DE592299C

DE592299C - Austenitische Staehle mit erhoehter Bearbeitbarkeit

Info

Publication number: DE592299C
Application number: DEC47401D
Authority: DE
Original assignee: CIE DES FORGES DE CHATILLON CO
Current assignee: CIE DES FORGES DE CHATILLON CO
Priority date: 1932-12-29
Filing date: 1933-01-12
Publication date: 1934-02-05

Description

Austenitische Stähle mit erhöhter Bearbeitbarkeit Es ist bekannt, daß austenitische korrosionsbeständige Legierungen sich schwer spanabhebend bearbeiten lassen und daß daher z. B. bei ihrer Verwendung auf Automaten deren Leistung sehr vermindert wird.
Es ist bereits bekannt, Stählen dieser Art durch gewisse Zusätze gute Eigenschaften für die Bearbeitung auf Automaten zu verleihen. Insbesondere ist bekannt, daß ein Zusatz an Schwefel, annähernd 0,3 °/o, die Bearbeitung wesentlich erleichtert; jedoch verursacht dieser Schwefelgehalt anderseits große Schwierigkeiten für das Walzen und Heißschmieden und verringert auch die mechanischen Eigenschaften, besonders die Streckgrenze, die Kerbzähigkeit und die Tiefziehfähigkeit.
Man hat ebenfalls einen Zusatz an Selen zu diesen Stählen vorgeschlagen, wodurch man einen Teil der Schwierigkeiten vermeidet, die durch den Schwefelgehalt verursacht werden. Insbesondere ist die Warmverarbeitung nicht so schwierig und die mechanischen Eigenschaften werden nicht in so starkem Maße wie durch Schwefelzusatz erniedrigt.
Schließlich ist zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit von Kupferstählen von ferritischer Beschaffenheit vorgeschlagen worden, Arsen in solchen Mengen zuzusetzen, daß die Auflösung des Kupfers im Metall erleichtert wird, ohne daß.dadurch jedoch die Bearbeitung erleichtert wird. Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren, welches es gestattet, die Bearbeitung der nicht oxydierbaren austenitischen Stähle zu erleichtern, ohne die Verarbeitung im warmen Zustande zu erschweren, wobei auch die mechanischen Eigenschaften in großem Maße beibehalten werden.
Dieses Ergebnis wird durch einen Zusatz von Arsen in Mengen von o,zo bis 0,75 °/o erreicht, wobei o,5o°/o eine besonders vorteilhafte Menge ist.
Das Zusetzen von Arsen bietet keine technische Schwierigkeit und kann durch alle in Stahlwerken geläufig benutzten Verfahren ausgeführt werden. Ein einfaches Verfahren besteht z. B. darin, daß das Arsen in Form von Ferroarsen bei Schluß der Herstellung der Legierung im Ofen zugesetzt wird. Die Erfindung erstreckt sich nicht auf die Art und Weise des Zusetzens des Arsens zur Legierung.
Die Stähle, welche diesen Arsenzusatz enthalten, können als Gußstücke oder als Blöcke für das Schmieden, Walzen oder jede andere Verarbeitungsart gewonnen werden.
Die Mengen an Kohlenstoff, Eisen, Nickel, Chrom, Mangan, Molybdän, Kobalt, Wolfram und sonstigen Zusatzelementen geläufiger Art sind derart bemessen, daß man den Austenitzustand durch eine bekannte Wärmebehandlung erzielt, die gewöhnlich in einer Wiedererwärmung auf eine hohe Temperatur besteht, welcher eine mehr oder weniger rasche Abkühlung folgt.
Ein Stahl gemäß der Erfindung kann z. B. 0,o5 bis 1%.Kohlenstoff, Ö,5o bis 30% Chrom, 2 bis q.00/, Nickel und 0,1o bis o,750/, Arsen mit den Mangan-, Silicium-, Phosphor- und Schwefelmengen enthalten, die man geläufig in Konstruktionsstählen findet.
Dieser Stahl kann in sehr weiten Temperaturgrenzen erwärmt werden, zwischen 1050 und a2oo ° C, ohne daß dadurch eine Vergröberung der Körner bei dieser hohen Temperatur entsteht; nach dem Abkühlen von dieser Temperatur ist der Stahl austenitisch. In diesem Zustand kann dieserStahl fast unter den gleichen Schnittbedingungen (Geschwindigkeit, Schnitttiefe und Vorschub) wie ein weicher oder halbweicher Kohlenstoffstahl spanabhebend bearbeitet werden. Er kann insbesondere ohne Schwierigkeit mit den geläufigen Bohrern gebohrt werden.
Der gleiche Stahl behält auch seine leichte Bearbeitbarkeit nach einer starken Formveränderung durch Tiefziehen, Falten, Strecken o. dgl. bei. Man kann z. B. mit einem normalen Bohrer und unter den gleichen Bedingungen wie bei einem halbharten Stahl einen zerrissenen Zerreißstab in einem nahe an der Einschnürungsstelle liegenden Punkt, also in der Zone der größten Beanspruchung bearbeiten. Das feine Korn des Stahles erleichtert in erheblicher Weise das Polieren fertiger Gegenstände, die Kaltbearbeitungen erfahren haben.

