DE747735C - Verfahren zur Verbesserung der Kernfestigkeitseigenschaften von einsatzgehaerteten Mangan-Vanadin-Einsatzstaehlen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Verbesserung der Kernfestigkeitseigenschaften von einsatzgehärteten . Mangan-Vanadin-Einsatzstählen . Es sind Mangan-Chrom-Vanadin-Einsatzstähle bekannt, deren Zusammensetzung innerhalb folgender Grenzen liegt: 0,1 bis 0,4°/o Kohlenstoff, 0,4 bis z,o °/o Mangan, 0,7 bis 1,50/0- Chrom und o, I5 bis 0,.25"/, Vanadin. Für diese Ställe sollen aber die Härtetemperaturen so niedrig gewählt werden, daß der Vanadingehalt die Festigkeitseigenschaften des Kernwerkstoffes nicht beeinflußt. Es ist auch nicht auf .die Anwendung von heißen. Abschreckbädern für diese Einsatzstähle hingewiesen worden. Nun ist zwar die sogenannte gestufte Härtung, d. h. das Abschrecken in heißen Bädern von etwa aoo bis 6oo° C, an sich bekannt; auch für einen Einsatzstahl ist bereits ein Abschrecken von 765 auf rgo° C im Schrifttum. vorgeschlagen worden. Dieses Verfahren ist aber nicht für Mangan-Vanadin-Einsatzstähle und insbesondere nicht in Verbindung mit einer Härtetemperatur von über goo° C vorgeschlagen worden. Die Erzielung hoher Kernfestigkeit bei Vermeidung von hohem Härteverzug und Rißbildung bei Mangan-Vanadin-Einsatzstählen ,gemäß der Erfindung ist daher durch dieses Verfahren nicht bekanntgeworden.
• Die Verwendung von chromfreien Mangan-Vanädin-Stählen-als Einsatzstähle ist ebenfalls bereits im Schrifttum erörtert worden. Schreckt man diese Stähle von etwa 8oo bis 8q.0° C in Öl ab, so bewirkt der Vanadingehaltwegen der Abbindung, des Kohlenstoffs entweder eine Herabsetzung der Festigkeit oder auch dann nur eine geringe Erhöhung der Festigkeit, wenn der Kohlenstoffgehalt entsprechend dem Vanadingehalt erhöht wird. Dagegen werden bei diesen Stählen gute Festigkeitseigenschaften im Kern der Werkstücke erhalten, wenn man außergewöhnlich hohe Härtetemperaturen anwendet, da eine Festigkeitssteigerung durch den Vanadinzusatz erst durchAuflösung der schwerlöslichen Vanadinkarbide bei hohen Temperaturen erreicht wird. Die Anwendung der hohen Härtetemperaturen führt aber zu Härteverzug, verbunden mit Rißgefahr. Aus diesem Grunde befriedigten die Mangan-Vanadin-Stä'hle als Einsatzstähle bisher nicht; eine praktische Anwendung dieser Stähle ist daher bisher nicht bekanntgeworden.
• Nach der Erfindung werden bei der Herstellung einsatzgehärteter Gegenstände aus Mangan-Vanadin-Stählen gute Festigkeitseigenschaften des Kernes unter Vermeidung des hohen Härteverzuges und der Rißgefahr dadurch erzielt, daß die Gegenstände von hohen Härtetemperaturen (über ioo° C) in heißen Bädern, die z. B. aus Öl, Fett, Salz oder -\fetall bestehen und deren Temperatur z. B. 16o bis 25o° C beträgt, abgeschreckt werden.
• Die Wirkung des Verfahrens nach der Ertindung ist aus den nachstehend angeführten Versuchsergebnissen ersichtlich, die mit fol-,nden drei Stählen durchgeführt wurden:

  Stähle C \'l n V

  A o,16 1,69 -

  B 0,16 1,66 0 ,23

  C 0,-24 1,62 0 ,52

  Die zementierten Stücke mit einem Querschnitt von 30 m vkt. ergaben folgende mechanische Eigenschaften:

  Kernfestigkeitseigenschaften

  Brinell- -..----_

  Stahl Behandlung härte Dehn. lierbz.

