DE2035106B2 - NON-ALLOY, LOW-ALLOY AND ALLOY AUTOMATIC STEELS - Google Patents

Description

Viaη hat erkannt, daß die Schneid- jchnik und die Bearbeitbarkeit von Stühlen von großer Wichtigkeit ist. um der gesteigerten Produktion \on Stahlgegen-Ständcn nachkommen zu können, Ls sun! \erschiedcne Arten von Automatenstahl«:!! entwickelt wurden, indem ein oder mehrere Elemente aus der Gruppe Schwefel. Blei. Selen, "leüur. Wismut Phosphor und Stickstoff den Stahlen /ugesel/t wurde:;. Neuerdings haben Aulomatenstähle. welche Calcium enthalten, die Aufmerksamkeit der Fachleute auf sich gezogen, weil hierdurch auf dem Schneidewerk/eug eine Abscheidungsschicht gebildet wird, wodurch der Verschleiß des Werkzeugs vermieden wird und die Lebensdauer des Werkzeugs verbessert wird.Viaη has recognized that the cutting technique and the Machinability of chairs is of great importance is. in order to be able to meet the increased production of steel objects, Ls sun! various Types of free cutting steel «: !! were developed by one or more elements from the group sulfur. Lead. Selenium, "leüur. Bismuth phosphorus and Nitrogen the steel / ugesel / t was:;. Recently have Aulomatic steels. which contain calcium, attracted the attention of professionals, because this creates a deposition layer on the cutting unit is formed, thereby avoiding the wear of the tool and increasing the service life of the tool is improved.

In der japanischen Patentanmeldung 59620 sind Automatenstähle beschrieben, die als Hauptoxideinschluß Anorthit enthalten. Solche Aulomatenstähle enthalten Calcium in Mengen von 20 bis !00 ppm (0,002 bis 0,01 Gewichtsprozent).In the Japanese patent application 59620 free cutting steels are described as the main oxide inclusion Contains anorthite. Such aluminum steels contain calcium in amounts of 20 to 100 ppm (0.002 to 0.01 percent by weight).

In der japanischen Patentanmeldung 14630 sind Automatenstähle beschrieben, die Calcium in Mengen von 100 bis 600 ppm (0.01 bis 0.06 Gewichtsprozent) enthalten. Die Basisstähle enthalten Cr oder Cr und Ni oder Cr und Mn oder Cr. Ni und Mn als Haupt legiert., η jiselemen te.In Japanese patent application 14630 are Free-cutting steels described that contain calcium in amounts of 100 to 600 ppm (0.01 to 0.06 percent by weight) contain. The base steels contain Cr or Cr and Ni or Cr and Mn or Cr. Ni and Mn as Mainly alloyed., Η jiselemen te.

Es wurde nun gefunden, daß ein Calcium enthaltender Automatenstahl die Standzeit des Werkzeugs verbessert, wenn er mit hoher Geschwindigkeit geschnitten wird, nicht aber, wenn er mit niedriger Geschwindigkeit geschnitten wird, verglichen zu der Standzeit des Werkzeugs, wenn der Basisstahl, der keine Automatenstahl-Additive enthält, mit niedriger Geschwindigkeit geschnitten wird. Ls wurde bereits berichtet, daß Aulumatenstähle. die ein oder mehrere Llemente aus der Gruppe Pb. S und Te enthalten, die Standzeit des Werkzeugs erheblich verbessern, wenn sir mit niedriger oder mittlerer Geschwindigkeit uesci;;.iuen werden, daß sie aber die Standzeil des Wei k-It has now been found that a free-cutting steel containing calcium improves the service life of the tool, when it is cut at high speed, but not when it is cut at low speed is cut compared to the tool life when the base steel, the contains no free-cutting steel additives, is cut at low speed. Ls was already reports that Aulumatenstähle. the one or more Elements from group Pb. S and Te contain that Significantly improve the service life of the tool when using low or medium speed uesci ;;. Iuen but that they do not

, „ _ν.;,,- ^₁,,j,^ \erb:ssern. wenn sie mit hohei ι ι, " _Ν .; ,, - ^ ₁ ,, j, ^ \ erb: ssern. if you are with Hohei ι ι

Iv. ii,.i!"i,eii LL-:-cl\!iilleii werden.
" ι- [ ,ι,!KiuiH' hegt daher die Aufgabe zugrui:.:
■ ,.'. ,.·. . .,--_L.:iιiο /\i -clialfcn, die die obengenannt
-.V₁, i., ... ,υ;! d.eneii die herkömmlichen Automat,.·Iv. ii, .i! "i, eii LL -: - cl \! iilleii become.
"ι- [, ι,! KiuiH 'therefore entrusts the task:.:
■,. '. ,. ·. . ., - _L .: Iιiο / \ i -clialfcn, which mentioned the above
-.V ₁ , i., ..., υ ;! d.eneii the conventional automat,.

,■ ι, '■■■ ^:. litei sii.d. m.T.t aufweisen.
"|"i e-.· -Miiiiabe wir·.! :,ach der LrIiHdUHg durch .., ■ ι, '■■■ ^:. litei sii.dmTt have.
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!"V...',He ihukiich -.kennzeichnet sind, daß sie .·.! "V ... ', He ihukiich -.are indicated that they. ·.

v.'.-iiii'ei al- 2" ■ ¹SiIiCi¹Im.
v..;::i-ei als 4' ■ Mangan.
w«.nι■ ■ c: al ιi.l '<■ Phosphor,
_Vi_m,!,;c: als ().(,".. kupier.
wciiii-'C! als ¹^" υ Nickel.
·.·, .--.M·.'■.-ν '.ü- ''" ■■ ' Ιίγοπι.v .'.- iiii'ei al- 2 "■ ¹ SiIiCi ¹ Im.
v ..; :: i-ei as 4 '■ manganese.
w «.nι ■ ■ c: al ιi.l '<■ phosphorus,
_Vi _m,!,; C: as (). (, ".. kupier.
wciiii-'C! than ¹ ^ "υ nickel.
·. ·, .--. M ·. '■.-Ν' .ü- ''" ■■ 'Ιίγοπι.

■λ e^.iee¹ als 1 ' ■ Vv · >lli ;iin.■ λ e ^ .iee ¹ as 1 '■ Vv ·>lli; iin.

weiiiiici aΚ 0.^ς" I '''"^'^l- weiiiiici aΚ 0. ^ς "I '''"^' ^l -

•λ iiiuei al- (1.5''.. \ anadiuni.• λ iiiuei al- (1.5 '' .. \ anadiuni.

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O.tKH his (Ι.ΐι.ΐ¹ ■ C a'icium.O.tKH his (Ι.ΐι.ΐ ¹ ■ C a'icium.

(i.(i * ins (1.35' ■■ Bici.(i. (i * ins (1.35 '■■ Bici.

Rest Ilsen und Ii.·!-teiliingsbeJ.iiigieRest Ilsen and Ii. ·! -TeiliingsbeJ.iiigie

\ crunreinigungen\ crimpurities

bestehe:¹..consist: ¹ ..

