DE2317291A1 - Verwendung stickstoffreicher staehle fuer die herstellung von einsatzgehaerteten und vergueteten teilen - Google Patents
Verwendung stickstoffreicher staehle fuer die herstellung von einsatzgehaerteten und vergueteten teilenInfo
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Description
PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT, DIPLOMCHEMIKER
S KÖLN 51, OBERLÄNDER UFER 90
Köln, den 3o. März 1973 Eg/Ax/64
Ugine Aciers, Io Rue du General Foy, Paris/Frankreich
Verwendung stickstoffreicher Stähle für die Herstellung von einsatzgehärteten und vergüteten Teilen
Die Erfindung "betrifft Einsatzstähle, deren besondere
Eigenschaften ihr Anwendungsgebiet ausweiten«
Bei etwa 9300G im Einsatz gehärtete Teile, die Schlag-
und Stoßbeanspruchungen unterworfen sind, werden aus Stählen der folgenden gewichtsmäßigen Zusammensetzung
hergestellt:
C 0,10 "bis 0,25$
Si 0,20 bis 0,50$ Mn 0,2 bis 3$
wenigstens ein Vergütungselement (Cr, Mo, V, W,
Ti, Zr, Kb, Ta, B) 0,3 bis 3$
gegebenenfalls M <C 5$
Pe und Verunreinigungen Rest
Es wurde vorgeschlagen (österreichische Patentschrift
242 726), diesen Stählen Aluminium und Stickstoff zuzusetzen, um die Temperatur der Einsatzhärtung ohne Xornwachstum
dieser Stähle auf etwa 10500C erhöhen zu können.
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Stählen der gewichtsmäßigen Zusammensetzung
C -'0,10 bis 0,25$
Si 0,20 bis 0,50$ Mn 0,2 bis 3$
309844/0833
Gesamtgehalt an Cr und gegebenenfalls Mo, V, W, Ti, Fb, Zr, Ta und B 0,3 Ms 5£.
gegebenenfalls Ni bis 5/j
ΪΓ2. 0,015$ bis zur Löslichkeitsgrenze dieses
Elements unter den Verhüttungs- und Gießbedingungen bei der Erstarrungstemperatur des Stahls
Pe und Verunreinigungen Rest
für die Herstellung von einsatzgehärteten und vergüteten Teilen, z.B. Teilen von Getrieben und Zahnrädern, die
hohen Dauerbeanspruchungen unterworfen sind. &
Bisher wurde der Einfluß des Stickstoffs auf die Dauer- ·
festigkeit und Wechselfestigkeit dieser Stähle nicht untersucht. Es wurde angenommen, daß für diese Anwendungen
der Gehalt an diesem Element der bei etwa 0,010$ liegende Restgehalt des Bades am Schluß der üblichen Produktion
sein müsse. .
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß durch
Erhöhung des Stickstoffgehalts der Einsatzstähle der vorstehend genannten Zusammensetzung ihre Dauerfestigkeit
und Wechselfestigkeit wesentlich verbessert wird und sie
hierdurch besonders .vorteilhaft für die .Herstellung von
bei üblicher Temperatur von etwa 9.305c im Einsatz gegehärteten
Getrieben, Zahnrädern,Kugellagern, Rollenlagern
und Nadellagern werden. " .Λ ·
Diese Stähle, die zur Erzielung eines Kohlenstoffgehalts
an der Oberfläche der Teile von etwa 0,8$ bei etwa 9J>0°C
im Einsatz gehärtet und dann vergütet worden sind, haben eine Rockwell-Härte von wenigstens 50 RC. Sie haben eine _.
feinkörnige Struktur von 6/8 nach, ASTM, aber diese Korn-,. ,
f einheit vermag allein nicht die erfindungsgemäß' aus ge- ...
nutzte Verbesserung der Dauer- und Wechselfestigkeit zu ,: ,.-begründen.
Die Lösliehkeitsgrenze des Stickstoffs in diesen Stählen
bei Normaldruck und bei der Erstarrungstemperatür beträgt
etwa 0,025$. Sie kann erhöht werden, indem für die Verhüttung und den Guß Spezialmethoden, die dem Hüttenfachmann
wohlbekannt sind, angewandt werden.
