WO2005075693A1 - Stahl zur herstellung von hochfesten bauteilen mit herausragender tieftemperaturzähigkeit und verwendungen eines solchen stahls - Google Patents

Stahl zur herstellung von hochfesten bauteilen mit herausragender tieftemperaturzähigkeit und verwendungen eines solchen stahls Download PDF

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WO2005075693A1
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Agnes Bauk
Rolf Sinz
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Edelstahlwerke Südwestfalen Gmbh
Rud-Kettenfabrik Rieger & Dietz Gmbh & Co.
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
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    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
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    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten

Definitions

  • the invention relates to a steel for the production of high-strength components with excellent low-temperature toughness.
  • Such steels are used, for example, for the production of slinging or lashing equipment, as are required for the fastening and securing of loads.
  • these steels are processed into hot-rolled steel bars, aluminum wire or bright steel, from which welded round steel chains are then manufactured.
  • the stainless steels 23 MnNiCrMo 5 3 and 23 MnNiCrMo 5 4 known for this purpose and specified in DIN 17 115 each have (in% by weight) 0.20-0.26% C, ⁇ 0.25% Si, 1, 10 - 1.40% Mn, each 0.020% P and S, the sum of the contents of P and S not exceeding 0.035%, if necessary 0.020 - 0.050% AI, up to 0.014% N and 0.40-0.60% Cr.
  • the steel 23 MnNiCrMo 5 2 is additionally added with 0.20-0.30% Mo and 0.70-0.90% Ni, while the steel 23 MnNiCrMo 5 4 additionally with 0.50-0.60% Mo and 0.90 - contains 1.10% Ni.
  • the object of the invention was therefore to provide a high-strength steel which still has excellent toughness even at low temperatures, so that the risk of breakage of the component produced from the steel is reduced to a minimum even under unfavorable, hard operating conditions.
  • advantageous uses of this steel should be specified.
  • this object is achieved according to the invention in that steel according to the invention for the production of high-strength components with outstanding low-temperature toughness has the following composition (in% by weight):
  • Nb ⁇ 0.07%, the sum of the V and Nb content being> 0.020%
  • the individual alloy components are selected in such a way that a property profile which optimally meets the requirements is achieved.
  • This is achieved by the Cr, Ni and N contents specified according to the invention and the minimum sum of the Nb and V contents.
  • By adhering to the content ranges for these alloy elements specified according to the invention particularly high toughness, good hardenability, improved tempering resistance and a particularly fine grain structure are achieved.
  • At the same time is more inventive Steel can be cold worked well and has high strength when fully processed.
  • it is characterized by a high notched impact strength and such a low brittle fracture transition temperature that brittle fracture only occurs at temperatures which are substantially lower than the brittle fracture temperature of steels known from the prior art.
  • the C contents in the range of 0.08-0.25% by weight ensure the good low-temperature resistance of steels according to the invention. In this connection, particularly positive results are obtained if the C content is 0.16-0.23% by weight.
  • the good hardenability and temper resistance of the steel according to the invention is achieved .
  • the security with which this combined effect is achieved can be increased in that the Cr content to 0.40-0.65% by weight and the Mo content to 0.35-0.50% by weight. % can be set.
  • the invention thus provides a steel which still has excellent toughness even at low temperatures. Due to the favorable combination of its properties, the risk of breakage of a component produced from steel according to the invention is reduced to a minimum even under unfavorable, hard operating conditions.
  • Steel according to the invention is preferably processed into rolled steel.
  • the aim of the processing is to preserve the fine-grained structure of the steel according to the invention via each of the processing steps. This includes not only the process steps performed during the heating and rolling, but also the annealing treatments before and carried out after the deformation to the component.
  • the heating and rolling conditions are chosen such that high rolling temperatures are avoided despite the onset of diffusion processes during heating in order to suppress the formation of coarse grain.
  • the temperatures during the further shaping are selected by a controlled withdrawal of energy during the hot shaping so that the desired structure with its fine-grained structure is obtained.
  • An accelerated heat removal directly after the last forming work prevents undesired excretion processes in the sense of "freezing" the last structural state that would otherwise result in a decrease in hardness and toughness. Instead, through a
  • steel according to the invention is particularly suitable for the production of high-strength components by cold working with subsequent tempering.
