DE1171624B

DE1171624B - Use of a ferritic steel for the production of magnetically effective components in a corrosive environment

Info

Publication number: DE1171624B
Application number: DEU8457A
Authority: DE
Inventors: Jerome Kyle; Norman Ray
Original assignee: Universal Cyclops Steel Corp
Current assignee: Universal Cyclops Steel Corp
Priority date: 1960-12-01
Filing date: 1961-11-10
Publication date: 1964-06-04

Description

Verwendung eines ferritischen Stahls für die Herstellung von magnetisch wirksamen Bauteilen in korrodierender Umgebung Bei vielen Anwendungen müssen magnetische Stoffe in korrodierender Umgebung verwendet werden. Die bekannten Stoffe mit hochwertigen magnetischen Eigenschaften rosten aber leicht und verändern sich dadurch unter den genannten Bedingungen im Aussehen, den magnetischen und sogar den mechanischen Eigenschaften. Die Verwendung von Stählen, die korrodierenden Medien widerstehen, ist versucht worden, hat aber bis jetzt nicht zu voll befriedigenden Lösungen geführt, da die magnetischen Eigenschaften korrosionsbeständige Stähle im allge= meinen ungenügend oder höchstens gerade noch ausreichend sind.Use of a ferritic steel for the manufacture of magnetic effective components in a corrosive environment In many applications, magnetic Substances are used in a corrosive environment. The well-known fabrics with high quality However, magnetic properties rust easily and thus change under the mentioned conditions in appearance, magnetic and even mechanical properties. The use of steels that withstand corrosive media is tempted but has not yet led to fully satisfactory solutions since the Magnetic properties Corrosion-resistant steels are generally inadequate or at most are barely sufficient.

Gegenwärtig ist es üblich, ferritische rostfreie Stähle zur Herstellung magnetischer Teile oder Vorrichtungen zu verwenden, die unter Betriebsbedingungen einen guten Korrosionswiderstand und halbwegs gute magnetische Eigenschaften aufweisen sollen. Bei vielen Anwendungen reichen die magnetischen Eigenschaften dieser Stähle aus. Bei anderen Anwendungen liegen die magnetischen Eigenschaften jedoch an der unteren Grenze oder sind völlig unzureichend, wie z. B. der Aufsatz von W. S. Eberly, »How Fabrication Affects Stainless Magnetic Properties« in The Iron Age vom 23. April 1959 zeigt. Um die schlechten magnetischen Eigenschaften auszugleichen, müssen häufig umfangreichere Konstruktionen oder höhere Leistungen gewählt werden, als es der Fall wäre, wenn .Stoffe mit besseren magnetischen Eigenschaften zur Verfügung stehen würden.It is currently common practice to manufacture ferritic stainless steels magnetic parts or devices to be used under operating conditions have good corrosion resistance and reasonably good magnetic properties should. The magnetic properties of these steels are sufficient for many applications the end. In other applications, however, the magnetic properties are different lower limit or are completely inadequate, e.g. B. the article by W. S. Eberly, "How Fabrication Affects Stainless Magnetic Properties" in The Iron Age from 23. April 1959 shows. To compensate for the poor magnetic properties, must often more extensive constructions or higher performances are chosen than it would be the case if substances with better magnetic properties were available would stand.

Bei Anwendungen, denen die magnetischen Eigenschaften der bekannten rostfreien Stähle nicht genügen, während es auf Korrosionsfreiheit ankommt, hat man zu anderen Aushilfen gegriffen. Beispielsweise ist versucht worden, die schlechten Korrosionseigenschaften dadurch auszuschalten, daß man ein Grundmaterial, das die gewünschten magnetischen Eigenschaften aufweist, mit korrosionsfesten Überzügen versieht. Auch hat man verschiedene chemische Oberflächenbehandlungen, wie Phosphatierung, Chromierung und Oxydbehandlung, für diesen Zweck vorgeschlagen. Zwar lassen sich hierdurch korrosionsfeste Teile mit ausreichenden Eigenschaften herstellen, aber dies geht auf Kosten des Herstellungspreises und der Lebensdauer der Teile, da die Überzüge im Lauf der Zeit zerstört werden können.In applications where the magnetic properties of the known stainless steels are not enough, while it has to be corrosion-free one turned to other temporary workers. For example, the bad has been tried Eliminate corrosion properties by using a base material that has the Has desired magnetic properties, with corrosion-resistant coatings provides. There are also various chemical surface treatments, such as phosphating, Chromation and oxide treatment suggested for this purpose. Admittedly, can thereby produce corrosion-resistant parts with sufficient properties, but this is at the expense of the manufacturing price and the service life of the parts, since the Coatings can be destroyed over time.

