DE1303616B

DE1303616B - Anwendung des Vakuum-Lichtbogen-Schmelzens mit Abschmelzelektrode auf eine Stahllegierung

Info

Publication number: DE1303616B
Application number: DE19631303616D
Authority: DE
Inventors: John Thomas Massillon; Perry Thomas Edward North Canton; Place Roderick James; Vretas Tom; Massillon; Ohio Shimmin jun. (V.St.A.)
Original assignee: Republic Steel Corp., Cleveland, Ohio (V.StA.)
Priority date: 1962-06-29
Filing date: 1963-06-28
Publication date: 1972-08-24
Also published as: US3254991A; LU43979A1; CA921291A; GB1009924A

Description

afc 0,! _mm H_B „_mgesch_mo,ze» ™d, worau,

c) nach Verformung zu Halbzeug dieses auf von unbehandeltem Stahl nicht überlegen ist, vielmehr mindestens 816° C erwärmt, dann abgeschreckt ₄₀ über den gesamten Bereich einer bestimmten Korn- und auf mindestens 538° C angelassen wird. größe eine gute Übereinstimmung erzielt wird. Aus

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Halb- ^dieser Entgegenhaltung läßt sich jedoch nicht entzeug aus Stahl der Zusammensetzung nehmen, daß durch eine Vakuumbehandlung die

Kerbschlagzähigkeit von Stahl wesentlich verbessert 0,2 bis 0,3% Kohlenstoff, ₄₅ werden kann.

1,5 bis 1,7 % Chrom, I_n (j_er Zeitschrift »Archiv für das Eisenhüttenwesen«,

2,65 bis 3,25% Nickel, 29 (1958), S. 339 bis 349, ist das Verhalten von Eisen-

0,8 bis 1,0% Molybdän, _und Stahlschmelzen im Hochvakuum bei einem

0,04 bis 0,09% Niob, _Druck _{von 10}-_{6 bis 10}-s _Torr beschrieben, wobei er-

bis 0,18 % Mangan, ₅„ _Wähnt ist, daß eine Verringerung der Sauerstoffgehalte

bis 0,02% Silicium, _{auf 0001 bis} o,OO3% und der Stickstoffgehalt auf

bis 0,01 % Phosphor, _OiOO1 o_{/o erreicht wer}den kann.

bis 0,008% Schwefel, _{Es ist also} bekannt, daß durch Vakuumbehandlung

bis 15 ppm Sauerstoff, _von Stahlschmelzen eine Herabsetzung der Gehalte

bis 2 ppm Wasserstoff, _{55 an} Sauerstoff, Stickstoff und Wasserstoff möglich ist.

bis 30 ppm Stickstoff, -y_{n der Zeitschri{t} »Metall«, 1959, Nr. 12, S. 901 bis

Rest Eisen besteht, wobei Niob ganz oder teilweise 912, ist die Verfahrensweise betreffend die Herstellung durch eine etwa doppelte Menge Vanadin ersetzt einer durch Pressen hergestellten Anfahrelektrode

sein kann. und das ein- oder mehrmalige Umschmelzen wie auch

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 6o die Herstellung des umgeschmolzenen Blockes durch zeichnet, daß das Halbzeug aus Stahl mit 0,15 bis Verformen, Lösungsglühen, Abschrecken und An-0,35% Kohlenstoff zunächst längere Zeit im Be- lassen vorgeschlagen. Über die besonderen physikareich von 927 bis 982⁰C geglüht, dann langsam lischen Eigenschaften eines derart behandelten Stahles auf Raumtemperatur abgekühlt und anschließend ist jedoch in dieser Vorveröffentlichung nichts gesagt, auf 816 bis 900⁰C angelassen wird. 65 Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be-

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- steht in der Herstellung von Halbzeug hoher Festigkeit, zeichnet, daß an Stelle der gemäß Schritt a) bri- Duktilitat und Kerbschlagzähigkeit aus Stahl,
kettierten Abschmelzelektrode eine durch Schmel- Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur

Herstellung von Halbzeug mit einer Mindeststreckgrenze von 70 kg/mm¹, einer Mindestzugfestigkeit von 80 kg/mm* und einer verbessertet· Kerbschlagzähigkeit bei einer Obergangstemperatur von unter —40 bis —80⁰C aus Stahl, bestehend aus

