DE1483177A1

DE1483177A1 - Halbaustenitischer,ausscheidungshaertbarer,rostfreier Chrom-Nickel-Aluminium-Stahl

Info

Publication number: DE1483177A1
Application number: DE19641483177
Authority: DE
Inventors: Perry D Cameron
Original assignee: Armco Inc
Current assignee: Armco Inc
Priority date: 1963-12-31
Filing date: 1964-03-31
Publication date: 1969-02-27
Also published as: DE1483177B2; BE649371A; GB1063374A; US3278298A

Description

Die Erfindung betrifft einen halb-austenitisehen_f aussoheidungshärtbaren, rostfreien Chrom-Nickel-Aluminiiuc-Stahl, der gegen eine Umwandlung in der Kälte im geglühten Sustand ata~ bil iat und 7 - 18 # Chrom, 6 - 12 $ Nickel, 0,5 - 2,5 $ Aluminium, bis zu 1,0 i> Mangan, bis zu l_f0 i» Silissium, 0,002 0,050 i> Kohlenstoff, 2,0 - 6,5 £ Molybdän und bis zu 0,05 "X Stickstoff enthält, während sich der Reet im wesentlichen aus Eisen ausammenoetzt. Dieser Stahl i8t dadurch gekennzeichnet, daß er bie zu 0,015 $ Schwefel und bis au 0,04-0 f-S Phosphor enthält, wobei, fallö Schwefel in einer Menge bis zu 0,015 # vorliegt, der Phosphor eine Menge von 0,015 fi übersteigt und in einer Menge bis zu 0,040 # vorliegt, während, falle der Phosphor in einer Menge bis au 0,040 ^ vorliegt, der Schwefel eine Menge von 0,01 ^cß> übersteigt und in einer Menge bis au 0,015 $> vorliegt.

In der österreichischen Patentschrift 152 173 wird die Her-Dr.Sch/3t Ml^IlHM

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Stellung von Gefäßen aus rostfreiem Stähl, die der Einwir-. . kung von Wasserstoff unter Druck bei erhöhter Temperatur ., ausgesetzt werden, beschrieben« Der Stahl, aus dsm die Se-fäße hergestellt werden, ist auf eine Höchstmenge von O₈ 2.$ der Summe von Kohlenstoffs Sauerstoff, Phosphor und Schwefel beschränkt. "Vorzugsweise soll der Phoaphorgehalt O_sO25 $? der Schwefelgehalt 0,007 f° und der Kohlenstoffgehalt 0,09 $ nicht übersteigen. Sin Aluminiumgehalt wird zwar in .Betracht gezogen, es wird jedoch festgestellt daß dieser unter O₉5 i>, vorzugsweise unter 0_s2 ^cß>₉ liegen sollte. Dieser bekannte Stahl ist besonders durch eine nichtmetallische Korngrenssensubstanz ausgezeichnet» die von den im Gefäß behandelten Gasen nicht angegriffen wird und daher aueh die Auflösung der Korngrenzensubstanzen und damit eine Lockerung des Gefttgee der Metallmasse verhindert.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der bekannte Stahl einen Aluminiumgehalt bis zu höchstens 2 $ aufweisen, wenn in den behandelten Sassn kein Stickstoff enthalten ist* Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß Chrom in Mengen bis au 18 ^, liickel in Mengen bis au. 10 ^, Molybdän. in Mengen bis au I₉2 fo und eine .Anzahl anderer Elemente, wie Mangan₉ Silisiiuii U3W« in besonderen Mengen vorliegen* Hieraus ergibt sich, daß dieser bekannte Stahl Molybdän nur ggf. enthält und dann nur in Mengen, die 1,2 ^aß> nicht tibersteigen. Außerdem.-vdrd Aluminium in einer Menge von 0,5 ?» bevorzugt, wobei eine größere Menge nur dann zulässig ist₉ wenn unter den auftretenden Betriebsbedingungen kein Stickstoff zugegen ist ο Schließlich findet sich auch in der erwähnten österreichischen Patent» schrift nirgends der geringste Hinweis, daß der bekannte Stahl durch eine Ausseheidungshärtungsbebandlung härtbar ist*

