DE102017208251A1 - Sicherheitsstahl oder Verschleißsstahl und Verwendung - Google Patents

Sicherheitsstahl oder Verschleißsstahl und Verwendung Download PDF

Info

Publication number
DE102017208251A1
DE102017208251A1 DE102017208251.8A DE102017208251A DE102017208251A1 DE 102017208251 A1 DE102017208251 A1 DE 102017208251A1 DE 102017208251 A DE102017208251 A DE 102017208251A DE 102017208251 A1 DE102017208251 A1 DE 102017208251A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
steel
layer
wear
optional
safety
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102017208251.8A
Other languages
English (en)
Inventor
Vanessa Wolske
Gabriele Vidrich-Ferkel
Thorsten Krenke
Rainer Fechte-Heinen
Jens-Ulrik Becker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Steel Europe AG
ThyssenKrupp AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Steel Europe AG
ThyssenKrupp AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp Steel Europe AG, ThyssenKrupp AG filed Critical ThyssenKrupp Steel Europe AG
Priority to DE102017208251.8A priority Critical patent/DE102017208251A1/de
Priority to US16/613,662 priority patent/US20210164761A1/en
Priority to PCT/EP2018/061344 priority patent/WO2018210575A1/de
Priority to EP18722493.6A priority patent/EP3625047A1/de
Publication of DE102017208251A1 publication Critical patent/DE102017208251A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B32B15/011—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic all layers being formed of iron alloys or steels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/007—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of composite ingots, i.e. two or more molten metals of different compositions being used to integrally cast the ingots
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/008—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of clad ingots, i.e. the molten metal being cast against a continuous strip forming part of the cast product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B32B15/012—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic one layer being formed of an iron alloy or steel, another layer being formed of aluminium or an aluminium alloy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B32B15/013—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic one layer being formed of an iron alloy or steel, another layer being formed of a metal other than iron or aluminium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/043—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/18—Layered products comprising a layer of metal comprising iron or steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical properties
    • B32B7/022—Mechanical properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING 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
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING 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
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/002—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING 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
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING 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
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING 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
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING 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
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING 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
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226—Hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING 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
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING 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
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C21D8/0263—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment following hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING 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
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/42—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for armour plate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING 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
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/008—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/08—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/16—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/20—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/22—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/24—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/28—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/30—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with cobalt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/32—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/38—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/54—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • C23C2/022—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas by heating
    • C23C2/0224—Two or more thermal pretreatments
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
    • C23C2/06—Zinc or cadmium or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/34—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the shape of the material to be treated
    • C23C2/36—Elongated material
    • C23C2/40—Plates; Strips
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
    • C23C28/021—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material including at least one metal alloy layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
    • C23C28/028—Including graded layers in composition or in physical properties, e.g. density, porosity, grain size
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • C23C30/005—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process on hard metal substrates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00—Armour; Armour plates
    • F41H5/02—Plate construction
    • F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer
    • F41H5/0442—Layered armour containing metal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00—Armour; Armour plates
    • F41H5/02—Plate construction
    • F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer
    • F41H5/0442—Layered armour containing metal
    • F41H5/0457—Metal layers in combination with additional layers made of fibres, fabrics or plastics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/02—2 layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/03—3 layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/05—5 or more layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/40—Symmetrical or sandwich layers, e.g. ABA, ABCBA, ABCCBA
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/06—Coating on the layer surface on metal layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/536—Hardness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/558—Impact strength, toughness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2410/00—Agriculture-related articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2571/00—Protective equipment
    • B32B2571/02—Protective equipment defensive, e.g. armour plates, anti-ballistic clothing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING 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
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/002—Bainite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING 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
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/005—Ferrite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING 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
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/008—Martensite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING 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
    • C21D2251/00—Treating composite or clad material
    • C21D2251/02—Clad material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00—Armour; Armour plates
    • F41H5/02—Plate construction
    • F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer
    • F41H5/0442—Layered armour containing metal
    • F41H5/045—Layered armour containing metal all the layers being metal layers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12771—Transition metal-base component
    • Y10T428/12785—Group IIB metal-base component
    • Y10T428/12792—Zn-base component
    • Y10T428/12799—Next to Fe-base component [e.g., galvanized]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12771—Transition metal-base component
    • Y10T428/12861—Group VIII or IB metal-base component
    • Y10T428/12951—Fe-base component
    • Y10T428/12958—Next to Fe-base component
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12771—Transition metal-base component
    • Y10T428/12861—Group VIII or IB metal-base component
    • Y10T428/12951—Fe-base component
    • Y10T428/12958—Next to Fe-base component
    • Y10T428/12965—Both containing 0.01-1.7% carbon [i.e., steel]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12771—Transition metal-base component
    • Y10T428/12861—Group VIII or IB metal-base component
    • Y10T428/12951—Fe-base component
    • Y10T428/12972—Containing 0.01-1.7% carbon [i.e., steel]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12993—Surface feature [e.g., rough, mirror]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24942—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24942—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
    • Y10T428/2495—Thickness [relative or absolute]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24942—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
    • Y10T428/24983—Hardness

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl (1) aus einem mehrlagigen Stahlwerkstoffverbund umfassend eine erste Lage (1.1) aus einem Stahl, der im gehärteten oder vergüteten Zustand eine Härte > 350 HBW aufweist, und mindestens eine mit der ersten Lage (1.1) stoffschlüssig verbundene zweite Lage (1.2) aus einem im Vergleich zu der ersten Lage (1.1) weicheren Stahl, wobei die zweite Lage (1.2) eine um mindestens 20% geringere Härte aufweist als die erste Lage (1.1) im gehärteten oder vergüteten Zustand. Ferner betrifft die Erfindung eine entsprechende Verwendung des Sicherheitsstahls oder Verschleißstahls (1).

