DE4226695A1 - Magnetisch graduierter stahlstab - Google Patents
Magnetisch graduierter stahlstabInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen magnetisch graduierten Stahlstab bzw. eine
magnetisch graduierte Stahlstange und insbesondere einen magnetisch graduierten
Stahlstab, der zusammen mit einem Positionierzylinder in der Maschi
nenbau- und Elektronikindustrie eingesetzt werden kann.
Die Position von Positionierzylindern wird üblicherweise mit Hilfe von an den
Zylindern befestigten Sensoren abgetastet, wie Drehwertgebern.
Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Steuerung
der Position einer Kolbenstange mit Hilfe eines herkömmlichen Drehwertge
bers. Ein Zylinder 10 ist mit einer Kolbenstange 12 versehen, die mit einer Posi
tionsmeßwalze 14 ausgerüstet ist. Die Anzahl der Umdrehungen der Walze 14
und andere Positionierdaten werden zu einer Positionsmeßeinrichtung 16
übertragen und die Position oder Stellung der Stange 12 wird durch Messen der
Abweichung des Drehwinkels von einem Vergleichswert bestimmt. Die Einrich
tung 16 sendet ein Steuersignal an einen hydraulischen Antriebskreis für die
Stange 12, deren Position durch Öffnen des Ventils 20 oder des Ventils 22 korri
giert wird.
Diese Methode hat jedoch verschiedene Nachteile einschließlich der unzurei
chenden Präzision und der unbefriedigenden Stabilität. Zur Lösung dieser Pro
bleme werden in JP-A-16 309/1982 und 83 620/1987 etc. magnetische Maßein
teilungen in Form einer Kolbenstange für einen Zylinder vorgeschlagen, die
magnetisch graduiert ist und mit einem magnetischen Fühler zusammenwirkt
zum Nachweis der Position der Stange als solcher. In der Tat besitzt die in der
JP-A- 16 309/1982 beschriebene magnetische Maßeinteilung in dem graduierten
Bereich derart geringe Unterschiede der Magnetisierung, daß eine besonde
re Konstruktion für die Meßeinrichtung notwendig ist, die im übrigen keine be
sonders hohe Präzision aufweist. Die in der JP-A-83 620/1987 beschriebene
magnetische Maßeinteilung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens
10 Vol.-% Martensit enthalten sollte, um ihre Wirkung als Maßeinteilung ausü
ben zu können (wobei die Zusammensetzung des Stahls in keiner Weise einge
schränkt ist). Für praktische Anwendungen ist der Martensitgehalt auf 40%
oder weniger (11 bis 26 % in den Beispielen) beschränkt, um die Bildung von
Kissen zu verhindern. Die höchste, in den Beispielen erreichte Zugfestigkeit be
trägt etwa 1177 MPa (120 kgf/mm2). Die Druckschrift erwähnt die Dauerfestig
keit nicht, die jedoch für Stahlstäbe eine bedeutende Eigenschaft darstellt.
In Kombination mit Zylindern verwendete Kolbenstangen werden üblicherwei
se aus Stahlstäben gefertigt, die durch Abschrecken und Tempern von "Kon
struktionsstahl" hergestellt worden sind, welcher der Typisierung S45C ent
spricht. Magnetische Maßeinteilungen, bei denen ein ferromagnetischer Mar
tensit mit einem nichtmagnetischen Austenit kombiniert ist, wurden bereits
für magnetisch graduierte Stäbe für Positionierzylinder in der Maschinenbau
industrie und der Elektronikindustrie vorgeschlagen. Diese magnetischen
Maßeinteilungen besitzen noch Probleme im Hinblick auf die mechanischen Ei
genschaften und die Präzision der Maßeinteilung.
Insbesondere wurden Stahlstäbe, die als Kolbenstangen mit Zylindern verwen
det werden sollen und magnetisch graduiert sind, als Alternative zu den her
kömmlichen Meßfühlern vorgeschlagen, besitzen jedoch die folgenden Nachtei
le.
- 1) Es wurde überwiegend darauf geachtet, die Eigenschaften der Maßeintei lung zu verbessern, so daß die mechanischen Eigenschaften der Maßeintei lungen in keiner Weise besser sind als die von herkömmlichen Einteilungen;
- 2) die Maßeinteilungen besitzen eine unzureichende Dauerfestigkeit, die ei ne besonders wichtige mechanische Eigenschaft darstellt; und
- 3) die Maßeinteilungseigenschaften sind in keiner Weise zufriedenstellend.
