DE69021941T2 - Heraufgeschwefelter rostfreier austenitischer Stahl mit erhöhter Bearbeitbarkeit. - Google Patents
Heraufgeschwefelter rostfreier austenitischer Stahl mit erhöhter Bearbeitbarkeit.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen rückgeschwefelten, rostfreien, austenitischen Stahl mit verbesserter Bearbeitbarkeit.
- Ein solcher austenitischer Stahl ist aus der JP-A-160785 bekannt. Diese Druckschrift betrifft einen kalt bearbeitbaren und verformbaren Stahl, der insbesondere einen Gehalt an Schwefel von kleiner als 0,030 %, einen Gehalt an Calcium und Sauerstoff im Bereich von 10 bis 300 ppm bzw. 30 bis 300 ppm, 0,8 bis 5 % Kupfer und 0,01 bis 0,25 % Blei, bezogen auf das Gewicht, aufweißt.
- In diesen rostfreien, austenitischen Stahl wird Sauerstoff und Calcium eingebracht, was gestattet, die harten Einschlüsse in Calciumoxid-Einschlüsse umzuwandeln. Die verbesserte Bearbeitbarkeit wird durch die Einführung einer variablen Menge an Blei in die Zusammensetzung erzeugt.
- Es ist allgemein bekannt, daß die rostfreien, austenitischen Stähle schwer zu bearbeiten sind, überwiegend aufgrund ihrer schlechten thermischen Leitfähigkeit, die zu einer schlechten Abfuhr der an der Spitze eines Bearbeitungswerkzeugs entstehenden Hitze und einer schnellen Abnutzung des Werkzeugs führt, und ihrer starken Kaltverfestigbarkeit, die lokale Zonen mit erhöhter Härte hervorruft.
- Ein Mittel zur Verbesserung der Bearbeitbarkeit ist die Einführung von Blei, insbesondere mit einem Anteil von 0,01 bis 0,25 %. Dieses Element hat den Nachteil, daß es schwer in homogener Form in der Schmelze auf zuldsen ist und aufgrund seiner erhöhten Dichte die Tendenz hat, sich auf dem Boden von metallurgischen Gefäßen anzusammeln. Darüber hinaus bildet es Phasen mit einem niedrigen Schmelzpunkt, was zu einer Verschlechterung der Warmverformung führt.
- In der FR-A-2 542 761, die ein Herstellungsverfahren für einen Stahl mit hoher Bearbeitbarkeit beschreibt, wird angegeben, daß ein anderer Grund für die erschwerte Bearbeitbarkeit von rostfreien Stählen die Tatsache ist, daß sie Einschlüsse von harten Oxiden enthalten, wie beispielsweise Aluminiumoxid oder Chromeisenstein, die die Bearbeitungswerkzeuge beschädigen.
- Ein Mittel zur Verminderung der Schädlichkeit der harten Oxid- Einschlüsse ist die Einführung einer oder mehrerer Erdalkalimetallverbindungen in den Stahl, um einen großen Anteil der harten Einschlüsse durch beispielsweise Calciumoxid-Einschlüsse zu ersetzen. Es wird einerseits festgestellt, daß eine bestimmte Menge an Schwefel, die mit den harten Einschlüssen kombiniert wird, deren Schädlichkeit herabsetzt, wobei der Gehalt an Schwefel im allgemeinen kleiner als 0,5 10&supmin;&sup4; % ist, und andererseits, daß ein anderes Mittel zur Verminderung der Schädlichkeit der Einschlüsse die Reduktion ihrer Menge aufgrund einer guten Desoxigenierung und einer guten Dekantierung der Schmelze bei der Fertigstellung des Stahls ist.
- In den oben aufgeführten Dokumenten wird die Verbesserung der Bearbeitbarkeit des Stahls erreicht:
- - durch das Einbringen von Blei als Schmiermittel,
- - durch das Einbringen von Sauerstoff oder Calcium, um die harten Einschlüsse in Einschlüsse von Erdalkalimetallverbidungen umzuwandeln,
- - durch Verminderung der Zahl der harten Einschlüsse durch Desoxigenierung der Schmelze bei der Verarbeitung.