0,15 bis 0,60%, insbesondere 0,15 bis 0,35%

Kohlenstoff, 1,4 bis 1,8% Chrom, 2,0 bis 4,0% Nickel, 0,6 bis 1,2% Molybdän, 0,03 bis 0,1% Niob,

bis 1,0% Mangan,

bis 0,05% Silicium,

bis 0,01 % Phosphor,

bis 0,01% Schwefel,

Dis zu ppm ^aucniuii,

b^:~ 5 ppm Wasserstoff,
bis 40 ppm Stickstoff

Rest Eisen, wobei Niob ganz oder teilweise durch eine etwa doppelte Menge Vanadin ersetzt sein kann, dadurch gekennzeichnet, daß die folgenden an sich bekannten Schritte angewendet werden,

a) daß durch Brikettieren einer Mischung aus Eisenpulver hoher Reinheit, überschüssigem Kohlenstoff und den erforderlichen Legierungsbestandteilen eine Abschmelzelektrode gebildet wird, die zunächst in einem Vakuum von nicht mehr als 1 mm Hg im Lichtbogenofen geschmolzen und

b) der entstandene Block erneut als Abschmelzelektrode in einem Vakuum von nicht mehr als 0,1 mm Hg umgeschmolzen wird, worauf

c) nach Verformung zu Halbzeug dieses auf mindestens 816⁰C erwärmt, dann abgeschreckt und auf mindestens 538° C angelassen wird — (1 ppm = 10

⁴⁰A,).

Bevorzugt wird das Verfahren zur Herstellung von im wärmebehandelten Zustand schweißbarem Halbzeug mit einer Mindeststreckgrenze von 98 kg/mm², einer Mindestzugfestigkeit von 111 kg/mm² aus Stahl der Zusammensetzung

0,2 bis

1,5 bis

2,65 bis

0,8 bis

0,04 bis

bis

0,3% Kohlenstoff,
1,7% Chrom,
3,25% Nickel,
1,0% Molybdän,
0,09% Niob,
0,18 % Mangan,
0,02% Silicium,
0,01 % Phosphor,
0,008% Schwefel,
15 ppm Sauerstoff,
2 ppm Wasserstoff,
30 ppm Stickstoff,

Rest Eisen, wobei Niob ganz oder teilweise durch eine etwa doppelte Menge Vanadin ersetzt sein kann, angewendet.

Bei der Herstellung von Halbzeug aus Stahl mit 0,15 bis 0,35% Kohlenstoff wird vorzugsweise zunächst längere Zeit im Bereich von 927 bis 982° C geglüht, dann langsam auf Raumtemperatur abgekühlt und anschließend auf 816 bis 900° C angelassen.

Die Herstellung der Abschmelzelektrode kann statt durch Brikettieren nach Schritt a) durch Schmelzen der erforderlichen Legierungsbestandteile an Luft in einem Lichtbogenofen mit anschließender Vakuumentgasung und Vergießen zu einem Block mit der Form der Abschmelzelektrode erfolgen.

Das erfindungsgemäß hergestellte Halbzeug weist eine sehr gute Festigkeit und Zähigkeit auf und kann leicht verformt oder geschweißt werden, ohn - Verlust der gewünschten mechanischen Eigenschaften. Darüber hinaus ist die Stahllegierung, üe gemäß Erfindung behandelt wird, ungewöhnlich, insbesondere durch praktisch vollständiges Fehlen nichtmetallischer

to Einschlüsse. Weiterhin weist der erfindungsgemäß behandelte Stahl außergewöhnliche Gleichförmigkeit in der Zusammensetzung und im Gefüge bei einem merkbaren Fehlen innerer Kerben, Risse u. dgl. auf. Insbesondere verfolgt die Erfindung das Ziel, Halbzeug mit einer Streckfestigkeit im Bereich von 70 his 123 ke/mm* oder mehr, einer Zuefestiekeit im Bereich von 80 bis 133 kg/mm² oder mehr und einer Dehnbarkeit, ausgedrückt in Prozent der Einschnürung von zwischen 40 und 80% zu schaffen, wobei man diese Eigenschaften durch und nach einer Wärmebehandlung erreichen kann.

