DE754459C

DE754459C - Vergueteter Stahl fuer warmfeste Bauteile

Info

Publication number: DE754459C
Application number: DEST59258D
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl-Ing Eicken; Eugen Dr-Ing Mann
Original assignee: Stahlwerke Harkort Eicken G M
Current assignee: Stahlwerke Harkort Eicken G M
Priority date: 1939-12-01
Filing date: 1939-12-01
Publication date: 1954-03-08

Description

Vergüteter Stahl für warmfeste Bauteile Es sind Mangan-Sihzium-Vanadin-Stähle bekannt, die als Baustähle, Vergütungsbaustähle und Einsatzstähle, , Hochbaustähle und verschleißfeste Stähle Verwendung finden. Diese Stähle sind entweder eutektoid zusammengesetzt, um eine hohe Verschleißfestigkeit zu besitzen, oder sie sind im Silizium- und Mangangehalt so aufeinander abgestimmt, daß sie wenig Mangan, z. B. höchstens o,6 °/o, und viel Silizium, nämlich 0,5 bis 1,5 °/o, enthalten. Dabei sind diese letzteren Stähle aber durch einen hohen Vanadingehalt, nämlich 0,75 bis unter 20 /o, gekennzeichnet. Über die Warmfestigkeit dieser Stähle ist nichts bekanntgeworden. Man hat auch die Warmfestigkeit von reinen Kohlenstoffstählen mit geringem Vanadingehalt untersucht, die als Kesselbleche verwendet werden sollen. Außerdem hat man mit Chrom oder Chrom-Molybdän oder Chrom-Nickel bzw. Chrom-Nickel-Molybdän bzw. Chrom-Nickel-Wolfram-Molybdän legierten Stählen Vanadin in Mengen von 0,15 bis 0,40 °/o zugesetzt und die Warmfestigkeit untersucht.
Demgegenüber hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, einen sparstofffreien Stahl herzustellen, der außer Mangan und Silizium nur geringe Mengen Vanadin enthält und für vergütete ungeschweißte Bauteile verwendet werden soll, die sowohl auf Schlag und Stoß beansprucht und hohen Schwingungen ausgesetzt «,erden als auch bei ioo bis 500- «armfest sein und daher ein besonders hohes Streckgrenzenverhältnis aufweisen müssen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Verwendung eines Stahles gelöst, der 0,25 bis o,6o % C, o,6o bis i,io o/, Mn, o,7o bis 1,20 °/o Si, o,io bis 0,50 % V, Rest Eisen und Verunreinigungen aufweist, wobei im übrigen der Siliziumgehalt um etwa o,io °/o höher ist als der Mangangehalt. Insonderheit bewährt sich hierbei folgende Zusammensetzung: 0,32 bis 0,45 °/o C, 0,65 bis o,go °/o Mn, o,75 bis i,oo % Si, o,i5 bis o,25 °/o V, Rest Eisen und Verunreinigungen, wobei aber gleichfalls der Siliziumgehalt um o,io % höher als der Mangangehalt ist. Unter Verunreinigungen werden hierbei Phosphor, Kupfer und Schwefel verstanden. Aus diesem Bereich ist ein Stahl untersucht worden mit 0,40 % C, 0,75 °/o Mn, o,86 % Si, o,i5 °/o V# übliche Mengen an Kupfer, Phosphor und Schwefel.
Bei Zimmertemperatur hatte dieser Stahl vergütet und angelassen bei 63o° folgende Werte: 88 kg/mm2 Streckgrenze, 95 kg/mm2 Festigkeit, Dehnung 5 = 17 %.
Die Warmfestigkeit ist bei 35o bis 45o.° untersucht worden und ergab folgendes: bei 35o° = 59,0 kg/mm2 Streckgrenze, 78,5 kg/mm2 Festigkeit, Dehnung 5 = 28 %, bei 450° = 49,9 kg/MM 2 Streckgrenze, 59,o kg/mm2 Festigkeit, Dehnung 5 = 35 %.
Aus diesen Angaben geht hervor, daß sie die für die üblichen legierten Stähle erhaltenen Werte wesentlich übersteigen oder mindestens gleichwertig sind. Ein Stahl, der z. B. i °(o Chrom und etwa i °/o Molybdän hat und der auf 8o bis 95 kg/mm2 Festigkeit vergütet ist, hat z. B. bei 35o° nur mehr 50 kg/mm2 Streckgrenze. Gegenüber den bekannten Mangan-Silizium-Vanadin-Stählen bedeutet die Erfindung aber auch insofern einen überragenden Fortschritt, als sich diese Wärmfestigkeitswerte nur mit einer besonderen Gruppe dieser Stähle, nämlich gerade mit den beanspruchten Bereichen an Kohlenstoff, Mangan, Silizium und Vanadin, erreichen lassen.
Dieser sparstofffreie Stahl wird verwendet für Schrauben, Maschinenteile u. dgl., die auf Schlag und Stoß beansprucht werden, hohen Schwingungen ausgesetzt sind, aus diesem Grunde ein besonders hohes Streckgrenzenverhältnis aufweisen müssen und gleichzeitig auch bei ioo bis Soo° warmfest sein müssen.
Die Stähle sind an sich bekannt. Neu und fortschrittlich jedoch ist ihr Verwendungszweck und insonderheit die Maßgabe, daß der Siliziumgehalt höher als der Mangangehalt ist. Bei den bekannten Stählen wird der Mangangehalt mit beispielsweise 0,54 °/o höher als der Siliziumgehalt angegeben.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. DieVerwendungeinesStahlesmito,25bis o,6o °/o Kohlenstoff, o,6o bis i,io °'o Mangan, 0,7o bis i,2o °/o Silizium, o,io bis 0,500/0 Vanadin, Rest Eisen und Verunreinigungen, und der :Maßgabe, daß der Siliziumgehalt um etwa o,io % höher ist als der Mangangehalt, für vergütete, ungeschweißte Bauteile, die sowohl auf Schlag und Stoß beansprucht und hohen Schwingungen ausgesetzt sind als auch bei ioo bis 5oo° warmfest sein müssen.
2. Die Verwendung eines Stahles mit o,32 bis o,45 °/o Kohlenstoff, 0,65 bis o,go 0l, Mangan, 0,75 bis i,oo °;'o Silizium, o,iS bis o,25 % Vanadin, Rest Eisen und Verunreinigungen, und der im Anspruch i genannten Maßgabe für den Zweck nach Anspruch i. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden Schweizerische Patentschrift Nr. 145 198; französische Patentschrift Nr. 743 357: »Werkstoff-Handbuch Stahl und Eisen«, 1937, Blatt Q 31, S. i und 4.