DE2522545C3

DE2522545C3 - Stahl, für Drahtkord

Info

Publication number: DE2522545C3
Application number: DE19752522545
Authority: DE
Inventors: Michail P. Belorezk Chlestkin; Viktor A. Belorezk Golomasov; Vitalij K. Belorezk Lichov; Kurat M. Swerdlowsk Petrov; Alksej I. Saveliev; Leonid P. Scharkov
Original assignee: Beloreckij Metallurgiceskij Kombinat Imeni Mj Kalinina Beloreck Su; URAL'SKIJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ INSTITUT CERNYCH METALLOV SVERDLOVSK SU
Current assignee: Beloreckij Metallurgiceskij Kombinat Imeni Mj Kalinina Beloreck Su; URAL'SKIJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ INSTITUT CERNYCH METALLOV SVERDLOVSK SU
Priority date: 1975-05-21
Filing date: 1975-05-21
Publication date: 1981-07-23
Also published as: DE2522545B2; DE2522545A1

Description

0,65 bis 0,85% Kohlenstoff,
0,2 bis 0,37% Silicium,
0,3 bis 0,7% Mangan,
0,001 bis 0,005% Kobalt,
0,001 bis 0,005% Calcium,

wobei die Gehalte an Kobalt und Calcium durch Zugabe beim Abstich der Schmelze in die Pfanne eingestellt sind, und zusätzlich

10

bis zu 0,015% Phosphor,

bis zu 0,015% Schwefel,

bis zu 0,05% Chrom,

bis zu 0,05% Nickel,

bis zu 0,05% Kupfer,

bis zu 0,0035% Sauerstoff,

bis zu 0,0035% Stickstoff,

Rest Eisen einschließlich herstellungsbedingter Verunreinigung

besteht.

20

25

30

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Stahl für Drahtkord, der als Schmelze in der Pfanne mit einem Calcium enthaltenden Desoxidationsmittel und mit Spülgas behandelt ist.

Drahtkord als Bewehrungsmaterial für Kraftwagen-, Motorrad-, Flugzeugreifen und andere technische Gummierzeugnisse hat eine breite Verwendung in vielen Ländern dank einer höheren Festigkeit, Wärme- und Temperaturbeständigkeit und einer größeren Steifigkeit im Vergleich zu anderen Stoffen, die für diesen Zweck verwendet werden (Glaskord usw.). Unter Drahtkord ist ein Kordgewebe zu verstehen, das mit Stahldraht armiert ist. «

Es sind z. B. aus »Stahl in Deutsch«, 1968, Heft 12, S. 1200 bis 1203, Stähle für Drahtkord bekannt, die nach Desoxidation mit Calcium enthaltendem Desoxidationsmittel im fertigen Stahl als Hauptkomponenten folgende Elemente (in Gew.-%) enthalten: C 0,65 bis 0,80; Mn 0,30 bis 0,90; Si 0,15 bis 0,40; P < 0,040; S < 0,040 sowie Cr, Ni, Cu je 0 bis 0,10.

Es ist auch ein Verfahren zur Bearbeitung von Stählen in der Pfanne mit einer schlackenartigen Mischung unter deren Verblasen mit einem inerten Gas zwecks Reinigung von nichtmetallischen Einschlüssen bekannt.

Die Güte eines Drahtkords wird im wesentlichen durch die Eigenschaften des zu dessen Herstellung verwendeten Stahls, die Haltbarkeit, die Festigkeit und die Gleichartigkeit dieser Eigenschaften bestimmt.

Der aus den bekannten Stählen hergestellte Drahtkord weist eine unzureichend hohe Biegefestigkeit und Gestaltfestigkeit auf, was eine der Ursachen dafür darstellt, daß der Drahtkord reißt und Reifen vorzeitig ausfallen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stahl für Drahtkord zu entwickeln, der durch eine Gestaltfestigkeit eine verbesserte Dauerfestigkeit besitzt, wodurch die Betriebsdauer (das Laufvermögen) der mit diesem Drahtkord bewehrten Reifen gesteigert werden kann.

Dies wird erreicht durch die im Anspruch gekennzeichneten Merkmale.

