CH158001A

CH158001A - Machine part that works at elevated temperatures and is exposed to strong temperature fluctuations.

Info

Publication number: CH158001A
Authority: CH
Inventors: Aktiengesellschaft Fried Krupp
Original assignee: Krupp Ag
Priority date: 1930-06-06
Filing date: 1931-05-15
Publication date: 1932-10-31
Also published as: GB371633A; AT134828B; US2031904A

Description

  

      Maschinenteil,    der bei erhöhten Temperaturen arbeitet     und    starken Temperatur  schwankungen ausgesetzt ist.    Für     Schleudergusskokillen,    d. h. also für  Formen zur Herstellung von     Graugussrohren     nach dem     Schleudergussverfahren,    werden  bisher Chromnickel-     bezw.        Chrommolybdän-          stahllegierungen    etwa folgender Zusammen  setzung als die bestgeeigneten Werkstoffe  angesehen und verwandt:

         a)        Chromnickelstahllegierungen    mit etwa  0,3 % Kohlenstoff, etwa 1,5 bis 2     (/o    Nickel       und        etwa        0,5        bis        1%        Chrom;

            b)        Chrommolybdänstahllegierungen    mit       etwa        0,3        %        Kohlenstoff,        etwa    1     bis        1,3        %     Chrom und etwa 0,35 0%     Molybdän.     



  Eingehende Versuche haben erwiesen,  dass die Haltbarkeit von     Schleudergusskokillen,     sowie allgemein von     Maschinenteilen,    die bei  erhöhter Temperatur arbeiten und starken  Temperaturschwankungen ausgesetzt sind, um  bis zu 100 0% gesteigert werden kann, wenn  man zu ihrer Herstellung Stahllegierungen  verwendet, die bis zu 0,3 %     .Kohlenstoff,     mehr als 2,1 % Chrom und ein weiteres    Element enthalten, das eine Erhöhung der  Streckgrenze hervorruft und das Auftreten  der     Anlasssprödigkeit    verhindert.

   Als ein  solches Element kann     Molybdän    oder Wolfram  verwendet werden, wobei die Legierung     vor-          teilhaft        mehr        als        0,15        %        Molybdän        bezw.          mehr        als        0,

  30        %        Wolfram        enthält.        Die        Le-          gierung        kann        ferner        noch        bis        zu        0,4        %        Va-          nadium    und bis zu 2 % Nickel enthalten.  



  Die Verbesserung der Haltbarkeit der       Scbleudergusskokillen    erklärt sich nach An  sicht des Erfinders dadurch, dass zufolge des  erhöhten Chrom- und des erniedrigten Kohlen  stoffgehaltes die Entstehung der bei den be  kannten     Schleudergusskokillen    gefürchteten,  netzartigen     Warmspannungsrisse    an der Ober  fläche an sich gehemmt und vermindert wird;  sie ist ferner darin begründet, dass auch nach  der Bildung von     Warmapannungsrissen    durch  die zufolge des höheren Chromgehaltes und  eines     Molybdän-    oder     Wolframzusatzes    we  sentlich höher liegende Streckgrenze das      Fortschreiten und Vergrössern dieser Risse  praktisch verhindert werden.

   Ganz besonders  in ihrer Haltbarkeit verbesserte Schleuder  gusskokillen können erzielt werden, wenn  man die Kokillen beim Vergütungsvorgang  (Härten und Anlassen) bis auf etwa 700 0 C  anlässt und von dieser Temperatur im Ofen  abkühlen lässt. Das Abkühlen im Ofen aus  einer     Anlasstemperatur    von etwa 700 0 C  lässt nämlich die zurückbleibenden Eigen  spannungen nahezu gleich Null werden, wo  bei durch Anwesenheit von     Molybdän    oder  Wolfram das Auftreten der gefährlichen An  lasssprödigkeit verhindert werden kann.

   Die  nahezu vollkommene     Spannungslosigkeit    der  auf diese Weise hergestellten     Schleuderguss-          kokillen    bringt den für die Herstellung von       Schleudergussrohren    sehr wesentlichen tech  nischen Vorteil mit sich, dass sich die Ko  killen während des Schleudervorganges nicht  verziehen.

   Als Ausführungsbeispiel einer für  die Herstellung von     Schleudergusskokillen    be  sonders geeigneten Stahllegierung sei eine  Stahllegierung angegeben, die     0,16/o        Kohlen-          stoff,        2,4         /o        Chrom,        0,38        %        Molybdän        mit          bis        zu        0,

  6        %        Nickel        enthält.        Der        Molybdän-          zusatz    kann durch einen doppelt so grossen       Wolframzusatz    ersetzt werden; ausserdem ist  es vorteilhaft, zwecks Weitererhöhung der  Streckgrenze bis zu 0,4/o     Vanadium    zuzu  setzen.  



