DE1956852A1 - Verfahren zur Behandlung eines beruhigten,niedrig legierten Stahles - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE
8 MÜNCHEN 2. H I LBLESTRASSE 2O

Dr. Berg Dipl.-Ing. Stapf, 8 München 2, Hllblestra6e 20

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Unser Zeichen 18 973 Datum 12. NOV. 1969

Anwaltsakte 18 973

PAGEKSTA BÄÜKS AKTIEBOLAG Fagersta / Schweden

Verfahren zur Behandlung eines beruhigten, niedrig legierten

Stahles

558.4/5.9 ii

Durch die deutsche Patentanmeldung P 1558,405.9 ist ein Stahl bekannt, der einen niedrigen Kohlenetoffgehalt sowie iaittelhohen iiangangehalt hat und der einen Feinkornbilder enthält· Dieser Stahl, der perlitfrei oder nahezu perlitfrei ist, ist durch «ine hohe Zugfestigkeit und Zähigkeit sowie gute SchnreiÜ-

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eigenschaften charakterisiert. Er hat außerdem gute Verformung g~ und Schneideigenschaften· In der Beschreibung werden Beispiele für Festigkeitseigenschaften nach Warmwalzen und Luftabkühlung gegeben. Es hat sich nun gezeigt, daß die Eigenschaften dieses Stahles weiter verbessert werden können, wenn das warmbearbeitete Produkt bei 450 - TOO C wärmebehandelt wird,

Ee ist bereits bekannt, einen mikrolegierten Stahl mit Nb/Ta und/oder V wärmezubehandeln, indem der Stahl nach der Warmbearbeitung bei einer Temperatur von über 950 G auflösungsbehandelt und nach dem Abschrecken bei 450 - 750 C angelassen wird. Das Abschrecken wird durch Kühlung in beispielsweise Öl oder Wasser ausgeführt, so daß eine in der Hauptsache martens itische Struktur erreicht wird. Um das Zustandekommen dieser Struktur zu erleichtern, werden gewisse martengitsildungsfOrdernde Legierungsstoffe, sowie Cr, Ni, Mo, Cu₁ Mn und V, zugesetzt. Lie Zusätze können sich bis zu einem totalen Gehalt von ca» 2 j£ belaufen. Dieser Stahl, der Martensit enthält unl deshalb nae der Abschreckung spröde ist, muß angelassen werden, um als Xeustruktionsatahl verwendet werden zu können. Dadurch sinkt die Streckgrenze des Stahles sukzessiv lit der Anlaß temperatur.

Die Erfindung betrifft ein Verfahret; zur Behandlu- g eines beruhigtes Stahle«, der perlitfrei oder aa'aezv, perlitfrei iaS und 0,01 - (I_s06 $ C, 2,1 - 6,0 % Un, bi» na 2 £ Si_s öis ae 0,2 $ Ai, bis zu 0,03 $ N, bie su 0,2 % Sr, fcia «s* Ο,Γ- % Ti,

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0,01 — 0,3 ^ Nb und/oder V enthält, wobei doch Nb ganz oder teilweise durch Ta ersetzt werden kann, der Rest besteht aus Eisen oder gewöhnlichen Verunreinigungen. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl nach der Warmbearbeitung und Abkühlung bei 450 - 700 C wärmebehandelt wird. Nach dieser Behandlung hat der Stahl eine in der Hauptsache ferritische Struktur. Durch die Wärmebehandlung steigt die Streckgrenze des Stahles und gleichzeitig wird die Zähigkeit verbessert. Also nimmt die Dehnung bei der Zerreißprobe zu und die kritische Temperatur sinkt beim Scblagprüf en. Diese Zunahme der Streckgrenze bei sogar verbesserter Zähigkeit ist ein unerwarteter, früher nicht bekannter, technischer Effekt, Beispiele der Erfindung werden nachfolgend gegeben;