Darüber hinaus hat der Einsatz solcher Stahlstäbe für Anwendungen mit
schweren und variierenden Belastungen zugenommen, so daß deren Betriebs
umgebungen immer schwieriger geworden sind. Spezifische Anwendungen um
fassen Betätigungseinrichtungen für Baumaschinen und große technische
Vorrichtungen, die mit hoher Belastung betrieben werden, sowie hydraulische
Einrichtungen für Fahrzeugaufhängungen, die schwankenden Belastungen
mit hoher Frequenz unterworfen sind.
Es besteht daher ein starkes Bedürfnis zur Verbesserung der mechanischen Ei
genschaften und insbesondere der Dauerfestigkeit von magnetisch graduierten
Stahlstäben oder Stahlstangen. Die zur Verbesserung dieser Eigenschaften
üblicherweise herangezogenen Maßnahmen beruhen überwiegend auf Behand
lungen zur Oberflächenmodifizierung, wie dem Carburieren und Nitridieren.
Jedoch hat keine dieser Methoden sich im Hinblick auf die Festigkeit und die
Korrosionsbeständigkeit der erhaltenen Stäbe als zufriedenstellend erwiesen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, einen magnetisch
graduierten Stahlstab oder eine magnetisch graduierte Stahlstange anzuge
ben, der bzw. die mit Positionierzylindern zusammenarbeiten kann und die
oben angesprochenen Probleme zu lösen geeignet ist, nämlich eine ausreichend
hohe Zugfestigkeit (1275 MPa (130 kgf/mm2) und eine hohe Dauerfestigkeit
(588 MPa (60 kgf/mm2) aufweist und als magnetisch graduierter Stab oder
Stange für Positionierzylinder geeignet ist.
Die folgenden Erkenntnisse haben zu der vorliegenden Erfindung geführt.
- 1) Wenn man eine magnetische Maßeinteilung mit Hilfe eines Verfahrens herstellt, das darin besteht, einen instabilen Austenit unter Bildung von Mar tensit kaltzuziehen und dann den Martensit lokal zu schmelzen, so daß er wie der in das austenitische Gefüge übergeht, man die höchste Zugfestigkeit und Dauerfestigkeit dann erreicht, wenn der Martensitgehalt 30 bis 60 Vol.-% be trägt und die Maßeinteilung aus einem Stahl gefertigt ist, der die nachfolgend angegebene Zusammensetzung besitzt.
- 2) Es ist im allgemeinen schwierig, durch Kaltziehen 30 bis 60 Vol.-% Mar tensit zu erzeugen. Dies kann jedoch erreicht werden bei Anwendung eines Stahls, der 0,02 bis 0,10% C, 0,05 bis 1,0%Mn, 0,5 bis 1,0%Si, 17 bis 20% Cr, 5 bis 8% Ni und 0,05 bis 0,20% (C+N) enthält, ohne daß eine Beeinträchtigung der magnetischen Eigenschaften des Stahlprodukts erfolgt.
- 3) Wenn der Stahl 17 bis 20% Cr, 5 bis 8% Ni und 0,05 bis 0,20% (C+N) ent hält, kann der Gehalt an durch Kaltbearbeiten gebildeten Martensits auf 30 bis 60 Vol.-% erhöht werden, ohne daß sich eine Beeinträchtigung der magneti schen Eigenschaften des gebildeten Stahls ergibt.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein magnetisch graduierter Stahlstab oder
eine magnetisch graduierte Stahlstange mit einer magnetischen Maßeintei
lung, der bzw. die gekennzeichnet ist durch einen Stahl der Zusammensetzung
in Gew.-%:
0,02 bis 0,10%C,
0,50 bis 1,0% Mn,
0,50 bis 1,0% Si,
17 bis 20% Cr,
5 bis 8% Ni,
0,05 bis 0,20% (C + N),
Rest Fe und herstellungsbedingten Verunreinigungen und 30 bis 60 Vol.-% eines durch Kaltbearbeiten gebildeten oder induzierten Martensit enthält und durch lokales Schmelzen mit einem nichtmagnetischen austenitischen Gefüge versehen worden ist und eine Zugfestigkeit von minde stens 1275 MPa (130 kgf/mm2) und einer Dauerfestigkeit von mindestens 588 MPa (60 kgf/mm2) besitzt.
