DE896361C

DE896361C - Stahllegierungen fuer hitze- und zunderbestaendige Werkstuecke, die zaeh und spanabhebend bearbeitbar sein sollen

Info

Publication number: DE896361C
Application number: DER2633D
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl-Ing Stuedemann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1943-04-21
Filing date: 1943-04-21
Publication date: 1953-11-12

Description

Stahllegierungen für hitze- und zunderbeständige Werkstücke, die zäh und spanabhebend bearbeitbar sein sollen Bekanntlich wird Aluminium in Stahllegierungen zur Erhöhung der Zunderbeständigkeit zugesetzt, da sich bei erhöhten Aluminiumgehalten auf der Oberfläche -derartiger Stücke, die höheren Temperaturen ausgesetzt sind., in sauerstoffhaltiger Atmosphäre Aluminiumoxyd bildet, wobei der Stahl vor Verzunderu.ng geschützt wird. Dabei ist es jedoch nachteilig, .d,aß sich bei den. benötigten großen Aluminiummengen eine starke Versprödung des Stahls einstellt, wodurch gleichzeitig die, Bearbeitung äußerst erschwert wird. Bei den in Frage kommenden hohen, Aluminiumgehalten führt die Versprödung im allgemeinen so weit, daß beispielsweise bei Stahlformguß ein Reißen der Abgüsse in der Form erfolgt bz.w. die Stücke beim Abschlagen der Trichter zu Bruch gehen.
Es hat sich nun gezeigt, daß :die Aluminiumstähle, durch Zulegierung von r bis zoo/o- Mangan so zähe werden., daß sie sich im Rohguß nur sehr schwer zerschlagen lassen. Um eine günstige Wirkung sowohl in bezug auf Zähigkeit wie Zunderbeständi@gkeit derarti:gerLegierungen zu bekommen, ist es zweckmäßig, den Aluminiumgehalt zwischen ro und 215V0, zu wählen. Der Kohlenstoffgehalt der Legierungen kann, zwischen o,05 und 1,5 %. betragen, wobei im allgemeinen der niedrige Kohlenstoffgehalt eine größere Zähigkeit, bedingt, während es vielfach mit Rücksicht auf Kleeinhaltung des Kornes und eine. bessere Bearbeitbarkeit zweckmäßig ist,- einen etwas erhöhten Kohlenstoffgehalt von o,2 bis 0,6% zu wählen. Im allgemeinen wird :dabei die Zähigkeit durch niedrige Kohlenstoffgehalte nur wenig beeinflüßt. Als Legierung verhältnismäßig hoher Zähigkeit bei günstiger Bearbeitibarkeit hat sich z. B. folgende Zusammensetzung ergeben.: o, i % Kohlenstoff, 1611/o Aluminium, 30/0Manaan.
Eine:derartigeLe'gierüng wurde auf ihre Zunderbeständgkeit bei Temperaturen bis i2-80' C untersucht. Eine Verzun:derung trat bei :dieser Temperatur nicht ein. Bei derartigen Legierungen ist eine Formgebung nicht nur durch Gießen, sondern in gewissem Ausmaß auch durch Warmverformung ,möglich.
Um die Bearbeiübarkeit der oben erwähnten Legierungen zu erhöhen, ist es zweckmäßig, einen höheren Schweifelgeh.alt zu wählen, und zwar kommen Schwefelgehalte von 0,o5 bis i % in. Frage. Es wurden. beispielsweise Versuche mit Stählen. mit 0,2 % Schwefel durchgeführt, die neben gutem Widerstand gegen Schlagbeanspruchung eine gute Bearbeitbarkeit aufwiesen. So war z. B:. das Bohren mit einern normalere SS-Bohrer von 2o mm Durchmesser bei 155 Umdrehungen/min ohne weiteres möglich. Überraschenderweise tritt eine wesent= liche Verschlechterung der Zähigkeit bei dem angeführten Schwefelgehalt nicht ein.
In ähnlicher Weise wie durch Schwefel, aber noch stärker, läßt sich die Bearheitbarkeit durch Antimon verbessern. Zu diesem Zweck kommen Gehalte von 0,25 bis 5 0/0a @ Antimon in Frage. Als zweckmäßig hatt sich z. B. folgende Legierung ergeben: o,i% Kohlenstoff, 16°/o Aluminium, 3%: Mangan, 1%: Antimon.
Durch den Antimongehalt wird die Zähigkeit des Werkstoffes etwas herabgesetzt, was jedoch für viele Zwecke in. Kauf genommen werden kann. Naturgemäß können :die, Legierungselemente Schwefel und Antimon auch gleichzeitig vorhanden sein in der Form, :daß ein Teil .des Schwefels durch Antimon ersetzt wird bzw. umgekehrt. Dabei ist es jedoch zweckmäßig, die. angegebenen Höchstgrenzen nicht zu überschreiten, -d. h.,die Summe von Schwefel und Antimon beträgt dementsprechend max 6%.
Die bereits oibengenannte Kornverfeinerung und gleichzeitige Verbesserung :der Bearbeirbarkeit kann außer durch die erwähnte Erhöhung des Kohlenstoffgehaltes durch Titanzusätze ermöglicht werden. So. hat sich beispielsweise herausgestellt, g l aß . 'Titanz , usätze in Höhe von 0,30/0- zu - den genannten Legierungen zur Erzielung eines, ausreichend, feinen Kornes genügen. Der Titanzusatz kann je nach der verwendeten Legierung höher oder niedriger sein. Die- zweckmäßig anzuwendenden äußersten Grenzen liegen zwischen 0,o,5 und 0,8% Titan.
Erfindungsgemäß hergestellte Stähle zeichnen sich außer durch eine, hervorragende Zunderbeständigkeit noch weiter dadurch aus, daß sie eine beachtlich geringe Wichte besitzen, was für manche Konstruktionsteile von großem Vorteil ist. Diese Gewichtsersparnis. beträgt je nach dem Aluminium-Behalt gegenüber aluminiumfreien Stählen bis zu 150/0.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Die Verwendung von Stahllegierungen mit o,oS bis 1,5% Kohlenstoff, 1o bis 25%: Aluminium und i bis io% Mangian als Werkstoff für hitze- und zunderbeständige Werkstücke, die zäh und spanabhebend bearbeitbar sein sollen.
2. Die Verwendung von Stählen mit einer in Anspruch i genannten Zusammensetzung, die außerdem 0,05 bis 1% Schwefel und'/oder o,a@5 bis 5 % Antimon. enthalten, für den Zweck nach Anspruch i.
3. Die Verwendung von Stählen. nach Anspruch i oder 2, die noch 0,05 bis 0,8% Titan enthalten., für :den: Zweck nach Anspruch i.