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DE19920324A1 - Stahl zur Verwendung im Maschinenbau mit ausgezeichnter Bruchspaltbarkeit und Dauerfestigkeit - Google Patents

Stahl zur Verwendung im Maschinenbau mit ausgezeichnter Bruchspaltbarkeit und Dauerfestigkeit

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DE19920324A1
DE19920324A1 DE19920324A DE19920324A DE19920324A1 DE 19920324 A1 DE19920324 A1 DE 19920324A1 DE 19920324 A DE19920324 A DE 19920324A DE 19920324 A DE19920324 A DE 19920324A DE 19920324 A1 DE19920324 A1 DE 19920324A1
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Abstract

Stahl zur Verwendung für Maschinenbauteile, der eine ausgezeichnete Bruchspaltbarkeit und Dauerfestigkeit in seinen rohwarmgeschmiedet geformten Erzeugnissen aufweist, und der bezogen auf das Gewicht aufweist: 0,2 bis weniger als 0,35% C, 0,1 bis 1,1% Si, 0,1 bis weniger als 0,3% Mn, 0,01 bis 0,2% P, 0,01 bis 0,2% S, mehr als 0,2 bis 0,5% V, 0,01 bis 0,1% Ti, 0,005 bis 0,02% N, Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen. Der Stahl weist ferner gegebenenfalls eines oder mindestens zwei der folgenden Elemente in der folgenden Menge oder den folgenden Mengen auf: 0,005 bis 0,05% Al und/oder 0,05 bis 0,5% Nb, 0,1 bis 0,5% Cr und 0,1 bis 0,5% Mo.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stahl, der für warmgeschmiedete geformte Artikel verwendet wird, die eine ge­ ringe Verformung während des Brechens zeigen, und die eine aus­ gezeichnete Dauerfestigkeit aufweisen. Die vorliegende Erfin­ dung betrifft einen Stahl zur Verwendung im Maschinenbau bzw. für Maschinenteile, der ohne Abschrecken und Anlassen nach der Formung durch Warmschmieden verwendet werden kann.
Im allgemeinen werden Maschinenbauteile durch Warmschmieden eines Stahlmaterials und ferner Durchführen von Abschrecken und Anlassen bzw. Vergüten, und maschinelle Bearbeitung fertigge­ stellt. Jedoch ist in den letzten Jahren ein Stahl verbreitet verwendet worden, der nicht anschließend an eine Formung durch Warmschmieden abgeschreckt und angelassen wird, d. h. ein wär­ meunbehandelter Stahl zum Warmschmieden (der im folgenden als ein nicht wärmebehandelter Stahl bezeichnet wird), der in einem rohwarmgeschmiedeten Zustand bzw. einem Zustand unmittelbar nach dem Warmschmieden ausgezeichnete mechanische Eigenschaften realisiert. Die Verwendung des nicht wärmebehandelten Stahls führt zu einer Verminderung der Kosten durch Weglassen des Wär­ mebehandlungsschrittes und überwinden des Problems einer Ab­ schreckbelastung oder -beanspruchung durch Weglassen des Ab­ schreckens.
Andererseits sind, um eine weitere Kostensenkung zu erhal­ ten, neue Bearbeitungsverfahren entwickelt worden. Ein typi­ sches Beispiel derselben ist ein Verfahren zum Bearbeiten einer Pleuelstange, die die Explosionskraft eines Motors auf eine Kurbelwelle überträgt. Eine Pleuelstange ist bisher angefertigt worden, indem ihr Deckelabschnitt und Stangenabschnitt integral oder getrennt durch Warmschmieden geformt und durch maschinelle Bearbeitung fertiggestellt wurden. Jedoch ist kürzlich ein Ver­ fahren eingeführt worden, wobei der Stangen- und der Deckelab­ schnitt durch Schlagdehnung bruchgespalten werden, und die Bruchflächen aneinandergefügt und miteinander verbunden werden, weil das Verbinden des Deckel- und des Stangenabschnitts eine Bearbeitung mit hoher Genauigkeit erfordert oder wegen ähnli­ chen Schwierigkeiten. Der nicht wärmebehandelte Stahl, der all­ gemein zum Bruchspalten verwendet wird, ist ein Stahl, der etwa 0,7% C enthält. Eine Verformung während des Bruchs wird unter­ drückt und eine Wiederverbindung wird vereinfacht durch die Verwendung eines kohlenstoffreichen Stahls.