  Die im vorstehenden angegebenen Stahl  legierungen eignen sich ausser zur Herstel  lung von     Schleudergusskokillen    zur Herstel  lung aller derjenigen Maschinenteile, die bei  erhöhter Temperatur arbeiten und starken       Temperaturschwankungen    ausgesetzt sind,  also zum Beispiel auch zur Herstellung von       Warmpressmatrizen,        Warmgesenken,    Warm  walzen,     Warmpressstempeln    und     Warmpress-          büchsen.     



  Als Ausführungsbeispiel einer zur Her  stellung einer     Warmpressbüchse    geeigneten    Stahllegierung sei eine Stahllegierung ange  geben, die 0,21 % Kohlenstoff, 2,63 % Chrom,       0,42        %        Molybdän        und        0,28        %        Vanadium     enthält.

   Für Warmwalzen ist zum Beispiel  eine Stahllegierung besonders geeignet, die       0,28        %        Kohlenstoff,        2,2        0%        Chrom,        1,08        %          Nickel        und        0,

  48        %        Molybdän        enthält.        Der          Nickelgehalt        kann        bis        zu    2     %        vergrössert     werden.



      Machine part that works at elevated temperatures and is exposed to strong temperature fluctuations. For centrifugal casting molds, d. H. So for forms for the production of gray cast iron pipes according to the centrifugal casting process, so far chrome nickel bezw. Chromium-molybdenum steel alloys of the following composition are considered to be the most suitable materials and are related:

         a) Chromium-nickel steel alloys with about 0.3% carbon, about 1.5 to 2 (/ o nickel and about 0.5 to 1% chromium;

            b) Chromium-molybdenum steel alloys with about 0.3% carbon, about 1 to 1.3% chromium and about 0.350% molybdenum.



  In-depth tests have shown that the durability of centrifugal casting molds and, in general, of machine parts that work at elevated temperatures and are exposed to strong temperature fluctuations, can be increased by up to 100% if steel alloys are used for their production that are up to 0, Contains 3% carbon, more than 2.1% chromium and one other element that causes an increase in the yield strength and prevents the occurrence of temper brittleness.

   Molybdenum or tungsten can be used as such an element, the alloy advantageously having more than 0.15% molybdenum or more than 0,

  Contains 30% tungsten. The alloy can also contain up to 0.4% vanadium and up to 2% nickel.



  According to the inventor, the improvement in the durability of the centrifugal casting molds is explained by the fact that, due to the increased chromium and reduced carbon content, the formation of the network-like hot stress cracks on the surface, which are feared in the known centrifugal casting molds, is inhibited and reduced; it is also based on the fact that even after the formation of hot stress cracks, the significantly higher yield strength due to the higher chromium content and the addition of molybdenum or tungsten, the progression and enlargement of these cracks are practically prevented.

   Centrifugal casting molds, which are particularly improved in terms of their durability, can be achieved if the molds are tempered to about 700 ° C. during the tempering process (hardening and tempering) and allowed to cool from this temperature in the furnace. The cooling in the furnace from a tempering temperature of about 700 ° C. allows the residual inherent stresses to be almost zero, where the presence of molybdenum or tungsten can prevent dangerous tempering brittleness.

   The almost complete absence of tension in the centrifugally cast molds produced in this way has the technical advantage, which is very important for the production of centrifugally cast pipes, that the molds do not warp during the centrifugal process.

   As an exemplary embodiment of a steel alloy that is particularly suitable for the production of centrifugal casting molds, a steel alloy is given which contains 0.16% carbon, 2.4% chromium, 0.38% molybdenum with up to 0,

  Contains 6% nickel. The molybdenum addition can be replaced by twice as much tungsten; In addition, it is advantageous to add up to 0.4 / o vanadium in order to further increase the yield strength.



  The steel alloys specified above are also suitable for the production of centrifugal casting molds for the production of all those machine parts that work at elevated temperatures and are exposed to strong temperature fluctuations, for example also for the production of hot press dies, hot dies, hot rolls, hot press dies and hot presses. cans.



  As an exemplary embodiment of a steel alloy suitable for the manufacture of a hot press sleeve, a steel alloy is given which contains 0.21% carbon, 2.63% chromium, 0.42% molybdenum and 0.28% vanadium.

   For example, a steel alloy that contains 0.28% carbon, 2.2% chromium, 1.08% nickel and 0,

  Contains 48% molybdenum. The nickel content can be increased by up to 2%.

Claims

PATENT CLAIM: Machine part that works at elevated temperatures and is exposed to strong temperature fluctuations, characterized in that it is made of a steel alloy that contains up to 0.3% carbon, more than 2,

Contains 1% chromium and one other element that causes an increase in the yield point and prevents the occurrence of temper brittleness. SUBSTITUTE DISCLAIMERS 1. Machine part according to claim, characterized in that it contains more than 0.16% molybdenum as the element causing the increase in the yield point and preventing the occurrence of initial brittleness.

2. Machine part according to claim, characterized in that it contains more than 0.30 0/0 tungsten as the increase in the yield strength causing and the occurrence of brittleness preventing element. 3. Machine part according to claim, characterized in that it also contains up to 0.4% vanadium. 4. Machine part according to claim, characterized in that it also contains up to 2% nickel.