Demgegenüber enthält der erfindungsgemäße Stahl Molybdän in verhältnismäßig großen Mengen, die über den Molybdänmengen des bekannten Stahles liegen _a Außerdem enthält der ©rfindungsgemäße

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BADORiGiNAL

Stahl Aluminium in einem Bereich von 0,5 - 2,5 #» wobei er außerdem einen merklichen Stickstoffgehalt aufweist und sich zsu einem Zustand größerer Festigkeit und Zähigkeit ausscheidungshärten läßt. In jedem dieser Merkmale unterscheidet sich der erfindungsgemäße Stahl von dem bekannten Stahl.

Die erfindungsgemäßen Stähle besitzen einen besonders niedrigen Kohlenstoffgehalt, einen besonders niedrigen Schwefelgehalt und einen besonders niedrigen Stickstoffgehalt. Sie bestehen aus etwa 7>0 - 18,0 # Chrom, etwa 6,0 - 12,0 $> Nickel, etwa 0,5 - 2,5 ^ Aluminium, nicht über 0,05 # Kohlenstoff (vorzugsweise 0,002 - 0,04· # zur Erzielung der gewünschten Festigkeit und Zähigkeit), ihr Stickstoffgehalt darf 0,05 # (und vorzugsweise 0,03 $> zur Gewährleistung der Sauberkeit und insbesondere 0,01 # zur Erzielung der besten Schlagfestigkeit und Zähigkeit) nicht übersteigen; ihr Schwefelgehalt darf 0,015 # (und vorzugsweise 0,010 $> und am besten 0,005 i») nicht Übersteigen; der Rest besteht im wesentlichen aus Eisen.

Unter "der Rest besteht im wesentlichen aus Eisen" ist natürlich zu verstehen, daß der Rest des Stahls aus Eisen zusammen mit zufälligen Bestandteilen und Zusätzen besteht, welche die den erfindungsgemäßen Stählen anhaftenden neuen und Überraschenden Eigenschaften nicht beeinflussen. So kann beispielsweise der Stahl bis zu 1,0 $> Mangan enthalten, obwohl dieses zweckmäßig auf nicht über 0,50 $> und am besten auf nicht Über 0,1 # gehalten wird. In gleicher Weise kann Silizium in einer Meng%^ von bis zu 1,0 $ zugegen sein· obwohl vorzugsweise höchstens 0,5 und am besten höchstens 0,1 $ zugegen 3ind. Molybdän kann in Mengen bis zu 8,0 $ in dem Stahl enthalten sein, während er !Titan bis zu etwa 0,1 $ und Bor bis zu etwa 0,003 1° enthalten kann. Der Phosphorgehalt soll etwa 0,040 $ nicht übersteigen.

Eine Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines halbaustenitischen, ausscheidungshärtbaren, rostfreien Ohrom-

Nibkel-9 0 9809/041?

Mokel*Aluminlum-Stahls, der sich gut zu einer V/armbearbei~ tung im Walzwerk sowie zur Herstellung verschiedener flachgewalzter Produkte wie Platten, Blechen undBbadern und auch zur Herstellung von Stangen, Stäben, Draht und dgl. eignet? der erfindungsgemäße Stahl zeichnet sich ferner durch eine gute Kaltbearbeitbarkeit z.B. bei der Herstellung von kaltgewalzten Platten, Blechen, Bändern und dgl. und bei der Herstellung von kaltgezogenen Stäben und Draht und von anderen Produkten aus, die durch Festigkeit, Zähigkeit und Duktilität nicht nur in der Längsrichtung, sondern auch in den Verrichtungen und senkrecht zur Längsrichtung gekennzeichnet sind.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer einfachen, direkt anwendbaren und wirksamen Methode zur Wärmebehandlung eines korrosionsbeständigen Chrom-Hiekel-Aluminium-Stahle der vorstehend beschriebenen Art zur Entwicklung optimaler mechanischer Eigenschaften im ausscheidungsgehärteten Zustand, insbesondere zur Entwicklung einer hohen Zerreißfestigkeit und Streckfestigkeit, kombiniert mit guter Duk« tilität und Zähigkeit» insbesondere Kerbschlagzähigkeit, was sich'i durch einen hohen Widerstand gegen das Fortschreiten von Hissen und Sprüngen bemerkbar macht.