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl aus einem mehrlagigen Stahlwerkstoffverbund umfassend eine erste Lage und mindestens eine mit der ersten Lage stoffschlüssig verbundene zweite Lage. Ferner betrifft die Erfindung eine entsprechende Verwendung.
  • Technischer Hintergrund
  • Sicherheitsstähle weisen in der Regel eine hohe Härte und dadurch bedingt eine geringe bis mittlere Zähigkeit auf, um einen ausreichenden Widerstand gegen hochdynamische Beanspruchungen (Impact) durch Geschosse, Schrapnelle, Ansprengungen etc. aufzuweisen. Dies ist erforderlich, um die Anforderungen -hoher Eindringwiderstand-, -starke Aufweitung des auftreffenden Geschosses in seinem Durchmesser-, -Minimierung der Eindringtiefe-, -hohe Impuls- und Energieabsorption- sowie -hoher Widerstand gegenüber Rissausbreitung- in idealer Weise miteinander zu kombinieren. Da diese Eigenschaften konträr sind, sind neben monolithischen Werkstoffen auch Werkstoffverbunde bekannt, die im Verbund im Wesentlichen zu gegensätzlichen Eigenschaften vereint werden, um verbesserte Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich Härte und Zähigkeit im Werkstoffverbund zu erzielen. Werkstoffverbunde, insbesondere aus unterschiedlichen Stahllegierungen sind im Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus der europäischen Offenlegungsschrift EP 2 123 447 A1 . Die bei einem Verschleißstahl erforderliche hohe Härte zielt auf einen ausreichend hohen Widerstand gegen abrasiven Verschleiß ab.
  • Die bislang bekannten monolithischen Werkstoffe und Werkstoffverbunde zur Anwendung als Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl haben die Gemeinsamkeit, dass die Oberfläche immer hart ist, entweder weist ein monolithischer Werkstoff eine hohe Härte auf oder ein mehrlagiger Werkstoffverbund erreicht seine vorteilhaften Eigenschaften, wenn ein harter Werkstoff als Außenlage fungiert und ein zäher Werkstoff als Kernlage verwendet wird. Die harten Werkstoffe sind aufgrund ihrer chemischen und physikalischen Eigenschaften in der Regel nicht mit einem Korrosionsschutzüberzug beschichtbar, da sie in der Regel hohe Anteile an für die Beschichtung ungünstige aber für eine hohe Ansprunghärte erforderlichen Legierungselemente wie zum Beispiel Si, Ni, Cr, Mo und/oder Mn enthalten. Des Weiteren sind Werkstoffe mit einer hohen Härte nicht mit einer ansprechenden Oberflächenqualität herstellbar, da eine gezielte Einstellung der Oberflächenrauheit nicht möglich ist, welche insbesondere nicht den Anforderungen im Segment des gepanzerten Fahrzeugbaus genügt. Insbesondere in diesem Segment spielt neben der reinen Funktionalität (ballistischer Schutz) auch die optische Anmutung, insbesondere im Zusammenhang mit anderen, in der Regel beschichteten Bauteilen mit sehr guter Oberflächenqualität, eine zunehmende Rolle. Auch bei Verschleißstählen ist die Oberflächenerscheinung von steigender Relevanz.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl mit im Wesentlichen verbesserten Eigenschaften bereitzustellen, welcher mit einem metallischen Korrosionsschutzüberzug beschichtbar ist und eine gute Oberflächenqualität aufweist, sowie eine entsprechende Verwendung anzugeben.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
  • Die Erfinder haben festgestellt, dass durch das Vorsehen mindestens einer zweiten Lage aus einem im Vergleich zu einer ersten Lage weicheren Stahl, wobei die zweite Lage eine um mindestens 20%, insbesondere um mindestens 50%, geringere Härte aufweist als die erste Lage im gehärteten oder vergüteten Zustand, welche stoffschlüssig mit einer ersten Lage aus einem Stahl, der im gehärteten oder vergüteten Zustand eine Härte > 350 HBW, insbesondere > 400 HBW, vorzugsweise > 450 HBW, bevorzugt > 500 HBW, weiter bevorzugt > 550 HBW, besonders bevorzugt > 600 HBW aufweist, verbunden ist, ein mehrlagiger Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl mit verbesserter Beschichtbarkeit und sehr guter Oberflächenqualität bereitgestellt werden kann. Die Härte der zweiten Lage beträgt < 250 HBW, insbesondere < 200 HBW, vorzugsweise < 175 HBW, besonders bevorzugt < 150 HBW. Der erfindungsgemäße Werkstoffverbund (Sicherheitsstahl, Verschleißstahl) wird vor seinem bestimmungsgemäßen Einsatz einer Wärmebehandlung zwecks Härten oder Vergüten unterzogen, wobei die Wärmebehandlung auf die erste Lage abgestimmt ist. Die Härte der zweiten Lage wird bevorzugt im Zustand nach dieser Wärmbehandlung bestimmt. Zur Verbesserung der Beschichtbarkeit weist die zweite Lage in mindestens einem der beschichtungskritischen Elemente Si, Ni, Cr, Mo und/oder Mn einen um mindestens 10 % niedrigeren Legierungsgehalt im Vergleich zur ersten Lage auf.
  • HBW entspricht der Brinellhärte und wird gemäß DIN EN ISO 6506-1 ermittelt. Was die Fachwelt unter „Härten“ und „Vergüten“ versteht, ist in der DIN EN 10052:1993 geregelt.
  • Die zweite Lage fungiert erfindungsgemäß lediglich als Beschichtungshilfe und erfüllt bei der späteren Anwendung bzw. Einsatz, insbesondere wenn sie auf der hochdynamisch beanspruchten Seite angeordnet ist, welche im Wesentlichen auch der Sichtseite entspricht, mit einer verglichen zur ersten Lage vernachlässigbaren Schutzwirkung. Ein weicher Stahl ist für die betrachtete Anwendung bzw. Einsatz prinzipiell nicht geeignet, da die geforderten Funktionseigenschaften, wie beispielsweise -hoher Eindringwiderstand-, -starke Aufweitung des auftreffenden Geschosses in seinem Durchmesser-, -Minimierung der Eindringtiefe-, - hohe Impuls- und Energieabsorption- sowie -hoher Widerstand gegenüber Rissausbreitung- und insbesondere eine hohe Härte nicht erreicht werden können. Sowohl bei einer Verschleißwie auch bei einer Impactbelastung, z. B. durch Beschuss oder Ansprengung wird der weichere Stahl im Wesentlichen penetriert, ohne Widerstand zu leisten. Ein erfindungsgemäßer Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl muss eine erste Lage aufweisen, deren Dicke einem vergleichbaren monolithischen Stahl entspricht, um einen vergleichbaren Beschusswiderstand bzw. um eine vergleichbare Standfestigkeit im Verschleißeinsatz zu gewährleisten. Der erfindungsgemäße Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl wird für die gleiche Anwendung mit einer geringfügig größeren Dicke als ein vergleichbarer monolithischer Stahl ausgelegt, da die zweite Lage funktional für die Anwendung zu vernachlässigen ist. Insbesondere wird die Beschichtungsneigung maßgeblich durch die Eigenschaften an der Oberfläche des Sicherheitsstahls bestimmt, die erfindungsgemäß durch die zweite Lage als funktionale Schicht bereitgestellt werden.
  • Der Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl umfasst in der einfachsten Ausführung nur eine erste Lage mit einer einseitig stoffschlüssig verbundenen zweiten Lage. Der Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl ist bevorzugt mit einem metallischen Korrosionsschutzüberzug, insbesondere auf Zinkbasis beschichtet. Der Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl kann je nach Ausführung ein- oder beidseitig mit einem elektrolytischen Zinküberzug beschichtet sein. Das Durchführen einer elektrolytischen Beschichtung hat den Vorteil, dass die Eigenschaften insbesondere der ersten Lage nicht negativ insbesondere durch thermische Einflüsse verändert werden. Alternativ kann der Korrosionsschutzüberzug auch durch ein Schmelztauchbeschichten aufgebracht werden, wobei die beim Schmelztauchbeschichten notwendige Erwärmung des Sicherheitsstahls, die in der Regel bei Temperaturen zwischen 450 und 550°C liegt, ein gesondertes Anlassen in einem Prozessschritt übernehmen bzw. ersetzen kann (Vergüten). Alternativ oder Zusätzlich kann Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl ein- oder beidseitig mit einer organischen Beschichtung und/oder Lackierung versehen sein.
  • Der Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl kann als band-, platten- oder blechförmiges Halbzeug ausgeführt sein bzw. der weiteren Verarbeitung zugeführt werden.
  • Gemäß einer ersten Ausgestaltung des Sicherheitsstahls oder Verschleißstahls besteht die erste Lage neben Fe und herstellungsbedingt unvermeidbaren Verunreinigungen in Gew.-% aus
    • C: 0,1 bis 0,6 %,
    • optional N: 0,003 bis 0,01 %
    • optional Si: 0,05 bis 1,5 %,
    • Mn: 0,1 bis 2,5 %,
    • optional Al: 0,01 bis 2,0 %,
    • optional Cr: 0,05 bis 1,5 %,
    • optional B: 0,0001 bis 0,01 %,
    • optional eines oder mehrere aus der Gruppe Nb, Ti, V und W: in Summe von 0,005 bis 0,2 %,
    • optional Mo: 0,1 bis 1,0 %,
    • optional Cu: von 0,05 bis 0,5 %,
    • optional P: von 0,005 bis 0,15 %,
    • S: bis 0,03 %,
    • optional Ca: 0,0015 bis 0,015 %,
    • optional Ni: von 0,1 bis 5,0 %,
    • Sn: bis 0,05 %,
    • As: bis 0,02 %,
    • Co: bis 0,02 %,
    • O: bis 0,005 %,
    • H: bis 0,001 %,
    wobei die als optional angegebenen Legierungselemente N, Si, Al, Cr, B, Ti, Nb, V, W, Mo, Cu, P, Ca, Ni alternativ auch als Verunreinigung in geringeren Gehalten vorliegen können.
  • C ist ein festigkeitssteigerndes Legierungselement und trägt mit zunehmendem Gehalt zur Härtesteigerung bei, indem es entweder als interstitielles Atom im Austenit gelöst vorliegt und bei der Abkühlung zur Bildung härteren Martensits beiträgt oder mit Fe, Cr, Ti, Nb, V oder W Karbide bildet, die einerseits härter als die umgebende Matrix sein können oder diese zumindest so verzerren können, dass die Härte der Matrix steigt. C ist daher mit Gehalten von mindestens 0,1 Gew.-%, insbesondere von mindestens 0,15 Gew.-%, vorzugsweise von mindestens 0,2 Gew.-% vorhanden, um die gewünschte Härte zu erreichen bzw. einzustellen. Mit höherer Härte nimmt auch die Sprödigkeit zu, so dass der Gehalt auf maximal 0,6 Gew.-%, insbesondere maximal 0,55 Gew.-%, vorzugsweise maximal 0,5 Gew.-%, weiter bevorzugt maximal 0,45 Gew.-%, besonders bevorzugt maximal 0,4 Gew.-% beschränkt ist, um die Werkstoffeigenschaften, insbesondere die Duktilität, nicht negativ zu beeinflussen und eine ausreichende Schweißbarkeit sicherzustellen.
  • N kann als Legierungselement, optional mit einem Mindestgehalt von 0,003 Gew.-% mit ähnlicher Wirkung wie C eingesetzt werden, denn seine Fähigkeit zur Nitridbildung wirkt sich positiv auf die Festigkeit aus. Bei Anwesenheit von Al bilden sich Aluminiumnitride, die die Keimbildung verbessern und das Kornwachstum behindern. Zudem erhöht Stickstoff die Härte des gebildeten Martensits bei der Härtung. Der Stickstoffgehalt für die Schmelzenanalyse ist auf ≤ 0,01 Gew.-% begrenzt. Bevorzugt wird ein maximaler Gehalt von 0,008 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,006 Gew.-% um die unerwünschte Bildung grober Titannitride zu vermeiden, die sich negativ auf die Zähigkeit auswirken würden. Zudem wird bei Einsatz des optionalen Legierungselements Bor dieses von Stickstoff abgebunden, falls der Aluminium- oder Titangehalt nicht hoch genug ist.
  • Si ist ein Legierungselement, das zur Mischkristallhärtung beiträgt und wirkt sich je nach Gehalt positiv in einer Härtesteigerung aus, so dass optional ein Gehalt von mindestens 0,05 Gew.-% vorhanden ist. Bei geringeren Gehalten ist eine Wirksamkeit von Si nicht klar nachweisbar, Si wirkt aber auch nicht negativ auf die Eigenschaften des Stahls aus. Wird dem Stahl zu viel Silizium zugegeben, hat dies einen negativen Einfluss auf die Schweißbarkeit, das Verformungsvermögen und die Zähigkeitseigenschaften. Daher ist das Legierungselement ist auf maximal 1,5 Gew.-%, insbesondere maximal 0,9 Gew.-% beschränkt, um eine ausreichende Walzbarkeit sicherzustellen, und wird darüber hinaus vorzugsweise auf maximal 0,5 Gew.-% beschränkt, um die Bildung von Rotzunder sicher zu vermeiden, welcher in zu großen Anteilen die Haftung im Verbund an der Grenzschicht zwischen der ersten und mindestens zweiten Lage verringern kann. Zudem kann Si zur Desoxidation des Stahls verwendet werden, falls der Einsatz von Al beispielsweise vermieden werden soll, um eine unerwünschte Abbindung z. B. von N zu vermeiden.
