DE602750C - Verfahren zum Erhoehen der Kriechfestigkeit metallischer Werkstoffe und Maschinenteile - Google Patents

Description

• Verfahren zum Erhöhen der Kriechfestigkeit metallischer Werkstoffe und Maschinenteile Bei der Beurteilung der Frage, welche Beanspruchung man Maschinenelementen zumuten darf, hat man früher in erster Linie die Zerreißfestigkeit, später die Streckgrenze und Elastizitätsgrenze herangezogen, die die für die betreffenden Maschinenelemente verwandten Werkstoffe besitzen. In den letzten Jahren hat man zunehmend auch die Schwingungsfestigkeit und Ermüdungsfestigkeit zu berücksichtigen begonnen. Auch die Kerbzähigeit spielt eine zunehmende Rolle für die Beurteilung von Werkstoffen. Für hochbeanspruchte Maschinenelemente hat man im allgemeinen die Verwendung in geglühtem Zustand vorgeschrieben, um den Einfluß innerer Spannungen auszuschalten; in manchen Fällen hat man die Werkstoffe einem Vergütungsprozeß unterworfen, um ihre Festigkeitseigenschaften zu steigern, und teilweise bei Bauteilen, .die vorwiegend bei Zimmertemperatur oder wenig darüber zu arbeiten haben, ihre Festigkeitseigenschaften durch Kaltreckun.g, wie Kaltziehen oder Kaltwalzen, gesteigert.
• Es darf jedoch nicht außer acht gelassen werden, daß in fast allen diesen Fällen die betreffenden Baustoffe bei Temperaturen beansprucht wurden, die unter ihrer Rekristallisationstemperatur lagen, während man über die Festigkeitseigenschaften bei Temperaturen, die übel .der Rekristallisationstemperatur .der betreffenden Werkstoffe liegen, noch recht wenig weiß. Es sind zwar schon eine Reihe von Bestimmungen der Kriechgrenze oder Kriechfestigkeit von Werkstoffen bei Temperaturen oberhalb ihrer Rekrist.allisationstemperatur ausgeführt worden, diese Untersuchungen haben jedoch bis jetzt noch nicht zu einer klaren Erkenntnis der Gesetzmäßigkeiten geführt, denen die Festigkeitseigenschaften bei erhöhten Temperaturen unterliegen, endnamentlich hat man bis jetzt noch keine Wege gefunden, die Festigkeitseigenschaften von Werkstoffen bei Temperaturen oberhalb ihrer Rekristallisationstemperatur willkürlich in ähnlicher Weise zu beeinflussen, wie dies bei niedrigeren Temperaturen durch Vergütung oder Kaltreckung möglich ist.
• Die eingehenden Untersuchungen der Erfinderin haben nun auf diesem Gebiete zu überraschenden und neuen Feststellungen geführt. Während nämlich im allgemeinen die Festigkeitseigenschaften eines Werkstoffes bei niedrigen Temperaturen um so weiter erniedrigt werden, bei je höheren Temperaturen die betreffenden Werkstoffe vorher ausgeglüht waren, verhält sich nach den Untersuchungen der Erfinderin die Kriechgrenze bzw. Kriechfestigkeit gerade umgekehrt. Eine Legierung beispielsweise, die sich in den letzten Jahren als Baustoff für Maschinenelemente zunehmend eingeführt hat, die bei hohen und höchstenTemperaturen beansprucht werden und die etwa aus z5.Teilen Chrom, 7 Teilen Molybdän, 15 Teilen Eisen und Rest Nickel besteht, besitzt im Zustand maximaler Kaltreckung eine Streckgrenze von r2o bis 13o kg bei 4 bis 6 °f, Dehnung. Nach Glüheng auf 85o° sinkt die Streckgrenze auf etwa 4.5 bis 5o kg, nach Glühung auf iooo° auf etwa 35 und nach Glühung auf i2oo° auf etwa 25 kg. Bestimmt man nun-beispielsweise bei 9oo° die Kriechgrenze oder Kriechfestigkeit der gleichen Legierung an einem bei io5o° vorgeglühten Probestab, so findet man einen Wert von 0,2 kg/mm2, während an einem bei ii5o° vorgeglühten Stab o,6 kgImm@ und einem bei i25o° vorgeglühten Stab i kg/mm2 gefunden werden. Die entsprechenden Ziffern bei iooo° Versuchstemperatur sind o,8kg[mm2, 0,24 kg/mm' und 0,35 kg/mm2. Man hat es demnach weitgehend in der Hand, die Festigkeitseigenschaften von Baustoffen erheblich zu steigern, die bei Temperaturen oberhalb ihrerRekristallisationstemperatur beansprucht werden sollen. Das dazu führende Verfahren besteht einfach in einer Ausglühung in unbelastetem Zustand bei möglichst hohen, gegebenenfalls bis dicht an den Schmelzpunkt reichenden Temperaturen, während ein Ausglühen in belastetem Zustand, bei dem eben beginnendes Fließen eintritt, nach den Untersuchungen der Erfinderin zu einer Erniedrigung .der Festigkeitseigenschaften bei hohen Temperaturen führen würde.

Claims (2)

1. PATLNTANsPRÜciir: i. Verfahren zum Erhöhen der Kriechfestigkeit metallischer Werkstoffe und Maschinenteile, die bei Temperaturen oberhalb der Rekristallisation:stemperatur zu arbeiten haben, gekennzeichnet durch eine Wärmebehandlung bei Temperaturen, die die oberhalb der Rekristallisationstemperatur liegende Gebrauchstemperatur der verwendeten Baustoffe überschreiten.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daB die Wärmevorbehandlung bis möglichst dicht an den Schmelzpunkt getrieben wird.