Die Erfindung schafft einen rostfreien^ halb-austenitisehen, ausscheidungshärtbaren Chrom-Mckel-Aliiminium-Stahl, der im wesentlichen aus 7,0 - 18 $ Chrom, etwa 6,0 - 12,0 f° Mckel, etwa 0,5 - 2,5 $ Aluminium, jeweils nicht über etwa 1,0 Ji Mangan und Silizium, nicht über 0,05 $> Kohlenstoff, nicht über etwa 0,040 Phosphor, nicht über 0,015 i° Schwefel, nicht über etwa 0,05 i> Stickstoff, bis zu etwa 8,0 jS Molybdän und im übrigen im wesentlichen aus Eisen bestehtα

Die Erfindung schafft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines rostfreien, ausscheidungsgehärteten Ctrcm-lTiokel-

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Aluminlum-Stalils, welches darin besteht, daß man einen im wesentlichen aus etwa 14 - 15 $ Chrom, etwa 8 - 9 i> Nickel, etwa 1 i> Aluminlu, etwa 2 - 3 & Molybdän, jeweils nicht über etwa O₉? # Mangan und Silizium, einem Kohlenstoffgehalt von nicht über O₉04 #> einem Phosphorgehalt von nicht über etwa 0,040 f_% einem Schwefelgehalt you nicht über etwa 0,008 #, einem Stickstoff gehalt von nicht über etwa 0,04 # und im übrigen im wesentlichen aus 11sen bestehenden Stahl bei etwa 704 - 954° einer austenitisehen Glühung unterwirft, durch

Abkühlung auf etwa -73 107°0 umwandelt und durch erneutes

Erhitzen auf etwa 482 - 566°O ausscheidungshärtet.

Obwohl der Chrom-, Nickel- und Aluminiumgehalt des Stahls als wichtig in Bezug auf die Mengen und deren Yerhältnis zueinander angesehen werden kann, sind doch im vorliegenden Fall der Kohlenstoff-, Schwefel- und Stickstoffgehalt besonders kritisch.

Der Kohlenstoffgehalt darf, wie vorstehend angegeben, 0,05 $ nicht übersteigen, da bei höheren Kohlenstoffgehalten die Zähigkeit des Stahls auf einen unerwünscht niedrigen Wert absinkt. Xm Hinblick auf die Zähigkeit sind die niedrigeren Kohlenstoffgehalte zur Erzielung einer maximalen Zähigkeit günstiger. So erhält man beispielsweise sogar noch bei einem Kohlenstoffgehalt von nur O₉002 ^ einen Stahl, der in geglühtem Zustand gegen eine Umv/andlung in der Kälte stabil 1st, jedooh zur Erzielung einer großen festigkeit und Zähigkeit wärmebehandelt werden kann. Dieser Stahl muß jedoch zur Entwicklung dieser günstigen Eigenschaften vor der Abkühlung und der Ausscheidungshärtung etwa 50 Stunden auf der den austenitisehen Zustand regelnden Temperatur gehalten werden. Bei einem etwas höheren Kohlenstoffgehalt ist diese Zeit kürzer. So beträgt sie beispielsweise bei einem Kohlenstoffgehalt von etwa 0,02 $ einige Stunden und bei Kohlenstoffgehalten von etwa 0,025 0,045 f° nur etwa 1 Stunde bis zur Erzielung der gexirtinschten Festigkeit und Zähigkeit vor der Abkühlung und Ausscheidungshärtung.

