DE2034425A1

DE2034425A1 - Calcium - contng steels - of improved cold forging properties

Info

Publication number: DE2034425A1
Application number: DE19702034425
Authority: DE
Inventors: Tetsuro Hiki Azuma Nagoya Aichi Ito (Japan) P
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 1970-07-10
Filing date: 1970-07-10
Publication date: 1972-01-13

Abstract

The steels are obtained by deoxidising the melt with a Ca alloy giving a final Ca content of 0.0015 to 0.0060 wt.% in the steel.

Description

Konstruktlons-Kohl enstoffstäh- und legierte Stähle Die Erfindung bezieht sich auf Konstruktions-Kohlenstoffstähle und leglerte Stähle mit sehr guten Kaltschmiedeelgenschaften. Diese Stähle können kalt geschmiedet werden und werden dadurch hergestellt, daß Kohlenstoffstöhle und legierte Stähle mit einer Calclumlegierung entoxydiert werden. Dle Erfindung bezieht sich insbesondere auf solche Stähle, die Calclum In Mengen von etwa 0,0015 bis 0,0060 Gew.-% enthalten. Constructive carbon steels and alloy steels The invention refers to structural carbon steels and alloyed steels with very good quality Cold forging properties. These steels can and will be cold forged made by carbon steels and alloy steels with a calcium alloy be deoxidized. The invention relates in particular to those steels which Calclum Contained in amounts of about 0.0015 to 0.0060% by weight.

Von H. Opity und anderen Autoren Ist bereits berichtet worden, daß ein als S45C-Stahl bezeichneter Konstruktions-Kohl enstoffstahl eine bessere Bearbeitbarkelt erhält, wenn er unter Verwendung einer Calclumleglerung, wle CazSl oder CaSlz, entoxydiert wird, cis wenn er unter Verwendung von Aluminium oder Silizium entoxydiert wird. Von Hasegawa und anderen Autoren wurde festgestellt, daß rostfreie Stähle eine gute Heißverarbeitbarkeit bekommen, wenn sle unter Verwendung einer Oaiciumiegierung entoxydiert werden. Es wurde nun gefunden, daß die Kaltschmiedeeigenschaften erheblich verbessert werden können, wenn die Stähle unter Verwendung einer Calciumlegierung, wie CazSl oder CaSIz, entoxydiert werden und wenn der im Stahl zurückbleibende Calciumgehalt so eingestellt wird, daß er im Bereich von etwa 0,0015 bis 0,0060 Gew.-% liegt.H. Opity and other authors have reported that a structural carbon steel called S45C steel has better machinability obtained when it is deoxidized using a calcium gelation, such as CazSl or CaSlz becomes, cis when it is deoxidized using aluminum or silicon. By Hasegawa and other authors was found to be stainless Steels get good hot workability when using a Oaiciumiegierung be deoxidized. It has now been found that the cold forging properties can be significantly improved if the steels are made using a calcium alloy, such as CazSl or CaSIz, are deoxidized and if the calcium content remaining in the steel is adjusted to be in the range of about 0.0015 to 0.0060 wt%.

Die Erfindung soll anhand der beigefügten Zelchnungen näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail with the aid of the attached drawings will.

Fig0 1 stellt eine Kurve dar, die die Abhängigkeit zwischen dem Calciumgehalt und der kritischen Höhenverringerung zur Elnleitung einer sichtbaren oberflächlichen Rißbildung eines als S45C bezeichneten Konstruktionsstahls zeigt, nachdem dieser unter Verwendung einer Calciumlegierung entoxydlert worden war, welche Calclum in Mengen von 30 bis 35 Gew.-%'und Silizium in Mengen von 55 bis 65 Gew.-% enthält. Die kritische Höhenverringerung ergibt slch aus der folgenden Gleichung: Darln bedeutet Ho die ursprüngllche Höhe des Teststücks. H bedeutet die Endhöhe des Teststücks nach dem Komprimieren. Das Teststück hat einen Durchmesser von 6 mm und eine Höhe von 12 mm. Es wurde mit einer Schleifscheibe poliert. Das Teststück wurde mit elner Geschwindigkeit von 5 mm pro Minute komprimiert. Dieser Test wurde bei 20 Teststücken durchgeführt. Die kritische Höhenverringerung ist als Durchschnittswert angegeben.Fig0 1 represents a curve showing the relationship between the calcium content and the critical reduction in height for the introduction of visible superficial cracking of a structural steel designated as S45C, after it had been deoxidized using a calcium alloy, which Calclum in amounts of 30 to 35 wt. -% 'and silicon in amounts of 55 to 65 wt .-% contains. The critical height reduction results from the following equation: Darln means Ho the original height of the test piece. H means the final height of the test piece after compression. The test piece has a diameter of 6 mm and a height of 12 mm. It was polished with a grinding wheel. The test piece was compressed at a speed of 5 mm per minute. This test was carried out on 20 test pieces. The critical height reduction is given as an average value.