- Aus der JP-A-56 090 959 ist ebenfalls ein rostfreier, austenitischer Stahl bekannt, der eine gute Eignung für die Warmbearbeitbarkeit aufweist und dessen Zusammensetzung, bezogen auf das Gewicht, die folgende ist:
- - Kohlenstoff zwischen 0,03 und 0,15 %,
- - Silicium zwischen 0,10 und 1,00 %,
- - Mangan zwischen 1,00 und 2,00 %,
- - Phosphor weniger als 0,20 %,
- - Schwefel zwischen 0,15 und 0,35 %,
- - Nickel zwischen 8,00 und 10,00 %,
- - Chrom zwischen 17,00 und 19,00 %,
- - Calcium zwischen 20 10&supmin;&sup4; und 60 10&supmin;&sup4;,
- - Sauerstoff weniger als 45 10&supmin;&sup4;,
- wobei der Rest aus Eisen besteht.
- Das Problem, das dieses Dokument zu lösen vorschlägt, besteht darin, einen Stahl zu erhalten, der eine gute Eignung zur Warmbearbeitung aufweist und der beim Auswalzen des Rohblocks an seinen Rändern nicht reißt, wodurch verhindert wird, daß sich die Ränder um die Walzen herumwickeln.
- Die vorliegende Erfindung hat einen rückgeschwefelten, austenitischen Stahl mit verbesserter Bearbeitbarkeit zum Ziel, der einerseits Schwefel zur Bildung eines Mangan- und Chromsulfids mit Schmiereigenschaften enthält und andererseits einen bestimmten Anteil an Sauerstoff und Calcium, die als Calcium-Alumosilikat eingebracht werden, um in großer Zahl bestimmte Einschlüsse zu schaffen, die die Bearbeitbarkeit erhöhen.
- Der rostfreie, austenitische Stahl ist durch die folgende Zusammensetzung, bezogen auf das Gewicht, gekennzeichnet:
- - Kohlenstoff kleiner oder gleich 0,15 %,
- - Silicium kleiner oder gleich 2 %,
- - Mangan kleiner oder gleich 2 %,
- - Molybdän kleiner oder gleich 3 %,
- - Nickel zwischen 7 und 12 %,
- - Chrom zwischen 15 und 25 %,
- - Schwefel zwischen 0,10 und 0,40 %,
- - Calcium größer oder gleich 30 10&supmin;&sup4; %,
- - Sauerstoff größer oder gleich 70 10&supmin;&sup4; %,
- wobei das Verhältnis des Gehalts an Calcium und Sauerstoff (Ca/O) zwischen 0,2 und 0,6 liegt, wobei der Rest Eisen ist und wobei er Calcium-Alumosilikat-Einschlüsse des Typs Anorthit und/oder Pseudowollastonit enthält.
- Das Calcium wird bei der Fertigstellung in die Schmelze durch Zufügen von Calciumsilikat unter Kontrolle des Gehalts an Sauerstoff eingeführt.
- In einer erfindungsgemäß bevorzugten Zusammensetzung enthält der austenitische Stahl Schwefel in einer xenge zwischen 0,15 und 0,35 %. Der Schwefel bildet mit dem Mangan und in einer kleineren Menge mit Chrom ein Mangan- und Chromsulfid (Mn,Cr)S, das nach der Fertigstellung des Stahls in Form von Einschlüssen vorliegt und durch die Wärmeeinwirkung des Bearbeitungswerkzeugs einen Schmiereffekt hervorruft.
- In einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform liegt das Verhältnis des Gehalts an Calcium und Sauerstoff zwischen 0,3 und 0,5.
- Der Wertebereich des Ca/O-Verhältnisses wird durch Messungen der Bearbeitbarkeit von verschiedenen Stählen, die die erfindungsgemäße Basiszusammensetzung aufweisen, bestimmt, und der Gehalt an Calcium und Sauerstoff kann dabei variiert werden.
