CH244388A - Process for the production of malleable cast iron. - Google Patents

Process for the production of malleable cast iron.

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CH244388A
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annealing
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malleable cast
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Aktiengesellschaft Der Fischer
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Fischer Ag Georg
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D5/00Heat treatments of cast-iron
    • C21D5/04Heat treatments of cast-iron of white cast-iron
    • C21D5/06Malleabilising
    • C21D5/08Malleabilising with oxidation of carbon
    • C21D5/10Malleabilising with oxidation of carbon in gaseous agents

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Description

  

  Verfahren zur Herstellung von Temperguss.    Alle Bestrebungen der Technik durch me  tallurgische Massnahmen oder zusätzliche  Wärmebehandlung die Festigkeitseigenschaf  ten des Tempergusses zu verbessern, laufen  letzten Endes darauf hinaus, die Werkstoff  eigenschaften des getemperten oder     geglüh-          frischten    Erzeugnisses möglichst weitgehend  denen des Stahls oder des Stahlgusses anzu  gleichen.

   Trotz aller bisher bekanntgewor  denen Vorschläge legierungstechnischer Art  oder solcher für die thermische Behandlung  zur Herbeiführung zweckbedingter Ge  brauchseigenschaften im Enderzeugnis ist  bisher kein unter den Begriff Temperguss  fallender Werkstoff hoher Zugfestigkeit be  kanntgeworden, der die den Stahl und Stahl  guss kennzeichnende Eigenschaft der Ge  fügehomogenität und Temperkohlefreiheit  innerhalb eines Wandungsquerschnittes auf  weist, wenn man von dem Sonderfall des  vollständig entkohlten, das heisst     geglüh-          frischten    ferritischen Tempergusses absieht,  der nur bei Gussstücken verhältnismässig gerin-    ger Wandstärken praktisch vorkommt, aber  wegen der geringen Zugfestigkeit des End  produktes hier ausser Betracht fällt.  



  So ist bereits vorgeschlagen worden, die  giesstechnischen Schwierigkeiten, die sich bei  der Herstellung besonders dünnwandiger,  legierter Stahlgussstücke ergeben, dadurch zu  umgehen, dass man die     Vergiessbarkeit    und  das Formfüllungsvermögen des flüssigen  Werkstoffes geeigneter Zusammensetzung  durch Erhöhung seines Kohlenstoffgehaltes  bis auf Beträge, wie sie bei     Temperrohguss     üblich sind, verbessert und durch oxydieren  des Glühen so weit     entkolilt,

      bis der mittlere  Endkohlenstoffgehalt demjenigen des ange  strebten legierten Stahlgusses     entspricht.    Die  metallische Grundmasse eines     Wandungs-          querschnittes    des auf diese Weise erhaltenen       geglühfrischten        Tempergusses    ist jedoch von       unhomogenem    Gefügeaufbau. Es ist ferner  bekannt, durch geeignete Legierungsmass  nahmen die     Temperkohlebildung    beim     Glüh-          frischen    von weiss erstarrtem     Temperrohguss         weitgehend zu verhindern, um dadurch dem  Werkstoff gewisse Sondereigenschaften, z. B.

    gute Schmelzschweissbarkeit, zu verleihen.  Auch ist es seit Jahren üblich, Temperguss,  zwecks Herbeiführung bestimmter Werk  stoffeigenschaften, zusätzlichen Wärmebe  handlungen, z. B. Weichglühen, Vergüten  usw., zu unterwerfen. So werden beispiels  weise - zur Verbesserung der     Bearbeitbar-          keit    dickwandiger Querschnitte durch span  abhebende Werkzeuge - Tempergussstücke  in bekannter Weise durch Umwandlung des  Perlits mit lamellarer Ausbildung des     Ze-          mentits    in die kugelige Form des Zementits  weichgeglüht.

   Es ist auch schon vorgeschla  gen worden, geglühfrischte, also oberfläch  lich entkohlte, dickwandige Tempergussstücke,  deren Wandungsquerschnitte noch 1 % Koh  lenstoff oder darüber enthalten, über den  Perlitpunkt hinaus wieder zu erhitzen, um  der Oberfläche die Eigenschaft der     Härtbar-          keit    zu verleihen.  