Versuchsstücke aus einer Stahlstange von 1o mm Durchmesser mit 0,1q.0/, Kohlenstoff, 18% Chrom, 9,q.00/, Nickel und 0,50% Arsen, die auf 1125' C erhitzt und dann mit Wasser abgeschreckt wurden, haben die folgenden Ergebnisse geliefert:

Elastizitätsgrenze . . . . . . . . . 28,4 kg/mm'

Zugfestigkeit . . . . . . . . . . . . . 62,1 kg/mm2

Dehnung (10d) .......... 58%

Einschnürung ............ 630/,

Kerbzähigkeit (Mesnager) .. 3a mkg/cm2

Austenitische Stähle mit Arsenzusatz gemäß der Erfindung besitzen dieselbe Tiefziehfähigkeit .wie austenitische Stähle ohne Arsen. Da Arsen den Reibungskoeffizienten erheblich verkleinert und sozusagen eine Selbstschmierung während des Schneidens, Streckens und Ziehens bewirkt, eignen sich diese Stähle viel besser für solche Vorgänge als die üblichen Austenitstähle oder die durch einen Schwefelzusatz veredelten. Ein Vergleich der arsenhaltigen Stähle gegenüber Stählen mit Selenzusatz ergibt, daß die mechanischen Eigenschaften der -Arsenstähle besser sind als die der selenhaltigen.

Die Gegenwart des Arsens schadet nicht merklich der Korrosionsbeständigkeit dieser Stähle.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: a. Verfahren zum Herstellen von austenitischen Stählen mit erhöhter Bearbeitbarkeit, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schmelzbade Arsen zugesetzt wird, und zwar mit der Maßgabe, daß der fertige Stahl 0,1o bis 0,75 % Arsen enthält.
2. Austenitischer Stahl mit durch das Verfahren gemäß Anspruch a erhöhter Bearbeitbarkeit, gekennzeichnet durch 0,05 bis 10% Kohlenstoff, 0,5o bis 3o0% Chrom, 2 bis 40% Nickel, 0,1o bis 0,7504 Arsen, Rest: Eisen und die üblichen Gehalte an :Mangan, Silicium, Phosphor und Schwefel.
3. Stahl nach Anspruch-, dadurch gekennzeichnet, daß der Rest noch bis zu 8l)/, Silicium, Mangan, Molybdän, Wolfram, Kobalt, Vanadin, Kupfer, Titan, Aluminium, Zirkon, einzeln oder zu mehreren, enthält. q..
Stahl nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch 0,o5 bis 0,25% Kohlenstoff, 12 bis 200/0 Chrom, 6 bis 15% Nickel, 0,1o bis 0,750/, Arsen, bis 2"/, Molybdän, bis -90/, Wolfram, bis 2% Kobalt, bis 2% Titan, bis 2% Zirkon, Rest: Eisen und die üblichen Gehalte an Mangan, Silicium, Phosphor und Schwefel.
5. Stahl nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch 0,05 bis o,950/, Kohlenstoff, 0,5o bis 2% Chrom, 2o bis 3o0/, Nickel, 0,1o bis 0,750A Arsen, Rest wie im Anspruch 2.
6. Stahl nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch 0,o5 bis o,700/, Kohlenstoff, q. bis 804 Mangan, q: bis 8% Chrom, q. bis 120/a Nickel, 0,1o bis 0,75% Arsen, Rest: Eisen und die üblichen Gehalte an Silicium, Phosphor und Schwefel.
7. Stahl nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch bis zu o,6o% Kohlenstoff, bis zu q.0/0 Mangan, bis zu 15 0/ä Chrom, bis zu 40% Nickel, 0,1o bis o,750/, Arsen, Rest: Eisen und die üblichen Gehalte an Silicium, Phosphor und Schwefel.