- Die Mangan- und Chromsulfid-Einschlüsse sind insbesondere von einer Calcium-Alumosilikat-Phase des Typs Anorthit und/oder Pseudowollastonit umgeben, um assoziierte Einschlüsse zu bilden. Die Bildung dieser Einschlüsse wird durch die Einführung von Calciumverbindungen in die Schmelze unter Kontrolle bestimmter Gehalte an Sauerstoff ermöglicht.
- Darüber hinaus weisen die assoziierten Einschlüsse einen Formfaktor zwischen 3 und 6 auf. Der Formfaktor wird durch das Verhältnis von Länge zu Breite der Einschlüsse bestimmt, wobei der Formfaktor ein Kriterium für die Bearbeitbarkeit des Stahls ist.
- Die nachfolgend beschriebenen Versuche und die beigefügten Figuren erleichtern das Verständnis der Erfindung.
- Figur 1 stellt das ternäre Phasendiagramm CaO-Al&sub2;O&sub3;-SiO&sub2; dar, das die Gewichtszusammensetzung von Anorthit, Pseudowollastonit und Gehlenit beschreibt.
- Figur 2 stellt das Schnittbild eines assoziierten Einschlusses dar.
- Figur 3 ist ein Diagramm, das die Werte der VB30/0,3-Bearbeitbarkeit als Funktion der Variation der Sauerstoffkonzentration darstellt.
- Figur 4 ist ein Diagramm, das die Werte der VB30/0,3-Bearbeitbarkeit als Funktion der Variation der Schwefelkonzentration darstellt.
- Figur 5 stellt beispielhaft für einen Stahl, der zum Vergleich aufgeführt wurde (erfindungsgemäßer Stahl ohne Schwefel), ein Diagramm dar, das die VB30/0,3-Werte als Funktion des Ca/O-Verhältnisses enthält.
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Legierung von rückgeschwefeltem, rostfreien, austenitischen Stahl, dessen Bearbeitbarkeit durch die Bildung von assoziierten Calcium-Alumosilikat/Mangan- und Chromsulfid-Einschlüssen verbessert ist.
- Die Legierung enthält in Gewichtsanteilen:
- - Kohlenstoff kleiner oder gleich 0,15 %,
- - Silicium kleiner oder gleich 2 %,
- - Mangan kleiner oder gleich 2 %,
- - Molybdän kleiner oder gleich 3 %,
- - Nickel zwischen 7 und 12 %,
- - Chrom zwischen 15 und 25 %,
- - Schwefel zwischen 0,10 und 0,40 %,
- - Sauerstoff größer oder gleich 70 ppm,
- - Calcium größer oder gleich 30 ppm.
- Die vorteilhafte Wirkung von Schwefel auf die Bearbeitbarkeit ist allgemein bekannt. Der Schwefel bildet Mangansulfid-Einschlüsse, die ebenfalls Chrom enthalten.
- Der Zusatz von Schwefel oder beispielsweise auch von Seien gestattet es, die Bearbeitbarkeit von rostfreien, austenitischen Stählen zu verbessern, aber zu Lasten von anderen Eigenschaften, wie beispielsweise einer Verminderung der Korrosionsbeständigkeit und der Verformbarkeit bei Wärme und Kälte.
- Ungeachtet des nachteiligen Effekts einer Verminderung der Korrosionsbeständigkeit, die durch den Schwefel verursacht wird, sind die Versuche zur Bearbeitbarkeit von austenitischen Stählen auf die Einführung von Calcium-Alumosilikat-Oxiden in rückgeschwefelten Stahl gerichtet. Diese Oxide verschlechtern nicht die Korrosionsbeständigkeit.
- Die Calcium-Alumosilikat-Oxide werden durch das Einbringen von Calcium in die Schmelze bei der Verarbeitung des Stahls in Form von Draht aus Calciumsilikat unter Kontrolle des Gehalts an Sauerstoff erzeugt.
