DE2122746C3

DE2122746C3 - Verfahren zur Herstellung von Stählen mit stark verbesserter Bearbeitbarkeit ohne Verschlechterung oder mit einer leichten Verbesserung der mechanischen Eigenschaftea

Info

Publication number: DE2122746C3
Application number: DE2122746A
Authority: DE
Inventors: Edouard Dunkerque Nord Almand (Frankreich)
Original assignee: CREUSOT-LOIRE PARIS
Current assignee: CREUSOT-LOIRE PARIS
Priority date: 1970-05-08
Filing date: 1971-05-07
Publication date: 1973-09-20
Also published as: CA949754A; FR2088015A1; LU62999A1; DE2122746A1; US3784374A; BE763800A; GB1332566A; DE2122746B2; FR2088015B1

Description

nach

S^teit 10 arbeitbarken sulfit im

15 _{784 bl}„

^ ^₁ s^ gefüllte KoKUe _Randzone Schwefel oder Schwe-U_{1n eine} gute BearbeitSSS von Rissen zu erreichen, rm «™»_{fa]ls die} bezügüch der Be-

Stahl ausgeprägtere Wirkung des ^ „ines Zusatz» von Nütrium-

ch mit einem Zusatz von Schwefel cn ^^ ^ ^ ^

der mechanischen Eigenschaften des te^<*ζ Querrichtung, begleitet. ^ ,. _{t die} Aufgabe zugrunde, das ^ ^c™""" ?■ Verfahren so weiterzubilden, daß ^e!ⁿ^t^ngS,^go e^e erhebliche Verbesserung der Begleich«mg e n.e ^ Verbesserung der me-

^a[^be'^tba.p"" „schäften der Stähle erzielbar sind, «> chanischen tiger1 _Verf_ahren nicht möglich

was nach dem bekannt

^waIv fb wird erfindungsgemäß durch die

lost daß man den Stahlschmelzen in Nftriumoxydsulfide und in der Gießform

^ode? Wismut zusetzt.

w oder _{schten Erfo}, _{ist hicrbei}

,- _A„L_ahl daß man unter zahlreichen ^ κ π Schwefdverbindungen gerade die Namogl.chcn ^^hwef^™ als auch der Ort der Zutnumoxysulhde «^nde^ _{Sulfide in der pfannc<} gäbe d h^da^d e^ ^ _{der Gießform}

Selen, Tellur odtr β _meglich, daß der

zugesetzt vverden. _Nur _wismut ^_n ^ ^

^^^S nicht vorzeitig verdampft.

,t_{tcr dcn} verschiedenen Oxysulfiden des Natnums l'ntcr dun ^v"scn j SO₃Na.,, das

kann man vorzugsweue _Metabisulfi? ^ Hyposulfit S.O,Na, oa _Vorstehenden kann man Ϊ weniger vorteilhaft, das saure Bisulfit

as Selen

³⁵

45

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Stählen mit stark verbesserter Bearbeitbarkeit ohne Verschlechterung oder mit einer leichten Verbesserung der mechanischen E.genschaften unter Verwendung eines Schwefelverbincungszusatzes zu den Stahlschmelzen.

Es ist seit langem bekannt, daß ein Zusatz von Schwefel (französische Patentschrift 1 099 997) und/ oder Blei zum Stahl seine Bearbeitbarkeit verbesser , jedoch gleichzeitig seine mechanischen higenschaften insbesondere seine Querschlagzäh.gke.t ver-^SCh.nn^heu?rer Zeit hat man festgestellt, daß Selen und Tellur wie Schwefel und Blei eine günstige Wirkung Vorzugsweise iiegi der Gehalt an Selen+Tellur i Wismut unterhalb 0.06-Vo. Insbesondere liegt der Gehalt an Selen-Tellur+ Wismut zwischen 0 015 und 0,025 »o, wobei der Gehalt an Tellur höchstens