Andererseits weist der Stahl, der eine kohlenstoffreiche Zusammensetzung aufweist, einen Nachteil eines niedrigen Dehn­ verhältnisses und eines niedrigen Dauerfestigkeitsverhältnis­ ses auf, und er weist ein Problem auf, daß seine maschinelle Bearbeitbarkeit verschlechtert wird, wenn die Zugfestigkeit er­ höht wird, um eine hohe Dehngrenze und eine hohe Dauerfestigkeit zu erhalten.
Ferner werden eine Anzahl von nicht wärmebehandelten Stäh­ len, die einen verhältnismäßig niedrigen Kohlenstoffgehalt und eine ausgezeichnete Bruchspaltbarkeit aufweisen, in JP-A-9-268345, JP-A-9-31046, und dergleichen offenbart. Zum Beispiel enthält der nicht wärmebehandelte Stahl zum Warmschmieden, der in JP-A-9-268345 offenbart wird, weniger Kohlenstoff (0,35 bis 0,60%) als der gegenwärtig verwendete Stahl; die Patentveröf­ fentlichung beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Pleuelstange, wobei eine Kerbrille, die einen Spannungskonzen­ trationsfaktor von mindestens 2 aufweist, an einer zu behan­ delnden Pleuelstange vorgesehen ist, und sie wird durch eine Schlagbelastung bruchgespalten. JP-A-9-310146 offenbart einen Stahl, der ähnlich weniger Kohlenstoff (0,30 bis 0,60%) als der gegenwärtig verwendete Stahl enthält, und in dem eine Kombina­ tion von Elementen zum Verbessern der Dehngrenze und Bearbeit­ barkeit eingeschränkt ist.
Obwohl jedoch diese Stähle übliche mechanische Eigenschaf­ ten und Bruchspaltbarkeit zeigen, haben sie ein Problem, daß sie nicht auf ernste industrielle Anforderungen antworten kön­ nen, insbesondere auf Anforderungen, die Dauerfestigkeit zu verbessern.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Stahl bereitzustellen, der eine ausgezeichnete Bruchspaltbarkeit bzw. Längsrißfähigkeit und Dauerfestigkeit in rohwarmgeschmiedet ge­ formten Erzeugnissen bzw. im warmgeschmiedeten Zustand geform­ ten Erzeugnissen aufweist.
Um die Dauerfestigkeit zu vermindern und die Bruchspaltbar­ keit des Stahls zu erhöhen, d. h. um die Verformung während des Bruchs zu vermindern, ist eine Erhöhung des Kohlenstoffgehaltes wirksam. Jedoch weist ein Stahl mit einer Ferrit-Perlitstruktur allgemein ein niedrigeres Dehnverhältnis (Dehngrenze/Zugfe­ stigkeit) auf, wenn der Kohlenstoffgehalt steigt, und die Dau­ erfestigkeit wird ebenfalls vermindert. Folglich ist, um den oben erwähnten Nachteil zu verbessern, ein Verfahren einer Ver­ sprödung von Ferrit, das eine große Dehnbarkeit aufweist, wirk­ sam. Es gibt auch ein Verfahren des Verminderns von Mn, das die Wirkung der Festlösungsverfestigung aufweist, und ein Verfahren der Verminderung der Dehnbarkeit mit einem Ausscheidungshär­ tungselement wie V. überdies ist ein Verfahren der Versprödung der Korngrenzen, indem man den Stahl eine große Menge von P ent­ halten läßt, ebenfalls wirksam. Obwohl P die Hochtemperatur­ dehnbarkeit senkt, und damit Warmbearbeitungsrisse verursacht, kann P vorteilhaft genutzt werden, wenn es in einer geeigneten Menge verwendet wird. Um ein ausgezeichnetes Dauerfestigkeits­ verhältnis zu realisieren, ist ein Stahl, der einen niedrigen Kohlenstoffgehalt und einen hohen V-Gehalt aufweist, geeignet.