  • These components can be, for example, means for carrying, pulling, lifting, conveying or securing loads that are assigned to the highest strength class.
  • Such objects summarized under the generic term of attachment and lashing means include, for example, attachment points, hooks, brackets, eyelets, chains, joints, swivel elements, seesaws, struts, spindle and ratchet tensioners, load brackets and the like.
  • Steel Manufacture means for connecting components with excellent performance properties. These components are, for example, bolts or other connection or power transmission elements, such as screws, clamps, rods or the like.
  • Chains made from steel according to the invention ⁇ can withstand high loads even in extreme cold, without the risk of breakage or comparable damage occurring.
  • round steel chains, in particular welded round steel chains can be produced from steel according to the invention, which are able to withstand the highest demands.
  • the components made from steel according to the invention regularly have a strength of at least 1200 MPa, in particular more than 1550 MPa, 1600 MPa or 1650 MPa.
  • the brittle fracture transition temperature FATT of the components made from steel according to the invention is regularly at most - 60 ° C. This limit temperature is significantly lower than that of known steels.
  • the notched bar impact value is regularly more than 45 J and the respective component has a technical crack initiation toughness J ⁇ C of more than 170 N / mm at -60 ° C., in particular more than 185 N / mm.
  • the crack initiation toughness Jic is one in the ASTM 1820 defined value, which enables an assessment of the tendency of a steel material to fracture.
  • the high toughness of the steel according to the invention is also noticeable in the fact that the components produced from such steel regularly have an elongation at break of more than 28%.
  • the hot rolled product obtained was quenched in order to freeze the fine-grained structure of the steel when it left the hot rolling section in such a way that it is safely retained in the subsequent processing steps.
  • the rolled steel was shaped into chain links which were closed by welding after the chain was assembled.
  • the chains produced in this way had a fine grain structure of ASTM 11, a strength of 1270 N / mm 2 and a brittle fracture transition temperature FATT of -70 ° C. determined at this strength. Their impact value was 557 J at a test temperature of -60 ° C and the elongation at break was 28%.

Abstract

Die Erfindung stellt einen hochfesten Stahl zur Verfügung, der auch bei tiefen Temperaturen noch hervorragende Zähbruchwerte J-Integral besitzt, so dass die Gefahr eines Bruchs des aus dem Stahl jeweils erzeugten Bauteils auch unter ungünstigen, harten Betriebsbedingungen auf ein Minimum reduziert ist. Dies wird dadurch erreicht, dass er (in Gew.-%) 0,08 - 0,25 % C, 0,10 - 0,30 % Si, 0,80 - 1,60 % Mn, ≤ 0,020 % P, ≤ 0,015 % S, wobei die Summe aus P- und S-Gehalt ≤ 0,030 % ist, 0,40 - 0,80 % Cr, 0,30 - 0,50 % Mo, 0,70 - 1,20 % Ni, 0,020 - 0,060 % Al, 0,007 - 0,018 % N, ≤ 0,15 % V, ≤ 0,07 % Nb, wobei die Summe aus V- und Nb-Gehalt ≥ 0,020 % ist, und als Rest Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen enthält. Der erfindungsgemäße Stahl eignet sich insbesondere zur Herstellung von hochfesten Ketten.

Description

Stahl zur Herstellung von hochfesten Bauteilen mit herausragender Tieftemperaturzähigkeit und. Verwendungen eines solchen Stahls
Die Erfindung betrifft einen Stahl zur Herstellung von hochfesten Bauteilen mit herausragender Tieftemperaturzähigkeit . Derartige Stähle werden beispielsweise für die Herstellung von Anschlag- oder Zurrmitteln verwendet, wie sie für die Befestigung und Sicherung von Lasten benötigt werden. Insbesondere werden diese Stähle zu warmgewalzten Stabstahl, alzdraht oder Blankstahl verarbeitet, aus denen dann geschweißte Rundstahlketten gefertigt werden.
