DE2157305B2 - Use of a low-alloy steel for hot-rolled objects - Google Patents
Use of a low-alloy steel for hot-rolled objectsInfo
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- DE2157305B2 DE2157305B2 DE19712157305 DE2157305A DE2157305B2 DE 2157305 B2 DE2157305 B2 DE 2157305B2 DE 19712157305 DE19712157305 DE 19712157305 DE 2157305 A DE2157305 A DE 2157305A DE 2157305 B2 DE2157305 B2 DE 2157305B2
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Description
für warmgewalzte Gegenstände, die bei einer Stärke von mehr als 4 mm, in Querrichtung gemessen, eine Zugfestigkeit von mindestens 78 kg/mm2 und eine Kerbdehnung von mindestens 6,6% und eine Kerbschlagzähigkeit von mindestens 6,0 kg · m/cm2 bei Zimmertemperatur aufweisen müssen.for hot-rolled objects with a thickness of more than 4 mm, measured in the transverse direction, a tensile strength of at least 78 kg / mm 2 and a notch elongation of at least 6.6% and a notched impact strength of at least 6.0 kg m / cm 2 must show at room temperature.
2. Verwendung eines niedrig legierten Stahles nach Anspruch 1 mit der Maßgabe, daß die Gegenstände einen warmgewalzten Stahl erfordern, der bei einer Enddicke von 12 mm eine Zugfestigkeit von 81,0 kg/mm2 aufweist und bei 00C eine Schlagenergie von 5,2 kg · m absorbiert.2. Use of a low-alloy steel according to claim 1 with the proviso that the objects require a hot-rolled steel which has a tensile strength of 81.0 kg / mm 2 at a final thickness of 12 mm and an impact energy of 5 at 0 0 C, 2 kg · m absorbed.
3. Verwendung eines niedrig legierten Stahles nach Anspruch 2 mit der Maßgabe, daß der Stahl nach dem Warmwalzen 30 Minuten bei 600 bis 6500C wärmebehandelt ist, für Gegenstände, die eine Zugfestigkeit von mindestens 743 kg/mm2 aufweisen und bei 00C eine Schlagenergie von mindester.-6,5 kg · m absorbieren müssen.3. Use of a low-alloy steel according to claim 2 with the proviso that the steel is heat-treated for 30 minutes at 600 to 650 0 C after hot rolling, for objects which have a tensile strength of at least 743 kg / mm 2 and at 0 0 C must absorb an impact energy of at least -6.5 kg · m.
4. Verwendung ^ines r;edrig legierten Stahles nach Anspruch I mit der Maßgabe, daß der chemischen Zusammensetze-g des Stahles eines oder mehrere der Elemente Molybdän, Vanadium, Titan und Zirkon in Anteilen zwischen 0,1 und 0,5% Molybdän, 0,01 bis 0,15% Vanadium, 0,01 bis 0,15% Titan und 0,01 bis 0,10% Zirkonium hinzugefügt sind, für warngewalzte Gegenstände, die in Querrichtung gemessen, eine Zugfestigkeit von mindestens 80,1 kg/mm2 und eine Kerbschlagzähigkeit von 7 kg ■ m/cm2 bei Zimmertemperatur erfordern.4. Use ^ ines r ; Highly alloyed steel according to claim I with the proviso that the chemical composition of the steel contains one or more of the elements molybdenum, vanadium, titanium and zirconium in proportions between 0.1 and 0.5% molybdenum, 0.01 to 0.15 % Vanadium, 0.01 to 0.15% titanium and 0.01 to 0.10% zirconium are added, for warning rolled articles measured in the transverse direction, a tensile strength of at least 80.1 kg / mm 2 and an impact strength of 7 kg ■ m / cm 2 at room temperature.
5. Verwendung eines niedrig legierten Stahles nach Anspruch 2 mit der Maßgabe, daß dem Stahl eines oder mehrere der Elemente Molybdän, Vanadium, Titan und Zirkon in Anteilen zwischen 0,1 und 0,5% Molybdän, 0,01 bis 0,15% Vanadium, 0,01 bis 0,15% Titan und 0,01 bis 0,10% Zirkonium hinzugefügt sind, für warmgewalzte Gegenstände, die in Querrichtung gemessen eine Zugfestigkeit von 79,8 kg/mm2 erfordern und bei 00C eine Schlagenergie von 8,6 kg · m absorbieren.5. Use of a low-alloy steel according to claim 2 with the proviso that the steel has one or more of the elements molybdenum, vanadium, titanium and zirconium in proportions between 0.1 and 0.5% molybdenum, 0.01 to 0.15% Vanadium, 0.01 to 0.15% titanium and 0.01 to 0.10% zirconium are added for hot-rolled objects which, measured in the transverse direction, require a tensile strength of 79.8 kg / mm 2 and an impact energy at 0 ° C of 8.6 kg · m.