Phosphor 909809/0417 -

Phosphor ist in der Regel in dem Stahl nur in geringen Mengen zugegen. Es wurde gefunden» daß der Phosphorgehalt
0,040 fo nicht übersteigen soll, obwohl dieser Wert nicht
kritisch ist.

Der Schwefelgehalt soll, wie vorstehend angegeben, 0,015 fo nicht übersteigen, da der Schwefel sich anscheinend in den Zwischenräumen des Kristallgitters des Metalls festsetzt. Das verursacht dann Veränderungen im Kristaligefüge. Ohne an irgendeine theoretische Erklärung gebunden zu sein, nimmt man doch an, daß die Anzahl der Verschiebungen in der Gitterstruktur unter einen kritischen Wert herabgesetzt wird, wenn man diese Einschlüsse im Kristallgefüge auf einem Minimum hält, was eine Erhöhung der Zähigkeit des Metalls zur Folge hat* Unabhängig von der gegebenen Erklärung wurde jedoch gefunden₉ daß der Schwefelgehalt 0,015 $ nicht übersteigen darf. Vorzugsweise wird er auf einem Wert von nicht über O₅ 005 ^cß> gehalten. Der Stickstoffgehalt des Stahls soll 0,05 i> nicht übersteigen, da wegen der großen lluminiuminengen bsi einem größeren Stickstoffgehalt eine ausgeprägte !Neigung zur Bildung von Aluminiumnitriden besteht« Diese Nitride v/erden leicht in dem Stahl disperglertj wodurch dessen Schweißeigenschaften beeinträchtigt werden, da sich die Nitride bei der während des Schweißens entwickelten Hitze zersetzen, eine Porosität verursachen und dann unter Belastung Schäden auftreten können» Obwohl festigkeit und Freiheit von Porosität durch Zugabe von Titan erzielt werden kann, wendet man für gewähnlich doch nicht mehr als etwa O₅05 fi dieses Stoffes an₉ obwohl ein kleiner Überschuß nicht schädlich wäre, da ein solcher Zusatz nur eine Korrekturmaßnahme ist und leicht ein verschmutztes Metall und eine Einbuße an Zähigkeit ergibt_e Bessere Zähigkeiten und Schlagfestigkeiten erzielt man, wmm der Stickstoffgehalt unter etwa O₃Ol ji gehalten wird ο

Der Stahl kann bis zu etwa 0,1 $ Titan enthalten* obwohl ein

kleirtar 9 0 9 8 0 9/0417 BAD ORIGINAL

kleiner Überschuß über diesen Wert nicht'störend wäre. Auch Bor kann in dem Stahl enthalten sein« In der Praxis kommt Bor in Mengen von vorzugsweise 0,001 - 0,002 $> zur Anwendung, um gute Warmwalz- und andere Warmbearbeitungseigenschaften zu gewährleisten. Die Bormenge soll jedoch 0,003 # nicht übersteigen, da Bor, ebenso wie Phosphor und Schwefel, in der vorstehend besprochenen Weise leicht in die Zwischenräume des Kriatallglttergefüges eingebaut wird, was Verschiebungen innerhalb des Gitters und einen Zähigkeitsverlust zur Folge hat«

Während, wie vorstehend angegeben, Molybdän als zusätzliches Element in dem erfindungBgemäßen Stahl enthalten sein kann, kommt es vorzugsweise als wesentlicher Bestandteil in einer Menge von etwa 2,0 - 6,5 56 zur Anwendung. Molybdän trägt zur Zerreißfestigkeit des Stahls bei. Überraschenderweise entwickeln jedoch erfindungsgemäße Stähle, deren Molybdängehalt 6,5 $> übersteigt, keine ausreichende Zähigkeit.