Wie die Fig. 1 zeigt, wird der Maximalwert der kritischen Höhenverringerung bei einem Punkt erhalten, der einem Calciumgehalt von 0,0025 Gew.-°/0 entspricht.As shown in Fig. 1, the critical height decrease becomes the maximum value obtained at a point corresponding to a calcium content of 0.0025% by weight.

Fig. 2 stellt zwei Kurven dar, die die kritische Höhenverringerung für die Einisitung der oberflächllchen Rißbildung van Kohlenstoff-Konstruktionsstöh-Ion zeigen weiche gemäß den Japanese Industrial Standards als S10C, S20C, S30C, S45C und S55C-Stähle bezeichnet werden. Diese wurden zuvor unter Verwendung einer Caiciumlegierung oder von Aluminium entoxydiert, wobei der Caiclum- oder Aluminlumgehalt so elngestellt wurde, daß er von 0,0022 bis 0,0028 Gew.-°z0 Ca bzw. von 0,016 bis 0,028 Gew.-% Al varilerte. Die Kurve (I) zeigt die kritische Höhenverringerung, wenn die obengenannten Stähle unter Verwendung der Caiciumlegierung wie In Fig0 1 entoxydiert wurden. Die Kurve (II) zelgt dle kritische Höhenverrigerung, wenn die genannten Stähle unter Verwendung von Aluminium entoxydlert wurden. Es wurden die glelchen Teststücke wie In Fig. 1 hergestellt. Diese wurden einer Wärmebehandlung zur kugelförmigen Vergütung unterworfen. Sodann wurden sie hinsichtlich der kritischen Höhenverringerung, wie In der glelchen Weise bei Fig. 1, untersucht. Aus den Kurven (I) und (II) der Fig. 2 geht hervor, daß die mit der Calciumlegierung entoxydlerten Stähle bessere Kaltschmiedeelgenschaften aufweisen als die mit Aluminium entoxydierten Stähle.Fig. 2 shows two curves showing the critical drop in height for the initiation of the superficial cracking of carbon construction stoech ions show soft according to the Japanese Industrial Standards as S10C, S20C, S30C, S45C and S55C steels are designated. These were previously made using a Calcium alloy or deoxidized from aluminum, the calcium or aluminum content was adjusted so that it was from 0.0022 to 0.0028% by weight Ca or from 0.016 to 0.028 wt% Al varilerte. The curve (I) shows the critical decrease in height, when the above steels using the calcium alloy as in Fig0 1 were deoxidized. The curve (II) shows the critical increase in altitude, if the steels mentioned were deoxidized using aluminum. There were the same test pieces as in FIG. 1 were prepared. These have undergone a heat treatment subjected to spherical remuneration. Then they were critical of the Height reduction, as in the same manner in Fig. 1, examined. Out of the curves (I) and (II) of Fig. 2 show that those deoxidized with the calcium alloy Steels have better cold forging properties than those deoxidized with aluminum Steels.

Fig. 3 stellt elne Kurve dar, die die kritische Höhenverrlngerung eines als SCM3-Stahl bezeichneten Konstruktions-Legierungsstahis zeigt, nachdem dieser unter Verwendung der Calciumlegierung gemäß Fig. 1 entoxydlert worden war und der Calciumgehalt auf 0,0025 Gew.-% eingestellt worden war. Der Stahl wurde auch unter Verwendung von metallischem Aluminium entoxydiert. Der Aluminiumgehalt wurde auf 0,019 Gew.-% eingestellt. Sodann wurden die beiden Stähle hinsichtlich ihrer kritischen Höhenverrlngerung gemäß Fig. 1 untersucht. Aus der in Fig. 3 gezeigten Kurve geht hervor, daß der mit der Calclumlegierung entoxydierte Stahl bessere Kaltschmiedeelgenschaften besitzt als der mit Aluminium entoxydlerte Stahl, obwohl Legierungskomponenten, wie Cr und Mo, voriagen.Fig. 3 shows a curve showing the critical height increase shows a structural alloy steel called SCM3 steel after this had been deoxidized using the calcium alloy according to FIG and the calcium content was adjusted to 0.0025 wt%. The steel was also deoxidized using metallic aluminum. The aluminum content was adjusted to 0.019 wt%. Then the two steels were considered investigated their critical height extension according to FIG. From that shown in FIG The curve shows that the steel deoxidized with the calcium alloy has better cold forging properties than steel deoxidized with aluminum, although alloy components, like Cr and Mo, present.

