DE3105891C2

DE3105891C2 - Verwendung eines schweißbaren nichtrostenden Stahles für Kettenglieder

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Publication number: DE3105891C2
Application number: DE19813105891
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Ing. Dr. 4150 Krefeld Oppenheim; Kuno 4330 Mülheim Werny
Original assignee: Thyssen Edelstahlwerke Ag 4000 Duesseldorf; Thyssen Edelstahlwerke AG
Current assignee: Thyssen Stahl AG
Priority date: 1981-02-18
Filing date: 1981-02-18
Publication date: 1983-12-01
Also published as: DE3105891A1

Abstract

Für die Herstellung von Kettengliedern, insbesondere für Scharnierbandketten, wird die Verwendung eines schweißbaren nichtrostenden Stahles mit ferritisch-perlitischem Mischgefüge vorgeschlagen, der bis 0,1% C, bis 1% Si, bis 1% Mn, 13,0 bis 15,8% Cr, 0,8 bis 3,0% Ni, bis 1,5% Mo, bis 0,6% Ti, Summe % Cr + % Mo mindestens 14,3% und als Rest weitgehend Eisen enthält. Bevorzugt werden Stähle mit 0,03 bis 0,07% C bei 0,15 bis 0,45% Ti oder mit höchstens 0,05% C bei höchstens 0,1% Ti, ferner mit 13,0 bis 15,0% Cr, 1,5 bis 2,5% Bi und 0,5 bis 1,5% Mo oder 13,8 bis 15,8% Cr, 1,5 bis 2,5% Ni und höchstens 0,6% Mo. Ausgewogene chemische Zusammensetzung und hohe mechanische Gütewerte von zweistufig kaltgewalztem, kaltverfestigtem Band sichern in Verbindung mit der hohen Oberflächengüte eine besonders lange Lebensdauer von Scharnierbandketten gegenüber mechanischen Beanspruchungen durch Zug, Lastwechsel und Verschleiß sowie auch gegenüber korrosions-chemisch aggressiven Transport- und Abfüllgütern. Verwendet wird der erfindungsgemäße Stahl bevorzugt zur Herstellung von Kettengliedern für geradlaufende und kurvengängige Scharnierbandketten zum Transport fester oder flüssiger Stück- und Abfüllgüter. Weitere Verwendungsmöglichkeiten sind beispielsweise Laschen- und Rollenketten.

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines schweißbaren nichtrostenden Stahles mit ferritisch-perlltischem Mischgefüge als Werkstoff zur Herstellung von Kettengliedern für gerade laufende und kurvengängige Scharnlerbandketten sowie für Laschen- und Rollenketten.

Für diesen genannten Verwendungszweck kommen üblicherweise nichtrostende Normstähle In Betracht, die Im vergüteten Zustand oder nach einer Kaltverformung hohe Festigkelten bei noch ausreichenden Dehnungsund Zähigkeitseigenschaften erreichen, gute Korrosionsbeständigkeit aufweisen und zumindest bedingt schwelßbar sind.

Diesen wichtigsten Anforderungen genügt der austenltlsche Standardstahl vom Legierungstyp 18/8CrNl, bzw. 17/7CrNi (Werkstoff-Nr. 14310), mit gleichzeitig für alle diese Eigenschaften guten Voraussetzungen, in besonderem Maße. Schwierigkelten bereitet jedoch bei der Kaltverformung - Infolge der starken Kaltverfestigung - die Einhaltung gleichmäßiger Festigkeitseigenschaften.

, Weitere Schwierigkelten treten beispielsweise beim

Stanzen and bei Wickeln der Scharnierbandaugen auf, was letztlich auch die Einhaltung der erforderlichen Toleranzen erschwert. Vor allem jedoch wird dieser hochlegierte Stahl aus preislichen Gründen nur eingeschränkt verwendet.

Von häufiger verwendeten preiswerten nickelfreien Stählen mit rund 13% Chrom erreichen die Normstähle mit weltgehend ferritischem Gefüge wie z. B. die Stähle mit Werkstorf-Nr. 1.4000 (X7 Cr 13) und 1.4512 (X5 CR Tl 12) Im kaltgewalzten Zustand bei gerade ausreichende der Festigkeit nur unbefriedigende Dehnwerte. Obendrein gelten diese Stähle auch als nur begrenzt korrosionsbeständig.