  In dem Bestreben, verwickelt gestaltete  Konstruktionsteile höherer Festigkeit, die in  Stahlguss nicht mehr oder nur schwierig her  gestellt werden können und daher im     Gesenk     geschmiedet oder mit spanabhebenden Werk  zeugen aus dem Vollen herausgearbeitet wer  den müssen, doch auf dem wirtschaftlicheren  Wege der Formgebung durch Giessen in  Formen zu erzeugen, wurde gemäss dem  Wesen der vorliegenden Erfindung folgender  Weg beschritten.

   Ein legierter     Temperroh-          guss    wird durch Glühfrischen so weit     ent-          kohlt,    bis der mittlere Kohlenstoffgehalt im  Wandungsquerschnitt höchstens dem     eutek-          toiden        Kohlenstoffgehalt    der betreffenden  Legierung entspricht; dabei wird für den  Temperrohguss eine solche Zusammensetzung  gewählt, dass beim Glühfrischen jegliche  Temperkohlebildung unterbunden wird.

   Der  geglühfrischte Temperguss wird anschliessend  einer durchgreifenden Diffusionsglühung un  terzogen, wodurch der uuhomogene Gefüge  aufbau beseitigt und ein Konzentrations  ausgleich in der Verteilung der     Karbide    her  beigeführt wird. Die bei der     Diffusions-          glühung    eingetretene Gronkornbildung kann    durch anschliessendes Normalglühen beseitigt  werden. Der auf diese Weise umkristalli  sierte, gefügehomogene und temperlohlefreie  Temperguss ist in Gefügeaufbau und Zu  sammensetzung wesensgleich einem     geglüh-          ten    Stahl bezw. Stahlguss gleicher Zusam  mensetzung.

   Will man dem auf die beschrie  bene Weise behandelten Temperguss hohe  Festigkeitseigenschaften verleihen, so kann  er einer der bei Stahl ähnlicher Zusammen  setzung durchführbaren Wärmebehandlung  (Vergüten, Härten, Anlassen, Warmbadver  güten usw.) unterworfen werden.  



  Das erfindungsgemäss erhaltene Erzeug  nis weist Werkstoffeigenschaften auf, die im  Gegensatz zu denen der normalen Temper  gussarten und anderer Erzeugnisse des tech  nischen Eisens nur einem entsprechend zu  sammengesetzten Stahl und Stahlguss eigen  tümlich sind, nämlich:  1. Abwesenheit elementaren Kohlenstoffes  (Temperkohle) im Gefüge.  



  2. Homogene Verteilung der Karbide über  den Wandungsquerschnitt.  



  3. Die durch 1. und 2. bedingte Homogeni  tät im M1ilkrogefügeaufbau des     Wan-          dungsquers    chnittes.  



  4. Die mit den Eigenschaften 1. und 3.  zwangläufig gegebene Gleichförmigkeit  der     Festigkeitseigenschaften    innerhalb  der     Querschnittselemente    ein und dessel  ben     Wandungsquerschnittes.     



  Das Wesen des erfindungsgemäss erhal  tenen Erzeugnisses lässt sich am treffendsten  umschreiben als legierter,     geglühfrischter,          temperkohlefreier    und gefügehomogener       Temperguss.    hoher Festigkeit.  



  Durch die Eigenschaft der Gefügehomo  genität innerhalb der     temperkohlefreien,    me  tallischen     Grundmasse    ein und desselben       Wandungsquersehnittes    unterscheidet sich       cler        verfahrensmässig    behandelte     Temperguss     geeigneter     Zusammensetzung    von den be  kannten     Tempergussarten,

      und zwar von den       niehtentkohlend        geglühten    - also nur     ge-          temperten    -     Gussarten    mit gefügehomogener  metallischer Grundmasse durch die Abwesen  heit der     Temperkohle,    und von den entkoh-      lend geglühten, also geglühfrischten,     gefüge-          unhomogenen    Gussarten durch das über den  ganzen Wandungsquerschnitt homogen aus  gebildete und temperköhlefreie Gefüge.

   Im  Gegensatz zu den in üblicher Weise     geglüh-          frischten    und weiterverarbeiteten,     temper-          kohlehaltigen    Tempergussarten mit ihren  zwangläufig durch den urhomogenen Ge  fügeaufbau der metallischen Grundmasse  bedingten ungleichförmigen Festigkeitseigen  schaften in den einzelnen den Wandungs  querschnitt aufbauenden Gefügezonen weist  der erfindungsgemäss behandelte legierte und  temperkohlefreie Temperguss infolge des  durch die Diffusionsglühung bewirkten Kon  zentrationsausgleichs in der Karbidvertei  lung und der daraus resultierenden Ge  fügehomogenität in allen den Wandungs  querschnitt bildenden Querschnittselementen  gleiche Festigkeitseigenschaften auf.

