DE871014C - Verarbeiten von austenitischen Nickel-Chrom-Staehlen - Google Patents

Description

• Verarbeiten von austenitischen Nickel-Chrom-Stählen Bekanntlich lassen sich austenitische Nickel-Chrom-Stähle durch Kaltverformen härten. Nicht nur die Härte, sondern auch andere Eigenschaften des Stahls bei Zimmertemperatur lassen sich auf diese Weise verbessern, insbesondere die Zugfestigkeit, die Dauerstandfestigkeit und die Streckgrenze. Es ist weiter bekannt, daß die Verbesserung dieser Werte proportional dem Grad der Kaltverformung und von Stahl zu Stahl je nach der Stabilität des Austenits im Stahl verschieden ist. Um besonders hohe Zugfestigkeit oder Härte des Stahls bei Raumtemperatur zu erhalten, muß dieser einer starken Kaltverformung unterworfen werden, was gewöhnlich zu einer Verringerung seiner Bildsamkeit führt.
• Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß beim Arbeiten bei sehr niedrigen Temperaturen der Grad der Kaltverformung, gemessen an der Verringerung der Querschnittsfläche, zur Erhöhung der Härte und Festigkeit bei Raumtemperatur um einen vorbestimmten Betrag niedriger ist als beim Arbeiten bei Raumtemperatur, wobei die Verformbarkeit nicht im gleichen Verhältnis verschlechtert wird. Demgemäß wird es durch Arbeiten bei sehr niedrigen Temperaturen möglich, entweder dem Stahl eine Reihe von Eigenschaften zu verleihen, die er durch Arbeiten bei Zimmertemperatur nicht erhalten kann, oder die gleichen vorbestimmten Eigenschaften und Festigkeitswerte durch einen geringeren Grad der Kaltverformung zu erzielen. Die durch Kaltverformen bei sehr niedrigen Temperaturen erhaltenen Eigenschaften bleiben dem Stahl bei Temperaturen sowohl über als auch unter Raumtemperatur erhalten, wenn sie auch zweckmäßigerweise bei Raumtemperatur gemessen werden.
• Gemäß der Erfindung wird der durch Kaltverformung zu härtende Stahl bei einer Temperatur unter -18° C, vorzugsweise unter -45° C, verarbeitet. Mit Vorteil lassen sich auch sehr viel niedrigere Temperaturen verwenden.
• Um wesentliche Verbesserungen der genannten Festigkeitswerte zu erhalten, empfiehlt es sich im allgemeinen, die Querschnittsfläche des Stahls um etwa 2o % durch Walzen, Ziehen od. dgl. zu verringern.
• Das Verfahren gemäß der Erfindung bewährt sich besßnders bei der Anwendung auf Stähle, deren austenitisches Gefüge etwas labil ist. Es kann aber mit Vorteil im vollen Bereich der austenitischen Chrom-Nickel-Stähle angewandt werden, deren Nickelgehalt bekanntlich zwischen 6 und 22 % und deren Chrom-

  Querschnitts Temperatur Zugfestigkeit Streckgrenze Härte

  verr ö#erung ° C kg/cm2 kg/cm2 R. c.

  0

  Stahl Nr. i . . . . . . . . . . . . . . . 20 15 11 500 2340 37

  20 - 75 16500 558o 48

  20 -195 18700 684o 50

  40 15 13300 3250 43

  40 - 75 1g 8oo 868o 52

  40 -195 21000 11 200 53

  Stahl.Nr. 2 . . . . . . . . . . . . . . . 20 15 g ooo 8 ogo 31

  20 - 75 11 300 9450 39

  _ 20 -195 13 6oo 10400 42

  40 15 11350 Nicht 38

  40 - 75 15300 be- 47

  40 -195 17400 stimmt 51

  Stahl Nr. 3 . . . . . . . . . . . . . . . 20 15 8900 8 21o 30

  20 - 75 1i goo 9400 40

  . 20 -195 13500 10300 44

  40 15 11300 10550 37

  40 - 75 16 300 15700 47

  40 -195 17800 17400 48

  Stahl Nr: 4 . . . . . . . . . . . . . . . 20 15 8 8oo 826o 31

  20 - 75 9950 8 500 35

  20 -195 10 850 8740 36

  40 15 io goo 10300 36

  40 - ,75 12700 11 900 40

  40 -195 13500 12900 42

  Stahl Nr. i = '7,5 0/0 Nickel Stahl Nr. 3 = 9,5 % Nickel

  17,7 % Chrom 18,1 % Chrom

  0,o8 % Kohlenstoff 0,07 % Kohlenstoff

  Stahl Nr. 2 = 9,3 % Nickel Stahl Nr. 4 = 11,2 % Nickel

  18,3 0/0 Chrom 17,7 % Chrom

  0,12)/, Kohlenstoff o,o7 % Kohlenstoff

  1,0 % Niob.

  Andere Prüfreihen mit Stahl Nr. i zeigten, daß die gleiche Zugfestigkeit, die bei 40 % Querschnittsverringerung durch Walzen bei Raumtemperatur erhalten wurde, sich schon bei 8 % Querschnittsverringerung ergab, wenn der Stahl bei - 75° C gewalzt wurde. Nach dem Walzen bei Raumtemperatur wies der Stahl gehalt zwischen 16 und 26 0/0 liegt. Diese Stähle können natürlich auch andere Legierungselemente in kleinen Anteilen enthalten, wie sie bei der Herstellung rostfreier Stähle mitunter üblich sind.
• Als Beispiel der durch die Erfindung möglichen Verbesserung seien die Ergebnisse mehrerer Prüfreihen mit verschiedenen Stählen wiedergegeben. In jedem Fall wurden sechs Proben jedes Stahls kaltgewalzt. Drei der Proben wurden dabei um 2o % in der Querschnittsfläche verringert, einer bei Raumtemperatur, der zweite bei -75° C und der dritte bei -z95° C. Die anderen drei Proben wurden in gleicher Weise, jedoch mit einer Verringerung der Querschnittsfläche um 4o % kaltgewalzt. Die Zugfestigkeit, die Streckgrenze und die Dauerstandfestigkeit in Kilogramm pro Quadratzentimeter sowie die Härte auf der Rockwell-C-Skala wurden dann bestimmt. Die Ergebnisse waren wie folgt: eine Dehnung von 2o % auf, nach dem Tieftemperaturwalzen eine solche von 30 0/0.
• Stahl Nr. 4 ist stabiler als die anderen Prüfstähle. Die durch 40 % Querschnittsverringerung bei Raumtemperatur erhaltene Zugfestigkeit dieses Stahls läßt sich mit 2o % Querschnittsverringerung bei - i95° C erreichen. Nach dem Walzen bei Raumtemperatur war die Dehnung nur 8 °/o, nach dem Tieftemperaturwalzen 15 °/a.
• Die Arbeitsgänge bei tiefen Temperaturen gemäß der Erfindung umfassen das Walzen von Bändern, Blechen, Platten und anderen ebenen Teilen, das Ziehen von Stäben, Drähten usw. wie auch das Ziehen von Röhren und anderen Hohlkörpern.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von durch Kaltverformung zu härtenden, austenitischen Chrom-Nickel-Stählen bei Raumtemperatur, insbesondere der Zugfestigkeit Dauerstandfestigkeit und Streckgrenze, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaltverformung bei einer Temperatur von - i8° C durchgeführt wird.
2. 2. Verfahren gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Verarbeiten bei einer Temperatur unter - q5° C durchgeführt wird.
3. 3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche des Stahles durch Ziehen, Walzen od. dgl. um mindestens 20 °/o verringert wird.