DE102009051427A1

DE102009051427A1 - Stahllegierung und Verwendung eines solchen legierten Stahles

Info

Publication number: DE102009051427A1
Application number: DE102009051427A
Authority: DE
Inventors: Volker Kinsinger; Volker Block
Original assignee: Saarstahl AG
Current assignee: Saarstahl AG
Priority date: 2009-10-30
Filing date: 2009-10-30
Publication date: 2011-05-12
Also published as: EP2319950A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stahllegierung, wobei die Legierung die Bestandteile Kohlenstoff, Silizium, Mangan, Chrom und Wolfram aufweist. Erfindungsgemäß liegt der Kohlenstoffanteil in der Legierung zwischen 0,8 Gew.-% und 1,3 Gew.-%, der Silizium-Anteil in der Legierung zwischen 0,15 Gew.-% und 0,5 Gew.-%, der Mangan-Anteil zwischen 0,2 Gew.-% und 0,5 Gew.-%, der Chrom-Anteil zwischen 1 Gew.-% und 2,5 Gew.-% und der Wolframanteil zwischen 0,2 Gew.-% und 1,2 Gew.-%. Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung eines derartigen Stahls zur Herstellung gezahnter Drähte als Bestandteil von Kardengarnituren.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stahllegierung sowie die Verwendung eines solchen legierten Stahles.
Im Zusammenhang mit Kardengarnituren zur Bearbeitung von Baumwolle nach dem Ernten sind bisher verschiedene Stahllegierungen bekannt und beschrieben, die verschiedene Zusammensetzungen aufweisen. Durchweg ist beschrieben, dass ein Anteil von Wolfram in den Stählen zwar eine gute Härte des Stahles mit sich bringt, aber problematisch ist hinsichtlich der Bearbeitung des Stahls beim Nachschärfen während der Lebensdauer des Drahtes, in der dieser als gezahnter Draht zur Bearbeitung der Baumwolle eingesetzt wird. Dabei ist nötig, von Zeit zu Zeit die Zahnung des Drahtes nachzuschleifen.
Aus der CH 660 884 A5 ist es daher bekannt, eine Stahllegierung aus Kohlenstoff (0,3% bis 2%), Silizium (0,1% bis 2,5%), Mangan (0,1% bis 2%), Chrom (0,1% bis 2%) und Vanadium (0,1% bis 2%) einzusetzen. In dieser Schrift ist beschrieben, den Wolframanteil durch Chrom zu ersetzen.
Ein vergleichbarer Vorschlag ist auch der DE 196 16 787 C1 zu entnehmen, aus der es bekannt ist, eine Stahllegierung aus Kohlenstoff (0,9% bis 1,5%), Silizium (0,2% bis 0,6%), Mangan (0,3% bis 0,9%) und Chrom (1% bis 2%) vorzusehen. Dort ist explizit beschrieben, von der Verwendung von Wolfram in der Legierung abzusehen.
In der DE 22 22 918 A ist beschrieben, eine Stahllegierung einzusetzen, die eine Zusammensetzung aus Kohlenstoff (zwischen 0,3% und 2%, vorteilhaft 0,5% bis 0,6%), Silizium (zwischen 0,05% und 2,5%, vorteilhaft 1,2% bis 1,6%), Mangan (zwischen 0,05% und 2%, vorteilhaft 0,5% bis 0,8%), Chrom (zwischen 0,05% und 4,5%, vorteilhaft 0,5% bis 0,8%) und Wolfram (zwischen 0,01% und 3,5%) aufweisen soll. Bei diesen Angaben ist problematisch, dass die Bereiche der einzelnen Bestandteile mit einer solchen Spannweite angegeben sind, dass für jeden einzelnen dieser Bestandteile der Anteil in der Legierung von Rückständen im Sinne von Verunreinigungen ohne gezielte Dotierung bis hin zu relevanten Mengen im Bereich von jeweils einigen Prozent angegeben ist. Diese sehr weiten Angaben verlieren sich für den Fachmann in einer Beliebigkeit ohne eine verwertbare technische Lehre zu liefern. Der Fachmann wird aus dieser Offenlegungsschrift allenfalls aus den als vorteilhaft angegebenen Teilbereichen eine Legierungszusammensetzung entnehmen können.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Stahllegierung vorzuschlagen, mit der sich Ausgangsstoffe für textile Flächengebilde, insbesondere Baumwolle, vor deren Verarbeitung gut aufarbeiten lassen. Dabei sollen gezahnte Drähte aus dieser Stahllegierung dennoch einfach nachzuschärfen sein.
Es hat sich gezeigt, dass sich dies mit einer Stahllegierung aus den Bestandteilen Kohlenstoff, Silizium, Mangan, Chrom und Wolfram realisieren lässt, soweit die Bestandteile folgender Maßen zusammengesetzt sind: Der Kohlenstoffanteil in der Legierung liegt zwischen 0,8 Gew.-% und 1,3 Gew.-%, der Silizium-Anteil in der Legierung liegt zwischen 0,15 Gew.-% und 0,5 Gew.-%, der Mangan-Anteil liegt zwischen 0,2 Gew.-% und 0,5 Gew.-%, der Chrom-Anteil liegt zwischen 1 Gew.-% und 2,5 Gew.-% und der Wolframanteil liegt zwischen 0,2 Gew.-% und 1,2 Gew.-%.
Überraschender Weise lässt sich dieser Stahl trotz des Wolframanteils mit vertretbarem Aufwand nachschärfen bei einer guten Härte des Stahls.
Als besonders vorteilhaft hat sich eine Stahllegierung erwiesen deren Kohlenstoffanteil zwischen 0,9 Gew.-% und 1,1 Gew.-% liegt, deren Siliziumanteil zwischen 0,25 Gew.-% und 0,35 Gew.-% liegt, deren Mangananteil zwischen 0,3 Gew.-% und 0,4 Gew.-% liegt, deren Chromanteil zwischen 1,45 Gew.-% und 1,55 Gew.-% liegt und deren Wolframanteil zwischen 0,25 Gew.-% und 0,35 Gew.-% liegt.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich nach den Ansprüchen 3 bis 5, wenn die Stahllegierung weitere Bestandteile aufweist.
Dieser weitere Bestandteil kann alternativ oder zusätzlich ein Nickelanteil bis zu 0,5 Gew.-% sein.
Dieser weitere Bestandteil kann alternativ oder zusätzlich ein Molybdänanteil bis zu 1,0 Gew.-% sein.
Dieser weitere Bestandteil kann alternativ oder zusätzlich zu den vorgenannten Bestandteilen ein Vanadiumanteil von bis zu 0,5 Gew.-% sein.
Gemäß Anspruch 6 eignet sich eine vorgenannte Stahllegierung besonders als Stab- oder Drahtstahl (Walzstahldraht) für die Herstellung von verschleißbeanspruchten Bauteilen.
Diese Bauteile können insbesondere Werkzeuge sein. Dabei erweist es sich bei entsprechenden Werkzeugen als vorteilhaft, dass die Werkzeuge nachgeschärft werden können, aber trotzdem hart sind.
Gemäß Anspruch 7 wird ein Stahl mit einer vorgenannten Legierung verwendet zur Herstellung gezahnter Drähte. Diese weisen vorteilhaft eine gute Festigkeit auf, wobei sich die Zähne dennoch vergleichsweise einfach nachschärfen lassen.
Die beschriebenen Legierungen eignen sich gemäß Anspruch 8 insbesondere zur Verwendung in Form eines gezahnten Drahtes, der auf einer Rolle befestigt ist, zur Bearbeitung von Ausgangsstoffen für textile Flächengebilde.
Gemäß Anspruch 9 wird eine solche Legierung verwendet in Form eines gezahnten Drahtes als Bestandteil einer Kardengarnitur.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