Im »Archi\ für da- 1 iscn-l iütten-Wcscn··. 37.IaIuiia.¹¹.!'. Heft 1. 19ί»>. S. 27 bis 41. wird zwar schon die Desoxidation \on kohlenstolTstählcn mil C aSi he- -.ehneben. wobei Stahle mil einem Calciumgehalt \on 0.00h'■„ erhalten werden.In the »Archi \ für da- 1 iscn-l iütten-Wcscn ··. 37.IaIuiia. ^11th ! '. Issue 1. 19ί »>. Pp. 27 to 41. The deoxidation of carbon steels with carbon is admittedly next. where steels with a calcium content of 0.00h 'are obtained.

Stanie. wie sie gemäß der Lrfmdung in Betracht gezogen werden, d. h. solche, die Calcium und Blei enthalten, werden aber in dieser Di uckschrill nicht genannt.Stanie. as they are considered according to the message be drawn, d. H. those containing calcium and lead included, but are not included in this publication called.

Bei den erhiulungsgemaßen Stählen ist nämlich die Warm- und kalt\crfoi mbarkeil sowie die llanken- \eischleißbreite. die Standzeit und die i rmüdungsfestigkeit besser als in den bekannten Stahlen, die Calcium und Schwefel enthalten.In the case of the steels according to the requirements, the Warm and cold \ crfoi mbarkeil as well as the llanken \ e wear width. the service life and fatigue strength better than the known steels containing calcium and sulfur.

Ls wurde gefunden, daß die Automatenstähle der LiTmdung erheblich bessere mechanische Ligenschaften. z.B. eine erheblich verbesserte Verformbarkeit im Vergleich zu den Automatenstählcn. die ( a oder Pb oder Pb. S und Te enthalten, aulweisen, wenn sie mn niedriger, mittlerer oder hoher Geschwindigkeit geschnitten werden. Die erfindungsgemäßen Auloso matenstähle besitzen auch eine Abriebfestigkeit, eine Härlharkeil sowie eine kalt- und Warmverformbarkeil. die denen der Basisstähle ähnlich ist. Die den erlindungsgemäikn Stählen zugrunde liegende Basisstähle besitzen die nachstehende chemische /usamss menset/unu:It was found that the free-cutting steels of LiTmdung have considerably better mechanical properties. E.g. a significantly improved formability compared to the free-cutting steels. the (a or Pb or Pb. S and Te contain, indicate if they are mn low, medium or high speed get cut. The Auloso mat steels according to the invention also have an abrasion resistance, a Härlharkeil as well as a cold and hot deformable wedge. which is similar to those of the base steels. The according to the invention The basic steels on which steels are based have the following chemical characteristics menset / unu:

KompnneiilcnComponents

Si Mn P C uSi Mn P. C u

Ni Cr MoNi Cr Mon

GewichtsprozentWeight percent

0,05 bis O.SO
weniger als 2.00
weniger als 4.00
weniger n\> 0.10
weniger als 0,60
weniger als 5.00
weniger als 6.00
weniger als 1.000.05 to O.SO
less than 2.00
less than 4.00
less n \> 0.10
less than 0.60
less than 5.00
less than 6.00
less than 1.00

33 II. >prn/cnl> prn / cnl Fortsetzungcontinuation als 1.0(1as 1.0 (1 \nmponcntcn\ nmponcntcn Gewichtweight als 0.50than 0.50 WW. wenigerfewer als 0.50than 0.50 TiTi wenigerfewer als 0.50than 0.50 VV wenigerfewer als 0.01than 0.01 NbNb wenigerfewer BB. weniuerless

Die Basisstähle müssen Calcium in Mengen \on ©.0010 bis 0.030 Gewichtsprozent und mindestens ein lilement aus der Gruppe Blei in Mengen \on 0.03 bis 0.35 Gewichtsprozent und Schwefel in einer Menge lon unterhalb 0,5 Gewichtsprozent enthalten, um /v. 15 UCU Automatenstählen der Gründung /u kommen, solche eine verbesserte Schneidbarkeh und Bearbeitbarkeit besitzen. l^;s wurde festgestellt, daß die Autoinaicnstähle hinsichtlich ihrer Verformbarkeit nicht \ erbessert werden, wenn sie Calcium !·ι Mengen außer- :o lialb des oben definierten Bereichs enthalten. Is wurde weiterhin festgestellt, daß die Automalensiähle hinsichtlich ihrer Verformbarkeit verschlechtert oder zumindest nicht verbessert werden, wenn sie l'h und S in Mengen außerhalb der oben angegebenen Bereiche .^ enthalten.The base steels must contain calcium in amounts of .0010 to 0.030 percent by weight and at least one element from the group of lead in amounts of 0.03 to 0.35 percent by weight and sulfur in an amount of less than 0.5 percent by weight in order to / v. 15 UCU free-cutting steels of the foundation / u come, those have an improved cuttability and machinability. l ^; It has been found that the auto-iron steels are not improved in terms of their ductility if they contain calcium amounts outside the range defined above. It has also been found that the automale steels are deteriorated or at least not improved in terms of their ductility if they contain l'h and S in amounts outside the above-specified ranges.

Nachstehend werden die Gründe für die einzelnen Bereiche anueucben.The reasons for each area are given below.

Die untere Grenze für den Kohlenstoff wird als 0,05 Gewichtsprozent angegeben, um die notwendige Festigkeit der Stähle zu erhalten. Die obere Grenze Tür Kohlenstoff, das Silicium oder das Mangan wird als 0,80 bzw. 2,0 und 4,0 Gewichtsprozent angegeben, um die notwendige Zähigkeit und Verformbarkeit der Stähle zu realisieren. Phosphor ist ein Additiv zur Verbesserung der Verformbarkeit der Stähle, doch wird die maximale Phosphormenge als 0,1 Gewichtsprozent angegeben, weil die Zähigkeit und die Duktilität der Stähle verschlechtert wird, wenn der Phosphorgehalt zunimmt. Die obere Grenze für das Nickel, das Chrom oder das Molybdän wird zu 5 bzw. 6.0 oder 1.0 Gewichtsprozent angegeben, weil die Verformbarkeit der Stähle abnimmt, wenn die Stähle Ni. Cr oder Mo in größeren Mengen über die obere Grenze enthalten. Mohere Mengen von Wolfram sind für die Verformbarkeit schädlich, höher·¹ Mengen von Kupfer bewirken ein Verspröden, cihere Mengen von ί Han. Vanadin und Niob sind für üie lläribarkeit schädlich und höhere Mengen von Bor sind für die Bearbeitbarkeit der Stähle schädlich. Die oberen Grenzen für diese HIemente sind daher zu 1.0. 0,5. 0,5. 0.5 und 0,01 Gewichtsprozent definiert.The lower limit for the carbon is given as 0.05 percent by weight in order to obtain the necessary strength of the steels. The upper limit for carbon, silicon or manganese is specified as 0.80 or 2.0 and 4.0 percent by weight in order to achieve the necessary toughness and ductility of the steels. Phosphorus is an additive used to improve the ductility of steels, but the maximum amount of phosphorus is given as 0.1% by weight because the toughness and ductility of the steels deteriorate as the phosphorus content increases. The upper limit for nickel, chromium or molybdenum is given as 5, 6.0 or 1.0 percent by weight, because the ductility of the steels decreases when the steels are Ni. Containing Cr or Mo in larger amounts over the upper limit. Higher amounts of tungsten are detrimental to ductility, higher · ¹ amounts of copper cause embrittlement, higher amounts of ί Han. Vanadium and niobium are detrimental to lubricity and higher amounts of boron are detrimental to the machinability of steels. The upper limits for these elements are therefore 1.0. 0.5. 0.5. 0.5 and 0.01 percent by weight defined.

