DE2151060B2 - Verfahren zur Prüfung von Stahlblech auf Emaillierfähigkeit - Google Patents

Description

darf, nach der Gleichung ^₂

D = — · /_m ⁶

6 berechnet wird, worin

berechnet wird, worin 15

s = Blechdicke fcml * ^{= Blechdicke} [^cm]>

U = Durchlässigkeit für molekularen Wasser- '» = Durchlässigkeit für molekularen Wasserstoff

stoff in stationärem Zustand [sj . ⁱⁿ stationärem Zustand [s]

ist ^lst·

20 Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher

erläutert, wobei F i g. 1 den Versuchsablauf bei der

Ermittlung des Wasserstoffdurchganges durch die Probe und die graphische Auswertung, F i g. 2 an

An Stähle, die zu Gegenständen verarbeitet werden, beispielsweise geprüften Stählen verschiedenen Sauer-

die emailliert werden sollen, werden gewisse Anforde- 25 stoffgehaltes die praktische Verwendbarkeit des erfin-

rungen hinsichtlich ihrer chemischen Zusammen- dungsgemäßen Verfahrens zeigen,

setzung gestellt. Man kennt in großer. Zügen den Einer Ronde der Probe aus dem zu prüfenden Stahl

Einfluß der üblichen Eisenbegleitelemente und ihre wird in einer Apparatur einseitig naszierender Wasser-

noch tolerierbaren Obergrenzen, um Emailfehler zu stoff angeboten, indem das Prüfblech in einem aus

vermeiden. 3= 2volumprozentiger Schwefelsäure bestehenden Elek-

Am berüchtigsten ist der Emailfehler, der als »Fisch- trolyten einer Platinanode gegenüberliegend als Kaschuppen« bekannt ist. Es handelt sich dabei um thode geschaltet wird. Die nach Diffusion durch das kleine Abplatzungen in der Emailschicht, welche da- Blech auf der anderen Seite austretende Wasserstoff· durch entstehen, daß beim Emaiiiüervergang Wasser- menge wird mittels einer Quecksilberdiffusionspumpe stoff vom heißen Werkstoff aufgenommen und beim 35 und einer Sammelpumpe in einen Gaschromato-Abkühlen wieder abgegeben wird, wobei sich der graphen gefördert und dort gemessen. Zunächst wird ursprünglich in atomarem Zustand gelöste Wasserstoff in Abständen von einer Minute das gesammelte Gas in molekularen Wasserstoff umwandelt. Dieser Fehler in den Chromatographen geleitet und dort die durchtritt sowohl bei der Mehrschicht- als auch bei der getretene Wasserstoffmenge ermittelt. Sobald eine Einschichtemaillierung auf. Es wurde gefunden, daß 4° Mindestwasserstoffmenge von etwa 0,3 Nrara¹ gedie Entstehung dieser Fischschuppen vermeidbar ist, messen wird, wird die seit Beginn der kathodischen wenn durch Fehlstellen (Gitterstörungen) im Stahl Begasung bis zu diesem Zeitpunkt verstrichene Zeit I₀ Speichermöglichkeiten für den Wasserstoff gebildet als meßtechnisch erfaßbarer Beginn des Wasserstoffwerden. Solche Fehlstellen können beispielsweise durchtrittes festgehalten. Die durchtretende Wasserdurch Karbide in einer bestimmten, durch die Tempe- 45 stoffmenge wird weiter in Abständen von einer, dann raturführung beim Warmbandwalzen erreichten Aus- von 5 Minuten gemessen und die Werte graphisch bildung hergestellt werden. Bei den üblichen, weichen, gegen die Begasungszeit aufgetragen. Man erhält eine unberuhigten Stählen mit sehr niedrigen Kohlenstoff- _mit α und b bezeichnete Kurve (Fig. 1); auf der gehalten von unter 0,020% kann von der Möglichkeit Abszisse wird die Begasungszeit in Minuten und auf der Bildung von Fehlstellen zur Hemmung des Wasser- 50 der Ordinate die Wasserstoffmenge in Nmm³ aufstoffdurchtritts kein Gebrauch gemacht werden, weil getragen. Nach einer gewissen Zeit h nimmt die je die geringen Karbidmengen im Stahl, die gebildet Zeiteinheit durchtretende Wasserstoffmenge nicht werden könnten, dazu nicht ausreichen. _mehr zu, sondern es ergibt sich ein konstanter Wert,