   Durch  diese     Werkstoffeigenschaften    ist der erfin  dungsgemäss behandelte legierte, temper  kohlefreie und gefügehomogene Temperguss       praktisch    wesensgleich einem Stahl entspre  chender Zusammensetzung.  



  Bei der Wahl der chemischen Zusammen  setzung des für das     vorgeschlagene    Ver  fahren geeigneten Rohgusses ist darauf zu  achten, dass sowohl der     Rohguss    in der Giess  form graphitfrei erstarrt als auch beim     Glüh-          frischen    und bei der Diffusionsglühung  jeglicher Karbidzerfall unter Bildung von  Temperkohle unterbleibt.

   Da unter den am  häufigsten verwendeten     Legierungsmetallen     das Chrom auch gleichzeitig das den Karbid  zerfall am stärksten verhindernde Element  ist, so kann man sich vorteilhaft dieses Le  gierungsmetalles bei der Erschmelzung des  für das vorgeschlagene Verfahren geeigneten  Rohgusses bedienen.Selbstverständlich eignen  sich auch die andern bekannten, den Karbid  zerfall hindernden Elemente Mangan, Vana  dium, Wolfram, Molybdän usw. oder gleich  zeitig mehrere von ihnen als Legierungs  komponenten.

   Auf der Basis dieser Elemente  kann man beispielsweise für den     Temperroh-          guss    die Zusammensetzung der bekannten  niedrig legierten Baustähle verwenden, um    zu einem entsprechend zusammengesetzten  Cr-Ni-, Cr-Mo-, Cr-Ni-Mo-, Cr-Mn-, Cr-V-,  Cr-Mn-V- usw. -Temperguss zu gelangen.  



  Die an den geglühfrischten Gussstücken  durchzuführende Diffusionsglühung wird  zur Vermeidung weiterer Kohlenstoffverga  sung und zur Verhütung der     Oberflächen-          verzunderung    zweckmässig in neutraler At  mosphäre vorgenommen bei Temperaturen  oberhalb des A3-Umwandlungspunktes. Da  die Diffusionsgeschwindigkeit des Kohlen  stoffes im Gebiet der festen Lösung     ausser     von Konzentrationsgefälle von der Höhe der  Glühtemperatur abhängig ist, wird man aus  wirtschaftlichen Gründen möglichst hohe  Temperaturen wählen, um die Glühzeit ab  zukürzen. Durch die Diffusionsglühung wird  ein Konzentrationsausgleich innerhalb der  Wandungsquerschnitte bewirkt und dem  zufolge ein gefügehomogener, temperkohle  freier Werkstoff erhalten.

   Versuche ergaben  ferner, dass nach dem oxydierenden Glühen  in der Kernzone dickerer Wandungen etwa  noch vorhandener Primärzementit an dem       Diffusionsvorgang    teilnimmt, so dass im  Enderzeugnis Gefügehomogenität in dem be  treffenden     Querschnitt    festgestellt werden  konnte. Der so behandelte Werkstoff ent  spricht in seiner chemischen Zusammen  setzung und in seinem Mikrogefügeaufbau  einem legierten Stahl.

   Auf Grund dieser  Werkstoffbeschaffenheit ist das Erzeugnis  allen bekannten thermischen Vergütungsbe  handlungen, zu welchen auch die seit einigen  Jahren bekannte     Warmbadhärtung        bezw.          Warmbadvergütung        (isotherme        Austenitum-          wandlung,        Zwischenstufenvergütung)    zählt,  zugänglich, wie sie zur Verbesserung zweck  bedingter Eigenschaften ähnlich zusam  mengesetzter Vergütungsstähle angewendet  werden.  



  So wurden     erfindungsgemäss    beispielsweise  Probestäbe nach DIN 1692 aus einem Guss  eisen mit 2,7 % C, 0,6 %     Si,    1,5 % Mn, 0,06  P,     0,03%    S,<B>0,9%</B>     Cr    und 0,4% Mo in oxy  dierender Atmosphäre bei 1000 C geglüht       und    der     Glühfrischprozess    abgebrochen, nach  dem der     mittlere        Kohlenstoffgehalt    im Kreis-      querschnitt von 12 mm Durchmesser auf etwa  den eutektoiden Gehalt gesunken war.