Noch weniger befriedigend Ist die allgemeine Korrosionsbeständigkeit der martensHlschen 13% Chrom-Stähle wie beispielsweise beim Normstahl Werkstoff-Nr. 1.4021 (X20 Cr 13), well Im vergüteten Zustand der korroslonsschemlsch wirksame Chromgehalt In der Grundmasse durch Ausscheidung chromreicher Karbide noch welter abgesenkt wird.

Stähle dieser Art mit rd. 0,20% C erreichen in vergütetem Zustand zwar hohe Festigkelten bis rd. 1000 N/mm², die zugehörigen Dehnungswerte bleiben dann jedoch nur ungenügend. Außerdem Ist die Schweißbarkeit auch nur bedingt vorhanden, well für Schwelßarbelten ein Vorwärmen und/oder zumindest eine Wärmenachbehandlung (Anlassen) als zusätzliche Maßnahmen erforderlich werden. Schließlich verlangt auch die notwendige Glättung der nach Wärmebehandlungen enzunderten Oberflächen noch weiteren Aufwand.

Aus der deutschen Patentschrift DE-PS 26 18 305 Ist die Verwendung eines verbesserten Stahles entsprechend dem Normstahl Werkstoff-Nr. 1.4021 (X20 Cr 13), jedoch mit dem Zusatz von rd. 1% Nickel, als Werkstoff für die Herstellung von gerade laufenden und kurvengängigen Scharnierbandketten bekannt. Im Gegensatz zu " dem Im vergüteten Zustand angewendeten nickelfreien Normalstahl wird dieser abgewandelte Stahl In weichgeglühtem und abschließend kaltgewalzten Zustand eingesetzt. Zwar wird dieser Stahl, entsprechend der Patentschrift, gegenüber dem Normstahl bessere dynamische Eigenschaften (Dauerfestigkeit), erhöhte Korrosionsbeständigkeit und geringeren Verschleiß aufweisen, jedoch kann eine entscheidende Verbesserung der beim Normstahl 1.4021 unzureichenden Dehnungswerte sowie der nur bedingten Schweißbarkelt nicht erwartet werden.

Marktgängig sind z. Zt. Schanlerbandketten In nichtrostender Ausführung überwiegend aus 13% Chrom-Stählen, d. h. Insbesondere vom Typ X20 Cr 13 Im vergüte-

ten oder auch geglüht kaltverfestigten Zustand und daneben auch aus X5 CrTi 12 Im kaltverfestigten Zustand, obwohl deren Eigenschaften den gestellten Anforderungen nicht in vollem Umfang genügen können, wenn solche Ketten einer höheren chemischen -, Aggressivität seitens flüssiger und ggf. auch fester Abfüll- und Transportgüter ausgesetzt werden. Ein wichtiger Grund für die bevorzugte Verwendung dieser preiswerten Stähle Hegt In deren Kostenvorteil und ferner auch in dem Umstand, daß die begrenzte Beständigkeit m dieser nur gerade Im wörtlichen Sinn »nicht-rostenden« Stähle nicht nur für lediglich zu Transportzwecken verwendeten Ketten ausreichend Ist, sondern auch Im Bereich der Lebensmittelindustrie beispielsweise In Abfüll- und Transportanlagen für Getränke wie Mineral- π wasser. Bier, Milchprodukte und andere praktisch säurefreie Wässer und Flüssigkelten den Anfofderungen genügt.

Als höher legierte nichtrostende Stähle mit besserer chemischer Beständigkeit als die 13% Chrom-Stähle werden auch 17% Chrom-Stähle für Scharnierbandketten verwendet.

Der martensltische Normstahl X22 CrNl 17 (Werkstoff-Nr. 1.4057) findet praktisch jedoch nur für Scharnierbolzen Verwendung, die Im hartvergüteten (gehärtet und bei etwa 300° C angelassen) Zustand mit Festigkelten über 1200 N/mm² (33 HRc) die erforderliche Verschleißfestigkeit aufweisen.