6. Verwendung eines niedrig legierten Stahles nach Anspruch 4, mit der Maßgabe, daß der Stahl nach dem Warmwalzen bei 450 bis 5500C wärmebehandelt ist, für Gegenstände, die eine Zugfestigkeit von mindestens 82,2 kg/mm2 und eine Kerbschlagzähigkeit von wenigstens 9,5 kg ■ m/cm2 bei Zimmertemperatur erfordern.6. Use of a low-alloy steel according to claim 4, with the proviso that the steel is heat-treated after hot rolling at 450 to 550 0 C, for objects that have a tensile strength of at least 82.2 kg / mm 2 and a notched impact strength of at least 9.5 kg ■ m / cm 2 at room temperature.
7. Verwendung eines niedrig legierten Stahles nach Anspruch 4, der nach dem Warmwalzen auf eine Knddicke von 12 mm JO Minuten bei 450 bis 55O°C wärmebehandelt ist, für Gegenstände, die eine Zugfestigkeit von mindestens 74,0 kg/mm2 erfordern und bei 0"C eine Schlagenergie von 10,5 kg · m absorbieren müssen.7. Use of a low-alloy steel according to claim 4, which is heat-treated after hot rolling to a final thickness of 12 mm JO minutes at 450 to 55O ° C, for objects which require a tensile strength of at least 74.0 kg / mm 2 and at 0 "C must absorb an impact energy of 10.5 kg · m.
8. Verwendung eines niedrig legierten Stahles nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit der Maßgabe, daß der verwendete Stahl 0,3 bis 0,5% Silizium enthält, für Gegenstände nach den Ansprüchen I —7.8. Use of a low-alloy steel according to one of the preceding claims with the Provided that the steel used contains 0.3 to 0.5% silicon, for objects according to the claims I -7.
9. Verwendung eines niedrig legierten Stahles nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit der Maßgabe, daß der Nickelgehalt des verwendeten Stahles etwa die Hälfte des Kupfergehaltes ist, für die Gegenstände nach den Ansprüchen 1 ■ 7.9. Use of a low-alloy steel according to one of the preceding claims with the Provided that the nickel content of the steel used is about half the copper content for the objects according to claims 1 7.
In den letzten Jahren ist Stahl mit einem niedrigen Kohlenstoffgehalt, der warmgewalzt wurde und eine gute Zähigkeit und Schweißbarkeit aufweist, untersucht und in Gebrauch genommen worden. Typische Beispiele für diese Untersuchungen sind der perlitfreie Stahl aus der GB-PS 10 58 146, der »Stahl niedrigen Kohlenstoffgehaltes und hohen Mangangehaltes« aus der GB-PS 11 91 657 oder der »Stahl niedrigen KohlenstoffgehaltesIn recent years, low carbon steel that has been hot rolled is one has good toughness and weldability, has been investigated and put into use. Typical examples The pearlite-free steel from GB-PS 10 58 146, the »low carbon steel and high manganese content "from GB-PS 11 91 657 or the" low carbon steel
r> und hohen Mangangehaltes« der DE-OS 19 46 111. Es ist jedoch bekannt, daß die Zugfestigkeit des Stahles gemäß der obengenannten GB-PS 10 58 146 höchstens 60 kg/mm2 beträgt, selbst wenn er bei niedriger Temperatur gewalzt wurde, da dieser Stahl außer einemr> and high manganese content "of DE-OS 19 46 111. It is known, however, that the tensile strength of the steel according to the above-mentioned GB-PS 10 58 146 is at most 60 kg / mm 2 , even if it was rolled at low temperature, as this steel except one
ίο niedrigen Kohlenstoffanteil Si, Mn, Nb oder V enthält. Untersuchungen haben gezeigt, daß infolge der Mikroseigerung und -ausscheidung an den Korngrenzen durch den Zusatz von mehr als 2,3% Mn eine feine Rißbildung an den Bruchstellen einer Charpy-Probeίο contains Si, Mn, Nb or V with low carbon content. Investigations have shown that as a result of the micro-segregation and precipitation at the grain boundaries the addition of more than 2.3% Mn resulted in fine cracking at the break points of a Charpy sample
J") auftritt, was eine Erniedrigung der Kerbschlagzähigkeit mit sich bringt und die Biegbarkeit verschlechtert. Obwohl der Kohlenstoffgehalt bei dem Stahl gemäß der GB-PS 11 91 657 auf weniger als 0,03% herabgesetzt wurde, können die oben genannten Mangel nur schwer vermieden werden.J ") occurs, resulting in a lowering of the impact strength entails and deteriorates the flexibility. Although the carbon content of the steel according to GB-PS 11 91 657 reduced to less than 0.03% the deficiencies mentioned above are difficult to avoid.
