DE673021C

DE673021C - Verfahren zur Verbesserung der spanabhebenden Bearbeitung von legierten und unlegierten Staehlen

Info

Publication number: DE673021C
Application number: DEK144221D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Scholz; Dipl-Ing Werner Holtmann
Original assignee: Kohle und Eisenforschung GmbH
Current assignee: Kohle und Eisenforschung GmbH
Priority date: 1936-10-31
Filing date: 1936-10-31
Publication date: 1939-03-14

Description

Verfahren zur Verbesserung der spanabhebenden Bearbeitung von legierten und unlegierten Stählen Man hat bisher die Bearbeitbarkeit von Stählen mit spanabhebenden Werkzeugen dadurch verbessert, daß den Stählen erhöhte Gehalte an Schwefel und Phosphor zugesetzt wurden. Dadurch können ein spritziger Span erzielt, der sehr hohe Schnittgeschwindigkeiten zuläßt, und gleichzeitig, insbesondere bei der Bearbeitung auf Automaten, eine glatte Oberfläche durch die spanabhebenden Werkzeuge erzeugt werden. Es ist auch bekannt, die Bearbeitbarkeit der mit spanabhebenden Werkzeugen zu bearbeitenden Gegenstände dadurch weiter zu verbessern, daß man sie einem Kaltziehvorgang unterwirft, wobei durch die Kaltverformung zwar eine weitere Steigerung der Bearbeitbarkeit, aber gleichzeitig eine Erhöhung der Sprödigkeit hervorgerufen wird, die sich ungünstig auswirken kann, weil die fertig bearbeiteten Gegenstände wegen ihrer niedrigen Kerbschlagzähigkeit sehr empfindlich gegen Stoßbeanspruchungen sind.
Weiterhin ist vorgeschlagen worden, die Härte, Festigkeit und Bearbeitbarkeit von Metallen durch ein langzeitiges Anlassen bei erhöhten Temperaturen zu verbessern. Dabei soll z. B. weiches, ausgeglühtes Flußeisen etwa 5o Tage lang auf etwa 30° C erwärmt werden. Derart lange Glühzeiten sind aber unwirtschaftlich. Auch herrschte allgemein die Ansicht vor, daß die Zerspanbarkeit mit steigender Festigkeit abfällt (vgl. Werkstoffhandbuch »Stahl und Eisen« 193o, Blatt E 35-z).
Deshalb konnte auch die bekannte Feststellung, daß bei Stählen, die nach einem Abschrecken von Temperaturen unterhalb Al anschließend bei Raumtetnperatur lagern oder auf Temperaturen erwärmt werden, die wenig über der Raumtemperatur liegen, die Streckgrenze, Zugfestigkeit und Härte ansteigen, während die Dehnung und Einschnürung mehr oder weniger abnehmen, nur zu der Schlußfolgerung führen, daß eine derartige Behandlung des Stahles sich ungünstig auf die Zerspanbarkeit auswirken müsse.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Verbesserung der spanabhebenden Bearbeitbarkeit von legierten und unlegierten Stählen für Gegenstände, die hohe Zähigkeit aufweisen miissen. Dabei werden folgende Maßnahmen . angewendet Der Ausgangswerkstoff oder die, vorbear= beiteten Gegenstände werden vor der Fertigbearbeitung mit spanabhebenden Werkzeuggin a) einer beschleunigten Abkühlung:'-@hav. Abschreckbehandlung von einer Tompt ur- kurz unterhalb des unteren -LTmwaridlün'g'2#-punktes unterworfen, b)) dann anschließend einer natürlichen oder künstlichen Alterung durch Lagerung bei Raumtemperatur bzw. Anlassen bei erhöhter Temperatur ausgesetzt, c) sodann der Bearbeitung mit spanabhebenden Werkzeugen unterzogen und d) schließlich zur Beseitigung der durch die Maßnahmen a und b erzeugten Sprödigkeit bei niedrigen Temperaturen derart angelassen, daß die ursprüngliche Zähigkeit des Werkstoffes wiederhergestellt wird.
Die Abschreckung der zu bearbeitenden Gegenstände von einer Temperatur kurz unterhalb A" kann vorteilhaft unmitte113ar im Anschluß an die Warinv erformung, z. B. durch Einführung der Walzstäbe in Wasser, erfolgen.
Die darauffolgende natürliche oder künstliche Alterung erfolgt zweckmäßig durch mehrtägiges, z. B. 8tägiges Lagern bei Raumtemperatur oder durch kurzzeitiges Anlassen auf Temperaturen von etwa 70 bis 150, C.
Die fertig bearbeiteten Gegenstände werden zur Beseitigung der Sprödigkeit zweckmäßig bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen, z. B. zwischen 150 und 35o° C in Öl o. dgl., angelassen. Dabei ist bei den niedrigen Anlaßtemperatureii eine entsprechend längere, bei den höheren Anlaßtemperaturen eine kürzere Anlaßzeit anzuwenden.
Das Verfahren ist sowohl bei den bisher gebräuchlichen Automatenstählen als auch bei fast allen anderen legierten und unlegierten Stählen anwendbar; es ermöglicht jedoch, die durch Sulfideinflüsse sowie erhöhte Phosphorgehalte und insbesondere durch eine starke Kaltverformung in den bisher verwendeten Automatenstählen bedingten Nachteile weitgehend zu vermeiden, da die Sprödigkeit dieser Stähle durch eine nach der Fertigbearbeitung erfolgte Anlaßbehandlung bei ziemlich niedrigen Temperaturen (i 5o bis 350° C) im Gegensatz zu dein Verfahren gemäß der Erfindung nicht beseitigt werden kann.
Die Anwendung des Verfahrens auf Stähle mit erhöhten Stickstoffgehalten bietet besondere Vorteile, da in diesen Stählen eine besonders starke Versprödung und dadurch leichte Bearbeitbarkeit herbeigeführt und nach der Fertigbearbeitung die Sprödigkeit wieder vollkommen beseitigt werden kann. Zweckmäßig werden dabei solche Stähle verwendet, deren Stickstoffgehalt durch ein bedeits vorgeschlagenes aber noch nicht zum "Stände der Technik gehörendes Verfahren @ilü;r die üblichen Gehalte hinaus erhöht ist.