Der ferritische Normstahl X8 Cr 17 (Werkstoff-Nr. 1.4016) muß Im kaltverfestigten Zustand verwendet wer- m den. Ähnlich wie bei den ferritischen 13% Chrom-Stählen müssen auch beim Stahl 1.4016 bei der gewählten Verfestigung durch etwa 15 bis 25% Kaltverformung entweder bei der angestrebten Höhe der Zugfestigkeiten und Streckgrenzen oder bei den erforderlichen Dehnungswerten Abstriche gemacht werden. Bekanntlich neigen die ferrltlschen 17% Chrom-Stähle auch zur Kaltsprödigkeit bzw. Kerbempflndllchkelt bei niedrigen Temperaturen und schließlich Ist der Stahl 1.4016 auch nur bedingt schweißbar, well die Gefahr der Interkristallinen Korroslon und der Grobkornbildung besteht. Darüber hinaus Ist noch zu beachten, daß durch den Ausglüheffekt der eingebrachten Schweißhitze Im Schweißbereich die Kaltverfestigung praktisch vollständig abgebaut wird und damit örtlich begrenzt Streckgrenzenwerte von nur rd. 300 N/mm² auftreten, was Festigkeitseinbußen bei Schweißungen zur Folge haben kann.

Aus der deutschen Auslegeschrift DAS 29 23 532 Ist schließlich noch ein verbesserter Stahl entsprechend etwa dem nichtrostenden Normstahl 1.4016 jedoch mit Zusatz von rd. 1% Nickel bekannt, der u. a. auch zur Herstellung von Scharnierband- und Rollenketten verwendet werden kann. Dieser Stahl soll In ähnlicher Welse wie auch der nickelfreie Normstahl 1.4016 nach dem Warmwalzen und Weichglühen anschließend mit einem Verformungsgrad von 18 bis 2596 kalt umgeformt werden, womit er auf eine Zugfestigkeit von mindestens 750 N/mm², vorzugsweise 800 N/mm² und auf eine 0,2-Grenze über 600 N/mm² bei Bruchdehnungen von mindestens 10% kaltverfestigt wird. Geschweißte Gegen- bo stände aus diesem kaltverfestigten Stahl sind gemäß der Auslegeschrift Im geschweißten Zustand gegen Interkristalline Korrosion beständig. Im Vergleich zu dem nlkkelfrelen 17% Chrom-Normstahl 1.4016 werden bei diesem abgewandelten Stahl gemäß der Auslegeschrift ver- t>5 besserte Festigkeitseigenschaften und ferner erhöhte Dauerfestigkeit gegenüber dem 13% Chrom-Normstahl (1.4021) Im vergüteten Zustand sowie auch noch gegenüber dem ähnlichen mit 1% N! legierten Stahl im kaltverfestigten Zustand (DE-PS 26 18 305) festgestellt. Eine Verbesserung der Belastbarkeit von Punktschwelßverbindungen wird zwar gegenüber den 13% Chrom-Stählen 1.4000 (X 7 Cr 13, ferritisch) und 1.4006 (X 10 Cr 13, ferrltisch-martensltisch) nachgewiesen, jedoch sind gegenüber dem kaltverfestigten 1.4016 hinsichtlich der vorab bereits erwähnten entfestigenden Wirkung der Schwelßhltze grundsätzliche Verbesserungen nicht zu erwarten.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, für die Herstellung von Kettengliedern Insbesondere für Scharnierbandketten, ferner Laschen- und Rollenketten, die Verwendung eines schweißbaren nichtrostenden Stahles mit hoher Festigkeit und 0,2-Grenze sowie ausreichenden Dehnungs- und Zähigkeitseigenschaften vorzuschlagen, der eine gute Korrosionsbeständigkeit besitzt, im geschweißten Zustand keine Einbuße der Festigkeitseigenschaften erfährt sowie ohne Wärmenachbehandlung gegen interkristalline Korrosion beständig ist, eine hohe Oberflächengüte aufweist und preiswert herzustellen ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß die Verwendung eines schweißbaren nichtrostenden Stahles mit folgender Zusammensetzung für den eingangs genannten Zweck vorgeschlagen:

bis 0,1% Kohlenstoff

bis 1 % Silizium

bis 1 % Mangan
13,ObIs 15,8% Chrom
0,8 bis 3,0% Nickel

bis 1,5% Molybdän

bis 0,6% Titan

Rest Elsen mit üblichen Begleitelementen und mit der Maßgabe, daß die Summe Prozent Chrom und Prozent Molybdän mindestens 14,3% beträgt.