  • Mn ist ein Legierungselement, das zur Härtbarkeit beiträgt, und wird insbesondere zum Abbinden von S zu MnS eingesetzt, so dass ein Gehalt von mindestens 0,1 Gew.-%, insbesondere mindestens 0,3 Gew.-% vorhanden ist. Mangan setzt die kritische Abkühlgeschwindigkeit herab, wodurch die Härtbarkeit erhöht wird. Das Legierungselement ist auf maximal 2,5 Gew.-%, insbesondere maximal 1,9 Gew.-%, um eine ausreichende Schweißbarkeit und ein gutes Umformverhalten sicherzustellen. Zudem wirkt Mn stark seigernd und ist daher vorzugsweise maximal 1,5 Gew.-% beschränkt.
  • Al trägt insbesondere zur Desoxidation bei, weshalb optional ein Gehalt von mindestens 0,01 Gew.-%, insbesondere mindestens 0,015 Gew.-% eingestellt wird. Das Legierungselement ist auf maximal 2,0 Gew.-%, insbesondere maximal 1,0 Gew.-% zur Gewährleistung einer möglichst guten Vergießbarkeit, vorzugsweise maximal 0,5 Gew.-%, besonders bevorzugt maximal 0,1 Gew.-% beschränkt, um unerwünschte Ausscheidungen im Werkstoff insbesondere in Form von nichtmetallischen oxidischen Einschlüssen im Wesentlichen zu reduzieren und/oder zu vermeiden, welche die Werkstoffeigenschaften negativ beeinflussen können. Beispielsweise ist der Gehalt zwischen 0,02 und 0,06 Gew.-% eingestellt. Al kann auch dafür eingesetzt werden, den im Stahl vorhandenen Stickstoff abzubinden, so dass das optional zulegierte Bor seine festigkeitssteigernde Wirkung entfalten kann. In alternativen Ausführungen der Erfindung kann Aluminium von über 1,0 Gew.-% bis 2,0 Gew.-% gezielt legiert werden, um durch Dichtereduktion die Gewichtszunahme der zusätzlich aufzubringenden zweiten Lage zumindest teilweise zu kompensieren.
  • Cr kann als optionales Legierungselement je nach Gehalt auch zur Einstellung der Festigkeit, insbesondere positiv zur Härtbarkeit beitragen, mit einem Gehalt insbesondere von mindestens 0,05 Gew.-%. Zudem kann Cr allein oder in Kombination mit anderen Elementen als Karbidbildner eingesetzt werden. Wegen der positiven Wirkung auf die Zähigkeit des Materials kann der Cr-Anteil bevorzugt auf mindestens 0,1 Gew.-%, besonders bevorzugt auf mindestens 0,2 Gew.-% eingestellt werden. Das Legierungselement ist aus wirtschaftlichen Gründen auf maximal 1,5 Gew.-%, insbesondere maximal 1,2 Gew.-%, vorzugsweise maximal 1,0 Gew.-% beschränkt, um eine ausreichende Schweißbarkeit sicherzustellen.
  • B kann als optionales Legierungselement in atomarer Form die Gefügeumwandlung zu Ferrit/Bainit verzögern und die Härtbarkeit und Festigkeit verbessern, insbesondere wenn N durch starke Nitridbildner wie Al oder Nb abgebunden wird und kann mit einem Gehalt insbesondere von mindestens 0,0001 Gew.-% vorhanden sein. Das Legierungselement ist auf maximal 0,01 Gew.-%, insbesondere auf maximal 0,005 Gew.-% beschränkt, da höhere Gehalte sich nachteilig auf die Werkstoffeigenschaften, insbesondere bezogen auf die Duktilität an Korngrenzen, auswirken können und eine Reduzierung der Härte und/oder Festigkeit zur Folge hätte.
  • Ti, Nb, V und/oder W können als optionale Legierungselemente einzeln oder in Kombination zur Kornfeinung zulegiert werden, zudem kann Ti zur Abbindung von N verwendet werden. Vor allem aber können diese Elemente als Mikrolegierungselemente eingesetzt werden, um festigkeitssteigernde Carbide, Nitride und/oder Carbonitride zu bilden. Zur Gewährleistung ihrer Wirksamkeit können Ti, Nb, V und/oder W mit Gehalten von mindestens 0,005 Gew.-% eingesetzt werden. Zur vollständigen Abbindung von N wäre der Gehalt an Ti mit mindestens 3,42*N vorzusehen. Die Legierungselemente sind in Kombination auf maximal 0,2 Gew.-%, insbesondere maximal 0,15 Gew.-%, vorzugsweise maximal 0,1 Gew.-% beschränkt, da höhere Gehalte sich nachteilig auf die Werkstoffeigenschaften, insbesondere sich negativ auf die Zähigkeit des Werkstoffs auswirken.
  • Mo kann optional zur Erhöhung der Festigkeit und Verbesserung der Durchhärtbarkeit zulegiert werden. Des Weiteren wirkt sich Mo positiv auf die Zähigkeitseigenschaften aus. Mo kann als Karbidbildner zur Erhöhung der Streckgrenze und Verbesserung der Zähigkeit eingesetzt werden. Um die Wirksamkeit dieser Effekte zu gewährleisten, ist ein Gehalt von mindestens 0,1 Gew.-%, bevorzugt mindestens 0,2 Gew.-% erforderlich. Aus Kostengründen wird der Maximalgehalt auf 1 Gew.-%, bevorzugt 0,7 Gew.-% beschränkt.
  • Cu als optionales Legierungselement kann mit einem Gehalt von 0,05 Gew.-% bis 0,5 Gew.-% durch Ausscheidungshärtung zu einer Härtesteigerung beitragen.
  • P ist ein Eisenbegleiter, der sich stark zähigkeitsmindernd auswirkt und in Verschleiß- oder Sicherheitsstählen zu den unerwünschten Begleitelementen zählt. Um seine festigkeitssteigernde Wirkung zu nutzen, kann es optional mit Gehalten von mindestens 0,005 Gew.-% zulegiert werden. P kann aufgrund seiner geringen Diffusionsgeschwindigkeit beim Erstarren der Schmelze zu starken Seigerungen führen. Aus diesen genannten Gründen wird das Element auf max. 0,15 Gew.-%, insbesondere maximal 0,06 Gew.-%, vorzugsweise maximal 0,03 Gew.-% begrenzt.
  • S weist im Stahl eine starke Neigung zur Seigerung auf und bildet unerwünschtes FeS, weswegen es durch Mn abgebunden werden muss. Der S-Gehalt wird daher auf maximal 0,03 Gew.-%, insbesondere 0,02 Gew.-%, bevorzugt 0,01 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,005 Gew.-% eingeschränkt.
  • Ca kann optional der Schmelze als Entschwefelungsmittel und zur gezielten Sulfidbeeinflussung in Gehalten von bis zu 0,015 Gew.-%, bevorzugt bis zu 0,005 Gew.-% hinzugegeben werden, was zu einer veränderten Plastizität der Sulfide bei der Warmwalzung führt. Darüber hinaus wird durch die Kalziumzugabe bevorzugt auch das Kaltumformverhalten verbessert. Die beschriebenen Effekte sind ab Gehalten von 0,0015 Gew.-% wirksam, weswegen diese Grenze bei Einsatz von Ca als Minimum gewählt wird.
  • Ni, welches optional bis zu maximal 5,0 Gew.-% zulegiert werden kann, beeinflusst positiv die Verformbarkeit des Materials. Durch eine Verringerung der kritischen Abkühlgeschwindigkeit erhöht Nickel darüber hinaus die Durchhärtung und Durchvergütung. Aus Kostengründen werden bevorzugt Gehalte von maximal 1,5 Gew.-%, besonders bevorzugt maximal 1,0 Gew.-% eingestellt. Die beschriebenen Effekte treten ab Gehalten von 0,1 Gew.-% auf. Bevorzugt wird ein Gehalt von mindestens 0,2 Gew.-% zulegiert.
  • Sn, As und/oder Co sind Legierungselemente, die einzeln oder in Kombination, wenn sie nicht gezielt zur Einstellung spezieller Eigenschaften zulegiert werden, zu den Verunreinigungen gezählt werden können. Die Gehalte sind beschränkt auf maximal 0,05 Gew.-% Sn, auf maximal 0,02 Gew.-% Co, auf maximal 0,02 Gew.-% As.
  • O ist üblicher Weise unerwünscht, kann in geringsten Gehalten in der vorliegenden Erfindung jedoch auch förderlich sein, da Oxidbelegungen insbesondere auf der Trennschicht zwischen der ersten und mindestens zweiten Lage die Diffusion zwischen den bewusst unterschiedlich legierten Stählen behindert, wie beispielsweise in dem Dokument DE 10 2016 204 567.9 beschrieben. Der Maximalgehalt für Sauerstoff wird mit 0,005 Gew.-%, bevorzugt 0,002 Gew.-% angegeben.
  • H ist als kleinstes Atom auf Zwischengitterplätzen im Stahl sehr beweglich und kann insbesondere in höchstfesten Stählen beim Abkühlen von der Warmwalzung zu Aufreißungen im Kern führen. Das Element Wasserstoff wird daher auf einen Gehalt von maximal 0,001 Gew.-%, insbesondere maximal 0,0006 Gew.-%, vorzugsweise maximal 0,0004 Gew.-%, weiter bevorzugt maximal 0,0002 Gew.-% reduziert.
  • Als beispielhafte Vertreter für die erste Lage des erfindungsgemäßen Verschleißstahls können handelsübliche Stähle verwendet werden, die beispielsweise von der Anmelderin unter der Handelsbezeichnung „XAR®“ vertrieben werden, insbesondere XAR® 400, 450, 500, 600 und 650. Als beispielhafte Vertreter für die erste Lage des erfindungsgemäßen Sicherheitsstahls können handelsübliche Stähle verwendet werden, die beispielsweise von der Anmelderin unter der Handelsbezeichnung „SECURE“ vertrieben werden, insbesondere SECURE 400, 450, 500, 600 und 650. Auch andere Stahllegierungen können eingesetzt werden, die die oben genannten Bedingungen erfüllen.
  • Die zweite Lage zur Bildung der zumindest einseitigen funktionalen Schicht auf der ersten Lage besteht aus einem weichen, duktilen Stahl, der ohne Aufwand einfach und konventionell beschichtet werden kann. Als geeignete Stähle für die erfindungsgemäßen Verschleiß- und Sicherheitsstähle haben sich insbesondere mikrolegierte Stähle, sowie bevorzugt weiche Stähle mit geringem Kohlenstoffgehalt (ULC = „ultra-low-carbon“-Stähle) und besonders bevorzugt IF-Stähle erwiesen. IF („interstitial free“)-Stähle werden so legiert, dass insbesondere Stickstoff und Kohlenstoff vollständig durch Elemente wie Ti, Nb, V, W und/oder Cr abgebunden sind. Die zweite Lage besteht neben Fe und herstellungsbedingt unvermeidbaren Verunreinigungen in Gew.-% aus
    • C: 0,001 bis 0,15 %,
    • optional N: 0,001 bis 0,01 %,
    • optional Si: 0,03 bis 0,7 %,
    • optional Mn: 0,05 bis 2,5 %,
    • optional P: 0,005 bis 0,1 %,
    • optional Mo: 0,05 bis 0,45 %,
    • optional Cr: 0,1 bis 0,75 %,
    • optional Cu: 0,05 bis 0,75 %,
    • optional Ni: 0,05 bis 0,5 %,
    • optional Al: 0,005 bis 0,5 %,
    • optional B: 0,0001 bis 0,01 %,
    • optional eines oder mehrere aus der Gruppe Nb, Ti, V und W: 0,001 bis 0,3 %,
    • S: bis 0,03 %,
    • optional Ca: 0,0015 bis 0,015 %,
    • Sn: bis 0,05 %,
    • As: bis 0,02 %,
    • Co: bis 0,02 %,
    • H: bis 0,001 %,
    • O: bis 0,005 %,
    wobei die als optional angegebenen Legierungselemente N, Si, Mn, Al, Cr, B, Ti, Nb, V, W, Mo, Cu, P, Ca, Ni alternativ auch als Verunreinigung in geringeren Gehalten vorliegen können.
  • Zur Erhöhung der Duktilität und Verringerung der Härtbarkeit der Decklage ist C als Legierungselement auf maximal 0,15 Gew.-%, insbesondere maximal 0,10 Gew.-% , vorzugsweise maximal 0,06 Gew.-% beschränkt. In einer bevorzugten Ausführung handelt es sich bei der zweite Lage um ULC-Stähle, bei denen der maximale Kohlenstoffgehalt auf 0,03 Gew.-% beschränkt wird. In einer besonders bevorzugten Ausführung werden IF-Stähle als zweite Lage eingesetzt, für die ein C-Gehalt von maximal 0,01 Gew.-% vorgegeben wird. Um die in IF-Stählen erforderliche vollständige Abbindung von C durch Ti, Nb, V, W, Cr und/oder Mo zu gewährleisten, ohne zu hohe Gehalte von Ti, Nb, V, W, Cr und/oder Mo einstellen zu müssen, wird bevorzugt ein Maximalgehalt von 0,005 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,003 Gew.-% eingestellt. Prozessbedingt ist ein minimaler Gehalt an C nicht wirtschaftlich zu vermeiden. Daher wird die Untergrenze für den C-Gehalt mit 0,001 Gew.-% angegeben.
  • N erhöht als optionales Legierungselement in gelöster Form ebenfalls die Härtbarkeit des Stahls, kann aber optional auch gezielt zur Nitrid- bzw. Carbonitridbildung mit Al, B, Ti, Nb, V, W, Cr und/oder Mo verwendet werden. Um eine zu starke Erhöhung der Aufhärtung der Decklage im Fertigungsprozess sowie die Versprödung der Decklage zu vermeiden, wird Stickstoffgehalt auf maximal 0,01 Gew.-%, bevorzugt 0,005 Gew.-% beschränkt. Prozessbedingt ist ein minimaler Gehalt an N nicht wirtschaftlich zu vermeiden. Daher wird die optionale Untergrenze für den N-Gehalt mit 0,001 Gew.-% angegeben.