Der Allison-Parameter und Gharpy-SDests ergeben, daß der Phosphorgehalt, mindestens bis zu einer Menge von 0,025 $>₉ nur einen geringen Einfluß auf die Festigkeit und die Zähigkeit des ausscheidungsgehärteten Stahls ausübt» Die Charpy-Werte werden besser, wenn der Stickstoffgehalt auf unter etwa 0,01 $> erniedrigt wird. Bei einem Stickstoffgehalt von 0,001 - 0,005 i> ändern sich die Charpy-Wert nahezu linear mit den Schwefelgehalten.

Ein bevorzugter Stahl gemäß der Erfindung besteht im wesentlichen aus nicht über 0,05 # Kohlenstoff, etwa 15,0 - 15,0 9» Chrom, etwa 7*5 -.,9,5 # Nickel, etwa 0,75 - 1,50 # Aluminium, etwa 2,0 - 5,0 $ Molybdän, jeweils nicht über etwa 1,0 # Mangan und Silizium, nicht über 0,040 $> Phosphor, nicht über etwa 0,010 ^ Schwefel, nicht über 0,05 $> Stickstoff und im übrigen im wesentlichen aus Eisen.

Ein ^{: :;} 90 9809/0417

Ein anderer, für bestimmte Zwecke bevorzugter Stahl besteht im wesentlichen, aus nicht über 0,04 $> Kohlenstoff, etwa 14,2 - 14,7 ?β Chrom, etwa 8,1 - 8,6 # Mckel, etwa 2,0 - 2,5. Molybdän, etwa 1,05 - 1,30 $ Aluminium, jeweils nicht Über . etwa 0,7 $ Mangan und Silizium, nicht über etwa 0,040 # Phosphor, nicht über etwa 0,010 # Schwefel, nicht über 0,05 f Stickstoff und im übrigen im wesentlichen aus Elsen.

Sin anderer spezifischer bevorzugter Stahl besteht im wer sentliohen aus etwa 0,025 - 0,04 ^CJ> Sohlenstoff, etwa 14,2 14,7 i> Chrom, etwa 8,1 -.8,6 $ Nickel, etwa 2,0 - 2,5 ί> Molybdän, etwa 1,05 - 1,30 $> Aluminium, Jeweils nicht über etwa · 0,2 - 0,7 & Mangan und Silizium, nicht über etwa 0,04 $ Phosphor, nicht Über etwa 0,010 i> Schwefel, nicht über 0,05 $ Stickstoff, bis zu etwa 0,1 # Titan, bis zu etwa 0,003 $ Bor und im übrigen im wesentlichen aus Eisen.

Die obigen Stähle eignen sich besonders zur Herstellung von rostfreien Stahlplatten, Blechen, Bändern, Stangen, Stäben, Draht und dgl., die im gehärteten Zustand fest und zäh sind.

Ein ausscheidungsgehärteter, rostfreier Chrom-Mckel-Alumini-. um-Stahl gemäß der Erfindung besteht im wesentlichen aus etwa 7*0 - 18,0 $> Chrom, etwa 6,0 - 12,0 & Nickel, etwa 0,5 -■ 2,5 £ Aluminium, 0,002 - 0,050 $ Kohlenstoff, jeweils nicht über 1,0 f Mangan und Silizium, nicht über 0,04 $ Phosphor, nicht Über 0,010 # Schwefel, nicht über 0,05 i> Stickstoff, bis zu etwa 8,0 $ Molybdän und im übrigen im wesentlichen aus Eisen.

Ein bevorzugter erfindungsgemäßer ausseheidungsgehärteter Chrom-liickel-Aluminium-Stahl mit einer Zerreißfestigkeit von über 15 800 kg/cm² (225 000 Pfund/Zoll²), gepaart mit einer Zähigkeit von über 0,5 Allison-Parameter, besteht im wesetniiehen aus etwa 7,0 - 18,0 $ Chrom, etwa 6,0 - 12,0 $ί

Nickel, 909809/0417

ΊΛ8 J I /■■/

Nickel, etwa O,5 - 2,5 # Aluminium, 0,002 - 0,05■-$ Kohlenstoff, jeweils nicht über l_f0 i> Mangan und Silicium, nicht über etwa 0,04 $ Phosphor, nicht über etwa 0,007 f» Schwefel, nicht über 0,05 % Stickstoff» bis au etwa 8,0 # Molybdän und im übrigen im wesentlichen aus Eisen.