   Durch  die nachgeschaltete Diffusionsglühung in  neutraler Atmosphäre bei 1150  C trat voll  ständiger Konzentrationsausgleich des Koh  lenstoffes bezw. der Karbide - bei an  nähernd     eutektoider    Gefügeausbildung   über den Stabquerschnitt ein. Bei gleichzei  tig mitbehandelten 6-mm- und     9-mm-Probe-          stäben    wurde, je nach dem Durchmesser der  Querschnitte dieser Stäbe, infolge der stärke  ren Entkohlung homogene Gefügeausbildung  von untereutektoider Beschaffenheit erzielt.  In den 6-mm-Kreisquerschnitten lag bei  spielsweise ein homogenes je zur Hälfte aus  Ferrit und Perlit bestehendes Gefüge vor.

    Dem erfindungsgemäss behandelten Erzeug  nis sind also hinsichtlich Gefügeausbildung  die Merkmale eigen, die einen Stahl gleicher  Zusammensetzung charakterisieren, nämlich  Gefügehomogenität und Abwesenheit elemen  taren Kohlenstoffes. Dementsprechend stim  men auch die Festigkeitseigenschaften des  wie beschrieben behandelten Werkstoffes  nach zusätzlicher thermischer Vergütung mit  denen eines Stahls bezw. Stahlgusses glei  cher Zusammensetzung überein.

      Die in- der vorbeschriebenen Weise     ge-          glühfrischten    und der Diffusionsglühung un  terworfenen     Probestäbe    wiesen nach weiterer  thermischer Behandlung, und zwar erstens  durch Normalglühen, zwecks Rückfeinung  des bei der Diffusionsglühung grobkörnig  gewordenen Gefüges, und zweitens durch an  schliessendes Vergüten     (Härten    bei 850  C  mit nachfolgendem dreistündigem Anlassen  bei 650  C) folgende Festigkeitswerte auf:

    
EMI0004.0008     
  
    Probestab- <SEP> 6s <SEP> <I>ssB <SEP> 83</I>
<tb>  durchmesser <SEP> kg/mm2 <SEP> kg/mm,
<tb>  6 <SEP> mm <SEP> 75 <SEP> 85 <SEP> 24
<tb>  9 <SEP> mm <SEP> 79 <SEP> 88 <SEP> 18
<tb>  12 <SEP> mm <SEP> 85 <SEP> 95 <SEP> 12       das heisst Gütewerte, die denen eines entspre  chend zusammengesetzten Stahls gleicher  Wärmebehandlung vergleichbar sind. Durch    zweistündiges Anlassen bei 550  C war es  möglich, beim 12-mm-Probestab Zugfestig  keiten bis zu 130 kg/mm2 bei 8 % Bruch  dehnung zu erhalten.

   Die bei den 6-mm- und  9-mm-Probestäben ermittelten Festigkeits  werte sind niedriger als die der     12-mm-Probe-          stäbe    und erklären sich aus den geringeren  Kohlenstoffgehalten bezw. der geringeren  Konzentration der Karbide als Folge des  beim Glühfrischen in diesen Querschnitten  vorhandenen stärkeren Kohlenstoffabbaues.  Selbstverständlich können bei den 6-mm- und  9-mm-Probestäben durch Verkürzung der  Glühfrischdauer geringere Entkohlungen und  damit den 12-mm-Probestäben entsprechende  Festigkeitswerte erzielt werden. Auch in  bezug auf das Bruchaussehen und die den  Zugfestigkeitswerten zugeordneten Brinell  härten besteht Übereinstimmung mit den  dem Stahl eigentümlichen Kennwerten.

   Die  den genannten Gütewerten zugeordneten  Probestäben zeichneten sich im Bruchquer  schnitt durch Einschnürungen von 30% und  darüber aus. In der Hauptsache sind es  schiefe unter 45  verlaufende Brüche mit  Trichterbildung von sehniger Beschaffenheit,  also ausgesprochene Verformungsbrüche.  Deutlich kommt auch der Stahlcharakter des  erfindungsgemässen Verkstoffes zum Aus  druck in dem Verhältnis Zugfestigkeit :     Bri-          nellhärte;    es ist ungefähr 1 : 3 und entspricht  damit praktisch der für Stahl gültigen Um  r     ec        'hnunoszahl.        en  



  Process for the production of malleable cast iron. All efforts made by technology to improve the strength properties of malleable cast iron through metallurgical measures or additional heat treatment ultimately result in the material properties of the tempered or annealed product being as similar as possible to those of steel or cast steel.