  • Si, Mn, P, Mo, Cr, Cu und Ni sind optionale Legierungselemente, die in einer alternativen Ausführung des erfindungsgemäßen Konzeptes zur Erhöhung der Festigkeit der zweiten Lage eingesetzt werden können, um die Härtedifferenz zwischen der ersten und zweiten Lage zu verringern und die Beständigkeit der zweiten Lage z. B. gegen abrasiven Verschleiß zu erhöhen. Um die jeweilige Wirksamkeit der genannten optionalen Legierungselemente zu gewährleisten, wird für deren Einsatz in der zweiten Lage ein Mindestgehalt von
    • • 0,03, bevorzugt 0,1, besonders bevorzugt 0,3 Gew.-% Si
    • • 0,05, bevorzugt 0,2 Gew.-% Mn
    • • 0,005 Gew.-% P
    • • 0,05 Gew.-% Mo
    • • 0,1 Gew.-% Cr
    • • 0,05 Gew.-%, bevorzugt 0,2 Gew.-% Cu
    • • 0,05 Gew.-%, bevorzugt 0,10 Gew.-% Ni
    festgelegt. Die jeweiligen Maximalgehalte werden wie folgt festgelegt:
    • • 0,7 Gew.-%, bevorzugt 0,5 Gew.-% Si, um negative Einflüsse auf die Oberfläche und Beschichtbarkeit zu vermeiden.
    • • 2,5 Gew.-%, bevorzugt 1,5 Gew.-% Mn, um die Festigkeit nicht zu stark zu erhöhen und unerwünschte Effekte durch Mn-Seigerungen und um negative Einflüsse auf die Beschichtbarkeit zu vermeiden.
    • • 0,1 Gew.-%, bevorzugt 0,05 Gew.-% P, um die Duktilität der Decklage nicht zu stark zu verringern.
    • • 0,45 Gew.-%, bevorzugt 0,15 Gew.-% Mo; 0,75 Gew.-%, bevorzugt 0,40 Gew.-% Cu; 0,75 Gew.-%, bevorzugt 0,25 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,15 Gew.-% Cr; 0,5 Gew.-%, bevorzugt 0,3 Gew.-% Ni, jeweils aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten sowie um die Schweißbarkeit der Decklage sowie die Beschichtbarkeit nicht zu stark negativ zu beeinflussen.
  • Mn dient zudem zum Abbinden von S zu MnS.
  • Al kann optional zur Desoxidation eingesetzt werden, wobei ein Gehalt von mindestens 0,005 Gew.-%, insbesondere mit 0,01 Gew.-% vorhanden sein kann. Der Gehalt ist auf maximal 0,5 Gew.-%, insbesondere maximal 0,1 Gew.-%, vorzugsweise maximal 0,05 Gew.-% beschränkt, um die Werkstoffeigenschaften und die Beschichtbarkeit nicht negativ zu beeinflussen.
  • B kann optional in einer weniger bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als Legierungselement zur Härtbarkeit beitragen, insbesondere wenn N abgebunden wird und kann mit einem Gehalt insbesondere von mindestens 0,0001 Gew.-%, bevorzugt 0,0005 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,0010 Gew.-% vorhanden sein. Das Legierungselement ist auf maximal 0,01 Gew.-%, insbesondere auf maximal 0,005 Gew.-%, da höhere Gehalte sich nachteilig auf die Werkstoffeigenschaften auswirken und zu einer zu starken unerwünschte Aufhärtung der zweiten Lage führen.
  • Ti, Nb, V, W, Cr und Mo können als Legierungselemente einzeln oder in Kombination zur Kornfeinung und/oder C- und N-Abbindung zulegiert werden, wobei der Einsatz von Ti, Nb und V aus Kostengründen für die genannten Zwecke bevorzugt wird. Ti, Nb und/oder V können mit Gehalten von mindestens 0,001 Gew.-%, bevorzugt 0,005 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,01 Gew.-% eingesetzt werden. Zur vollständigen Abbindung von C und N werden in der bevorzugten Ausführung auf Grund der Stöchiometrie die Gehalte von Ti, Nb, V, W, Cr und Mo so eingestellt, dass gilt: ( Ti / 47,9 + Nb / 92,9 + V / 50,9 + W / 183,8 + Cr / ( 52 * 1,5 ) + Mo / ( 95,95 * 2 ) / C / 12 + N / 14 ) ≥ 1,0.
    Figure DE102017208251A1_0001
  • Die Legierungselemente Ti, Nb, V und W sind aus wirtschaftlichen Gründen in Kombination auf maximal 0,3 Gew.-%, insbesondere maximal 0,2 Gew.-% eingeschränkt. Bevorzugt wird der Gehalt von Ti + Nb + V + W auf maximal 0,15 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 Gew.-% beschränkt, da höhere Gehalte sich nachteilig auf die Werkstoffeigenschaften, insbesondere sich negativ auf die Zähigkeit des Werkstoffs auswirken. Die erfindungsgemäßen Maximalgehalte der optionalen Legierungselemente Cr und Mo wurden oben bereits angegeben.
  • S weist im Stahl eine starke Neigung zur Seigerung auf und bildet unerwünschtes FeS, weswegen es durch Mn abgebunden werden muss. Der S-Gehalt wird daher auf maximal 0,03 Gew.-%, insbesondere 0,02 Gew.-%, bevorzugt 0,01 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,005 Gew.-% eingeschränkt.
  • Ca kann der Schmelze optional als Entschwefelungsmittel und zur gezielten Sulfidbeeinflussung in Gehalten von bis zu 0,015 Gew.-%, insbesondere bis zu 0,005 Gew.-% hinzugegeben werden, was zu einer veränderten Plastizität der Sulfide bei der Warmwalzung führt. Darüber hinaus wird durch die Kalziumzugabe bevorzugt auch das Kaltumformverhalten verbessert. Die beschriebenen Effekte sind ab Gehalten von 0,0015 Gew.-% wirksam, weswegen diese Grenze bei optionalem Einsatz von Ca als Minimum gewählt wird.
  • Sn, As und/oder Co sind Legierungselemente, die einzeln oder in Kombination, wenn sie nicht gezielt zur Einstellung spezieller Eigenschaften zulegiert werden, zu den Verunreinigungen gezählt werden können. Die Gehalte sind beschränkt auf maximal 0,05 Gew.-% Sn, auf maximal 0,02 Gew.-% As, auf maximal 0,02 Gew.-% Co.
  • O ist üblicher Weise unerwünscht, kann in geringsten Gehalten in der vorliegenden Erfindung jedoch auch förderlich sein, da Oxidbelegungen insbesondere auf der Trennschicht zwischen der ersten und zweiten Lage die Diffusion zwischen den bewusst unterschiedlich legierten Stählen behindert, wie beispielsweise in dem Dokument DE 10 2016 204 567.9 beschrieben. Der Maximalgehalt für Sauerstoff wird mit 0,005 Gew.-%, bevorzugt 0,002 Gew.-% angegeben.
  • H ist als kleinstes Atom auf Zwischengitterplätzen im Stahl sehr beweglich und kann insbesondere in höchstfesten Stählen beim Abkühlen von der Warmwalzung zu Aufreißungen im Kern führen. Das Element Wasserstoff wird daher auf einen Gehalt von maximal 0,001 Gew.-%, insbesondere maximal 0,0006 Gew.-%, vorzugsweise maximal 0,0004 Gew.-%, weiter bevorzugt maximal 0,0002 Gew.-% reduziert.
  • Zur Verbesserung der Beschichtbarkeit weist die zweite Lage in mindestens einem der beschichtungskritischen Elemente Si, Ni, Cr, Mo und/oder Mn einen um mindestens 10 % niedrigeren Legierungsgehalt im Vergleich zur ersten Lage auf.
  • Alle genannten optionalen Legierungselemente können in Gehalten unter dem angegebenen Minimalwert als Verunreinigungen ohne störende Wirkung in der zweiten Lage der erfindungsgemäßen Verschleiß- oder Sicherheitsstähle vorliegen.
  • Als beispielhafte Vertreter für die zweite Lage sowohl des erfindungsgemäßen Verschleißstahls wie auch des erfindungsgemäßen Sicherheitsstahls können handelsübliche unlegierte Stähle, niedrig legierte Stähle, mikrolegierte Stähle oder IF- Stähle verwendet werden. Die Härte der zweiten Lage nach der Wärmebehandlung (Härten oder Vergüten des Werkstoffverbundes) beträgt < 250 HBW, insbesondere < 200 HBW, vorzugsweise < 175 HBW, besonders bevorzugt < 150 HBW. Auch andere Stähle können eingesetzt werden, die die oben genannten Bedingungen erfüllen.
  • Die Legierungselemente der zweiten Lage sind vorzugsweise derart auf die Legierungselemente der ersten Lage abgestimmt, dass die bei der im Zuge zur Einstellung der Härte und/oder der Zähigkeit des Sicherheitsstahls oder Verschleißstahls durch Austenitisieren, insbesondere durch Erwärmung des Werkstoffverbundes auf eine Temperatur, die oberhalb der Gefügeumwandlungstemperatur (Ac3) der ersten Lage liegt und durch Abschrecken, insbesondere durch schroffes Abkühlen mit einer Abkühlrate > 20 K/s, sich eine Härtegefügestruktur aus einer überwiegend martensitischen und/oder bainitischen Gefügestruktur in der ersten Lage einstellt, wobei bevorzugt die Gefügeumwandlungstemperatur (Ac3) in Bezug auf die zweite Lage nicht überschritten wird und dadurch die Beeinflussung der Eigenschaften der zweiten Lage im Stahlwerkstoffverbund im Wesentlichen minimiert wird. In der ersten Lage liegt Martensit, angelassener Martensit und/oder Bainit (weniger bevorzugt) mit mindestens 70 Flächen-%, insbesondere mindestens 80 Flächen-%, vorzugsweise mindestens 85 Flächen-%, weiter bevorzugt mindestens 90 Flächen-%, besonders bevorzugt mindestens 95 Flächen-% vor. Herstellungsbedingt kann das Entstehen der weniger erwünschten Gefügebestandteile Ferrit, Restaustenit, Perlit oder Zementit nicht immer sicher vermieden werden. In der zweiten Lage stellt sich eine Gefügestruktur ein, welche mindestens einen Anteil oder mehrere Anteile an Ferrit, Bainit, Martensit aufweist. Bevorzugt ist dabei eine Mikrostruktur der zweiten Lage, deren Gehalt an Martensit um mindestens 20%, besonders bevorzugt mindestens 50%, geringer ist als in der ersten Lage, während der Gehalt an Ferrit mindestens 20%, besonders bevorzugt mindestens 100%, höher ist als in der ersten Lage. Durch ein optionales Anlassen insbesondere bei einer Temperatur insbesondere oberhalb von 200°C und unterhalb von Ac1 der ersten Lage für eine Dauer, die abhängig von der Gesamtmaterialdicke des Sicherheitsstahls oder Verschleißstahls ist, können Spannungen innerhalb des Sicherheitsstahls oder Verschleißstahls abgebaut und insbesondere die Zähigkeit des Stahlwerkstoffverbundes verbessert bzw. erhöht werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung umfasst der Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl eine dritte Lage aus einem Stahl, welcher weicher als die erste Lage und härter als die zweite Lage ist, und insbesondere stoffschlüssig mit der ersten Lage verbunden ist. Die dritte Lage kann im Wesentlichen die Legierungselemente in Verbindung mit den Gewichtsanteilen, wie sie in der ersten Lage enthalten sind, aufweisen, jedoch mit dem Unterschied, dass die dritte Lage einen im Vergleich zur ersten Lage um mindestens 0,02 Gew.-% geringeren C-Gehalt aufweist. Dadurch kann dem Werkstoffverbund in Abhängigkeit von der Materialdicke der dritten Lage eine höhere Zähigkeit verliehen werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung umfasst der Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl zwei zweite Lagen, welche auf beiden Seiten des Sicherheitsstahls oder Verschleißstahls angeordnet sind und stoffschlüssig mit der ersten Lage verbunden sind, und vorzugsweise einseitig, besonders bevorzugt ein- oder beidseitig mit einem metallischen Korrosionsschutzüberzug und/oder organischen Beschichtung und/Lackierung versehen ist.