- Erfindungsgemäß sind die Oxide in großer Mehrheit an die Sulfide gebunden und bilden mit den Sulfideinschlüssen assoziierte Einschlüsse, wobei sich das Sulfid in das Innere der Oxid-Einschlüsse einlagert. Diese Sulfide sind Mangansulfide, die jedoch ebenfalls Chrom enthalten.
- Die Calcium-Alumosilikat-Oxide sind in ihrer chemischen Beschaffenheit vorzugsweise vom Typ des Anorthits oder Pseudowollastonits (deren chemische Zusammensetzung im ternären Diagramm von Figur 1 wiedergegeben ist), wobei die Mehrheit der genannten Oxide vom Typ Anorthit sind. Diese Oxide können weiterhin ein wenig MnO enthalten.
- Die Calcium-Alumosilikat-Oxide, die um die Sulfide herum ausgebildet sind, sind schmiedbare Oxide mit niedrigem Schmelzpunkt, die beim Auswalzen leicht verformbar sind. Während der Bearbeitung des Stahls haben die Einschlüsse aufgrund der erhöhten Temperaturen an der Schnittfläche eine schmierende Wirkung an der Grenzfläche zwischen dem zu bearbeitenden Stahl und dem Bearbeitungswerkzeug, was somit zu einer verminderten Abnutzung des Bearbeitungswerkzeugs und einer verbesserten Oberflächenbeschaffenheit der bearbeiteten Werkstücke führt.
- Die durchgeführten Untersuchungen gestatteten ausgehend von einer Grundlage, deren Zusammensetzung oben angegeben worden ist, die Festlegung einer Zusammensetzung eines Stahls mit verbesserter Bearbeitbarkeit, der vor allem folgende Gehalte aufweist:
- - einen Schwefelgehalt von 0,15 bis 0,35 %,
- - einen Calciumgehalt größer oder gleich 30 ppm, bezogen auf das fertige Produkt,
- - einen Sauerstoffgehalt größer oder gleich 70 ppm, bezogen auf das fertige Produkt,
- - ein Verhältnis des Ca/O-Gehalts zwischen 0,3 und 0,5.
- Daraus ergibt sich:
- - Die Calcium-Alumosilikat-Einschlüsse, vorzugsweise vom Typ Anorthit (Mehrzahl) oder Pseudowollastonit (Minderzahl) umschließen im allgemeinen die Xangan- und Chromsulfide.
- Figur 2 ist ein Schnittbild eines erfindungsgemäßen Stahls, der einen Einschluß 2 enthält, der linsenförmige, assoziierte Calcium-Alumosilikat-Zusammensetzungen 3 enthält, die Mangan- und Chromsulfid-Einschlüsse 4 umschließen.
- Es findet in sauberer Weise keine Bildung von Calciumsulfid statt, das sich als nachteilig für die Bearbeitbarkeit des Stahls und die Korrosionsbeständigkeit herausgestellt hat.
- Die folgenden Versuche veranschaulichen in vergleichender Weise die Bearbeitbarkeit des erfindungsgemäßen Stahls.
- Es sind Drehversuche mit einem Carbidwerkzeug (nach P20 ISO) ausgeführt worden. Die Versuche wurden bei einer Schnitttiefe von 1,5 mm und einem Vorschub von 0,25 mm/Umdrehung bei verschiedenen Drehgeschwindigkeiten durchgeführt. Bei jeder Drehgeschwindigkeit wurde der Drehmeißel alle 4 Minuten abgenommen, um den Verschleiß am Keilwinkel zu messen. Somit wurde für verschiedene Geschwindigkeiten V1, V2, V3... eine Kurve für den Verschleiß am Keilwinkel des Drehwerkzeuges als Funktion der Bearbeitungszeit aufgezeichnet. Die Drehgeschwindigkeit, die zu einem Verschleiß am Keilwinkel von 0,3 mm in 30 Minuten führte, konnte somit für jede Ausführung bestimmt werden und unter den VB30/0,3-Kriterien in Beziehung zueinander gesetzt werden.