In der nachsiehenden Tabelle 1 sind Beispiele für die Automatenstähle nach der Frfmdung und für die dazugehörigen Basisstähle .-,ov-ie die entsprechenden Verpleichsstähle zusammengestellt.In Table 1 below are examples of the free-cutting steels according to the formation and for the associated base steels .-, ov-ie the corresponding Matching steels put together.

1 a bei Ie1 a at Ie

Κ.,ί,,Γ,,Κ., Ί ,, Γ ,,

S 20CN (Basis) : 0.21S 20CN (base): 0.21

S20CI·" ^! 0.20S20CI · " ^! 0.20

S20CN' j 0.21S20CN 'j 0.21

S 20 CY F' i 0.20S 20 CY F 'i 0.20

S 50(N (Basis) ι 0.51S 50 (N (base) ι 0.51

S 50 CF I 0.50S 50 CF I 0.50

S 50CY j 0,51S 50CY j 0.51

S50CYF i 0.50S50CYF i 0.50

Si C3F Si C3F

SIt 3YF' SIt 3YF '

Sl M I B (Basis) . .Sl M I B (base). .

SCM I BY SCM I BY

SCM 3 N (Basis) . . .SCM 3 N (base). . .

SCM 3 Y SCM 3 Y

SCM 3 I·' SCM 3 I · '

SCM 3 Yl SCM 3 yl

0.OS
0.09
0.1 I
0.10
0.350.OS
0.09
0.1 I.
0.10
0.35

SiSi

0.24 0.3 1 0.31 0.2X 0.2S 0.29 0.30 0.27 0.10 0.09 0.1 X 0.20 0.290.24 0.3 1 0.31 0.2X 0.2S 0.29 0.30 0.27 0.10 0.09 0.1 X 0.20 0.29

! 0.36 i Π.:χ I 0.35 j 0.31 I 0.35 j 0.30! 0.36 i Π.: Χ I 0.35 j 0.31 I 0.35 j 0.30

Mn ■ Γ ; sMn ■ Γ; s

0.3X 0.0 I X '().<> 120.3X 0.0 I X '(). <> 12

0.40 0.0 IX I !.0I 50.40 0.0 IX I! .0I 5

0.50 0.021 ; 0.0160.50 0.021; 0.016

0.3S 0.019 i 0.0150.3S 0.019 i 0.015

0.75 0.014 ; 0.0 I S0.75 0.014; 0.0 I S

0.7Χ 0.01 5 '0.0190.7Χ 0.01 5 '0.019

0.74 0.014 j 0.0200.74 0.014 j 0.020

0.6Χ 0.016 10.0200.6Χ 0.016 10.020

0.99 0.Of)S ; 0.3 I S0.99 0.Of) S; 0.3 I S

I.Ol ί 0.071 j 0.32 II.Ol ί 0.071 j 0.32 I.

0.7Χ 0.014 ■(!. 1X50.7Χ 0.014 ■ (!. 1X5

0.76 0.015 iO.iisi0.76 0.015 OK iisi

0.69 0.0 !X i 0.0120.69 0.0! X i 0.012

0.69 0.016 !0.0130.69 0.016! 0.013

0 71 0 017 ; ο ο ι ι0 71 0 017; ο ο ι ι

0.70 ; o.oix Io.oi ι0.70; o.oix Io.oi ι

CrCr

M.·M.

1313th

12
12
12
11
16
IO
15
12
11
23
20
14
12
12
1212th
12th
12th
11
16
IO
15th
12th
11
23
20th
14th
12th
12th
12th

().! 1
0.10
0,10
0.10
0.14
0.13
0.12
0.K)
0.15
0.10
!'.1 I().! 1
0.10
0.10
0.10
0.14
0.13
0.12
0.K)
0.15
0.10
! '. 1 I.

1.00
0.9S
0.9S1.00
0.9S
0.9S

1.001.00

ί 0.09 ,ί 0.09,

j ^; 0.0053j ^; 0.0053

: o.i γ, ; 0.005!: oi γ,; 0.005!

! 0.22! 0.22

0.00500.0050

j ; 0.20 , 0.0054j; 0.20, 0.0054

j i 0.20 !j i 0.20!

' I 0.21 I 0.0030'I 0.21 I 0.0030

1 ■ ι
ι 1 ■ ι
ι

¹ ' 0.0025 ¹ '0.0025

0.24 j '0.24 j '

0.21 ! ' 0.00310.21! '0.0031

0.22 ! O.IX I 0.22! O.IX I

0.23 ! 0.17 ί0.23! 0.17 ί

.,JlC tl.ul·. LlCi ,,.:ΐ;ι._;Ιμ!ιΐ1κ-:!., JlC tl.ul ·. LlCi ,,.: Ϊ́; ι. _; Ιμ! Ιΐ1κ- :!

151 150 153 151 215 213 215 214 124 123 120 122151 150 153 151 215 213 215 214 124 123 120 122

In Tabelle 1 ist anizciicben, daß die Basisstähle S20CN. S50CN. SUMlB und SCM3N gemäß den _il0 Japanese Industrial Standards sind. Die Stähle des F-Typs. Y-Typs und YF'-Typs enthalten Blei. Calcium bzw. Blei plus Calcium.In Table 1 it is indicated that the base steels S20CN. S50CN. SUMIB and SCM3N are according to the _il0 Japanese Industrial Standards. The F-type steels. Y-type and YF'-type contain lead. Calcium or lead plus calcium.