Das Wesen der Erfindung besteht im folgenden.

Einem flüssigen Stahl, welcher die erforderliche chemische Zusammensetzung und Temperatur hat, fügt man beim Ablassen aus dem Schmelzofen Calcium und Kobalt hinzu, der Stahl wird gleichzeitig mit einer schlackenbildenden Mischung bearbeitet und mit einem inerten Gas über eine Einrichtung verblasen, die im Futter des Pfannenbodens eingebaut ist

Wenn man dem Stahl Calcium zusetzt, erfolgt eine zusätzliche Stahlberuhigung und es bilden sich Einschlüsse mit einer sphärischen Form, welche daraus bei der Bearbeitung mit einer schlackenbildenden Mischung und mit einem inerten Gas leicht entfernt werden. Der größere Teil des Calciumzuschlags wird für die Stahlberuhigung verbraucht, der restliche Teil wird für das Stahllegieren verwendet. Daher enthält der Stahl Calcium in kleinen Mengen (0,001 bis 0,005 Gew.-%).

Kobalt in kleinen Mengen (0,001 bis 0,005 Gew.-%) spielt im Stahl die Rolle eines Legierungselementes und trägt zu einer Steigerung von dessen Gestaltfestigkeit bei.

Aus der bei der Bearbeitung verwendeten schlackenbildenden Mischung bildet sich eine Fließschlacke, welche ein gutes Haftvermögen in bezug auf metallische Einschlüsse und eine gesteigerte Entschwefelungsfähigkeit aufweist. Durch den aus dem Schmelzofen in die Pfanne fließenden Stahlstrahl wird ein Teil der Schlacke in Tropfen zerteilt, welche infolge einer intensiven Bewegung des flüssigen Stahls, die bei dessen Verblasen mit einem inerten Gas zustande kommt, zuerst nach unten mitgerissen werden und dann auftauchen, indem sie Stahl von nicht metallischen Einschlüssen reinigen.

Beim Spülen mit einem inerten Gas erfolgen ein Temperaturausgleich, eine gleichmäßige Verteilung der Zuschläge im flüssigen Stahlvolumen und eine Flotation nicht metallischer Einschlüsse durch Gasblasen.

Dank dessen weist der vorgeschlagene Stahl für Drahtkord im Vergleich zu dem bekannten Stahl folgende mechanische Eigenschaften auf, die bei Prüfung eines Drahts mit 0,15 mm Durchmesser und eines daraus hergestellten Drahtkords erhalten und in der Tafel 1 angegeben sind.

Tafel 1

Kennwert, Meßeinheit Bekannter Stahl

Vorgeschlagener Stahl

durchschnittlicher Kohlenstoffgehalt, %

0,76 0,68 0,75 0,68

2 3 4 5

Festigkeit des

Drahts

N 888 886 1090 1078

X,kp/mm2 266 277 274 279

S, kp/mm* 8,6 8,6 8,5 10,4

Festigkeit des

Drahts mit Knoten

N 150 176 154 180

X 62,6 62,6 62,6 62,8

5, % 1,75 2,01 1,74 1,20

Fortsetzung

Kennwert, Meßeinheit Bekannter Stahl

Vorgeschlagener Stahl

durchschnittlicher Kohlenstoffgehalt, %

0,76 0,68 0,75 0,68

2 3 4 5

Bruchlast des
gesamten Metallkords, kg

N 373 878 882 1288

X 93 96 93 98

S 1,28 1,43 1,41 1,67

Dauerfestigkeit

des Metallkords

N_ 198 214 232 442

X Tausend Zyklen 11,5 11,0 17,2 13,3 5 Tausend Zyklen 2,6 1,9 3,6 2,8

In der Tafel 1 gelten folgende Kurzzeichen: N_ — Anzahl der Prüfungen, Stück,
X — arithmetisches Mittel,
5 — quadratisches Mittel.