Durch die DE-AS 11 S2 845 u.id 12 98 720 ist es bekannt, niedrig legierte Stähle für warmgewalzte Gegenstände zu verwenden, bei denen es auf gute Zugfestigkeit, Kerbschlagzähigkeit und niedrige Bruch-From DE-AS 11 S2 845 u.id 12 98 720 it is known, low-alloy steels for hot-rolled To use objects that have good tensile strength, notched impact strength and low fracture
4"i Übergangstemperatur ankommt und deren Zusammensetzung sich mit der des erfindungsgemäß verwendeten Stahles überschneidet. Sie enthalten weniger als 0,15% Kohlenstoff, weniger als 0,5% Silizium, 0,5 bis 2% Mangan, 0,15 bis weniger als 2% Nickel, 0,03 bis 0,2%4 "i transition temperature and its composition overlaps with that of the steel used according to the invention. They contain less than 0.15% Carbon, less than 0.5% silicon, 0.5 to 2% manganese, 0.15 to less than 2% nickel, 0.03 to 0.2%
>i) Niob, 0,2 bis 0,5% Molybdän und insgesamt 0,01 bis 0,2% Vanadium und/oder Zirkonium (DE-AS 12 98 720) bzw. 0 bis 0,2% Kohlenstoff, 0,01 bis 1,0% Silizium, 0,2 bis 2,0% Mangan, 0,20 bis 0,60% Kupfer, 0,05 bis 0,5% Niob und 0,027 bis 0,5% Titan (DE-AS 11 82 845). Der> i) niobium, 0.2 to 0.5% molybdenum and a total of 0.01 to 0.2% vanadium and / or zirconium (DE-AS 12 98 720) or 0 to 0.2% carbon, 0.01 to 1.0% silicon, 0.2 up to 2.0% manganese, 0.20 to 0.60% copper, 0.05 to 0.5% niobium and 0.027 to 0.5% titanium (DE-AS 11 82 845). Of the
>") erfindungsgemäß verwendete Stahl hat folgende Zusammensetzung: > ") The steel used according to the invention has the following composition:
0,04 bis 0,09% Kohlenstoff,0.04 to 0.09% carbon,
0,1 bis 0,9% Silizium,0.1 to 0.9% silicon,
1,7 bis 2,2% Mangan,1.7 to 2.2% manganese,
weniger als jeweils 1,0% Kupfer oder Nickelless than 1.0% each of copper or nickel
0,3 bis 1,5% (Kupfer und Nickel),0.3 to 1.5% (copper and nickel),
0.01 bis 0,10% Niob,0.01 to 0.10% niobium,
Rest unvermeidbare Verunreinigungen und Eisen.The rest of the unavoidable impurities and iron.
hi Der Stahl nach der DK-AS Il 82 845 kann Chrom enthalten. Für diese chromhaltigen Stähle wird als Zugfestigkeit maximal 70,8 kg/mm- angegeben, und die maximale Kerbschlagzähigkeit von 7,8 kg · m/cm-' wirdhi The steel according to DK-AS Il 82 845 can be chrome contain. For these chromium-containing steels, a maximum tensile strength of 70.8 kg / mm is given, and the maximum impact strength of 7.8 kg · m / cm- 'becomes
mit einer Zusammensetzung erreicht, die eine Zugfestigkeit von 62,2 kg/mm2 liefert. Der Stahl nach der DE-AS 12 98 720 ist für geschweißte Gegenstände gedacht, die auch nach mehrmaligem Spannungsfreiglühen eine hohe Zugfestigkeit und eine gute Zähigkeit aufweisen sollen. Als Zugfestigkeit dafür ist maximal 69,9 kg/mm2 angegeben.achieved with a composition that provides a tensile strength of 62.2 kg / mm 2 . The steel according to DE-AS 12 98 720 is intended for welded objects that should have a high tensile strength and good toughness even after repeated stress relief annealing. The maximum tensile strength given for this is 69.9 kg / mm 2 .
Die Erfindung besteht darin, einen Stahl von der oben angegebenen, insbesondere hinsichtlich des Mangangehaltes eng umrissenen Zusammensetzung für Gegenstände zu verwenden, die eine wesentlich höhere Zugfestigkeit bei gleichzeitig guter Kerbschlagzähigkeit erfordern, nämlich bei einer Stärke von mehr als 4 mm in Querrichtung gemessen, eine Zugfestigkeit von mindestens 78 kg/mm? und eine Kerbdehnung von mindestens 6,6% und eine Kerbschlagzähigkeit von mindestens 6,0 kg · m/cm2 bei Zimmertemperatur.The invention consists in using a steel of the composition specified above, particularly with regard to the manganese content, for objects which require a significantly higher tensile strength with at the same time good notched impact strength, namely a tensile strength measured in the transverse direction at a thickness of more than 4 mm of at least 78 kg / mm ? and an elongation of at least 6.6% and an impact strength of at least 6.0 kg · m / cm 2 at room temperature.