  • Gemäß einer alternativen Ausführung umfasst der Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl zwei zweite Lagen, die auf beiden Seiten des Sicherheitsstahls, insbesondere als Außenlagen angeordnet sind, eine dritte Lage als Mittellage und zwei erste Lagen als Zwischenlagen, welche jeweils zwischen der Mittellage und den zweiten Lagen (Außenlagen) angeordnet sind, und vorzugsweise einseitig, besonders bevorzugt ein- oder beidseitig mit einem metallischen Korrosionsschutzüberzug und/oder organischen Beschichtung und/oder Lackierung versehen ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Sicherheitsstahls oder Verschleißstahls weist die zweite Lage aus dem weichen Stahl eine Materialdicke zwischen 1 % und 12 %, insbesondere zwischen 2 % und 10 %, vorzugsweise zwischen 3 % und 8 %, besonders bevorzugt 3 % bis 6 % bezogen auf die Gesamtmaterialdicke des Sicherheitsstahls oder Verschleißstahls auf. Ist der Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl als Sandwich, insbesondere dreilagig oder fünflagig, ausgeführt, sind die Angaben bezüglich der Materialdicke der zweiten Lagen pro Seite zu verstehen. Falls eine dritte Lage aus einem Stahl, welcher weicher als die erste Lage und härter als die zweite Lage ist, vorhanden ist, kann die dritte Lage eine Materialdicke zwischen 20 % und 60 %, insbesondere zwischen 25 % und 50 %, vorzugsweise zwischen 30 % und 45 % bezogen auf die Gesamtmaterialdicke des Sicherheitsstahls aufweisen. Die Gesamtmaterialdicke beträgt zwischen 2,0 und 40,0 mm, insbesondere zwischen 3,0 und 30,0 mm und vorzugsweise zwischen 4,0 und 20,0 mm. Überraschend hat sich bei der Sandwich-Ausführung gezeigt, dass insbesondere auf der der Impact-belasteten Seite abgewandten Seite die weiche zweite Lage die Wirkung von abgelösten Teilchen, Splitter bzw. Bestandteilen der ersten Lage und/oder dritten Lage ausgelöst durch den starken Impuls auf der Impact-belasteten Seite abmindern und darüber hinaus eine zusätzliche Stabilität durch vergleichbare Randbedingen auf beiden Seiten bringen kann. Überraschend hat sich weiter für den Verschleißstahl in der Sandwich-Ausführung gezeigt, dass der Verschleiß des erfindungsgemäßen Verschleißstahls gegenüber einem monolithischen Verschleißstahl bei ganz oder teilweise prallender Belastung deutlich verzögert erfolgt, so lange die zweite Lage nicht vollständig abgetragen wurde. Dies wird damit erklärt, dass die zweite Lage gegenüber der prallenden Beanspruchung durch plastische Verformung als Dämpfung fungiert und dass das Herausplatzen harter Bestandteile der ersten Lage vermieden wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl mittels Plattieren, insbesondere Walzplattieren oder mittels Gießen hergestellt. Bevorzugt ist der erfindungsgemäße Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl mittels Warmwalzplattieren, wie es beispielsweise in der deutschen Patentschrift DE 10 2005 006 606 B3 offenbart ist, hergestellt. Es wird Bezug auf diese Patentschrift genommen, deren Inhalt hiermit in diese Anmeldung aufgenommen wird, wobei der Fertigungsschritt des Haspelns zu einem Coil als optionaler Prozessschritt zu sehen ist. In einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen Werkstoffverbunds insbesondere für Dicken ab ca. 10 mm erfolgt dieses vollständig in Platten- bzw. Blechform. Beim Warmwalzplattieren laufen Diffusionsprozesse zwischen der ersten Lage und der mindestens zweiten Lage ab, da im Grenzschichtbereich der ersten Lage durch das Abwandern des Kohlenstoffs aus der ersten Lage in die zweite Lage eine Art Randentkohlung in der ersten Lage stattfindet, wodurch lokal ein im Vergleich zu dem restlichen Bereich der ersten Lage duktilerer Bereich entsteht. Durch die Diffusionsprozesse stellen sich auch ein im Wesentlichen kontinuierlicher und kein sprunghafter Übergang der Materialeigenschaften (Härte/Festigkeit) zwischen der ersten und der zweiten Lage ein. Die zweiten Lagen weisen im warmen Zustand vorteilhaft einen verringerten Formänderungswiderstand im Vergleich zur ersten Lage infolge einer höheren Duktilität auf, so dass sie sich beim Warmwalzplattieren respektive Warmwalzen in Richtung der ersten Lage verformen und dadurch insbesondere produktionsbedingte Fehlstellen, beispielsweise Lufteinschlüsse zwischen den Lagen durch den Walzverbund schließen können. Dies ist vor allem beim späteren Gebrauch bzw. Einsatz vorteilhaft, so dass es im Falle einer Verschleißbelastung nicht zu Ausbrüchen oder im Falle einer Impactbelastung zu unerwünschten Schockwellenbrechungen aufgrund der Fehlstellen kommen kann. Alternativ kann der erfindungsgemäße Sicherheitsstahl mittels Gießen hergestellt werden, wobei eine Möglichkeit zu seiner Herstellung in der japanischen Offenlegungsschrift JP-A 03 133 630 offenbart ist. Die metallische Werkstoffverbundherstellung ist allgemein Stand der Technik.
  • Zur Einstellung der für den Einsatz als Verschleiß- oder Sicherheitsstahl benötigten Werkstoffeigenschaften der ersten Lage wird der erfindungsgemäße Werkstoffverbund durch beschleunigte Abkühlung gehärtet. Die beschleunigte Abkühlung findet dabei in einer bevorzugten Ausführung direkt nach dem Warmwalzplattieren bzw. Warmwalzen ohne vorherige Abkühlung aus der Walzhitze statt. Die Kühlung wird dabei bei einer Temperatur unterhalb der Martensit-Start-Temperatur Ms der ersten Lage, bevorzugt unterhalb der Martensit-Finish-Temperatur von Mf der ersten Lage, besonders bevorzugt maximal 100°C oberhalb der Raumtemperatur beendet.
  • In einer alternativen, ebenfalls bevorzugten Ausführung kann die Härtung auch wie folgt stattfinden: nach dem Warmwalzen kühlt das Material zunächst auf Temperaturen von unter 500°C ab, um unerwünschte Effekte wie Kornwachstum oder Vergröberung von Ausscheidungen zu vermeiden. Die Abkühlung kann dabei sowohl im Coil oder als Platte an Luft als auch durch Beaufschlagung mit einem Kühlmedium wie beispielsweise Wasser oder Öl stattfinden. Aus logistischen Gründen wird eine Abkühlung auf unter 100°C bevorzugt, besonders bevorzugt auf eine Temperatur nahe der Raumtemperatur. Anschließend wird der Werkstoffverbund mindestens teilweise austenitisiert und hierfür auf eine Temperatur mindestens oberhalb von Ac1 der ersten Lage erwärmt. Bevorzugt werden eine vollständige Austenitisierung und eine dementsprechende Erwärmung auf mindestens Ac3 der ersten Lage durchgeführt. Aus energetischen Gründen wird die Austenitisierungstemperatur auf maximal 1100°C, zur Vermeidung von unerwünschtem Austenitkornwachstum bevorzugt auf maximal (Ac3 + 200°C), besonders bevorzugt auf maximal (Ac3 + 100°C) beschränkt, wobei sich Ac3 jeweils auf die erste Lage bezieht. Als besonders vorteilhaft hat sich eine Austenitisierung des Werkstoffverbundes auf Temperaturen zwischen der Ac3-Temperatur der ersten Lage und der Ac3-Temperatur der zweiten Lage erwiesen, da hierdurch beim Härten des Werkstoffverbundes der Einfluss auf das Gefüge der zweiten Lage verringert wird.
  • Im Anschluss an die Erwärmung wird der Werkstoffverbund zur Härtung beschleunigt auf eine Temperatur von weniger als 500°C, bevorzugt weniger als 300°C, besonders bevorzugt weniger als 100°C abgekühlt. Zur Erhöhung der Duktilität kann der Werkstoffverbund anschließend angelassen werden (Vergüten), wobei Temperatur und Dauer der Anlassbehandlung je nach Legierung der ersten Lage und gewünschtem Anlasseffekt gewählt werden. Die Verfahren zur Anlassbehandlung entsprechen dabei den üblichen, im Stand der Technik offenbarten Vorgehensweisen für einlagige Werkstoffe für ein Legierungskonzept, welches der jeweiligen ersten Lage des erfindungsgemäßen Werkstoffverbunds entspricht.
  • Zwischen den Produktionsschritten Warmwalzplattieren, Warmwalzen, Härten und Anlassen kann der Werkstoffverbund aus logistischen Gründen optional zu einem Coil auf- und in Vorbereitung des nächsten Produktionsschrittes wieder abgewickelt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist der Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl eine Oberfläche mit einer Oberflächenrauheit Ra zwischen 0,5 und 3 µm, insbesondere zwischen 0,6 und 2 µm, vorzugsweise zwischen 0,7 und 1,8 µm, besonders bevorzugt zwischen 0,9 und 1,6 µm auf, wobei Ra gemäß DIN EN 10049:2014-03 bestimmt wird. Eine gezielte Oberflächenrauheit kann durch Nachwalzen bzw. Dressieren, insbesondere bei Raumtemperatur nach dem Austenitisieren und Abschrecken des Sicherheitsstahls oder Verschleißstahls (Härten) und insbesondere vor oder nach dem optionalen Anlassen des Sicherheitsstahls oder Verschleißstahls (Vergüten) eingestellt werden. Insbesondere werden die Nachwalz- bzw. Dressierkräfte derart gewählt, dass die erste Lage bzw. ersten Lagen im Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl nur im elastischen Bereich verformt werden, wobei die zweite Lage bzw. zweiten Lagen im Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl hingegen durch Kaltverformung eingeformt und verfestigt werden. Dadurch kann ein Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl mit einer ansprechenden Oberflächentextur und -qualität bereitgestellt werden. Die bevorzugte Beschichtung des Sicherheitsstahls oder Verschleißstahls mit einem metallischen Korrosionsschutzüberzug erfolgt vorzugsweise nach dem Nachwalzen bzw. Dressieren. Alternativ oder zusätzlich zum metallischen Korrosionsschutzüberzug kann insbesondere auch eine organische Beschichtung und/oder Lackierung erfolgen.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung eines erfindungsgemäßen Sicherheitsstahls zum Schutz von Lebewesen in Fahrzeugen oder Gebäuden. Erfindungsgemäß kommt ein beschichteter Sicherheitsstahl mit ansprechender Oberflächenqualität zur Anwendung. Bezüglich der Vorteile wird auf das Vorhergesagte verwiesen.
  • Gemäß einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung eines erfindungsgemäßen Verschleißstahls in Bau-, Agrar-, Bergbau- oder Transportmaschinen, insbesondere in Muldenkippern. Erfindungsgemäß kommt ein beschichteter Verschleißstahl mit ansprechender Oberflächenqualität zur Anwendung. Bezüglich der Vorteile wird auf das Vorhergesagte verwiesen.
  • Figurenliste
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
    • 1) einen schematischen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Sicherheitsstahls bzw. Verschleißstahls,
    • 2) einen schematischen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Sicherheitsstahls bzw. Verschleißstahls und
    • 3) einen schematischen Schnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel eines Sicherheitsstahls bzw. Verschleißstahls.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Erfindungsgemäße Sicherheitsstähle oder Verschleißstähle bestehen aus einem mehrlagigen Stahlwerkstoffverbund, welcher im Wesentlichen aus handelsüblichen Stählen zusammengesetzt wird. Vorzugsweise erfolgt die Herstellung mittels Warmwalzplattieren. Dazu werden jeweils Blechzuschnitte aus unterschiedlichen Stählen der ersten, zweiten und optional der dritten Lage, die je nach Anwendung und Einsatz aufeinander gestapelt, welche zumindest bereichsweise entlang ihrer Kanten stoffschlüssig, vorzugsweise mittels Schweißen zu einem Vorverbund miteinander verbunden werden. Der Vorverbund wird auf eine Temperatur > 1100°C gebracht und in mehreren Schritten zu einem Werkstoffverbund mit einer geforderten Gesamtmaterialdicke zu einem band-, platten- oder blechförmigen Halbzeug warmgewalzt und kann optional durch Nachwalzen bzw. Dressieren zum Einstellen einer definierten Oberflächentextur weiterverarbeitet werden.
  • Aus dem Halbzeug werden in der Regel Platinen abgeteilt und optional zu Formplatinen auf Maß zugeschnitten. Die Platinen/Formplatinen werden auf Austenitisierungstemperatur, insbesondere oberhalb von Ac3 bezogen auf die erste Lage in einem Ofen dickenabhängig für jeweils > 10 min erwärmt und durchwärmt, welche anschließend zur Einstellung der gewünschten Härte in der ersten Lage abgeschreckt werden. Vorzugsweise kann ein Nachwalzen bzw. Dressieren zur Einstellung einer gezielten Oberflächenrauheit insbesondere auf der Seite des Sicherheitsstahls oder Verschleißstahls, auf der die zweite Lage angeordnet ist, erfolgen. Falls die zweite Lage nur einseitig angebracht wird, so bleibt die der zweiten Lage abgewandte Seite durch das Nachwalzen bzw. Dressieren im Wesentlichen unbeeinflusst. Optional kann der Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl auch einem Anlassen unterzogen werden (Vergüten). Abschließend kann der Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl ein- oder beidseitig mit einem metallischen Korrosionsschutzüberzug vorzugsweise auf Zinkbasis, und/oder einer organischen Beschichtung und/oder Lackierung beschichtet werden. Der erfindungsgemäße Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl ist fertiggestellt und kann danach zum Schutz von Lebewesen in Fahrzeugen oder Gebäuden oder in Bau-, Agrar-, Bergbau- oder Transportmaschinen eingesetzt bzw. verwendet werden.