0,02 bis 0,10%C,
0,50 bis 1,0% Mn,
0,50 bis 1,0% Si,
17 bis 20% Cr,
5 bis 8% Ni,
0,05 bis 0,20% (C + N),
Rest Fe und herstellungsbedingten Verunreinigungen und 30 bis 60 Vol.-% eines durch Kaltbearbeiten gebildeten oder induzierten Martensit enthält und durch lokales Schmelzen mit einem nichtmagnetischen austenitischen Gefüge versehen worden ist und eine Zugfestigkeit von minde stens 1275 MPa (130 kgf/mm2) und einer Dauerfestigkeit von mindestens 588 MPa (60 kgf/mm2) besitzt.
Die Erfindung sei im folgenden näher unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Drehwertgebers
zur Bestimmung der Position eines Betätigungsorgans;
Fig. 2 ein Fließschema zur Verdeutlichung der Herstellung des erfindungsge
mäßen magnetisch graduierten Stahlstabs;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Messung von Feh
lern bei einem Abtasttest; und
Fig. 4 eine Kurvendarstellung, die verschiedene Eigenschaften von erfin
dungsgemäßen Beispielen in Abhängigkeit von dem Martensitgehalt
verdeutlicht.
Im folgenden seien die Gründe für die oben beschriebene Zusammensetzung
des erfindungsgemäß verwendeten Stahls erläutert.
- C) Kohlenstoff übt nicht nur eine Härtungswirkung aus, sondern beeinflußt auch die Stabilität des Austenits. Wenn der Kohlenstoffgehalt weniger als 0,02% beträgt, wird der Austenit derart instabil, daß sich in dem Stahl Ferrit bildet und dessen Eignung als Maßstab oder Maßeinteilung beeinträchtigt. Darüber hinaus läßt sich die Festigkeit des Stahls nicht verbessern. Wenn der Kohlen stoffgehalt 0,10% übersteigt, nimmt die Duktilität des durch Kaltbearbeiten gebildeten Martensits ab und der Martensit kann nicht in ausreichender Menge erzeugt werden. Demzufolge ist der Kohlenstoffgehalt auf eine Menge im Be reich von 0,02 bis 0,10 Gew.-% begrenzt.
S1) Silicium ist ein ferritbildendes Element, welches jedoch eine geringe Wir
kung auf die Austenitstabilität ausübt. Statt dessen beeinflußt und vermindert
es die Duktilität des durch Spannung induzierten Martensits, d. h. den durch
Kaltbearbeiten gebildeten Martensit. Damit der Martensit in ausreichender
Menge gebildet werden kann, ist es erwünscht, daß der Siliciumgehalt auf 1,0
Gew.-% oder darunter begrenzt ist. Die angestrebte Stahlfestigkeit kann jedoch
nicht erreicht werden, wenn der Siliciumgehalt weniger als 0,5 Gew.-% beträgt.
Demzufolge ist der Siliciumgehalt auf einen Bereich von 0,5 bis 1,0 Gew.-% be
grenzt.
Mn) Mangan ist ein austenitbildendes Element, übt jedoch eine geringe Wir
kung auf die Stabilität des Austenits aus. Ebenso wie Silicium beeinflußt und
reduziert Mangan die Duktilität des durch Spannungen induzierten Marten
sits. Damit der Martensit in der notwendigen Menge gebildet werden kann, ist
es erwünscht, daß der Mangangehalt auf 1,0 Gew.-% und darunter begrenzt ist.
Wenn jedoch der Mangangehalt weniger als 0,50 Gew.-% beträgt, kann die ge
wünschte Festigkeit nicht erreicht werden. Demzufolge ist der Mangangehalt
auf eine Menge im Bereich von 0,50 bis 1,0 Gew.-% begrenzt.