Bin anderer halb-austenitischer Stahl besteht im wesentlichen aus etwa 7_SO - 18,0 j> Chrom, etwa 6,0. - 12,0 # Nlokel, etwa 0,5 - 2,5 $> Aluminium, jeweils nicht über etwa I₃,0$ Mangan und Silizium, nicht über 0,03 $ Kohlenstoff, nicht über O₅04 ^Phosphor, nicht über 0,015 $ Schwefel, nicht über 0,05 $ stickstoff, bis zu etwa 8,0 $ Molybdän, bis zu etwa 0,10 $> litan, bis zu 0,003 $ Bor und im übrigen im wesentlichen aus Bisen.

Bin weiterer halb-austenitischer Stahl mit einem etwas anderen Verhältnis von Kohlenstoff, Schwefel und Stickstoff besteht im wesentlichen aus etwa 7*0.*· 18,0 fi Chrom, etwa ; 6,0 - 12,0 fo Nickel, etwa 0,5 - 2,5 $ Aluminium, jeweils nicht Über etwa 1,0 °ß> Mangan und Silizium, nicht über 0,05 1» Kohlenstoff, nicht über etwa 0,04 ■$> Phosphor, nicht Über 0,015 i> Schwefel, nicht über 0,03.$ Stickstoff, bis zu etwa 8,0 fo Molybdän, bis au etwa 0,10 tfo [Ditan, bis zu 0,003. $ Bor und im übrigen im wesentlichen aus Bisen..

Bei der Herstellung eines ausscheidungsgehärteten Ohroia-Nickel-Aluminium-Stahls gemäß der Erfindung besteht eine bevorzugte Methode darin, daß man einen im we sent lichen aus etwa 7,0 - 18,0 fo Chrom, etwa 6,0 - 12,0 & Nickel, etwa 0,5 - 2,5 ^ Aluminium, nicht über etwa 1,0 # Mangan und SiIizium_s nicht über 0,05 $> Kohlenstoff, nicht über etwa 0,04 $ Phosphor, nicht über 0,015 $> Schwefel, nicht über 0,05 f-Stickstoff, bis zu etwa 8,0 $> Molybdän und im übrigen im wesentlichen aus Bisen bestehenden Stahl verwendet> diesen bei einer !!temperatur von etwa 925°C austenit.lsch

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ihn durch Abkühlung auf etwa -73 ⁰C umwandelt und dann durch erneutes Erhitzen auf etwa 482 - 566°0 ausscheidungshärten

Zur Erläuterung der Erfindung wurde Stahl mit der nachstehend angegebenen Analyse der vorstehenden, bevorzugten Wärmebehandlung unterworfen und dann, wie nachfolgend beschrieben, getestet« Die chemischen Analysen verschiedener erfin~ dungsgemäßer Stähle, verglichen mit Stählen ähnlicher Zusammensetzung» jedoch anderen Sohwefel·*· und Phosphorgehalten., sind in der folgenden Tabelle 1 angegebenj ihre Zusammensetzung beträgt etwa 14 ·- 15 $ Ohrom, etv/a 8 - 9 $.NIekel, etwa 1 i> Aluminium, etwa 2- 3 f° Molybdän_s nicht Über etwa 0,04 $> Kohlenstoff, nicht über etwa 0,008 56 Schwefel, nicht über etwa 0,04 fo Stickstoff und im übrigen Eisen»