Die an Stähle der voranstehend erläuterten Art gestellten Anforderungen sind in der DIN 17 115 formuliert . Neben einer guten U formbarkeit und einer ebenso guten Eignung zum Verschweißen müssen die Stähle hervorragende Festigkeits- und Zähigkeitseigenschaften besitzen, um die sich aufgrund der in der Praxis auftretenden Belastungen stellenden Anforderungen zu erfüllen.
Die zu diesem Zweck bekannten, in der DIN 17 115 angegebenen Edelstahle 23 MnNiCrMo 5 3 und 23 MnNiCrMo 5 4 weisen (in Gew.-%) jeweils 0,20 - 0,26 % C, < 0,25 % Si, 1,10 - 1,40 % Mn, jeweils 0,020 % P und S, wobei die Summe der Gehalte an P und S 0,035 % nicht überschreitet, erforderlichenfalls 0,020 - 0,050 % AI, bis zu 0,014 % N und 0,40 - 0,60 % Cr. Dem Stahl 23 MnNiCrMo 5 2 sind zusätzlich 0,20 - 0,30 % Mo und 0,70 - 0,90 % Ni zugegeben, während der Stahl 23 MnNiCrMo 5 4 zusätzlich 0,50 - 0,60 % Mo und 0,90 - 1,10 % Ni enthält.
Ein anderer Stahl zur Herstellung von Ketten zum Festmachen bzw. Vertäuen von Schiffen oder Bohrplattformen bestimmten Ketten ist aus der chinesischen Patentveröffentlichung CN-1281906 bekannt. Aus dem in der Datenbank PINDEX verfügbaren Abstract zu dieser Veröffentlichung geht hervor, dass der bekannte Stahl (in Gew.-%) 0,25 - 0,35 % C, 0,15 - 0,30 % Si, 1,45 % - 1,75 % Mn, 0,90 - 1,40 % Cr, 1,00 - 1,20 % Ni, 0,45 - 0,65 % Mo, 0,02 - 0,06 % Nb, 0,020 - 0,05 % AI, bis zu 0,020 % P, bis zu 0,15 % S, bis zu 0,20 % Cu, bis zu 0,03 % Sn, bis zu 0,01 % Sb, bis zu 0,04 % As, bis zu 0,005 % B, bis zu 0,009 % N, bis zu 0,0020 % O, bis zu 0,0002 % H, Rest- Fe und unvermeidbare Verunreinigungen enthält, wobei zusätzlich ein Kohlenstoffäquivalent größer 1,4 sein muss.
Praktische Erfahrungen zeigen, dass die bekannten Stähle bei Raumtemperatur zwar die hinsichtlich Festigkeit und Zähigkeit gestellten Anforderungen erfüllen, dass es jedoch bei tieferen Temperaturen insbesondere in Bezug auf die Zähigkeit zu Problemen kommt.
Aufgabe der Erfindung war es daher, einen hochfesten Stahl zu schaffen, der auch bei tiefen Temperaturen noch eine hervorragende Zähigkeit besitzt, so dass die Gefahr eines Bruchs des aus dem Stahl jeweils erzeugten Bauteils auch unter ungünstigen, harten Betriebsbedingungen auf ein Minimum reduziert ist. Zudem sollen vorteilhafte Verwendungen dieses Stahls angegeben werden. In Bezug auf den Stahl wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass erfindungsgemäßer Stahl zur Herstellung von hochfesten Bauteilen mit herausragender Tieftemperaturzähigkeit, die folgende Zusammensetzung aufweist (in Gew.-%) :
C: 0,08 - 0,25 %,
Si: 0,10 - 0/30 %,
Mn: 0,80 - 1,60 %,
P: < 0,020 %,
S: < 0,015 %, wobei die Summe aus P- und S-Gehalt < 0,030 % ist,
Cr: 0,40 - 0,80 %,
Mo: 0,30 - 0,50 %,
Ni: 0,70 - 1,20 %,
AI: 0,020 - 0,060 %,
N: 0,007 - 0,018 %,
V: < 0,15 %,
Nb: < 0,07 %, wobei die Summe aus V- und Nb-Gehalt > 0,020 % ist,
Rest Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen.
