DE2322132C3 - Process for the production of spheroidal graphite cast iron - Google Patents

Process for the production of spheroidal graphite cast iron

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DE2322132C3
DE2322132C3 DE19732322132 DE2322132A DE2322132C3 DE 2322132 C3 DE2322132 C3 DE 2322132C3 DE 19732322132 DE19732322132 DE 19732322132 DE 2322132 A DE2322132 A DE 2322132A DE 2322132 C3 DE2322132 C3 DE 2322132C3
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Tsukasa Okaya Nagano Fukumura
Kenichi Urawa Saitama Hanai
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    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/10Making spheroidal graphite cast-iron

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Description

1515th

2020th

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hochzugfestem Kugelgraphit-Gußeisen durch Wärmebehandlung in Form des Abschreckens aus der Austenitisiertemperatur und nachfolgendem Anlassen oder in Gestalt einer isothermischen Umwandlung.The invention relates to a method of manufacture of high tensile strength nodular cast iron by heat treatment in the form of quenching from the Austenitizing temperature and subsequent tempering or in the form of an isothermal transformation.

In der Regel werden als Werkstoffe hoher Zugfestigkeit hauptsächlich SpezialStähle verwendet. Diese Spezialstähle enthalten jedoch keinen ausgeschiedenen Graphit und können somit weder Öl festhallen noch besitzen sie eine Eigengleitfähigkeit, so daß ihre Verwendbarkeit bei hohen Geschwindigkeiten und unter hoher Belastung begrenzt ist. Ein weiterer Nachteil solcher SpezialStähle besteht darin, daß bei ihrer Verwendung als Maschinenbauteile wegen ihrer niedrigen Dämpfungsfähigkeit der Frage einer Schwingungsabsorption Beachtung geschenkt werden muß.As a rule, mainly special steels are used as materials with high tensile strength. These special steels however, do not contain any precipitated graphite and can therefore neither stick nor oil they have an intrinsic sliding property, so that their usability at high speeds and under high load is limited. Another disadvantage of such special steels is that when they are used as machine components because of their low damping ability of the question of vibration absorption Attention needs to be paid.

Gußeisen ist solchen SpezialStählen in der Regel in der Verschleißfestigkeit und Dämpfungsfähigkoit überlegen. Selbst Kugelgraphit-Gußeisen, das üblichen Gußeisensorten in der Festigkeit und Zähigkeit überlegen ist, besitzt nur eine Zugfestigkeit von 70 bis 90 kg/mm2. Zugfestigkeitswerte über 100 kg/mm2 lassen sich selbst nach dem Aufschmelzen des Ausgangsmaterials, nach einer Graphitierungsbehandlung, nach dem Abschrecken und Anlassen nur höchst selten erreichen.Cast iron is usually superior to such special steels in terms of wear resistance and damping capacity. Even spheroidal graphite cast iron, which is superior to conventional types of cast iron in terms of strength and toughness, only has a tensile strength of 70 to 90 kg / mm 2 . Tensile strength values of more than 100 kg / mm 2 can only very rarely be achieved even after the starting material has been melted, after a graphitization treatment, after quenching and tempering.

Somit ist es bei Verwendung von Gußeisen anstelle von Stahl unvermeidlich, die Wandstärke (des jeweiligen Teils) zu erhöhen, was zu einer Erhöhung des Gewichts und der Größe des betreffenden Maschinenbauteils führt. Besonders schwerwiegend ist, daß sich aus Gußeisen keine le'chten Profilgießlinge herstellen lassen.Thus, when using cast iron instead of steel, it is inevitable that the wall thickness (of the respective Part), which leads to an increase in the weight and size of the machine component concerned leads. It is particularly serious that no light profile castings can be made from cast iron permit.

Aus »The Foundry«, May 1949, S. 112/115 und 218/230 ist die Warmverformbarkeit von Gußeisen mit Kugelgraphit bekannt. Diese Druckschrift sagt jedoch nichts über Zugfestigkeitswerte bei verschiedenen Walzgraden.From "The Foundry", May 1949, pp. 112/115 and 218/230 is the hot formability of cast iron known with spheroidal graphite. However, this reference says nothing about tensile strength values at various Rolling degrees.