Die Stahllegierung kann auf jede übliche Weise, z. B. durch Walzen (z. B. Warmwalzen), Schmieden u. dgl. bearbeitet oder verform; werden, und sie kann zu Grobblech, Blech, Streifen, Stangen, Stäben oder anderen geeignetem Walzgut oder zu Schmiedestücken verarbeitet werden. Ein derartiges Verformen wird vor der vollständigen Wärmebehandlung durchgeführt. Eine geeignete Arbeitsweise besteht darin, das Verformen des Grobbleches, des Bleches od. dgl. nach einem Anlassen bei etwa 760⁰C mit kontrolliertem Abkühlen auf etwa 54O⁰C bei nachfolgender Abkühlung in Luft auf Umgebungstemperatur auszuführen. Wenn der Stahl gut angelassen ist, verformt er sich leicht im kalten Zustand.

Besondere Merkmale 'er erfindungsgemäß behandelten Stahllegierung sind unter anderem ein ungewöhnlich niedriger Gehalt an Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff, während gleichzeitig nichtmetallische Einschlüsse fehlen und geringe Einschlüsse von nichtmetallischen Elementen wie Phosphor und Schwefel vorhanden sind. Gleichzeitig erzielen die bedeutsamen Nichteisenelemente in der Zusammensetzung, z. B. Kohlenstoff, Chrom, Nickel und Molybdän, Ergebnisse, die bis jetzt nicht erreicht werden konnten.

Ein ungewöhnlicher Vorteil des erfindungsgemäß behandelten Stahls mit einem Kohlenstoffgehalt bis zu 0,35% (der bevorzugte Gehalt liegt zwischen 0,20 und 0,30 %) ist die Schweißbarkeit nach der Wärmebehandlung. Dies ist von besonderer Wichtigkeit beim Bau von geschweißten Schiffsrümpfen, insbesondere Unterseebootsrümpfen, Docks, großen Maschinenkonstruktionen und dergleichen, die nach der Fertigstellung nicht wärmebehandelt werden können. Die erfindungsgemäß hergestellte Stahllegierung ist praktisch vollständig frei von nichtmetallischen Einschlüssen.
Die folgende Tabelle I zeigt Einschluß-Wertzahlen, wobei es sich um optische Bestimmungen kleiner polierter Proben gemäß der Jernkontoret (JK) Chart, ASTM Designation E45-60T, handelt.

Tabelle I

A T	L H	B T	TT	C T	TT	I T	D H
0	0	0,5	0	0,5	0	1,0	0,5

Dabei bedeuten A, B bzw. C sulfidartige, tonerde- In einer Mittelstufe <ta_|&£»*"Ιm LJWy*

artige und kieselsäureartige Einschlüsse, D gJobulare ofen wird die erste Sch acke jbge^gen^und durch _w{

Oxyde und T bzw H die sogenannten dünnen und eine Fertigschlac ke ^*^re"f' ^A" £f*· H«« _de

wird der

Oxyde und T bzw. H die sogenannten dünnen und eine Fertigschlac ke ^*^re"f' ^A" £f*· H«« _de

schweren Reihen der Einschlüsse. Die Werte ent- solchen Schlacken kann ^d« ^««ff'f ^aIt vemngen _Λ

sprechen der SL-Ua angenäherter Zahlungen, die auf 5 werden, und be, Fehlen von tonjd be, tm* _dl

der Karte angegeben rind, wobei HalbWte inter- geringen Manganrest können Kohlenstoff- und Sauer- _ur.

poliert wurden stoffgehalt sich einem Gleichgewichtszustand nähern.

Es wird mindestens eine Stufe der Hochvakuum- Der Sauerstoffgehalt des Metalls wie es in der fol· _sti Schmelzung angewandt, wobei eine Opferelektrode genden Vakuumschmelzung nrut Abschmelzelektrode St

verwendet wird, die die gewünschte Zusammensetzung io verwendet wird, kann auf nicht mehr als 0,005·/,

aus Eisen und Legierungsbestandteilen aufweist Die gehalten werden, und erfindungsgemaß braucht die

Elektrode wird geschmolzen um einen Block zu Kohlenstoffregelung für die Kohlenstoffdesoxydation

büden, indem ein elektrischer Strom durchgeschickt in einer solchen Schmelze nur auszureichen, um den