Es ist bisher vermutet worden, daß ein Stahl, der einen so niedrigen Kohlenstoffgehalt wie bis zu 0,4% aufweist, vom Standpunkt einer Verbesserung der Brechbarkeit nicht praktisch ist. Die gegenwärtigen Erfinder haben jedoch entdeckt, daß so­ gar ein Stahl im niedrigen Kohlenstoffbereich, der einen so niedrigen Kohlenstoffgehalt wie kleiner als 0,35% aufweist, eine befriedigende Bruchspaltbarkeit zeigen kann durch eine op­ timale Kombination der Verfahren der Versprödung von Ferrit, wie oben erwähnt, und der Dispersion von TiC-Teilchen, und die vorliegende Erfindung ist auf diese Weise erzielt worden.
Das heißt, die vorliegende Erfindung stellt einen Stahl zur Verwendung im Maschinenbau mit ausgezeichneter Bruchspaltbar­ keit und Dauerfestigkeit bereit, der bezogen auf das Gewicht aufweist: 0,2 bis weniger als 0,35% C, 0,1 bis 1,1% Si, 0,1 bis weniger als 0,3% Mn, 0,01 bis 0,2% P, 0,01 bis 0,2% S, mehr als 0,2 bis 0,5% V, 0,01 bis 0,1% Ti, 0,005 bis 0,02% N und den Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen. Überdies stellt die vor­ liegende Erfindung einen Stahl zur Verwendung im Maschinenbau mit ausgezeichneter Bruchspaltbarkeit und Dauerfestigkeit be­ reit, der gegebenenfalls ferner enthält: 0,005 bis 0,05% Al; oder der ferner zum Zweck der Verbesserung der Festigkeit und Bilden einer feinen Struktur, eine oder mindestens zwei der fol­ genden Bestandteile im folgenden Gehalt oder in den folgenden Gehalten enthalten kann: 0,05 bis 0,5% Nb, 0,1 bis 0,5% Cr und 0,1 bis 0,5% Mo. Ferner kann der erfindungsgemäße Stahl, um die maschi­ nelle Bearbeitbarkeit zu verbessern, mindestens ein Element aus Pb, Bi und Se in einer Menge von bis zu 0,4%, und bis zu 0,005% Te und bis zu 0,003% Ca enthalten.
Überdies stellt die vorliegende Erfindung einen Stahl zur Verwendung im Maschinenbau bereit, der ein nicht wärmebehandel­ ter Stahl zum Warmschmieden ist, der ein Stahl ist, der eine Zusammensetzung aufweist, wie oben erwähnt, und der ausgezeich­ nete mechanische Eigenschaften in einem Rohwarmschmiedezustand zeigt.
Ferner wird der erfindungsgemäße Stahl zur Verwendung im Maschinenbau für Pleuelstangen für Motoren verwendet, Eine bevorzugte Ausführungsform wird nun in Verbindung mit der Zeichnung detailliert beschrieben.
Fig. 1 ist eine Ansicht, die die Bruchfläche eines zugge­ brochenen Zugversuchsstücks mit einer Kerbe (Querschnitt 10 x 10 mm, mit einer Kerbe mit 1,0 mm Radius und 2,0 mm Tiefe) zeigt.
Gründe zur Begrenzung der Legierungskomponenten des erfin­ dungsgemäßen Stahls werden im folgenden erläutert.
C: 0,2 bis weniger als 0,35 Gew.-% (im folgenden als % dar­ gestellt)
Um eine notwendige Festigkeit als Teil sicherzustellen und den Stahl so zu verspröden, daß die Brechbarkeit des Stahls ver­ bessert wird, sind mindestens 0,2% C notwendig. Um jedoch ins­ besondere eine hohe Dehngrenze und Dauerfestigkeit zu realisie­ ren, muß die Obergrenze auf weniger als 0,35% begrenzt werden.