  • Alternativ kann der gehärtete oder vergütete Zustand in einem erfindungsgemäßen Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl aus einem mehrlagigen Stahlwerkstoffverbund auch an einem bandförmigen Halbzeug kontinuierlich über geeignete Mittel im Durchlauf eingestellt werden, vorausgesetzt der erfindungsgemäße Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl ist coilfähig. Insbesondere ist dadurch auch eine kontinuierliche Beschichtung am Band wirtschaftlich umsetzbar. Dies ist jedoch nur bei einer Gesamtmaterialdicke < 10 mm möglich.
  • In 1) ist eine schematische Schnittdarstellung durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sicherheitsstahls bzw. Verschleißstahls (1) gezeigt. Der erfindungsgemäße Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl (1) umfasst eine erste Lage (1.1) aus einem Stahl mit einer überwiegend martensitischen und/oder bainitischen Gefügestruktur im gehärteten oder vergüteten Zustand, welcher eine Härte > 350 HBW, insbesondere > 400 HBW, vorzugsweise > 450 HBW, weiter bevorzugt > 500 HBW, weiter bevorzugt > 550 HBW, besonders bevorzugt > 600 HBW aufweist, und eine mit der ersten Lage (1.1) stoffschlüssig verbundenen zweite Lage (1.2) aus einem im Vergleich zu der ersten Lage (1.1) weicheren Stahl, wobei die zweite Lage (1.2) eine um mindestens 20%, insbesondere um mindestens 50%, geringere Härte aufweist als die erste Lage (1.1) im gehärteten oder vergüteten Zustand. Die Härte der zweiten Lage (1.2) beträgt < 250 HBW, insbesondere < 200 HBW, vorzugsweise < 175 HBW, besonders bevorzugt < 150 HBW.
  • Die erste Lage (1.1) besteht neben Fe und herstellungsbedingt unvermeidbaren Verunreinigungen in Gew.-% aus
    • C: 0,1 bis 0,6 %,
    • optional N: 0,003 bis 0,01 %
    • optional Si: 0,05 bis 1,5 %,
    • Mn: 0,1 bis 2,5 %,
    • optional Al: 0,01 bis 2,0 %,
    • optional Cr: 0,05 bis 1,5 %,
    • optional B: 0,0001 bis 0,01 %,
    • optional eines oder mehrere aus der Gruppe Nb, Ti, V und W: in Summe von 0,005 bis 0,2 %,
    • optional Mo: 0,1 bis 1,0 %,
    • optional Cu: von 0,05 bis 0,5 %,
    • optional P: von 0,005 bis 0,15 %,
    • S: bis 0,03 %,
    • optional Ca: 0,0015 bis 0,015 %,
    • optional Ni: von 0,1 bis 5,0 %,
    • Sn: bis 0,05 %,
    • As: bis 0,02 %,
    • Co: bis 0,02 %,
    • O: bis 0,005 %,
    • H: bis 0,001 %.
  • Vorzugsweise bildet die erste Lage (1.1) eine sehr harte und ausreichend zähe Stahllegierung mit der Handelsbezeichnung „Secure“ und einer Härte von 600 HBW bzw. „XAR®“ und einer Härte von 600 HBW im gehärteten oder vergüteten Zustand.
  • Die zweite Lage (1.2) besteht neben Fe und herstellungsbedingt unvermeidbaren Verunreinigungen in Gew.-% aus
    • C: 0,001 bis 0,15 %,
    • optional N: 0,001 bis 0,01 %,
    • optional Si: 0,03 bis 0,7 %,
    • optional Mn: 0,05 bis 2,5 %,
    • optional P: 0,005 bis 0,1 %,
    • optional Mo: 0,05 bis 0,45 %,
    • optional Cr: 0,1 bis 0,75 %,
    • optional Cu: 0,05 bis 0,75 %,
    • optional Ni: 0,05 bis 0,5 %,
    • optional Al: 0,005 bis 0,5 %,
    • optional B: 0,0001 bis 0,01 %,
    • optional eines oder mehrere aus der Gruppe Nb, Ti, V und W: 0,001 bis 0,3 %,
    • S: bis 0,03 %,
    • optional Ca: 0,0015 bis 0,015 %,
    • Sn: bis 0,05 %,
    • As: bis 0,02 %,
    • Co: bis 0,02 %,
    • H: bis 0,001 %,
    • O: bis 0,005 %.
  • Beispielsweise bildet die weiche Stahllegierung ein weicher, unlegierter Stahl mit der Handelsbezeichnung „DD14“ und einer Härte von 105 HBW nach der Wärmebehandlung des Werkstoffverbundes (Härten oder Vergüten).
  • Die Materialdicke der zweiten Lage (1.2) beträgt beispielsweise 10% bezogen auf die Gesamtmaterialdicke des Sicherheitsstahls bzw. Verschleißstahls (1). Da die zweite Lage (1.2) im Vergleich zur ersten Lage (1.1) des Sicherheitsstahls (1) oder Verschleißstahls einfach und ohne großen Aufwand beschichtbar ist, weist der Sicherheitsstahl bzw. Verschleißstahl (1) einen einseitigen Korrosionsschutzüberzug (1.4) auf Zinkbasis, vorzugsweise einen elektrolytischen Zinküberzug mit einer Dicke von beispielsweise 8 µm auf. Beispielsweise ist der Sicherheitsstahl bzw. Verschleißstahl (1) vor dem Beschichten einem Nachwalzen bzw. Dressieren zugeführt worden, um insbesondere die bei den Sicherheitsstählen oder Verschleißstähle neuen Anforderungen hinsichtlich Oberflächenqualität und Oberflächenrauheit zu genügen. Durch das Nachwalzen bzw. Dressieren kann die zweite Lage (1.2) im Wesentlichen stärker als die erste Lage plastisch verformt werden. Dadurch kann die in der zweiten Lage ggf. auftretende ausgeprägte Streckgrenze durch Kaltverfestigung entfernt werden, was dem Oberflächenerscheinungsbild nach einer ggf. bei der Weiterverarbeitung erforderlichen Kaltumformung zuträglich ist. Der Sicherheitsstahl bzw. Verschleißstahl (1) weist vorzugsweise einseitig, auf der Seite, auf der die zweite Lage (1.2) angeordnet ist, eine Oberflächenrauheit Ra zwischen 0,7 und 1,6 µm auf. Die Beschussfestigkeit bzw. die Verschleißbeständigkeit wird im Wesentlichen durch die Materialdicke der ersten Lage (1.1) mit 90% bezogen auf die Gesamtmaterialdicke des Sicherheitsstahls bzw. Verschleißstahls (1) sichergestellt.
  • In 2) ist eine schematische Schnittdarstellung durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sicherheitsstahls bzw. Verschleißstahls (1) gezeigt. Der erfindungsgemäße Sicherheitsstahl bzw. Verschleißstahl (1) unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass zwei zweite Lagen (1.2), welche auf beiden Seiten des Sicherheitsstahls bzw. Verschleißstahls (1) angeordnet sind und stoffschlüssig mit der ersten Lage (1.2) verbunden sind, somit einen dreilagigen Stahlwerkstoffverbund ergeben, welcher in diesem Beispiel beidseitig mit einem Korrosionsschutzüberzug (1.4) beschichtet ist. Vorzugsweise bildet die erste Lage (1.1) ein sehr harter Stahl mit der Handelsbezeichnung „Secure“ und einer Härte von 600 HBW bzw. „XAR®“ und einer Härte von 600 HBW. Als zweite Lagen (1.2) können weiche Bake-Hardening-Stähle mit der Handelsbezeichnung „HX260“ und einer Härte von 125 HBW nach der Wärmebehandlung des Werkstoffverbundes (Härten oder Vergüten) eingesetzt werden.
  • Die Beschussfestigkeit bzw. Verschleißbeständigkeit wird im Wesentlichen durch die Materialdicke der ersten Lage (1.1) mit 90% bezogen auf die Gesamtmaterialdicke des Sicherheitsstahls bzw. Verschleißstahls (1) sichergestellt. Die Materialdicken der beiden zweiten Lagen (1.2) betragen pro Seite 5% bezogen auf die Gesamtmaterialdicke des Sicherheitsstahls bzw. Verschleißstahls (1). Durch die Sandwich-Ausführung wird dem Sicherheitsstahl bzw. Verschleißstahl (1) eine zusätzliche Stabilität verliehen und die weiche zweite Lage (1.2) auf der der Impact belasteten abgewandten Seite kann durch Impulsimpact beispielsweise in der ersten Lage (1.1) abgelöste Splitter abmindern bzw. hat einen positiven Einfluss auf die Verschleißanwendung. Der Sicherheitsstahl bzw. Verschleißstahl (1) weist vorzugsweise beidseitig eine Oberflächenrauheit Ra zwischen 0,9 und 1,8 µm auf, die durch Dressieren des Sicherheitsstahls bzw. Verschleißstahls (1) eingestellt wurde. Der Sicherheitsstahl bzw. Verschleißstahl (1) wurde nach dem Dressieren bevorzugt beidseitig mit einem metallischen Korrosionsschutzüberzug (1.4) auf Zinkbasis durch Schmelztauchbeschichten mit jeweils einer Dicke von 20 µm beschichtet. Durch die Erwärmung des Sicherheitsstahls bzw. Verschleißstahls (1) auf Beschichtungstemperatur erfuhr der Sicherheitsstahl bzw. Verschleißstahls (1) eine Anlassbehandlung, welche vorteilhaft Spannungen innerhalb des Stahlwerkstoffverbundes abgebaut und seine Härte um ca. 100 HBW reduziert hatte und durch die Bake-Hardening-Eigenschaften konnten die Streckgrenzen in den zweiten Lagen (1.2) erhöht werden, wodurch die Streckgrenzendifferenz zwischen erster Lage (1.1) und zweiten Lagen (1.2) um ca. 30 MPa reduziert werden konnte.
  • In 3) ist eine schematische Schnittdarstellung durch ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sicherheitsstahls bzw. Verschleißstahls (1) gezeigt. Der Sicherheitsstahl bzw. Verschleißstahl (1) umfasst zwei zweite Lagen (1.2), die auf beiden Seiten des Sicherheitsstahls bzw. Verschleißstahls (1) als Außenlagen angeordnet sind, eine dritte Lage (1.3) als Mittellage und zwei erste Lagen (1.1) als Zwischenlagen, welche jeweils zwischen der Mittellage (1.3) und den zweiten Lagen (1.2) angeordnet sind. Der Sicherheitsstahl bzw. Verschleißstahls (1) ist beidseitig mit einem metallischen Korrosionsschutzüberzug (1.4) beschichtet. Die zwei ersten Lagen (1.1) sind vorzugsweise aus einem sehr harten Stahl mit der Handelsbezeichnung „Secure“ und einer Härte von 650 HBW bzw. „XAR®“ und einer Härte von 650 HBW im gehärteten oder vergüteten Zustand gebildet. Als zweite Lagen (1.2) können weiche IF-Stähle mit der Handelbezeichnung „DX54“ und einer Härte von 90 HBW nach der Wärmebehandlung des Werkstoffverbundes (Härten oder Vergüten) eingesetzt werden. Die dritte Lage (1.3) ist vorzugsweise aus einem harten und gleichzeitig im Vergleich zur ersten Lage zäheren Stahl mit der Handelsbezeichnung „Secure“ und einer Härte von 450 HBW bzw. „XAR®“ und einer Härte von 450 HBW im gehärteten oder vergüteten Zustand gebildet. Die C-Differenz zwischen den ersten Lagen (1.1) und der dritten Lage (1.3) beträgt mindestens 0,2 Gew.-%. Die Kombination aus ersten Lagen (1.1) und dritter Lage (1.3) verleiht dem Sicherheitsstahl bzw. Verschleißstahl (1) eine hohe Härte mit einer ausreichenden Zähigkeit. Die Materialdicken der ersten Lagen (1.1) betragen pro Seite 30% und die dritte Lage (1.3) 36% bezogen auf die Gesamtmaterialdicke des Sicherheitsstahls bzw. Verschleißstahls (1). Die zweiten Lagen (1.2) verleihen dem Sicherheitsstahl bzw. Verschleißstahl (1) aus einem fünflagigen Stahlwerkstoffverbund eine zusätzliche Stabilität sowie die im zweiten Ausführungsbeispiel genannten Vorteile, beispielsweise der Impulsminderung, wobei sie eine Materialdicke pro Seite von 2% bezogen auf die Gesamtdicke des Sicherheitsstahls bzw. Verschleißstahls (1) aufweisen. Beschichtet ist der Sicherheitsstahl bzw. Verschleißstahl (1) vorzugsweise beidseitig mit einem metallischen Korrosionsschutzüberzug (1.4) auf Zinkbasis mit einer Dicke von jeweils 6 µm, welcher durch elektrolytische Beschichtung aufgebracht wurde. Der Sicherheitsstahl bzw. Verschleißstahl (1) kann vorzugsweise beidseitig eine Oberflächenrauheit Ra zwischen 1,1 und 1,6 µm aufweisen.
  • Die Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele sowie auf die Ausführungen in der allgemeinen Beschreibung beschränkt. Die einzelnen vorgenannten Merkmale sind auch miteinander kombinierbar. Eine metallische Korrosionsschutzbeschichtung und/oder organische Beschichtung und/oder Lackierung ist nicht zwingend erforderlich. Der erfindungsgemäße Sicherheitsstahl bzw. Verschleißstahl kann auch aus einem Tailored Product, beispielsweise einem Tailored Welded Blank und/oder Tailored Rolled Blank gebildet sein.
  • 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
    • EP 2123447 A1 [0002]
    • DE 102016204567 [0027, 0041]
    • DE 102005006606 B3 [0051]
    • JP 03133630 A [0051]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • DIN EN ISO 6506-1 [0007]
    • DIN EN 10052:1993 [0007]
    • DIN EN 10049:2014-03 [0056]