Cr) Wenn der Chromgehalt weniger als 17 Gew.-% beträgt, nimmt der Gehalt
des Chroms in dem durch Spannung gebildeten Martensit ab und die Festigkeit
des Endprodukts kann den angestrebten Wert von 1275 MPa (130 kgf/mm2)
nicht übersteigen. Demzufolge ist es erwünscht, daß Chrom in einer Menge von
mindestens 17 Gew. -% enthalten ist. Wenn andererseits der Chromgehalt 20
Gew.-% übersteigt, nimmt die Wahrscheinlichkeit der Bildung von Ferrit zu,
welcher Ferrit sogar in dem Austenit gebildet wird und die Eignung des Stahls
als Maßstab beeinträchtigt (d. h. das Ausgangssignal des Sensors und die
Nachweisfehlergrenze). Demzufolge liegt die Obergrenze des Chromgehalts bei
20 Gew. -%. Erfindungsgemäß sollte daher der Chromgehalt im Bereich von 17
bis 20 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 17 bis 18 Gew.-%, liegen.
Ni) Wenn der Nickelgehalt weniger als 5 Gew.-% beträgt, bildet sich Ferrit in
dem Austenit und beeinträchtigt die Eigenschaften des Stahls als Maßstab.
Darüber hinaus ergibt die anschließende Kaltbearbeitung ein gemischtes Drei
phasengefüge aus Ferrit, Martensit und Austenit und der angestrebte Wert der
Dauerfestigkeit kann nicht erreicht werden. Demzufolge ist es erwünscht, daß
Nickel in einer Menge von 5 Gew.-% oder mehr vorhanden ist. Wenn auf der an
deren Seite der Nickelgehalt 8 Gew.-% übersteigt, wird der Austenit stabilisiert
und die Menge des Martensits ist zu niedrig, um den angestrebten Werte im
Hinblick auf die Eigenschaften des Stabs als Maßeinteilung und im Hinblick auf
die Festigkeit zu erreichen. Demzufolge beträgt die Obergrenze des Nickelge
halts 8 Gew.-%. Erfindungsgemäß ist daher der Nickelgehalt auf einen Wert im
Bereich von 5 bis 8 Gew.-% und vorzugsweise im Bereich von 5 bis 7 Gew.-% be
grenzt.
C + N) Der Summengehalt von Kohlenstoff und Stickstoff ist auf einen Wert im
Bereich von 0,05 bis 0,20 Gew.-% und vorzugsweise 0,05 bis 0,15 Gew.-% be
grenzt. Wenn der Gesamtgehalt an C + N weniger als 0,05 Gew.-% beträgt, bildet
sich Ferrit in dem Austenit und beeinträchtigt das Verhalten des Stahls als
Maßstab. Darüber hinaus ergibt die anschließende Kaltbearbeitung ein ge
mischtes Dreiphasengefüge aus Ferrit, Martensit und Austenit, so daß der an
gestrebte Wert für die Dauerfestigkeit nicht erreicht werden kann. Es ist daher
erwünscht, daß der Gehalt an C + N mindestens 0,05 Gew.-% beträgt. Wenn die
Summe von C + N 0,20% übersteigt, wird der Austenit stabilisiert und die Men
ge des Martensits ist zu niedrig, um die angestrebten Werte bezüglich der Ei
genschaften als Maßeinteilung und bezüglich der Festigkeit zu erreichen. Dar
über hinaus nimmt die Duktilität (Ziehverhalten) des Stahls ab. Demzufolge ist
die Obergrenze für (C + N) auf 0,20 Gew.-% begrenzt, während der bevorzugte
Bereich sich von 0,05 bis 0,15 Gew.-% erstreckt.
Andere Verunreinigungen, die in dem erfindungsgemäß verwendeten Stahl vor
handen sein können, sind P und S. Im allgemeinen können diese Elemente in ei
ner Menge von bis zu 0,010 Gew.-% vorhanden sein, ohne irgendwelche nach
teiligen Wirkungen auf die Zugfestigkeit und die Dauerfestigkeit des Stahls
auszuüben.