CH 660884 A5 [0003]
DE 19616787 C1 [0004]
DE 2222918 A [0005]

Claims

Stahllegierung, wobei die Legierung die Bestandteile Kohlenstoff, Silizium, Mangan, Chrom und Wolfram aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kohlenstoffanteil in der Legierung zwischen 0,8 Gew.-% und 1,3 Gew.-% liegt, dass der Silizium-Anteil in der Legierung zwischen 0,15 Gew.-% und 0,5 Gew.-% liegt, dass der Mangan-Anteil zwischen 0,2 Gew.-% und 0,5 Gew.-% liegt, dass der Chrom-Anteil zwischen 1 Gew.-% und 2,5 Gew.-% liegt und dass der Wolframanteil zwischen 0,2 Gew.-% und 1,2 Gew.-% liegt.
Stahllegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kohlenstoffanteil zwischen 0,9 Gew.-% und 1,1 Gew.-% liegt, dass der Siliziumanteil zwischen 0,25 Gew.-% und 0,35 Gew.-% liegt, dass der Mangananteil zwischen 0,3 Gew.-% und 0,4 Gew.-% liegt, dass der Chromanteil zwischen 1,45 Gew.-% und 1,55 Gew.-% liegt und dass der Wolframanteil zwischen 0,25 Gew.-% und 0,35 Gew.-% liegt.
Stahllegierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung einen Nickelanteil bis zu 0,5 Gew.-% enthält.
Stahllegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung einen Molybdänanteil bis zu 1,0 Gew.-% enthält.
Stahllegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung einen Vanadiumanteil von bis zu 0,5 Gew.-% enthält.
Verwendung einer Stahllegierung nach einem der vorgenannten Ansprüche als Stab- oder Drahtstahl für die Herstellung von verschleißbeanspruchten Bauteilen.
Verwendung einer Stahllegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Herstellung gezahnter Drähte.
Verwendung eines gezahnten Drahtes mit einer Stahllegierung nach einem der vorgenannten Ansprüche zur Bearbeitung von Ausgangsstoffen für textile Flächengebilde.
Verwendung eines gezahnten Drahtes mit einer Stahllegierung nach einem der vorgenannten Ansprüche als Bestandteil einer Kardengarnitur.