Für Gegenstände, die eine Enddicke von 12 mm erfordern, kann der warmgewalzte Stahl eine Zugfestigkeit von 81,0 kg/mm aufweisen und bei 00C eine Schlagenergie von 5,2 kg/mm absorbieren. Mit einem Stahl der vorgenannten Zusammensetzung lassen sich solche Gegenstände nerstellen, und zwar au~h ohne, den Stahl nach dem Warmwalzen einer weiteren Wärmebehandlung zu unterwerfen. Wird ein solcher Stahl nach dem Warmwalzen über eine Temperatur 600-650° C wärmebehandelt, kann er für Gegenstände verwendet werden, die eine Zugfestigkeit von mindestens 74,3 kg/mm2 aufweisen und bei 00C eine Schlagenergie von mindestens 6,5 kg · m absorbieren müssen.For objects that require a final thickness of 12 mm, the hot-rolled steel can have a tensile strength of 81.0 kg / mm and at 0 ° C. absorb an impact energy of 5.2 kg / mm. Such objects can be produced with a steel of the aforementioned composition, even without subjecting the steel to a further heat treatment after hot rolling. If such a steel after hot rolling, a heat treatment temperature 600-650 ° C, it can be used for articles mm, a minimum tensile strength of 74.3 kg / 2 and having at 0 0 C an impact energy of at least 6.5 kg · M have to absorb.
Noch höhere Forderungen an die mechanischen Eigenschaften des verwendeten Stahls können gestellt werden, wenn dem Stahl eines oder mehrere Elemente Molybdän, Vanadium, Tilan und Zirkonium in Anteilen zwischen 0,1 und 0,5% Molybdän, 0,01 -0,15% Vanadium, 0,01-0,15% Titan und 0,01-0,10% Zirkonium hinzugefügt sind, wobei der Stahl für Gegenstände verwendet werden kann, die bei einer Stärke von mehr als 4 mm in Querrichtung gemessen eine Zugfestigkeit von 80,1 kg/mm2 und eine Kerbschlagzähigkeit von 7,0 kg · m/cm2 bei Zimmertemperatur erfordern.Even higher demands can be made on the mechanical properties of the steel used if the steel has one or more elements molybdenum, vanadium, tilane and zirconium in proportions between 0.1 and 0.5% molybdenum, 0.01-0.15% vanadium , 0.01-0.15% titanium and 0.01-0.10% zirconium are added, which steel can be used for objects which have a tensile strength of 80.1 measured in the transverse direction at a thickness of more than 4 mm kg / mm 2 and an impact strength of 7.0 kg · m / cm 2 at room temperature.
Wenn dem erfindungsgemäßen Stahl für Gegenstände, bei denen eine Enddicke von 12 mm erforderlich ist, die vorstehend erwähnten Legierungsbestandteile Molybdän, Vanadium, Titan und Zirkonium in den angegebenen Anteilen hinzugefügt sind, können die warmgewalzten Gegenstände, in Querrichtung gemessen, eine Zugfestigkeit von 79,8 kg/mm2 haben und bei O0C eine Schlagenergie von 8,6 kg · m absorbieren.If the above-mentioned alloy components molybdenum, vanadium, titanium and zirconium are added in the specified proportions to the steel according to the invention for objects in which a final thickness of 12 mm is required, the hot-rolled objects, measured in the transverse direction, can have a tensile strength of 79.8 kg / mm 2 and absorb an impact energy of 8.6 kg · m at 0 ° C.
Ein mit den vorstehend erwähnten Legierungsbestandteilen Molybdän Vanadium, Titan und Zirkonium in den entsprechenden Anteilen legierter Stahl kann, wenn er nach dem Warmwalzen bei 450 — 550°C wärmebchandelt ist, für Gegenstände verwendet werden, die eine Zugfestigkeit von mindestens 82,2 kg/ mm-, gemessen an einer Zugprobe von (6 χ 25 χ 50 mm) Meßlänge, und eine Kerbschlagzähigkeit von wenigstens 9,5 kg ■ m/cm2 bei Zimmertemperatur erfordern. Wenn dieser Stahl, nach dem Warmwalzen auf eine Enddicke von 12 mm, 30 Minuten bei 45O-55O°C wärmebehandclt ist, kann er für Gegenstände verwendet werden, die eine Zugfestigkeit von mindestens 74,0 kg/mm2 erfordern und bei 0°C eine Schlagenergie von 10,5 kg ■ m absorbieren müssen.A steel alloyed with the above-mentioned alloy components molybdenum, vanadium, titanium and zirconium in the corresponding proportions, if it is heat-treated after hot rolling at 450-550 ° C., can be used for objects that have a tensile strength of at least 82.2 kg / mm -, measured on a tensile specimen of (6 25 χ 50 mm) gauge length, and require a notched impact strength of at least 9.5 kg · m / cm 2 at room temperature. When this steel, after hot rolling to a final thickness of 12 mm, is heat treated for 30 minutes at 450-550 ° C, it can be used for articles that require a tensile strength of at least 74.0 kg / mm 2 and at 0 ° C must absorb an impact energy of 10.5 kg ■ m.
