DE1175443B

DE1175443B - Process for the production of sheet metal, wires or tubes from chromium-nickel steel powder

Info

Publication number: DE1175443B
Application number: DEM51321A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Naeser
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1961-12-27
Filing date: 1961-12-27
Publication date: 1964-08-06

Description

Verfahren zum Herstellen von Blechen, Drähten oder Rohren aus Chrom-Nickel-Stahlpulver Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Blechen, Drähten oder Rohren aus Chrom-Nickel-Stahlpulver, das durch Zerstäuben einer Chrom-Nickel-Stahlschmelze mit Preßwasser erzeugt worden ist, durch Walzen oder Pressen.Process for the production of sheets, wires or tubes from chromium-nickel steel powder The invention relates to a method for producing metal sheets and wires or tubes made of chromium-nickel steel powder, which are produced by atomizing a chromium-nickel steel melt has been generated with press water, by rolling or pressing.

Bekanntlich ist die Wirtschaftlichkeit beim Herstellen von Halbzeug, wie Blechen, Drähten oder Rohren nach den bekannt-en pulvermetallurgischen Verfahren nur dann gegeben, wenn das Ausbringen und auch die Qualität besser sind als bei den üblichen normalen Verfahren, welche von den auf schmelztechnischem Wege erzeugten Vormaterialien ausgehen.As is well known, the economy in the manufacture of semi-finished products, such as sheet metal, wires or pipes using the well-known powder metallurgical processes only given if the yield and also the quality are better than with the usual normal processes, which are produced by the melting process Run out of raw materials.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, Halbzeug aus hochehrornhaltigen oder chromnickelhaltigen Stahllegierungen auf pulvermetallurgischem Wege herzustellen, wobei das Stahlpulver durch Zerstäuben einer Stahlschmelze mit Preßwasser erzeugt wird. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die Sauerstoffaufnahme des Stahlpulvers bei seiner Zerstäubung sehr hoch ist, so daß eine Reduktionsglühung mit reinstem Wasserstoff erforderlich ist. Diese Behandlung ist aber so teuer, daß das Verfahren nicht mehr wirtschaftlich ist. Aus dem gleichen Grunde ist auch ein anderer bekannter Vorschlag, das Zerstäuben unter einer Schutzgasatmosphäre aus Edelgasen vorzunehmen, nicht wirtschaftlich durchführbar.It has already been proposed to use semifinished products made from high-content or to manufacture chromium-nickel steel alloys by powder metallurgy, wherein the steel powder is produced by atomizing a steel melt with press water will. However, it has been found that the oxygen uptake of the steel powder at its atomization is very high, so that a reduction annealing with the purest Hydrogen is required. But this treatment is so expensive that the procedure is no longer economical. Another is well known for the same reason Proposal to carry out the atomization under a protective gas atmosphere of noble gases, not economically feasible.

Erfindungsgemäß wird das Ziel einer Qualitätsverbesserung und besonders der Wirtschaftlichkeit beim pulvermetallurgischen Herstellen von Halbzeug aus Chrom-Nickel-Stahl dadurch erreicht, daß das äquivalente Mengen von Kohlenstoff und Sauerstoff enthaltende Chrom-Nickel-Stahlpulver zunächst zu porösen Bändern oder Preßlingen vorverdichtet wird, welche dann unter gleichzeitigem Entkohlen und Desoxydieren im Vakuum gesintert und anschließend in an sich bekannter Weise gewalzt oder gepreßt werden. Hierbei ist es häufig erforderlich, daß zwecks Einstellen des stöchiometrischen Verhältnisses von Kohlenstoff zum Sauerstoff des Stahlpulvers der Chrom-Nickel-Stahlschmelze vor dem Zerstäuben etwa 0,3 bis 1 % Kohlenstoff zugesetzt wird. Der Kohlenstoffzusatz bewirkt eine Herabminderung der Sauerstoff aufnahme sowohl in der Schmelze wie beim Zerstäuben. Er soll erfindungsgemäß so groß sein, daß bei der anschließenden Vakuumglühung der vorverdichteten Preßlinge Kohlenstoff und Sauerstoff als Kohlenoxyd restlos entfernt werden.According to the invention, the aim of improving the quality and especially the economy in the powder-metallurgical production of semi-finished products from chromium-nickel steel is achieved in that the equivalent amounts of carbon and oxygen-containing chromium-nickel steel powder is first pre-compressed to form porous strips or compacts, which are then under simultaneous decarburization and deoxidization are sintered in a vacuum and then rolled or pressed in a manner known per se. In this case, it is often necessary for the purpose of setting the stoichiometric ratio of carbon to oxygen in the steel powder to add about 0.3 to 1 % carbon to the chromium-nickel steel melt before atomization. The addition of carbon causes a reduction in oxygen uptake both in the melt and during atomization. According to the invention, it should be so large that in the subsequent vacuum annealing of the pre-compressed compacts, carbon and oxygen are completely removed as carbon oxide.