Es sind korrosionsfeste Stähle zur Herstellung von elektrischen Widerständen, insbesondere als Anlaßwiderstände für Elektromotoren bekannt, die eine gewichtsmäßige Zusammensetzung von 2 bis 6% Aluminium, 10 bis 15v10 Chrom, bis 0,1% Kohlenstoff, bis 1% Silizium, Rest Eisen haben. Die magnetischen Eigenschaften der betreffenden Legierungen haben aber bisher keine Beachtung gefunden.They are corrosion-resistant steels for the production of electrical resistances, known in particular as starting resistors for electric motors, which have a weight-wise Composition from 2 to 6% aluminum, 10 to 15v10 chromium, up to 0.1% carbon, have up to 1% silicon, the remainder iron. The magnetic properties of the concerned So far, however, alloys have received no attention.

Andererseits ist es keineswegs selbstverständlich, daß Chromstähle mit mehr oder weniger Aluminiumgehalt auch gute magnetische Eigenschaften haben.On the other hand, it is by no means a matter of course that chrome steels with more or less aluminum content also have good magnetic properties.

So sind Eisenlegierungen mit einem Aluminiumgehalt von mehr als 18% völlig unmagnetisch, eignen sich aber trotzdem sehr gut für elektrische Widerstandszwecke: Überraschenderweise hat sich nun gezeigt, daß bestimmte Chromstähle mit Aluminiumzusatz nicht nur korrosionsfest sind, sondern auch ausgezeichnete magnetische Eigenschaften haben, die gegebenenfalls noch durch eine Wärmebehandlung verbessert werden können.Iron alloys with an aluminum content of more than 18% completely non-magnetic, but are still very suitable for electrical resistance purposes: Surprisingly, it has now been shown that certain chromium steels with the addition of aluminum are not only resistant to corrosion but also have excellent magnetic properties that can be improved if necessary by a heat treatment.

Demgemäß -ist die Erfindung gekennzeichnet durch die Verwendung eines ferritischen Stahls mit der gewichtsmäßigen Zusammensetzung von etwa 11,5 bis 19 % Chrom, bis zu etwa 0,200/a Kohlenstoff, bis zu etwa 4,0% Silizium, bis zu etwa 2,0% Mangan, bis zu etwa 1,0% Nickel, bis zu etwa 0,15% Stickstoff, 0,35 bis 4,0 % Aluminium mit einem Mindestaluminiumgehalt von (0,33 -I- 3%) des Kohlenstoffgehaltes, Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen für die Herstellung von magnetisch wirksamen Bauteilen in korrodierender Umgebung, z. B. für elektromagnetisch betätigte Absperrorgane.Accordingly, the invention is characterized by the use of a ferritic steel with the weight composition of about 11.5 to 19 % Chromium, up to about 0.200 / a carbon, up to about 4.0% silicon, up to about 2.0% manganese, up to about 1.0% nickel, up to about 0.15% nitrogen, 0.35 to 4.0 % Aluminum with a minimum aluminum content of (0.33 -I- 3%) of the carbon content, Remainder iron with the usual impurities for the production of magnetically effective components in a corrosive environment, e.g. B. for electromagnetic operated shut-off devices.

Zu den üblichen Verunreinigungen gehören insbesondere auch die Bearbeitbarkeit verbessernde Zusätze, wie Phosphor, Schwefel, Selen u. dgl.; gegebenenfalls kann auch Titan zwecks Entoxydation zugefügt werden.The usual impurities also include, in particular, machinability improving additives such as phosphorus, sulfur, selenium and the like; possibly can Titanium can also be added for the purpose of deoxidation.

Die größte Verbesserung und Konstanz der magnetischen Eigenschaften unter Beibehaltung des erforderlichen Korrosionswiderstandes ohne allzu große Herstellungsschwierigkeit ergab sich bei einer Zusammensetzung von 16 bis 18,5% Chrom, 0,01 bis 0,101% Kohlenstoff, bis zu etwa 1,5% Silizium, bis zu etwa 1,001o Mangan, bis zu etwa 0,5% Nickel, bis zu 0,10% Stickstoff, 0,75 bis 2,50% Aluminium, Rest Eisen.The greatest improvement and constancy of the magnetic properties while maintaining the required corrosion resistance without too great a manufacturing difficulty resulted in a composition of 16 to 18.5% chromium, 0.01 to 0.101% carbon, up to about 1.5% silicon, up to about 1.0010 manganese, up to about 0.5% nickel, up to 0.10% nitrogen, 0.75 to 2.50% aluminum, the remainder iron.

Mit dem erfindungsgemäß verwendeten rostfreien Stählen sind außerordentlich gute magnetische Eigenschaften im Gleichfeld erzielbar. Hierzu gehören eine maximale Permeabilität von mindestens 1000, eine Koerzitivkraft von höchstens 2,0 Oersted und eine Remanenz von höchstens 6500 Gauß, gemessen nach Anwendung einer maximalen Induktion von 10 000 Gauß.The stainless steels used in the present invention are extraordinary good magnetic properties can be achieved in a constant field. This includes a maximum Permeability of at least 1000, a coercive force of at most 2.0 oersted and a remanence of at most 6500 Gauss, measured after applying a maximum Induction of 10,000 Gauss.