Die Fig. 2 verdeutlicht anhand eines Fließschemas ein Verfahren zur Herstel
lung des erfindungsgemäßen magnetisch graduierten Stahlstabs. Das Verfah
ren beginnt mit dem Schmelzen des Stahls in einer Menge von beispielsweise
150 kg und Warmwalzen der Schmelze unter Bildung eines Stabs mit einem
Durchmesser von 20 mm. Vor der Kaltbearbeitung wird der Stab einer Lösungs
wärmebehandlung bei 1000 bis 1100°C unterworfen, dann geätzt und mit ei
nem Schmiermittel behandelt. Anschließend wird der Stab kaltgezogen bis zu
einem Durchmesser von 16,5 mm. Um sicherzustellen, daß Martensit bei der
Kaltbearbeitung in einer Menge von 30 bis 60 Vol.-% gebildet wird, sollten die
angewandten Spannungskräfte, d. h. der Prozentsatz des Kaltbearbeitens oder
die Verminderung der Querschnittsfläche, im Bereich von 25 bis 45% liegen.
Um den Stahl mit der magnetischen Maßeinteilung zu versehen, wird Laserlicht
dazu angewandt, den Stahl in ausgewählten Bereichen zu schmelzen, in wel
chen Bereichen sich dann ein nichtmagnetisches austenitisches Gefüge ergibt.
Nach der Graduierung mit Hilfe des Lasers wird der Stahlstab mechanisch und
sensorisch geprüft, um festzustellen, ob er die vorbestimmten mechanischen
und magnetischen Eigenschaften besitzt.
Erfindungsgemäß ist die Menge des durch Kaltbearbeiten erzeugten Martensits
auf 30 bis 60 Vol.-% begrenzt, und zwar aus den folgenden Gründen.
Wenn die Menge des durch Kaltbearbeiten gebildeten Martensits weniger als 30
Vol.-% beträgt, können die angestrebten Werte für die Zugfestigkeit und die
Dauerfestigkeit von mindestens 1275 MPa (130 kgf/mm2) bzw. 588 MPa (60
kgf/mm2) nicht erreicht werden. Demzufolge ist die Menge des durch Kaltbear
beiten erzeugten Martensits auf mindestens 30 Vol.-% begrenzt. Wenn anderer
seits die Menge des durch Kaltbearbeiten erzeugten Martensits 60 Vol.-% über
steigt, vermindert sich die Dauerfestigkeit des Stahls und der angestrebte Dau
erfestigkeitswert kann nicht erreicht werden. Demzufolge ist die Obergrenze
der Menge des durch Kaltbearbeiten erzeugten Martensits auf 60 Vol.-% defi
niert. Kurz gesagt kann dann, wenn durch ein zu hohes Maß des Ziehens eine zu
große Menge des Martensits gebildet wird, der negative Effekt der Restspan
nungen nicht länger vernachlässigt werden.
Vorzugsweise beträgt die Menge des Martensits 40 bis 55 Vol.-%.
Der durch Kaltbearbeiten gebildete Martensit wird im allgemeinen durch Kalt
ziehen erzeugt, wobei die Menge proportional ist dem Prozentsatz der Kaltbear
beitung. Wenn es erwünscht ist, Martensit in einer Menge von 60 Vol.-% zu er
zeugen, ist es notwendig, eine Kaltbearbeitung von etwa 40 bis 45% Quer
schnittsverminderung zu bewirken.
Eine andere Kaltbearbeitungsmethode zur Erzeugung von spannungsinduzier
tem Martensit ist das Kaltwalzen.
Wie bereits im Hinblick auf die Erläuterung des Standes der Technik erwähnt,
sind spezifische Beispiele für Anwendungszwecke, bei denen eine hohe Zugfe
stigkeit und eine hohe Dauerfestigkeit notwendig sind, Betätigungseinrichtun
gen, die unter hoher Belastung eingesetzt werden (wie Baumaschinen und
großindustrielle Einrichtungen) und hydraulische Einrichtungen, die variie
renden Belastungen mit hoher Wechselfrequenz unterworfen werden (wie bei
spielsweise aktive Federungen für Kraftfahrzeuge). In der Vergangenheit wur
den diese Anforderungen teilweise durch Wärmebehandlung (beispielsweise
Abschrecken, Tempern, Carburieren und Nitridieren) oder durch Legierungs
prozesse erreicht. Im Vergleich zu diesen herkömmlichen Methoden ermöglicht
die vorliegende Erfindung eine deutliche Bereicherung der Technik, da es ledig
lich notwendig ist, einen Stahl vorbestimmter Zusammensetzung kalt zu bear
beiten, welche Maßnahme gleichzeitig der Formgebung dient.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
Stähle der in der nachfolgenden Tabelle 1 angegebenen Zusammensetzung wer
den entsprechend dem in der Fig. 2 dargestellten Fließschema warmgewalzt,
kaltgewalzt und mit einem Laser graduiert. Bei jedem Ansatz werden 150 kg
Stahl geschmolzen, warm zu einem Stab mit einem Durchmesser von 20 mm ge
walzt und anschließend einer Lösungswärmebehandlung bei 1050°C unterwor
fen. Nach einer Ätzbehandlung und dem Behandeln mit einem Schmiermittel
werden die Stäbe mit den angegebenen Querschnittsverminderungen (Rd) kalt
gezogen.