«,;^ J^. _:__Ä »i.t.«_:„j.. c„«i«.j ,_e „-;...»..._ j». v^ui^nctnttwhaU um eine_Menee von unsefährftm

Elektrode und dem sich ergebenden Metallschmelzbad 15 bis 0,03°. des Kohlenstoffs in dem Stahl zu über-

erzeugt. Von besonderer Bedeutung ist die Verwen- schreiten.

dung von Kohlenstoff, der z. B. in der Elektroden- Das nach dem Elektroofenvertarren hergestellte zusammensetzung in beabsichtigtem Überschuß ent- Metall mit Vakuumentgasung wird dann als Abhalten ist, um das Material während mindestens eines schmelzelektrode für die zweite Vakuumschmelzung Hochvakuumschrittes zu desoxydieren. 20 verwendet. Die niedriglegierten Stähle mit hoher

Das als Ausgangsmaterial verwendete Eisen hoher Festigkeit und niedrigem Siliziumgehalt erreichen die g·

Reinheit enthält einen sehr geringen Gehalt an Vorteile eines hochfesten Baustahls, z. B. im Bereich N

Schwefel und Phosphor und so wenig wie möglich von 70,3 bis 123 kg/mm² Streckfestigkeit, mit einer >

Sauerstoff. Das Entfernen von Schwefel aus elektro- größeren Dehnbarkeit und einer geringeren Kerb- η

lytischem Eisen kann auf zufriedenstellende Weise 25 empfindlichkeit als derzeitige Baustähle. ä

durch Behandlung bei hoher Temperatur mit söge- Weiterhin ist die erfindungsgemaß behandelte S

nanntem nassem Wasserstoff bewirkt werden, wie bei Stahllegierung im Bereich unterhalb der Raumtem- d

816 bis 927°C über 2 bis 4 Stunden. peratur bis etwa -84⁰C den derzeitigen Baustählen 1

Das Brikettieren des Elektrodenmaterials für die überlegen. Geprüfte Proben haben bewiesen, daß sie 0

erste Vakuumschmelzung kann außer durch Pressen 30 einen Übergangspunkt von Dehnbarkeit zu Sprödig- e

durch Vakuumsinterung der Elektrode oder ihrei Ab- keit haben, der nach dem Charpy-Schlagtest gemessen s

schnitte bei etwa 955°C oder durch Sinterung in einem und der unter -4O⁰C liegt. <J

inerten Gas, wie Argon, bei Temperaturen bis zu Bei der Stahllegierung, welche gemäß Erfindung t

1204⁰C erfolgen. Bei der ersten Vakuumschmelzung hergestellt ist, ist die Kurve, die das Verhältnis von '

IIMVsi Aar rWi.rt»,- _n..f -I.Li 1 _I_ ■* TT ti. T· * C ,Ll„-.f„*."~l,_A:» ,J _A .»«„,] 1 * '.^ J_

erfolgen. Bei der ersten Vakuumschmelzung hergestellt ist, ist die Kurve, die das Verhältnis von ^

Druck auf nicht mehr als 1 mm Hg gehalten. 35 Temperatur zu Schlagfestigkeit darstellt, in dem 1

Bei der zweiten Vakuumschmelzung, bei der eine ge- niedrigeren Temperaturbereich geglättet, zeigt jedoch l·

schmiedete oder auf andere Weise aus dem Produkt in der Nähe von 510°C einen Abfall. Die dort fest- £

des ersten Schrittes einaltene Elektrode verwendet gestellte relative Anlaßversprödung ist jedoch nicht Ϊ

wird, wird ein noch höheres Vakuum von nicht mehr so schwerwiegend wie bei gewöhnlichem Baustahl. 1

als 0,1 mm Hg und vorzugsweise nicht mehr als 40 Im allgemeinen wird ein Anlassen bei höheren ^%

