DE2951217A1 - Nichtmagnetische staehle mit niedrigen waermeausdehnungskoeffizienten und hohen streckgrenzen sowie verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents
Nichtmagnetische staehle mit niedrigen waermeausdehnungskoeffizienten und hohen streckgrenzen sowie verfahren zu ihrer herstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen nichtmagnetischen Stahl, der einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten und eine hohe Streckgrenze
aufweist, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Das Anwendungsfeld für nichtmagnetischen Stahl hat sich in den
letzten Jahren stark erweitert. So wird ein solcher Stahl beispielsweise als Baumaterial für Magnetschwebe-Hochgeschwindigkeitseisenbahnwagen,
sogenannte Linearmotorwagen, Kernreaktoren, verschiedene elektrische Bauteile und dergleichen verwendet.
Ein geeigneter nichtmagnetischer Stahl kann dadurch erhalten werden, daß eine Zusammensetzung so gewählt wird, daß sie eine
austenitische Struktur hat. Ein typisches Beispiel für einen solchen Stahl ist ein austenitischer rostfreier Stahl. Besonders
bekannt ist der sogenannte Hadfield-Stahl, der 0,9 bis 1,3 Gew.-%
C und 11 bis 14 Gew.-% Mn enthält. In der nachstehenden Beschreibung sind alle Prozentsätze der Elemente in Gew.-% bezogen
auf das Gesamtgewicht des nichtmagnetischen Stahls angegeben. Verbesserungen demgegenüber sind nichtmagnetische Stähle mit
niedrigem Kohlenstoffgehalt und hohem Mangangehalt, beispielsweise
Mn-Cr-Stahl, wie 40 Mn-Cr 18, Mn-Cr-Ni-Stahl, beispielsweise
5 Mn-Ni-CR 14, sowie Mn-Cr-Ni-V-Stahl, wie 45 Mn-Ni-Cr-V 1376.
Die Entwicklung der Linearmotorwagen wird in Zukunft voranschreiten.
Die erforderlichen Eisenbahnsysteme erfordern eine große Menge an nichtmagnetischem Stahl für die Führungskonstruktionen
oder von Verstärkungsstählen zur Herstellung der Eisenbahnbetten, so daß der Zusatz von so teuren Legierungselementen,
wie Ni und V nicht vorteilhaft ist. Ein solcher nichtmagnetischer Stahl muß auch einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten
und einen geringen elektrischen Widerstand zusätzlich zu der nichtmagnetischen Eigenschaft haben. Darüber
hinaus ist es erforderlich, daß die Permeabilität auch nach der Kaltbearbeitung bzw. nach dem Kalzwalzen nicht ansteigt. Diesen
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—γ—
SCHIFF ν. FUNER STREHL SCHDBEL HOP" ΕΒΕΓΙΝ'3-V I JS PNCK "
Anforderungen kann der bisher bekannt nichtmagnetische Stahl nicht genügen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, einen billigen nichtmagnetischen Stahl mit einem
niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten, der mit dem von ferritischem Stahl vergleichbar oder geringer ist, mit einer
hohen Streckgrenze und einer geringen Permeabilität, die nach einer maschinellen Behandlung nicht ansteigt, sowie ein Verfahren
zur Herstellung eines solchen nichtmagnetischen Stahls zu schaffen.
Erfindungsgemäß soll ein nichtmagnetischer Stahl hergestellt
werden, der billig ist, einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten
hat, der mit dem des üblichen Stahls vergleichbar ist, dessen mittlerer Wärmeausdehnungskoeffizient bei einer Temperatur
von 0 bis 100 0C 1,0 bis 1,3 χ 10~5 °C~1 beträgt, eine hohe
Streckgrenze aufweist, also eine 0,2 % Streckgrenze, die höher
2
als 360 N/mm ist, sowie eine Permeabil als 1,1 % nach der Kaltbearbeitung ist.
als 360 N/mm ist, sowie eine Permeabil als 1,1 % nach der Kaltbearbeitung ist.
als 360 N/mm ist, sowie eine Permeabilität hat, die kleiner
Ein solcher nichtmagnetischer Stahl eignet sich zur Verwendung in Führungskonstruktionen und Verstärkungsstählen von Eisenbahnbetten
für Hochgeschwindigkeits-Schwebebahnen, als Bauelemente für den Bau von Fusionsreaktoren, von verschiedenen elektrischen
Bauteilen und dergleichen.