Si: 0,1 bis 1,1%
Si ist ein Element, das Ferrit festlösungsverfestigt und die Dehnbarkeit bzw. Duktilität vermindert. Um zu bewirken, daß der Stahl eine Dehnbarkeitsverminderung zeigt, sind mindestens 0,1% Si notwendig. Wenn jedoch der Si-Gehalt 1,1% überschrei­ tet, vermindert sich die Hochtemperaturdehnbarkeit und der Stahl neigt dazu, während des Walzens oder Schmiedens Risse zu bilden.
Mn: 0,1 bis weniger als 0,3%
Mn wird üblicherweise als ein Festlösungsverfestigungsele­ ment verwendet. Die Dehnbarkeit bzw. Duktilität des erfindungs­ gemäßen Stahls wird insbesondere vermindert, indem der Mn-Ge­ halt auf weniger als 0,3% begrenzt wird. überdies bildet Mn MnS, um die maschinelle Bearbeitbarkeit zu verbessern. Wenn jedoch der Mn-Gehalt kleiner als 0,1% gemacht wird, bildet S eine feste Lösung während der Erwärmens der Stahls, wodurch die Korngren­ zen verspröden. Als Ergebnis wird die Warmdehnbarkeit des Stahl vermindert, und der Stahl neigt dazu, im Verfahren der Herstel­ lung von Stahlmaterial und Stahlteilen Risse und Defekte zu bil­ den.
P: 0,01 bis 0,2%
P ist ein Element, das sich an Korngrenzen absondert, um den Stahl zu verspröden, wodurch es die Brechbarkeit des Stahls verbessert. Wenn jedoch eine große Menge P hinzugefügt wird, wird die Warmdehnbarkeit des Stahls vermindert, und folglich neigt der Stahl dazu, Risse zu bilden. Bis zu 0,2% P werden nötigenfalls zum erfindungsgemäßen Stahl ergänzend hinzugefügt. Überdies erhöht, selbst wenn eine durch P bewirkte Versprödung des Stahls nicht erforderlich ist, eine übermäßige Verminderung des P-Gehaltes die Produktionskosten. Folglich wird die Unter­ grenze des P-Gehaltes auf 0,01% begrenzt.
S: 0,01 bis 0,2%
S wird dem Stahl hinzugefügt, um die maschinelle Bearbeit­ barkeit zu verbessern. Um die maschinelle Bearbeitbarkeit zu verbessern, sind mindestens 0,01% S erforderlich. Jedoch wird die Obergrenze des S-Gehaltes so definiert, daß sie 0,2% be­ trägt, um die Anisotropie der mechanischen Eigenschaften zu un­ terdrücken.
V: 0,2 bis 0,5% und Nb: 0,05 bis 0,5%
V und Nb sind Elemente, die prinzipiell die Dehngrenze und Dauerfestigkeit des Stahls durch Ausscheidungshärtung verbes­ sern und die die Dehnbarkeit vermindern. Um den Stahl zu festi­ gen, sind mindestens 0,2% V erforderlich, und entsprechend den Herstellungsbedingungen des Stahls werden mindestens 0,05% Nb hinzugefügt. Wenn V und Nb jeweils in einer Menge hinzugefügt werden, die 0,5% überschreitet, wird die Wirkung im Verhältnis zu den Kosten unbedeutend.
Ti: 0,01 bis 0,1%
Ti bildet Carbonitrid im Stahl. Eine Spurenmenge des Car­ bonitrids dient dazu, eine feine Struktur nach dem Warmschmie­ den zu bilden, wodurch die Dehnbarkeit erhöht wird. Anderer­ seits bildet die Zugabe von Ti in einer verhältnismäßig großen Menge grobes Carbid, das als ein Rißausbreitungsweg während des Schlagbrechens fungiert, um die Brechbarkeit zu verbessern. Mindestens 0,01% Ti sind erforderlich, wenn die Wirkung einer ausreichenden Verbesserung der Brechbarkeit erwartet wird; je­ doch ist, um die maschinelle Bearbeitbarkeit nicht zu ver­ schlechtern, die Obergrenze des Ti-Gehalt auf weniger als 0,1% begrenzt.