!Tabelle 1

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.;-; ORIGINAL fNSPECTEO

	Analyse	Tabelle 1	P	S	Si	Cr	Hi	]	Ho	11	0	H	I H H
Chemische	C		0,002	0,021	0,52	14,12	8,07	2	,09	1,14	0	,016
Schmelze	0,056		0,009	0,013	0,40	15,06	7,42	2	,32	0,67	0	,091
R3818	0,022		0,005	0,007	0,55	14,08	8,29	2	,11	1,18	0	,016
R4235	0,035	von rostfreien Ghrom-Nickel-Äliunlnium-Stählen	0,008	0,003	0,67	14,38	8,14	2	,00	1,22	0	,033
♦R3819 ■-	0,040	Mn	0,001	0,0016	0,03	14,73	8,25	2	,32	1,24		,001 .
*31562	0,031	0,57	* Erfindungsgemäße Stähle				-
*V87		0,40
		0,54
0,28
0,01

Bogen aus den verschiedenen Stählen wurden auf ihre Zerreißfestigkeit und Zähigkeit (Allison-Parameter) getestet. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 2 zusammengefaßt:

tabelle 2
• Zerreißfestigkeit und Zähigkeit der Stähle von Tabelle 1 im SRH95O-Zustand**

0,2 # Streck-

Zerreißfestig- festigkeit, keit, kg/cms kg/cm « ο Schmelze (Pfund/Zoll*) (Pfund/Zoll^)

£ R3818 17500 (248 800) 16200 (229 ßOO)

ο R4235 16100 (227 800) 15100 (216 200)

Ϊ *R3819 17700 (252 300) 16500 (234 400) 7 51 0,58 η

2 *31562 16300 (232 000) 15150 (216 000) .. io

-> *V87 17200 (245 000) 16250 (230 700)

* Erfindungsgemäße Stähle.

** 1 Stunde auf 926°C und luftgekühlt?

Abkühlung auf -73°C während 8 Stunden;
O ^! Härtung während 1 Stunde bei 510°0 und Luftkühlung.

S *** Querrichtung.

ψ Del	famung	Rockwell	Allison-
in 5	cm	C Härte	Parameter ***
8		51	0,34
7	,5	47,5	0,14 ■'.
7		51	0,58
5		48,5	0,55
5	,5	50	1,21

Wie der Vergleich mit den erfindungsgemäßen Stählen mit Allison-Parametem von. 0,58, 0,55 und 1,21 zeigt, besaßen die Stähle mit höherem Schwefel- und Stickstoffgehalt, jedoch sonst gleicher chemischer Analyse und etwa den gleichen Pestigkeitswerten Allison-Parameter von nur 0,34 und 0,14. Es wurde gefunden, daß, wenn man bei den erfindungsgemäßen Stählen den Stickstoffgehalt von 0,033 $ auf unter 0,001 $ erniedrigt, der Allison-Parameter von 0,55 auf einen Wert von 1,21 oder höher ansteigt. Der Vorteil eines niedrigen Stickstoffgehalts, vorzugsweise eines Stickstoffgehalts von nicht über 0,03 % und am besten von nicht über 0,01 $, ißt damit klar bewiesen»

Pie srfindungugemäßen Stähle be sit ssen eine so ausgeglichene Zusammensetzung, daß sie von dem Walzwerk auch bei kaltem Wetter ohne Gefahr einer vorzeitigen Härtung versandt werden können. Nach Ankunft bei dem Verarbeiter 1st das Produkt weich und duktil und läßt sich leicht pressen, biegen, vergießen und dgl.; es ist leicht maschinell bearbeitbar, z.B. läßt es sich sägen, schneiden usw. und ebenfalls leicht schweißen, nieten usw. Der Stahl oder die verschiedenen daraus hergestellten Gegenstände und Produkte werden dann durch eine einfache Wärmebehandlung bei verhältnismäßig . niedrigen Temperaturen unter Erzielung einer größeren Festigkeit und Zähigkeit gehärtet. Man erhält sowohl in der Walzoder Bearbeitungsrichtung des Metalls als auch in der Querrichtung eine Festigkeit und Zähigkeit.