Aus der VDI-Zeitschrift, Bd. 93, Nr. 3, 21 Jan. 1951, S. 54 ist ferner bekannt, daß Gußeisen mit Kugelgraphit allen bei Stählen und bei Grauguß üblichen Wärmebehandlungsverfahren unterzogen werden kann. Allerdings wird auch darauf hingewiesen, daß einem Gußeisentyp durch kurzzeitiges Glühen plastische Eigenschaften verliehen werden können, die durch Glühen um 7200C unter Verminderung der FestigkeitFrom the VDI-Zeitschrift, Vol. 93, No. 3, Jan. 21, 1951, p. 54 it is also known that spheroidal graphite cast iron can be subjected to all heat treatment processes customary for steels and gray cast iron. However, it is also pointed out that a type of cast iron can be given plastic properties by annealing for a short time, which by annealing at 720 ° C. with a reduction in strength

noch gesteigert werden können.can still be increased.

Aus der US-PS 20 87 765 ist es bekannt, Gußeisen, das vor der Behandlung spröde ist, einer Glühfrischbehandlung zu unterwerfen. Zu diesem Zweck wird das Gußeisen zur Ausscheidung von Kohle einer Wärmebehandlung (Anlaßbehandlung) unterworfen. Sie erfordert längere Zeit und erfolgt an weißem Gußeisen, das in einem übereutektoiden Zustand vorliegt und eine extrem untereutektische Masse darstellt In ihm ist der Kohlenstoff in Form von Fe3C abgeschieden. Die Behandlung stellt eine spezielle Wärmebehandlung bei einer Temperatur von etwa 820 bis 840uC für längere Zeit dar, worauf schrittweise auf 650°C abgekühlt und schließlich nach Erreichen der Temperatur von 650' C rasch abgekühlt wird.From US-PS 20 87 765 it is known to subject cast iron, which is brittle before the treatment, to a hot annealing treatment. For this purpose, the cast iron is subjected to a heat treatment (tempering treatment) in order to precipitate coal. It takes a long time and takes place on white cast iron, which is in a hypereutectoid state and has an extremely hypoeutectic mass. The carbon is deposited in it in the form of Fe 3 C. The treatment is a special heat treatment at a temperature of around 820 to 840 [deg. ] C. for a longer period of time, followed by gradual cooling to 650 [deg.] C. and finally, after the temperature of 650 [deg.] C. is reached, rapid cooling.

Aus der Zeitschrift »Gießerei-Praxis«, Nr. 9/1971 (10. Mai), S. 157/169, ist bekannt, daß Niob in Gußeisen zulegiert sein kann. Der Niobzusatz verbessert bei Kugelgraphitgußeisen oder üblichem Gußeisen beispielsweise die Verschleißfestigkeit, wenn das jeweilige Gußeisen keiner thermischen Verformungsbehandlung unterworfen wird.From the magazine "Gießerei-Praxis", No. 9/1971 (May 10), p. 157/169, it is known that niobium in cast iron can be alloyed. The addition of niobium improves in spheroidal graphite cast iron or conventional cast iron for example the wear resistance if the cast iron in question does not undergo any thermal deformation treatment is subjected.

Durch Abschrecken von Kugelgraphit-Gußeisen aus der Austenitisiertemperatur erzielte Effekte sind schließlich in Iron & Steel, Dez. 1959, S. 559/560 beschrieben. Effects achieved by quenching nodular cast iron from the austenitizing temperature are finally described in Iron & Steel, Dec. 1959, pp. 559/560.

Angesichts dieses Standes der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kugelgraphit-Gußeisen einer mit der Zugfestigkeit von SpezialStählen vergleichbaren und der Zugfestigkeit von üblichem gewalztem Gußeisen oder wärmebehandelten Spezialgußeisen überlegenen Zugfestigkeit herzustellen, wobei wobei in dem erhaltenen Kugclgraphit-Gußeisen die dem Gußeisen als solchem innewohnenden Eigenschaften, wie hohe Verschleißfestigkeit und Dämpfungsiahigkeit, erhalten bleiben.In view of this state of the art, the invention lay the underlying task of a spheroidal graphite cast iron with the tensile strength of special steels comparable and the tensile strength of conventional rolled cast iron or heat-treated special cast iron produce superior tensile strength, wherein in the resulting spheroidal graphite cast iron the inherent properties of cast iron as such, such as high wear resistance and damping ability, remain.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von hoch zugfestem Kugelgraphit-Gußeisen durch Wärmebehandlung in Form des Abschrekkens aus der Austenitisiertemperatur und nachfolgendem Anlassen oder in Gestalt einer isothermischen Umwandlung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Kugelgraphit-Gußeisen vor der Wärmebehandlung einer Warmformgebung mit einem Verformungsgra.d von 30 bis 80 % unterwirft.The subject of the invention is thus a process for the production of high tensile strength spheroidal graphite cast iron by heat treatment in the form of quenching from the austenitizing temperature and the following Tempering or in the form of an isothermal transformation, which is characterized in that one the spheroidal graphite cast iron before the heat treatment of a hot forming with a deformation coefficient Subjects from 30 to 80%.