Für die Herstellung plattenförmiger Kettentglieder sowie zugehöriger Anbautelle wie Führungsleisten, Niederhalter und Laschen verwendetes kaltgewalztes Vorband wird nach dem Weichglühen (Zwischenglühen) um 10 bis 25% kaltgewalzt und damit je nach Kaltwalzgrad auf 0,2-Grenzen von mindestens 600 bis 700 N/mm², Zugfestigkelten von mindestens 650 bis 750 N/mm² und Bruchdehnungen von mindestens 12 bis 7% kaltverfestigt. Bevorzugt angewendet wird eine Kaltverfestigung mit mindestens 15% Umformung auf 0,2-Grenzen von mindestens 650 N/mm², Zugfestigkelten von mindestens 700 N/mm² und Bruchdehnungen von mindestens 10%. Für die Herstellung von Scharnierbolzen, Stiften und Rollen wird hartvergütetes Stab- bzw. Drahtmaterial auf Festigkelten von mindestens 1000 N/mm² hartgezogen.

Der erfindungsgemäß zu verwendende Stahl enthält vorzugsweise 0,03 bis 0,07% C und zur Stabilisierung 0,15 bis 0,45% TI, wenn an den daraus herzustellenden Kettengliedern über einfache Punkt- und Heftschwelßungen hinausgehende Verblndungsschwelßungen durchzuführen sind.

Ist dies nicht der Fall, so enthält der erfindungsgemäß zu verwendende Stahl vorzugsweise Kohlenstoffgehalte von höchstens 0,05% und höchstens 0,1% Tl.

Bei erhöhten Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit enthält der erfindungsgemäß zu verwendende Stahl vorzugsweise neben 13,0 bis 15,0% Cr und 1,5 bis 2,5% Ni. zusätzlich noch 0,5 bis 1,5% Mo, wodurch Insbesondere auch die Chloridbeständigkeit verbessert wird. Für diesen Fall wird dann auch der mit Titanzusatz stabilisierte Stahl entsprechend Anspruch 2 bevorzugt. Für normale Korrosionsbeanspruchungen kann vorzugsweise

der nicht mit Molybdänzusatz legierte Stahl mit 13,8 bis 15,8% Cr, 1,5 bis 2,5% Nl und höchstens 0,6% Mo verwendet werden. In diesem Fall wird dann auch der gleichzeitig noch ohne Titanzusatz entsprechend Anspruch 3 hergestellte Stahl als besonders preisgünstig bevorzugt.

Hinsichtlich seiner Zusammensetzung fällt dieser erfindungsgemäß zu verwendende nichtrostende Mischgefügestahl in den z. B. aus der deutschen Patentschrift DE-PS 22 11 543 bekannten Bereich. Aus dieser Patentschrift ist ein korrosionsbeständiger Stahl mit 0 bis 0,1% C, 0 bis 1,0% Si, 0 bis 1,0% Mn, 13 bis 15% Cr, 1,5 bis 3,0% Nl, 0,5 bis 1,5% Mo, 0,1 bis 0,5% Ti, Rest Eisen bekannt, der im vergüteten Zustand zur Herstellung geschweißter Bierfässer verwendet wird. Über die Eignung dieses Stahles zur Herstellung von Kettengliedern hoher Festigkeit, ausreichender Dehnungseigenschaften bei gleichzeitig guter Korrosionsbeständigkeit Ist diesem Stand der Technik nichts zu entnehmen. Außerdem wird der für den erflr.dungsgemäßen Zweck verwendete Stahl nicht im vergüteten Zustand wie nach DE-PS 22 11 543 für Bierfässer, sondern im kaltgewalzt-geglühten und abschließend hartgewalzten Zustand bzw. Im hartvergüteten (d. h. gehärtet und bei etwa 300° C angelassen) und abschließend hartgezogenen Zustand erfSndungsgemäß verwendet.