Der für diese Gegenstände verwendete Stahl kann 0,3-0,5% Silizium enthalten, und der Nickelgehalt des verwendeten Stah!.; kann etwa die Hälfte des Kupferge· halts sein.The steel used for these items can contain 0.3-0.5% silicon, and the nickel content of the used steel!.; can hold about half of the copper hold on
Soweit nichts anderes angegeben, beziehen sich die Zugfestigkeitswerte auf Proben mit den Abmessungen
(4 χ 15 χ 32 mm) und 1-mm- V-Kerbe. Charpy-Proben
mit 2-mni- V-Kerbe für die Bestimmung der Schlagener-■5
gie der Stähle von Gegenständen mit einer Enddicke von 12 mm haben dieselben Abmessungen wie die
Zugproben, während die Charpy-Proben für die Bestimmung der Kerbschlagzähigkeit in allen Fällen die
halbe Größe der Zugproben haben,
ίο Ein Beispiel für den Einfluß der Wärmebehandlung gibt die beigefügte Zeichnung wieder. Die Kurve A
zeigt das Spannungsdehnungsdiagramm für den Stahl, der nach dem Warmwalzen nicht weiter wärmebehandelt
ist, die Kurve B für den bei 500° C 30 Minuten lang π wärmebehandelten Stahl. Bei diesem nach dem
Warmwalzen wärmebehandelten Stahl ist die Streckgrenze viel schärfer ausgebildet.Unless otherwise stated, the tensile strength values refer to specimens with the dimensions (4 × 15 × 32 mm) and 1 mm V-notch. Charpy specimens with 2-mni- V-notch for determining the impact energy of steels of objects with a final thickness of 12 mm have the same dimensions as the tensile specimens, while the Charpy specimens for determining the notched impact strength in all cases are half the size of the tensile specimens,
ίο An example of the influence of the heat treatment is given in the attached drawing. Curve A shows the stress-strain diagram for the steel which has not been further heat-treated after hot rolling, and curve B for the steel which has been heat-treated at 500 ° C. for 30 minutes. This steel, which has been heat-treated after hot rolling, has a much sharper yield point.
Die Gründe für die oben angeführte Begrenzung desThe reasons for the above limitation of the
Gehaltes jedes Elementes ist folgender:The content of each element is as follows:
C: Wenn der Kohlenstoffgehalt kleiner alsC: When the carbon content is less than
0,04% ist, ist es schwierig, dem Stahl die0.04%, it is difficult to get the steel the
erforderliche hohe Zugfestigkeit zu gebento give the required high tensile strength
und wenn der Gehalt üL«r 0,09% liegt,and if the content is üL «r 0.09%,
werden Zähigkeit und Biegbarkeit schlecht.toughness and flexibility become poor.
n Si: 0,1 bis 0,9% Si ist als Hilfselement zur n Si: 0.1 to 0.9% Si is used as an auxiliary element
Verfestigung wünschenswert. Mehr als 1%Solidification desirable. More than 1%
Silicium jcuöCh verschlechtert die ZähigkeitSilicon jcuöCh worsens the toughness
des Stahles.of steel.
Mn: Wenn der Mn-Gehalt geringer als 1,7% ist,Mn: When the Mn content is less than 1.7%,
j,, wird die Festigkeit des Stahles schnellj ,, the strength of the steel becomes quickly
schlechter, und wenn dieser Gehalt mehr als 2,2% beträgt, treten feine Risse an Bruchstellen auf und die Zähigkeit des Stahles wird schlecht.worse, and when this content is more than 2.2%, fine cracks appear at breakage points up and the toughness of the steel becomes bad.
S3 Cu oder Ni: Hohe Festigkeit wird durchS3 Cu or Ni: High strength is achieved through
den Zusatz von Kupfer oder Nickel von jeweils bis 1% und von 0,3 bis 1,5% (Kupfer + Nickel) sichergestellt. Wenn ein Gesamtgehalt von mehr als 1,5% (Kup-Ji, fer + Nickel) zugefügt wird, werden beide,the addition of copper or nickel of up to 1% and 0.3 to 1.5% each (Copper + nickel) ensured. If a total content of more than 1.5% (Kup-Ji, fer + nickel) is added, both
Zähigkeit und Dehnbarkeit, schlecht. Da im Falle eines Gehaltes von mehr als 0,5% Kupfer die Neigung zum Auftreten von Warmrissen besteht, sollte ein Nickdgehalt, _,-, der etwa die Hälfte des KunfergehaltesToughness and ductility, poor. Since in the case of a content of more than 0.5% Copper tends to develop hot cracks, should a nicking content, _, -, which is about half of the customer's salary
beträgt, zugefügt werden.is to be added.