Bei erfindungsgemäßem Stahl sind die einzelnen Legierungskomponenten so gewählt, dass ein den sich stellenden Anforderungen optimal gerecht werdendes Eigenschaftsprofil erreicht ist. Dies wird durch die erfindungsgemäß vorgegebenen Gehalte an Cr, Ni und N sowie die Mindestsumme der Gehalte an Nb und V erreicht. Indem die erfindungsgemäß vorgegebenen Gehaltsbereiche für diese Legierungselemente eingehalten werden, werden eine besonders hohe Zähigkeit, eine gute Durchhärtbarkeit, eine verbesserte Anlassbeständigkeit und eine besonders feine Kornstruktur erreicht. Gleichzeitig ist erfindungsgemäßer Stahl gut kaltverformbar und besitzt im fertig verarbeiteten Zustand hohe Festigkeiten. Zudem zeichnet er sich durch eine hohe Kerbschlagzähigkeit sowie eine so niedrige Sprödbruchübergangstemperatur aus, dass es erst bei Temperaturen zum Sprödbruch kommt, die wesentlich niedriger liegen als die Sprödbruchtemperatur von aus dem Stand der Technik bekannten Stählen.
Die im Bereich von 0,08 - 0,25 Gew.-% liegenden C-Gehalte sorgen für die gute Tieftemperaturbeständigkeit erfindungsgemäßer Stähle. Besonders positive Ergebnisse ergeben sich in diesem Zusammenhang dann, wenn der C- Gehalte 0,16 - 0,23 Gew.-% beträgt.
Durch die Eingrenzung der Cr-Gehalte auf 0,40 - 0,80 Gew.-% in Kombination mit Mo-Gehalten, die 0,30 - 0,50 Gew.-% betragen, wird die gute Durchhärtbarkeit und Anlassbeständigkeit des erfindungsgemäßen Stahls erreicht. Die Sicherheit, mit der diese kombinierte Wirkung erzielt wird, kann dabei dadurch erhöht werden, dass die Cr-Gehalt auf 0,40 - 0,65 Gew.-% und die Mo-Gehalte auf 0,35 - 0,50 Gew.-% eingestellt werden.
Ni-Gehalte von 0,70 - 1,20 Gew.-%, insbesondere 0,75 - 1,00 Gew.-%, bewirken in erfindungsgemäßem Stahl die besonders hervorzuhebende gute Tieftemperaturzähigkeit .
Die Gehalte an AI von 0,020 - 0,060 Gew.-%, insbesondere 0,020 - 0,045 Gew.-%, und N von 0,007 - 0,018 Gew.-%, insbesondere 0,007 - 0,015 Gew.-%, führen in erfindungsgemäßen Stählen zu einer besonderes feinen Kornstruktur . Schließlich ist dadurch, dass erfindungsgemäßer Stahl in der Summe mindestens 0,02 Gew.-% Nb und V enthält und gleichzeitig die Gehalte an V auf max . 0,15 Gew.-% und Nb auf max. 0,07 Gew.-% beschränkt sind, sichergestellt, dass das angestrebte Feinkorngefüge auch bei höheren Temperaturen noch erhalten bleibt. Überraschend hat sich in diesem Zusammenhang herausgestellt, dass dieser Effekt besonders sicher dann eintritt, wenn der erfindungsgemäße Stahl frei von Vanadium ist. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist V daher in erfindungsgemäßem Stahl gar nicht bzw. nur als unvermeidbare Verunreinigung vorhanden.
Das Feinkorn bleibt auch im Zuge der Vergütungsbehandlung stabil. So weist erfindungsgemäßer, fertig verarbeiteter Stahl regelmäßig eine Austenitkorngröße auf, die feiner als ASTM 10 ist. Die Feinheit des Gefüges erfindungsgemäßen Stahls ist damit wesentlich größer als die von bekannten Stählen, für die gemäß der DIN 17 115 eine Austenitkorngröße von ASTM 5 gefordert wird.
Mit der Erfindung steht somit ein Stahl zur Verfügung, der auch bei tiefen Temperaturen noch eine hervorragende Zähigkeit besitzt. Aufgrund der günstigen Kombination seiner Eigenschaften ist die Gefahr eines Bruchs eines aus erfindungsgemäßem Stahl erzeugten Bauteils auch unter ungünstigen, harten Betriebsbedingungen auf ein Minimum reduziert .