Nachstehend soll die Frfindung an I land der Zeichnungen näher erli viert werden. fisThe following is to be found in the drawings can be found out in more detail. f sharp

In F" ig. 1 ist die Abhängigkeit der Ilanken-Verschleißbrcite von der Schneidzeit angegeben, wenn S20CN-. S20CF-. S20CY- und S20CYF-Slähle normalgcglüht und dann mit einer Vorschub:--* ■ Jiwindigkeit von 0,2 mm U geschnitten werden : >:c Schnitt-Tiefe beträgt 2.0 mm. Die Schneidet· .Jiwindigkcit beträgt 200 nv Min. Hs wird ein Schneidwerkzeug verwendet, welches einen hinteren um! einen seitlichen Neigungswinkel von — 5^:. einen l.nd-F.ntlastungswinkcl und einen seitlichen I.-niiastungswinkcl ^l>on 5 . einen F.nd-Schneidwinkel von 30 . einen seitlichen Schneidwinkcl von 0 und einen Ratlins der Nase von 0.4 mm aufweist.Fig. 1 shows the dependence of the Ilanken wear width on the cutting time when S20CN, S20CF, S20CY and S20CYF steels are normalized and then cut at a feed rate of 0.2 mm are:>: c cutting depth is 2.0 mm Cuts · .Jiwindigkcit is 200 a min Hs is used a cutting tool which includes a rear by a lateral inclination angle of - ^5:..!. a l.nd-F.ntlastungswinkcl and a lateral I. ^{niiastungswinkcl-l>} on. 5 has a cutting angle of 30 F.nd. a lateral Schneidwinkcl of 0 and a Ratlins the nose by 0.4 mm.

Das genannte Schneidwerkzeug bestand aus einem Hartmetall mit folgender Zusammensetzung: 6.V.. VVC. 28% (TiC + TaC). 9",„C-o.The mentioned cutting tool consisted of a hard metal with the following composition: 6.V .. VVC. 28% (TiC + TaC). 9 "," C-o.

Aus den in Fig. 1 angegebenen Kursen gehl hervor, daß der erfindungsgemüße S2(K Yl'-Stahl. tier 0.18% Pb und 0,0051% Ca enthält, verglichen /u dem S20CT-Stahl und dem S20CY-SIaIiTeIheblich verbessert ist. In der nachstehenden Tabelle 2 ist die Flanken-Verschleißbreite des Werkzeugs nach fiOminutigem Schneiden der Stähle angegeben.From the courses given in Fig. 1 it follows that that the inventive S2 (K Yl 'steel. tier Contains 0.18% Pb and 0.0051% Ca compared to / u S20CT steel and the S20CY-SIaIiTmuch improved is. Table 2 below shows the flank wear width of the tool after five minutes Cutting the steels indicated.

Tabelle 2Table 2

StühleChairs

S 20CN
S20CF
S 20 CY
S 20 CYFS 20CN
S20CF
S 20 CY
S 20 CYF

Flankcn-VersdilciUbrcite ImmlFlankcn-VersdilciUbrcite Imml

0.175 0.182 0,062 0.0350.175 0.182 0.062 0.035

Die obengenannten Stähle werden normalgeglüht, daß sie eine Härte (HB) von 135 besitzen. Aus den normalgeglühten Stählen werden Teststücke hergestellt. Diese Teststücke besitzen die Abmessungen 6 mm Durchmesser χ 12 mm. Sie werden hinsichtlich ihrer Kaitstauchung untersucht. Der Test wurde für jeden Stahl 20mal vorgenommen. Die Ergebnisse dieser Teste sind in F i g. 2 zusammengestellt. Wie die F i g. 2 zeigt, besitzt der S20CYF-Stahl der Erfindung eine Kaltverformbarkeit, die derjenigen des S20CN-Stahls entspricht. Er besitzt jedoch eine höhere Kaltverformbarkeit als der S20CF-Stahl. der nur Pb allein enthält. Die Kaltstauchbarkcit (0L) wird durch die folgende Gleichung angegeben:The steels mentioned above are normalized so that they have a hardness (HB) of 135. From the Test pieces are produced from normalized steels. These test pieces have the dimensions 6 mm diameter χ 12 mm. You will re investigated her quay diving. The test was for made each steel 20 times. The results of these tests are shown in FIG. 2 compiled. As the F i g. 2 shows the S20CYF steel of the invention a cold formability which corresponds to that of the S20CN steel. However, it has a higher cold formability than the S20CF steel. which only contains Pb alone. The Kaltstauchbarkcit (0L) is given by the following equation:

0L =0L =

H -hH -h HH

In dieser Gleichung bedeutet H die Anfangshöhe des Teststücks und /i die Endhöhe des Teststücks nach dem Zusammendrücken.In this equation, H means the initial height of the test piece and / i means the final height of the test piece after the compression.

Die obengenannten Stähle wurden auch auf ihre Warmverformbarkeit untersucht. Teststücke mit den Abmessungen 8 mm Durchmesser χ 30 mm wurden aus den Stählen hergestellt. Die Testproben wurden bis zu dem Bruch mit einer Formänderungsgeschwindigkeit von 2 s"¹ bei 1100 C verdreht. Hierzu wurde eine Hochtcmperatur-Torsions-Testvorrichtung verwendet. Die Ergebnisse dieser Teste sind in F i g. 3 zusammengestellt. Wie die F i g. 3 zeigt, besitzt der S20CYF-Stahl der Erfindung eine Warmverformbarkeit, die derjenigen des S20CN-Stahls ähnlich ist. Er besitzt aber eine höhere Warmverformbarkeit als der S20CF-Stahl. der nur Pb allein enthält.The above-mentioned steels were also examined for their hot formability. Test pieces measuring 8 mm in diameter 30 mm were made from the steels. The test specimens were twisted until fracture at a strain rate of 2 s " ¹ at 1100 ° C. A high-temperature torsion test device was used for this purpose. The results of these tests are compiled in FIG. 3. As in FIG shows, the S20CYF steel of the invention has a hot workability similar to that of the S20CN steel, but it has a higher hot workability than the S20CF steel containing only Pb alone.

Es wurden Automatenstähle hergestellt, indem verschiedene Mengen von Calcium und Blei dem S 50 CN-Stahl zugesetzt wurden und indem hierauf eine Normalglühung erfolgte. Die normalgeglühten Automatenstähle wurden mit einer Vorschubges>~hwindigkeii von 0,20 mm U geschnitten. Die Schnitt- Hefe betrug 2,00 mrn. Unter Verwendung eines Schneidöls und des Schneidwerkzeugs mit der oben angegebenen Zusammensetzung und Einstellung wurde mit hoher Schneidgeschwindigkeit gearbeitet. Die Standzeit des Werkzeugs wurde bei einer Flanken-Verschleißbreite von 0.3 nun berechnet. Die Ergebnisse dieser Tests sind in F i u. 4 angegeben. In F" i g. 4 ist die relative Standzeit des Werkzeugs dargestellt, wobei I 7' der Standzeit beim Schneiden des kalzium- und bleifreien Stahles > S51K N entspricht. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, wird die· Standzeit des Werkzeugs erheblich verbessert, wenn die Menge des in dem Automatenstahl enthaltenen ( a und Pb zunimmt. Die Figur zeigt auch, daß die Standzeil des Werkzeugs verbessert wird, wenn die ,ο Meng·: des Ca erhöhl wird, selbst wenn die Menge des Pb verringert wird.Free-cutting steels were made by different Quantities of calcium and lead were added to the S 50 CN steel and then normalized took place. The normalized free-cutting steels were made with a feed speed cut by 0.20 mm U. The cut yeast was 2.00 mm. Using a cutting oil and the Cutting tool with the above composition and setting was made with high cutting speed worked. The service life of the tool was with a flank wear width of 0.3 is now calculated. The results of these tests are given in Figs. In Fig. 4 is the relative tool life of the tool, where I 7 'is the tool life when cutting calcium-free and lead-free steel > S51K N corresponds. As can be seen from Fig. 4, the service life of the tool is significantly improved, as the amount of (a and Pb contained in the free cutting steel increases. The figure also shows that the The tool's standing line is improved if the, ο quantity ·: of the Ca is increased, even if the quantity of the Pb is decreased.