Der Grund für die Begrenzung des Verformungsgrades bei der Warmformgebung von Kugelgraphit-Gußeisen auf 30 bis 80% ist darin zu suchen, daß der wechselseitig abhängige Einfluß von Warmformgebung und anschließender Wärmebehandlung bei einem Verformungsgrad von unter 30% nicht voll zur Geltung kommt und daß die Bearbeitbarkeit bei einem Verformungsgrad von über 80% schlechter wird. Wie aus den später folgenden Beispielen hervorgeht, läßt sich ein Gußeisen einer Zugfestigkeit von 170 bis 190 kg/ mm2 gewinnen, wenn man den Werkstoff nach der Warmformgebung von einer Temperatur oberhalb des A!-Haltepunkts abschreckt und anschließend anläßt. Falls eine gewisse Zähigkeit erforderlich ist, läßt sich ein Gußeisen einer Zugfestigkeitvon 160 bis 170 kg/ mm2 und geeigneter Zähigkeit herstellen, wenn man den Werkstoff nach der Warmformgebung einer isothermen Wärmebehandlung unterwirft.The reason for the limitation of the degree of deformation in the hot forming of spheroidal graphite cast iron to 30 to 80% is to be found in the fact that the mutually dependent influence of hot forming and subsequent heat treatment does not fully come into play at a degree of deformation of less than 30% and that the machinability becomes worse at a degree of deformation of over 80%. As can be seen from the examples below, a cast iron with a tensile strength of 170 to 190 kg / mm 2 can be obtained if the material is quenched from a temperature above the A! Holding point after hot forming and then tempered. If a certain toughness is required, a cast iron having a tensile strength of 160 to 170 kg / mm 2 and suitable toughness can be produced by subjecting the material to an isothermal heat treatment after hot working.

Erfindungsgemäß läßt sich ein unter Berücksichtigung der Eigenschaften von üblichem Gußeisen überraschenderweise hoch zugfestes Gußeisen herstellen. Die Vorteile der erfindungsgemäß durchgeführten Maßnahmen liegen insbesondere darin, daß sich ausAccording to the invention, taking into account the properties of conventional cast iron, surprisingly one can be achieved Manufacture high tensile strength cast iron. The advantages of carried out according to the invention Measures are in particular that from

einem solchen Gußeisen relativ leichtgewichtige korn- Mangansuch a cast iron relatively lightweight grain manganese

pakte Maschinenteile hoher mechanischer Festigkeit Phosphorcompact machine parts with high mechanical strength phosphorus

herstellen lassen. Schwefelcan be produced. sulfur

Leichtprofile lassen sich anerkannermaßen nur sehr Rest EisenIt is recognized that light profiles can only be very remainder of iron

schwierig gießen. Selbst wenn man durch Gießen ein Leichtprofil hergestellt hat, bedarf es kostspieliger Maßnahmen (die manchmal mehr als die Hälfte der Gestehungskosten ausmachen), um die Oberfläche zu bearbeiten. Wenn beispielsweise ein 1 bis 3 mm starkes Blech gewünscht wird, läßt sich erfindungsgemäß das Gußeisen bis nahe an die gewünschte Stärke warmverformen, wodurch die Bearbeitungszugabe auf das Äußerste (0,05 bis 0,20 mm) vermindert wird. Auf diese Weise lassen sich die Gestehungskosten im Vergleich zur Verwendung üblichen Gußeisens stark senken. Wenn in der Gußeisenschmelze Niob und/oder Tantal enthalten ist (sind), nimmt die Verschleißfestigkeit bei abnehmender Haltbarkeit zu, wobei folglich die Bearbeitbarkeit verbessert wird.difficult to pour. Even if a lightweight profile has been produced by casting, it is more expensive Measures (which sometimes make up more than half of the prime cost) to surface to edit. If, for example, a 1 to 3 mm thick sheet is desired, this can be done according to the invention Hot-work cast iron to near the desired thickness, reducing the machining allowance to the Outermost (0.05 to 0.20 mm) is reduced. In this way the prime costs can be compared sharply lower than normal cast iron. If niobium and / or tantalum in the cast iron melt is (are) contained, the wear resistance increases with decreasing durability, and consequently the machinability is improved.