Das folgende Beispiel veranschaulicht den günstigen Einfluß
des Stickstoffs in den oben genannten Mengen auf die
Dauerfestigkeit und Wechselfestigkeit dieser Stähle. Ausgehend von gleichen Ausgangsmaterialien wurden zwei
Gußstücke (A) und (B) mit der folgenden Zusammensetzung hergestellt:
| C | 0,19JB |
| Si | 0,27$ |
| Mn | 0,82$ |
| Ni | 1,70$ |
| Cr | 0,21$ |
| Mo | 0,11$ |
| Al | 0,021$ |
| S | 0,018$ |
| P | 0,019$ |
| Fe | Rest |
Das Gußstück (A) wurde mit gewöhnlichem Ferrochrom hergestellt, während das Gußstück (B) mit einem Gemisch von
gewöhnlichem Ferrochrom und nitriertem Ferrochrom mit 3,4$ N2 hergestellt wurde. Die Gußstücke hatten den
folgenden endgültigen Stickstoffgehalt:
(A) 0,007$ N2
(B) 0,023$ N2
Mit den erhaltenen beiden Blöcken wurden Stäbe von 15 mm Durchmesser für die Herstellung von Prüfkörpern geschmiedet,
die 6 Stunden bei 925°C im Einsatz gehärtet wurden, wodurch ihr Oberflächengehalt an Kohlenstoff auf 0,80$
gebracht wurde, worauf sie von 85O0C ab ölgehärtet und
2 Stunden bei l6o°C angelassen wurden. An denPrüfkörpern wurde nun eine Rockwell-Härte von 60 RC gemessen.
309844/0833
Sie wurden dann dem Drehbiegeversuoh unter einer Beanspruchung von 85 hbar auf einer Moore-Prüfmaschine
unterworfen, die eine Drehzahl von 10.000 UpM hatte.
In der Abbildung ist in Prozent der Anteil von Prüfkörpern jedes Blocks genannt, die 100"Millionen Umdrehungen
ohne Bruch erreichten oder überschritten. Während nur l8# der Prüfkörper des Blocks (A) diesen Test bestanden,
stieg dieser Anteil bei denPrüfkörpern des Blocks (B) auf
Ferner wurde festgestellt, daß die Art der Einführung
des Stickstoffs in den Stahl keinen Einfluß auf die Ergebnisse hat.
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Claims (5)
1) Verwendung von Stählen der gewichtsmäßigen Zusammensetzung
C 0,10 "bis 0,25$
Si 0,20 bis 0,50$
Mn 0,20 bis 3$
Cr . 0,30 Ms 3$
N2 0,015$ "bis zur Löslichkeitsgrenze
dieses Elements unter den Verhüttungsund G-ießbedingungen "bei der Erstarrungstemperatur des Stahls
Fe und Verunreinigungen Rest
für die Herstellung von im Einsatz gehärteten und vergüteten Teilen, die hohen Dauerbeanspruchungen und
Wechselbeanspruchungen unterliegen.
2) Verwendung nach Anspruch 1 für die Herstellung von Teilen von Getrieben und von Zahnrädern·
3) Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Teil des
Chroms durch wenigstens eines der Elemente Mo, V, W, Ti, Fb, Zr, Ta und B ersetzt ist.
4) Verwendung nach Anspruch 1 bis 3, wobei der Stahl bis zu 5f>
Nickel enthält.
5) Verwendung nach Anspruch 1, j5 und. 4 für die Herstellung
von Kugellagern, Rollenlagern und Nadellagern.
309844/0833
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
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| DE2317291A1 true DE2317291A1 (de) | 1973-10-31 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|---|
| DE102005023952A1 (de) * | 2005-05-20 | 2007-02-01 | Carl Aug. Picard Gmbh & Co. Kg | Sicherheitspanzerung zum Schutz gegen Beschuss sowie Verfahren zu ihrer Herstellung |
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| DE102005023952B9 (de) * | 2005-05-20 | 2007-07-26 | Carl Aug. Picard Gmbh & Co. Kg | Sicherheitspanzerung zum Schutz gegen Beschuss sowie Verfahren zu ihrer Herstellung |
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