Die F i g. 5 zeigt die Standzeit des Werkzeugs, wenn S50CN-. S50CY-, S50CF- und S50CYF-StUhIe normalgeglüht und mit niedriger Geschwindigkeit gei, schnitten werden. Der normalgcglühte Basisstahl und die Automatenstahl wurden mit einer Vorschubgeschwindigkeil von 0,12 mm U geschnitten. Die Schnitt-Tiefe betrug 1.0 mm. Unter Verwendung von Schneidöl und eines Schneidwerkzeugs mit der Zusammcnsetzunc 0.70 bis 0.85% C. 3,8 bis 4.5% Cr. 17 bis 19% W.Yo bis 1.5% V. 9 bis 11% Co. Rest Fc wurde mit hoher Sehneidgeschwindigkeit gearbeitet. Das Werkzeug haue einen hinteren "Neigungswinkel von 0\ einen seitlichen Neigungswinkel von I? · einen End-Entlastungswinkcl von 7°, einen seillicher. Entlastungswinkel von 7'. einen End-Schncidwinkei von 10", einen seitlichen Schneidwinkel von 0 und einen Radius der Nase von 0.5 mm. Die Lebensdauer des ^^crkzei!°s wy^⁰ "^ λι** 7**»* k«^*»»^»!-»-»* v^i welcher das Schneidwerkzeug die Testproben nicht mehr schneiden konnte. Wie aus F i g. 5 hervorgeht, wird der als S50CY-Stahl bezeichnete Automatenstahl, der nur Calcium enthält, hinsichtlich seiner Verformbarkeit, verglichen zu dem als S 50CN bezeichneten Basisstahl, nicht verbessert. Jedoch wird der Automatenstahl, der als SC50CYF bezeichnet wird und der in Kombination Calcium und Blei enthält, im Vergleich zu dem Basisstahl hinsichtlich seiner Verformbarkeit erheblich verbessert. Die F i g. 6 zeigt die Beziehung zwischen der Schneidgeschwindigkeit und der Rauhigkeit der fertiggestellten Oberfläche der Stähle S50CN. S50CY. S50CF und S50CYF, nachdem diese normalgcglüht und geschnitten worden waren. Die Teste wurden in der Weise vorgenommen, daß die normalgeglühten Stähle mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 0.25 mm U bzw. 0,35 mm/U geschnitten wurden. Die Schnitt-Tiefe betrug 0.2 mm. Es wurde ein Schneidwerkzeug mit der Zusammensetzung 63% WC, 28% (TiC + TaC), 9% Co mit der angegebenen Einstellung verwendet. The F i g. 5 shows the tool life when S50CN-. S50CY, S50CF and S50CYF pieces are normalized and cut at low speed. The normal-annealed base steel and the free-cutting steel were cut with a feed rate of 0.12 mm U. The depth of cut was 1.0 mm. Using cutting oil and a cutting tool with the composition 0.70 to 0.85% C. 3.8 to 4.5% Cr. 17 to 19% W.Yo to 1.5% V. 9 to 11% Co. the rest of the Fc was performed at high cutting speed. Let the tool cut a rear angle of inclination of 0 \ a side angle of inclination of I? · An end relief angle of 7 °, a rope relief angle of 7 ', an end cutting angle of 10 ", a side cutting angle of 0 and a radius of Nose of 0.5 mm. The service life of the ^^ crkzei! ° s wy ^ ⁰ "^ λι ** 7 **» * k «^ *» »^»! - »-» * v ^ i which the cutting tool could no longer cut the test samples. How 5, the free cutting steel called S50CY steel containing only calcium is not improved in ductility compared with the base steel called S 50CN. However, free cutting steel called SC50CYF and the contains calcium and lead in combination, compared to the base steel in terms of its ductility significantly improved. Fig. 6 shows the relationship between the cutting speed and the roughness of the finished surface of the steels S50CN, S50CY, S50CF and S50CYF after normal annealing and The tests were carried out in such a way that the normalized steels were cut at a feed rate of 0.25 mm U or 0.35 mm / U. The depth of cut was 0.2 mm. A cutting tool m with the composition 63% WC, 28% (TiC + TaC), 9% Co used with the specified setting.

Wie aus F i g. 6 hervorgeht, besitzt der Automatenstahl (S50CYF-Stahl) der Erfindung eine gute fertig gestellte Oberfläche.As shown in FIG. 6, the free cutting steel (S50CYF steel) of the invention has a good finish posed surface.

Die oben angegebenen normalgeglühten Stähk wurden auch mit einer Vorscnubgeschwindigkei' von 0.18 bis 0.48 mm/U geschnitten. Die Schnitt Tiefe betrug 1.0 mm. Hierzu wurde das obenerwähnt* Schneidwerkzeug verwendet, welches einen hinterer Neigungswinkel von 0°, einen seitlichen Neigungs winkel von 6°, einen End-Entlastungswinkel von 7" einen seitlichen Entlastungswinkel von 7°, einen End Schneidwinkel von 10°. einen seitlichen Schneidwinke von 0^c und einen Radius der Nase von 0,5 mm aufwies 65 Der Schneidabfall wurde zur Untersuchung de Sprödigkeit zerkleinert. Es wurde festgestellt, daß de Schneidabfall, der beim Schneiden des S 50 CY F Stahls der Erfindung anfiei, ohne wetieres zerkieirieiThe normalized steel bars specified above were also cut with a pre-cutting speed of 0.18 to 0.48 mm / rev. The cut depth was 1.0 mm. For this purpose, the above-mentioned * cutting tool was used, which had a rear angle of inclination of 0 °, a side angle of inclination of 6 °, an end relief angle of 7 ", a side relief angle of 7 °, an end cutting angle of 10 °, a side cutting angle of 0 ^c and had a radius of the nose of 0.5 mm 65 The cuttings were crushed to examine the brittleness, and it was found that the cuttings produced when the S 50 CY F steel of the invention was cut without further crushing

werden kann, ohne daß ein Spanbrecher verwendet werden muß.can be used without using a chip breaker must become.

Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der nachstehenden Tabelle 3 zusammengestellt.The results of these experiments are shown below Table 3 compiled.