Bei einem vorzugsweise gewählten Gehalt von 0,05 bis 2,5 % Niob und/oder Tantal sind in der gesamten Grundmasse unabhängig von Korngrenzen sehr kleine und harte kugelige Carbide und Nitride dieser Elemente (Kugeldurchmesser 1 bis 5 μ,ίτι) in einer Konzentration von über 100/mm2 in ausgeschiedener Form verteilt. Wenn der Werkstoff als gleitendes Teil eingesetzt wird, wird folglich der Kontaktflächendruck gleichmäßig verteilt, wobei sich ein geeigneter Trageffekt einstellt. Wenn das Material vorher abgekühlt wird, gehen die genannten Carbide nicht genügend in dem Austenit in Lösung, wobei die Härtbarkeit abnimmt und selbst ein dünnes Blech keinen Überkühlungsefiekt zeigt und ohne Schwierigkeiten bearbeitet werden kann. Wenn beispielsweise ein niobhaltiges Kugelgraphit-Gußeisen gewalzt, dann auf eine Temperatur von 930"C erhitzt und 30 min lang bei dieser Temperatur gehalten sowie schließlich abgekühlt wird, kommt es zu keiner Martensitausscheidung in der Grundmasse, so daß sich diese luicht bearbeiten läßt. Wenn jedoch das Niob fehlt, zeigt ein Teil mit einer Wandstärke von unter 3,2 mm einen Härtungseffekt und erhält bein natürlichen Abkühlen eine hohe Härte, so daß er zu einer spanabhebenden Bearbeitung angelassen bzw. geglüht werden muß.With a preferably selected content of 0.05 to 2.5% niobium and / or tantalum, regardless of grain boundaries, very small and hard spherical carbides and nitrides of these elements (spherical diameter 1 to 5 μ, ίτι) in a concentration of distributed over 100 / mm 2 in excreted form. If the material is used as a sliding part, the contact surface pressure is consequently evenly distributed, with a suitable bearing effect being established. If the material is cooled beforehand, the carbides mentioned do not dissolve sufficiently in the austenite, with the result that the hardenability decreases and even a thin sheet does not show any overcooling efiect and can be machined without difficulty. If, for example, a niobium-containing spheroidal graphite cast iron is rolled, then heated to a temperature of 930 "C and held at this temperature for 30 minutes and finally cooled, there is no martensite precipitation in the base material, so that it can be worked with light if the niobium is missing, a part with a wall thickness of less than 3.2 mm shows a hardening effect and when it cools down naturally becomes very hard, so that it has to be tempered or annealed for machining.

Niob- und/oder Tantalgehalte von unter 0,05% reichen nicht aus, um über 100/mm2 kugelige Niob- und/oder Tantal-Carbide und -Nitride zu bilden. Niob- und/oder Tantalgehalte über 2,5% sind aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten nicht mehr tragbar, da diese Elemente kostspielig sind. Ihr Gehalt sollte somit bei möglichst guter Verschleißfestigkeit des späteren Werkstoffs so gering wie möglich gehalten werden. Die kugeligen Carbide und Nitride von Niob und/oder Tantal sind als solche ziemlich gleichmäßig und in der Grundmasse einheitlich und in sehr kleiner Form verteilt. Folglich ist der Einfluß der kugeligen Carbid- und Nitridausscheidungen auf die Verschleißfestigkeit nicht merklich anders, wenn nur das eine bzw. wenn beide Elemente zugesetzt werden.Niobium and / or tantalum contents of less than 0.05% are not sufficient to form spherical niobium and / or tantalum carbides and nitrides above 100 / mm 2. Niobium and / or tantalum contents above 2.5% are no longer acceptable from an economic point of view, since these elements are expensive. Their content should therefore be kept as low as possible with the best possible wear resistance of the later material. The spherical carbides and nitrides of niobium and / or tantalum are, as such, fairly uniform and distributed uniformly in the matrix and in a very small form. Consequently, the influence of the spherical carbide and nitride precipitates on the wear resistance is not noticeably different if only one or if both elements are added.

