DE545166C - Verfahren zum Herstellen von alterungsbestaendigem Eisen oder Stahl - Google Patents

Description

• Verfahren zum Herstellen von alterungsbeständigem Eisen oder Stahl Eisen und Stahl und die aus diesen Werkstoffen hergestellten Gegenstände (z. B. Kesselbleche, Hochdruckkessel, Rohre. gezogene Stücke, Profileisen usw.) leiden bisher an dem Übelstand, daß sie in gealtertem Zustande spröde sind. Diesen Zustand erkennt man z. B. daran, daß sie nur noch eine sehr geringe Kerbzähigkeit aufweisen, die bis zu etwa 1,5 mkg/cm2 sinken kann. Unter dem Begriffe »in gealtertem Zustande« ist dabei ein Zustand zu verstehen, der sich einstellt, wenn das Eisen oder der Stahl bei etwa Zimmertemperatur eine Formänderung erfährt und dann längere Zeit sich selbst überlassen wird. Man kann bekanntlich den gealterten Zustand auch kt.:istlich erzeugen, indem man das Eisen oder den Stahl, nachdem er- die erwähnte Formänderung erfahren hat, durch ein Anlassen auf etwa 2oo° C nachbehandelt. Gleichermaßen tritt der gealterte Zustand ein, wenn die Formänderung des Eisens oder des Stahles bei Temperaturen zwischen etwa 150 und 5oo° vorgenommen wird, in diesem Fall ohne daß Lagerung oder Nacherwärmung erforderlich wäre. Ein Mittel, den angegebenen Übelstand mit Sicherheit zu beseitigen, war bisher nicht bekannt. Die Verbraucherkreise hatten sich dementsprechend damit abgefunden, daß von den Herstellern hinsichtlich der Kerbzähigkeit in gealtertem Zustande 'Überhaupt keine Gewähr übernommen wurde. Die Erfindung bezweckt nun, diesen Übelstand zu beseitigen und die herstellende Industrie in den Stand zu setzen, hinsichtlich der Kerbzähigkeit in gealtertem Zustande eine Gewähr, und zwar für ungewöhnlich hohe Werte, zu übernehmen. Diesel Zweck wird der Erfindung gemäß dadurch erreicht, daß das Eisen oder der Stahl so weitgehend desoxydiert wird, daß es auch in gealtertem Zustande nicht spröde wird. Alterungsbeständiger Stahl ist zwar bekannt; es war aber nicht bekannt. daß dieAlterungsbeständigkeit durch weitgehende Desoxydation im Sinne der Erfindung erreicht werden kann.
• Eisen oder Stahl mit Aluminium mehr oder weniger zu desoxydieren, ist bereits bekannt. Man hat aber bisher noch nicht erkannt, daß eine ganz besonders weitgehende Desoxydation den bedeutungsvollen technischen Erfolg erzielt, daß dadurch die schädlichen Einwirkungen des Alterns beseitigt werden. Ob die Desoxydation genügend weit durchgeführt ist, kann man dadurch feststellen, daß man eine aus dem Eisen oder Stahl hergestellte Probe künstlich altern läßt und durch Kerbschlagproben vor und nach dem Altern feststellt, ob die Kerbzähigkeit im wesentlichen dieselbe geblieben ist oder nicht. Man kann aber die genügend weitgehende Desoxydation auch in der `Weise 'ermitteln, daß man eine künstlich gealterte Biegeprobe einer Ätzung auf Kräftwirküngsfiguren unterwirft. Was eine Ätzung einer Probe auf Kraftwirkungsfiguren bedeutet und wie sie durchgeführt wird, ist z. B. in den Kruppschen Monatsheften 1921, S. 17 bis 136, angegeben. Treten bei sorgfältiger Ätzung keine oder nur schwach sichtbare Kraftwfrkungsfiguren auf, so war die Desoxydation weitgehend genug, und es tritt für das so behandelte Material auch in gealtertem Zustande nur eine kleine Verringerung der Kerbzähigkeit ein. Die unter sonst gleichen Umständen gemessene Kerbzähigkeit einer aus Flußeisen mit o,12 °1Q _Kolii nsteff--gefertigfen Normalprobe (3o X 30 X 16o) mit Rundkerb (hergestellt aus einer geschmiedeten Stange von q.o mm Vierkant) beträgt dann z. B. in gealtertem Zustande etwa noch 20 bis 33 mkg/cm2, wenn sie in nichtgealtertem Zustande etwa 25 bis 35 mkg/cm2 betragen hatte. (Alle für die Kerbzähigkeit angegebenen Zahlen sind bei einer Temperatur von 2o° C gemessen worden.) Das bedeutet aber, daß sich das Material in gealtertem und nichtgealtertem Zustande hinsichtlich seiner unter sonst gleichen Umständen gemessenen Kerbzähigkeit nicht wesentlich unterscheidet, oder mit anderen Worten, daß die schädlichen Wirkungen des Alterns verhütet sind. Diese Wirkungen sind im allgemeinen so lange verhütet, als die Kerbzähigkeit nicht wesentlich herabsinkt.
• Zur Durchführung der für die Erzielung des erstrebten Erfolges erforderlichen weitgehenden Desoxydation können anstatt oder neben Aluminium auch andere stark desoxydierende Mittel, z. B. Titan, Zirkon, Vanadium, Magnesium. und Silicium, verwendet werden; außerdem kann die erforderliche weitgehende Desoxydation mit Hilfe von Kohlenstoff im Vakuum durchgeführt werden.. Durch Desoxydation mit Silicium: wird jedoch nur ein Teilerfolg erreicht. Von einem in der angegebenen Weise desoxydierten Eisen oder Stahl läßt sich also -und hierin liegt der technische Fortschrittmit Sicherheit voraussagen, daß es seine ursprüngliche Zähigkeit auch in gealtertem Zustande behält.
• Man hat bereits versucht, Eisen oder Stahl, insbesondere unruhiges Flußeisen, mit Mangan zu desoxydieren. Es hat sich aber gezeigt, daß auch Mangan keine genügende Desoxydation im Sinne der Erfindung ermöglicht.
• Flußeisen und Stahl mit einem Zusatz (bis etwa 5 °/") von Nickel, _KghaltTChrom, Wolfran -yanadium -öder 1Vlolybdän, die entsprechend vorstehendem Verfahren weitgehend desoxydiert sind, zeichnen sich noch durch den besonderen Vorteil aus, daß sie von ihrer ursprünglichen Zähigkeit auch bei niedrigen Temperaturen (z. B. - 20° C) nichts Wesentliches einbüßen. Selbstverständlich sind Legierungen dieser Zusammensetzung an sich bekannt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Herstellen von alterungsbeständigem Eisen oder Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß das Eisen oder der Stahl so weitgehend mit desoxydierenden Mitteln behandelt werden, daß sie bei Alterung nicht. wesentlich spröder werden, gemessen an dar Kerbschlagprobe oder der Ätzung auf Kraftwirkungsfiguren oder einer ähnlich empfindlichen Probe.
2. 2. Nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 hergestellte Eisen- oder Stahllegierungen, dadurch gekennzeichnet, daß sie bis etwa 5 "f" Nickel, Kobalt, Chrom, Wolfram, Vanadium oder Molybdän einzeln oder beliebig gemischt enthalten, damit die Zähigkeit auch bei niedrigen Temperaturen (z. B. -2o°) nicht verschwindet.