DE2317983A1

DE2317983A1 - Verfahren zur herstellung eines metallartikels mit magnetischen und unmagnetischen strecken

Info

Publication number: DE2317983A1
Application number: DE19732317983
Authority: DE
Inventors: Wladimir A Dmitrijew; Sergej A Golowanenko; Feliks L Lewin; Michail V Pridanzew
Original assignee: TSNII TSCHERNOJ METALLURG IM I
Current assignee: TSNII TSCHERNOJ METALLURG IM I
Priority date: 1973-04-10
Filing date: 1973-04-10
Publication date: 1974-11-28

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES METALLARTIKELS MIT MAGNETISCHEN UND UNMAGNETISCHEN STRECKEN Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung van Metallartikeln mit magnetischen und unmagnetischen Strecken.
Derartige Artikel werden als Maschinen- und Geräteteile verwendet. S;e werden aus metallen, die unterschiedliche (gegensätzliche) z.B. magnetische und unmagnetische Eigenschaften, einem hohen und niedrigen elektrischen Widerstand, unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten und <> Werte <Curie-Punkt>, unterschiedliche Festigkeits- und Bildsamkeitswerte aufweisen, hergestellt (verbunden). Metalle, die die angegebenen Eigenschaften besitzen, werden durch Schweißen, Löten, Nieten, Kleben, Eingießen, Plattieren sowie durch mechanische Verbindung en und durch Warm- und Kaltumformen verbunden.
Bei der Herstellung von Metallartikeln nach den angegebenen Verfahren verschlechtern sich jedoch die Eigenschaften der zu verbindenden Metalle die, die magnetischen und unmagnetischen Strecken des Artikels bilden. AuBerdem legt die Herstellung von Artikeln, die sich aus einzelnen Teilen zusammensetzen, eine Reihe von technologischen Schwierigkeiten in den Weg. So werden durch Schweinen Metalle mit unterschiedlichem Kristallgefüge, z.B. (unmagnetischer) Stahl austenitischer Sorte und (magnetischer) Stahl martensitischer Sorte verbunden. Zur Vermeidung der Warmrißbildung werden sustenitische Stähle unter Verwendung von geringen laufenden Lichtbogenenergien und höchstmöglichen Abkühlungsgeschwindigkeiten verschweißt. Zur Vermeidung der Kaltrißbildung werden martensitische Stähle unter Verwendung von großen laufenden Lichtbogenenergien und unbedingt mit begleitender Anlaßbehandlung oder Vorwärmung verschweißt.
Die Verwendung einer der angegebenan Arbeitsweisen beim Verschweißen von magnetischem und unmagnetischem Metall beeinträchtigt Jedoch die Eigenschaften eines der zu verbindenden Metalle, indem sie eine Abnahme der Festigkeit, Bildsamkeit und Kerbschlagzähigkeit bewirkt. Außerdem werden beim Schweißen die zu verbindenden Metalle auf dem Schmelzpunkt nahe Temperaturen erwärmt, wobei sich ihr Ausgangssich getüge ändert und unregelbare magnetische Eigenschaften in der Übergangszone des Artikels ergeben. Eine ortliche Mischung der Metal)t trägt ebenfalls zur Entstehung von unkontrollierbaren Eigenschaften des Schweißguts bei. Die Festigkeit einer Schweißverbindung liegt in der Regel unterhalb der des Grundwerkstoffs. Bei gewissen Konstraktionen ist das Schweißen nicht anwendbar und das Verschweißen von bestimmten heterogenen Werkstoffen ist erschwertoder praktisch unmöglich.
Die Verbindung von Metallen durch deren gemeinsames Warm- und Kaltdruckumformen oder Eingießen von einem Metall in das zweite gewährleisten die Bildung eines widerstandsfähigen Artikels. Ein derart monolither Artikel (Bimetall) enthält jedoch Metalle, die sich durch ihr Kristallgefüge unterscheiden, z.B. ein austenitisches unmagnetisches Gefüge ein bei einem und martensitisches magnetisches Gefüge bei dem zweiten Metall. Die Wärmebehandlung eines solchen Rohlings bringt die starke-Verschlechterung der magnetischen und mechanischen Eigenschaften eines der Metalle, die zur Zusammensetzung des Artikels gehören, mit sich. Es ist daher schwierig und in einer Reihe von Bällen unmöglich, die Eigenschaften magnetischer und unmagnetischer Strecken des Artikels durch Wärmebehandlung zu verbessern.
