DE638536C

DE638536C - Nitrierstahl

Info

Publication number: DE638536C
Application number: DEF77873D
Authority: DE
Original assignee: Thos Firth & John Brown Ltd
Current assignee: Thos Firth & John Brown Ltd
Priority date: 1933-07-25
Filing date: 1934-07-26
Publication date: 1936-11-17

Description

Nitrierstahl Die Anwendung es Nitrierverfahrens auf legierte Stähle, die auch Aluminium enthalten können, ist bekannt. So ist das Nitrieren von Stahllegierungen bekannt, die Aluminium, Chrom, Mangan oder Silicium entweder einzeln oder in irgendeiner gewünschten Zusammenstellung enthalten. Es ist ferner bekannt, daß bei Gegenständen mit durch Nitrieren gehärteter Oberflächenschicht infolge des zur Durchführung der Nitrierung erforderlichen Erhitzens und nachfolgenden allmählichen Abkühlens die nicht gehärtete Kernzone eine anlaßspröde Beschaffenheit annehmen kann, und daß man diese Beschaffenheit durch Verwendung von Stahllegierungen beseitigen kann, die 0,5 bis 2°/o Aluminium und - entweder einzeln oder in irgendeiner gewünschten Zusammenstellung - Silicium, Mangan, Nickel, Chrom, Molybdän, Wolfram, Vanadium, Titan oder Zirkön im Gesamtbetrage von 0,5 bis q.°% sowie Kohlenstoff bis zu o,6°/, enthalten. Man hat auch bereits vorveröffentlicht vorgeschlagen, das Nitrierungsverfahren bei einer Temperatur von 55o bis 95o° auf legierte Stähle von austenitischem Gefüge anzuwenden, und in einigen Fällen sollten nach diesen Vorschlägen die austenitischen Legierungen bis zu 7 °/a Aluminium enthalten.
Es ist weiter bekannt, Schnelldrehstähle mit 0,25 bis 3/, Kohlenstoff, i bis 20'i, Chrom und o,5 bis 3°/o Wolfram durch Nitrieren .an der Oberfläche zu härten. Schließlich ist bekannt, Ziehmatrizen aus Stahl herzustellen, der bis zu 2 °/o Kohlenstoff, i bis 12 °/o Chrom und o;8 % Wolfram enthält und der eine durch Nitrieren gehärtete Oberflächenschicht aufweist, und zwar sollen derartige Legierungen nach Erhitzung bis auf wenigstens q.50° C eine Brinellhärte von etwa 350 oder mehr aufweisen. Dabei ergab sich der Nachteil, daß :der die Oberfläche stützende Kern nicht so hart war oder blieb, um den bei der Benutzung, z. B. als Ziehdüse zur Kaltverformung, auftretenden Beanspruchungen standzuhalten.
Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil durch Verwendung eines an sich bekannten Stahls von erheblich höherem Wolframgehalt* nämlich einer Stahllegierung mit bis zu i % Kohlenstoff, bis zu 2 °%o Aluminium, 8 bis 250/, Wolfram, bis zu 81/" Chrom, bis zu 3 % Vanadin, o bis 2o °/o Kobalt; o bis 8 °/a Molybdän. Bei der Verwendung einer der- -artigen Legierung nimmt nicht nur die Oberfläche eine außerordentlich große Härte und Verschleißfestigkeit an, sondern es. wird auch bei der zweckmäßigsten Nitrierungstemperatur (5oo° C) eine so große Härte (mindestens q.4o Brinell) und Druckfestigkeit des Kernes erzielt, daß sich .der Werkstoff und die daraus hergestellten Werkzeuge für praktische Zwecke als unverformbar erwiesen. -Insbesondere gab ein Stahl folgend. ## sammensetzung: Kohlenstoff 0,390/" Silici#:# o,22 °/o, Mangan o,240/0, Chrom 3,I3'/0, Nil#-kel o,12 0/0, Wolfram 10,2,7 0%, Vanadium o,540%, Aluminium i,210/0 nach 4tätigem Nitrieren bei einer Temperatur von 5oo° auf der Vickers-Diamanthärte-Prüfungsmaschine bei 3o kg Belastung folgende Härtewerte:

Tiefe unter -der Ober- Härte

flache in mm V. D. H. Nr.

0,I0 I325 -

0,20 1325

o,29 i o99

O1-38 1024

0,48 873

0>57 527

0,76 496

0,95 476

1,14 468

1,34 r 470

Für die Durchführung der Erfindung ist es zweckmäßig, die Stähle vor dem Nitriereneiner Behandlung in der Weise zu unterwerfen, daß man sie von einer hohen Temperatur, z, B. i ISo°, in Öl, Luft oder Wasser rasch abkühlt, dann bei einer nicht unterhalb 55o° liegendenTemperatur anläßt,und erst danachbei 5oo° durch Nitrieren an der Oberfläche härtet.

Claims

PATrNTANSPRÜcHE: i. Die Verwendung einer Stahllegierung mit bis zu i 0/0 Kohlenstoff, bis zu 20/0 Aluminium, 8 bis 25.0/0 Wolfram, bis zu 80/, Chrom, bis zu 3 0/0 Vanadin, o bis 2o0/0 Kobalt, o bis 80J0 Molybdän, Rest technisches Eisen im durch Nitrieren an der Oberfläche gehärteten Zustande als Werkstoff für solche Gegenstände, die eine harte und verschleißfeste Oberfläche auf einem harten und druckfesten Kern besitzen müssen, z. B. als Werkstoff für Ziehdfisen zum Kaltziehen.
2. DieVerwendung einer Stahllegierung mit o,390%0 Kohlenstoff, o,22°/0 Silicium, 0,24 % Mangan, 1,21 0% Aluminium, I0,270/0 Wolfram, 3,130/0 Chrom, o,540/0 Vanadin, o, I2 0/0 Nickel, Rest Eisen im durch Nitrieren an der Oberfläche gehärteten Zustande für den Zweck nach Anspruch i.
3. Behandlung des Stahls der in Anspruch i oder 2 genannten Zusammensetzung für den im Anspruch i genannten Verwendungszweck, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl von hoher Temperatur, z. B. von i LSo°, in Luft, Öl oder Wasser rasch abgekühlt, dann bei mindestens 5500 angelassen und darauf bei etwa 5oo° durch Nitrieren an der Oberfläche gehärtet wird.