Bei der Graduierung wird ein CO2-Laser, der einen Fleck mit einem Durchmes
ser von 1 mm bei einer Leistung von 0,5 kW erzeugt, verwendet, um den gezoge
nen Stab in ausgewählten Bereichen bis zu einer Tiefe von 0,4 mm zu schmel
zen, und dies mit einer Geschwindigkeit von 1 m/min unter Bildung einer Maß
einteilung aus Schmelzmarken mit einer Breite von 1,0 mm, die in einem Ab
stand von 2,0 mm voneinander angeordnet sind. Die Stäbe werden visuell be
züglich der Schmelzmarkierungen untersucht. Beim Stehlenlassen verfestigen
sich die geschmolzenen Bereiche eines jeden Stabes schnell.
Nach der Graduierungsbehandlung werden die Stäbe auf ihren Oberflächen bis
zu einer Tiefe von 0,05 mm abpoliert, so daß die Schmelzmarken jeweils eine
Breite von 0,9 mm besitzen.
Die in dieser Weise hergestellten Proben von magnetisch graduierten Stahlstä
ben wurden in der in der Fig. 3 dargestellten Weise einem Abtasttest unterwor
fen. Man bringt einen Magnetsensor 5 in die Nähe der Oberfläche des magne
tisch graduierten Stahlstabs 11 und bewegt ihn in Richtung der Pfeile vorwärts
und rückwärts über die Markierungen 2. Die Wellenformen der erzeugten Aus
gangssignale werden aufgezeichnet und sind auf der rechten Seite der Fig. 3
dargestellt. Der Fehler α wird aus der Differenz zwischen der Wellenform des ge
bildeten Ausgangssignals bei der Bewegung des Sensors in der Einrichtung und
der Wellenform des Ausgangssignals bei der Bewegung in der entgegengesetz
ten Richtung bestimmt. Der Test gilt als bestanden, wenn α gleich oder weniger
als 4% beträgt. Der Fehler α ist, wie in der Fig. 3 angegeben definiert, wobei a
für die volle Ausgangssignalamplitude, e für die Differenz zwischen zwei Aus
gangssignalen, von denen das eine bei der Bewegung des Sensors in der einen
Richtung und das andere bei der Bewegung des Sensors in der anderen Rich
tung erzeugt worden sind, und P für den Abstand zweier Markierungen stehen.
Nach der Aufzeichnung der Wellenformen der Ausgangssignale werden die Pro
ben einer mechanischen Untersuchung unterworfen und es wird die Dauerfe
stigkeit einer jeden Probe der magnetisch graduierten Stahlstäbe bei einem
Drehbiegetest geprüft.
In der Tabelle 1 sind die Ergebnisse der Messung der Fehler α und der Dauerfe
stigkeit angegeben.
Die Fig. 4 verdeutlicht anhand einer Kurvendarstellung die Beziehung zwi
schen der Menge des durch Kaltbearbeiten erzeugten Martensits in dem Stahl
und dessen mechanischen Eigenschaften (σww = Dauerfestigkeit, RA = Flächen
verminderung und TS = Zugfestigkeit).
Wie oben ausgeführt, werden durch die Erfindung magnetisch graduierte
Stahlstäbe mit ausreichend hoher Präzision, Zugfestigkeit und Dauerfestigkeit
erhalten, die für Positionierzylinder verwendet werden können, die in der Ma
schinenbauindustrie, der Elektroindustrie, der Elektronikindustrie und in an
deren Bereich der Industrie eingesetzt werden können. Die Stahlstäbe sind be
sonders geeignet für technische Vorrichtungen, die schwere und wechselnde
Lasten tragen müssen, für welche Einrichtungen ein starkes Bedürfnis für ver
besserte Positionierzylinder besteht.