⁰'⁽Es^O/Ozeißt sich tatsächlich, daß die der Stahlverschiedenen Oxysulfide (oder nach der Erstarrung des Stahls bularen Sulfiden in feiner und homogener" Verteilung im Stahl begünstigen und daß Selen, Tellur und Wismut ebenfalls diese Tendenz zur Kugelbildung der Sulfide fördern Jedoch ...... ..., _der Erfindung auf

mgpn. Wirkung eines ge-Natriumoxysulfiden und der Summe der Einzeiwirkungen dieser beiden Zusatzarten auf di bildung der Sulfide deutlich überlegen ist, wie

schmelz^L

Sulfite) des

dieBildung von

geführten Beobachtungen zu abweichenden, allge SÄÜ* ^{tilei5e aUCh U}"^SÜnSti8e der folgenden Weise.

Weiter ist es aus der französischen Patentschrift 509 020 bekannt, Stahl zur Verbesserung der Be-

_e besonderer Zusatz S = 0,025 »,Ό

Se = 0

b) MitZusatz von Selen in die Gießform S = 0,025%

Se = 0,020%

c) Mit Zusatz von Schwefel direkt in die Pfanne oder in die Gießform S = 0,083%

Se = O

d) Mit Zusatz von Natriumsulfit in

die Pfanne S = 0,079%

Se = 0

e) Mit Zusatz von Schwefel direkt in die Pfanne und von Selen in

die Gießform S = 0,079%

Se = 0,018%

f) Mit Zusatz von Natriumsulfit in die Pfanne und von Selen in die

Gießform S = 0,079«»

Se = 0,020 %

Diese verschiedenen Blöcke wurden zu Barren \ on 70 mm Seitenlänge gewalzt, die einer Normalisicrungsglühung unterworfen und anschließend zu Stangen von 60 mm Durchmesser abgedreht wurden.

An diesen Stangen wurden Abdrehversuche unter Verwendung von Schnellschneidstahlwerkzeugen folcender Zusammensetzung durchgeführt:

C = 0,80%, W 18% . Co - 5% , V - 1,10%, Mo = 0,9°...

Diese Abdrehversuche wurden ohne Schmierung mit einer Schnittiefe von 1 mm, einem Vorrücken von U.3 mm je Umdrehung und einer Geschwindigkeit von 60 m/min durchgeführt. Die Schneiddauer des Werkzeugs bis zu seiner Außerdienststellung oder »Verschmoren« waren folgende:

(Außerdem ist zu beuierken, daß sich die Lebensdauer des Werkzeugs bei d) um den Faktor 2,8 gegenüber 2,25 bei c) vervielfacht hat.)

Diese starke Verbesserung der Bearbeitbarkeit er-

gibt sich aus einer Kombination der Wirkungen der beiden Zusatztypen und nicht aus einer einfachen Summe. Außerdem haiidelt es sich bei der Erfindung nicht nur darum, die Eigenwirkungen des Schwefels und des Selens zu kombinieren, denn bei e) ist durch

ίο Zusatz von Schwefel direkt und Selen die Lebensdauer des Werkzeugs nur um den Faktor 3,9 vervielfacht, während sich erfindungsgemäß bei f) diese Lebensdauer um den Faktor 4,9 vervielfacht hat. Außerdem bemerkt man bei Ausführung der Erfindung eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Stahls, insbesondere in Querrichtung.

So sind in der folgenden Tabelle die Werte der Schlagzähigkeiten nach den vereinheitlichten Vorschriften, und zwar längs (KCU-L) und quer

*o (KCU-T) in kgm/cm- für die verschiedenen obenerwähnten Blöcke aufgeführt:

	Bezugsstahl	KCU-L	KCU-T	LT
²⁵ a)	Mit Zusatz von	5,1-5,1	2,5-2,5	~t
b)	Selen
	Mit Zusatz von	5,5-5,3	4,5-4.2	1,24
c)	Schwefel direkt . .
	Mit Zusatz von	5,5-5,5	1,4-2,2	3
³⁰ d)	Natriunioxysulfid
	Mit Zusatz von	6.0-6,0	1,6-1,4	4
e)	Schwefel direkt
	und Selen
	Mit Zusatz von	6,5-6,0	2,5-2,2	2,65
35 _f)	Natriumoxysulfid
	und Selen
	6,2-6,2	2,5-2,8	2,3

