DE928651C

DE928651C - Verfahren zur Herstellung von Gegenstaenden mit hohen Guetewerten aus legierten oderunlegierten Staehlen

Info

Publication number: DE928651C
Application number: DEO1032D
Authority: DE
Inventors: Otto Dr-Ing Kukla; Wolfgang Dr-Ing Kuentscher; Rudolf Dr-Ing Deponte
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1942-04-24
Filing date: 1942-04-24
Publication date: 1955-06-06

Description

Verfahren zur Herstellung von Gegenständen mit hohen Gütewerten aus legierten oder unlegierten Stählen Es ist bekannt, Walz- und Schmiedeblöcke vor der Warmverformung einer Homogenisierungsglühung zu unterwerfen. Durch sie soll ein Ausgleich der Konzentration derLegierungsbestandteile -insbesondere auch gasförmiger - durch Diffusion sowie eine günstigere Verteilung von Verunreinigungen erreicht werden. Es ist bekannt, daß die Flockenanfälligkeit des Werkstoffes durch derartige Glühungen stark vermindert oder beseitigt wird. Die Anwendung dieses Verfahrens ist jedoch beschränkt, weil die für eine derartige Warmbehandlung erforderlichen Einrichtungen in ausreichendem Umfange meist nicht vorhanden sind.
Ausgedehnte Versuche und Untersuchungen, die die Verbesserung der Eigenschaften von Eisen- und Stahllegierungen zum Ziele hatten, haben nun zu dem Ergebnis geführt, daß es möglich ist, die mit der bekannten Homogenisierungsglühung erstrebte Wirkung in weit ausgeprägterem Maße und mit größerer Sicherheit dadurch zu erzielen, daß die Glühung erst nach der Warmverformung vorgenommen wird. Es ist auf diese Weise möglich, wesentlich bessere Werkstoffeigenschaften zu erreichen als mit den bisher üblichen oder bekannten Behandlungsarten. Die erzielten Ergebnisse sind deshalb besonders überraschend, weil nach allgemeiner Ansicht von langdauernden Glühungen bei hohen Temperaturen nach der Warmverformung eine starke Vergrößerung des Gefügekorns und durch sie bedingte Verschlechterung der Werkstoffeigenschaften. erwartet werden. Es gilt deshalb allgemein als Stand der Technik, daß bei den heute gebräuchlichen höhenwertigen Baustählen Überhitzung und Überzeitung ängstlich vermieden werden müssen. Als Folgen der Überhitzung befürchtet man nicht nur eine Verschlechterung der Gefügewerte, sondern auch eine erhöhte Härterißempfindlichkeit.

Demgegenüber ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Steigerung der Gütewerte von Eisen-und Stahllegierungen und zur Verringerung ihrer Rißempfindlichkeit (Flockenanfälligkeit), das sich dadurch auszeichnet, daß die warm verformten Gegenstände _ einer landzeitigen (2- bis 2ostündigen) Glühung im Teiiiper@turbereich von zooo bis 125o° unterworfen weid'gn. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, nach ` Abscliluß @ der Homogenisierungsglühung die Gegenstände beschleunigt abzukühlen, was nach der Zusammensetzung in Luft, Öl oder Wasser geschehen kann. Die so behandelten Gegenstände können anschließend in üblicher Weise gehärtet und angelassen werden. Sie besitzen dann nicht nur besonders günstige mechanische Eigenschaften,. sondern auch eine unverhältnismäßig hohe Widerstandsfähigkeit gegen Korrosionsangriffe. Die Fortschrittlichkeit des Verfahrens zeigen folgende aus einer großen Reihe herausgegriffenen Beispiele: i. Ein Cr-Mn-Stahl folgender Zusammensetzung

C . . . . ... . . . o,25 0/0

Mn ....... i,oo 0/0

Cr.. . . . . . . . 2,2o %

V .. .. . . . . . 0,13 oio

wurde in üblicher Weise geschmiedet und wärmebehandelt. Die erreichten Werte nach der Vergütung waren folgende:

Streckgrenze ..................... 65,6 kg/mm2

Festigkeit ....................... 75,8 -

Dehnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22,4 0/0

Einschnürung .................... 71,8 0/0

Kerbzähigkeit in mkg/cm2, längs... 5,3 3,9 3,1

quer ... 3,9 2,9 - 3,1

Wurde der gleiche Werkstoff vor der gleichen Vergütungsglühung erfindungsgemäß 12 Stunden bei i2oo° homogenisiert, dann ergaben sich folgende Werte

Streckgrenze ... ... ..... .. ... .. ... 67,5 kg/mm2

Festigkeit ....................... 79,6 -

Dehnung ......... . .............. 21,20/0

Einschnürurig .................... 65,10/a

Kerbzähigkeit in mkg/cm2, längs... 14,7 15,7 13.1

- - - quer ... * 5,0 4,9 5.0

2. Ein Stahl mit

C.......... 0,330/,

Mn . . . . : . . . 0,360/,

5i . , . . . . . 0,33%

Cr . . . . . . . . 13,38 °/o

Ni . . . . . . . . 0,1704

wurde zu einem Rundstab von 32 mm Durchmesser geschmiedet, bei i?oo° 12 Stunden lang homogenisiert, von 95o° 3o Minuten in Ö1 abgeschreckt, bei 68o° 6 Stunden lang angelassen und in Luft abgekühlt. Er zeigte folgende Festigkeitswerte

Streckgrenze ...................... 70,0 kg/mm2

Festigkeit ........................ 86,6 -

Dehnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18,4 0/0

Einschnürung ..................... 52,4 %

Kerbschlagzähigkeit ............... 5,o mkg/cm2

Die hohe Korrosionsfestigkeit des homogenisierten Werkstücks gegenüber einem anderen gleicher Zusammensetzung, aber in üblicher Weise vergüteten Werkstück zeigt folgende Gegenüberstellung:

a) Angriff in io0/0iger Salzsäure:

homogenisiert: erster Tag .... 6,4'mm/Jahr

siebenter Tag 3,5 mm/Jahr

normal behandelt: erster Tag .... 21,5

.

siebenter Tag 17,2 mm/Jahr

b) Angriff in 50%iger Essigsäure:

homogenisiert: erster Tag.... o,22 mm/Jahr

siebenter Tag 0,034 mm/Jahr

normal behandelt: erster Tag.... 0,58 mm/Jahr

siebenter Tag 0,085 mm/Jahr

c) Angriff in konzentrierter technischer Salpetersäure: -

homogenisiert: siebenter Tag o,oo3 mm/Jahr

normal behandelt: siebenter Tag 0,013 mm/Jahr

Eine besonders starke Steigerung der mechanischen Gütewerte durch die den Gegenstand der Erfindung bildende Homogenisierungsglühung ergibt sich bei Werkstoffen, die infolge mangelhafter Einsatzverhältnisse oder aus anderen Gründen an sich unerwünscht hohe Gehalte an oxydischen öder sulfidischen -Verunreinigungen enthalten. Hier wirkt die der Verformung folgende langzeitige Homogenisierungsglühung auf eine günstigere Verteilung der Verunreinigungen und auf einen Konzentrationsausgleich der Legierungsbestandteile in viel stärkerem Maße hin als bei einem noch nicht verformten Werkstoff.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Gegenständen mit hohen Gütewerten aus legierten oder unlegierten Stählen, insbesondere solcher mit erhöhtem Gehalt an Oxyd-, Sulfid- oder Nitridverunreinigungen, durch Warmverformung und homogenisierendes Glühen, dadurch gekennzeichnet, daß die Homogenisierungsglühung nach der Endverformung vorgenommen und über eine lange Zeit, z. B. von 2 bis 2o Stunden, bei Temperaturen, die mehrere hundert Grade über Ac3, d. h. zwischen iooo und 125o°, liegen, durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände nach der Homogenisierungsglühung beschleunigt abgekühlt werden.
3. Verfahren nach Ansprüchen i und 2 unter Verwendung einer Wännevergütungsbehandlung, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergütung nach der Homogenisierungsglühung vorgenommen wird. Angezogene Druckschriften: Stahl und Eisen, 1933, S. 1244.