DE899508C - Hitzebestaendiger Aluminium-Mangan-Silizium-Stahl - Google Patents

Description

• Hitzebeständiger Aluminium-Mangan-Silizium-Stahl Aluminiumhaltige Stahllegierungen sind sowohl an sich als auch im Hinblick auf ihre gute Hitzebeständigkeit schon seit langem bekannt. Die gute Hitzebeständigkeit dieser Legierungen beruht auf der Bildung einer dichten Schutzhaut aus Aluminium-Oxyd (A1203). Der Verwendung dieser Legierungen sind jedoch insofern Grenzen gesetzt, als sich ihre Be- und Verarbeitbarkeit mit steigendem Aluminium-Gehalt stark zunehmend verschlechtert. Es wurde dann gefunden, daß die Be- und Verarbeitbarkeit solcher Legierungen durch Zugabe von Chrom in Mengen von etwa 3 °/o und mehr erheblich verbessert werden kann. Diese Verbesserung der Be- und Verarbeitbarkeit beruht in erster Linie auf einer durch den Chrom-Zusatz herbeigeführten Kornverfeinerung. Man hat auch schon vorgeschlagen, chromhaltigen Stählen zum Zwecke der Steigerung der Hitzebeständigkeit Aluminium bis zu 7 °/o zuzusetzen und auch hiermit zum Teil gute Erfolge erzielt. Es ist ferner bekannt, daß außer Chrom und Aluminium auch Silizium die Hitzebeständigkeit von Stahllegierungen günstig beeinflußt, jedoch die Be- und Verarbeitbarkeit in noch größerem Umfang beeinträchtigt als Aluminium. Deshalb hat auch Silizium als alleiniges Legierungselement in hitzebeständigen Stählen praktisch keine Verwendung gefunden, ist aber ein wichtiger Bestandteil in Mengen bis zu etwa 3 °/, geworden. Die gemeinsame Verwendung von Aluminium und Silizium führt dagegen zu einer sich steigernden Kornvergröberung und damit zu einer wesentlichen Beeinflussung der Be- und Verarbeitbarkeit und der mechanischen Gütewerte.
• Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß die mechanischen Eigenschaften und die Be- und Verarbeitbarkeit von hitzebeständigen Aluminium- bzw. Aluminium-Silizium-Eisenlegierungen durch die Zugabe von wenigstens 16 bis zu 25 °/, Mangan wesentlich verbessert werden können. Derartige Stahllegierungen weisen ein austenitisch-ferritisches Grundgefüge auf und besitzen auch dessen kennzeichnende Eigenschaften. Das mußte um so mehr überraschen, als es bisher für erwiesen galt, daß die Zugabe von bis zu etwa 5 °/, Aluminium zu austenitischen Mangan-Stählen mit Mangan-Gehalten von etwa 18 °/, bereits zu einer völligen Umwandlung im Ferrit führen. Es ergeben sich z. B. bei einem Stahl mit o,110/, Kohlenstoff, 17,03 °/, Mangan, 1,44 °/0 Silizium, 4,6o °/, Aluminium, folgende Eigenschaften: Gußgefüge: feinkörnig zäh, ohne die typische großflächige transkristalline Struktur der ferritischen Aluminium-Silizium-Eisenlegierungen, Zähigkeit: so gut, daß nach einem Glühen 4 Stunden bei 70o° C, das zu einer teilweisen Aufhebung des austenitischen Charakters führt, noch eine Biegung um 18o° ohne Anriß möglich ist, Festigkeit: abgeschreckt aus zo5o° C in Wasser 64 kg/mm2, geglüht 4 Stunden bei 70o° C 82 kg/mm2; Streckgrenze: abgeschreckt aus 105o° C in Wasser 40 kg/mm', geglüht 4 Stunden bei 70o° C 71 kg/mm2,

  Dehnung: abgeschreckt aus 105O' C in Wasser 5 d zod

  55 45

  geglüht 4 Stunden bei 70o° C 26,5 20.

  Brinell-Festigkeiten nach Abschrecken in Wasser

  aus 70o° C........... igo bis 21o HB

  - 80o° C ................ 185 -

  - 90o° C ............... 175 -

  - 100o° C ................ 170 -

  Die Legierung nach der Erfindung hat etwa folgende Zusammensetzung: 0,05 bis 0,2o °/ö Kohlenstoff, 16 bis 25 °/, Mangan, 0,75 bis 2 °/, Silizium, 3 bis 6 °/, Aluminium, wobei die Summe von Aluminium -E- Silizium etwa 4 bis 7 °/, betragen soll, Rest Eisen und die üblichen Verunreinigungen und wird vorteilhaft einer Wärmebehandlung bei goo bis zloo° C mit anschließendem Abschrecken in Wasser unterworfen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Hitzebeständiger Aluminium-Mangan-Silizium-Stahl mit 0,05 bis 0,2o °/, Kohlenstoff, 16 bis 25)/, Mangan, 0,75 bis 21)/, Silizium, 3 bis 60/0 Aluminium, wobei die Summe von Aluminium Sflizium etwa 4 bis 7°/, betragen soll, Rest Eisen und die üblichen Verunreinigungen.
2. 2. Wärmebehandlung für den im Anspruch genannten Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl auf goo bis zzoo° C erhitzt und anschließend in Wasser abgeschreckt wird.