- Die nachfolgende Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse, die mit Stählen erhalten worden sind, deren Basiszusammensetzung: C : 0,05 %, Si : 0,5 %, Mn : 1,8 %, Ni : 8,6 %, Cr : 17 %, Mo : 0,2 %, S : 0,3 % war, aber deren Calcium- und Sauerstoffgehalt variierte. Darüber hinaus sind für jede Ausführung die durchschnittliche Fläche und der durchschnittliche Formfaktor (Länge/Breite) der Sulfid-Einschlüsse und der assoziierten Oxid-/Sulfid-Einschlüsse angegeben. TABELLE I Stahl Nr. Oberfläche der assoziierten Einschlüsse (mm²) Formfaktor der assoziierten Einschlüsse Oberfläche der Sulfide (mm²) Formfaktor der Sulfide
- Die Stähle Nr. 1 und 2 sind als Referenz angegeben und enthalten keine Calcium-Alumosilikate.
- Die assoziierten Einschlüsse haben eine geringe Anzahl, sind sehr klein und wenig deformiert.
- Die Stähle Nr. 3 bis 7 entsprechen einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung. Die VB30/0,3-Werte sind um etwa 20 % verbessert. Die durchschnittliche Oberfläche und der durchschnittliche Formfaktor der Sulfid-Einschlüsse der Stähle Nr. 1 und Nr. 2 einerseits und der Stähle Nr. 3 bis Nr. 7 unterscheiden sich nicht erheblich.
- Im Gegensatz dazu haben die assoziierten Einschlüsse der erfindungsgemäßen Stähle (Nr. 3 bis 7) eine viel größere Oberfläche und weisen eine viel größere Verformung und folglich auch eine viel größere Verformbarkeit auf.
- Auf diese Weise ist die wichtige Anhebung des VB30/0,3-Bearbeitungswertes auf die assoziierten Calcium-Alumosilikat-Einschlüsse, die die Mangan- und Chromsulfid-Einschlüsse umhüllen, zurückzuführen.
- Desgleichen wurden Drehversuche mit einem Carbidwerkzeug durchgeführt, das TiN enthielt. Diese Bearbeitungswerkzeuge werden mehr und mehr von den Bearbeitern verwendet. Für ein Vorschub von 0,25 mm/Umdrehung, bei einer Schnitttiefe von 1,5 mm und einer Geschwindigkeit von 340 m/min wurde der Verschleiß am Keilwinkel des Drehwerkzeugs als Funktion der Zeit gemessen. Die nachfolgend aufgeführte Tabelle II zeigt einige Werte, die mit den Stählen Nr. 1, 4, 5 und 6 der vorhergehenden Tabelle erhalten worden sind. TABELLE II Stahl Nr. Zeit zur Abnutzung von 0,15 mm (min) Abnutzung nach 30 min Drehen (mm)
- In diesen Versuchen waren die zugrundegelegten Kriterien zum Vergleich der Stähle einerseits die Zeit, die zu einem Verschleiß am Keilwinkel von 0,15 mm unter den nachfolgend angegebenen Drehbedingungen benötigt wurde, und andererseits die Messung des Verschleisses am Keilwinkel nach 30 Minuten Bearbeitung.
- Somit, bezogen auf den Stahl Nr. 1, der nicht einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung entspricht, zeigen die Versuche mit den Stählen Nr. 4, 5 und 6, daß die Bearbeitungszeit, die zu einem Verschleiß von 0,15 mm führt, um den Faktor 4 verbessert ist und daß der Verschleiß, der auf dem Werkzeug nach 30 Minuten Drehen gemessen worden ist, um etwa 60 % reduziert worden ist.
- Diese Verbesserung läßt sich auf die beschriebenen assoziierten Einschlüsse zurückführen, die erfindungsgemäß in den Stahl eingebracht worden sind.
- Figur 3 stellt ein Diagramm dar, das die Variation der VB30/0,3- Bearbeitbarkeit als Funktion der Sauerstoffkonzentration in einer Meßreihe, die einerseits die erfindungsgemäßen Stähle und andererseits einen Stahl ohne Calcium betrifft.
