DE2054416A1 - Heat treatment of steel workpieces - comprising cooling from the austenitisation temp in a heated bath - Google Patents

Description

• "Wärmebehandlung zur Verbesserung der Eigenschaften von Vergütungsstählen" Vergüten bedeutet Abkühlen aus dem austenitischen Zustand, so daß Martensit gebildet wird, und anschließendes Anlassen auf eine Temperatur, die noch eine für den Verwendungszweck ausreichende Festigkeit gewährleistet. Durch den Anlaßvorgang wird insbesondere das Verformungsvermögen, wie es durch die Einschnürung beim Zugversuch und die Arbeitsaufnahme im Kerbschlag-Versuch gekennzeichnet wird, gegenüber dem unangelassenen Zustand verbessert.
• Häufig genug treten jedoch durch das für die Martensitbildung notwendige schnelle Abkühlen Schädigungen im Werkstück auf, die auch ein nachfolgendes Anlassen nicht mehr beseitigen kann. Vermeiden lassen sich derartige Schädigungen, wenn eine Warmbadhärtung durchgeführt wird, d.h. wenn vor der Martensitbildung ein Temperaturausgleich in dem abgeschreckten Werkstück erzielt wird. Voraussetzung hierfür ist, daß der Stahl oberhalb der-M5-Temperatur so umwandlungsträge ist, daß innerhalb der Ausgleichszeit-kein Austenitzerfall - in den meisten Fällen bei mittleren Temperaturen der Zwischenstufe - eintritt. Diese Voraussetzung ist bei den meisten Vergütungsstählen nur für Werkstücke mit sehr kleinen Abmessungen zu erfüllen. Diese Schwierigkeiten lassen sich nach der vorgelegten Erfindung dadurch umgehen, daß die Werkstücke in ein Bad mit einer gleichbleibenden Temperatur unterhalb M5, der Temperatur beginnender Martensitbildung, abgekühlt und eine ausreichend lange Zeit gehalten werden, so daß nur eine martensitische Teilumwandlung erfolgt, die keine wesentlichen Makro-Spannungen hervorruft, und anschließend eine isothermische Rest umwandlung bei möglichst niedrigen Temperaturen der unteren Zwischenstufe. Der Umwandlung soll eine längere Haltezeit folgen, während der der Rejrtaustenit zerfällt und Mikrospannungen abgebaut werden. Die Verformbarkeit derartig umgewandelter Proben ist verglichen mit normal vergüteten Proben gleicher Festigkeit besser als bei diesen.
• Das Verfahren wurde erprobt an einem Stahl 50 CrMo II. Die isothermische Behandlung wurde bei 2800C vollzogen. Der .Ms-Punkt liegt bei 3100C, die Festigkeit 6,, die Feindehngrenze b0 01 und das Verformungsvermögen, gekennzeichnet durch die EinschnürunG in Abhängigkeit von der Haltedauer bei 2800C, zeigt das Bild 1.
• Bild 2 gibt die Änderung der Gefügezusammensetzung und die Härte wieder. Man erkennt, daß bei Haltezeiten von 100 bis 200 s die Gefügeanteile gebildet in der Zwischenstufe von 5 auf 50 % ansteigen. Der bei der Abkühlung nach dem Halten gebildete Martensit ist so spröde, daß eine Bestimmung der Zugfestigkeit nicht möglich ist. Wenn nach 400 s Haltezeit der Gefügeanteii der unteren Zwischenstufe etwa 90 % erreicht, kann zwar im Zuxkg/mm2 versuch bereits eine Festigkeit von 210 kg/mm2 gemessen werden, die Einschnürung 1 beträgt Jedoch nicht mehr als 5 %. Mit bis auf 1300 s zunehmender Haltezeit sinkt die Festigkeit nicht, die Einschnürung nimmt Jedoch bis auf 40 % zu. Beim Anlassen martensitischer Proben dieses Stahles wird eine Einschnürung / von 40 % erst dann erreicht, wenn die Festigkeit bereits bis auf 180 kg/mm2 abgesunken ist.

Claims (1)

1. Patentanspruch

   Wärmebehandlungsverfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von Werkstücken aus Vergütungsstählen, dadurch gekennzeichnet, daß diese von Austenitisierungstemperatur in einem Bad mit einer Temperatur unterhalb der Temperatur beginnender Martensitbildung im Bereich der niedrigst möglichen Zwischenstufenumwandlung abgekühlt und dort gehalten werden, so daß bis dahin etwa 10 bis 20 % Martensit gebildet und der restliche Austenit isothermisch in Gefüge der untersten Zwischenstufe umgewandelt wird. Die Haltezeit auf der Temperatur unterhalb M5 soll zur Verbesserung der Zähigkeit inde'i'tens das Dreifache der reinen Umwandlungszeit in der Zwischenstufe bei dieser Temperatur betragen.