N: 0,005 bis 0,02%
N bildet VN und NbN, um eine feine Struktur in Stahlmate­ rialien und warmbearbeiteten Materialien zu bilden, und erhöht die Ferritmenge, um die Dehnbarkeit zu steigern, wodurch das Dehnverhältnis und Dauerfestigkeitsverhältnis verbessert wird. Wenn andererseits die Ferritmenge übermäßig erhöht wird, wird die Dehnbarkeit erhöht, und die Brechbarkeit verschlechtert. Um die Brechbarkeit zu verbessern, wird der N Gehalt auf bis zu 0,02% und wünschenswerterweise bis zu 0,01% begrenzt. Wenn der N-Gehalt kleiner als 0,005% ist, wird die Herstellung des Stahls kostspielig.
Cr: 0,1 bis 0,5%, Mo: 0,1 bis 0,5%
Cr und Mo werden jeweils in einer Menge von mindestens 0,1% hinzugegeben, wenn eine Steuerung des Festigkeit erforderlich ist. Um jedoch zu verhindern, daß der Stahl sich in seiner Brechbarkeit infolge einer Strukturverfeinerung verschlech­ tert, wird die Obergrenze des Gehaltes von Cr und jene des Ge­ haltes von Mo jeweils auf 0,5% begrenzt.
Al: 0,005 bis 0,05%
Al ist ein Desoxidationselement. Obwohl ein üblicher Stahl zum Schmieden durch Al-Desoxidation hergestellt wird, wird Al unerwünschterweise im Stahl dispergiert, wenn die Al-Desoxida­ tion durchgeführt wird, und die maschinelle Bearbeitbarkeit kann niedriger sein. Die Al-Desoxidation wird nicht durchge­ führt, wenn es erforderlich ist, daß der Stahl eine besonders ausgezeichnete maschinelle Bearbeitbarkeit aufweist (erste Aus­ führungsform der Erfindung). Jedoch kann Al in einer Menge von mindestens 0,005% hinzugefügt werden, wenn der Stahl nur leicht maschinell bearbeitet werden soll und die maschinelle Bearbeit­ barkeit kein Problem verursacht; die Desoxidationswirkung ist gesättigt, wenn Al in einer Menge hinzugefügt die 0,05% überschreitet.
Zusätzlich stellt eine optionale Zugabe der folgenden Ele­ mente in den folgenden Mengen zum Zweck der Verbesserung der maschinellen Bearbeitbarkeit kein Hindernis dar; Pb, Bi und Se jeweils in einer Menge von bis zu 0,4%; bis zu 0,005% Te; und bis zu 0,003% Ca.
Ausführungsbeispiel
Beispiele der vorliegenden Erfindung werden im folgenden erläutert, während sie mit Vergleichsbeispielen verglichen wer­ den.
Stähle, die Zusammensetzungen aufweisen, wie sie in den Ta­ bellen 1 und 2 gezeigt werden, wurden mit einem 150-kg-Vakuum­ schmelzofen angefertigt, und geschmiedet, um quadratische Bar­ ren zu formen, die einen Querschnitt von 40×40 mm aufwiesen. Die quadratischen Barren wurden als Stahlmaterialien verwendet. Die Stahlmaterialien wurden auf 1523K erwärmt, einmal warmge­ schmiedet, um eine Dicke von 20 mm aufzuweisen, und konnten dann abkühlen. Alle Stahlstrukturen bestanden aus Ferrit-Perlit. Aus den geschmiedeten Stählen wurden (1) Zugversuchsstücke, die je­ weils einen Durchmesser von 9 mm im parallelen Abschnitt auf­ wiesen, und (2) Zugversuchsstücke (zur Messung der Verformungs­ beträge), die jeweils einen Querschnitt von 10×10 mm im Bar­ renabschnitt und eine Kerbe von 1,0 mm Radius und 2,0 mm Tiefe aufwiesen, angefertigt. Jedes der Zugversuchsstücke mit einer Kerbe wurde stoßartig mit einer Zugrate von 1,0 m/sec gedehnt, um gebrochen zu werden. Nach