Erfindungsgemäß wird somit ein nichtmagnetischer Stahl geschaffen,
der eine niedrige Wärmeausdehnungszahl hat. Dieser Stahl besteht erfindungsgemäß aus weniger als 0,5 Gew.-% C, weniger
als 2 Gew.-% Si, 20 bis 30 Gew.-% Mn und 0,005 bis 0,04 Gew.-% N, Rest Eisen und Verunreinigungen. Der Stahl genügt gleichzeitig
den folgenden Beziehungen zwischen den Anteilen von C und Mn:
Mn (%) > 16 χ C (%) + 18
Mn (%) > -12 χ C (%) + 21,5.
Mn (%) > -12 χ C (%) + 21,5.
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• S-
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung des
nichtmagnetischen Stahls mit einem niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten
und einer hohen Streckgrenze wird eine Bramme oder ein Block erzeugt, der 0,5 Gew.-% Kohlenstoff,
weniger als 2 Gew.-% Silicium, 20 bis 30 Gew.-% Mangan, 0,005 bis 0,04 Gew.-% Stickstoff und Rest Eisen sowie Verunreinigungen
enthält und dabei folgenden Beziehungen gleichzeitig genügt:
Mn (%) > 16 χ C (%) + 18 (1)
Mn (%) > -12 χ C (%) + 21,5 (2).
Diese Bramme oder dieser Gußblock wird auf eine Temperatur von weniger als 1220 0C erhitzt. Der erhitzte Gußblock wird warmgewalzt.
Schließlich wird eine Fertigwalztemperatur aufrechterhalten, die kleiner als 800 0C + 400 0C χ C (%) ist, was von
dem Kohlenstoffanteil abhängt.
Der nichtmagnetische Stahl nach der Erfindung kann außerdem weniger als 2 Gew.-% Cr enthalten.
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in einem Diagramm die Beziehung zwischen den Anteilen von Kohlenstoff und Mangan nach der
Erfindung;
Fig. 2 in einem Diagramm die Beziehung zwischen dem
Kohlenstoff und dem Mangan, die für die Erzielung einer stabilen austenitischen Phase erforderlich
ist;
Fig. 3 in einem Diagramm die Beziehung zwischen dem
Anteil an Mangan und den mechanischen Eigenschaften von Stählen mit hohem Mangangehalt;
Fig. 4 in einem Diagramm die Beziehung zwischen dem Anteil an Mangan und den physikalischen Eigenschaften von
Stählen mit hohem Mangangehalt;
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SCHIFF ν. FDNER STREHL SCHOBLL-HCI'F EB3.IJCHAUS I INCK ~ 6^·
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Fig. 5 in einem Diagramm Linien mit gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten
in einer stabilen Austenitphase;
Fig. 6 in einem Diagramm die Beziehung zwischen der
Zugversuchstemperatur und der Streckgrenze bei einer gegebenen Dehnungsgeschwindigkeit;
Fig. 7 in einem Diagramm zwei Beispiele für die Beziehung zwischen der Fertigwalztemperatur und der 0,2 %
Streckgrenze;
Fig. 8 in einem Diagramm die Beziehung zwischen dem Kohlenstoffanteil
und der Fertigwalztemperatur, um die 0,2 % Streckgrenze zu erhalten;
Fig. 9 in einem Diagramm die Beziehung zwischen dem Wärmeausdehnungskoeffizienten
eines Stahls mit hohem Mangangehalt und dem Stickstoffanteil; und
Fig. 10 in einem Diagramm die Beziehung zwischen dem Wärmeausdehnungskoeffizienten
und dem Chromanteil des Stahls mit hohem Mangangehalt.
Die Anteilsbereiche der Element sind aus den nachstehenden Gründen
begrenzt.
C ist ein wesentliches Element zur Stabilisierung des Austenits. Wenn der Anteil an C erhöht wird, kann der Anteil eines anderen
Elements zum Stabilisieren des Austenits verringert werden.