Die folgenden Beispiele sollen das Verfahren gemäß der Erfindung näher veranschaulichen.The following examples are intended to illustrate the process according to the invention in more detail.

Beispiel.1Example 1

Ein Kugelgraphit enthaltendes Gußeisen der Zusammensetzung: A cast iron containing spheroidal graphite of the composition:

0,29% 0,10% 0,012%0.29% 0.10% 0.012%

wurde in üblicher bekannter Weise in eine Platte einer Dicke von 20 mm, einer Breite von 100 mm und einer Länge von 600 mm überführt, worauf die erhaltene Platte auf eine Dicke von 15 mm, eine Breite von 60 mm und eine Länge von 500 mm oberflächenbearbeitet wurde. Nach einstündigem Vorerhitzen auf eine Temperatur von 1050üC wurde der Prüfling sofort warmgewalzt, wobei seine Dicke auf 10,5 mm (Verformungsgrad 30%), 7,5 mm (Verformungsgrad 50%), 4,5 mm (Verformungsgrad 70%) bzw. 3,0 mm (Verformungsgrad 80%) reduziert wurde. Nach dem Warmwalzen wurden Prüflinge einer Dicke von 2,0 mm, einer Breite von 20 mm und einer Länge von 180 mm (bei jeder Verformung) durch spanabhebende Bearbettung hergestellt, in einem Salzbad auf eine Temperatur von 8900C bzw. 8500C erhitzt, eine Stunde lang bei der jeweiligen Temperatur gehalten, dann mit Öl abgeschreckt und schließlich 30 min lang bei einer Temperatur von 3000C angelassen. Hierauf wurden die Zugfestigkeitswerte der einzelnen Prüflinge gemessen. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I zusammengestellt:was converted in a conventional manner into a plate having a thickness of 20 mm, a width of 100 mm and a length of 600 mm, whereupon the obtained plate was surface-machined to a thickness of 15 mm, a width of 60 mm and a length of 500 mm became. After one hour of pre-heating to a temperature of 1050 C ü of the sample was immediately hot rolled, its thickness to 10.5 mm (degree of deformation 30%), 7.5 mm (degree of deformation 50%), 4.5 mm (degree of deformation 70%) or 3.0 mm (degree of deformation 80%) has been reduced. After hot rolling, specimens were mm a thickness of 2.0 mm a width of 20 and a length of 180 mm (in each deformation) produced by machining Bearbettung heated in a salt bath to a temperature of 890 0 C and 850 0 C. held for one hour at the respective temperature, then quenched with oil, and finally 30 min annealed at a temperature of 300 0 C long. The tensile strength values of the individual test specimens were then measured. The results obtained are summarized in the following table I:

Tabelle ITable I. AustenitisierungstemperaturAustenitizing temperature 850C850C VerformungsDeformation 890 C890 C 152,4 kg/mm2 152.4 kg / mm 2 grad (%)Degree (%) 175,2 kg/mm2 175.2 kg / mm 2 153,2 kg/mm2 153.2 kg / mm 2 35 8035 80 161,0 kg/mm2 161.0 kg / mm 2 137,5 kg/mm2 137.5 kg / mm 2 7070 143,1 kg/mm2 143.1 kg / mm 2 120,7 kg/mm2 120.7 kg / mm 2 6060 125,6 kg/mm2 125.6 kg / mm 2 116,0 kg/mm2 116.0 kg / mm 2 5050 123,5 kg/mm2 123.5 kg / mm 2 109,0 kg/mm2 109.0 kg / mm 2 3030th 121,2 kg/mm2 121.2 kg / mm 2 40 040 0

Bemerkung:Comment:

Die in der Tabelle angegebenen Werte stellen Mittelwerte für die Zugfestigkeit aus zwei Messungen in einer zur WaIzrichtung parallelen Richtung dar.The values given in the table represent mean values for the tensile strength from two measurements in one direction to the rolling direction parallel direction.