  Stgr. Fest. (r = 5d) Einschn. (DVME)

  10/300o kg(qmm % °/o ' mkg/qcm

  A 800, Ö1 241 " 59 86,2 I7,5 47

  86o 9 (51 24i 66 86,6 i 20,0 59

  920,01 248 68 88,4 i 19,4 i 58

  92o ° in Salz von 22o ° 241 57 85,3 i 20,5 6o 1 1 ,3

  B 800°_(51 215 34 .78,7 22,5 44

  860001 255 74 90,5 I9,0 58

  920,01 255 73 9115 18,0 61

  92o ° in Salz von 22o ° 255 73 59e5 ' I8,4 61 II,Cl

  96o°01 309 72 1074 10,2 41 5,6

  96o' in Salz von 22o' 290 62 99,9 15,c 41 5.6

  C 80o ° 01 255 44 92,o j 16,6 I 39

  86o' 01 285 69 1o2,6 13,3 29

  920001 296 84 104,7 10,8 31

  920' in Salz von 220' ?,96 72 ! 104,3 I3.3 35 7,4

  96o -'01 383 99 t 1388 12,6 a6

  96ö' in Salz von 22o' 375 80 131,8 12,7 29 7,6

  Wie die vorstehende Zahlentafel zeigt, bleibt der Stähl B infolge seines Vanadinge'haltes bei einer Abschrecktemperatur' von 80o bis 86o° C Hinsichtlich seiner Festigkeitseigenschaften .hinter dem vanadinfreien Stahl A zurück. Dagegen bewirkt die Erhöhung der Abschrecktemperatur auf 92o° C, die den vanadinfreien Stahl A praktisch nicht beeinflußt, eine wesentliche Festigkeitssteigerung bei dem Stahl B. Diese Festigkeitssteigerung bei Erhöhung der Abschrecktemperatur ist noch größer bei dem Stahl C mit höherem ' Kohlenstoffgehalt. Die angegebenen Werte zeigen, daß es nach dein Verfahren gemäß der Erfindung gelingt, bei einem Stahl, dessen Legierungselemente Mangan und Vanadin in der heutigen Rohstoffwirtschaft in erster Linie zur Verfügung stehen, Kernfestigkeitseigenschaften zu erzielen, die denen der genormten Chrom-Molybdän- und Chrom-Mangan-Stähle nicht oder nur wenig nachstehen.
• Das Verfahren nach der Erfindung ist insbesondere geeignet für Stahllegierungen mit 0,1o bis 0,40°;o Kohlenstoff bis zu o,4ooio Silizi11111 o,8 bis 2,o o/o Mangan bis zu 0,5 % Vanadin. Zur Erzielung besonders hoher Kernfestigkeiten kann diesen Stahllegierungen noch bis o,8 °/, Chrom zugesetzt werden.

Claims (2)

1. 'PATENTANSPRÜCHE! i. Verfahren zur Verbesserung der Kernfestigkeitseigenschaften von riß- und verzugsfreien Gegenständen aus Mangan-Vanadin-Einsatzstählen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände von Härtetemperatur (über 90o° C) in heißen Bädern von z. B. i60 bis 25o° C abgeschreckt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung von Einsatzstählen, die o,ro bis 0,q.00/, Kohlenstoff bis zu 0,q.00/, Silizium o,8 bis 2,o °/, Mangan bis zu 0,5o°/, Vanadin und gegebenenfalls bis zu o,8 °/, Chrom Rest Eisen mit etwaigen V erunreinigungen enthalten. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: »Werkstoff-Handbuch - Stahl und Eisen«. 1937, Blatt H 51, Seite 2, 3 und 5; Blatt T 15, Seite 3; »Durfenit-Mitteilungen«, 1934, Heft i, Seite B.