Die erfindungsgemäß verwendeten Stähle können in einem der bekannten Schmelzöfen erschmolzen werden, z. B. im elektrischen Lichtbogenofen oder dem Induktionsofen, und zwar in Luft, im Vakuum oder unter einer Schutzgasatmosphäre. Nach dem Schmelzen und Gießen in Blöcke kann die Warmbearbeitung wie bei den bekannten ferritischen Chromstählen z. B. durch Schmieden, Pressen, Drükken oder Walzen vorgenommen werden. Die Stähle können unmittelbar im warmbearbeiteten Zustand verwendet werden, obwohl sich die magnetischen Eigenschaften noch durch nachträgliche Kaltbearbeitung, Wärmebehandlung oder Kombination beider verbessern lassen.The steels used according to the invention can be in one of the known Melting furnaces are melted, e.g. B. in the electric arc furnace or the induction furnace, namely in air, in a vacuum or under a protective gas atmosphere. After melting and casting in blocks can be hot working as in the known ferritic Chrome steels z. B. be made by forging, pressing, spinning or rolling. The steels can be used immediately in the hot machined condition, though the magnetic properties are still improved by subsequent cold working and heat treatment or a combination of both.

Zur Erläuterung der Erfindung wurde eine Reihe von Proben hergestellt, von denen einige nicht unter die Erfindung fallen, um Vergleichsversuche anstellen zu können. Diese Proben wurden geschmolzen und in Blöcke gegossen, die anschließend nach den bekannten Warmbearbeitungsgrundsätzen für ferritische Chromstähle zu Knüppeln mit quadratischem Ouerschnitt von 12,5 mm ausgeschmiedet wurden. Aus den Knüppeln wurden Probekörper mit einem Durchmesser von 9,5 mm spanabhebend hergestellt, dann bei 790° C 2 Stunden lang wärmebehandelt, in Luft auf Zimmertemperatur abgekühlt und hinsichtlich der magnetischen Eigenschaften durchgemessen. Die Analysen in Gewichtsprozent und die magnetischen Werte sind in Tabelle I zusammengestellt. Tabelle I Maxi- Ko- Rema- Probe C Mn P S Si Cr Ni AI Nz Ti male erzitiv- Perme- kraft* G abilität Oersted 1 a 0,015 0,46 0,005 0,004 0,36 13,07 0,15 0,07 - - 970 5,4 8600 1 b 0,016 - - - - - - 0,27 - - l300 2,8 7600 1 c 0;023 - - - 0,91 - - 0,86 - - 2300 0,8 3700 2a 0,0l7 0,53 0,0l2 0,006 0,48 12,24 0,10 2,05 0,038 - 2460 1,1 5450 2b 0,020 - - - - - - 2,97 0,033 - 2670 0,9 5600 3 a 0,021 0,36 0,004 0,007 0,36 16,48 0,07 0,048 - - 790 6,4 8250 3b 0,023 0,46 0,005 0,004 0,36 16,60 - 0,29 0,11 - 980 2,3 5200 4a 0,l2 0,65 0,013 0,008 0,72 16,88 0,10 0,04 - - 780 7,3 8300 4b 0,12 - - - - - - 0,50 - - 1100 3,2 6500 5a 0,012 0,46 0,012 0,0l2 0,46 16,55 0,10 0,04 - - 1340 2,7 7650 5 b 0,015 - - - 0,41 16,60 - 1,06 - - 2040 1,2 5000 6a 0,020 0,62 0,014 0,015 1,08 16,98 0,10 1,09 0,07 - l920 1,1 4200 6b 0,045 - - - - - - 0,88 0,086 - 1880 1,1 4800 7a 0,042 0,38 0,013 0,009 0,90 16,64 0,12 1,16 0,052 - 2210 1,2 5200 7b 0,095 - - - - - - 1,11 0,044 - 1930 1,3 5650 8 a 0,023 0,53 0,014 0,027 1,01 16,55 0,31 1,39 0,068 - 22l0 1,2 4500 8 b 0,057 - -- 0,24 - - - 0,95 0,072 - 1440 1,6 4700 9a- 0,02 0,49 0,012 0,012 0,54 16,85 0,12 2,05 - - 2400 0,6 4900 9b 0,018 - - - - - - 2,99 - - 2690 0,7 4800 10 0,015 0,58 0,012 0,006 0,52 16,58 0,12 2,86 0,058 0,52 2520 1,1 5450 * Bei maximaler Induktion von 10 000 Gauß. Tabelle I zeigt die verbesserten magnetischen Eigenschaften, die mit den erfindungsgemäß verwendeten Stählen erzielbar sind. Beim Vergleich der Eigenschaften der erfindungsgemäßen Stäbe mit denjenigen, die