Der Kohlenstoff ist darüber hinaus derart wirksam, daß er die Festigkeit des austenitischen Stahls erhöht. Beispielsweise nimmt
2
die Streckgrenze um 18 N/mm zu, während die Zugfestigkeit um
die Streckgrenze um 18 N/mm zu, während die Zugfestigkeit um
22 N/mm pro 0,1 % C zunimmt. Aus diesem Grund ist es erforderlich,
C in einer zu einem vorher festgelegten Wert überschüssigen Menge zu verwenden, um eine Streckgrenze zu erhalten, die größer
als 200 N/mm ist. Zuviel Kohlenstoff verschlechtert jedoch die Warmverformbarkeit und/oder macht es erforderlich, daß der Anteil
an Mn erhöht wird, um den gewünschten Wärmeausdehnungskoeffizienten
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SCHIFF ν. FONER STREHL SCHOBfl -HOPF EB=IMr1Wf US FINCK —~lr-
•Τ
zu erhalten. Dies ist nicht nur unwirtschaftlich sondern
beeinträchtigt auch die spanabhebende Bearbeitbarkeit.
Mangan ist ein Element, welches billiger ist als die anderen, den Austenit stabilisierenden Elemente, so daß die Austenitstabilität
eines Stahls mit hohem Mangangehalt hauptsächlich durch einen Ausgleich zwischen den Anteilen an C und Mn bestimmt
wird. Das heißt mit anderen Worten, daß, wenn der Anteil an C zunimmt, der Austenit mit einem geringeren Anteil an Mn stabilisiert
werden kann. Bei einem Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt liegt die untere Grenze von Mn bei etwa 7 %. Es ist jedoch
erforderlich, den Anteil an Mn auf wenigstens 20 % zu erhöhen, um einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten zu erhalten,
was später erläutert wird. Ein Einschluß von mehr als 30 % Mn erhöht die Herstellungskosten und macht die Herstellungsschritte
kompliziert. Aus diesem Grund wird die obere Grenze von Mn auf 30 % festgelegt. Das Ergebnis einer Regressionsanalyse hinsichtlich
des Wärmeausdehnungskoeffizienten von 30 Stahlarten zeigt, daß der Kohlenstoff eine den Wärmeausdehnungskoeffizienten
steigernde Tendenz hat, während das Mangan eine diesen Koeffizienten verringernde Tendenz hat. Die Bereiche von C und Mn,
die einen Wärmeausdehnungskoeffizienten ergeben, der mit dem von gewöhnlichem Stahl vergleichbar ist, also weniger als
1,25 χ 10~5 °C~1 im Mittel zwischen 0 und 100 °C beträgt, sind
in Gleichung (1) ausgedrückt und durch den Bereich über der Linie a-a in Fig. 1 dargestellt.
Wie erwähnt, wirken sowohl C als auch Mn als den Austenit
stabilisierende Elemente, wobei eine Erhöhung der Anteile dieser Elemente die Permeabilität verringert. Die Bereiche von
C und Mn, bei denen sich ein stabiler nichtmagnetischer Stahl nach einer 20 % Kalzwalzung erhalten läßt, werden durch eine
Degressionsanalyse bestimmt und liegen in einem Bereich über der Linie b-b von Fig. 1. Diese Beziehung ist durch die Gleichung
(2) ausgedrückt. Um somit einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von weniger als 1,25 χ 10~ °C~1 zu erhalten, der nahezu gleich
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von gewöhnlichem Stahl ist, und um eine Permeabilität von weniger als 1,1 nach der Kaltverformung zu erhalten, ist es
erforderlich, den Anteil an Mn wie oben beschrieben zu begrenzen und gleichzeitig den Gleichungen (1) und (2) genügen
zu lassen.
Die Gleichgewichtsbeziehung zwischen den Mengen an C und Mn, die erforderlich sind, um eine stabilisierte Austenitphase
nach 20 %iger Kaltverformung oder 80 %iger Kaltverformung zu erhalten, ist in Fig. 2 gezeigt. Man sieht, daß die Gleichgewichtsbeziehung
für die 20 %ige und 80 %ige Kaltverformung nahezu gleich ist.
Der Hadfieldstahl oder ein verbesserter Stahl mit niedrigem
Kohlenstoffgehalt und hohem Mangangehalt, die die typischen nichtmagnetischen Stähle des Standes der Technik sind, haben
—5 ο — einen Wärmeausdehnungskoeffizient von 1,5 bis 1,8 χ 10 C
Weniger als 0,005 % N führt zu einem Verlust der Austenitstabilität,
während mehr als 0,04 % N die Warmverformung des Stahls beeinträchtigt. Aus diesem Grund wird der Bereich von
N so gewählt, daß er sich von 0,005 bis 0,04 % erstreckt.