Der erfindungsgemäß zu verwendende Stahl obengenannter Zusammensetzung zeichnet sich gegenüber den vorab beschriebenen, dem Stand der Technik kennzeichnenden Stahlsorten, neben hohen Festlgkeits- sowie 0,2-Grenzenwerten bei gleichzeitig ausreichendem Dthnverhalten und günstigen Verarbeitungseigenschaften einschließlich guter Schweißbarkelt, durch die hohe Oberflächengüte des zweistufig kaltgewalzten Bandmaterlais und damit durch verbesserte Korrosionsbeständigkeit, erhöhte Dauerfestigkeit sowie günstigeres Verschleißverhalten aus. Damit ist dieser Stahl insbesondere für die Herstellung von gerade laufenden und kurvengängigen Scharnierbandketten sowie Laschen- und Rollenketten geeignet, weil durch besonders günstiges Zusammenwirken dieser Eigenschaften die Einsatzmöglichkelten solcher Ketten erweitert. Ihre Beanspruchbarkelt erhöht und Ihre Lebensdauer erheblich verlängert wird.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, daß die plattenförmigen Kettenglieder sowie zugehörige Anbauteile wie Führungsleisten, Niederhalter und Laschen aus zweistufig mit Zwlschenglühung kaltgewalztem Stahlband hergeste'lt werden. Je nach dem Umformgrad der abschließenden Kaltverfestigung werden dabei die In Tafel 1 angeführten Mindestwerte der Festigungseigenschaften erreicht.

Kalt	0,2-Grenze	Zug	Bruch
gewalzt		festigkeit	dehnung
(%)	(N/mm¹)	(N/nW)	A, (%)
(geglüht)	mlnd. 480	mind. 550	mlnd. 20
10%	mind. 600	mlnd. 650	mlnd. 12
15%	mind. 650	mlnd. 700	mlnd. 10
20%	mind. 680	mind. 730	mlnd. 8
25%	mlnd. 700	mlnd. 750	mlnd. 7

Die Belastungsfähigkeit bzw. die zulässige Zugkraft von erfindungsgemäß verwendeten Scharnierbändern mit Kettenradantrieb wird entscheidend durch die Forderung begrenzt, daß jegliche plastische Verformung, d. h. insbesondere bleibende Ketienlängung unzulässig Ist. Darum sollen für solche Ketten verwendete Stähle besonders hohe Elastizitätsgrenzen aufweisen, die an entsprechend hohe 0,2-Grenzenwerte gebunden sind.

In diesem Sinne sind auch hohe Werte für das Strekkengrenzenverhältnls (Streckgrenze bzw. 0,2-Grenze : Zugfestigkeit) bedeutsam. Als besonders vorteilhaft erreicht der erfindungsgemäß zu verwendende Stahl bereits Im geglühten Zustand ein Mindestverhältnis von 0,85, Im kaltverfestigten erfindungsgemäßen Verwendungszustand jedoch mindestens 0,90, vorzugsweise sogar mindestens 0,95. Ein zusätzlicher Vorteil des erfindungsgemäß zu verwendenden Stahles besteht obendrein noch In der Möglichkeit, bei der Herstellung des kaltverfestigten Stahlbandes nach dem Kaltwalzen des Vorbandes statt einer Weichglühung nur eine kurzzeitige Durchlaufglühung im A,-Temperaturbereich um 759° C als nur teilweise Entfestigung vorzunehmen, wobei In diesem Zustand bereits 0,2-Grenzen von 600 bis 650 N/mm², Zugfestigkelten von 700 bis 750 N/mm² bei Bruchdehnungen über 15% und nach abschließender Kaltverfestigung dann Im Verwendungszustand 0,2-Grenzen bis rd. 750 N/mm², Zugfestigkeiten bis rd. 800 N/mm² bei noch ausreichenden Dehnungswerten von etwa 8 bis 6% erreicht werden können.

Ms Vorteile des erfindungsgemäß zu verwendenden Stahlbandes ergeben sich aus der zweistufigen Kaltwalzung sowohl die Einhaltung höherer Gleichmäßigkeit bei der Materialdicke und geringere Schwankungen bei den erzielten mechanischen Eigenschaften, wodurch eine gleichmäßigere Verarbeitung und die Einhaltung engerer Maßtoleranzen erreicht werden, als auch eine höhere Oberflächengüte mit geringeren Rautiefen, die zusätzlich zur Verbesserung wichtiger Gebrauchseigenschaften beiträgt, d. h. Insbesondere bei der Korrosionsbeständigkeit, Dauerfestigkeit und beim Verschleißwiderstand.

Besonders hervorzuheben sind die Vorteile erfindungsgemäß hergestellter Scharnierketten bezüglich des Verhaltens unter dynamischer Belastung und gegenüber Verschleiß, well der Einfluß beider Eigenschaften nicht identisch Ist mit demjenigen der statischen Festigkeit bzw. Härte, jedoch die Belastungsfählgkelt und Lebensdauer solcher Ketten entscheidend beeinflußt.

