DE3719569A1 - Mikrolegierter stahl und dessen verwendung - Google Patents

Mikrolegierter stahl und dessen verwendung

Info

Publication number
DE3719569A1
DE3719569A1 DE19873719569 DE3719569A DE3719569A1 DE 3719569 A1 DE3719569 A1 DE 3719569A1 DE 19873719569 DE19873719569 DE 19873719569 DE 3719569 A DE3719569 A DE 3719569A DE 3719569 A1 DE3719569 A1 DE 3719569A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
steels
break
temperatures
joules
remainder iron
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19873719569
Other languages
English (en)
Other versions
DE3719569C2 (de
Inventor
Bernd Dr Ing Huchtemann
Serosh Dr Ing Engineer
Volker Dipl Ing Schueler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thyssen Stahl AG
Original Assignee
Thyssen Edelstahlwerke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=25845343&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE3719569(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Thyssen Edelstahlwerke AG filed Critical Thyssen Edelstahlwerke AG
Priority to DE3719569A priority Critical patent/DE3719569C2/de
Priority to ES198787109046T priority patent/ES2027998T3/es
Priority to AT87109046T priority patent/ATE70567T1/de
Priority to DE8787109046T priority patent/DE3775298D1/de
Priority to EP87109046A priority patent/EP0255597B1/de
Priority to FI872933A priority patent/FI88625B/fi
Priority to KR1019870007147A priority patent/KR880003023A/ko
Priority to US07/070,047 priority patent/US4838963A/en
Publication of DE3719569A1 publication Critical patent/DE3719569A1/de
Publication of DE3719569C2 publication Critical patent/DE3719569C2/de
Application granted granted Critical
Priority to GR91401970T priority patent/GR3003399T3/el
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/28—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium

Description

Die Erfindung bezieht sich auf mikrolegierte perlitische Stähle als Werkstoff für Formteile, die vorzugsweise durch Massivumformung durch Schmieden im Gesenk bei hohen Temperaturen erhalten werden.
(Prozentangaben im Text sind Masse-%). Aus dem Schrifttum ist die Wirkung einer feinen Dispersion von Titannitriden in geringer Konzentration auf die Beständigkeit gegen Kornwachstum bekannt (C. J. Cuddy, J. C. Raley: "Austenite Grain Coarsening in Microalloyed Steels", Metallgurgical Trans. A, Vol. 14 A, Oct. 1983, S. 1989-1995). Eine großtechnische Nutzung dieser Wirkung ist jedoch kaum möglich, da bei üblichen Erstarrungsgeschwindigkeiten der Temperaturbereich zwischen Liquids- und Solidustemperatur zu langsam durchlaufen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Stähle zu schaffen, die auch bei großtechnischer Erzeugung eine hohe Feinkornbeständigkeit bis zu Temperaturen von 1300°C und damit in Kombination hohe Festigkeit und hohe Zähigkeit aufweisen.
Die erfindungsgemäßen mikrolegierten perlitischen Stähle haben folgende Zusammensetzung: 0,20 bis 0,50% C, 0,40 bis 1,0% Si, 0,80 bis 1,80% Mn, 0,008 bis 0,2% S, 0 bis 0,7% Cr, 0 bis 0,1% Al, 0 bis 0,04% N, 0,01 bis 0,05% Ti, Rest Eisen und erschmelzungsbedingte Verunreinigungen, wobei auf den Korngrenzen Mischsulfide (Mangan-, Titankarbonitride u. dgl.) ausgeschieden sind. Bevorzugt können zusätzlich bis 0,20% V und/oder 0,10% Nb im Stahl enthalten sein.
Solche Stähle können bei einer Erstarrungsgeschwindigkeit im Bereich von 3 bis 25 mm/min so erstarren, daß dabei zwischen Liquidus- und Solidustemperatur Sulfide in feinverteilter Form ausgeschieden werden. Die Feinverteilung dieser Phase ist für die hohe Feinkornbeständigkeit und die dadurch bedingte Kombination von hoher Festigkeit und hoher Zähigkeit verantwortlich (Bild 1).
Vorzugsweise wird ein Stahl aus folgendem Bereich ausgewählt: 0,20 bis 0,35% C, 0,50 bis 0,80% Si, 1,00 bis 1,70% Mn, 0,01 bis 0,09% S, 0,20 bis 0,50% Cr, 0,015 bis 0,06% Al, 0,015 bis 0,030% N, 0,05 bis 0,15% V und/oder 0,02 bis 0,10% Nb, 0,01 bis 0,04% Ti, Rest Eisen einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen.
Es wurde festgestellt, daß nur Stähle der beanspruchten Zusammensetzung bis zu Verformungstemperaturen oder Glühtemperaturen von 1300°C eine hohe Feinkornbeständigkeit besitzen (s. Bilder 1 und 2). Anhand der in den Tafeln 2 und 3 aufgeführten Beispiele wird deutlich, daß von den Stählen (Zusammensetzung siehe Tafel 1) nur die erfindungsgemäßen Stähle F und G die hervorragende Kombination von hoher Festigkeit und hoher Zähigkeit zeigen. Diese Stähle weisen eine Zugfestigkeit von mindestens 800 N/mm2, eine 0,2%-Dehngrenze von mindestens 550 N/mm2 bei Bruchverformbarkeitskennwerten von mindestens 15% Bruchdehnung (1 o = 5 d o ) und mindestens 45% Brucheinschnürung auf. Die bei Raumtemperatur an DVM-Proben ermittelten Werte der Kerbschlagarbeit betragen mindestens 35 Joule. Die Vergleichsstähle A bis E ohne Titan haben zwar auch hohe Festigkeit, s. Tafel 2, aber unzureichende Zähigkeit von unter 30 Joule, s. Tafel 3.
Bevorzugt werden auch Stähle aus folgendem Bereich: 0,35 bis 0,45% C, 0,5 bis 0,8% Si, 1,0 bis 1,7% Mn, 0,01 bis 0,09% S, 0,2 bis 0,5% Cr, 0,015 bis 0,06% Al, 0,015 bis 0,030% N, 0,05 bis 0,15% V und/oder 0,02 bis 0,10% Nb, 0,01 bis 0,04% Ti, Rest Eisen einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen.
Es wurde festgestellt, daß auch diese Stähle bis zu Verformungstemperaturen oder Glühtemperaturen von 1300°C eine hohe Feinkornbeständigkeit besitzen (s. Bild 3). Anhand der in den Tafeln 4 bis 6 aufgeführten Beispiele (Zusammensetzungen in Tafel 4) wird deutlich, daß nur die erfindungsgemäßen Stähle I und J die hervorragende Kombination von hoher Festigkeit und hoher Zähigkeit aufweisen. Diese Stähle weisen eine Zugfestigkeit von mindestens 850 N/mm2, eine 0,2%-Dehngrenze von mindestens 600 N/mm2 bei Bruchverformbarkeitskennwerten von mindestens 12% Bruchdehnung (1 o = 5 d o ) und mindestens 40% Brucheinschnürung bei einer Kerbschlagarbeit bei Raumtemperatur von mindestens 30 Joule an DVM-Proben auf. Der Stahl 4 ohne Titan erweist sich dagegen mit Werten unter 22 Joule als nicht ausreichend zäh.
Auch diese Kombination von noch höherer Festigkeit bei guter Zähigkeit von mindestens 30 Joule ist bei einem mikrolegierten perlitischen Stahl ungewöhnlich.
Die erfindungsgemäßen Stähle sind daher in hervorragender Weise für den Einsatz für Automobil-Bauteile geeignet.
Eigenschaften über den gesamten Querschnitt bis zum Kern Abmessungen der Stähle: 50 mm Durchmesser
Tafel 1
Tafel 2
Tafel 3
Eigenschaften über den gesamten Querschnitt bis zum Kern Abmessungen der Stähle: 50 mm Durchmesser
Tafel 4
Tafel 5
Tafel 6

Claims (5)