Lebensdauer des Werkzeugs (mm)

Ausmaß der Verbesserung

Co)

a) Bezugsstahl — 0,025° 0 S; OSe

b) Mit Selen —0,025% S;
0,020% Se

c) Mit Schwefel direkt —
0,083%S; OSe

d) Mit einem Natriumoxysulfid — 0,079% S; OSe

e) Mit Schwefel direkt und Selen—0,079% S; 0,018% Se

f) Mit einem Natriumoxysulfid und Selen — 0,079% S; 0,020% Se

4,5

5,4

10,1

12,5

17,5

22

+ 20 + 125 + 180 + 290

+ 390

So hat sich von a) zu b) die Lebensdauer des Werkzeugs um den Faktor 1,2 vervielfacht.

Von a) zu d) hat sie sich um den Faktor 2,8 vervielfacht.

Normalerweise (additiv) müßte sie sich von a) zu f) um den Faktor 1,2-2,8 = 3,36 vervielfachen; sie hat sich jedoch tatsächlich um den Faktor 4,9 vervielfacht.

So ergibt sich in Längsrichtung in allen Fällen eine Verbesserung der Schlagzähigkeit, doch ist die Verbesserung stets gering. Das beste Ergebnis wird gleichwohl mit dem Stahl gemäß der Erfindung erhalten.

Im Gegensatz dazu tritt quer eine Verschlechterung der Schlagzähigkeit durch Zusatz von Schwefel auf, in welcher Form er auch zugesetzt wird, sei es direkt oder als Natriumoxysulfid. Das Selen in einer Menge von 0,020% verbessert die Querschlagzähigkeit in allen Fällen, d. h. mit oder ohne Zusatz von Schwefel, und seine relative Wirkung ist praktisch mit oder ohne Schwefelzusatz die gleiche, d. h., in beiden Fällen vervielfacht sich die Querschlagzähigkeit um etwa den Faktor 1,8.

Schließlich bleibt das Verhältnis L/T des Bczugs-Stahls in dem Stahl gemäß der Erfindung praktisch erhalten, während dieses Verhältnis bei den Stählen mit Schwefelzusatz ohne Selen (Fälle c und d) erheblich anwächst.

Es ist bemerkenswert, daß solche Verbesserungen, sowohl hinsichtlich der Bearbeitbarkeit als auch hinsichtlich der Schlagzähigkeit, mit so geringen Zusätzen, wie 0,020% erhalten werden.

Man kann ebenfalls sehr interessante Ergebnisse erzielen, indem man den Zusatz von Selen durch einen Zusatz von Natriumoxyselenid ersetzt.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Stählen mit stark verbesserter Bearbeitbarkeit ohne Verschlechterung oder mit einer leichten Verbesseung der mechanischen Eigenschaften unter Verwendung eines Schwefelverbindungszusatzes zu den Stahlschmelzen, gekennzeichnet durch die Kombination, daß man den Stahlschmelzen in der Pfanne Natriumoxysulfioe und in der Gießform Selen, Tellur oder Wismut zusetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zugesetzte Natnumoxysulfid Natriumsulfid oder -hyposulfit oder -metabisiilfitist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekcnnzeichnet, daß das zugesetzte Natnumoxysulfid saures Natriumbisulfit ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zoisatzgehalt an Selen+Tellur +Wismut unter 0,060·.

liegt- _A _A _ . ,

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der /.usaU-gehalt an Selen+ Tellur+ Wismut zwischen 0,015 und 0.025 »»liegt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzgehalt an Tellur höchstens gleich 0 020« ο ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Selenzusatz durch einen Zusatz von Natriurnoxyselemd ersetzt wird. ,

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwefelgehalt des Stahls nach dem Zusetzen des Natriumoxysulfids etwa 0,079 »/0 beträgt.

Aus der