0,01 mm Hg verwendet. Temperaturen, wie 538°C und darüber (z. B. 565 bis <

Im allgemeinen ist in den meisten Fällen die Kohlen- 580⁰C), empfohlen, wo die Zähigkeit des Produktes *

stoffmenge etwa gleich dem für die endgültige Le- sehr groß ist. ^λ

gierung gewünschten Kohlenstoffgehalt plus dei 1,35- Die Prüfungen der mechanischen Eigenschaften ^]

bis 2,0fachen Menge an Kohlenstoff, die stöchio- 45 liefern Daten über die Zugfestigkeit bei 0,2% bleiben- '

metrisch für eine Verbindung mit dem Sauerstoff- der Dehnung, die Bruchfestigkeit, die Längsstreckung '

gehalt erforderlich ist, wobei diese Gesamtmenge um in ein ;r Meßlänge, die gleich dem 4fachen Durch-

die Menge des Kohlenstoffs verringert wird, die schon messer der Prüflänge der Probe ist, und die Dehn- '

in dem Legierungsmittel vorhanden ist. barkeit, wie sie durch die Einschnürung innerhalb der

Eine bevorzugte Art des Arbeitsganges in einem 50 Prüflänge der Probe an der Bruchstelle in der Prüfung Elektroofen besteht darin, mit einer Frischschlacke angezeigt ist. Der Charpy-Schlagversuch mit V-Kerbe zu beginnen, die in bekannter Weise verwendet wird. wurde unter Verwendung einer Standardprobe durch- ' Die anfängliche Schmelzung unter Verwendung eines geführt, wobei diese Schlagversuche Daten über die Lichtbogens zwischen geeigneten Elektioden, die sich von der Probe absorbierte Energie liefern, die notin die Beschickung erstrecken, wird auf diese Weise 55 wendig ist, um einen Bruch unter trägerartiger Beunter einer Frischschlacke durchgeführt. Zur gleichen lastung zu verursachen.

Zeit wird die Schmelze mit hochkonzentriertem Der Übergangspunkt von Dehnbarkeit zu Sprödig-

trockenem Sauerstoffgas angeblasen. Nach einer an- keit ist die Temperatur, bei der die Art des Bruches

deren Möglichkeit kann ein Eisenoxyd oder eine einer Probe von einer verformbaren oder faserigen

andere geeignete Zusammensetzung mit vorzugsweise 60 Art zu einer spröden oder spaltartigen (muschelige

geringem Mangangehalt hinzugefügt werden. Die oder ebene Oberfläche) Art des Bruches wechselt.

Sauerstoffzufügung hat die Wirkung einer Ent- Dieser Übergangspunkt von Dehnbarkeit zu Sprödig-

kohlung und fordert die entwicklung einer hohen keit ist die Temperatur, bei der der Bruch als zu 50%

Temperatur und die Gleichförmigkeit der Temperatur faserig beurteilt wird.

und gleichzeitig die Eliminierung metallischer Desoxy- 65 Bei der gewöhnlichen Schmelzung von Legierungen

dationsmittel, wie Aluminium und Silizium. Die durch Induktion oder im Lichtbogenofen bei der

Sauerstoffzufügung dient außerdem dazu, den Wasser- Silizium (oder Aluminium oder Mangan) zum Be-

Jtoffgehalt in dem Metall zu verringern. ruhigen des Stahls verwendet wird, ist ein Sauerstoff-

gehalt von 50 bis 60 ppm in dem Metall vorhanden, was im Gegensatz zum Höchstwert von 20 ppm bei der erfindungsgemäß behandelten Stahllegierung steht, wobei bevorzugte Zusammensetzungen sogar einen noch geringeren Gehalt (wie 10 ppm und darunter) aufweisen.

Eine andere vorteilhafte Wirkung bei Gegenständen, die aus dem erftndungsgemäß behandelten Stahl hergestellt werden, liegt in den überragenden Schweißeigenschaften. Arbeitsgänge, wie die Wolfram-Lichtbogenschweißung in inertem Gas und die Metall-Lichtbogenschweißung in inertem Gas, werden durch die sehr reine Art und den geringen Verunreinigungsgehalt des Metalls unterstützt.

Für eine bestmögliche Verwirklichung der Vorteile soll die Zusammensetzung innerhalb der bevorzugten Bereiche liegen, die in der folgenden Tabelle .1 ausgedrückt sind.

C

Cr

Ni

Mo

Mn

Tabelle II

Nb

P

S

O,

H₁

N,

0,20
0,30

1,50
1,70

2,65
3,25

0,80
1,00

0,0
0,18

Si

0,04
0,09

0,0
0,01

0,0
0,008

0,0
15 ppm

0,0
2 ppm

0,0
30 ppm

Min.
Max.