Mechanischd)Verbindungen(/und Kleb-> von magnetischen und unmagnetischen Metallen sind nicht in der Lage, hohe Zuverlässigkeit, Dauerfestigkeit und Arbeitsfähigkeit des Artikels zu gewährleisten.
Es ist allgemeinekannt, daß bei Erhitzung eines Artikels aus magnetischem Werkstoff dessen magnetische Eigenschaften erschlaffen. Versuche, einen magnetischen Rohling aus nichtrostendem Stahl einer örtlichen Wärmebehandlung auszusetzen, baben die geforderten Ergehnisse nicht geliefert.
Der Rohling hatte Strecken mit schwach magnetischen Eigenschaften. Vollständig unmagnetische Strecken konnten im Rohling nicht erhalten werden. Die auf solche Weise hergestellten Artikel < > sich für den praktischen Einsatz als ungeeignet <erwiese9.
Die Schwierigkeit bestand darin, Metall für den Rohling auszuwählen und den Betriebszustand fur" dessen Wärmebehandlung auszuarbeiten.
Mit der Ereindung wird bezweckt, die erwähnten Schwierigkeiten zu vermeiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Metallartikeis mit magnetischen und unmagnetischen Strecken durch Auswahl einer solchen chemischen Zusammensetzung des Rohlings und seiner Wärmebehandlung zu entwickeln, die am monolithen Artikel magnetische (M» 1,0) und unmagnetische # =1,0) Strecken gleichzeitig zu erhalten gestattet.
Diese Aufgabe wird durch Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung eines ietallartikels mit magnetischen und unmagnetischen Strecken gelöst, das die Wärmebehandlung des Metallartikels vorsieht,bei dem erfindungsgemäß der Ganzrohling aus einem Metall das durch Alterung ein einer magnetisches Gefüge zu erhalten und nach Hochtemperaturhärtung magnetische Eigenschaften einzubüßen vermag, gewählt und die zur Bildung des magnetischen Gefüges bebi stimmte Strecke in einen Temperaturbereich pon 450 bis 98000 erhitzt, bis zur Bildung des magnetischen Gefüges gehalten, danach abgekühlt und dann die zur Bildung des unmagnetischen Gefüges bestimmte Strecke bis in einen den Temperaturbereich von 100000 bis auf Schmelzpunkt des MetalB des Rohlings erhitzt, wobei dessen Ganzheit erhalten bleibt, und mit einer Geschwindigkeit abgekühlt wird, die die Bildung des magnetischen Gefüges verhindert.
Ein solches Verfahren bietet die Möglichkeit, einen Artikel mit magnetischen (#»1,0) und unmagnetischen = 1 0) Strecken aus einem monolithen Metallrohling J herzustellen.
Zweckmäßigerweise wird die zur Bildung des magnetischen Gefüges bestimmte Strecke in einem Temperaturbereich von 1050 bis 1350°C vorgewärmt, bis zum Temperaturausgleich einer inren Querschnitt gehalten und dann abgekühlt, Dies gestattet den Einfluß der Vorbehandlung auszuschließen, Gefüge (Korngröße, Charakter und Anzahl der Ausscheidungen der Sekundärphase) und Niveau der physikalisch-mechanischen Eigenschaften zu regeln.
Es ist erwunscht, die zur Bildung des magnetischen bis Gefüges bestimmte Strecke zusätzlich in einen Temperaturbereich von 850 bis 9500C zu erhitzen, bis zum Temperaturausgleich über ihren querschnitt zu halten und dann abzukühlen.
Dies <> eine Zunahme der Koerzitivkraft der magnetischen Strecken «bewirkt».
Zweckmäßigerweise wird ein Rohling ausgewählt, der <Metall>nicht mehr als 1 Gew.% Kohlenstoff, 0,5 bis 25 bzw.
20 bis 60 Gew.% zumindest von einem der Elemente Nickel Kobalt, 9 bis 30 Gew.% zumindest von einem der Elemente Chrom-Vanadium und als Rest Eisen enthält.
Ein solcher Rohling ist fähig, durch Alterung ein magne tisches Gefüge zu erhalten und es einzubüßen.
Man kann einen <-> rohling auswählen, der <Metall-> 32 bis 75 Gew.% Nickel enthält.