Erfindungsgemäßer Stahl wird bevorzugt zu Walzstahl verarbeitet. Ziel der Verarbeitung ist es, über jeden der Verarbeitungsschritte das möglichst feinkörnige Gefüge des erfindungsgemäßen Stahls zu bewahren. Dies umfasst nicht nur die während des Erwärmens und Walzens durchgeführten Prozessschritte, sondern auch die Glühbehandlungen, die vor und nach der Verformung zum Bauteil durchgeführt werden. So werden erfindungsgemäß die Wärm- und Abwalzbedingungen so gewählt, dass trotz einsetzender Diffusionsvorgänge beim Wärmen hohe Walztemperaturen vermieden werden, um die Entstehung von grobem Korn zu unterdrücken. Die Temperaturen bei der weiteren Umformung werden durch einen geregelten Entzug von Energie bei der Warmumformung zudem so gewählt, dass das angestrebte Gefüge mit seiner feinkörnigen Struktur erhalten wird. Ein beschleunigter Wärmeentzug direkt nach der letzten Umformarbeit verhindert dabei im Sinne eines "Einfrierens" des zuletzt erreichten Gefügezustands unerwünschte Ausscheidungsvorgänge, die andernfalls eine Abnahme der Härte und Zähigkeit zur Folge hätten. Stattdessen werden durch eine
Langzeitwärmebehandlung gezielte Ausscheidungszustände der Carbonitride hinsichtlich ihrer Größe und Verteilung hergestellt, um die für eine Kaltverformung des Stahls zum jeweiligen Bauteil gewünschten relativ niedrigen Werkstofffestigkeiten des Stahls im warmgewalzten Zustand zu erhalten.
Aufgrund seines besonderen Eigenschaftsspektrums eignet sich erfindungsgemäßer Stahl insbesondere zur Herstellung von hochfesten Bauteilen durch Kaltverformen mit nachfolgendem Vergüten. Bei diesen Bauteilen kann es sich beispielsweise um Mittel zum Tragen, Ziehen, Heben, Fördern oder Sichern von Lasten handeln, die der höchsten Festigkeitsklasse zugeordnet sind. Derartige unter dem Oberbegriff Anschlag- und Zurrmittel zusammengefasste Gegenstände umfassen beispielsweise Anschlagpunkte, Haken, Bügel, Ösen, Ketten, Gelenke, Wirbelelemente, Wippen, Streben, Spindel- und Ratschenspanner, Lastböcke und Vergleichbares . Auch lassen sich aus erfindungsgemäßem. Stahl Mittel zum Verbinden von Bauelementen mit hervorragenden Gebrauchseigenschaften fertigen. Bei diesen Bauelementen handelt es sich beispielsweise um Bolzen oder andere Verbindungs- oder Kraftübertragungselemente, wie Schrauben, Klemmen, Stangen oder Vergleichbares.
Ein Anwendungsgebiet, für das sich erfindungsgemäßer Stahl besonders gut verwenden lässt, ist die Herstellung von Ketten. Aus erfindungsgemäß beschaffenem Stahl ■ erzeugte Ketten ertragen auch in großer Kälte sicher hohe Belastungen, ohne dass die Gefahr eines Bruchs oder vergleichbare Beschädigungen auftreten. So lassen sich aus erfindungsgemäßem Stahl Rundstahlketten, insbesondere geschweißte Rundstahlketten, herstellen, die höchsten Anforderungen sicher gewachsen sind.
Die aus erfindungsgemäßem Stahl gefertigten Bauteile besitzen regelmäßig eine Festigkeit von mindestens 1200 MPa, insbesondere mehr als 1550 MPa, 1600 MPa oder 1650 MPa. Hervorzuheben ist in diesem Zusammenhang, dass bei einer Festigkeit von mindestens 1550 MPa die Sprödbruchübergangstemperatur FATT der aus erfindungsgemäßem Stahl gefertigten Bauteile regelmäßig bei höchstens - 60 °C liegt. Diese Grenztemperatur ist deutlich niedriger als bei bekannten Stählen.