0,0
0,02

Der Rest der Legierung besteht aus Eisen.

Probenlegierungen, die gemäß der Erfindung hei- ao gestellt und geprüft werden, enthielten 0,10 bis 0,15 °/o Mangan, 1,40 bis 1,65% Chrom, 2,75 bis 3,25% Nickel, 0,80 bis 1,0% Molybdän, 0,03 bis 0,07 % Niob, nicht mehr als 0,05% Silizium, kein Aluminium und äußerst geringe Mengen an Phosphor, Schwefel, as Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff, meist innerhalb der Bereiche der Tabelle II. Die eine Reihe solcher Legierungen wurde mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,28 bis 0,32 % hergestellt. Diese Produkte zeigten nach einer geeigneten Wärmebehandlung einschließlich Abschreckung und Anlassen an einem Punkt, der für die gewünschten Ergebnisse geeignet ist (meist bei und vorzugsweise oberhalb von 538° C) gute Festigkeits- und Zähigkeitseigenschaften. Es wurden auch Legierungen mit der oben angegebenen Analyse und Kohlenstoff im Bereich von 0,23 bis 0,28% hergestellt. Diese Legierungen zeigten eine Streckfestigkeit bei 0,2% bleibender Dehnung von gut über 105 kg/mm*, eine Zugfestigkeit in der Größenordnung von 120 kg/mm*, eine Dehnbarkeit, die durch 70% (Durchschnitt) Einschnürung dargestellt wird, und eine durchschnittliche Längsstreckung in einer Länge von 4 χ Durchmesser von etwa 17,5% Bei diesen Prüfungen wurde die Legierung zur Form einer 25,4 mm starken Platte verarbeitet, die wärmebehandelt und anschließend bei 565° C angelassen wurde. Die verwendeten Prüfproben waren mode* an den Enden mit Gewinde versehene Zugstab* mit 6,4 mm MeB-durchmesser, die aas einer solchen Platte hergestellt wurden. Die Charpy-Schlagversuche mH V-Kerbe, se d.h. an einem V-förmig eingekerbten Stab zeigten eine Energieabsorption, in kgm, von 11,34 bei Raumtemperatur, 11,06 bei -17,8°C, 10,5 bei -40⁰C, 7,88 bei -84,4°C, 5,12 bei -106,6°C und 3,04 bei -129°C. SS

Das gesamte Verfahren 2ur Herstellung von Halbzeug gemäß der Erfindung enthält, wie erklärt wurde, voTteHhafterweise eine Wärmebehandlung (üblicherweise nach jedem VerfoTmungsschritt für die Ver arbeitung), um Hätte und die gewünschten mechatuschen Eigenschaften zu erreichen. Im allgemeinen enthält eine geeignete Wärmebehandlung für diese Verfahrensschritte ein Normalglühen (üblicherweise nach dem Schmieden und vorzugsweise auch nach dem Heißwalzen) und insbesondere (in den meisten Fällen) eine Austenitisierung, der ein Abschrecken in Wasser oder öl folgt, und schließlich (was in den meisten Fällen gleich wichtig ist) ein Anlassen bei einer geeigneten Temperatur, dem ein Abkühlen in Luft und Raumtemperatur folgt. Die bei der Austenitisierung erreichte Temperatur, d. h. in dem abzuschreckenden Metall, liegt gewöhnlich im Bereich von etwa 816° C und darüber, wobei erwähnt werden soll, daß bei sehr hohen Temperaturen (z. B. 982°C) der Arbeitsgang einige unerwünschte Wirkungen hinsichtlich Zündern, Verziehen u. dgl. haben kann. Zweckmäßigerweise werden die höheren Anlaßtemperaturen verwendet, z. B. in der Größenordnung von 538° C oder darüber, obwohl eine solche Temperatur in Abhängigkeit von der Festigkeit und anderen gewünschten Eigenschaften und von der chemischen Zusammensetzung der Legierung in Übereinstimmung mit guten bekannten praktischen Erfahrungen auf diesem Gebiet ausgewählt werden kann. Um vielen Verwendungszwecken zu dienen, kann die Wärmebehandlung für das erfindungsgemäß hergestellte Halbzeug anschließend an das Auswalzen des Blockes zu Grobblech oder Blech folgendermaßen sein:

a) Normalglühen bei einer Temperatut von 927 bis 982°C für 1 Stunde je 25,4 nun Dicke der Platte, wobei der Stahl danach in Luft auf Raumtemperatur abgekühlt wird;

b) Austenitisierung bei 816 bis 900° C und danach ein Abschrecken in Wasser oder öl auf Raumtemperatur, wobei Legierungen mit höherem Kohlenstoffgehalt in Öl und Zusammenstgen mit geringerem Kohlenstoffgehalt in Wasser abgeschreckt werden, und

c) Anlassen bei einer Temperatur, vorzugsweise über etwa 538⁰C, mit anschließendem Abkühlen in Luft auf Raumtemperatur.

209535/341

Claims

1 2 zen der erforderlichen Legierungsbestandteile an Patentansprüche: der Luft in einem Lichtbogenofen mit anschließender Vakuumentgasung und Vergießen zu einem

1. Verfahren zur Herstellung von Halbzeug mit Block mit der Form der Elektrode hergestellte Abeiner Mindeststreckgrenze von 70 kg/mm*, einer s schmelzelektroüe verwendet wird. Mindestzugfestigkeit von 80 kg/mm* und einer verbesserten Kerbschlagzähigkeit bei einer Ober gangstemperatur von unter —40 bis —84° C, aus

Stahl, bestehend aus

0,15 bis 0,60%, insbesondere 0,15 bis 0,35% "

1,4 bis 1,8% Chrom?"* ' , .D"'Erfindung betrifft die Anwendung desVakuum-

2.0 bis 4 0°/ Nicket Lichtbogen-Schmelzens mit Abschmei »elektrode auf

n'm hk n'i»/ Ninh ^an' ¹S ^{Aus dei}" britischen Patentschrift 344 822 ist ein

b 10·/ Manmn ^{Stahl mit} °'^{2 bis} °-⁶°/o ^c> °-^{4 bis 2}'⁵°/o Cr, 0,2 bis

bisOOS»/ sSm ⁴°/«^Ni' ^{bis 10}/»^Mo' °·^{3 bis 20}/"^Mn' ^{bis 0}'¹⁰/"^V'

Κι)!» PhospL, J'^{1 bis} ^/p: bis 0,035o/₀P und bis 0,0150/₀S be-

bis 0 01 °/ Schwefel kannt, welcher im Gußzustand hohe Festigkeitswerte

bis 20 ppm Sauerstoff, ^ao *^owie eine gute Dehnung aufweist Jedoch sind bei

hu s rm_m w^ecret/^ff diesem bekannten Stahl keine hohe Duktilitat und

Uli J UUlII W ClaSCl oHJll« _, «ι. ...... t τ τ· ι ■ ι _· 1

bis 40 ppm Stickstoff, Kerbschlagzahigkeit gegeben. Vielmehr handelt es

sich hier um einen Stahl, der im elektrischen Ofen,

Rest Eisen, wobei Niob ganz oder teilweise durch ^_n Martinofen, im Thomas- oder Bessemer-Koneme etwa doppelte Menge Vanadin ersetzt sein _{95 verter} hergestellt und anschließend in einem elekkann, gekennzeichnet durch die An- irischen Ofen raffiniert worden ist.
Wendung folgender, an sich bekannter Schritte: _{In der} Veröffentlichung »Stahl und Eisen«, 76 (1956), a) daß durch Brikettieren einer Mischung aus ist die großtechnische Behandlung von Stahlschmelzen Eisenpulver hoher Reinheit, überschüssigem unter vermindertem Druck beschrieben, wobei in Kohlenstoff und den erforderlichen Legie- 3» einer Versuchsanlage durch Vakuum-Entgasung von rungsbestandteilen eine Abschmelzelektrode flüssigem SM-Stahl der Gehalt an Sauerstoff, Wassergebildet wird, die zunächst in einem Vakuum stoff und Stickstoff wesentlich gesenkt werden konnte, von nicht mehr als mit 1 mm Hg im Licht- In der weiteren Veröffentlichung »Stahl und Eisen«, bogenofen geschmolzen und 79 (1959), ist die Vakuumbehandlung von SM-Stählen