Dies gestattet, es die Permeabilität des Metall in schwachen Magnetfeldern sowie die Bildsamkeit und Kerbschlagzähigkeit des Metal)s zu erhöhen.
Zweckmäßigerweise wird ein Rohling genommen, der <Metall-> mit 1,5 bis 10 Gew.% zumindest von einem der Elemente Molybdän-Wolfram legiert ist.
Dies gestatte les, die Korrosionsbeständigkeit des Metalls im Meerwasser und in sonstigen aggressiven Medien dessen sowie magnetische Kennlinien zu verbrssern.
Man kann einen Rohling auswählen, der Metall mit 0,7 bis 10 Gew.% Aluminium legiert ist.
Dies « » die magnetischen Kennlinien des Metalls«verbessert».
Zweckmäßigerweise wird ein </Rohling ausgewählt, der <Metall-> mit 0,03 bis 0,5 Gew.% Stickstoff ligiert ist. Dies « »die Festigkeit und magnetischen Eigenschaften- 6es Metalls «erhöht».
Man kann einen <> rohling auswählen, der <Metall->mit 0,2 bis 3 Gew.% Titan legiert ist. DiesC ) die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit des Artikels (erhöht).
Man kann einen <> Rohling auswählen, der <Metall->mit 0,3 bis 3 Gew.% Kupfer legiert ist.
Dies die Korrosionsbeständigkeit und magnetischen Eigenschaften des metalls«erhöht».
Es ist zweckmäßig, den Rohling in einem Magnetfeld während der Bildung des magnetischen Gefüges abzukühlen.
dies gestattetes, das magnetische Gefüge zu verbessern und die magnetischen kennlinien magnetischer Strecken zu erhohen.
Es ist zweckmäßig, den hergestellten Artikel einer Tieftemperaturhärtung bei Minustemperaturen zu unterwerfen.
Dies. gestattetes, die Menge der magnetischen Kompoaje nentenund dadurch magnetischen Kennlinien der magnetischen Strecken zu vergrößern.
Zum besseren Verständnis des Erfindungagedankens sind nachstehend Ausführungsbeispiele des Verfahrens beschrieben.
Wenn der Metallartikel aus einem Metall besteht, das durch Alterung ein magnetisches Gefüge zu gewinnen und nach em Hochtemperaturhärtung es einzubüßen vermag, so genügt es, J;c einz vorgegebenen Strecken des Rohlings ortlichen Wärmebehandlung zu unterziehen. Die ur Bildung des magnetischen Gefüges bestimmten Strecken werden in einen Temperaturbereich von 450 bis 980°C erhitzt und bis zur Bildung des magnetischen Gefüges gehalten und anschließend~ abgekühlt, Die zur Bildung des unmagnetischen Gefüges bestimmten Strecken werden bis in einen temperaturbereich von 1000°C bis zum Schmelzpunkt des Metalls des Rohlings erhitzt, wobei dessen Ganzheit erhalten bleibt und danach mit einer Geschwindigkeit, die die Bildung des magnetischen Gefüges verhindert, abgekühlt.
Man kann den ganzen Artikel der Wärmebehandlung, die ihn magnetisch macht, und dann die vorgegebenen Strecken eince örtlichen Wärmebehandlung unterziehen und diese unmagnetisch machen, wobei die örtlich nicht behandelten Strecken magnetisch bleiben.
Wenn der Rohling aus einem unmagnetischen Metall besteht, das die angegebenen Eigenschaften aufweist, so ge -nügt es Strecken örtlich zu behandeln, denen magnetische Eigenschaften gegeben werden müssen, und es ergibt sich ein monolither Artikel mit magnetischen und unmagnetischen Strecken.
Eir, Metall, das durch Alterung ein magnetisches Gefüge zu einer gewinnen und nach Hochtemperaturhärtung es einzubüßen vermag, kann aufbereitet werden. Nachstehend sind Beispieleseiner chemischen Zusammensetzung angeführt. In die Zusammensetzung des Metalls können zusätzlich Bestandteile eingeführt werden, die dessen Korrosionsbeständigkeit, Koerzitivkraft, Sättigungsinduktion, Restmagnetismus, Permeabilität, spezifischen elektrischen Widerstand, Gefüge stabilität, mechanische Eigenschatten verbessern.