Obwohl Ni, Cr und V Elemente sind, die eine Erhöhung der
Festigkeit des austenitischen Stahls bewirken, ist es vom Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit aus vorteilhaft, einen
Gehalt an Ni von weniger als 2 %, von Cr zu weniger als 2 % und V zu weniger als 0,5 % zu wählen. Der Einschluß dieser
Elemente innerhalb dieser Bereiche beeinflußt den Wärmeausdehnungskoeffizienten
nicht extrem.
Im folgenden werden einige Beispiele für erfindungsgemäße
nichtmagnetische Stähle aufgeführt. Tabelle 1 zeigt die mechanischen und physikalischen Eigenschaften von Warmgewalzten
Stählen nach der Erfindung und von Vergleichsstählen. Jede Probe wird aus einem 25 kg Stahlblock hergestellt, der anschließend
warmgewalzt wird.
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Fig. 3 zeigt in einem Diagramm die Beziehung zwischen dem Anteil an Mn und der Dehnung sowie der Zugefestigkeit der
jeweiligen Stähle, die 0,02 %, 0,25 % und 0,54 % Kohlenstoff enthalten. Die dicken Linien im Diagramm zeigen die stabile
austenitische Phase. Wie durch die Kurven im unteren Teil von Fig. 3 gezeigt ist, nimmt die Zugefestigkeit mit dem
Kohlenstoffgehalt zu, während die austenitische Phase mit Steigerung des Anteils an Mn stabiler wird und die Zugfestigkeit
abnimmt.
Fig. 4 zeigt die physikalischen Eigenschaften der Stähle, welche die genannten Kohlenstoffanteile haben. Man sieht,
daß der mittlere Wärmeausdehnungskoeffizient mit dem Kohlenstoffgehalt
abnimmt, jedoch mit dem Mangangehalt zunimmt. Das Ergebnis der Regressionsanalyse zeigt, daß in einer Zusammensetzung,
die eine stabile austenitische Phase enthält, die folgende Beziehung zwischen dem Wärmeausdehnungskoeffizienten
«x- und den Mengen an C und Mn gilt:
c*. = 1,80 + 0,48 C - 0,03 Mn (3).
Die gleichen Linien des Wärmeausdehnungskoeffizienten, die
nach der Gleichung (3), berechnet sind, sind in Fig. 5 gezeigt. Die den Linien zugeordneten Zahlen bedeuten den mittleren
Wärmeausdehnungskoeffizient x10 °C~ zwischen 0 0C und 1OO 0C.
Wie im Mittelabschnitt von Fig. 4 zu sehen ist, ist der elektrische
spezifische Widerstand groß und nimmt mit den Anteilen von C und Mn zu. Da der spezifische Widerstand in austenitischen
Stellen insgesamt groß ist, bedeutet diese Steigerung des elektrischen spezifischen Widerstands kein ernsthaftes Problem.
Wie im oberen Abschnitt von Fig. 4 zu sehen ist, wird die Permeabilität unabhängig von den Anteilen an C und Mn niedrig,
so lange der Stahl eine stabile austenitische Struktur hat, die eine vorteilhafte Eigenschaft des nichtmagnetischen Stahls *
ist. Die Probe G nach Tabelle 1 enthält 1,7 % Cr. Diese Probe
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hat ebenfalls einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten von
0,98 χ 10~ °C~ sowie einen ausreichend niedrigen spezifischen elektrischen Widerstand und eine Permeabilität, die dem
Ziel der Erfindung entspricht. Es wurden auch Stähle mit Ni oder V Gehalten geprüft. Es zeigt sich, daß ein Stahl der
weniger als 2 % Ni oder weniger als 0,5 % V enthält, ebenfalls einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat, der
dem Ziel der Erfindung entspricht.
Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen nichtmagnetischen
Stahls ist auf die Durchwärmungstemperatur oder Wiedererwärmungstemperatur
zu achten, wenn ein Block oder ein Barren mit der obigen Zusammensetzung warmgewalzt wird. Fig. 6 zeigt
die Beziehung zwischen der Zugversuchstemperatur und der Hochtemperaturdehnung bzw. Querschnittsreduzierung, wenn ein
austenitischer Stahl mit hohem Mangangehalt erhitzt wird und dann einem Zugversuch bei hoher Temperatur unterworfen wird.
Wie aus Fig. 6 zu ersehen ist, nimmt bei Temperaturen über 1250 0C die Querschnittsreduzierung bzw. Einschnürung deutlich
ab, was bei hohen Temperaturen Risse ergibt. Da in einem großen Stahlblock die Segregation der Komponenten merklich ist,
wird er vorteilhafterweise auf eine Temperatur unter 1220 C erhitzt.