VergleichsbeispielComparative example

Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß die Prüflinge lediglich warmgewalztjedoch nicht abgeschreckt und angelassen wurden. Auch mit diesen Prüflingen wurden Zugfestigkeitsmessungen in einer zur Walzrichtung parallelen Richtung durchgeführt. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II zusammengestellt:Example 1 was repeated with the exception that the test specimens were merely hot-rolled, however not quenched and left on. Tensile strength measurements in carried out a direction parallel to the rolling direction. The results obtained are in compiled in Table II below:

Tabelle IITable II

Verformungsgrad (%)
0 30 50
Degree of deformation (%)
0 30 50

6060

7070

8080

76,0 80,1 84,5 92,3 101,0 100,076.0 80.1 84.5 92.3 101.0 100.0

Kohlenstoff
Silicium
carbon
Silicon

3,70%
2,64%
3.70%
2.64%

Zugfestigkeit (kg/mm2)Tensile strength (kg / mm 2 )

Bemerkung:Comment:

Die in Tabelle II enthaltenen Ergebnisse sind die Mittelwerte aus zwei Messungen.The results contained in Table II are the mean values from two measurements.

Wie aus den Tabellen I und II klar und deutlich sammengestellt: hervorgeht, ist eine hohe Zugfestigkeit nicht erreichbar, wenn lediglich eine Warmformgebung erfolgte Tabelle III As can be clearly seen from Tables I and II, a high tensile strength cannot be achieved if only a hot forming was carried out, Table III

oder wenn lediglich abgeschreckt und angelassen wird. Die hohe Zugfestigkeit läßt sich in der Tat nur dann erreichen, wenn beide Maßnahmen miteinander kombiniert werden.or if it is simply quenched and tempered. The high tensile strength can in fact only be achieved can be achieved if both measures are combined.

Beispiel 2
Ein Kugelgraphit enthaltendes Gußeisen d=r Zu-Verformungs-Austenitisierungstemperatur
Example 2
A cast iron containing spheroidal graphite d = r deformation-austenitizing temperature

grad (%) 930 Cdegree (%) 930 C

850X850X

55 169,5 kg/mm2 55 169.5 kg / mm 2

172,3 kg/mm2 172.3 kg / mm 2

sammenüetzung:composition: 3,38%3.38% Kohlenstoffcarbon 3,47%3.47% SiliciumSilicon 0,41 %0.41% Manganmanganese 0,08%0.08% Phosphorphosphorus 0,011°/0.011 ° / Schwefelsulfur 0,14%0.14% Chromchrome 0,32%0.32% Niobniobium Rest EisenRemainder iron

wurde in üblicher bekannter Weise in eine Platte einer Dicke von 10 mm, einer Breite von 100 mm und einer Länge von 600 mm überführt. Die erhaltene Platte wurde dann durch Oberflächenbearbeitung in eine 6,0 mm dicke, 85 mm breite und 500 mm lange Platte überführt. Nach einstündigem Vorerhitzen auf 10000C wurde der Prüfling sofort warmgewalzt, wobei die Dicke auf 4,55 mm (Verformungsgrad 24 Vo), 3,5 mm (Verformungsgrad 42 %) bzw. 2,7 mm (Verformungsgrad 55%) reduziert wurde. Durch spanabhebende Bearbeitung wurden Prüflinge einer Dicke von 2$ mm, einer Breite von 20 mm und einer Länge von 180 tnm hergestellt, worauf diese 30 min lang bei Austenitisierungstemperaturen von 930°C bzw. 850°C gehalten, dann in einem Salzbad von 2800C abgeschreckt und eine Stunde lang darin belassen und schließlich in Luft abgekühlt wurden (sogenannte isothermische Wärmebehandlung). Hierauf wurde bei jedem Prüfling zweimal die Zugfestigkeit in einer zur Walzrichtung parallelen Richtung gemessen. Die Mittelwerte dieser Messungen sind in der folgenden Tabelle III zuwas converted in a conventional manner into a plate with a thickness of 10 mm, a width of 100 mm and a length of 600 mm. The plate obtained was then converted into a 6.0 mm thick, 85 mm wide and 500 mm long plate by surface treatment. After one hour of pre-heating to 1000 0 C, the sample was immediately hot rolled, whereby the thickness to 4.55 mm (reduction ratio Vo 24), 3.5 mm (degree of deformation 42%) or 2.7 mm (degree of deformation 55%) was reduced. By machining samples were mm a thickness of 2 $, mm a width of 20 and a length of 180 prepared tnm, whereupon held at austenitising temperatures of 930 ° C or 850 ° C, this 30 minutes, then in a salt bath of 280 0 C quenched and left for one hour and finally cooled in air (so-called isothermal heat treatment). The tensile strength of each test piece was then measured twice in a direction parallel to the rolling direction. The mean values of these measurements are given in Table III below

1515th

2020th

2525th

3030th

35 Wie aus der Tabelle II hervorgeht, weist ein erfindungsgemäß behandeltes Gußeisen eine hohe Zugfestigkeit, vergleichbar der Zugfestigkeit von SpezialStählen, auf. 35 As is evident from Table II, has a treated cast iron according to the invention a high tensile strength, comparable to the tensile strength of special steels, on.