Patentansprüche

9 0 980 9/Ü4

ORIGINAL INSPECTED

Claims

- 14 Patentansprüche:

1« Halb-austenitiseher, ausscheidungshärtbarer, rostfreier CSirom-iTickel-Aluminium-Stahl, der gegen eine Umwandlung in der Kälte im geglühten Zustand stabil ist, enthaltend 7 - 18 i> Chrom, 6 - 12 $> Nickel, 0,5 - 2,5 # Aluminium, bis 2SU 1,0 $> Mangan, his zu I₉O f° Silizium, 0,002 - 0,050 % Kohlenstoff, 2,0 - 6,5 i Molybdän und bis zu 0,05 $ Stickstoff, während sich der Heat im wesentlichen aus Eisen zusammensetzt, dadurch gekennzeichnet, daß er bis 2u 0,015 1» Schwefel und bis zu 0,040 $ Phosphor enthält, wobei, falls Schwefel in einer Menge fe bis au 0,015 i> vorliegt, der Phosphor eine Menge τοη O₉O15 $ übersteigt und eine Menge bis zu 0,04-0 $> erreicht, und, falls Phosphor in einer Menge bis zu 0,040 $> vorliegt, der Schwefel eine Menge von 0,01 i> übersteigt und eine Menge bis zu O₉015 ί> erreicht.

2» Aussoheidungshärtbarer, rostfreier Chrom-Klckel-Aluminium-Stahl nach Anspruch 1, enthaltend 13,0 - 15,0 J6 Chrom, 7,5 - 9,5 fo Nickel, O_?75 - 1,50 $ Aluminium, 2,0 - 3,0 $ Molybdän jeweils nicht über 1,0 ^ Mangan und Silizium, Hioht über 0,05 $ Kohlenstoff, nicht über 0,040 fo Phosphor, nioht über 0,010 $ Schwefel,.

nicht über 0,05 fo Stickstoff, Rest im wesentlichen Eisen.

3« Aussoheldungshärtbarer, rostfreier CShrom-Nickel-Aluminium-Stahl nach Anspruch 1, enthaltend 12,0 - 12,5 fo Chrom, 8,5 - 9,0 $> Nickel,

90980970417 .. . _{q 1ββ7|}

• Neue .UnteFlagen (Art. 7 § I Abs. 2 Nr. Τ Sate 3 des Änderung«,«, v. 4. 9.1967)

ORiGJNAL INSPECTED

4,0 - 4,5 i> Molybdän, 1,05 ■- 1,30 i> Aluminium, Rest im wesentlichen Bisen.

4. Ausscheidungahärtbarer, rostfreier Chrom-Nickel-Aluminium-Stahl nach Anspruch 1, enthaltend

10,25 - 10,75 # Chrom, 9,0 - 9,5 $> Kickel, 6,0 - 6,5 # Molybdän, 1,05 - l»30 # Aluminium, Reet im wesentliche Eisen·

5· Aussoheidungshärtbarer, rostfreier dirom-Niokel-Aluminium-Stahl, bestehend aus

7 - 18 i> Chrom, 6 - 12 $ Niefcel, 0,5 - 2,5 $ Aluminium, Die EU 1,0 i> Mangan, biß SU 1,0 $> S ill slum, 0,002 - 0,050 ?6 Kohlenstoff, 2,0 - 6,5 i» Molybdän, bis au 0,05 1> Stickstoff, bis au 0,015 $> Schwefel, bi· su 0,040 $> Phosphor, Rest im wesentlichen Eisen.

6. Aussoheldungsgeharteter, rostfreier Chrom-Hiokel-Aluminium-Stahl, bestehend aus
13,0 - 15,0 ψ Chrom,

7,5 -9,5 * Kickel, 0,75 - 1,50 ^ Aluminium, 2,0 - 3,0 ?C Molybdän, jeweils nicht über 1,0 £ Mangan und Silizium,

nicht

909Ö09/0417

U83177

nicht Über 0,05 $ Kohlenstoff» nicht über 0,040 jfi Phosphor, nicht über 0,010 $ Schwefel, nicht über 0,03 ^ Stielestoff, Rest im wesentlichen Eisen.

909809/0417