Claims (13)

  1. Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl (1) aus einem mehrlagigen Stahlwerkstoffverbund umfassend eine erste Lage (1.1) aus einem Stahl, der im gehärteten oder vergüteten Zustand eine Härte > 350 HBW aufweist, und mindestens eine mit der ersten Lage (1.1) stoffschlüssig verbundene zweite Lage (1.2) aus einem im Vergleich zu der ersten Lage (1.1) weicheren Stahl, wobei die zweite Lage (1.2) eine um mindestens 20% geringere Härte aufweist als die erste Lage (1.1) im gehärteten oder vergüteten Zustand.
  2. Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lage (1.1) neben Fe und herstellungsbedingt unvermeidbaren Verunreinigungen in Gew.-% aus C: 0,1 bis 0,6 %, optional N: 0,003 bis 0,01 % optional Si: 0,05 bis 1,5 %, Mn: 0,1 bis 2,5 %, optional Al: 0,01 bis 2,0 %, optional Cr: 0,05 bis 1,5 %, optional B: 0,0001 bis 0,01 %, optional eines oder mehrere aus der Gruppe Nb, Ti, V und W: in Summe von 0,005 bis 0,2 %, optional Mo: 0,1 bis 1,0 %, optional Cu: von 0,05 bis 0,5 %, optional P: von 0,005 bis 0,15 %, S: bis 0,03 %, optional Ca: 0,0015 bis 0,015 %, optional Ni: von 0,1 bis 5,0 %, Sn: bis 0,05 %, As: bis 0,02 %, Co: bis 0,02 %, O: bis 0,005 %, H: bis 0,001 % besteht.
  3. Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lage (1.2) neben Fe und herstellungsbedingt unvermeidbaren Verunreinigungen in Gew.-% aus C: 0,001 bis 0,15 %, optional N: 0,001 bis 0,01 %, optional Si: 0,03 bis 0,7 %, optional Mn: 0,05 bis 2,5 %, optional P: 0,005 bis 0,1 %, optional Mo: 0,05 bis 0,45 %, optional Cr: 0,1 bis 0,75 %, optional Cu: 0,05 bis 0,75 %, optional Ni: 0,05 bis 0,5 %, optional Al: 0,005 bis 0,5 %, optional B: 0,0001 bis 0,01 %, optional eines oder mehrere aus der Gruppe Nb, Ti, V und W: 0,001 bis 0,3 %, S: bis 0,03 %, optional Ca: 0,0015 bis 0,015 %, Sn: bis 0,05 %, As: bis 0,02 %, Co: bis 0,02 %, H: bis 0,001 %, O: bis 0,005 % besteht.
  4. Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lage (1.2) in mindestens einem der Elemente Si, Ni, Cr, Mo und/oder Mn einen um mindestens 10 % niedrigeren Legierungsgehalt im Vergleich zur ersten Lage (1.1) aufweist.
  5. Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl (1) eine dritte Lage (1.3) aus einem Stahl umfasst, welche weicher als die erste Lage (1.2) und härter als die zweite Lage (1.2) ist, und stoffschlüssig mit der ersten Lage (1.1) verbunden ist.
  6. Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl (1) zwei zweite Lagen (1.2) umfasst, die auf beiden Seiten des Sicherheitsstahls oder Verschleißstahls (1) angeordnet sind, und stoffschlüssig mit der ersten Lage (1.1) verbunden sind.
  7. Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl (1) zwei zweite Lagen (1.2) umfasst, die auf beiden Seiten des Sicherheitsstahls oder Verschleißstahls (1) angeordnet sind, eine dritte Lage (1.3) als Mittellage und zwei erste Lagen (1.1) als Zwischenlagen, welche jeweils zwischen der Mittellage und den zweiten Lagen (1.2) angeordnet sind.
  8. Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lage (1.2) eine Materialdicke zwischen 1 % und 12 %, insbesondere zwischen 2 % und 10 % bezogen auf die Gesamtmaterialdicke des Sicherheitsstahls oder Verschleißstahls (1) aufweist.
  9. Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsstahls oder Verschleißstahls (1) mittels Plattieren oder mittels Gießen hergestellt ist.
  10. Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsstahl einseitig oder beidseitig eine Oberfläche mit einer Oberflächenrauheit Ra zwischen 0,5 und 3 µm aufweist.
  11. Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Sicherheitsstahl oder Verschleißstahl (1) ein- oder beidseitig mit einem metallischen Korrosionsschutzüberzug (1.4) und/oder organischen Beschichtung und/oder Lackierung versehen ist.
  12. Verwendung eines Sicherheitsstahls nach einem der vorgenannten Ansprüche zum Schutz von Lebewesen in Fahrzeugen oder Gebäuden.
  13. Verwendung eines Verschleißstahls nach einem der Ansprüche 1 bis 11 in Bau-, Agrar-, Bergbau- oder Transportmaschinen.
DE102017208251.8A 2017-05-16 2017-05-16 Sicherheitsstahl oder Verschleißsstahl und Verwendung Withdrawn DE102017208251A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017208251.8A DE102017208251A1 (de) 2017-05-16 2017-05-16 Sicherheitsstahl oder Verschleißsstahl und Verwendung
US16/613,662 US20210164761A1 (en) 2017-05-16 2018-05-03 Safety steel or wear-resistant steel, and use
PCT/EP2018/061344 WO2018210575A1 (de) 2017-05-16 2018-05-03 SICHERHEITSSTAHL ODER VERSCHLEIßSTAHL UND VERWENDUNG
EP18722493.6A EP3625047A1 (de) 2017-05-16 2018-05-03 SICHERHEITSSTAHL ODER VERSCHLEIßSTAHL UND VERWENDUNG