Erfindungsgemäß hergestelltes Kugelgraphit-Gußeisen weist also eine bessere Verschleißfestigkeit auf als Stähle und übliche Gußeisensorten, und die Verschleißfestigkeit zeigt weder parallel noch senkrecht zur Walzrichtung eine Anisotropie.Nodular cast iron produced according to the invention therefore has better wear resistance than steels and common types of cast iron, and the wear resistance shows neither parallel nor perpendicular to Rolling direction an anisotropy.

Erfindungsgemäß bearbeitete Kugelgraphit-Gußeisen mit hoher Zugfestigkeit können hinsichtlich ihrer Zugfestigkeit also stark verbessert werden, wenn die Niob und/oder Tantal enthaltenden Gußeisensorten üblicher Zusammensetzung vor der Wärmebehandlung einer Warmformgebung mit einem Verformungsgrad von 30 bis 80 % unterworfen werden.According to the invention processed spheroidal graphite cast iron with high tensile strength can with regard to their Tensile strength can therefore be greatly improved if the types of cast iron containing niobium and / or tantalum usual composition before the heat treatment of a hot forming with a degree of deformation subject to from 30 to 80%.

Diese erhöhte Zugfestigkeit ist weit größer als lediglich durch Warmformgebung oder Wärmebehandlung. Ein solches hinsichtlich seiner Zugfestigkeit weiter verbessertes Gußeisen kann Eigenschaften erhalten, die mit den Eigenschaften von SpezialStählen vergleichbar sind. Darüber hinaus sind aber sämtliche hervorragenden Eigenschaften von Gußeisen, wie Ölrückhaltevermögen, Verschleißfestigkeit und hohe Dämpfungsfahigkeit, erhalten geblieben.This increased tensile strength is far greater than merely by hot forming or heat treatment. Such a further in terms of its tensile strength improved cast iron can have properties comparable to those of special steels are. In addition, all the excellent properties of cast iron, such as oil retention capacity, Wear resistance and high damping ability have been retained.

Erfindungsgemäß hergestelltes Kugelgraphit-Gußeisen kann somit auf bisher für Gußeisen nicht zugänglichen Anwendungsgebieten zum Einsatz gelangen. So können beispielsweise Industrieanlagen, Bauteile und Maschinenteile unter Kostensenkung aus erfindungsgemäß hergestelltem Gußeisen mit wesentlich geringerem Gewicht hergestellt werden.Spheroidal graphite cast iron produced according to the invention can thus be on previously inaccessible for cast iron Areas of application are used. For example, industrial plants, components and machine parts made of cast iron made in accordance with the present invention with lower cost can be manufactured with a lower weight.

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung von hochzugfestem Kugelgraphit-Gußeisen durch Wärmebehandlung in Form des Abschrec':3ns aus der Austenitisiertemperatur und nachfolgendem Anlassen oder in Gestalt einer isothermischen Umwandlung, dadurch gekennzeichnet, daß man das Kugelgraphit-Gußeisen vor der Wärmebehandlung einer Warmformgebung mit einem Verformungsgrad von 30 bis 80% unterwirft1. Process for the production of high tensile strength Nodular cast iron by heat treatment in the form of cutting: 3ns from the austenitizing temperature and subsequent tempering or in the form of an isothermal conversion, thereby characterized in that the spheroidal graphite cast iron before the heat treatment of a Subjected to hot forming with a degree of deformation of 30 to 80% 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Kugelgraphit-Gußeisen verwendet, das Carbide und Nitride von Niob und/ oder Tantal entsprechend einem Anteil von Niob und/oder Tantal von 0,05 bis 2,5 Gewichtsprozent, bezogen auf das gesamte Ausgangsmaterial, enthält.2. The method according to claim 1, characterized in that a spheroidal graphite cast iron is used, the carbides and nitrides of niobium and / or tantalum corresponding to a proportion of niobium and / or tantalum from 0.05 to 2.5 percent by weight, based on the total starting material. IOIO
DE19732322132 1973-05-02 1973-05-02 Process for the production of spheroidal graphite cast iron Expired DE2322132C3 (en)

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