dem Bruch wurden die Verformungs­ beträge der Bruchfläche in Richtung parallel zur Kerbe, d. h. die Summe der veränderten Beträge der Breite des Kerbbodens 1, wie in Fig. 1 gezeigt, und jene der geglätteten Seite (Änderun­ gen der Längen von A und B in Fig. 1) als ein Index des Bruchs (Betrag der Verformung in den Tabellen 1 und 2) bewertet. Zu­ sätzlich war jedes der Zugversuchsstücke mit einer Kerbe eine Simulation des gebrochenen Abschnitts einer Pleuelstange, Wie in den Tabellen 1 und 2 gezeigt, wiesen die erfindungs­ gemäßen Stähle eine Zugfestigkeit von 715 bis 1062 MPa und ein Dauerfestigkeitsverhältnis von mindestens 0,50 auf. überdies zeigt ein herkömmlicher vergüteter Stahl bzw. QT-Stahl (Nr 1: abgeschreckt bei 850°C und angelassen bei 600°C) einen Verfor­ mungsbetrag von 1,12 mm. Andererseits zeigen die erfindungsge­ mäßen Stehle einen Verformungsbetrag von 0,27 bis 0,48 mm, der vergleichbar zu jenem von 0,23 mm für den 0,7% C Stahl (Nr. 2) ist, der als ein bruchgespaltener nicht wärmebehandelter Stahl verwendet wird. Von den Vergleichsstählen zeigen der kohlen­ stoffarme Stahl (Nr. 13), der Mn-reiche Stahl (Nr. 16), der N-reiche Stahl (Nr. 18) und der Al-reiche Stahl (Nr. 22) jeweils einen großen Verformungsbetrag. Der Stahl (Nr. 14) zeigt wegen seines hohen C-Gehaltes ein niedriges Dehnverhältnis und ein niedriges Dauerfestigkeitsverhältnis. Obwohl der Si-reiche Stahl (Nr. 15) eine ausgezeichnete Qualität aufweist, zeigt er wegen seines hohen Si-Gehaltes eine schlechte Warmdehnbarkeit, und es besteht eine Neigung, daß Risse und Defekte während der Herstellung des Stahlbarrens und dem Warmschmieden gebildet wer­ den. Daher ist der Stahl ungeeignet. Obwohl der Stahl (Nr. 17) einen niedrigen N-Gehalt und eine ausgezeichnete Qualität auf­ weist, ist wegen des niedrigen N-Gehaltes seine Verfeinerung kostspielig. Der Stahl (Nr. 19) weist einen übermäßigen Ti-Ge­ halt auf, und sein Dauerfestigkeitsverhältnis ist vermindert. Die Strukturen der Stähle (Nr. 36 bis 38) werden Bainit, und sie zeigen jeweils ein schlechtes Dehnverhältnis und ein schlechtes Dauerfestigkeitsverhältnis.
Aus den oben erläuterten Ergebnissen ist bestätigt worden, daß der erfindungsgemäße Stahl in rohwarmgeschmiedet geformten Erzeugnissen eine ausgezeichnete Bruchspaltbarkeit und Dauer­ festigkeit aufweist.
Tabelle 1
Tabelle 2

Claims (6)

1. Stahl zur Verwendung für Maschinenbauteile mit ausgezeich­ neter Bruchspaltbarkeit und Dauerfestigkeit, der bezogen auf das Gewicht aufweist: 0,2 bis weniger als 0,35% C, 0,1 bis 1,1% Si, 0,1 bis weniger als 0,3% Mn, 0,01 bis 0,2% P, 0,01 bis 0,2% S, mehr als 0,2 bis 0,5% V, 0,01 bis 0,1% Ti, 0,005 bis 0,02% N, Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigun­ gen.
2. Stahl zur Verwendung für Maschinenbauteile mit ausgezeich­ neter Bruchspaltbarkeit und Dauerfestigkeit, der bezogen auf das Gewicht aufweist: 0,2 bis weniger als 0,35% C, 0,1 bis 1,1% Si, 0,1 bis weniger als 0,3% Mn, 0,01 bis 0,2% P, 0,01 bis 0,2% S, mehr als 0,2 bis 0,5% V, 0,01 bis 0,1% Ti, 0,005 bis 0,05% Al, 0,005 bis 0,02% N, Rest Fe und unver­ meidbare Verunreinigungen.