   Despite all previously known proposals of an alloying type or those for thermal treatment to bring about functional properties in the end product, no material of high tensile strength falling under the term malleable cast iron has become known that has the property of structural homogeneity and freedom from tempered carbon that characterizes steel and cast steel of a wall cross-section, if one disregards the special case of completely decarburized, i.e. annealed and annealed, ferritic malleable cast iron, which only occurs in practice with castings with relatively small wall thicknesses, but is not considered here because of the low tensile strength of the end product.



  It has already been proposed to circumvent the casting-related difficulties that arise in the production of particularly thin-walled, alloyed steel castings by improving the castability and mold filling capacity of the liquid material of suitable composition by increasing its carbon content up to amounts such as those in malleable cast iron are common, improved and decolorized by oxidizing the glow so far,

      until the mean final carbon content corresponds to that of the desired alloyed cast steel. The metallic basic mass of a wall cross-section of the annealed and refined malleable cast iron obtained in this way, however, has an inhomogeneous structure. It is also known that by means of suitable alloying measures, the formation of tempered carbon in the annealing process of white solidified malleable cast iron can be largely prevented in order to give the material certain special properties, e.g. B.

    good fusion weldability. It has also been customary for years to use malleable cast iron for the purpose of bringing about certain work material properties, additional heat treatments, e.g. B. soft annealing, tempering, etc. to submit. For example, to improve the machinability of thick-walled cross-sections using cutting tools, malleable cast iron pieces are annealed in a known manner by converting the perlite with lamellar formation of the cementite into the spherical shape of the cementite.

   It has also already been suggested that annealed, superficially decarburized, thick-walled malleable cast iron pieces, whose wall cross-sections still contain 1% carbon or more, be reheated beyond the pearlite point in order to give the surface the property of hardenability.



  In an effort to produce intricately designed structural parts of higher strength that can no longer or only with difficulty be made in cast steel and are therefore drop-forged or machined with cutting tools from the solid who must, but in the more economical way of shaping by casting in To generate shapes, the following route was followed in accordance with the essence of the present invention.

   An alloyed malleable cast iron is decarburized by annealing until the mean carbon content in the wall cross-section corresponds at most to the eutectoid carbon content of the alloy in question; a composition is selected for the malleable cast iron that prevents any form of temper carbon during annealing.

   The annealed malleable cast iron is then subjected to thorough diffusion annealing, which eliminates the unhomogeneous structure and balances the concentration in the distribution of the carbides. The Gronkorn formation that occurred during diffusion annealing can be eliminated by subsequent normalizing. The malleable cast iron recrystallized in this way, with a homogeneous structure and free of tempered hollow steel, is essentially the same as an annealed steel in terms of structure and composition. Cast steel of the same composition.

   If one wants to give the malleable cast iron treated in the manner described above high strength properties, it can be subjected to a heat treatment (quenching and tempering, hardening, tempering, warm bath, etc.) that can be carried out with steel of a similar composition.



  The product obtained according to the invention has material properties that, in contrast to those of normal tempered cast iron types and other products of technical iron, are only peculiar to a suitably composed steel and cast steel, namely: 1. Absence of elemental carbon (tempered carbon) in the structure.



  2. Homogeneous distribution of the carbides over the wall cross-section.



  3. The homogeneity caused by 1. and 2. in the microstructure of the wall cross-section.



  4. The inevitably given uniformity of the strength properties within the cross-sectional elements of one and the same wall cross-section with the properties 1. and 3..



  The essence of the product obtained according to the invention can best be described as alloyed, annealed, tempered carbon-free and structurally homogeneous malleable cast iron. high strength.



  Due to the property of structural homogeneity within the tempered carbon-free, metallic base mass of one and the same wall cross-section, the malleable cast iron treated according to the process differs from the known types of malleable cast iron.

      namely from the non-decarburizing annealed - i.e. only tempered - types of cast with a homogeneous metallic base mass due to the absence of the tempered carbon, and from the decarburising annealed, i.e. annealed, structurally inhomogeneous cast types due to the homogeneous and homogeneous formation over the entire wall cross-section temper coal-free structure.