Tabelle 3Table 3

Schncid-J2CM.I1U indiukeitSchncid-J2CM.I1U indiuity

Im miniIn the mini

5050

100100

150150

200200

250250

VorschubFeed

(mm Ul(mm Ul

0,48
0,38
0,28
0,18
0,48
0,38
0,28
0,18
0,48
0,38
0,28
0,18
0,48
0,38
0,28
0,18
0,48
0,38
0,28
0,180.48
0.38
0.28
0.18
0.48
0.38
0.28
0.18
0.48
0.38
0.28
0.18
0.48
0.38
0.28
0.18
0.48
0.38
0.28
0.18

S50CNS50CN

X XX X

χ
0
χ χ
0
χ

0
0
0
χ
0
0
0
0
χ 0
0
0
χ
0
0
0
0
χ

0
0
χ 0
0
χ

S 50 CYS 50 CY S 5(1 CFS 5 (1 CF XX 00 XX XX XX XX 00 XX XX 00 XX 00 XX 00 00 00 XX 00 XX 00 00 00 00 00 00 00 00 00 XX 00 XX 00 00 00 00 00 XX 00 XX 00

S 50 CYHS 50 CYH

X X X XX X X X

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Die F i g. 9 zeigt die Beziehung zwischen der Charpy-Schlaefestigkcit und der Härte bei S50CN-. S50CY-. S50CF- und S50CYF-Slählcn. Diese wurden auf 800 C erhitzt, bei 550. 600 oder 650 C vergület. Aus der Kurve wird ersichtlich, daß die mechanischen Eigenschaften des SSOCYF-Slahls durch die Anwesenheit von Calcium und Blei nicht beeinträchtigt werden.The F i g. 9 shows the relationship between Charpy sleep strength and hardness in S50CN-. S50CY-. S50CF and S50CYF dials. These were heated to 800 C, glazed at 550, 600 or 650 C. From the curve it can be seen that the mechanical properties of the SSOCYF-Slahls by Presence of calcium and lead are not affected.

Die F i g. 10 zeigt die Veränderung der Ermüdungs·The F i g. 10 shows the change in fatigue

ίο festigkeit, welche durch die Anwesenheit von Calcium und Blei in dem S50C-Stahl bedingt ist. Die Werte der F i g. 10 geben das Verhältnis der Ermüdungsfestigkeit der jeweiligen Stähle zu der Ermüdungsfestigkeit des Grundstahls (S50CN) wieder. Die jeweiligen Werte stellen Mittelwerte aus 3 Versucher dar.ίο strength, which is due to the presence of calcium and lead is conditional in the S50C steel. The values the F i g. 10 give the ratio of the fatigue strength of the respective steels to the fatigue strength of base steel (S50CN) again. The respective values represent mean values from 3 testers represent.

Die Tabelle 4 zeigt die Beziehung zwischen der Standzeit des Schneidwerkzeugs und der Ermüdungs· festiekeit bei drei Arten von Automatenstählen, die als S50CY-. S50CF- und S50CYF-Stähle bezeichne! werden. In der Tabelle 4 ist die Standzeit des Werkzeugs und die Ermüdungsfestigkeit der Stähle als Ver· hältniszahl unter Verwendung der Abkürzung (T angegeben. Der SSOCY-1-Stahl. S50C-2-Stahl unc S5OCY-3-Stahl enthalten 0.002% Ca. bzw. 0.005°/₍ Ca oder 0,007% bis 0.016% Ca. Der S50CF-l-Stah oder der S50CF-2-Stahl enthalten 0.15% Pb bzw (Λ IfW- TJK V\or Q ^C\CV I Ci«UI A„- C cnrvr -ι c.li v,*-v'u λ ^j. i~r%*i ^-»ν/Λ_· ι uiuill, U^l O *J\J V^ 1 1 -Z₁-OIiIIiI der S5OCYF-3-Stahl oder der S50CYF-4-Stahl ent halten 0,001% Ca und 0.05% Pb, 0,001% Ca unc 0,10% Pb, 0,002% Ca und 0.05% Pb oder 0,004% C: und 0,005% Pb.Table 4 shows the relationship between the service life of the cutting tool and the fatigue strength in three types of free-cutting steels, known as S50CY-. S50CF and S50CYF steels designate! will. Table 4 shows the service life of the tool and the fatigue strength of the steels as a ratio using the abbreviation (T. SSOCY-1 steel, S50C-2 steel and S5OCY-3 steel contain 0.002% approx 0.005 ° / ₍ Ca or 0.007% to 0.016% Ca. The S50CF-1 steel or the S50CF-2 steel contain 0.15% Pb or (Λ IfW- TJK V \ or Q ^ C \ CV I Ci «UI A "- C cnrvr -ι c.li v, * - v'u λ ^ j. I ~ r% * i ^ -» ν / Λ_ · ι uiuill, U ^ l O * J \ J V ^ 1 1 -Z ₁ -OIiIIiI the S5OCYF-3 steel or the S50CYF-4 steel contain 0.001% Ca and 0.05% Pb, 0.001% Ca and 0.10% Pb, 0.002% Ca and 0.05% Pb or 0.004% C: and 0.005 % Pb.

35 Standzeit
des Werkzeugs 35 Service life
of the tool

4040

4545

Die Markierung »X« bedeute!, daß zum Zerkleinern des Schneid- >.;:i!ls ein Spanbrecher verwende! wurde. Die Markierung »O« ■- kutet. daß zum Zerkleinern des Schneidabfalls kein Spanbrecher ■H'-rderlich war.The marking "X" means! That for comminuting the cutting >.;: i! l use a chip breaker! became. The "O" mark ■ - kutet. that no chip breaker to crush the cutting waste ■ Was redeemable.

Die Fig. 7 zeigt Mikro-Photographien, die den Y.Tschieiß der freien Flächen und den Kaltverschleiß ih-< Hartmetall-Schneidwerkzeugs mit der Zusammenhang 63% WC,28%(TiC + TaC).9% Codarsteljen. '■; S50CN- S50CY-, S50CF- und S50CYF-Stahle ••Μ dem Schneidwerkzeug geschnitten worden waren. mis den Mikro-Photographien wird ersichtlich, dall 'lic Neigungsfläche und die Entlastungsflache des Werkzeugs abgerieben wurden, wenn der S50CN- Mahl geschnitten wurde. Es zeigt sich auch, daß der Abrieb der Neigungsfläche und der Entlastungsflache Jos Werkzeugs erheblich vermindert wurde, wenn die S50CY- und S50CF-Stähle geschnitten wurden, was ciuf die Anwesenheit der auf den Neigungs- und Entiastungsflächen abgeschiedenen Schicht zurückzuführen ist. Es wird ferner gezeigt, daß das Werkzeug nicht abgerieben wurde, wenn der S50CYF-Stahl Geschnitten wurde. _Fig. 7 shows micro-photographs showing the Y.Tschieiß of the free surfaces and the cold wear of the hard metal cutting tool with the relationship 63% WC, 28% (TiC + TaC) .9% Codarsteljen. '■; S50CN, S50CY, S50CF and S50CYF steels •• Μ had been cut with the cutting tool. From the micrographs it can be seen that the sloping surface and the relief surface of the tool were rubbed off when the S50CN meal was cut. It can also be seen that when the S50CY and S50CF steels were cut, the wear on the bevel and relief surfaces of Jos tool was significantly reduced, due to the presence of the layer deposited on the bevel and relief surfaces. It is also shown that the tool was not rubbed when the S50CYF steel was cut. _