3. Stahl zur Verwendung für Maschinenbauteile mit ausgezeich­ neter Bruchspaltbarkeit und Dauerfestigkeit nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Stahl ferner bezogen auf das Gewicht aufweist: eines oder mindestens zwei der folgenden Elemente im folgenden Gehalt oder den folgenden Gehalten: 0,05 bis 0,5% Nb, 0,1 bis 0,5% Cr und 0,1 bis 0,5% Mo.
4. Stahl zur Verwendung für Maschinenbauteile mit ausgezeich­ neter Bruchspaltbarkeit und Dauerfestigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Stahl ferner bezogen auf das Gewicht aufweist: mindestens ein Element aus Pb, Bi und Se in einer Menge von bis zu 0,4%, bis zu 0,005% Te und bis 0,003% Ca.
5. Stahl zur Verwendung für Maschinenbauteile nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Stahl nicht wärmebehandelt ist und zum Warmschmieden verwendet wird, und er ausgezeichnete mechanische Eigenschaften in einem rohwarmgeschmiedeten Zu­ stand aufweist.
6. Stahl zur Verwendung für Maschinenbauteile nach einem der Ansprüche 1 bis 5, zur Verwendung als Pleuelstangen für Mo­ toren.
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Publications (2)

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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004083475A1 (ja) 2003-03-18 2004-09-30 Sumitomo Metal Industries Ltd. 非調質コネクティングロッド及びその製造方法
JP4141405B2 (ja) * 2003-10-28 2008-08-27 大同特殊鋼株式会社 快削鋼及びそれを用いた燃料噴射システム部品
JP4518922B2 (ja) * 2003-12-02 2010-08-04 ヤマハ発動機株式会社 分割型コンロッド、エンジンおよび車両
CN101883874B (zh) 2008-07-29 2012-01-18 新日本制铁株式会社 高强度断裂分割用非调质钢和断裂分割用钢部件
CN104254626B (zh) 2013-04-30 2018-04-17 新日铁住金株式会社 非调质钢材
KR101998496B1 (ko) 2015-03-09 2019-07-09 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 열간 압연 강재 및 강 부품
US10344363B2 (en) 2015-10-19 2019-07-09 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Hot-rolled steel and steel component
US20180371593A1 (en) 2015-12-25 2018-12-27 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Steel
CN109804097A (zh) 2016-09-29 2019-05-24 新日铁住金株式会社 热轧钢材及钢部件
EP3453777A1 (de) 2017-09-08 2019-03-13 Cemtas Celk Makina Sanayi Ve Ticaret Anonim Sirketi Hochfester und bruchspaltbarer mikrolegierter stahl
WO2019203348A1 (ja) 2018-04-20 2019-10-24 日本製鉄株式会社 鋼、機械部品及びコネクティングロッド

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2180192A5 (de) * 1972-04-12 1973-11-23 Ugine Aciers
DE2951812A1 (de) * 1978-12-25 1980-07-10 Daido Steel Co Ltd Automatenstahl
JPH07188849A (ja) * 1993-12-28 1995-07-25 Kawasaki Steel Corp 被削性に優れた機械構造用炭素鋼
DK0828007T3 (da) * 1995-05-15 2002-02-25 Sumitomo Metal Ind Fremgangsmåde til fremstilling af sømløst stålrør med høj styrke og fremragende sulfidspændingsrevnebestandighed
JPH093589A (ja) * 1995-06-20 1997-01-07 Sumitomo Metal Ind Ltd 高強度・低延性非調質鋼
US5922145A (en) * 1996-11-25 1999-07-13 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Steel products excellent in machinability and machined steel parts
DE69718784T2 (de) * 1996-11-25 2003-12-18 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Stahl mit hervorragender verarbeitbarkeit und damit hegestelltes bauteil

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