1. Mikrolegierter Baustahl mit hoher Feinkornbeständigkeit bis 1300°C, bestehend aus
0,2 bis 0,5% Kohlenstoff
0,4 bis 1,0% Silicium
0,8 bis 1,8% Mangan
0,008 bis 0,2% Schwefel
0 bis 0,7% Chrom
0 bis 0,1% Aluminium
0 bis 0,04% Stickstoff
0,01 bis 0,05% Titan
Rest Eisen und erschmelzungsbedingte Verunreinigungen, wobei auf den Korngrenzen Mischsulfide ausgeschieden sind.
2. Stahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich Vanadium bis 0,2% und/oder Niob bis 0,1% enthält.
3. Stahl nach Anspruch 1 oder 2 mit 0,20 bis 0,35% C, 0,5 bis 0,8% Si, 1,0 bis 1,7% Mn, 0,01 bis 0,09% S, 0,2 bis 0,5% Cr, 0,015 bis 0,06% Al, 0,015 bis 0,030% N, 0,05 bis 0,15% V und/oder 0,02 bis 0,10% Nb, 0,01 bis 0,04% Ti, Rest Eisen einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen, der bis zu Verformungstemperaturen oder Glühtemperaturen von 1300°C eine hohe Feinkornbeständigkeit aufweist und eine Zugfestigkeit von mindestens 800 N/mm2, eine 0,2%-Dehngrenze von mindestens 550 N/mm2, eine Bruchdehnung von mindestens 15% und eine Brucheinschnürung von mindestens 45% bei einer Kerbschlagarbeit bei Raumtemperatur von mindestens 35 Joule an DVM-Proben erreicht.
4. Stahl nach Anspruch 1 oder 2 mit 0,35 bis 0,45% C, 0,5 bis 0,8% Si, 1,0 bis 1,7% Mn, 0,01 bis 0,09% S, 0,2 bis 0,5% Cr, 0,015 bis 0,06% Al, 0,015 bis 0,030% N, 0,05 bis 0,15% V und/oder 0,02 bis 0,10% Nb, 0,01 bis 0,04% Ti, Rest Eisen einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen, der bis zu Verformungstemperaturen oder Glühtemperaturen von 1300°C eine hohe Feinkornbeständigkeit aufweist und eine Zugfestigkeit von mindestens 850 N/mm2, eine 0,2%-Dehngrenze von mindestens 600 N/mm2, eine Bruchdehnung von mindestens 12% und eine Brucheinschnürung von mindestens 40% bei einer Kerbschlagarbeit bei Raumtemperatur von mindestens 25 Joule an DVM-Proben erreicht.
5. Stähle der Ansprüche 1 bis 4 für die Verwendung als Bauteile im Automobilbau
DE3719569A 1986-07-05 1987-06-12 Mikrolegierte Stähle. Expired DE3719569C2 (de)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3719569A DE3719569C2 (de) 1986-07-05 1987-06-12 Mikrolegierte Stähle.
EP87109046A EP0255597B1 (de) 1986-07-05 1987-06-24 Mikrolegierte Stähle
AT87109046T ATE70567T1 (de) 1986-07-05 1987-06-24 Mikrolegierte staehle.
DE8787109046T DE3775298D1 (de) 1986-07-05 1987-06-24 Mikrolegierte staehle.
ES198787109046T ES2027998T3 (es) 1986-07-05 1987-06-24 Aceros microaleados.
FI872933A FI88625B (fi) 1986-07-05 1987-07-02 Mikrolegerade staol
KR1019870007147A KR880003023A (ko) 1986-07-05 1987-07-04 마이크로 합금강
US07/070,047 US4838963A (en) 1986-07-05 1987-07-06 Micro-alloyed steels
GR91401970T GR3003399T3 (en) 1986-07-05 1991-12-19 Low alloy steels

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3622735 1986-07-05
DE3719569A DE3719569C2 (de) 1986-07-05 1987-06-12 Mikrolegierte Stähle.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3719569A1 true DE3719569A1 (de) 1988-01-21
DE3719569C2 DE3719569C2 (de) 1988-06-23

Family

ID=25845343

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3719569A Expired DE3719569C2 (de) 1986-07-05 1987-06-12 Mikrolegierte Stähle.
DE8787109046T Expired - Lifetime DE3775298D1 (de) 1986-07-05 1987-06-24 Mikrolegierte staehle.

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE8787109046T Expired - Lifetime DE3775298D1 (de) 1986-07-05 1987-06-24 Mikrolegierte staehle.