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017208251.8A DE102017208251A1 (de) 2017-05-16 2017-05-16 Sicherheitsstahl oder Verschleißsstahl und Verwendung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017208251A1 true DE102017208251A1 (de) 2018-11-22

Family

ID=62116440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017208251.8A Withdrawn DE102017208251A1 (de) 2017-05-16 2017-05-16 Sicherheitsstahl oder Verschleißsstahl und Verwendung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20210164761A1 (de)
EP (1) EP3625047A1 (de)
DE (1) DE102017208251A1 (de)
WO (1) WO2018210575A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111468898A (zh) * 2020-04-20 2020-07-31 湖南卡密尔新材料科技有限公司 一种复合耐磨钢板的制备方法
DE102019215055A1 (de) * 2019-09-30 2021-04-01 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren zur Herstellung eines Stahlproduktes sowie ein entsprechendes Stahlprodukt
CN113046535A (zh) * 2021-03-16 2021-06-29 宝武杰富意特殊钢有限公司 一种中棒齿轮圆钢轧态硬度控制方法
EP3754290B1 (de) 2019-06-17 2022-05-11 Benteler Automobiltechnik GmbH Verfahren zur herstellung eines panzerungsbauteils für kraftfahrzeuge

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018220116A1 (de) * 2018-11-23 2020-05-28 Thyssenkrupp Ag Ballistisches Produkt und seine Verwendung
CN110405330A (zh) * 2019-08-13 2019-11-05 郑州大学 一种耐磨抗冲击捣固镐的生产方法
CN115666933A (zh) * 2020-08-14 2023-01-31 旭化成株式会社 包层及其制造方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2142360A1 (de) * 1970-09-30 1972-04-27 Creusot Loire Panzerung aus plattierten Blechen
DE3340031A1 (de) * 1983-11-05 1985-05-23 Thyssen Stahl AG, 4100 Duisburg Panzerblech und verfahren zu seiner herstellung
JPH03133630A (ja) 1989-10-20 1991-06-06 Nippon Steel Corp 耐デント性、耐面歪性に優れた良成形性クラッド鋼板
EP1111325A2 (de) * 1999-12-22 2001-06-27 Aktiengesellschaft der Dillinger Hüttenwerke Verbundstahlblech, insbesondere zum Schutz von Fahrzeugen gegen Beschuss
DE102005006606B3 (de) 2005-02-11 2006-03-16 Thyssenkrupp Steel Ag Verfahren zum Herstellen von walzplattiertem Warmband zur Weiterverarbeitung zu Kaltband und gewickeltes Coil aus solchem Warmband
US20070111023A1 (en) * 2005-08-30 2007-05-17 Ati Properties, Inc. Steel compositions, methods of forming the same, and articles formed therefrom
EP2123447A1 (de) 2008-05-07 2009-11-25 ThyssenKrupp Steel Europe AG Verbundwerkstoff mit ballistischer Schutzwirkung
DE102013100580A1 (de) * 2013-01-21 2014-07-24 Deutsche Edelstahlwerke Gmbh Verfahren zum Herstellen eines als metallischer Verbundwerkstoff ausgeführten Flachprodukts, Stahlflachprodukt und Verwendung eines Stahlflachprodukts
US20160017455A1 (en) * 2011-01-07 2016-01-21 Ati Properties, Inc. Method of making a dual hardness steel article
DE102016204567A1 (de) 2016-03-18 2017-09-21 Thyssenkrupp Ag Verfahren zum Herstellen eines warmwalzplattierten Werkstoffverbundes, Flachproduktpaket, warmwalzplattierter Werkstoffverbund sowie seine Verwendung

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007022453B4 (de) * 2007-05-10 2020-02-06 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Mehrschichtiges Verbundteil und aus diesem hergestelltes Bauteil
JP4960289B2 (ja) * 2008-03-27 2012-06-27 国立大学法人 東京大学 複層鋼
EP2886332B1 (de) * 2013-12-20 2018-11-21 ThyssenKrupp Steel Europe AG Stahlflachprodukt, und verfahren zur herstellung eines bauteils für eine fahrzeugkarosserie und einer karosserie für ein kraftfahrzeug.
DE102014114365A1 (de) * 2014-10-02 2016-04-07 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Mehrschichtiges Stahlflachprodukt und daraus hergestelltes Bauteil
CN108367380A (zh) * 2015-09-30 2018-08-03 蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司 具有改善的表面质量的钢制工件

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2142360A1 (de) * 1970-09-30 1972-04-27 Creusot Loire Panzerung aus plattierten Blechen
DE3340031A1 (de) * 1983-11-05 1985-05-23 Thyssen Stahl AG, 4100 Duisburg Panzerblech und verfahren zu seiner herstellung
JPH03133630A (ja) 1989-10-20 1991-06-06 Nippon Steel Corp 耐デント性、耐面歪性に優れた良成形性クラッド鋼板
EP1111325A2 (de) * 1999-12-22 2001-06-27 Aktiengesellschaft der Dillinger Hüttenwerke Verbundstahlblech, insbesondere zum Schutz von Fahrzeugen gegen Beschuss
DE102005006606B3 (de) 2005-02-11 2006-03-16 Thyssenkrupp Steel Ag Verfahren zum Herstellen von walzplattiertem Warmband zur Weiterverarbeitung zu Kaltband und gewickeltes Coil aus solchem Warmband
US20070111023A1 (en) * 2005-08-30 2007-05-17 Ati Properties, Inc. Steel compositions, methods of forming the same, and articles formed therefrom
EP2123447A1 (de) 2008-05-07 2009-11-25 ThyssenKrupp Steel Europe AG Verbundwerkstoff mit ballistischer Schutzwirkung
US20160017455A1 (en) * 2011-01-07 2016-01-21 Ati Properties, Inc. Method of making a dual hardness steel article
DE102013100580A1 (de) * 2013-01-21 2014-07-24 Deutsche Edelstahlwerke Gmbh Verfahren zum Herstellen eines als metallischer Verbundwerkstoff ausgeführten Flachprodukts, Stahlflachprodukt und Verwendung eines Stahlflachprodukts
DE102016204567A1 (de) 2016-03-18 2017-09-21 Thyssenkrupp Ag Verfahren zum Herstellen eines warmwalzplattierten Werkstoffverbundes, Flachproduktpaket, warmwalzplattierter Werkstoffverbund sowie seine Verwendung

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DIN EN 10049:2014-03
DIN EN 10052:1993
DIN EN ISO 6506-1

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3754290B1 (de) 2019-06-17 2022-05-11 Benteler Automobiltechnik GmbH Verfahren zur herstellung eines panzerungsbauteils für kraftfahrzeuge
DE102019215055A1 (de) * 2019-09-30 2021-04-01 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren zur Herstellung eines Stahlproduktes sowie ein entsprechendes Stahlprodukt
CN111468898A (zh) * 2020-04-20 2020-07-31 湖南卡密尔新材料科技有限公司 一种复合耐磨钢板的制备方法
CN113046535A (zh) * 2021-03-16 2021-06-29 宝武杰富意特殊钢有限公司 一种中棒齿轮圆钢轧态硬度控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018210575A1 (de) 2018-11-22
EP3625047A1 (de) 2020-03-25
US20210164761A1 (en) 2021-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017208251A1 (de) Sicherheitsstahl oder Verschleißsstahl und Verwendung
EP2028282B1 (de) Dualphasenstahl, Flachprodukt aus einem solchen Dualphasenstahl und Verfahren zur Herstellung eines Flachprodukts
EP3571324B1 (de) Warmgewalztes stahlflachprodukt bestehend aus einem komplexphasenstahl mit überwiegend bainitischem gefüge und verfahren zur herstellung eines solchen stahlflachprodukts
EP2031081B1 (de) Dualphasenstahl, Flachprodukt aus einem solchen Dualphasenstahl und Verfahren zur Herstellung eines Flachprodukts
EP2383353B1 (de) Höherfester, Mn-haltiger Stahl, Stahlflachprodukt aus einem solchen Stahl und Verfahren zu dessen Herstellung
EP1559797B1 (de) Herstellungsverfahren für ein hochfestes Stahlblech
DE102008010168B4 (de) Panzerung für ein Fahrzeug
DE102017208252A1 (de) Dreilagiger Verschleißstahl oder Sicherheitsstahl, Verfahren zur Herstellung einer Komponente und Verwendung
EP2489748B1 (de) Aus einem Komplexphasenstahl hergestelltes warmgewalztes Stahlflachprodukt und Verfahren zu dessen Herstellung
EP2374910A1 (de) Stahl, Stahlflachprodukt, Stahlbauteil und Verfahren zur Herstellung eines Stahlbauteils
EP2690184B1 (de) Kaltgewalztes Stahlflachprodukt und Verfahren zu seiner Herstellung
EP2208803A1 (de) Höherfester, kaltumformbarer Stahl, Stahlflachprodukt, Verfahren zur Herstellung eines Stahlflachprodukts sowie Verwendung eines Stahlflachproduktes
DE102017131247A1 (de) Verfahren zum Erzeugen metallischer Bauteile mit angepassten Bauteileigenschaften
DE102017129793A1 (de) Panzerungsbauteil und Verfahren zur Herstellung eines Panzerungsbauteils
WO2021063746A1 (de) Verfahren zur herstellung eines stahlproduktes sowie ein entsprechendes stahlprodukt
WO2021063747A1 (de) Verfahren zur herstellung eines zumindest teilweise vergüteten stahlblechbauteils und zumindest teilweise vergütetes stahlblechbauteil
EP3964591A1 (de) Warmgewalztes stahlflachprodukt und verfahren zur herstellung eines warmgewalzten stahlflachprodukts
DE112017002175B4 (de) Schutzstahlblech mit leistungsstarken Kaltbiegeeigenschaften und dessen Fertigungsverfahren
WO2020187419A1 (de) Verfahren zur herstellung eines warmgewalzten stahlflachproduktes mit unterschiedlichen eigenschaften, ein entsprechend warmgewalztes stahlflachprodukt sowie eine entsprechende verwendung
DE102017208254A1 (de) Warmumformmaterial, Bauteil und Verwendung
EP3728656B1 (de) Verfahren zum erzeugen metallischer bauteile mit angepassten bauteileigenschaften
DE102020103831A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Stahlbauteils und Stahlbauteil
WO2020064135A1 (de) SICHERHEITSSTAHL ODER VERSCHLEIßSTAHL SOWIE EIN VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES BAUTEILS
EP4174207A1 (de) Stahlflachprodukt mit verbesserten verarbeitungseigenschaften
DE102018220116A1 (de) Ballistisches Produkt und seine Verwendung

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R120 Application withdrawn or ip right abandoned