nicht den angegebenen Grenzen entsprechen, z. B. der Probe 4b, die den Mindestaluminiumgehalt nicht erreicht, erkennt man sofort, daß erfindungsgemäß die magnetische Permeabilität erhöht ist, die Koerzitivkraft und die Remanenz verringert sind. Alle diese Änderungen der magnetischen Eigenschaften stellen erhebliche Verbesserungen gegenüber den bisher verfügbaren Zusammensetzungen dar. Tabelle I zeigt ferner, daß die Verbesserung mit erhöhtem Aluminiumgehalt innerhalb der untersuchten Grenzen zunimmt. Jedoch wird man in der Praxis den kleinstmöglichen Aluminiumgehalt wählen, der zur Erzielung der gewünschten magnetischen Eigenschaften nötig ist.To illustrate the invention, a number of samples were prepared, some of which do not come under the scope of the invention, so that comparative tests can be carried out. These samples were melted and poured into blocks, which were then forged into billets with a square cross-section of 12.5 mm according to the known hot-working principles for ferritic chromium steels. Test specimens with a diameter of 9.5 mm were machined from the billets, then heat-treated at 790 ° C. for 2 hours, cooled in air to room temperature and measured for magnetic properties. The analyzes in percent by weight and the magnetic values are summarized in Table I. Table I. Maxi- Ko- Rema- Sample C Mn PS Si Cr Ni Al Nz Ti male ecitively perme- power * G ability Oersted 1 a 0.015 0.46 0.005 0.004 0.36 13.07 0.15 0.07 - - 970 5.4 8600 1 b 0.016 - - - - - - 0.27 - - l300 2.8 7600 1 c 0; 023 - - - 0.91 - - 0.86 - - 2300 0.8 3700 2a 0.0l7 0.53 0.0l2 0.006 0.48 12.24 0.10 2.05 0.038 - 2460 1.1 5450 2b 0.020 - - - - - - 2.97 0.033 - 2670 0.9 5600 3 a 0.021 0.36 0.004 0.007 0.36 16.48 0.07 0.048 - - 790 6.4 8 250 3b 0.023 0.46 0.005 0.004 0.36 16.60 - 0.29 0.11 - 980 2.3 5200 4a 0.12 0.65 0.013 0.008 0.72 16.88 0.10 0.04 - - 780 7.3 8300 4b 0.12 - - - - - - 0.50 - - 1100 3.2 6500 5a 0.012 0.46 0.012 0.0l2 0.46 16.55 0.10 0.04 - - 1340 2.7 7650 5 b 0.015 - - - 0.41 16.60 - 1.06 - - 2040 1.2 5000 6a 0.020 0.62 0.014 0.015 1.08 16.98 0.10 1.09 0.07 - 1920 1.1 4200 6b 0.045 - - - - - - 0.88 0.086 - 1880 1.1 4800 7a 0.042 0.38 0.013 0.009 0.90 16.64 0.12 1.16 0.052 - 2210 1.2 5200 7b 0.095 - - - - - - 1.11 0.044 - 1930 1.3 5650 8 a 0.023 0.53 0.014 0.027 1.01 16.55 0.31 1.39 0.068 - 22l0 1.2 4500 8 b 0.057 - - 0.24 - - - 0.95 0.072 - 1440 1.6 4700 9a- 0.02 0.49 0.012 0.012 0.54 16.85 0.12 2.05 - - 2400 0.6 4900 9b 0.018 - - - - - - 2.99 - - 2690 0.7 4800 10 0.015 0.58 0.012 0.006 0.52 16.58 0.12 2.86 0.058 0.52 2520 1.1 5450 * At maximum induction of 10,000 Gauss. Table I shows the improved magnetic properties that can be achieved with the steels used according to the invention. When comparing the properties of the rods according to the invention with those that do not correspond to the specified limits, e.g. B. the sample 4b, which does not reach the minimum aluminum content, one recognizes immediately that according to the invention the magnetic permeability is increased, the coercive force and the remanence are reduced. All of these changes in magnetic properties represent significant improvements over the compositions previously available. Table I also shows that the improvement increases with increased aluminum content, within the limits investigated. In practice, however, one will choose the smallest possible aluminum content that is necessary to achieve the desired magnetic properties.