Von den statischen Festigkeitswerten begünstigen vor allem besonders hohe 0,2-Grenzen eine ebenfalls hohe Dauerfestigkeit als Belastungsgrenze gegenüber den regelmäßigen Schwellbelastungen seitens der antreibenden Kettenräder und den ungleichmäßig auftretenden betrieblichen Belastungsstößen. Zusätzlich erhöht werden diese ohne Materialermüdung bzw. Dauerbruch ertragenen Lastwechselzahlen noch durch die erfindungsgemäß besonders hohe Oberflächengüte, wodurch die einen Dauerbruch auslösende Anrißgefahr herabgesetzt wird. Außerdem vermindert die hohe Oberflächengüte infolge verringerter Reibungswiderstände auch noch sowohl den Relbungsverschlelß der auf Schienen oder dgl. gleitenden Ketten als auch den Scharnierverschleiß. Eine weitere Verbesserung der Verschleißhärte wird durch den erhöhten Gefügüantell an Umwandlungsgefüge und zellenförmig eingelagerten verschleißfesten chromreichen Karbiden hervorgerufen, die auch In Art einer Armierung einen festigkeltsstelgernden Einfluß ausüben.

Weitere Vorteile bietet das überraschend gute Schweißverhalten dieses erfindungsgemäß zu verwendenden Mischgefügestahles. Während alle anderen bisher für Scharnierketten verwendeten bzw. vorgeschlagenen

nichtrostenden Stahlsorten entweder als maiiensiiische Stähle wie die Typen 1.4021 und 1.4057 Im Schweißnahtbereich verspröden oder als kaltverfestigte ferritischen sowie austenltlsche Stähle wie die Typen 1.4000, 1.4512, 1.4016 sowie 1.4301, 1.4310 Im Schweißnahtbereich durch den Ausglüheffekt entfestigt werden, erfährt der erflndungsgemäß zu verwendende Stahl - nicht nur bei Punkt- und Heftschwelßung, sondern darüber hinausgehend auch bei Verblndungsschwelßungen - keinerlei Ins Gewicht fallende Schädigung der Festigkeitseigenschäften, weder durch zu starke Aufhärtung In der Wärmeelnllußzone und Im Schweißgut noch durch Entfestigung oder Ferrltlslerung Im Hochtemperaturbereich unmittelbar neben der Aufschmelzzone. Infolgedessen ist eine kostensteigernde Wärmenachbehandlung nach dem Schweißen nicht erforderlich. Dies gilt nicht für den Erhalt der mechanischen Gütewerte, sondern ebenso auch für die Sicherstellung der chemischen Beständigkeit gegen Interkristalline Korrosion.

Schon aufgrund der auf mehr als 14% erhöhten Chromgehalte und zusätzlich noch Infolge der vorzugsweise mindestens 1,5% betragenden Nickelgehalte zeigt der erflndungsgemäß zu verwendende Stahl ein erheblich besseres Korrosionsverhalten als die 13%Cr-Stähle und erreicht damit mindestens die allgemeine Korroslonsbeständigkeit des 17% Cr-Normstahles 1.4016. Dadurch werden den erflndungsgemäß hergestellten Scharnierketten u. a. auch wesentlich erweiterte Elnsatzmögllchkelten In solchen Verwendungsbereichen erschlossen, die bereits durch gewisse, wenn auch noch milde korroslonschemische Beanspruchungen gekennzeichnet sind. Darüber hinaus wird durch den bevorzugten Zusatz von 0,5 bis 1,5% Mo In Verbindung mit der erflndungsgemäß besonders hohen Oberflächengüte das allgemeine Korroslonsverhalten noch so weit erheblich verbessert, daß trotz kaum höherer Leglerungskosten als bei den 17% Cr-Stühlen - unter vielen Beanspruchungsbedingungen die Korrosionsbeständigkeit der In den Leglerungskosten erheblich teueren austenitlschen Stähle vom Typ 18/8 CrNI erreicht wird. Dabei 1st zu berücksichtigen, daß der <to Molybdänzusatz Insbesondere In chlorhaltigen Wässern, sowie in chloridhaltlgen Lösungen die Lochfraßbeständlgkelt erhöht, wobei bekanntlich ein Molybdänzusatz von 1% die gleiche Verbesseruung der Lochfraßbeständigkeit bewirkt wie eine Erhöhung des Chromgehaltes um 3%.