- Figur 4 stellt ein Diagramm dar, das die Variation der VB30/0,3- Bearbeitbarkeit als Funktion der Schwefel-Konzentration in einer Meßreihe darstellt, die einerseits einer erfindungsgemäßen Ausführungsform und andererseits einen Stahl ohne Calcium betrifft.
- Die Figuren 3 und 4 zeigen zunächst, daß ein erhöhter Gehalt an Sauerstoff oder Schwefel in den rückgeschwefelten, rostfreien, austenitischen Stählen nicht in entscheidender Weise die Bearbeitbarkeit verbessert (VB30/0,3-Kriterium). Im Gegensatz dazu bilden die erfindungsgemäßen Stähle in den Diagrammen der Figuren 3 und 4 eine Untermenge, die eine verbesserte Bearbeitbarkeit aufweist.
- Als Vergleich wurden die gleichen VB30/0,3-Bearbeitungsversuche mit austenitischen Stählen durchgeführt, deren Basiszusammensetzung die folgende war:
- C : 0,06 %, Si : 0,45 %, Mn : 0,6 %, Ni : 8,6 %, Cr : 18 %, Mo : 0,2 %, S : 0,02 %.
- Diese Stähle enthielten keinen oder, verglichen mit den erfindungsgemäßen Stählen, nur sehr wenig Schwefel.
- Diese Versuche wurden unter Calcium- und Sauerstoff-Variation durchgeführt, wobei das gleiche Verfahren, wie zur Einführung von Calcium-Alumosilikat in die erfindungsgemäßen Stähle, verwendet wurde.
- Die nachfolgende Tabelle III zeigt die VB30/0,3-Werte von verschiedenen Stählen als Funktion des Gehalts an Calcium und Sauerstoff und des Verhältnisses ihrer Konzentration. TABELLE III Stahl Nr.
- Die Stähle Nr. 8 und Nr. 9 enthielten keinen oder nur sehr wenig Calcium und sind zum Vergleich für diese Messungen aufgeführt. Die Sauerstoff-Einschlüsse sind vom Typ mehrphasiges Silikat und Chromeisenstein.
- Höhere Werte des Gehalts an Sauerstoff alleine haben keine Verbesserung der Bearbeitbarkeit zur Folge (Vergleich der VB30/0,3- Werte zwischen den Stählen Nr. 8 und 9).
- Die Stähle Nr. 10 und Nr. 11 haben:
- - einen Calciumgehalt von mehr als 30 ppm, bezogen auf das Endprodukt,
- - einen Sauerstoffgehalt von mehr als 70 ppm, bezogen auf das Endprodukt,
- - ein Verhältnis des Ca/O-Gehaltes zwischen 0,30 und 0,50, wobei nur Einschluß-Oxide des Typs Anorthit vorhanden waren. Man beobachtete, im Hinblick auf die Bearbeitbarkeit, eine Erhöhung der VB30/0,3-Werte, wie zum Beispiel in die Figur 5 dargestellt ist.
- Stahl Nr. 12 hat einen niedrigen Gahalt an Calcium und Sauerstoff und ein stark erhöhtes Ca/O-Verhältnis. Die Bearbeitbarkeit bleibt sehr schlecht. Die chemisch analysierten Einschlüsse sind vom Typ Gehlenit (Figur 1).
- Stahl Nr. 13 hat einen Gehalt an Sauerstoff, der dem der erfindungsgemäßen Stahlzusammensetzung ohne Schwefel entspricht, aber einen geringeren Gehalt an Calcium und ein geringeres Ca/O-Verhältnis. Die Bearbeitbarkeit ist nicht entscheidend verbessert.
- Stahl Nr. 14 weist Gehalte auf, die denen der erfindungsgemäßen Stahlzusammensetzung ohne Schwefel entsprechen, das Ca/O-Verhältnis liegt jedoch unterhalb von 0,30. Die Verbesserung der Bearbeitbarkeit ist merklich, sie bleibt jedoch unterhalb der der Stähle Nr. 10 und Nr. 11.