Der Walzzustand hat einen großen Einfluß auf die 0,2 % Streckgrenze
des austenitischen Stahls mit hohem Mangangehalt. Vor allem wenn der austenitische Stahl im Niedertemperaturbereich
gewalzt wird, kann die Korngröße des Produkts stark reduziert werden.
Fig. 7 zeigt die Beziehung zwischen der Fertigwalztemperatur bzw. Polierwalztemperatur und der 0,2 % Streckgrenze. Wie man
2 sieht, ist es möglich, die Streckgrenze und mehr als 100 N/mm
zur Steuerung der Fertigwalztemperatur zu erhöhen, so daß sie für einen O,23 C-21,4 Mn-Stahl unter 9OO 0C liegt und für einen
0,12 C-27,4 Mn-Stahl weniger als 850 0C beträgt.
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Hinsichtlich des Anteils an Kohlenstoff und der Fertigwalztemperatur
hat man eine Reihe von Versuchen ausgeführt. Das Ergebnis dieser Versuche ist in Fig. 8 gezeigt. Man
sieht, daß zur Erzielung einer Streckgrenze von mehr als 360 U/imr die Verfestigungswirkung, die durch den Kohlenstoff
verursacht wird, in Betracht gezogen werden sollte.
Allgemein läßt sich sagen, daß die Fertigwalztemperatur in einem Bereich von 800 bis 950 0C liegen und so gewählt werden
sollte, daß sie der Gleichung (4) für die Fertigwalζtemperatur
FT genügt.
FT (0C) *£ 800 χ 4OO χ C (%) (4).
Einige bevorzugte Beispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden im folgenden zusammen mit Oberprüfungsbeispielen aufgeführt. Die dabei verwendeten 25 kg schweren Stahlblöcke haben
jeweils die in der Tabelle 2 gezeigte Zusammensetzung. Diese Blöcke werden unter den ebenfalls in Tabelle 2 aufgeführten
Walzbedingungen gewalzt.
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ο co ο ο ro -4
CO
Gew.- | 0,12 | e-i | Mi | Cr | gelöstes | N^gesamt | Walzbedingungen | 1010 | 0C | VCVerglßidi | Proben- |
% | Al | 1010 | 0C | ■ V-^v-- | bez. | ||||||
I | 0,33 | 27,4 | Spuren | 0,036 | 0,0035 | 900 | 0C | V | I 1 | ||
erhitzt auf fertiggewalzt bei | 800 | 0C | E (Erfin dung) |
I 2 | |||||||
0,23 | 1250 0C | 1020 | 0C | V | I 3 | ||||||
1220 0C | 880 | °C | E | I 4 | |||||||
J | 0,02 | 24,1 | Spuren | 0,024 | 0,0113 | 1200 0C | 750 | °C | E | J 1 | |
0,50 | 1200 0C | 1020 | O C |
V | J 2 | ||||||
1250 0C | 950 | 0C | E | J 3 | |||||||
K | 0,42 | 0,32 | 17,6 | Spuren | 0,025 | 0,0271 | 1200 ^C | 1020 | 0C | V | K 1 |
1200 0C | 800 | °c | E | K 2 | |||||||
L | 0,32 | 26,3 | Spuren | 0,028 | 0,0221 | 1200 0C | 950 | 0C | E | L 1 | |
1200 0C | L 2 | ||||||||||
1200 °C | L 3 | ||||||||||
1200 0C | |||||||||||
1200 °C | |||||||||||
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Die gemessenen Eigenschaften der in Tabelle II gezeigten Stahlproben sind
in der Tabelle 3 aufgeführt.
in der Tabelle 3 aufgeführt.
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Wie die Stähle der Gruppe I zeigen, ergeben sich Oberflächen-
o fehler, wenn die Heiztemperatur über 1220 C ansteigt. Wie die Gruppen I bis L jedoch ebenfalls zeigen, ergeben sich keine
Oberflächenfehler, was bisher ein Problem bei der Herstellung von Platten aus einem Stahl mit hohem Mn Gehalt war, wenn die
Aufheiztemperatur auf unter 1220 0C abgesenkt wird. Eine
Erniedrigung der Fertigwalztemperatur führt zu einer ausgezeichneten Streckgrenze. Bei der Probe L 3 erhält man eine
zufriedenstellende Streckgrenze bei einer starken Einsparung an teuren Legierungselementen. Die Walzbedingungen werden
so gewählt, daß die kumulative Reduktionsrate bei einer Temperatur unter 1000 0C fortlaufend zunimmt, wenn die Fertigwalztemperatur
abnimmt. Beispielsweise werden die Walzbedingungen so gewählt, daß eine 60 %ige Reduktion bei einer
Fertigwalztemperatur von 750 C erhalten werden kann. Die Regressionsanalyse zeigt, daß der mittlere Wärmeausdehnungskoeffizient
o^ zwischen 0 ° und 100 0C <
Gleichung (3) ausgedrückt werden kann.