In der nachstehenden Tabelle sind Beispiele für die kaltschmledbaren Kohlenstoffstähle und legierten Stähle angegeben, die gemäß der Erfindung hergestellt werden können.The table below shows examples of those that can be cold-welded Carbon steels and alloy steels specified made according to the invention can be.

Legierungskomponenten Stähle C Sl Mn P S Cr Mo Ca Al S10C entoxydiert mit einer Ca-Legierung 0,11 0,31 0,48 0,018 0,016 - - 0,0026 -S10C entoxydiert mit Aluminium 0,09 0,29 0,52 0,020 0,013 - - 0,0007 0,015 S20C entoxydiert mit einer Ca-Legierung 0,22 0,33 0,40 0,014 0,017 - - 0,0022 -S20C entoxydiert mit Aluminium 0,22 0,24 0,43 0,016 0,018 - - 0,0005 0,014 S30C entoxydiert mit einer Ca-Legierung 0,32 0,32 0,70 0,013 0,019 - - 0,0027 -S30C entoxydiert mit Aluminium 0,29 0,30 0,71 0,019 0,020 - - 0,0001 0,015 S45C entoxydiert mit einer Ca-Legierung 0,43 0,28 0,73 0,019 0,009 - - 0,0025 -S45C entoxydiert mit Aluminium 0,43 0,31 0,71 0,019 0,012 - - 0,0009 0,013 S55C entoxydiert mit einer Ca-Legierung 0,56 0,25 0,78 0,014 0,016 - - 0,0028 -S55C entoxydiert mit Aluminium 0,54 0,29 0,72 0,018 0,017 - - 0,0001 0,014 SCM3 entoxydiert mit einer Ca-Legierung 0,36 0,31 0,75 0,014 0,014 1,04 0,23 0,0025 -SCM3 entoxydiert mit Aluminium 0,35 0,38 0,71 0,017 0,011 1,01 0,21 0,0001 0,019 Alloy components Steels C Sl Mn P S Cr Mo Ca Al S10C deoxidized with a Ca alloy 0.11 0.31 0.48 0.018 0.016 - - 0.0026 -S10C deoxidized with Aluminum 0.09 0.29 0.52 0.020 0.013 - - 0.0007 0.015 S20C deoxidizes with a Ca alloy 0.22 0.33 0.40 0.014 0.017 - - 0.0022 -S20C deoxidized with aluminum 0.22 0.24 0.43 0.016 0.018 - - 0.0005 0.014 S30C deoxidizes with a Ca alloy 0.32 0.32 0.70 0.013 0.019 - - 0.0027 -S30C deoxidized with aluminum 0.29 0.30 0.71 0.019 0.020 - - 0.0001 0.015 S45C deoxidizes with a Ca alloy 0.43 0.28 0.73 0.019 0.009 - - 0.0025 -S45C deoxidized with aluminum 0.43 0.31 0.71 0.019 0.012 - - 0.0009 0.013 S55C deoxidizes with a Ca alloy 0.56 0.25 0.78 0.014 0.016 - - 0.0028 -S55C deoxidized with aluminum 0.54 0.29 0.72 0.018 0.017 - - 0.0001 0.014 SCM3 deoxidized with a Ca alloy 0.36 0.31 0.75 0.014 0.014 1.04 0.23 0.0025 -SCM3 deoxidized with aluminum 0.35 0.38 0.71 0.017 0.011 1.01 0.21 0.0001 0.019

Claims

Patent claims for structural carbon steels and alloy steels with very good cold forging properties; that they have been deoxidized with a calcium alloy and that they are 0.0015 to Contains 0.0060% by weight of calcum.

L e r s e i t e