Die günstigsten magnetischen Eigenschaften chemisch beständiger Stähle erhält man, wenn die Struktur ferritisch ist, d. h. das Kristallgitter kubischraumzentriert ist. Gewisse Legierungselemente, die als Verunreinigungen oder bewußte Zusätze vorhanden sind, können der gewünschten Kristallstruktur direkt entgegenwirken, d. h., sie suchen ein austenitisches bzw. kubisch-flächenzentriertes Gitter zu erzeugen. In dieser Weise wirken unter anderem die Elemente Kohlenstoff, Nickel, Mangan, Stickstoff, Kupfer usw. Um beste magnetische Eigenschaften zu erzielen ist also ein optimales chemisches Gleichgewicht zwischen den ferrit- und austenitbildenden Elementen wesentlich. Dies bedeutet, daß die erwähnten austenitbildenden Elemente so gering wie praktisch durchführbar bzw. so wenig vorhanden sein sollten, als nötig ist, um die Anwesenheit merklicher Austenitzonen zu verhindern. Aluminium ist ein stark ferritbildendes Element, und es wird angenommen, daß ein deutlicher Einfluß auf die magnetischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Stähle mindestens teilweise davon herrührt, . daß es die Austenitbildung verhindert. Es könnte angenommen werden, daß andere stark ferritbildende Elemente, wie Chrom und Silizium, ähnlich günstige Einflüsse auf die magnetischen Eigenschaften chemisch beständiger ferritischer Stähle hätten. Die Untersuchung hat jedoch gezeigt, daß zwar ein Einfluß dieser Elemente auf die magnetischen Eigenschaften vorhanden ist, daß aber Änderungen im Gehalt an diesen Elementen keinen mit dem Zusatz von Aluminium vergleichbaren Einfluß auf die Eigenschaften der chemisch beständigen Stähle haben. Zum Beispiel wurde der Einfluß von Silizium auf die magnetischen Eigenschaften chemisch beständiger ferritischer Stähle untersucht, indem eine Anzahl von aluminiumfreien Proben mit verschiedenem Siliziumgehalt erschmolzen wurde. Die Analysen dieser Zusammensetzungen und ihrer magnetischen Eigenschaften sind in Tabelle II angegeben. Tabelle 1I - Maxi- Ko- Rema- Probe C Mn P S Si Cr Ni A1 NQ Ti male erzitiv- Perme- kraft * Gauß abilität Oersted 11a 0,016 0,46 0,012 0,005 0,36 12,33 0,10 - 0,083 - 1620 2,1 7700 1l b 0,019 - - - 0,82 - - - - - 1620 2,4 8l00 12a 0,019 0,54 0,012 0,005 2,19 12,40 0,12 - - - 1870 2,0 7450 12b 0,012 - - - 3,37 - - - - - 1690 1,8 7000 13a 0,017 0,43 0,013 0,005 0,49 16,85 0,09 - 0,123 - 1240 2,8 7700 13b 0,018 - - - 0,96 - - - 0,117 - 990 3,8 7750 14 0,0l3 0,54 0,014 0,006 2,29 16,80 0,10 - - - 12l0 2,6 7200 * Bei maximaler Induktion von 10 000 Gauß. Die Proben 11a, 11 b, 13 a und 13 b in Tabelle Il enthalten normale Siliziumanteile. Die Proben 12 a, 12b und 14 enthalten erhöhte Siliziumanteile gegenüber den bekannten Stählen. Ein Vergleich der magnetischen Eigenschaften ergibt keinerlei ausgesprochenen Einfluß des erhöhten Siliziumanteils.The most favorable magnetic properties of chemically stable steels are obtained when the structure is ferritic, ie the crystal lattice is space-centered. Certain alloying elements, which are present as impurities or deliberate additives, can directly counteract the desired crystal structure, ie they try to produce an austenitic or face-centered cubic lattice. The elements carbon, nickel, manganese, nitrogen, copper etc. work in this way. In order to achieve the best magnetic properties, an optimal chemical balance between the ferrite and austenite-forming elements is essential. This means that the austenite-forming elements mentioned should be as small as practically feasible or as little present as is necessary in order to prevent the presence of noticeable austenite zones. Aluminum is a highly ferrite-forming element and it is believed that a significant influence on the magnetic properties of the steels according to the invention is at least partly due to. that it prevents austenite formation. It could be assumed that other strongly ferrite-forming elements, such as chromium and silicon, would have similar beneficial effects on the magnetic properties of chemically stable ferritic steels. The investigation has shown, however, that these elements have an influence on the magnetic properties, but that changes in the content of these elements do not have an influence on the properties of the chemically resistant steels that is comparable to that of the addition of aluminum. For example, the influence of silicon on the magnetic properties of chemically stable ferritic steels was investigated by melting a number of aluminum-free samples with various silicon contents. The analyzes of these compositions and their magnetic properties are given in Table II. Table 1I - Maxi- Ko- Rema- Sample C Mn PS Si Cr Ni A1 NQ Ti male additive permeability * Gauss ability Oersted 11a 0.016 0.46 0.012 0.005 0.36 12.33 0.10 - 0.083 - 1620 2.1 7700 1l b 0.019 - - - 0.82 - - - - - 1620 2.4 8l00 12a 0.019 0.54 0.012 0.005 2.19 12.40 0.12 - - - 1870 2.0 7450 12b 0.012 - - - 3.37 - - - - - 1690 1.8 7000 13a 0.017 0.43 0.013 0.005 0.49 16.85 0.09 - 0.123 - 1240 2.8 7700 13b 0.018 - - - 0.96 - - - 0.117 - 990 3.8 7750 14 0.0l3 0.54 0.014 0.006 2.29 16.80 0.10 - - - 12l0 2.6 7200 * At maximum induction of 10,000 Gauss. Samples 11a, 11b, 13a and 13b in Table II contain normal silicon contents. The samples 12 a, 12 b and 14 contain increased silicon proportions compared to the known steels. A comparison of the magnetic properties does not reveal any pronounced influence of the increased silicon content.

