DE1258433B

DE1258433B - Verwendung einer Ferrolegierung beim Herstellen von Staehlen mit guter Zerspanbarkeit

Info

Publication number: DE1258433B
Application number: DED43024A
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Rolf Pape; Dr Mont Adalbert Wicher
Original assignee: Dortmund Hoerder Huettenunion AG
Current assignee: Dortmund Hoerder Huettenunion AG
Priority date: 1963-04-27
Filing date: 1963-11-26
Publication date: 1968-01-11
Also published as: US3301663A; DE1248690B; BE646672A; AT270727B; LU45808A1; GB1049917A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

C21c

Deutsche KL: 18 b-7/06

Nummer: 1258 433

Aktenzeichen: D 43024 VI a/18 b

Anmeldetag: 26. November 1963

Auslegetag: 11. Januar 1968

Die Patentanmeldung D41446 VIa/18b bezieht sich auf die Verwendung einer Ferrolegierung mit 45 bis 90% Silizium, 0,5 bis 40% Kalzium, 0,5 bis 8 % Mangan, Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen als Desoxydationsmittel beim Herstellen von Stählen, die eine gute Zerspanbarkeit bei hohen Schnittgeschwindigkeiten insbesondere mit Hartmetallwerkzeugen aufweisen müssen. Außerdem kann diese Ferrolegierung auch noch bis 4% Aluminium und/oder bis 4 % Titan enthalten.

Der Hauptpatentanmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zerspanbarkeit von Stählen, die bei hohen Schnittgeschwindigkeiten bearbeitet werden, so zu verbessern, daß die Stähle über einen großen Bereich der in der Praxis vorkommenden Schnittgeschwindigkeiten eine erhöhte Werkzeugstandzeit ergeben. Verwendet man die eingangs erwähnte Ferrolegierung bei der Desoxydation, dann entstehen im Stahl oxydische Einschlüsse, die über einen großen Schnittgeschwindigkeitsbereich erweichen und sich demzufolge als Schmierfilm auf dem zerspanenden Werkzeug ablagern bzw. eine Aufschweißung bilden.

Aus der deutschen Patentschrift 904 181 ist bereits ein Verfahren zum Herstellen von Automatenstahl durch Zusatz einer Mischung von Schwefel, Metall und Kohlenstoff bekannt, bei dem das als Schwefelträger dienende Metall ein Desoxydationsmittel oder Legierungsmetall sein kann. Die Zerspanbarkeit wird bei diesem Verfahren durch Zusatz einer Schwefel-Metall-Mischung verbessert, die zur Verbesserung der Treffsicherheit und zur Verminderung des Schwefelabbrandes zusätzlich noch Kohlenstoff enthält, wobei ein Zusatz von Desoxydationsmitteln nicht zwingend erforderlich ist.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Ferrolegierung der Hauptpatentanmeldung so weiterzuentwickeln, daß sich der den Werkzeugverschleiß vermindernde Belag unabhängig von der sich an der Werkzeugspitze beim Zerspanen einstellenden Temperatur bildet. Um dies zu erreichen, ist es erforderlich, daß die bei der Desoxydation entstehenden oxydischen Einschlüsse im Stahl gleichmäßig verteilt sind, unterschiedliche Schmelz- bzw. Erweichungspunkte aufweisen und die Rückstandsanalyse bestimmten Forderungen genügt.

Um dies zu erreichen, wird die Verwendung einer Ferrolegierung mit 45 bis 90 % Silizium, 0,5 bis 40% Kalzium, 0,5 bis 8% Mangan, 1 bis 1,5% Aluminium, Rest Eisen mit üblichen Verunreinigungen zur Desoxydation bei einem Sauerstoffgehalt der Stahlschmelze von 0,004 bis 0,1% vorgeschlagen.

Verwendung einer Ferrolegierung beim Herstellen von Stählen mit guter Zerspanbarkeit

Zusatz zur Anmeldung: D 41446 VI a/18 b—
Auslegeschrift 1 248 690

Anmelder:

Dortmund-Hörder Hüttenunion

Aktiengesellschaft,

4600 Dortmund, Rheinische Str. 173

Als Erfinder benannt:

Dr. rer. nat. Rolf Pape, 4600 Dortmund;

Dr. mont. Adalbert Wicher, 8450 Amberg

Wesentlich ist dabei, daß der Sauerstoff- und/oder Aluminiumgehalt stets so eingestellt wird, daß das der Schmelze zugesetzte Aluminium nicht ausreicht, den gesamten freien Sauerstoff abzubinden. Der Sauerstoffgehalt der Schmelze läßt sich beispielsweise durch eine Entgasung des Stahls leicht auf den gewünschten Wert einstellen. Der Aluminiumgehalt des Stahls muß im übrigen so bemessen sein, daß der durch Rückstandsanalyse ermittelte Al₂O₃-Gehalt des Stahls nach der Desoxydation höchstens 45% beträgt. Der SiO₂-Gehalt des Rückstandes soll dagegen mehr als 50% betragen, während der CaO-Gehalt 0,5 bis 25% betragen soll.

Versuche haben ergeben, daß sich bei Verwendung der vorgeschlagenen Ferrolegierung in einem Schnittgeschwindigkeitsbereich von 60 bis 400 m/min bei einem Sauerstoffgehalt des Stahls vor der Zugabe der Ferrolegierung von 0,005 bis 0,006% die gewünschte Belagbildung auf dem Zerspanungswerkzeug einstellt. Bei diesen Versuchen wurde eine Ferrolegierung mit 75 % Silizium, 7 % Kalzium und 1,2 % Aluminium, Rest Eisen und übliche Verunreinigungen verwandt. Die Rückstandsanalyse des mit der vorgeschlagenen Ferrolegierung behandelten Stahls ergab 65% SiO₂, 21% Al₂O₃ und 10% CaO, Rest andere Oxyde.

Bei den Versuchen stellte sich heraus, daß es vorteilhaft ist, wenn die Rückstandsanalyse etwa bei 60 bis 70 % SiO₂, 18 bis 25 % Al₂O₃ und 8 bis 12 % CaO, Rest andere Oxyde liegt.

Durch Änderung des Aluminium- und Kalziumgehaltes der Ferrolegierung lassen sich die Schmelz-

709 718/293

punkte der oxydischen Einschlüsse verändern. Auf diese Weise kann auch die Belagbildung auf dem Zerspanungswerkzeug beeinflußt werden, da die Art und Zusammensetzung des Belages von der Zusammensetzung und den Schmelzpunkten der oxydischen Einschlüsse abhängig ist. Mit zunehmenden Gehalten an Aluminium- und Kalziumoxyd werden die Schmelzpunkte der Einschlüsse zu höheren Temperaturen hin verschoben, so daß im Hinblick auf eine ausreichende Belagbildung auch höhere Schnittgeschwindigkeiten erforderlich sind.

Claims

Patentanspruch:

Verwendung einer Ferrolegierung mit 45 bis 90% Silizium, 0,5 bis 40% Kalzium, 0,5 bis 8% Mangan, Rest Eisen mit üblichen Verunreinigungen als Desoxydationsmittel nach Patentanmeldung D 41446 VIa/ 18 b, die noch 1 bis 1,5% Aluminium enthält, für eine Stahlschmelze mit einem Sauerstoffgehalt von 0,004 bis 0,1%.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 904181.

709 718/293 12.67 © Bundesdruckerei Berlin