Nb: 0,01 bis 0,10% Niob ist notwendig, um demNb: 0.01 to 0.10% niobium is necessary for the
Stahl hohe Festigkeit und gute Zähigkeit zuSteel high strength and good toughness too
verleihen. Wenn der Gehalt über demto lend. If the salary is above that
-,ο obengenannten Bereich liegt, ist es schwer,-, ο is the above range, it is difficult to
dem Stahl diese Eigenschaften zu geben.
Die anderen obengenannten Elemente fördern die erforderlichen Eigenschaften zusätzlich, wenn der
Zusatz im oben angeführten Bereich bleibt.
-,-, {'.doch muß ein Zusatz von Chrom wegen der sich
vergrößernden Härtbarkeit des Stahles und weil er ei,ie
Verschlechterung der Materialqualität mi! sich bringt,
vermieden werden.to give steel these properties.
The other elements mentioned above further promote the required properties if the additive remains in the above-mentioned range.
-, -, {'. However, an addition of chromium must be added because of the increasing hardenability of the steel and because it has a deterioration in the quality of the material. brings itself to be avoided.
Bei dem Verfahren zur Herstellung des erfindungsgehii mäßen Stahles sollte bei einer Stahldicke von mehr ais 10 mm bei einer niedrigen Endwalztemperatur warmgewalzt werden. Der Stahl kann für verschiedene Zwecke, wie für Bleche, Platten, Profileisen, Stangen und ähnliches verwandt werden.In the method for producing the erfindungsge h ii MAESSEN steel at a steel thickness of more ais 10 mm should be hot rolled at a low finish rolling temperature. The steel can be used for various purposes, such as sheet metal, plates, profile iron, rods and the like.
,,, Die genaue chemische Zusammensetzung, das Herstellungsverfahren und die physikalischen Eigenschaften des Stahles werden anhand der folgenden Beispiele iiüher erläutert.,,, The exact chemical composition, the manufacturing process and the physical properties of the steel are illustrated by the following examples ii explained earlier.
Die bei diesem Beispiel angeführten Werte wurden durch Laborversuche erhalten. Tabelle I zeigt die chemische Zusammensetzung dieser Stähle. Die StähleThe values given in this example were obtained through laboratory tests. Table I shows the chemical composition of these steels. The steels
Al und A2 sind Vergleichsstähle, jeder der Stähle Bl bi B9 ist ein erfindungsgemäß verwendeter Stahl. Dii Stähle hatten eine Dicke von 6 mm. Sie wurden bis au I200"C erwärmt und unter dem Erfordernissen eine herkömmlichen Warmwalzstraße gewalzt.Al and A2 are comparison steels, each of the steels Bl bi B9 is a steel used in the present invention. Dii steels were 6 mm thick. They were up au I200 "C heated and rolled under the requirements of a conventional hot rolling mill.
Tabelle Il zeigt die mechanischen und physikalischen Eigenschaften in Querrichtung, die an den folgender Teststücken gemessen wurden:Table II shows the mechanical and physical properties in the transverse direction required for the following Test pieces were measured:
Probenabmessung:
Charpy-Probe:Sample size:
Charpy sample:
mm χ 15 mm χ 32 mmmm χ 15 mm 32 mm
McßlängeLength
l-mm- V'-Kerbc1 mm V 'notch c
Halb so groß wieHalf as big as
die obige Probethe above sample
2-mm- K-Kerbe2mm K notch
0.2%-Dehn- Zugfestigkeit Kerhdehnung Bruchuhergangs- Kerbschlaggrenze lemperaiur Zähigkeit bei0.2% elongation tensile strength, elongation at break, notched impact limit lemperaiur toughness at
Zimmertemperatur Room temperature
kg/mm2 kg/mm: % C kg m/cm2 kg / mm 2 kg / mm : % C kg m / cm 2
BruchbeschafTenhcil Fractional structure
Die Eigenschaften, besonders die Zugfestigkeit, Kerbdehnung und Kerbschlagzähigkeit bei Zimmertemperatur des erfindungsgemäßen Stahles zeigen eine stabile und gleichmäßige Höhe, während die Eigenschaften der Vergleichsstähle unausgeglichen sind, das heißt, daß im Falle des Al-Stahles beide, die Kerbdehnung und die Kerbschlagzähigkeit bei Zimmertemperatur hoch sind, während die Zugfestigkeit geringThe properties, especially the tensile strength, notch elongation and notched impact strength at room temperature of the steel according to the invention show a stable and uniform height, while the properties of the comparative steels are unbalanced, that is, in the case of the Al steel, both of the Notch elongation and impact strength at room temperature are high, while tensile strength is low
ist und daß im Falle des A2-Stahles beide, die Kerbdehnung und die Kerbschlagzähigkeit bei Zimmertemperatur gering sind, während die Zugfestigkeit groE ist.and that in the case of A2 steel, both the notch elongation and the notched impact strength at room temperature are low, while the tensile strength is great.