Eine Erhöhung des Kohlenstoffanteils hat ungünstigen Einfluß auf die magnetischen Eigenschaften. Dieser ungünstige Einfluß des Kohlenstoffs wird jedoch in der Anwesenheit von Aluminium weitgehend ausgeschaltet, wenn die erfindungsgemäße Beziehung zwischen dem Kohlenstoffgehalt und dem Aluminiumgehalt beachtet wird. Vorzugsweise wird deshalb ein GGehalt verwendet, der die erforderlichen magnetischen Eigenschaften noch zuläßt, während er gleichzeitig zu der erwünschten Kornverfeinerung und Verbesserung der mechanischen Eigenschaften führt. Tabelle III zeigt Werte der Zusammensetzungen und magnetischen Eigenschaften zur Erläuterung des Einflusses von Aluminium in der Anwesenheit eines erhöhten Kohlenstoffgehalts. Tabelle III _- Maxi- Ko- Rema- Probe C Mn P S Si Cr Ni Al NE Ti male erzitiv- nenn * Perme- kraft abilität Oersted Gauß 15a 0,012 0,46 - - 0,46 16,55 0,10 0,04 - - 1340 2,7 7650 15b 0,12 0,65 - - 0,72 16,88 0,10 0,044 - - 780 7,3 8300 16a 0,020 0,62 0,014 0,015 l,08 16,98 0,10 1,09 0,07 - 1920 1,1 4300 16b 0,045 - - - - - - 0,88 0,086 - 1880 1,1 4800 17a 0,042 0,38 0,013 0,009 0,90 16,64 0,12 1,16 0,052 - 2210 1,2 5200 17b 0,095 - - - - - - 1,11 0,044 - 1930 1,3 5650 * Bei maximaler Induktion von 10 000 Gauß. Um die in Tabelle I gezeigten experimentellen Ergebnisse weiter zu betätigen, wurden zwei Schmelzungen von 1000 kg und eine mit 5000 kg Gewicht mit erfindungsgemäßen Zusammensetzungen im elektrischen Lichtbogen vorgenommen. Diese drei Schmelzungen hatten also betriebstechnisch üblichen Umfang und ergaben folgende Analysen in Gewichtsprozent: Tabelle IV Element Schmelzung A B C I Kohlenstoff . . . . . . . . 0,046 0,05 0,058 Mangan........... 0,90 0,33 0,62 Phosphor ......... 0,018 0,018 0,017 Schwefel . . . . . . . . . . 0,13 0,15 0,006 Silizium ........... 1,10 0,53 0,87 Chrom . . . . . . . . . . . . 16,42 17,46 17,34 Nickel ............ 0,24 0,30 0,17 Aluminium .. .... .: 1,45 1,46 1,42 Eisen .. . .... .. .... Rest Rest Rest Für Vergleichszwecke wurden die magnetischen Eigenschaften aluminiumfreier Stähle für Proben aus betriebsmäßigen Schmelzungen bestimmt, die in ähnlicher Zusammensetzung wie die oben angegebenen Stähle gemäß der Erfindung hergestellt wurden. Diese genormten Stähle hatten folgende Analysen: Tabelle V Element Schmelzung D E j F G C ....... 0,065 0,094 I, 0,099 0,035 Mn ....... 0,49 0,63 0,46 0,41 Si ........ 0,23 0,42 0,40 0,53 S ......... 0,006 0,27 0,34 0,33 P . . . . . . . . . 0,016 0,022 0,02l 0,0l7 Cr . . . . . . . . 16,83 16,24 l6,34 l7,38 Ni . . . . . . . . 0,29 0,18 0,44 ! 0,29 Die magnetischen Eigenschaften der Proben aus den erfindungsgemäß hergestellten Schmelzen und aus den aluminiumfreien Stählen wurden so, wie sie aus dem Walzwerk kamen, sowie nach verschiedenen Wärmebehandlungen bestimmt. Die erhaltenen Werte sind aus Tabelle VI ersichtlich. Tabelle VI Schmelze Wärmebehandlung Maximale Koerzitivkraft Remanenz Permeabilität Oersted Gauß A 830 4,3 6500 B 980 4,0 7300 C 990 4,1 7000 D Wie aus dem Walzwerk entnommen 730 5,1 7400 E 360 6,4 5400 F 335 7,8 4800 G 1000 4,2 7600 A 910 3,5 6700 B - - - C 950 3,6 7100 D 595° C - 2 Stunden - luftgekühlt 890 4,5 7500 E 600 4,8 6800 F 640 4,5 6600 G - - - A 1040 3,4 6600 B 990 4,7 8050 C 1020 3,8 7550 D 650° C - 2 Stunden - luftgekühlt 1000 3,4 8200 E 790 4,9 8200 F 850 4,5 7600 G 880 4,6 7700 A 1850 1,2 4900 B 2120 1.,5 6200 C 2870 0,9 5300 D ; 705° C - 2 Stunden - luftgekühlt 1510 3,7 8900 E 900 4,8 8500 F 875 4,5 8300 G 1000 4,8 8200 A 2100 1,0 4900 B 2l70 1,4 6250 C 3000 0,9 5500 D 760° C - 2 Stunden - luftgekühlt 1120 3,4 7800 E 830 4,9 7900 F 895 4,5 8100 G 11 1430 2,5 7300 * Bei maximaler Induktion von 10 000 Gauß. Tabelle VI (Fortsetzung) Wärmebehandlung Maximale Koerzitivkraft* Remanenz* Schmelze -Permeabilität Oersted Gauß A 1930 1,3 4750 B 2100 1,5 6100 C 2850 1,0 5250 D 815° C - 2 Stunden - luftgekühlt - - - E - - - F - - - G 1430 2,0 6700 A 2000 1,3 4750 B 2140 1,4 6150 C 2450 1,1 5050 D 870° C - 2 Stunden - luftgekühlt - - - E - - - F - - - G 1430 2,3 6700 * Bei maximaler Induktion von 10 000 Gauß. Tabelle VI zeigt, daß die Stähle so, wie sie aus dem Walzwerk kommen, erfindungsgemäß wesentlich konstantere Eigenschaften als die genormten Typen haben. Für Wärmebehandlung, insbesondere bei Temperaturen von 705° C und mehr für 2 Stunden und anschließende Luftkühlung, ergibt die Tabelle VI, daß die erfindungsgemäßen Stähle ganz erheblich verbesserte magnetische Eigenschaften liefern. Die bekannten chemisch beständigen ferritischen Stähle zeigen deutlich unterlegene magnetische Eigenschaften. Die Wärmebehandlung geht erfindungsgemäß allgemein so vor sich, daß die Werkstücke auf eine Temperatur von mindestens 675° C so lange erhitzt