DE730622C - Verfahren zur Erzielung einer hohen Elastizitaet bei Chrom-Kupfer-Mangan-Staehlen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Erzielung einer hohen Elastizität hei Chrom-Kupfer-Mangan-Stählen Es ist bekannt, daß durch Glühen die Festigkeitseigenschaften von Baustählen bei verschiedenen Temperaturen beeinflußt werden. So wird kalt oder warm verformter Stahl oberhalb des Umwandlungspunktes Acs geglüht, um Walz- und Schmiedespannungen zu beseitigen, wobei infolge der Umwandlung des Gefüges oft auch die Streckgrenze verbessert wird. Durch lang dauerndes Glühen bei tieferen Temperaturen, durch das sogenannte Weichglühen bei etwa 650° C, läßt sich die Dehnung verbessern. Durch Glühen unter Aci können innere Spannungen beseitigt werden, .die durch eine vorangegangene Kalt- oder Warmverformung, ,durch Schweißen, mechanische Bearbeitung oder Warmbehandlung verursacht sind wobei jedoch eine Änderung des Gefüges und der Festigkeitseigenschaften nicht beobachtet wird. Es ist ferner bekannt, daß sich die Dehnung von gewalzten Baustählen durch Erhitzen auf niedrige Temperatur bis 2oo° C etwas verbessern läßt.
• Weiter ist bekannt, .daß die Härte, Festigkeit und das Streckgrenzenverhältnis legierter kupferhaltiger Stähle, z. B. Chrom-Kupfer-Mangan-Stähle, durch Glühen zwischen 350 und 700° C durch eine Aushärtungsbehandlung erhöht werden können, ferner daß die IC-erbschlagzähigkeit dieser legierten kupferhaltigen Stähle bei praktisch unveränderter Festigkeit durch mehrstündiges Glühen zwischen 350 und 7oo° C verbessert werden kann. Nicht bekannt war aber, daß sich sowohl bei walzneuen als auch normalisierend geglühten, an sich bekannten Chrom-Kupfer-Mangan-Baustählen mit bis o,a5% Kohlenstoff, 0,5o bis 45001, Mangan, o,io bis 0,500:o Chrom, 0,2o bis o,70% Silicium und 0,35 bis o,go01o Kupfer, Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen an Schwefel und Phosphor, durch kurz dauerndes Glühen bei 350 und 65o° C die Grenze des Elastizitätsbereiches zu größeren Spannungen hin beträchtlich erhöht, so daß merkliche plastische `'erformungen erst bei erheblich höheren Beanspruchungen auftreten. Wird entsprechend den Normen die Grenze des Elastizitätsbereiches als diejenige Spannung bezeichnet, bis zu der nach der Beanspruchung nur o,oi 0/0 oder, wie es praktisch öfter verlangt wird, 0,030/, bleibende Dehnung gemessen wird, so ergeben sich für diese sogenannten 0,0i- bzw. 0,03-Grenzen Steigerungen der Spannungen bis über ioo% und meistens bis zum Wert .der Streckgrenze. Eine gleichzeitige Erhöhung der Festigkeit oder Änderung der Zähigkeit tritt dabei praktisch nicht ein. Gerade diese Tatsache macht den so behandelten Stahl 4ür solche Zwecke geeignet, bei denen ein hoher Widerstand gegen bleibende Formänderungen und gleichzeitig doch gute Verarbeitbarkeit verlangt wird, während im allgemeinen mit hohem Widerstand gegen bleibende Formänderungen hohe Festigkeit und somit schlechte Verarbeitbarkeit Hand in Hand geht.
• Gegenstand der Erfindung ist daher # ein Verfahren zur Erzielung einer hohen Elastizitätsgrenze . bei bekannten Chrom-Kupfer-Mangan-Stählen mit bis zu o,250% Kohlenstoff, 0,5o bis i,5o0Jo Mangan, o,io bis 0,5o°% Chrom, 0,2o bis o,300% Silicium, 0,35 bis o,go % Kupfer, Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen an Schwefel und Phosphor, bei dem der Stahl nach der Warmverarbeitung bei Temperaturen zwischen 350 und 65o° C unter Vermeidung einer Aushärtung derart geglüht wird, däß die nach beliebiger Abkühlung auf Raumtemperatur gemessene Festigkeit praktisch . nicht erhöht ist.
• In der Zahlentafel sind beispielsweise für verschieden stark gewalzte Stähle die Änderungen der o,oi- und 0,03-Grenze durch das Glühen bei 400, 50o und 60o° dargestellt. Bei Stahl A wird eine Steigerung der o,oi-Grenze von rund 18 kg/mm2 im Walz- und normalisierend geglühten Zustand auf rd. q.2 kg/mm2 nach Durchführung des Glühverfahrens erzielt. Aus den Werten für Stahl B geht ferner hervor, daß die Verbesserung der o,oi- und 0,03-Grenze nicht mit einer Steigerung der anderen Festigkeitseigenschaften, wie Zugfestigkeit und Dehnung, verbunden ist. Die Zeitdauer der Glühung, sofern die Glühung nur so ausgeführt wird, daß eine Aushärtung nicht stattfindet, sowie die Art der Abkühlung, ob in Luft, im Ofen o. dgl., ist für das Ergebnis ohne Belang. Es genügt z. B. eine Zeit von 30 Minuten völlig zur Erzielung der Verbesserung der Elastizitätsgrenze.
• Die günstige Wirkung des Glühens bei 350 und 65o° C tritt nur bei Baustählen ein, die in ihrer Zusammensetzung die angegebene Basis Chrom-Mangan-Kupfer aufweisen. Sie ist nicht auf irgendwelche bekannten Ausscheidungsvorgänge zurückzuführen; denn sie tritt auch dann ein, wenn der Kupfergehalt wie in den angeführten Beispielen niedrig ist. Eine Ausscheidungsglühung hat bei Kupfer entweder, wenn nicht zu lange Glühzeiten verwendet werden, eine starke Härte- und Festigkeitssteigerung und eine Abnahme der Zähigkeit zur Folge oder, wenn sehr lange Zeit geglüht wird, eine Zunahme der Zähigkeit bei wenig veränderter Festigkeit. Beides ist bei der Glühung des Chrom-Mangan-Kupfer-Stahles nicht der Fall. Auch mit der Beseitigung von Spannungen hat der Vorgang nichts zu tun; denn sonst würde ein Einfluß der Profildicke auf das Ausmaß der Verbesserung zu beobachten sein, da doch der Betrag der inneren Spannungen von dem Grad der Durchwalzung irgendwie abhängig ist.

Claims (2)

1. e PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erzielung einer hohen Elastizitätsgrenze bei Chrom-Kupfer-Mangan-Stählen mit bis zu 0,25'1, Kohlenstoff, 0,50 bis 1,5001o Mangan, o,To bis o,50% Chrom, 0,2o bis o,300% Silicium, 0,35 bis o,go0%o Kupfer, Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen an Schwefel und Phosphor, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl nach einer Warmverarbeitung bei Temperaturen zwischen 350 und 65o° C unter Vermeidung einer Aushärtung derart geglüht wird, daß die nach beliebiger Abkühlung auf Raumtemperatur gemessene Festigkeit praktisch nicht erhöht ist.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl vor der Glühbehandlung normalisierend geglüht wird.