Beispiel 1 Zur Herstellung eines Metallartikels mit magnetischen und unmagnetischen Strecken wird ein Metall mit nachfolgender chemische Zusammensetzung in Gew.% erschmolzen: Kohlenstoff 0,45, Kobalt 39,5, Nickel 0,5, Chrom 11,8, Vanadium 0,39, Mangan 0,32, Silizium 0,20, Rest Eisen. Der Gußblock wird in einem Temperaturbereich von 1180 bis 8O0 eini es wird plastisches Warmumformung unterzogen, undvein 500 mm langer ungeteilter Rohling mit einem durchmesser von 60 mm hergestellt. Der Rohling wird auf 1050°C erhitzt, bis zur n Durchwärmung des ganz Metalls gehalten und abgekühlt. Zum zweitenmal wird der Rohling auf 6500C erhitzt und 1 Stunde lang bei dieser Temperatur gehalten. Dabei bildet sich das magnetische Gefüge im gesamten Volumen des Rohlings aus. Dann werden die zur Bildung des unmagnetischen Gefüges in dem zu behandelnden Rohling bestimmten Strecken <> auf 1200°C <örtlich>erhitzt und im Wasserstrom abgekühlt. Die örtlich behandelten Strecken gewinnen ein unmagnetisches Gefüge. Die magnetischen Eigenschaften der magnetischen Strecken sind wie folgt: Sättigungsinduktion Bs = 23 500 G, Koerzitivkraft lIc = 75 Oe, Restmagnetismus Br = 9 000 G. unmagnetischen Strecken besitzen eine Permeabilität , = 1,00.
Das im Beispiel 1 beschriebene Behandlungsverfahren bietet die Möglichkeit, einen Metallartikel mit magnetischen und unmagnetischen Strecken im Fall der Wärmebehandlung in folgenden temperaturbereichen herzustellen: Erhitzung bis in einen Temperaturbereich von 1050 bis 13500C, Halten bis zur /en Durchwärmung de s ganz Metalls und Abkühlung, nochmalige Erhitzung des Rohlings in einen Temperaturbereich von 450 bis 98000, Halten bei dieser Temperatur bis zur Bildung des magnetischen Gefüges, danach örtliche Erhitzung von vorgegebenen Strecken bis in einen temperaturbereich von 1000°C bis zum Schmelzpunkt, Abkühlung im Wasserstrom.
Beispiel 2 Zur Herstellung eines Metallartikels mit magnetischen und unmagnetischen Strecken wird ein ketallmit der gleichen ZusRmmen etzung wie im Beispiel 1 erschmolzen und der gleichen Behandlung unterzogen. Zur Erhöhung der Koerzitivder kraft wird Jedoch vor örtlichen Wärmebehandlung der Rohling auf 900°C erhitzt, zur Durchwärmung des. Rohlingsmetalls ueber den querschnitt bei dieser Temperatur gehalten und dann an der Luft abgekühlt. die magnetischen Eigenschaften der magnetischen Strecken sind wie folgt: Sättigungsinduktion B5 = 16 000 G, Koerzitivkraft Ho = 120 Oe, Restmagnetismus Br = 7 100 G. Die unmagnetischen Strecken besitzen eine die Permeabilität 1 = 1,00. Sie werden durch im Beispiel 1 beschriebene örtliche Behandlung erhalten.
Man kann den Rohling in einem Magnetfeld während der Bildung des magnetischen Gefüges abkühlen. magnetischen Kennlinien der magnetischen Strecken werden sich dann erhöhen.
Beispiel 3 Zur Herstellung eines Metallartikels mit magnetischen und unmagnetischen Strecken wird ein Metall mit der gleichen chemischen Zusammensetzung wie im Beispiel 1 erschmolzen.
Der Gußblock wird in einem Temperaturbereich von 1180 bis einer es wird 8500C plastischen Warmumformung ausgesetzt, undwein 120 mm langer ungeteilter Rohling mit einem Durchmesser von 12 mm hergestellt. Er wird auf 900°C erhitzt, zur Durchwärm-und des Luft ganz en Metalls bei dieser Temperatur gehalten und an der abgekühlt, wobei das magnetische Gefüge fixiert wird. Dann werden die unmagnetisch zu sein bestimmten Streliner cken örtlichen Hochfrequenzerwärmung auf 11750C unterzogen und im Wasserstrom abgekühlt. Wie die Prüfung ergab, gewinnen diese Strecken ein unmagnetisches Gefüge. Die örtlich nicht erhitzten Strecken des Rohlings werden in einem magnetischen Kraftfeld diSponiert, worauf sie folgende Eigenschaften aufweisen: Sättigungsinduktion Bs = 22 000 G, Korzitivkraft Hc = 105 Oe, Restmagnetismus Br = 8 500 G.