werden, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen, und dann auf Zimmertemperatur abgekühlt werden.An increase in the carbon content has an unfavorable influence on the magnetic properties. However, this unfavorable influence of carbon is largely eliminated in the presence of aluminum if the relationship according to the invention between the carbon content and the aluminum content is observed. It is therefore preferable to use a content which still permits the required magnetic properties, while at the same time it leads to the desired grain refinement and improvement of the mechanical properties. Table III shows values of the compositions and magnetic properties for explaining the influence of aluminum in the presence of an increased carbon content. Table III _- Maxi- Ko- Rema- Sample C Mn PS Si Cr Ni Al NE Ti male eritiv- nenn * Permeability ability Oersted Gauss 15a 0.012 0.46 - - 0.46 16.55 0.10 0.04 - - 1340 2.7 7650 15b 0.12 0.65 - - 0.72 16.88 0.10 0.044 - - 780 7.3 8300 16a 0.020 0.62 0.014 0.015 l. 08 16.98 0.10 1.09 0.07 - 1920 1.1 4300 16b 0.045 - - - - - - 0.88 0.086 - 1880 1.1 4800 17a 0.042 0.38 0.013 0.009 0.90 16.64 0.12 1.16 0.052 - 2210 1.2 5200 17b 0.095 - - - - - - 1.11 0.044 - 1930 1.3 5650 * At maximum induction of 10,000 Gauss. In order to further confirm the experimental results shown in Table I, two fusions of 1000 kg and one of 5000 kg were carried out with compositions according to the invention in an electric arc. These three melts had the usual operational scope and resulted in the following analyzes in percent by weight: Table IV Element melting ABC I. Carbon. . . . . . . . 0.046 0.05 0.058 Manganese ........... 0.90 0.33 0.62 Phosphorus ......... 0.018 0.018 0.017 Sulfur. . . . . . . . . . 0.13 0.15 0.006 Silicon ........... 1.10 0.53 0.87 Chrome. . . . . . . . . . . . 16.42 17.46 17.34 Nickel ............ 0.24 0.30 0.17 Aluminum .. .....: 1.45 1.46 1.42 Iron ... .... ... .... remainder remainder remainder For comparison purposes, the magnetic properties of aluminum-free steels were determined for samples from operational melts which were produced in accordance with the invention in a similar composition to the steels indicated above. These standardized steels had the following analyzes: Table V Element melting DE j FG C ....... 0.065 0.094 I, 0.099 0.035 Mn ....... 0.49 0.63 0.46 0.41 Si ........ 0.23 0.42 0.40 0.53 S ......... 0.006 0.27 0.34 0.33 P. . . . . . . . . 0.016 0.022 0.02l 0.0l7 Cr. . . . . . . . 16.83 16.24 l6.34 l7.38 Ni. . . . . . . . 0.29 0.18 0.44! 0.29 The magnetic properties of the samples from the melts produced according to the invention and from the aluminum-free steels were determined as they came from the rolling mill and after various heat treatments. The values obtained are shown in Table VI. Table VI Melt heat treatment Maximum coercive force remanence Permeability Oersted Gauss A 830 4.3 6500 B 980 4.0 7300 C 990 4.1 7000 D As taken from the rolling mill 730 5.1 7400 E 360 6.4 5400 F 335 7.8 4800 G 1000 4.2 7600 A 910 3.5 6700 B - - - C 950 3.6 7100 D 595 ° C - 2 hours - air-cooled 890 4.5 7500 E 600 4.8 6800 F 640 4.5 6600 G - - - A 1040 3.4 6600 B 990 4.7 8050 C 1020 3.8 7550 D 650 ° C - 2 hours - air-cooled 1000 3.4 8200 E 790 4.9 8200 F 850 4.5 7600 G 880 4.6 7700 A 1850 1.2 4900 B 2120 1st, 5 6200 C 2870 0.9 5300 D; 705 ° C - 2 hours - air-cooled 1510 3.7 8900 E 900 4.8 8500 F 875 4.5 8300 G 1000 4.8 8200 A 2100 1.0 4900 B 2170 1.4 6250 C 3000 0.9 5500 D 760 ° C - 2 hours - air-cooled 1120 3.4 7800 E 830 4.9 7900 F 895 4.5 8100 G 11 1430 2.5 7300 * At maximum induction of 10,000 Gauss. Table VI (continued) Heat treatment Maximum coercive force * Remanence * melt -Permeability Oersted Gauss A 1930 1.3 4750 B 2100 1.5 6100 C 2850 1.0 5250 D 815 ° C - 2 hours - air-cooled - - - E - - - F - - - G 1430 2.0 6700 A 2000 1.3 4750 B 2140 1.4 6150 C 2450 1.1 5050 D 870 ° C - 2 hours - air-cooled - - - E - - - F - - - G 1430 2.3 6700 * At maximum induction of 10,000 Gauss. Table VI shows that the steels as they come from the rolling mill, according to the invention, have properties that are significantly more constant than the standardized types. For heat treatment, in particular at temperatures of 705 ° C. and more for 2 hours and subsequent air cooling, Table VI shows that the steels according to the invention provide very considerably improved magnetic properties. The known chemically resistant ferritic steels show clearly inferior magnetic properties. According to the invention, the heat treatment generally proceeds in such a way that the workpieces are heated to a temperature of at least 675 ° C. for so long as to achieve the desired properties and then cooled to room temperature.