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4838963A (de)
EP (1) EP0255597B1 (de)
KR (1) KR880003023A (de)
AT (1) ATE70567T1 (de)
DE (2) DE3719569C2 (de)
ES (1) ES2027998T3 (de)
FI (1) FI88625B (de)
GR (1) GR3003399T3 (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4017973A1 (de) * 1989-06-09 1990-12-13 Thyssen Edelstahlwerke Ag Verwendung von afp-staehlen fuer erhoehten temperaturen ausgesetzte bauteile
DE4014072A1 (de) * 1989-06-09 1990-12-20 Thyssen Edelstahlwerke Ag Verwendung von ausscheidungshaertenden ferritisch-perlitischen (afp-)staehlen als werkstoff fuer gaswechselventile von verbrennungsmotoren
DE4109628A1 (de) * 1990-07-12 1992-01-16 Mahle Gmbh Kolben mit verbrennungsmotoren mit geschmiedeten bereichen aus stahl
DE4024381A1 (de) * 1990-08-01 1992-02-06 Mahle Gmbh Kolben fuer verbrennungsmotoren mit geschmiedeten bereichen aus stahl
DE4137240A1 (de) * 1991-11-13 1993-05-19 Thyssen Edelstahlwerke Ag Verwendung von afp-staehlen fuer die herstellung von werkzeugen
US5221373A (en) * 1989-06-09 1993-06-22 Thyssen Edelstahlwerke Ag Internal combustion engine valve composed of precipitation hardening ferritic-pearlitic steel
DE102006007148A1 (de) * 2006-02-16 2007-08-30 Volkswagen Ag Kolben für Verbrennungsmotoren und Verfahren zur Herstellung eines Kolbens für Verbrennungsmotoren

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5136992A (en) * 1990-07-12 1992-08-11 Mahle Gmbh Piston for internal combustion engines with forged sections made of steel
US5282906A (en) * 1992-01-16 1994-02-01 Inland Steel Company Steel bar and method for producing same
ES2128240B1 (es) * 1996-07-26 2000-01-01 Gsb Grupo Siderurgico Vasco S Procedimiento de fabricacion de aceros microaleados.
US6083455A (en) * 1998-01-05 2000-07-04 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Steels, steel products for nitriding, nitrided steel parts
CN100469918C (zh) * 2007-05-28 2009-03-18 无锡市恒特力金属制品有限公司 Nb微合金化高强度粉末冶金材料
JP4609585B2 (ja) * 2008-06-06 2011-01-12 住友金属工業株式会社 軟窒化用鋼、軟窒化用鋼材およびクランクシャフト
US8241442B2 (en) 2009-12-14 2012-08-14 Arcelormittal Investigacion Y Desarrollo, S.L. Method of making a hypereutectoid, head-hardened steel rail

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1958548A1 (de) * 1968-11-22 1970-12-03 Nippon Kokan Kk Warmverformungsverfahren zur Herstellung eines ferritisch-perlitischen Stahls
DE2113418A1 (de) * 1970-03-20 1971-10-07 British Railways Board Stahlschiene

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1608162B1 (de) * 1967-11-13 1972-06-29 Hoesch Ag Verwendung von flachstahlprodukten
US3773500A (en) * 1970-03-26 1973-11-20 Nippon Steel Corp High tensile steel for large heat-input automatic welding and production process therefor
DE2428995B2 (de) * 1974-06-15 1978-10-05 Ferrotest Gmbh, Basel (Schweiz) Verwendung eines naturharten Stahles für schweißgeeigneten Betonstahl mit hoher Dauerschwingfertigkeit
JPS5638448A (en) * 1979-09-03 1981-04-13 Nippon Steel Corp Nonrefined tough steel
JPS5716114A (en) * 1980-07-03 1982-01-27 Daido Steel Co Ltd Manufacture of steel for hardening by high frequency

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1958548A1 (de) * 1968-11-22 1970-12-03 Nippon Kokan Kk Warmverformungsverfahren zur Herstellung eines ferritisch-perlitischen Stahls
DE2113418A1 (de) * 1970-03-20 1971-10-07 British Railways Board Stahlschiene

