AT227740B

AT227740B - Werkstoffe für die Herstellung von Gesteinsbohrwerkzeugen

Info

Publication number: AT227740B
Application number: AT465059A
Authority: AT
Inventors: Josef Dipl Ing Riedl
Original assignee: Schoeller Bleckmann Stahlwerke
Priority date: 1959-03-07
Filing date: 1959-06-25
Publication date: 1963-06-10
Also published as: GB912954A; FR1250255A; CH398474A; AT220646B

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Werkstoffe für die Herstellung von Gesteinsbohrwerkzeugen 
Das Stammpatent Nr. 220646 betrifft die Verwendung nichtrostender Stahllegierungen, insbesondere martensitischer, hochehromlegierter Stähle, als Werkstoff zur Herstellung von Gesteinsbohrwerkzeugen. 



   Den Gegenstand der Erfindung bildet nunmehr die Verwendung von nichtrostenden Stahllegierungen als Werkstoff zur Herstellung von Gesteinsbohrwerkzeugen gemäss Stammpatent, wobei jedoch die aus diesen Stählen hergestellten Werkstücke einer aufkohlenden Einsatzbehandlung und/oder Aufstickung unterzogen werden. 



   Versuche haben ergeben, dass Gesteinsbohrwerkzeuge, insbesondere Bohrstangen, die erfindungsgemäss behandelt worden sind, u. zw. durch eine Einsatzbehandlung mittels Pulver, Gas oder Salzbäder, bei ihrer Verwendung ein Vielfaches der Standzeiten ergaben, wie sie bei solchen Werkzeugen aus den gebräuchlichen Stählen und Behandlungen üblich sind.

   Für die Verwendung im einsatzgehärteten Zustand haben sich dabei nichtrostende Stahllegierungen mit 0,   08 - 0, 30% Kohlenstoff,   vorzugsweise 0,10 bis   0, 2510   Kohlenstoff, Silizium bis maximal 1, 00%, Mangan bis maximal 1,00%, Chrom   12, 00-20, 00%,   vorzugsweise 13,   00-16, 001o   Chrom, Nickel bis zirka 2, 00%, gegebenenfalls weitere Zusätze an karbidbildenden Elementen wie Molybdän, Wolfram, Vanadin, Titan,   Tantal/Niob,   Zirkon, Cer mit in den für diese Stahllegierungen üblichen Gehalten, Rest Eisen mit den unvermeidlichen Begleitelementen, als besonders günstig erwiesen.

   Geringere Zusätze an Stickstoff, Bor, Aluminium erweisen sich zur Verbesserung der Lebensdauer der aus den erfindungsgemäss empfohlenen Stahllegierungen hergestellten Werkzeuge ebenfalls als günstig, wobei die vorgenannten Elemente besonders durch ihren Einfluss auf die Feinkörnigkeit und die Nitridbildung hervortreten. 



   Zur Erzielung möglichst langer Standzeiten der einsatzbehandelten nichtrostenden Stahllegierungen, insbesondere der martensitischen, hochchromlegierten Stähle, ist es zweckmässig, die Aufkohlungstiefe in Abhängigkeit vom Durchmesser des Werkstückes zu halten, wobei in an sich bekannter Weise die Regel gilt, dass diese Einsatzschicht 0,   03 - 0,   08 des Gesamtdurchmessers, vorzugsweise 0,   04 - 0,   06 des Gesamtdurchmessers, beträgt. Bei Bohrstangen mit grossem Hohl,   z. B.   sogenannten Bohrrohren, wird die Einsatztiefe an den unteren Grenzen liegen, und es wird unter Umständen erforderlich sein, auf die Wandstärke des Bohrrohres in entsprechender Weise Bedacht zu nehmen.

   Die dabei anzustrebenden Kohlenstoffgehalte in den Einsatzschichten bewegen sich in den Grenzen von 0,80 bis   l, 40% Kohlenstoff,   wobei sich Rockwellhärten von 60 Rc mit Kernfestigkeiten von 100 bis 150   kgfmm2   ergaben. 



   Bei Gesteinsbohrwerkzeugen mit einem Hohl, für die üblicherweise sogenannte Hohlbohrstähle Verwendung finden, ist es zweckmässig, die Einsatzbehandlung in der Weise vorzunehmen, dass im Hohl die Einwirkungsdauer des   vorzugsweise festen Aufkohlungsmittels   länger ist als   die Aufkohlungszeit der Aussen-   zone, damit der Aufkohlungseffekt in beiden Fällen möglichst gleich gehalten wird. 



   Nichtrostende Stähle für einzelne Verwendungszwecke einer Einsatzhärtung zu unterziehen, ist an sich bereits verschiedentlich vorgeschlagen. worden, wobei Werkzeuge für Kunstharzpressformen aus Stäh- 
 EMI1.1 
 Chrom gegebenenfalls mit Zusätzen an Molybdän, Silizium, Mangan und Wolfram,   einer Oberflächen-   Aufkohlung zu unterziehen, wobei die Gegenstände zunächst elektrolytisch mit einer Eisenschicht verse- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 hen werden, worauf die Zementation unter Anwendung üblicher Aufkohlungsmittel vorgenommen wird. Alle diese bekannten Vorschläge betreffen aber keineswegs die Verwendung solcher einsatzbehandelter nichtrostender Stähle für Zwecke, wie sie gemäss der Erfindung vorgeschlagen werden. 



   Für Gesteinsbohrwerkzeuge ist es auch bereits bekannt,   Chrom-Nickel-Molybdän-Einsatzstähle   zu verwenden, wobei Stähle beispielsweise entsprechend der amerikanischen Norm-Bezeichnung AISI 4320 und AISI   8620'zur   Verwendung gelangen. Die Verwendung solcher Stähle bringt zwar den Vorteil der Einsatzhärtung in bezug auf die dadurch bedingte Erhöhung der Standzeit mit sich, nicht aber die bei der Verwendung von nichtrostenden Stählen für Gesteinsbohrwerkzeuge immens wichtige Sicherheit gegen Korrosionsermüdung und des nicht zu übersehenden Vorteiles der Rostbeständigkeit bei Transport und Lagerung.

Claims

PATENTANSPRUCH : Die Verwendung nichtrostender Stahllegierungen, insbesondere martensitischer. hochchromlegierter Stähle, als Werkstoff zur Herstellung von. Gesteinsbohrwerkzeugen nach Stammpatent Nr. 220646, mit der Massgabe, dass die aus nichtrostenden Stahllegierungen hergestellten Werkstücke einer Einsatzbehandlung in an sich bekannter Weise durch Aufkohlung und/oder Aufstickung unterzogen werden.