- Der Vergleich der VB30/0,3-Werte von Tabelle I und III zeigt die Wichtigkeit des Effekts von Anorthit-Einschlüssen alleine und des Effekts der Einschlüsse, die im erfindungsgemäß rückgeschwefelten Stahl enthalten sind.
- Die vorliegende Erfindung hat einen rückgeschwefelten, rostfreien, austenitischen Stahl zum Ziel, dessen Bearbeitbarkeit aufgrund der Bildung von assoziierten Oxid-Einechlüssen vom Typ Calcium-Alumosilikat/Sulfid (Mn, Cr)S verbessert ist.
- Die Merkmale, die es gestatten, eine verbesserte Bearbeitbarkeit zu erhalten, sind:
- - ein Schwefelgehalt zwischen 0,10 und 0,40 %, vorzugsweise zwischen 0,15 und 0,35 %,
- - ein Calciumgehalt größer oder gleich 30 ppm,
- - ein Sauerstoffgehalt größer oder gleich 70 ppm,
- - ein Verhältnis des Gehalts an Calcium und Sauerstoff Ca/O zwischen 0,2 und 0,6, vorzugsweise zwischen 0,3 und 0,5.
- Diese Ergebnisse schließen die Anwesenheit von assoziierten und deformierten Oxid-Einschlüssen ein, die Sulfideinschlüsse umhüllen. Die Oxide sind Calcium-Alumosilikate, vorzugsweise vom Typ Anorthit und Pseudowollastonit, deren chemischen Zusammensetzungen im ternären Diagramm CaO-SiO&sub2;-Al&sub2;O&sub3; von Figur 1 festgelegt sind. Die assoziierten Einschlüsse haben eine Oberfläche und einen Formfaktor (Länge/Breite), der wichtig ist. Die verbesserte Verformbarkeit der Einschlüsse und ihr schmierender Effekt an der Grenzfläche Drehwerkzeug/Span gestatten eine verbesserte Bearbeitbarkeit.
Claims (7)
1. Rückgeschwefelter, rostfreier, austenitischer Stahl mit
verbesserter Bearbeitbarkeit, dadurch gekennzeichnet, daß er
die folgende Zusammensetzung, bezogen auf das Gewicht,
aufweist:
- Kohlenstoff kleiner oder gleich 0,15 %,
- Silicium kleiner oder gleich 2 %,
- Mangan kleiner oder gleich 2 %,
- Molybdän kleiner oder gleich 3 %,
- Nickel zwischen 7 und 12 %,
- Chrom zwischen 15 und 25 %,
- Schwefel zwischen 0,10 und 0,40 %,
- Calcium größer als 30 10&supmin;&sup4; %,
- Sauerstoff größer als 70 10&supmin;&sup4; %,
wobei das Verhältnis des Gehalts an Calcium und an
Sauerstoff Ca/O zwischen 0,2 und 0,6 liegt, wobei der Rest Eisen
ist und daß er Calcium-Aluinosilikat-Einschlüsse des Typs
Anorthit und/oder Pseudowollastonit enthält.
2. Rostfreier Stahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent,
daß er Schwefel in einem Anteil zwischen 0,15 und 0,35 %
enthält.
3. Rostfreier Stahl nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß er Einschlüsse aus Mangan- und
Chromsulfid (Mn,Cr)S enthält.
4. Rostfreier Stahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verhältnis von Calcium und Sauerstoff zwischen 0,3
und 0,5 % liegt.
5. Rostfreier Stahl nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einschlüsse aus Mangan- und
Chromsulfid mit einer Hülle aus einer Caclium-Alumosilikat-Phase
des Typs Anorthit und/oder Pseudowollarstonit umgeben sind,
um assoziierte Einschlüsse zu bilden.
6. Rostfreier Stahl nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die assoziierten Einschlüsse durch Zugabe von Calcium
erzeugt werden, das in die Schmelze in Form von Draht aus
Calciumsilikat eingeführt wird.
7. Rostfreier Stahl nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einschlüsse einen Formfaktor zwischen 3 und 6
aufweisen.
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