koeffizient o^ zwischen O ° und 100 0C durch die aufgeführte
Der äquitherme Ausdehnungskoeffizient, wie er nach dieser
Gleichung berechnet werden kann, ist in Fig. 5, wie erwähnt gezeigt. Der Wärmeausdehnungskoeffizient wird durch die
Anteile von Cr und N nicht merklich beeinflußt, was in Fig. und 10 gezeigt ist. Die Wärmeausdehnungskoeffizienten von
Stählen mit hohem Gehalt an N und Mn werden hauptsächlich durch die Anteile an C und Mn bestimmt. Dies beweist, daß
die Gleichung (3) angewendet werden kann.
Erfindungsgemäß wird somit ein nichtmagnetischer Stahl geschaffen,
der einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat, der mit dem von ferritischem Stahl vergleichbar oder
niedriger als dieser Koeffizient ist, wobei die Perrneablität ausreichend niedrig im gewalzten Zustand ist und auch nicht
nach der Kaltverformung ansteigt. Darüber hinaus ist es möglich, den nichtmagnetischen Stahl billig zu erhalten, ohne
daß es erforderlich ist, große Mengen teurer Legierungselemente, wie Ni und V einzuschließen. Demzufolge ist der
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SCHIFF ν. FONER STREHL SCHDBfI-HOPF ERH'NC^H AUS FINCK — \J&—
erfindungsgemäße nichtmagnetische Stahl zur Verwendung als
Führungskonstruktionen und Verstärkungsstellen von Eisenbahnbetten für Magnetschwebe-Hochgeschwindigkeitsbahnen,
Kernreaktoranlagen und verschiedene elektrische Bauteile geeignet.
Erfindungsgemäß ist es auch möglich, Oberflächenfehler
zu verhindern, die bei der Herstellung von Stahl mit hohem Mangangehalt bisher unvermeidbar war. Das erfindungsgemäße
Verfahren ist auf die Herstellung von dicken Platten, geformten Stahlblöcken oder Stahlstäben und Stangen anwendbar
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Claims (3)
1. Nichtmagnetischer Stahl mit einem niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten,
dadurch gekennzeichnet, daß er aus weniger als 0,5 Gew.-% C, weniger als 2 Gew.-% Si,
20 bis 30 Gew.-% Mn, O,005 bis 0,04 Gew.-% N und Rest Eisen
sowie Verunreinigungen besteht, wobei gleichzeitig folgender Beziehung zwischen den Anteilen von C und Mn genügt wird:
Mn (%)> 16 χ C (%) + 18 Mn (%)>
-12 χ C (%) + 21,5
2. Nichtmagnetischer Stahl nach Anspruch 1, dadurch gekennze ichnet, daß er außerdem weniger als
2 Gew.-% Cr enthält.
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3. Verfahren zur Herstellung eines nichtmagnetischen Stahls mit niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten und hoher
Streckgrenze, dadurch gekennzeichnet, daß ein Block erzeugt wird, der weniger als 0,5 Gew.-% Kohlenstoff,
weniger als 2 Gew.-% Silicium, 20 bis 30 Gew.-% Mangan, 0,005 bis 0,04 Gew.-% Stickstoff und Rest Eisen und
Verunreinigungen enthält und bei welchem gleichzeitig den folgenden Beziehungen zwischen den Anteilen an Kohlenstoff
und Mangan genügt wird:
Mn (%)> 16 χ C (%) + 18 (1) Mn (%)> -12 χ C (%) + 21,5 (2),
daß der Block auf eine Temperatur von weniger als 1220 0C erhitzt
und warmgewalzt wird, und daß eine Fertigwalztemperatur aufrechterhalten wird, die weniger als 800 0C + 400 0C χ C (%)
beträgt, was von der Kohlenstoffmenge abhängt.
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