Ebenso bemerkenswert ist, dass bei aus erfindungsgemäßem Stahl erzeugten Bauteilen der Kerbschlagarbeitswert regelmäßig mehr als 45 J beträgt und das jeweilige Bauteil eine technische Rissinitiierungszähigkeit JΪC von mehr als 170 N/mm bei -60 °C, insbesondere mehr als 185 N/mm aufweist. Der Rissinitiierungszähigkeit Jic ist ein in der ASTM 1820 definierter Wert, der eine Bewertung der Zähbruchneigung eines Stahlwerkstoffs ermöglicht.
Die hohe Zähigkeit des erfindungsgemäßen Stahls macht sich auch darin bemerkbar, dass die aus solchem Stahl erzeugten Bauteile regelmäßig eine Bruchdehnung von mehr als 28 % aufweisen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Ein Stahl mit (in Gew.-%)
0,19 %C, 0,20 % Si, 1,31 % Mn, 0,005 % P, 0,010 % S,
P-Gehalt + S-Gehalt = 0,015 %, 0,45 % Cr, 0,37 % Mo, 0,88 % Ni, 0,400 % AI, 0,008 % N, 0,01 % V, 0,06 % Nb, (V-Gehalt + Nb-Gehalt = 0,07 %) , Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen
ist erschmolzen und zu einem Walzstahl verarbeitet worden. Um nach dem Warmwalzen ein möglichst feinkörniges Gefüge des erhaltenen Produktes sicherzustellen, sind während des Warmwalzens die Walztemperaturen auf einem niedrigen Niveau gehalten worden. Zusätzlich ist zwischen jedem Walzschritt eine Kühlung des Walzgutes durchgeführt worden, um durch die Warmverformung selbst erzeugte Wärme abzuführen. Unmittelbar nach dem Warmwalzen ist das erhaltene Warmwalzprodukt abgeschreckt worden, um die bei Verlassen der Warmwalzstrecke vorhandene feinkörnige Struktur des Stahls so einzufrieren, dass sie auch in den sich anschließenden Verarbeitungsschritten sicher erhalten bleibt.
Nach dem Warmwalzen und einer Langzeitwärmebehandlung, die für die Einstellung einer für die anschließende Kaltverformung günstige Festigkeit erfolgte, ist der Walzstahl zu Kettengliedern geformt worden, die nach dem Zusammensetzen der Kette durch Schweißen geschlossen worden sind.
Die auf diese Weise erzeugten Ketten wiesen eine feine Kornstruktur von ASTM 11, eine Festigkeit von 1270 N/mm2 und eine bei dieser Festigkeit ermittelte Sprödbruchübergangstemperatur FATT von -70 °C auf. Ihr Kerbschlagarbeitswert lag bei 557 J bei -60 °C Prüftemperatur und die Bruchdehnung betrug 28 %.
Im beigefügten Diagramm ist für erfindungsgemäßen Stahl der Verlauf des Zähbruchwertes J-Integral über die Risserweiterung REW bei einer Temperatur von - 60 °C für eine normalisierte Anfangsrisslänge a/w von 0,4 aufgetragen. Es zeigt sich, dass bei dem technisch relevanten Beginn der stabilen Risserweiterung eine Rissinitiierungszähigkeit Jic.von 185 N/mm2 vorliegt.

Claims

P A T E N T AN S P RÜ C H E
1. Stahl zur Herstellung von hochfesten Bauteilen mit herausragender Tieftemperaturzähigkeit, der folgende Zusammensetzung aufweist (in Gew.-%):
C: 0,08 O f AD "6 f Si: 0,10 0,30 %, Mn : 0,80 - 1,60 %, P: < 0,020 %, S: < 0,015 %, wobei die Summe aus P- und S-Gehalt < 0,030 % ist, Cr: 0,40 - 0,80 %, Mo: 0,30 - 0,50 %, Ni: 0,70 - 1,20 %, AI: 0,020 - 0,060 %, N: 0,007 - 0,018 %, V: < 0,15 %, Nb: < 0,07 %, wobei die Summe aus V- und Nb-Gehalt > 0,020 % ist, Rest Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen.
2. Stahl gemäß Anspruch 1, d a d u r c h -g e k e n n z e i c h n e t, d a s s sein C-Gehalt 0,16 Gew.-% - 0,23 Gew.-% beträgt.