" Die F i g. 8 zeigt die Beziehung zwischen der Zugfestigkeit und der Dehnung und der ^u^f¹"."¹" S50CN- S50CYN-, S50CNF- und SSOCYF-Stahle. Aus den Kurven wird ersichtlich, daß die Stahle hinsichtlich der Priifbeanspruchung, der Dehnung und dtr Einschnürung ähnliche mechanische Eigenschaften besitzen. Die mechanischen Eigenschaften der S50CYF-Stähle werden somit durch die Anwesenheit von Calcium und Blei nicht beeinträchtigt."Fig. 8 shows the relationship between tensile strength and elongation and the ^ u ^ f ¹ ". " ¹ " S50CN, S50CYN, S50CNF and SSOCYF steels. From the curves it is apparent that the steels in terms of Priifbeanspruchung, elongation, and necking dtr possess similar mechanical properties. The mechanical properties of the S50CYF steels are therefore not impaired by the presence of calcium and lead.

TabelleTabel 44th ErmüdungsfestigkeitFatigue strength StähleSteels 0,99 T_F 0.99 T _F S 50 CY-IS 50 CY-I 0,96 T_F 0.96 T _F S 50 CF-IS 50 CF-I 0,98 T_F 0.98 T _F S50 CYF-IS50 CYF-I 0,97 T_F 0.97 T _F S50CY-2S50CY-2 0,94 Tp0.94 parts S50CF-2S50CF-2 0.97 T_F 0.97 T _F S50CYF-2S50CYF-2 0.97 Tp0.97 tp S5OCYF-3S5OCYF-3 0,90 Tp bis 0,96 T_F 0.90 Tp to 0.96 T _F S50CY-3S50CY-3 0,94 T_F 0.94 T _F S50CYF-4S50CYF-4

2 Tw 2 Tw

4Tw4Tw

5Tw5tw

T_f = Ermüdungsfestigkeit eines Basis-Stahls S 50 CN.
7V = Standzeit des Werkzeugs aus dem Basis-Slahl S50CN bei d< Zerspanung.T _f = fatigue strength of a basic steel S 50 CN.
7V = service life of the tool from the basic Slahl S50CN with d <machining.

Aus der Tabelle 4 geht hervor, daß die Stähle de S50CYF-Typs eine Ermüdungsfestigkeit besitzen di der Ermüdungsfestigkeit der S50CY-Stähle ähnlic ist oder über dieser liegt. Die Tabelle zeigt auch, da die S50CYF-Stähle eine größere Ermüdunesfestieke als die S 50 CF-Stähle besitzen.It can be seen from Table 4 that the S50CYF type steels have fatigue strength di the fatigue strength of S50CY steels is similar to or greater than this. The table also shows there the S50CYF steels have a greater fatigue strength than the S 50 have CF steels.

Die nachstehende Tabelle 5 zeigt die Beziehung zw sehen der Standzeit des Schneidwerkzeugs und de Ermüdungsfestigkeit von drei Arten von Automater stählen, die als S 50 CY-, S50CF- und S50CYF-Stähl bezeichnet werden. Wie in Tabelle 4 ist die Standze des Werkzeugs und die Ermüdungsfestigkeit unte Verwendung einer Vielfachzahl aneeeeben n_f S50CY-4- oder S50CY-5-Stahl enthält!) 010% ~C oder 0,016% Ca. Der S50CF-2-Stahl oder S50CF-:Table 5 below shows the relationship between the life of the cutting tool and the fatigue strength of three types of automatic steel, referred to as S 50 CY, S50CF and S50CYF steels. As in Table 4, the tool life and fatigue strength using a multiple number of n _f S50CY-4 or S50CY-5 steel is included!) 010% ~ C or 0.016% approx. The S50CF-2 steel or S50CF- :

Stahl enthalt 0,20% Pb oder 0.25% Pb. [)_Ci S5OCYF-5- oder S50CYF-6-Stahl enthält 0.005¹O Ca plus 0,05% Pb oder 0.006% Ca plus 0.10%, Pb.Steel contains 0.20% Pb or 0.25% Pb. [) _C i S5OCYF-5 or S50CYF-6 steel contains 0.005 ¹ O Ca plus 0.05% Pb or 0.006% Ca plus 0.10%, Pb.

Tabelle 5Table 5

StuhleChairs Sl.llUl/ΙΊSl.llUl / ΙΊ S50CY-4S50CY-4 STwSTw S50CF-2S50CF-2 ATwATw S5OCYF-5S5OCYF-5 5 Tu·5 Tu S50CY-5S50CY-5 5 Tu·5 Tu S5OCF-3S5OCF-3 4 Tu·4 Tu S50CYF-6S50CYF-6 16 Tu·16 Tu

0,94 7>0.94 7>

0,890.89

T₁ = Ermüdungsfesligkeil eines Basis-Stahls S 50CN. Tu = Standzeil des Werkzeugs aus dem Basis-Stahl S5(ICN bei der Zerspanung. T ₁ = fatigue wedge of a basic steel S 50CN. Tu = stand line of the tool made from the basic steel S5 (ICN for machining.

Aus Tabelle 5 geht hervor, daß die Ermüdungsfestigkeit der S50CYF-Stähle nicht sehr stark vermindert wird, obgleich eine hohe Zunahme der Standzeit des Schneidzeugs erzielt wird.It can be seen from Table 5 that the fatigue strength of the S50CYF steels are not reduced very much although a large increase in the life of the cutting tool is achieved.

Die F i g. 11 zeigt die Kaltverformbarkcit der Stähle, die als S 50CN. S 50CY, S 50CF und S 50CYF bezeichnet werden. Die Stähle werden so normalgeglüht, daß sie eine Hätte (HB) von 135 besitzen. Aus der. normalgeglühten Stählen werden 20 Teststücke hergestellt. Die Teststücke besitzen die Abmessungen 6 mm Durchmesser χ 12 mm. Sie wurden hinsichtlich ihrer Kaltstauchunc (0L) untersucht. Wie aus der Fig. 11 hervorgeht, besitzt der S50CYF-Stahl nach der Erfindung im wesentlichen die gleiche kritische Höheverminderung wie der Basis S50CN. Der Nachteil des S 50 CN-Stahls, der als freies Schneidelement nur Pb allem enthält, ist bei ihm beseitigt.The F i g. 11 shows the cold formability of the steels known as S 50CN. S 50CY, S 50CF and S 50CYF. The steels are normalized so that they have a HB value of 135. From the. 20 test pieces are produced from normalized steels. The test pieces are 6 mm in diameter 12 mm. They were examined for their cold upsetting (0L) . As can be seen from Fig. 11, the S50CYF steel of the invention has substantially the same critical height reduction as the base S50CN. The disadvantage of the S 50 CN steel, which as a free cutting element only contains Pb all, has been eliminated.