Durch Nutzung dieser mittels wahlweiser Molybdänzusätze abstimmbaren, besonders guten korrosionschemischen Eigenschaften können erflndungsgemäß hergestellte Scharnierketten vorzugsweise im Bereich der Getränke- und Nahrungsmittelindustrie nicht nur in Abfüllanlagen für praktisch säurefreie Getränke und Erzeugnisse wie z. B. Bier, Mineralwässer und Frischmilchprodukte, sondern darüber hinaus auch für aggressivere meist säurehaltige Flüssigkeiten und mit solchen Flüssigkelten verarbeitete Nahrungsmittel wie Obst- und Gemüsesäfte, Sauermilcherzeugnisse und mit Essigsäureoder auch Kochsalzlösungen verarbeitete Nahrungsmittel wie z. B. Sauerkraut und Fischmarinaden verwendet werden. In diesem letzteren Fall ist zweckmäßigerweise der erfindungsgemäße molybdänhaltlge Stahl zu verwenden. Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand noch anhand von Beispielen erläutert.

Beispiel 1

6 mm dicke Wannbänder des erflndungsgemäß zu verwendenden Stahles mit 0,05% C, 0,56* Si, 0,89% Mn, 13,7% Cr, 2,03% Nl, 1,10% Mo und 0,46% Tl wurden nach betrieblicher Durchlaufofenglühung und Entzunderung mit 45% Kaltverformung auf 3,3 mm Stärke kaltgewalzt, erneut geglüht und entzundert sowie abschließend mit 9,1 und 15,1% Kaltverformung auf 3,3 bzw. 2,8 mm Stärke kalt-fertlggewalzt.An jeweils mehreren Bändern wurden die In Tafel 2 zusammengestellten Prüfergebnisse ermittelt:

Tafel 2

Band- kaltdicke gewalzt
(mm) (%)

0,2- Zugfesllg- Bruch-

Grenze kett dehnung

(N/mni'l (N/mm^!) A, {%)

3,3 (geglüht) 490/544 560/598 21,5/24

3,0 9,1 628/692 633/697 11,S/14

2,8 15,1 687/724 696/733 10,5/12

Aus diesen sowie weiteren Versuchsergebnissen an Proben aus labormäßig kaltgewalzten Bandstrelfen wurden die in Tafel 1 zusammengestellten Mindestwerte für die 0,2-Grenzen, Zugfestigkelten und Bruchdehnungen abgeleitet. Bemerkenswert sind Insbesondere die hohen Werte für das Streckgrenzenverhältnis (0,2-Grenze : Zugfestigkeit) von rd. 0,90 für den geglühten Zustand und mindestens 0,98 für die kaltverfestigten Bänder.

Beispiel 2

Zur Überprüfung der mechanischen Gütewerte von Verblndungsschwelßungen wurden 1,25 mm dicke kaltgewalzte Bandstrelfen gleicher Zusammensetzung wie nach Beispiel 1 Im vergüteten Zustand (1000°C/L + 700= C 2 h/L) ohne Zusatz nach dem WIG-Verfahren verschweißt.

Aus quer zur Walzrichtung geschweißten Probeabschnitten wurden wiederum quer zur Schweißnaht gelegene Längs-Zugproben zur Prüfung der Schweißverbindung entnommen und Im Schweißzustand sowie nach zweistündigem Anlassen bei 700° C (als Wärmenachbehandlung) geprüft. Die Ergebnisse der Zugversuche enthält Tafel 3. Der Bruch trat bei allen Proben neben der Schweißnaht im Grundwerkstoff ein.

Tafel 3

Blech/Zustand	Streck	Zugfestig	Bruch
	grenze	keit	dehnung
	(N/mm^!)	(N/mm²)	A,(%)
Blech, vergütet	547	626	22,5
geschweißt	641	682	14
geschw.	594/601	647/655	16/14
+ 700° C 2 h/L

Die Versuchsergebnisse zeigen, daß bei Prüfung des Schweißzustandes ohne Wärmenachbehandlung der Bruch neben der Schweißnaht bei deutlich höheren Streckgrenzen- und Festigkeitswerten erfolgt als beim ungeschweißten vergüteten Blech.