Beispiel 4 Zur Herstellung eines Metallartikels mit magnetischen und unmagnetischen Strecken wird ein Metall mit nachfolgender chemischen Zusammensetzung in Gew.% erschmolzen: Kohlenstoff 0,37, Silizium 0,6, Mangan 0,4, Chrom 17, Nickel 6,2, Titan 0,5, Rest Eisen. Der Gußblock wird in einem Temperaturbereich von 1180 bis 850°C einer plastischen Warmumformung ausgesetzt. Ein 500 mm langer ungeteilter Rohling mit einem Durchmesser von 12 mm wird hergestellt, auf 7000C erhitzt und 50 Stunden lang bei dieser Temperatur gehalten und anschließend an der Luft abgekühlt. Dabei bildet sich das magnetische Gefüge im gesamten Volumen des Metalls aus. Dann werden vorgegebene Strecken zur Bildung von unmagnetischen Strecken einer Hochfrequenzerwärmung auf 120000 ausgesetzt. Nach der Abkühlung im Wasserstrom gewinnen die örtlich behandelteriStrecken ein austenftisches unmagnetisches Gefüge. Die restlichen Strecken des Rohlings besitzen Eigenschaften eines weichmagnetischen Werkstoffs.
Das im Beispiel 4 beschriebene Verfahren bietet die Möglichkeit, einen Metallartikel mit magnetischen und unmagnetischen Strecken auch im Fall der Verwendung von einem Rohling, dessen Metall 0,5 bis 25 Gew.% Nickel, 9 bis 30 Gew.% Chrom, 0,5 bis 3 Gew.% Titan enthält, herzustellen wobei das Verhältnis der Elemente . die'Bildung des magnetischen Gefüges durch Alterung und des unmagnetischen Geeiner füges nach Hochtemperaturhärtung gewährleistet.
Beispiel 5 Zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit des Artikels wird ein Metall, das 0,19 Gew.% Kohlenstoff, 0,4 Gew.S Mangan, 0,65, Gew.% Silizium, 15,7 Gew.% Chrom, 6,3 Gew.% Nickel, 2,1 Gew.S Molybdän, 0,3 Gew.% Wolfram, Rest Eisen enthält, erschmolzen und der gleichen Behandlung wie im Beispiel 4 unterworfen.
Das im Beispiel 5 beschriebene Behandlungsverfahren bietet die Möglichkeit, einen Metallartikel mit magnetischen und unmagnetischen Strecken auch im Fall der Verwendung von einem Rohling au erhalten, dessen Metall mit 1,5 bis 10 Gew.% zumindest von einem der Elemente Molybdän-Wolfram legiert ist.
Die magnetischen Eigenschaften der magnetischen Strecken erhöhen sich, wenn der Rohling vor der örtlichen Behandlung unter OOC abgekühlt wird.
Beispiel 6 Diesez Beispiel unterscheidet sich vom Beispiel 5 dadurch, daß zwecks Erhöhung der magnetischen Kennlinien das Metall mit 0,8 Gew.% Aluminium legiert wird.
Das im Beispiel 6 beschriebene Behandlungsverfahren bietet die Möglichkeit, einen ungeteilten Metallartikel mit magnetischen und unmagnetischen Strecken auch im Fall der Verwendung von einem Rohling, dessen Metall mit 0,5 bis 3 Gew.% Aluminium legiert ist, herzustellen.
Beispiel 7 Zur Herstellung eines Metallartikels mit magnetischen und unmagnetischen Strecken wird ein ungeteilter Rohling genommen, der folgeende chemische Zusammensetzung in Gew.% hat: Kohlenstoff 0,37, Silizium 0,6, Mangan 0,4, Chrom 18, Nickel 8,3 Rest Eisen, und der gleichen Behandlung wie im Beispiel 4 unterzogen.
Das im Beispiel 7 beschriebene Behandlungsverfahren bietet die Möglichkeit, einen Metallartikel mit magnetischex und unmagnetischen Strecken auch im Fall der Verwendung von einem Rohling, dessen Metall mit etwa 1 Gew.% Kohlenstoff legiert ist, herzustellen.