Die vorstehenden Werte und ihre Erläuterung zeigen, daß die erfindungsgemäß verwendeten chemisch beständigen ferritischen Stähle verbesserte magnetische Eigenschaften aufweisen, ohne daß die mechanischen und die Korrosionsbeständigkeit der vergleichbaren Stoffe geopfert wurden.The above values and their explanation show that the invention chemically resistant ferritic steels used improved magnetic properties have without the mechanical and corrosion resistance of the comparable Fabrics were sacrificed.

Claims

Claims: 1. Use of a ferritic steel with the weight Composition from about 11.5 to 19% chromium, up to about 0.20% carbon, up to to about 4.0% silicon, up to about 2.0% manganese, up to about 1.0% nickel, up to about 0.15% nitrogen, 0.35 to 4.0% aluminum with a minimum aluminum content of (0.33-1-3) 1% of the carbon content, the remainder iron with the usual impurities for the production of magnetically effective components in a corrosive environment, z. B. for electromagnetically operated shut-off devices.

2. Use of a steel according to claim 1, characterized in that the carbon content is 0.01 to 0.154 / o, the silicon content up to 2.01%, the manganese content up to 1.5%, the nickel content up to 0.75%, the nitrogen content up to 0.10% and the aluminum content up to 3.00% amounts to.

3. Use of a steel according to claim 2, characterized in that the chromium content 15 to 18.54%, the carbon content 0.01 to 0.10%, the silicon content up to about 1.5%, the manganese content up to 1.00 / 0, the nickel content up to about 0.50%, the nitrogen content is up to 0.10% and the aluminum content is 0.75 to 2.50%.

4. Use of a steel according to one of the preceding claims, characterized in that that a steel of the composition mentioned so long through a heat treatment Heating to a temperature of at least 675 ° C and subsequent cooling has been subjected to room temperature that its maximum permeability at least 1000, its coercive force at most 2 Oersteds and its remanence at most 6500 Gaussian, the starting value for the measurement being a maximum induction of 10,000 Gauss is used. Documents considered: British Patent Specification No. 280 537.