Claims

PATRNTANSPRÜcHR: i. Verfahren zur Verbesserung der spanabhebenden Bearbeitbarkeit von legierten und unlegierten Stählen für Gegenstände, die hohe Zähigkeit aufweisen müssen, gekennzeichnet durch die in nachfolgender Reihenfolge v orzuneltmenden Maßnahmen: Der Ausgangswerkstoff oder die vorbearbeiteten Gegenstände «-erden vor der Fertigbearbeitung mit spanabhebenden Werkzeugen a) einer beschleunigten Abkühlung bzw Abschreckbehandlung von einer Tempera tur kurz unterhalb des unteren Umwan(llungspunktes unterworfen, b) dann anschließend einer natürlichen oder künstlichen Alterung durch Lagern bei Rahmtemperatur bzw. Anlassen bei erhöhter Temperatur ausgesetzt, c) sodann der Bearbeitung finit spanabhebenden Werkzeugen unterzogen und d) schließlich zur Beseitigung der durch die Maßnahmen a und 1> in den Gegenständen erzeugten Sprödigkeit bei niedrigen Temperaturen derart angelassen, daß die ursprüngliche Zähigkeit des Werkstoffes wiederhergestellt wird. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die beschleunigte Abkühlung bzw.. Abschreckung von Temperaturen kurz unterhalb des unteren Umwandlungspunktes in unmittelbarem Anschluß an die Warmformgebung z. B. durch Einführung des Walzstabes in Wasser erfolgt. 3. Verfahren nach Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, daß die der Abschreckbehandlung folgende natürliche oder künstliche Alterung durch mehrtägiges Lagern bei Raumtemperatur oder kurzzeitiges Anlassen auf Temperaturen zwischen 7o bis i5o° C erfolgt. .. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vor der Bearbeitung mit spanabhebenden Werkzeugen erzeugte Sprödigkeit in den fertig bearbeiteten Gegenständen durch ein Anlassen bei Temperaturen von i 5o bis 350° C, vorzugsweise in Öl, wieder beseitigt wird.