Claims (7)
1. Magnetisch graduierter Stahlstab mit einer magnetischen Maßeinteilung,
gekennzeichnet durch einen Stahl der Zusammensetzung in Gew.-%:
0,02 bis 0,10%C,
0,50 bis 1,0% Mn,
0,50 bis 1,0% Si,
17 bis 20% Cr,
5 bis 8% Ni,
0,05 bis 0,20% C plus N,
Rest Fe und herstellungsbedingten Verunreinigungen, der 30 bis 60 Vol.-% eines durch Kaltbearbeiten gebildeten Martensits enthält und durch lokales Schmelzen mit einem nichtmagnetischen austenitischen Ge füge versehen worden ist, und eine Zugfestigkeit des Stahlstabes von minde stens 1275 MPa (130 kgf/mm2) und eine Dauerfestigkeit von mindestens 588 MPa (60 kgf/mm2).
0,02 bis 0,10%C,
0,50 bis 1,0% Mn,
0,50 bis 1,0% Si,
17 bis 20% Cr,
5 bis 8% Ni,
0,05 bis 0,20% C plus N,
Rest Fe und herstellungsbedingten Verunreinigungen, der 30 bis 60 Vol.-% eines durch Kaltbearbeiten gebildeten Martensits enthält und durch lokales Schmelzen mit einem nichtmagnetischen austenitischen Ge füge versehen worden ist, und eine Zugfestigkeit des Stahlstabes von minde stens 1275 MPa (130 kgf/mm2) und eine Dauerfestigkeit von mindestens 588 MPa (60 kgf/mm2).
2. Magnetisch graduierter Stahlstab nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Stahl 17 bis 18 Gew.-% Cr enthält.
3. Magnetisch graduierter Stahlstab nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Stahl 5 bis 7 Gew.-% Ni enthält.
4. Magnetisch graduierter Stahlstab nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Stahl 0,05 bis 0,15 Gew.-% C + N enthält.
5. Magnetisch graduierter Stahlstab nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Martensitgehalt 40 bis 55 Vol.-% beträgt.
6. Magnetisch graduierter Stahlstab nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kaltbearbeitung mit einer Querschnittsverminderung von 25
bis 45% durchgeführt wird.
7. Magnetisch graduierter Stahlstab mit einer magnetischen Maßeinteilung,
gekennzeichnet durch einen Stahl der Zusammensetzung in Gew.-%:
0,05% C,
0,80% Mn,
0,80% Si,
17 bis 20% Cr,
5 bis 8% Ni,
0,05 bis 0,20% C plus N,
Rest Fe und herstellungsbedingten Verunreinigungen,
der 30 bis 60 Vol.-% eines durch Kaltbearbeiten gebildeten Martensits enthält und durch lokales Schmelzen mit einem nichtmagnetischen austenitischen Ge füge versehen worden ist, und eine Zugfestigkeit des Stahlstabes von minde stens 1275 MPa (130 kgf/mm2) und eine Dauerfestigkeit von mindestens 588 MPa (60 kgf/mm2).
0,05% C,
0,80% Mn,
0,80% Si,
17 bis 20% Cr,
5 bis 8% Ni,
0,05 bis 0,20% C plus N,
Rest Fe und herstellungsbedingten Verunreinigungen,
der 30 bis 60 Vol.-% eines durch Kaltbearbeiten gebildeten Martensits enthält und durch lokales Schmelzen mit einem nichtmagnetischen austenitischen Ge füge versehen worden ist, und eine Zugfestigkeit des Stahlstabes von minde stens 1275 MPa (130 kgf/mm2) und eine Dauerfestigkeit von mindestens 588 MPa (60 kgf/mm2).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4226695A1 true DE4226695A1 (de) | 1993-02-18 |
Family
ID=16466790
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4226695A Withdrawn DE4226695A1 (de) | 1991-08-13 | 1992-08-12 | Magnetisch graduierter stahlstab |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5350463A (de) |
JP (1) | JP3237138B2 (de) |
DE (1) | DE4226695A1 (de) |
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