Bei diesem Beispiel wird die Stabilität der Eigenschaften beim Warmwalzen untersucht. Die Warmwalzversu-In this example, the stability of properties in hot rolling is examined. The hot rolling test
ehe wurden daher bei einer llaspeltemperatur vom 600" C und 530" C bei dem B9 Stahl aus Tabelle I durchgeführt. Die F.rgebnissc werden in der folgenden Tabelle III gezeigt. Die Werte aus Tabelle III betreffen die Querrichtung und wurden an den gleichen Proben, wie sie in Beispiel I verwandt wurden, erhalten.marriage were therefore at an oil temperature of 600 "C and 530" C were carried out on the B9 steel from Table I. The results are shown in the following Table III shown. The values from Table III relate to the transverse direction and were obtained on the same samples as used in Example I.
aufweist, auch wenn sich die Haspeltemperatur ändert. Es ist daher festzustellen, daß die Zähigkeit, Dehnbarkeit und Festigkeit gut aufeinander abgestimmt gehalten werden können.even if the reel temperature changes. It should therefore be noted that the toughness, ductility and strength can be kept well coordinated.
Beispiel III
Dieser Test wurde bei einem gewöhnlichen Warm-Example III
This test was carried out at an ordinary warm
Dieses Beispiel zeigt, daß der Zusammenhang zwischen den Eigenschaften des erfindungsgemäßen Stahles sich wenig ändert und eine gute Stabilität Die Eigenschaften in Querrichtung werden in der folgenden Tabelle IV gezeigt:This example shows that the relationship between the properties of the invention Steel changes little and good stability The properties in the transverse direction are in the shown in Table IV below:
Wie in der obigen Tabelle IV gezeigt wird, erscheint die Streckgrenze klarer, wenn der Stahl einer Wärmebehandlung unterzogen ist. was für viele Verwendungszwecke von Vorteil ist. Jedoch sollte eine solche Wärmebehandlung bei mehr als etwa 680cC vermieden werden, weil die Zugfestigkeit mit dem Ansteigen der Temperatur geringer wird.As shown in Table IV above, the yield strength appears clearer when the steel is subjected to heat treatment. which is beneficial for many uses. However, such a heat treatment above about 680 ° C should be avoided because the tensile strength decreases as the temperature rises.
Eüe Festigkcitswerie bei diesem Beispie! sind mil denen der anderen Beispiele insofern nicht unmittelbar vergleichbar, als das Probestück im Fall des Beispiels III dieselbe Dicke von 4 mm hat wie im Fall des Beispiels I, aber die Dicke des Materials aas dem die Probe herausgeschnitten ist, mit 12 mm doppelt so hoch ist wie die bei den anderen Beispielen.Eüe Festigkcitswerie with this example! are mil not directly comparable to those of the other examples insofar as the specimen in the case of Example III has the same thickness of 4 mm as in the case of Example I, but the thickness of the material as the sample is cut out, with 12 mm is twice as high as that in the other examples.
Beispiel IVExample IV
Die bei diesem Beispie! geprüften Stähle hatten die folgende chemische Zusammensetzung:The one in this example! The steels tested had the following chemical composition:
Der obige Stahl wird in einer gewöhnlichen Warmwalzstraße behandelt. Die Enddicke beträgt 6 mm. Das geprüfte Material, das von dem mittleren Teil der obigen Spule in geeigneter Größe abgeschnitten ist, wird einer Wärmebehandlung bei verschiedenen Temperaturen unterworfen. Die Größen der Probestücke sind folgende:The above steel is treated in an ordinary hot rolling mill. The final thickness is 6 mm. The tested material cut from the middle part of the above spool in appropriate size, is subjected to heat treatment at different temperatures. The sizes of the specimens are the following:
Probestück:
Charpy-Probe:Specimen:
Charpy sample:
6 mm χ 25 mm χ 50 mm (CL)
Die halbe Größe des obigen
Probestückes6 mm χ 25 mm χ 50 mm (CL)
Half the size of the above
Specimen
Die mechanischen und physikalischen Eigenschaften dieser Probestücke werden in der folgenden Tabelle V gezeigtThe mechanical and physical properties of these coupons are shown in Table V below shown
zähigkeit bei
Zimmer
temperaturNotch impact
tenacity at
room
temperature
QL.
Q
StreckgrenzePronounced
Stretch limit
temperaturFracture transition
temperature
9,011.8
9.0
QL.
Q
9,512.0
9.5
QL.
Q
75,9*)69.0 *)
75.9 *)
88,485.5
88.4
-87-IK)
-87
10.513.7
10.5
81,376.7
81.3
86,683.0
86.6
76-107
76
80.976.9
80.9
85,783.5
85.7
84113
84
ü L.