Beispiel 8 Zur Herstellung eines Metallartikels mit magngtischen und unmagnetischen Strecken wird im HochSrequenzinduktionsofen ein Metall mit folgender chemischen Zusammensetzung in Gew.% erschmolzen: Kohlenstoff 0,65, Chrom 12,7, Kobalt 39, Vanadium 1,8, Mangan 0,2, Silizium 0,3, Kupfer 0,4, Rest Eisen. Der Gußblock wird in einem Temperaturbereich von 1180° bis 850°C einer plastischen Warmumformung ausgesetzt, und es wird ein 120 mm langer ungeteilter Rohling mit einem Durchmesser von 8 mm hergestellt. Der Rohling wird auf 118000 erhitzt, bis zum Temperaturausgleich über. den Querschnitt des Roh -links bei dieser Temperatur gehalten und im Wasserstrom abgekühlt. Durch diese Behandlung wird ein unmagnetischer Hochtemperaturzustand festgelegt, erforuerliche Korngröße und Menge an Sekundärphase im Metallgefüge vorgegeben, und die Kaltverfestigung infolge vorangehender plastischer Warmumformung aufgehoben. Diese Faktoren beeinflussent physikalisch-mechanische Eigenschaften des Metalls des Rohlings. Danach wird der Rohling auf 60000 erhitzt und 2 bis 20 Stunden lang gehalten, wobei das magnetische Gefüge im gesamten Volumen des Metall gebildet und der Rohling magnetisch wird.
das Dann wird Metall zwecks Erhöhung seiner Koerzitivkraft auf 90000 erhitzt, bis zur Durchwärmung des Rohlings über den Querschnitt gehalten und im Wasserstrom abgekühlt. Danach werden die vorgegebenen Strecken des Rohlings auf 12000C aer örtlich erhitzt und im Wasserstrom abgekühlt, wobei austenitische unmagnetische Hochtemperaturzustand fixiert wird.
Die Strecken des Rohlings, die der örtlichen Erhitzung nicht ausgesetst wurden, weisen nach der Magnetisierung Eigenschaften eines hartmagnetischen Werkstoffs auf.
Das im Beispiel 8 beschriebene Verfahren bietet die köglichkeit einen Metallartikel mit magnetischen und unmagnetischen Strecken auch im Fall der Verwenuung von einem Rohling, dessen Metall 9 bis 30 Gew.% Chrom-Vanadium, 0,3 bis 3 Gew.% Kupfer enthält, herzustellen.
Beispiel 9 Zur Herstellung eines Metallartikels mit magnetischen und unmagnetischen Strecken wird ein Metall, das 0,95 Gew.% Kohlenstoff, 12,7 Gew.% Chrom, 39 Gew.% Kobalt, 0,2 Gew.% Xangan, 0,3 Gew.% Silizium, Rest Eisen enthält, erschmolzen.
Der Gußblock wird in einem Temperaturbereich von 1180 bis eintr es wird 850°C plastischen Warmumformung ausgesetzt, und ein 120 mm langer ungeteilter Rohling mit einem Durchmesser von 8 mm hergestellt. Der Rohling wird atf 1180°C erhitzt, bis zum-Temperaturaußgleich über den Querschnitt des Rohlings gehalten und im Wasserstrom abgekühlt, wobei ein unmagnetischer Hochtemperaturzustand festgelegt wird. Ferner wird der Rohling auf 60000 erhitzt und 20 Stunden lang bei dieser Temperatur gehalten, wodurch der ganze Rohling magnetisch wird. Dann legt man beim Rohling ein magnetisches- Kraftfeld zur Magnetisierung an. Danach werden vorgegebene Strecken des Rohlihgs auf 120000 örtlich erhitzt, bis zur Durchwärmung der vorgegebenen Strecken gehalten und im Wasserstrom abgekühlt, wobei ein austenitischer unmagnetischer Hochtemperaturzustand dieser Strecken fixiert wird. Die Strecken, der die örtlichen Erhitzung nicht ausgesetzt wurden, weisen Eigenschaften eines hartmagnetischen Werkstoffs auf.
Beispiel 10 Zur Herstellung eines Metallartikels.mit magnetischen und unmagnetischen Strecken wird ein ungeteilter Rohling, der folgende chemische Zusammensetzung in Gew.% hat: Kohlenstoff 0,65-, Chrom 12,7, Kobalt 39,0, Mangan 0,2, Silizium 0,3 Rest Eisen, genommen und der gleichen Behandlung wie im Beispiel 8 unterzogen.