3. Stahl nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s sein Mn-Gehalt 1,00 Gew.-% - 1,35 Gew.-% beträgt.
4. Stahl nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s sein Cr-Gehalt 0,40 Gew.-% - 0,65 Gew.-% beträgt.
5. Stahl nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k β' n z e i c h n e t, d a s s sein Mo-Gehalt.0,35 Gew.-% - 0,50 Gew.-% beträgt.
6. Stahl nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n'e t, d a s s sein Ni-Gehalt 0,75 Gew.-% - 1,00 Gew.-% beträgt.
7. Stahl nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s sein Al-Gehalt 0,020 Gew.-% - 0,045 Gew.-% beträgt.
8. Stahl nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s sein N-Gehalt 0,007 Gew.-% - 0,015 Gew.-% beträgt.
9. Stahl nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s er eine Austenitkorngröße aufweist, die feiner als ASTM 10 ist.
10. Verwendung eines gemäß einem der voranstehenden Ansprüche zusammengesetzten Stahls zur Herstellung von hochfesten Bauteilen durch Kaltverformen mit anschließender Vergütung.
11. Verwendung nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Bauteile Mittel zum Tragen, Ziehen, Heben, Fördern oder Sichern von Lasten sind.
12. Verwendung nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Bauteile Mittel zum Verbinden von Bauelementen sind.
13. Verwendung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Bauteile Ketten sind.
14. Verwendung nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Ketten Rundstahlketten sind.
15. Verwendung nach Anspruch 13 oder 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Ketten geschweißt sind.
16. Verwendung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Bauteile eine Festigkeit von mindestens 1200 MPa besitzen .
17. Verwendung nach Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Festigkeit mindestens 1550 MPa beträgt.
18. Verwendung nach Anspruch 16 oder 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Festigkeit mindestens 1600 MPa, insbesondere mindestens 1650 MPa, beträgt.
19.■ Verwendung nach einem der. Ansprüche 10 bis 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s bei einer Festigkeit von mindestens 1550 MPa die Sprödbruchübergangstemperatur FATT der Bauteile bei höchstens - 60 °C liegt.
20. Verwendung nach einem der Ansprüche 10 bis 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Kerbschlagarbeitswert mehr als 45 J beträgt.
21. Verwendung nach einem der Ansprüche 10 bis 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Werkstoff des Bauteils eine technische Rissinitiierungszähigkeit Jic von mehr als 170 N/mm2 aufweist .
22. Verwendung nach Anspruch 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die technische Rissinitiierungszähigkeit J1C mehr als 185 N/mm2 beträgt.
3. Verwendung nach einem der Ansprüche 10 bis 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Bauteile eine Bruchdehnung von mehr als 28 % aufweisen.
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CN200580000079.7A CN1764734B (zh) 2004-02-05 2005-02-04 生产具有良好的低温韧性的高强度部件用钢以及这种类型钢的使用
BRPI0503588-0B1A BRPI0503588B1 (pt) 2004-02-05 2005-02-04 aÇo para produÇço de componentes de alta resistÊncia com excelente tenacidade em baixa temperatura e componentes de aÇo
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101407893B (zh) * 2008-11-25 2011-04-06 武汉钢铁(集团)公司 一种高强度大线能量焊接耐火抗震建筑用钢及其生产方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005034140A1 (de) * 2005-07-19 2007-01-25 Rud-Kettenfabrik Rieger & Dietz Gmbh U. Co. Hochfeste Stahlkette für den Tieftemperaturbereich