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4017973A1 (de) * 1989-06-09 1990-12-13 Thyssen Edelstahlwerke Ag Verwendung von afp-staehlen fuer erhoehten temperaturen ausgesetzte bauteile
DE4014072A1 (de) * 1989-06-09 1990-12-20 Thyssen Edelstahlwerke Ag Verwendung von ausscheidungshaertenden ferritisch-perlitischen (afp-)staehlen als werkstoff fuer gaswechselventile von verbrennungsmotoren
US5221373A (en) * 1989-06-09 1993-06-22 Thyssen Edelstahlwerke Ag Internal combustion engine valve composed of precipitation hardening ferritic-pearlitic steel
US5286311A (en) * 1989-06-09 1994-02-15 Thyssen Edelstahlwarke Ag Precipitation hardening ferritic-pearlitic steel valve
DE4109628A1 (de) * 1990-07-12 1992-01-16 Mahle Gmbh Kolben mit verbrennungsmotoren mit geschmiedeten bereichen aus stahl
DE4024381A1 (de) * 1990-08-01 1992-02-06 Mahle Gmbh Kolben fuer verbrennungsmotoren mit geschmiedeten bereichen aus stahl
DE4024381C2 (de) * 1990-08-01 1999-01-28 Mahle Gmbh Kolben für Verbrennungsmotoren mit geschmiedeten Bereichen aus Stahl
DE4137240A1 (de) * 1991-11-13 1993-05-19 Thyssen Edelstahlwerke Ag Verwendung von afp-staehlen fuer die herstellung von werkzeugen
DE102006007148A1 (de) * 2006-02-16 2007-08-30 Volkswagen Ag Kolben für Verbrennungsmotoren und Verfahren zur Herstellung eines Kolbens für Verbrennungsmotoren

Also Published As

Publication number Publication date
US4838963A (en) 1989-06-13
EP0255597A2 (de) 1988-02-10
FI872933A0 (fi) 1987-07-02
ES2027998T3 (es) 1992-07-01
EP0255597B1 (de) 1991-12-18
ATE70567T1 (de) 1992-01-15
KR880003023A (ko) 1988-05-13
FI872933A (fi) 1988-01-06
FI88625B (fi) 1993-02-26
GR3003399T3 (en) 1993-02-17
DE3719569C2 (de) 1988-06-23
EP0255597A3 (en) 1989-01-11
DE3775298D1 (de) 1992-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3719569C2 (de) Mikrolegierte Stähle.
DE3117539C2 (de)
DE2263576B2 (de) Verfahren zur Erzeugung eines M2 C-freien Gefüges in Schnellarbeitsstahl
DE1483331B2 (de) Verwendung einer haertbaren stahllegierung
DE3300392A1 (de) Austenitischer nichtrostender stahl von ueberaus hoher temperaturbestaendigkeit
DE1558683C2 (de) Verwendung einer Kobalt-Chrom-Wolfram-Nickel-Knetlegierung
DE2447137B2 (de) Gegen gruebchenkorrosion bestaendige stahllegierung
EP1300482A1 (de) Warmarbeitsstahlgegenstand
DE3619706A1 (de) Hochfester nichtrostender stahl
AT390806B (de) Austenitischer manganhartstahl und verfahren zu seiner herstellung
AT392982B (de) Martensitaushaertbarer stahl
EP0237721B1 (de) Aluminiumberuhigter Vergütungsstahl
DE4231695C2 (de) Verwendung eines Stahls für Werkzeuge
DE2326882A1 (de) Verfahren zum erzeugen eines hochfesten stahls mit geringer neigung zum verzoegerten bruch
DE693146C (de) Korrosionsbestaendige Gegenstaende guter Haertbarkeit, grosser Haerte und leichter Verarbeitbarkeit
EP0818552A2 (de) Rostfreie ferritisch-austenitische Gussstahllegierung
WO2017167778A1 (de) Stahl mit reduzierter dichte und verfahren zur herstellung eines stahlflach- oder -langprodukts aus einem solchen stahl
DE2144325A1 (de) Schweissbare, witterungsbestaendige feinkorn-baustaehle
DE1950004B2 (de) Verwendung eines Stahles fur Bau teile mit hoher Schwingungsfestigkeit
EP0733719A1 (de) Eisenbasislegierung zur Verwendung bei erhöhter Temperatur
DE2624117A1 (de) Zaehe ferritische staehle und verwendung derselben fuer metallische gegenstaende, insbesondere geschweisste konstruktionen
DE2425187A1 (de) Bruchzaehe vollraeder bzw. radreifen
DE1533337B1 (de) Legiertes weisses gusseisen
DE2428995B2 (de) Verwendung eines naturharten Stahles für schweißgeeigneten Betonstahl mit hoher Dauerschwingfertigkeit
DE2039438B2 (de) Verwendung von Hochleistungswerkzeugstahl für die plastische Kaltverformung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8180 Miscellaneous part 1

Free format text: DIE BEZEICHNUNG LAUTET RICHTIG: MIKROLEGIERTE STAEHLE

D2 Grant after examination
8363 Opposition against the patent
8331 Complete revocation