Beispiel 1

Stahl C Si Mn Nb Al N

A 0,04 0,27 2,2 0,06 0,006 0,010 B 0,03 0,26 3,6 0,12 0,043 0,016

Von diesen beiden Stählen wurde ein Flachstahlin der Dimension 400 χ 10 mm gewalzt. Das Material wurde bei 900 C fertiggewalzt und in Luft abgekühlt. Festigkeitseigenschaften und kritische Temperatur beim Schlagprüfen (Kriterium KV ■ 2,8 kpm) wurden teils in dem obenstehenden und teils in dem bei 600 C wärmebehandelten Zustand bestimmt, wobei folgende Resultate erhalt en wurden:

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	Wärmebe handlung	(TS 2 kp/mm	kp/mm	1	/öxD $	956852
Stahl	TJnbehandelt	45	60	30	T KV = 2,8 °C
A	600°C/2h	50	58	31	65
A	TJnbehandelt	57	78	23	- 110
B	600°C/2h	65	75	24	60
B	2				- 110
Beispiel

Vom Stahl B wurden Kundstangen mit 65 mm Diameter gewalzt (Fertigwalztemperatur 950 C), welche luftgekühlt wurden. Festigkeit und kritische Temperatur wurden sowohl nach dem Walzen als auch nach der Wärmebehandlung bei 500, 600 und 650 C bestimmt mit nachfolgendem Resultat:

Wärmebe handlung	(TS 2 kp/mm	kp/am	/öxD	f	T KV =2,8 0C
Unbehandelt	56	77	21	75	45
500°C/lh	61	75	24	79	- 100
550°C/lh	60	74	22	78	- 100
600°C/lh	65	76	22	76	80
650°C/lh	62	73	24	77	70

Beispiel 3

Stahl C Si Un Nb Al N

i Ίο 4a it i 4

Γ r r r r γ

C 0,03 0,20 2,1 0,04 0,030 0,015

D 0,03 0,23 2,6 0,07 0,016 0,004

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5- 195685

Stahl C Si Mn Nb Al N
ί % t t f ί

E 0,03 0,37 3,1 0,08 0,010 0,012
F 0,03 0,24 4,3 0,04 0,048 0,014

Von diesen Stählen wurden mittelbreite Bänder gewalzt, deren
Dimensionen, Fertigwalztemperaturen und Festigkeitseigenschaf
ten in sowohl gewalztem als auch wärmebehandeltem Zustand aus
nachstehender Tabelle hervorgehen. Die Abkühlung geschah in
Luft.

Stahl Dimension Fertigwalz- Wärmehe- /^S „ <TB „
mm temperatur handlung kp/mm kp/mm

350 ζ 4 860 Unbehandelt 51 58 29

600 C/0,5h 55 58 30

D 700 ζ 10 900 Unbehandelt 54 66 24

„ο.

600 C/0,5h 58 66 30

£ 400 ζ 3 840 Unbehandelt 54 74 21

650 C/0,5h 64 71 25

350 ζ 4 860 Unbehandelt 79 98 15

„o.

500 C/0,5h 85 91 17

Mit dem Auedruck Warabearbeitung wird Walzen, Schmieden, Strangpressen und dergleichen ia Temperaturbereich über 70©^c G verstanden.

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Mit dem Ausdruck Abkühlen wird sowohl ein langsames als auch ein rasches Abkühlen verstanden, beispielsweise in Luft, Öl oder Wasser.

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Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Behandlung eines beruhigten Stahles, der perlitfrei oder nahezu perlitfrei ist und 0,01 - 0,06 ¹Je, vorzugsweise 0,01 - 0,04 % C, 2,1 - 6,0 }6, vorzugsweise 2,6 - 6,0 1° Mn, bis zu 2 jfi Si, bis zu 0,2 $ Al, bis zu 0,03 }6 N₉,bis zu 0,2 % Zr, bis zu 0,5 % Ti, 0,01 - 0,3 % Nb und/oder V enthält, wobei doch Nb durch Ta ganz oder teilweise ersetzt werden kann, der Rest besteht aus Eisen und gewöhnlichen Verunreinigungen, gekennzeichnet dadurch, daß der Stahl nach Warmbearbeitung und Abkühlen bei 450 -700 C wärmebehandelt wird.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl bei 500 - 650° C wärmebehandelt wird.

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