   In contrast to the conventionally annealed, freshly processed and further processed, tempered carbon-containing malleable cast iron types with their non-uniform strength properties in the individual structural zones that build up the wall cross-section, which are inevitably caused by the homogeneous structure of the metallic base mass, the alloyed and tempered carbon-free malleable cast iron treated according to the invention has due to the due to the diffusion annealing, the concentration compensation in the carbide distribution and the resulting structural homogeneity in all cross-sectional elements forming the wall cross-section have the same strength properties.

   Due to these material properties, the alloyed, tempered carbon-free and structurally homogeneous malleable cast iron treated according to the invention is practically identical in nature to a steel of corresponding composition.



  When choosing the chemical composition of the raw cast suitable for the proposed process, it must be ensured that the raw cast solidifies graphite-free in the casting mold and that no carbide decomposition occurs during annealing and diffusion annealing with the formation of tempered carbon.

   Since, among the most frequently used alloy metals, chromium is also the element that prevents carbide decomposition most strongly, this alloy metal can advantageously be used when melting the raw casting suitable for the proposed process. Of course, the other known ones are also suitable Carbide disintegration-preventing elements manganese, vanadium, tungsten, molybdenum etc. or several of them as alloy components at the same time.

   On the basis of these elements, for example, the composition of the known low-alloy structural steels can be used for malleable cast iron in order to produce a correspondingly composed Cr-Ni, Cr-Mo, Cr-Ni-Mo, Cr-Mn, Cr -V-, Cr-Mn-V- etc.-Malleable cast iron.



  The diffusion annealing to be carried out on the annealed castings is expediently carried out in a neutral atmosphere at temperatures above the A3 transformation point to avoid further carbon gasification and to prevent surface scaling. Since the diffusion rate of the carbon in the area of the solid solution is dependent on the level of the annealing temperature in addition to the concentration gradient, the highest possible temperatures will be selected for economic reasons in order to shorten the annealing time. The diffusion annealing brings about a concentration equalization within the wall cross-sections and consequently a structurally homogeneous, tempered carbon-free material is obtained.

   Tests also showed that after the oxidizing annealing in the core zone of thicker walls, any primary cementite still present participates in the diffusion process, so that structural homogeneity in the cross-section concerned could be determined in the end product. The material treated in this way corresponds to an alloyed steel in terms of its chemical composition and its microstructure.

   Due to this material quality, the product is all known thermal Vergütungsbe treatments, to which the hot bath hardening, which has been known for several years, respectively. Hot bath tempering (isothermal austenite conversion, intermediate tempering) is what counts, accessible, as it is used to improve the properties of similarly composed heat treatable steels.



  According to the invention, for example, test bars according to DIN 1692 were made from a cast iron with 2.7% C, 0.6% Si, 1.5% Mn, 0.06 P, 0.03% S, 0.9% / B> Cr and 0.4% Mo annealed in an oxidizing atmosphere at 1000 C and the annealing and refining process was terminated after the mean carbon content in the circular cross-section of 12 mm in diameter had fallen to roughly the eutectoid content.

   The subsequent diffusion annealing in a neutral atmosphere at 1150 C resulted in full concentration equalization of the Koh lenstoffes respectively. the carbides - with an almost eutectoid structure over the rod cross-section. In the case of 6 mm and 9 mm test rods treated at the same time, depending on the diameter of the cross-sections of these rods, a homogeneous structure of hypoeutectoid quality was achieved as a result of the greater decarburization. In the 6 mm circular cross-sections, for example, there was a homogeneous structure consisting of half ferrite and half pearlite.

    The product treated according to the invention is therefore inherent in terms of structure formation that characterize a steel of the same composition, namely structure homogeneity and the absence of elementary carbon. Accordingly, the strength properties of the material treated as described after additional thermal tempering with those of a steel respectively. Cast steel of the same composition.