Schließlich hat die metallograflsche Untersuchung einer solchen Schweißnaht einschließlich der Prüfung des Mlkrohärteverlaufs (HV_0J) in der Blechdickenmltte quer zur Schweißnaht und deren Vergleich mit dem Härteverlauf in Abhänigigkelt von der Glüh- bzw. Abschrecktemperatur gezeigt, daß der Bruch - praktisch mit dem Befund der Zugfestigkeit 682 N/mm² der

9 10

geschweißten Probe nach Tafel 3 übereinstimmend - In 1000 bis 1100" C erhitzten Wärmeelnflußzone mit rd. 290

der aus reinem Deltaferrit bestehenden Hochtemperatur- HV (rd. 1000 N/mm^!und andererseits Im Schweißgut

zone, entsprechend Abschrecktemperaturen oberhalb mit rd. 290 bis 320 HV (rd. 1000 bis 1100 N/mm') auf,

1300=C, mit rund 200 HV (rd. 700 N/mm² Zugfestigkeit) sie stellen offensichtlich jedoch keine zum Bruch füh-

auftrltt. Temperaturspitzen treten einerseits in der auf rd. 5 rende Versprödung dar.

Claims

Patentansprüche:

1. Verwendung eines schweißbaren nichtrostenden Stahles mit ferritisch-perlltischem Mlschgefüge, bestehend aus

bis 0,1% Kohlenstoff

bis 1 % Silizium

bäs 1 % Mangan
13,ObIs 15,8% Chrom
0,8 bis 3,0% Nickel

bis 1,5% Molybdän

bis 0,6% Titan

Rest Eisen mit üblichen Begleitelementen und mit der Maßgabe, daß die Summe Prozent Chrom und Prozent Molybdän mindestens 14,3% beträgt,

der In Form von kaltgewalzt und geglühtem Kaltband nach zusätzlicher Kaltverformung um 10 bis 25% je nach Kaltwalzgrad 0,2-Grenzen von mindestens 600 bis mindestens 700 N/mm², Zugfestigkeiten von mindestens 650 bis mindestens 750 N/mm² und Bruchdehnungen von mindestens 12 bis mindestens 7% aufweist und der In Form von hartvergütetem Stab- oder Drahtmaterlal auf Festigkelten von mindestens 1000 N/mm² hartgezogen werden kann, als Werkstoff zur Herstellung von Kettengliedern für Scharnierband-, Laschen- und Rollenketten.

2. Verwendung eines Stahles nach Anspruch 1 mit 0,03 bis 0,07% Kohlenstoff und 0,15 bis 0,45% Titan für den Zweck nach Anspruch 1.

3. Verwendung eines Stahles nach Anspruch 1 mit höchstens 0,5% Kohlenstoff und höchstens 0,1% Titan für den Zweck nach Anspruch 1.

4. Verwendung eines Stahles nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit 13,0 bis 15,0% Chrom, 1,5 bis 2,5% Nickel und 0,5 bis 1,5% Molybdän für den Zweck nach Anspruch 1.

5. Verwendung eines Stahles nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit 13,8 bis 15,8% Chrom, 1,5 bis 2,5% Nickel und höchstens 0,6% Molybdän für den Zweck nach Anspruch 1.

6. Verwendung eines Stahles nach einem der Ansprüche 1 bis 5, der In Form von mindestens 15% kaltgewalztem Band 0,2-Grenzen von mindestens 650 N/mm², Zugfestigkelten von mindestens 700 N/mm², ein Streckengrenzenverhältnis von mindestens 0,90 vorzugsweise von mindestens 0,95 aufweist, für den Zweck nach Anspruch 1.

7. Verwendung eines Stahles nach einem der Ansprüche 1 bis 6 In Form von Stab- oder Drahtmaterlal, das nach Härten von 1000 bis 1050⁰C an Luft oder In Öl, bei 200 bis 350° C angelassen und anschließend mit Umformgraden von mindestens 20% auf Festigkelten von mindestens 1000 N/mm² hartgezogen wird, als Werkstoff zur Herstellung von Scharnierbolzen und Rollen als Bauelemente für Kettenglieder nach Anspruch 1.

8. Verwendung eines Stahles nach einem der Ansprüche 1 bis 7 als Werkstoff zur Herstellung gerade laufender und kurvengängiger Scharnlerbandketten.