DE102011054840A1 (de) 2011-10-26 2013-05-02 Rud Ketten Rieger & Dietz Gmbh U. Co. Kg Härtbarer Stahl für Hebe-, Anschlag-, Spann- und/oder Zurrmittel der Güteklasse 8 und darüber, Bauelement der Hebe-, Anschlag-, Spann- und/oder Zurrtechnik sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen Bauelements
CN103451529B (zh) * 2013-08-23 2015-09-16 苏州长盛机电有限公司 一种铝钛铁合金材料
CN104532143B (zh) * 2014-12-22 2016-11-16 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种矿用大规格、高强度链条钢及其制备方法
CN108603260B (zh) * 2016-02-19 2021-08-13 日本制铁株式会社
WO2017141425A1 (ja) * 2016-02-19 2017-08-24 新日鐵住金株式会社
US10947610B2 (en) 2018-08-21 2021-03-16 Exxonmobil Upstream Research Company Mooring chains comprising high manganese steels and associated methods
CN109026974A (zh) * 2018-09-26 2018-12-18 安徽博耐克摩擦材料有限公司 一种汽车用刹车线
CN109058278A (zh) * 2018-09-26 2018-12-21 安徽博耐克摩擦材料有限公司 一种汽车刹车线
CN109266975B (zh) * 2018-10-25 2021-08-31 青岛天赢智能工业股份有限公司 一种高强度高低温冲击韧性合金及其制备和热处理工艺
KR102065276B1 (ko) * 2018-10-26 2020-02-17 주식회사 포스코 극저온 인성 및 연성이 우수한 압력용기용 강판 및 그 제조 방법
CN110484818B (zh) * 2019-09-03 2020-08-14 山东钢铁股份有限公司 一种石油防喷器胶芯支撑体用钢及其生产方法
CN116623103A (zh) * 2023-05-16 2023-08-22 南京钢铁股份有限公司 一种破断力120kN级高强链条及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3432368A (en) * 1965-02-25 1969-03-11 Ishikawajima Harima Heavy Ind Method for manufacturing nitride-containing low-carbon structural steels
JPH04141546A (ja) * 1990-09-28 1992-05-15 Aichi Steel Works Ltd 熱間鍛造用非調質鋼
JPH10168542A (ja) * 1996-12-12 1998-06-23 Nippon Steel Corp 低温靭性と疲労強度に優れた高強度鋼材及びその製造方法
CN1281906A (zh) * 2000-06-02 2001-01-31 江阴兴澄钢铁有限公司 高强度、高韧性、耐腐蚀系泊链用钢及其生产工艺
JP2001234285A (ja) * 2000-02-23 2001-08-28 Nippon Steel Corp 低サイクル疲労特性の優れた高強度・高靭性免震ダンパー用鋼棒およびその製造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4138278A (en) * 1976-08-27 1979-02-06 Nippon Steel Corporation Method for producing a steel sheet having remarkably excellent toughness at low temperatures
US4605449A (en) * 1981-05-19 1986-08-12 Arbed S.A. Process for producing a rolled steel product having high weldability, a high yield strength and a good notch impact toughness at very low temperatures
US5282906A (en) * 1992-01-16 1994-02-01 Inland Steel Company Steel bar and method for producing same
US5352304A (en) * 1992-11-16 1994-10-04 Allegheny Ludlum Corporation High strength low alloy steel
AU663023B2 (en) * 1993-02-26 1995-09-21 Nippon Steel Corporation Process for manufacturing high-strength bainitic steel rails with excellent rolling-contact fatigue resistance
GB2392919B (en) * 2002-09-12 2005-01-19 Corus Uk Ltd Corrosion resistant steels

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3432368A (en) * 1965-02-25 1969-03-11 Ishikawajima Harima Heavy Ind Method for manufacturing nitride-containing low-carbon structural steels
JPH04141546A (ja) * 1990-09-28 1992-05-15 Aichi Steel Works Ltd 熱間鍛造用非調質鋼
JPH10168542A (ja) * 1996-12-12 1998-06-23 Nippon Steel Corp 低温靭性と疲労強度に優れた高強度鋼材及びその製造方法
JP2001234285A (ja) * 2000-02-23 2001-08-28 Nippon Steel Corp 低サイクル疲労特性の優れた高強度・高靭性免震ダンパー用鋼棒およびその製造方法
CN1281906A (zh) * 2000-06-02 2001-01-31 江阴兴澄钢铁有限公司 高强度、高韧性、耐腐蚀系泊链用钢及其生产工艺

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 016, no. 413 (C - 0980) 2 September 1992 (1992-09-02) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1998, no. 11 30 September 1998 (1998-09-30) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 25 12 April 2001 (2001-04-12) *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101407893B (zh) * 2008-11-25 2011-04-06 武汉钢铁(集团)公司 一种高强度大线能量焊接耐火抗震建筑用钢及其生产方法

Also Published As

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