Beispiel 11 Zur Herstellung eines Metallartikels mit magnetischen und unmagnetischen Strecken wird ein ungeteilter Rohling, der folgende chemische Zusammensetzung in Gew. hat: Kohlenstoff 0,65, Chrom 12,7, Kobalt 39,0, Mangan 0,2, Silizium 0,3, Rest Eisen, genommen und der gleichen Behandlung wie im Beispiel 9 unterzogen.
Beispiel 12 Zur Herstellung eines Metallartikels mit magnetischen und unmagnetischen Strecken wird ein ungeteilter Rohling, der folgende chemische Zusammensetzung in Gew.% hat: Kohlenstoff 0,47, Mangan 0,4, Silizium 0,6, Kobalt 39,3, Vanadium 10, Rest Eisen, genommen und der gleichen Behandlung wie im Beispiel 9 unterzogen.
Beispiel 13 Zur Herstellung eines Metallartikels mit magnetischen und unmagnetischen Strecken wird im Bochfrequ enzindukti onsofen ein Metall mit folgender chemischen Zusammensetzung in Gew.% erschmolzen: Kohlenstoff 0,45, Mangan 1,6, Chrom 20,5, Nickel 45,2, Stickstoff 0,07, Rest Eisen. Der Gußblock wird in einem Temperaturbereich von 1100 bis 8000C einer plastischen Warmumformung ausgesetzt, und es wird ein 120 mm langer ungeteilter Rohling mit einem Durchmesser von 8 mm hergestellt. Der Rohling wird auf 7000C erhitzt und 100 Stunden lang bei dieser Temperatur gehalten.
Dadurch bildet sich im Rohlingsmetall ein magnetisches Gefüge aus, und der Rohling wird magnetisch. Dann werden vorgegebene Strecken des Rohlings auf 11500C örtlich erhitzt und im Wasserstrom abgekühlt, wobei ihr unmagnetischer Zustand fixiert wird. Die Strecken des Rohlings, die der örtlichen Erhitzung nicht ausgesetzt wurden, weisen Eigenschaften eines weicbiagnetischen Werkstoffs und folgende Kennlinien auf: Permeabilität in einem 2 Oe starken Magnet feld gleich 160 G, Permeabilität in einem 150 Oe starken Magnetfeld gleich 3 000 G.
Das im Beispiel 13 beschriebene Verfahren bietet die Möglichkeit, einen Metallartikel mit magnetischen und unmagnetischen Strecken auch im Fall der Verwendung von einem Rohling, dessen Metall 32 bis 75 Gew.% Nickel, etwa 0,5 Gew.S Stickstoff enthält, herzustellen.
Beispiel 14 die zum Unterschied vom Beispiel 13 werden vorgegebenen Strecken des Rohlings zwecks vollständigeren Lösens von Sekundärphasen in festen Lösung des Metalls vielfach örtlich erhitzt, was wiederum die physikalisch-mechanischen Eigenschaften der zu behandelnden Strecken des Rohlings beeinflußt.
Beispiel 15 Im Gegensatz zum Beispiel 13 werden vorgegebene Strecken des Rohlings bis zu deren Niederschmelzen örtlich erhitzt, wobei die Anordnung der Strecken derart gewählt wird, daß die Ganzheit des Rohlings erhalten bleibt. Durch Kristallisation der niedergeschmolzenen Strecken werden Gefüge mit unterschiedlichen physikalischmechanischen Eigenschaften gebildet.
Als dichte Wärmeenergiequelle zur örtlich Erhitzung kana Lichtbogens Elektronen. - und Laserstrahl Verwendung finden.