Diese Daten zeigen, daß der vorgeschlagene Stahl, welcher Kobalt und Calcium enthält sowie mit einer schlackenbildenden Mischung und einem inerten Gas bearbeitet worden ist, eine Steigerung der Dauerfestigkeit des Metallkords bis auf 50% im Vergleich zu dem ,•bekannten Stahl sichert

Zwecks einer besseren Einsichtnahme in das Wesen der Erfindung werden konkrete Beispiele von deren Verwirklichung dargelegt

Beispiel 1

Dem geschmolzenen Stahl, enthaltend (in Gew.-%) Kohlenstoff 0,75, Mangan 0,45, Silizium 0,25, Sauerstoff 0,0029, Stickstoff 0,0030, Phosphor 0,0012, Schwefel 0,01, Chrom 0,05, Nickel 0,05, Kupfer 0,05 und Rest Eisen hat man durch Zugabe von Kobalt und Calcium auf eine Menge von je 0,001 Gew.-% eingestellt

Der erhaltene Stahl ist in der Pfanne mit einer schlackenbildenden Mischung und einem inerten Gas nach einem in der Metallurgie bekannten Verfahren bearbeitet. Aus dem Stahl hat man durch Walzen und Ziehen Draht hergestellt, aus diesem Drahtkord hergestellt und deren Eigenschaften geprüft. Die mechanischen Eigenschaften des Drahts und des aus diesem hergestellten Drahtkords gibt die Tafel 2 an.

Tafel 2

Kennwert Meßeinheit Mittelwert

Festigkeit des Drahts kp/mm² 274

Festigkeit des Drahts % 62,6

mit Knoten

Bruchlast des gesamten kg 93

Drahtkords

Dauerfestigkeit des Tausend 17,0

Drahtkords Zyklen

Beispiel 2

Dem geschmolzenen Stahl, enthaltend (in Gew.-%) Kohlenstoff 0,75, Mangan 0,45, Silizium 0,25, Sauerstoff 0,0029, Stickstoff 0,0030, Phosphor 0,0012, Schwefel 0,01, Chrom 0,05, Nickel 0,05, Kupfer 0,05 und Rest Eisen hat man durch Zugabe von Kobalt auf 0,005 Gew.-% und auf Calcium auf 0,005 Gew.-% eingestellt Der erhaltene Stahl ist nach einem bekannten, in der Metallurgie verwendeten Verfahren in der Pfanne mit einer schlackenbildenden Mischung bearbeitet und mit einem inerten Gas verblasen. Der aus diesem Stahl hergestellte Draht ist in Drahtkord verwendet

Ergebnisse der mechanischen Prüfungen des Drahts und des Drahtkords gibt die Tafel 3 an.

Tafel 3
Kennwert

Meßeinheit Mittelwert

Festigkeit des Drahts kp/mm² 275

Festigkeit des Drchts % 62,8

mit Knoten

Bruchlast des gesamten kg 94

Drahtkords

Dauerfestigkeit des Tausend 17,1

Drahtkords Zyklen

Beispiel 3

Die in den Beispielen 1 und 2 angegebene Stahlzusammensetzung hat man durch Zugabe von Kobalt auf 0,0024 Gew.-% und Calcium auf 0,002 Gew.-% eingestellt Alles weitere wie in Beispiel 1 und 2. Ergebnisse der mechanischen Prüfungen des Drahts und des Drahtkords sind in der Tafel 4 angegeben.

Tafel 4

Kennwert

Meßeinheit Mittelwert

Festigkeit des Drahts	kp/mm²
Festigkeit des Drahts	%
mit Knoten
Bruchlast des gesamten	kg
⁵⁰ Drahtkords
Dauerfestigkeit des	Tausend
Drahtkords	Zyklen

274
62,6

93
17,0

Wie aus dem Beschriebenen hervorgeht, stellt der aus dem erfmdungsgemäßen Stahl hergestellte Drahtkord infolge hoher Dauerfestigkeitswerte ein vorteilhaftes Ausgangsmaterial für die Bewehrung von Kraftwagen-, Motorrad-, Flugzeugreifen und anderen technischen Gummi-Erzeugnissen dar.

Claims

Patentanspruch:

Stahl für Drahtkord mit verbesserter Dauerfestigkeit, der als Schmelze in der Pfanne mit einem Calcium enthaltenden Desoxydationsmittel und mit Spülgas behandelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß er aus