Das stöchiometrische Verhältnis zwischen Kohlenstoff und Sauerstoff kann auch durch Mischen verschiedener Stahlpulversorten unterschiedlichen Kohlenstoff- und Sauerstoffgehaltes eingestellt werden, gegebenenfalls unter Zumischen von Graphitpulver oder von pulverförmigen Oxyden, wie Chromoxyd.The stoichiometric ratio between carbon and oxygen can also be produced by mixing different types of steel powder with different carbon and oxygen content can be set, if necessary with the addition of graphite powder or of powdered oxides, such as chromium oxide.

Das durch Zerstäuben mit Preßwasser hergestellte Chrom-Nickel-Stahlpulver läßt sich trotz des hohen Kohlenstoff- und Sauerstoffgehaltes überraschenderweise leicht durch Walzen zu porösen Bändern formieren oder zu Luppen für die Rohrherstellung verpressen. Nach dem Glühen dieser formierten Preßlinge im Vakuum, das wesentlich billiger ist als das Glühen im reinsten Wasserstoff, werden Kohlenstoffgehalte von unter 0,00211/o erreicht, die bisher für Gegenstände aus Chrom-Nickel-Stahl unerreicht niedrig sind. Das Weiterverarbeiten der geglühten bzw. gesinterten Preßlinge zu völlig verdichteten Erzeugnissen kann nach den an sich bekannten Verfahren durch Walzen oder Pressen auf kaltem oder heißem Wege erfolgen.The chromium-nickel steel powder produced by spraying with pressurized water surprisingly, despite the high carbon and oxygen content easily formed into porous strips by rolling or into blanks for pipe production press. After these formed compacts have been annealed in a vacuum, that is essential is cheaper than glowing in the purest hydrogen, carbon contents of below 0.00211 / o, which was previously unattainable for items made of chrome-nickel steel are low. The further processing of the annealed or sintered compacts Completely compacted products can be carried out according to the methods known per se Rolling or pressing take place in a cold or hot way.

Beispiel Eine 1-t-Schmelze aus einer Stahllegierung mit 18 1/o Chrom und 8 % Nickel, deren Kohlenstoffgehalt durch Zugabe von Graphit auf 0,6 II/o erhöht wurde, wurde mit Preßwasser von einem Druck von 60 atü in 3 Minuten zu einem Stahlpulver mit einer Komgröße von unter 0,5 mm zerstäubt. Der Sauerstoffgehalt des Stahlpulvers betrug 0,9#l/e. Das stöchiometrische Verhältnis zwischen dem Kohlenstoff- und Sauerstoffgehalt wurde durch Vermischen des Pulvers mit einem anderen Stahlpulver, das einen höheren Kohlenstoffgehalt aufweist, eingestellt. Das Pulvergemisch wurde zu einem 4 mm dicken porösen Band formiert, dann auf einem Haspel aufgewickelt und im Vakuum (0,3 mm Hg) 2 Stunden lang bei einer Temperatur von 1170' C geglüht. Dabei sank der Kohlenstoffgehalt von 0,6 1/o auf 0,002 % und der Sauerstoffgehalt auf 0,06%. Das geglühte und gesinterte Band wurde anschließend heiß gewalzt. Es zeigte danach ausgezeichnete Festigkeitseigenschaften, die denjenigen der nach den üblichen Walzverfahren hergestellten Stahlbänder gleichzusetzen waren.EXAMPLE A 1 t melt made of a steel alloy with 18 1 / o chromium and 8 % nickel, the carbon content of which was increased to 0.6 II / o by adding graphite, was closed in 3 minutes with press water at a pressure of 60 atmospheres atomized a steel powder with a grain size of less than 0.5 mm. The oxygen content of the steel powder was 0.9 # l / e. The stoichiometric ratio between the carbon and oxygen content was adjusted by mixing the powder with another steel powder that has a higher carbon content. The powder mixture was formed into a 4 mm thick porous tape, then wound up on a reel and annealed in vacuo (0.3 mm Hg) for 2 hours at a temperature of 1170 ° C. The carbon content fell from 0.6 1 / o to 0.002% and the oxygen content to 0.06%. The annealed and sintered strip was then hot rolled. It then showed excellent strength properties, which were to be equated with those of the steel strips produced by conventional rolling processes.

Claims

Claims: 1. A method for producing semi-finished products such as sheets, wires or pipes from chromium-nickel steel powder, which has been produced by atomizing a chromium-nickel steel melt with press water, by rolling or pressing, characterized in that the equivalent amounts of carbon and oxygen containing chromium-nickel-steel powder is first precompressed to form porous compacts or ribbons, which then sintered under simultaneous decarburization and deoxidize in vacuo and then rolled in a conventional manner or pressed who 'the.

2. The method according to claim 1, characterized in that for the purpose of setting the stoichiometric ratio between the carbon and oxygen content of the steel powder of the chromium-nickel steel melt before it is atomized, about 0.3 to 1% carbon is added. 3. The method according to claim 1, characterized in that the stoichiometric ratio is set by mixing different types of steel powder with different carbon and oxygen content, optionally with the addition of graphite powder or powdery oxides, in particular chromium oxide.