Beispiel 16 Zur Herstellung eines Metallertikels mit magnetischen und unmagnetischen Strecken wird ein Metall mit folgender chemischen zusammensetzung in Gew.% erschmolzen: Kohlenstoff 0,12, Mangan 1,6, chrom 17,9, Nickel 47,4, Rest Eisen. Der Gußblock wird in einem Temperaturbereich von 1100 bis 850°C einer plastischen Warmumformung ausgesetzt, und es wird ein 1200 mm langer ungeteilter Rohling mit einem Durchmesser von 8 mm hergestellt. Der Rohling wird auf 110000 erhitzt, bis zur Durchwärmung des metalls über den Querschnitt des Rohlings bei dieser Temperatur gehalten und ii Wasserstrom abgekühlt, wobei ein Hochtemperaturzustand (Korngröße, Kristallstruktur, Sekundärphasen, keine Kaltverfestigung infolge vorheriger plastischer Warmumformung) fixiert wird. Danach wird der Rohling auf 700°C erhitzt, 1 000 Stunden lang bei dieser Temperatur gehalten und an der Luft abgekühlt. Dadurch wird der Rohling magnetisch.
einer Dann werden vorgegebene Strecken des Rohlings örtlicher Hochfrequenzerwärmung auf 1200°C ausgesetzt, bis zur Durchwärmung der vorgegebenen Strecken gehalten und im Wasserstrom abgekühlt, wobei ihr unmagnetischer Hochtemperatur dir zustand fixiert wird. Die Strecken des Rohlings, die ärtlicher Erhitzung nicht ausgesetst wurden, weisen Eigenschaften eines weichmagnetischen Metalls auf.
Beispiel 17 Zur Herstellung eines Metallartikels mit magnetischen und unmagnetischen Strecken wird ein Rohling, der folgende chemische Zusammensetzung in Gew.% hat: Kohlenstoff 0,13, Mangan 1,6, Chrom 17,8, Nickel 57,3, Kupfer 0,3 Rest Eisen, genommen und der gleichen Behandlung wie im Beispiel 16 unterzogen.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E

1. Herstellungsverfahren für Metallartikel mit magnetischen und unmagnetischen Strecken unter wärmebehandlung des Metallrohlings d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Ganzrohling aus einem Metall, das durch Alterung ein magnetisches Getüge zu erhalten und nach Hochtemperaturhärtung es einzubüßen vermag, gewählt und die zur Bildung des magnetischen Gefüges bestimmten Strecken bis in einen Temperatur-Dereich von 450 bis 9800C erhitzt, bis zur Bildung des magnetischen Gefüges gehalten und abgekühlt, während die zur Bildung des unmagnetischen Gefüges bestimmten Strecken bis in einen Temperaturbereich von 1000°C bis auf den Schmelzpunkt des Metalls des Rohlings erhitzt, wobei dessen Ganzheit erhalten bleibt, und mit einer Geschwindigkeit abgekühlt wird , die die Bildung des magnetischen Gefüges unterbindet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die zur Bildung des magnetischen Gefüges bestimmte Strecke zunächst bis auf einen Temperaturbereich von 1050 bis i3500C erhitzt, bis zum Temperaturausgleich über ihren Querschnitt gehalten und anschließend abgekühlt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t . daß die zur Bildung des magnetischen Gefüges bestimmte Strecke zusätzlich i einen Temperaturbereich von 850 bis 9500C erhitzt, bis zum Temperaturausgleich ihre; Querschnitt gehalten und anschließend abgekühlt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -K e n n z e i c h n e t, daß ein <> Rohling genommen wird, de <Metall>nicht mehr als 1 Gew.% Kohlenstoff, 0,5 bis 25 bzw. 20 bis 60 Gew.% zumindest von einem der Metalle Nickel-Kobalt, 9 bis 30 Gew.% zumindest von einem der Metalle Chrom-Vanadium und als Rest Eisen enthält.

.5. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß ein Rohling genommen wird, de <Metall> 32 bis 75 Gew.% Nickel enthält.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein<> Rohling genommen wird, de <Metall>1,5 bis 10 Gew.% zumindest von einem der Elemente Molybdän-Wolfram enthält.

7. Verfahren nach Anspruch 4 odar 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Rohling genommen wird, de <Metall->0,7 bis 10 Gew.% Aluminium enthält,

8. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein <> Rohling genommen wird, de <Metall->0,03 bis 0,5 Gew.O St ickstoff enthält.

9. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Rohling genommen wird, de <Metall->0,2 bis 3 Gew.% Titan enthält.

10. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein <> Hohling genommen wird de <Metall->0,3 bis 3 Gew.% Kupfer enthält.

11. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Rohling in einem Magnetfeld während der Bildung des magnetischen Gefüges abgekühlt wird.

12. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4 und 6 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e. t , daß der hergestellte Artikel einer Tieftemperaturhärtung bei Minustemperaturen ausgesetst wird.