ü
11.518.5
11.5
80.475.9
80.4
85,982.6
85.9
-91-126
-91
*) 0,2'%-Dehngrenze. L: Walzrichtung. Q: Querrichtung.*) 0.2% - yield strength. L: rolling direction. Q: cross direction.
Die Zeichnung zeigt das Spannungsdehnungsdia- ist zu ersehen, daß die Slreckgren/e nach derThe drawing shows the stress-strain diagram, it can be seen that the Slreckgren / e according to the
gramm, das auf dieser Behandlung, nämlich dem Wärmebehandlung stärker verbessert ist als die desgram, which on this treatment, namely the heat treatment, is more improved than that of the
Warmwalzen und einer Wärmebehandlung bei 5000C κ ι warmgewalzten Stahles, dessen Streckgrenze so gut istHot rolling and a heat treatment at 500 0 C κ ι hot-rolled steel, the yield strength of which is so good
für 30 Minuten basiert. Aus Tabelle V und der Zeichnung wie die des oben angeführten Beispieles III.for 30 minutes based. From Table V and the drawing like that of Example III above.
Bei diesem Beispiel wird die Spule des erfindungsgemäl3 verwendeten Stahles auf 5000C für acht Stunden in einem gewöhnlichen Einsatzanlaßofen wärmebehandelt. Sowohl die chemische Zusammensetzung, dasIn this example, the coil of the steel used in accordance with the invention is heat-treated at 500 ° C. for eight hours in a common insert tempering furnace. Both the chemical composition that
Herstellungsverfahren und die Meßbedingungen sind gleich denen aus Beispiel IV. Tabelle VI zeig: die Meßergebnisse.Manufacturing process and measuring conditions are the same as in Example IV. Table VI shows: the Measurement results.
keit
kg/mnrTensile strength
speed
kg / mnr
übergangs
temperatur
Cfracture
transitional
temperature
C.
zähigkeit bei
Zimmer
temperatur
kg ■ m/cnrNotch impact
tenacity at
room
temperature
kg ■ m / cnr
rich
tungMeU
rich
tion
grenze
kg/mnrStretch
border
kg / mnr
84,582.8
84.5
-70-114
-70
9.513.0
9.5
OL.
O
79,472.1
79.4
Aus der obigen Tabelle VI ist zu ersehen, daß die gut 55 dungsgemäß verwendete Stahl kann daher die ausgeausgeglichenen
Eigenschaften dem Stahl trotz einer zeichneten Eigenschaften, unabhängig welcher Wärme-Behandlung
einem gewöhnlichen Anlaßofen für Stahl behandlung er unterworfen wurde, aufweisen,
von Blechabmessungen verliehen werden. Der erfin-From the above Table VI it can be seen that the steel used properly can therefore have the balanced properties of the steel in spite of excellent properties, regardless of what heat treatment a common tempering furnace for steel treatment it has been subjected to,
can be given by sheet metal dimensions. The inven-
Bc: i spiel VIBc: i game VI
Der Stahl dieses Beispiels VI besteht aus derselben chemischen Zusammensetzung wie der aus Beispiel IV und ist unter denselben Warmwalzbedingungen hergestellt worden, die in Beispiel III verwandt wurden. Die Wärmebehandlung dieses Stahles wurde bei 450''C,The steel of this example VI has the same chemical composition as that of example IV and is made under the same hot rolling conditions used in Example III. The heat treatment of this steel was carried out at 450''C,
500°C und 5500C durchgeführt. Die Charpy Probe besaß die volle Größe des Probestückes. Die mechanischen und physikalischen Eigenschaften in Querrichtung werden in der folgenden Tabelle VIl gezeigt.500 ° C and 550 0 C carried out. The Charpy sample was the full size of the specimen. The transverse mechanical and physical properties are shown in Table VIl below.
StreckgrenzePronounced
Stretch limit
Icmper.iturliruchühergiings-
Icmper.itur
Schlag-
energiebeiO CAbsorbed
Impact
energy at O C
*) (U'VDehngretve.*) (U'VDehngretve.
Die Ergebnisse aus Tabelle VII zeigen eine ausgezeichnete Zähigkeit und Dehnbarkeit bei den verschiedenen Warmbehandlungstemperaturen. Es wird besonders betont, daB die .Streckgrenze und die bei CfC The results from Table VII show excellent toughness and ductility at the various heat treatment temperatures. It is particularly emphasized that the yield strength and that of CfC
absorbierte Energie von Stählen, die weiter durch Jas Wärmebehandlungsverfahren behandelt worden sind, weit besser sind als die eines warmgewalzten Stahles.absorbed energy by steels, carried on by jas Heat treatment processes treated are far better than those of a hot rolled steel.
I licr/ii I BI.iI licr / ii I BI.i
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