tb> 6-52 <SEP> 0-06 <SEP> 1-65 <SEP> 1#55 <SEP> 5#95 <SEP> 0#12 <SEP> 0#80 <SEP> 160  <SEP> 180 *)
<tb> 13-19 <SEP> 0-07 <SEP> 2-17-13-35 <SEP> 0-11 <SEP> 0-85 <SEP> 85  <SEP> 150 
<tb> 13-24 <SEP> 0#09 <SEP> 1#66 <SEP> 1#01 <SEP> 13#35 <SEP> 0#11 <SEP> 0#85 <SEP> 180  <SEP> 180 *)
<tb> 25#40 <SEP> 0#10 <SEP> 2#11 <SEP> - <SEP> 25#60 <SEP> 0#12 <SEP> 0#70 <SEP> 50  <SEP> 90 
<tb> 24#80 <SEP> 0#09 <SEP> 1#94 <SEP> 0#88 <SEP> 25#60 <SEP> 0#12 <SEP> 0#70 <SEP> 70  <SEP> 120 
<tb> *) <SEP> schweiss <SEP> zeigte <SEP> keine <SEP> Risse <SEP> nach <SEP> Abbiegen <SEP> um <SEP> 180 .
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Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCH : Verwendung von nichthärtbaren Stahllegierungen mit zirka 2-30% Chrom, bis zirka 0'5% Kohlenstoff, zirka 0-5-2-5% Wolfram und/oder Molybdän, Niob in Mengen zwischen zirka mindestens dem Achtfachen und 1'5% plus dem Zehnfachen des Kohlenstoffgehaltes als Schweissstäbe für die Herstellung von festen, zähen und duktilen Schweissverbindungen zwischen ferritischen Chrom- (2-30%)- Kohlenstoff- (bis 0'5%) -Stählen, die vorzugsweise überdies Titan in Mengen zwischen dem Vierfachen des Kohlenstoffgehaltes und dem Vierfachen plus 1% enthalten.