      The test rods annealed in the manner described above and subjected to diffusion annealing showed after further thermal treatment, firstly by normalizing, for the purpose of refining the structure that had become coarse-grained during diffusion annealing, and secondly by subsequent tempering (hardening at 850 C with subsequent three hours of tempering at 650 C) the following strength values:

    
EMI0004.0008
  
    Trial rod- <SEP> 6s <SEP> <I> ssB <SEP> 83 </I>
<tb> diameter <SEP> kg / mm2 <SEP> kg / mm,
<tb> 6 <SEP> mm <SEP> 75 <SEP> 85 <SEP> 24
<tb> 9 <SEP> mm <SEP> 79 <SEP> 88 <SEP> 18
<tb> 12 <SEP> mm <SEP> 85 <SEP> 95 <SEP> 12 that means quality values which are comparable to those of a correspondingly composed steel with the same heat treatment. Tempering at 550 C for two hours made it possible to obtain tensile strengths of up to 130 kg / mm2 at 8% elongation at break with the 12 mm test rod.

   The strength values determined for the 6 mm and 9 mm test rods are lower than those of the 12 mm test rods and can be explained by the lower carbon content or carbon content. the lower concentration of carbides as a result of the greater carbon degradation that occurs in these cross-sections during annealing. Of course, with the 6 mm and 9 mm test rods, by shortening the annealing refining time, lower decarburization and thus strength values corresponding to the 12 mm test rods can be achieved. Also with regard to the appearance of fracture and the Brinell hardness assigned to the tensile strength values, there is agreement with the characteristic values peculiar to steel.

   The test bars assigned to the specified quality values were characterized by constrictions of 30% and more in the fracture cross-section. Mainly there are oblique breaks running below 45 with funnel formation of sinewy nature, i.e. pronounced deformation breaks. The steel character of the material according to the invention is also clearly expressed in the ratio of tensile strength: Brennell hardness; it is approximately 1: 3 and thus practically corresponds to the Um r ec 'hnunos number valid for steel. en

 

Claims (1)

<B>PATENTANSPRUCH:</B> Verfahren zur Herstellung von Temper- guss, dadurch gel@ennzeichnet, dass ein legier ter Temperrohguss von solcher Zusammen setzung einem Glühfrischprozess unterworfen wird, dass jegliche Temperkohlebildung un terbunden wird, und der Glühfrischprozess dann abgebrochen wird, wenn der mittlere Kohlenstoffgehalt im Wandungsquerschnitt höchstens dem eutektoiden Gehalt der be treffenden Legierung entspricht, <B> PATENT CLAIM: </B> Process for the production of malleable cast iron, characterized in that an alloyed malleable cast iron with such a composition is subjected to a hot annealing process that any annealing carbon formation is unrestricted, and the hot annealing process is then terminated, if the average carbon content in the wall cross-section corresponds at most to the eutectoid content of the alloy in question, dass der so gegliihfrischte Temperguss anschliessend einer durchgreifenden Diffusionsglühung unter zogen wird, hierdurch der unhomogene Ge- fügeaufbau beseitigt und ein Konzentrations ausgleich in der Verteilung der Karbide her beigeführt wird, so dass ein gefügehomogener und temperkohlefreier Werkstoff erhalten wird, der in seiner chemischen Zusammen setzung einem legierten Stahl entspricht. UNTERANSPRÜCHE: 1. that the malleable cast iron that has been annealed in this way is then subjected to a thorough diffusion annealing, thereby eliminating the inhomogeneous structure and balancing the concentration in the distribution of the carbides so that a structurally homogeneous and tempered carbon-free material is obtained, which in its chemical composition is a alloy steel corresponds. SUBCLAIMS: 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass für die Diffu- sionsglühung eine höhere Temperatur ge wählt wird als für das Glühfrischen des Temperrohgusses. 2. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bei der Diffusionsglühung infolge der hohen Glühtemperaturen entstandene grobkörnige Sekundärgefüge durch Normal glühen wieder rückgefeint wird. 3. Method according to patent claim, characterized in that a higher temperature is selected for diffusion annealing than for annealing refining of the malleable cast iron. 2. The method according to claim and dependent claim 1, characterized in that the coarse-grained secondary structure resulting from the diffusion annealing due to the high annealing temperatures is refined again by normal annealing. 3. Verfahren nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekenn= zeichnet, dass der gefügehomogene Temper- guss zwecks Erzielung hoher Festigkeits eigenschaften einer der bei Stahl ähnlicher Zusammensetzung durchführbaren Vergü- tungsbehandlungen unterworfen wird. Method according to patent claim and dependent claims 1 and 2, characterized in that the structurally homogeneous malleable cast iron is subjected to one of the tempering treatments that can be carried out with steel of a similar composition in order to achieve high strength properties.
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