Überraschenderweise wurde gefunden, daß solche _was sich durch den geraden Verlauf der Kurve aus-Speichermöglichkeiten in Gitterstörungen in diesen 55 drückt, es ist also ein stationärer Zustand eingetreten. C-armen Stählen auch in Form von eingelagerten, Er charakterisiert also einen konstanten Wasserstofffeinteiligen Oxyden gegeben sind. Die Erfindung geht durchgang, wenn sich im Prüfblech ein lineares, nun von der Überlegung aus, daß man durch Ermitt- gleichbleibendes Konzentrationsgefälle aufgebaut hat. lung der vorhandenen Fehlstellenmenge im Gefüge Verlängert man nun diesen geraden Kurventeil b des Stahls seine Emailliereigenschaften bezüglich des 00 _gegen die Abszisse durch die strichliert gezeichnete möglichen Auftretens von Fischschuppen ermitteln Linie c, so ergibt sich auf der Abszisse ein Schnittkönne. Hier baut die Erfindung auf, indem sie ein punkt, welcher mit t_m bezeichnet ist. Aus zahlreichen Verfahren schafft, mit dessen Hilfe die Fähigkeit von Versuchen hat sich ergeben, daß sich eine die Wasser-Wasserstoff, durch den Stahl hindurchzutreten, ermit- Stoffdurchlässigkeit charakterisierende Wasserstofftelt werden kann, aus dessen Meßergebnis eine 65 durchgangskennzahl D aus der Näherungsformel
Größe D (Wasserstoffdurchgangskennzahl) hergeleitet ₂
werden kann, bei deren Überschreiten mit dem Auf- q ~ __jL_.
treten von Fischschuppen gerechnet werden muß. Es 6 · t_m

errechnen läßt, wobei s die Wegstrecke (= Blechdicke) in cm und i_m die Zeit in Sekunden ist, weiche ermittelt wurde. Für verschiedene Stahlqualitäten ergibt sich natürlich eine unterschiedliche Ausbildung der Kurvenzüge α und b, wobei entsprechend unterschiedliche Werte für t_m ermittelt werden. Aus der unter Verwendung des Wertes t_m errechneten Wasserstoffdurchgangskennzahl D kann dann mit genügender Sicherheit eine Aussage gemacht werden, wie sich der Stahl beim Emaillieren verhalten wird.

Dies soll an Hand der F i g. 2 an Stählen gezeigt werden, in welchen Speichermöglichkeiten für den Stahl an Gitterfehlstellen vorgesehen sind, die aus Metalloxyden bestehen. Diese Stähle hatten bei rund 0,01% C, maximal 0,02% Si, 0,35% Mn, maximal 0 08°/P und maximal 0,04% S verschiedene SauerstoffgehaUe und zwar zwischen 0,020 und 0,100% total Aus diesen Stählen wurden Prüfronden hergestellt und wie vorstehend beschrieben auf ihre Wasserstoff durchgangsfähigkeit getestet und die D-Werte berechnet. Diese Testreihe ist in l· ι g. 2 dargestellt (Ordinate) und gegen den jeweiligen Sauerstoffgehalt der Proben aufgetragen. Diejenigen Proben, deren D-Wevt unter 2,0 · 10"· cm²/sec lag (Linie o), waren für das Emaillieren gut geeignet, es wurden keine Fischschuppen beobachtet. In dieser Darstellung ist mit 2 der Streubereich der Proben bezeichnet, die Mittelwerte ergaben die Kurve 1.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

ρ _{t nt nCT}, , wurde gefunden, daß diese Größe D den Wert

ratemansprucn. 2,0 · 10"⁶ [cm²/sec] nicht überschreiten darf, wenn

Verfahren zur Prüfung von Stahlblech auf Fischschuppen vermieden werden sollen.

Emaillierfähigkeit ohne Auftreten von Fisch- Das erfindungsgemäße Prüfungsverfahren besteht

schuppen, dadurch gekennzeichnet, 5 somit darin, daß eine Blechprobe einseitig mit naszie-

daß eine Blechprobe einseitig mit naszierendem rendem Wasserstoff beladen, die Durchlässigkeit für

Wasserstoff beladen, die Durchlässigkeit für mole- molekularen Wasserstoff im stationären Zustand fest-

kularen Wasserstoff im stationären Zustand fest- gestellt und die Wasserstoffdurchgangskennzahl D,

gestellt und die Wasserstoffdurchgangskennzahl D, deren Wert 2,0 -10"⁶ [cm²/sec] nicht überschreiten

deren Wert 2,0 · 10"⁶ [cm²/s] nicht überschreiten io darf, nach der Gleichung