Die Fig. 12 zeigt die Warmverformbarkeit der in F i g. 11 beschriebenen Stahle. Die Teststückc haben die Abmessungen 8 mm Durchmesser χ 30 mm. Die Testproben wurden bis zum Bruch mit einer Formänderungsgeschwindigkeit von 5 s"¹ bei HOO⁰C verdreht. Hierzu wurde eine Hochtemperatur-Torsions-Vorrichtung verwendet. Wie die F i g. 12 zeigt, besitzt der S50CYF-Stahl der Erfindung einen Torsionswert, der demjenigen des Basisstahls S 50CN ähnlich ist. Der Nachteil des S 50CN-Stahls, der als freies Schneidelement Pb allein enthält, ist bei ihm beseitigt.FIG. 12 shows the hot formability of the components shown in FIG. 11 described steels. The test pieces have the dimensions 8 mm in diameter 30 mm. The test samples were to rupture s rotated at a strain rate of 5 ^"1 at HOO ⁰ C. To this end, a high-temperature torsion device was used. Like the F i g. 12 shows the S50CYF steel possesses the invention has a torsion value, the is similar to that of the base steel S 50CN and eliminates the disadvantage of the S 50CN steel, which contains Pb alone as a free cutting element.

Die Fig. 13 zeigt die Abriebbeständigkeit der in den F i g. 11 und 12 beschriebenen Stähle. Die Stähle wurden so normalgeglüht, daß sie eine Härte (HRC) von 63 bei einer Tiefe von 1.5 mm aufwiesen. Aus den normalgeglühten Stählen wurden Teslstücke hergestellt. Die Teststücke haben einen Außendurchmesser von 30 mm. Die Kontaktfläche ist 5 mm breit. Sie wurden hinsichtlich ihrer Abriebfestigkeit untersucht. Der Test wurde bei 1000 Upm und einem Oberflächendruck von 200 kg mm² unter Verwendung einer Abriebtestvorrichtung durchgeführt. Die totalen Drehzahlen bis zur Bildung der Auskolkungen wurden bestimmt. Die Ergebnisse dieser Teste sind in F i g. 13 zusammengestellt. Aus dieser geht hervor, daß der S50CYF-Stahl der Erfindung im wesentlichen die gleiche Abriebfestigkeit wie der Basisstahl S 50CN besitzt. FIG. 13 shows the abrasion resistance of the components shown in FIGS. 11 and 12 described steels. The steels were normalized so that they had a hardness (HRC) of 63 at a depth of 1.5 mm. Tesl pieces were made from the normalized steels. The test pieces have an outer diameter of 30 mm. The contact area is 5 mm wide. They were examined for their abrasion resistance. The test was carried out at 1000 rpm and a surface pressure of 200 kg mm ² using an abrasion tester. The total speeds up to the formation of the scouring were determined. The results of these tests are shown in FIG. 13 compiled. From this it can be seen that the S50CYF steel of the invention has essentially the same abrasion resistance as the base steel S 50CN.

Die in den Fig. 11. 12 und 13 genannten Stähle wurden weite·· hin hinsichtlich der Rißbildung an der Oberfläche oder dem eirund oder in der Tiefe untersucht. Is wurde gefunden, daß der S50CYF-Siahl der Erfindung eine gute Festigkeil gegenüber einer Rißbildung an der Oberfläche oder am Grund oder in der Tiefe im Vergleich /u dem Basisstahl S50CN besitzt. Die RißTestigkeit des S50CYF-Stahls wird als der Mittelwert des S50CY-Stahls. der Calcium allein enthält, und des SSOCF-Stahls. der als freie Schnuidelemcnte Pb allein enthält, gemessen.The steels mentioned in Figs. 11, 12 and 13 were widespread in terms of crack formation on the Surface or the ovoid or in depth examined. The S50CYF-Siahl has been found to be the Invention a good strength wedge against cracking on the surface or on the bottom or in the Depth compared to / u the base steel S50CN. The crack resistance of the S50CYF steel is taken as the mean value of the S50CY steel. the calcium alone and the SSOCF steel. who as free Schnuidelemcnte Contains Pb alone, measured.

ίο Die Fig. 14 zeigt die Beziehung zwischen der Standzeit des Werkzeugs und der Schneidgeschwindiakeit beim Schneiden der Automatenstähle SFC3 F, der S und Pb enthält, und SFC3 FY. der S. Pb und Ca enthält. Die Stähle wurden normalgeglüht. Die nor-ίο Fig. 14 shows the relationship between the Tool life and cutting speed when cutting free-cutting steels SFC3 F, which contains S and Pb, and SFC3 FY. which contains S. Pb and Ca. The steels were normalized. The nor-

is malgeglühten Stähle wurden mit einem Vorschub von 0,1 mm U geschnitten. Die Schnitt-Tiefe war bei der angegebenen Schnittgeschwindigkeit 0.5 mm. Es wurde ein Schneidwerkzeug mit einer Zusammensetzung von 92% WC. 2% (TiC 4 TaC 4- VC). 6% Co verwendet.is annealed steels were fed with a feed rate of 0.1 mm U cut. The cutting depth at the specified cutting speed was 0.5 mm. It was a cutting tool with a composition of 92% WC. 2% (TiC 4 TaC 4 VC). 6% Co used.

welches einen hinteren Neigungswinkel von 0 . einen seitlichen Neigungswinkel von 6 . einen End-Entlastungswinkel von 7\ einen seitlichen Entlastungswinkcl von 7'", einen End-Schneidwinkel von 10 . einen seitlichen Schneidwinkel und einen Radius der Nase von 0.5 mm aufwies. Die Standzeit des Werkzeugs wurde bei einer Flanken-Verschleißbrcite von 0.2 mm bestimmt. Aus den Kurven der F i g. 14 geht hervor, daß der SFC3FY-Stahl der Erfindung, verglichen zu dem SFC3F-Stahl eine längere Standzeit des Werkzeugs ergibt.which has a rear tilt angle of 0. a lateral inclination angle of 6. an end relief angle of 7 \ a lateral relief angle of 7 '", an end cutting angle of 10 had a lateral cutting angle and a radius of the nose of 0.5 mm. The tool life was determined with a flank wear width of 0.2 mm. From the curves of FIG. 14 shows that the SFC3FY steel of the invention, compared to the SFC3F steel has a longer tool life results.

Die Fig. 15 zeigt die Warmverformbarkeit der in Fig. 14 gezeigten Stähle. Die Teslstücke haben die Abmessungen 8 mm Durchmesser χ 30 mm. Sie wurden hinsichtlich des Torsionswerles für die Einleitung des Brechens bei einer Formändcrungsgcsclnvindigkcit von 3 s"¹ bei 1150" C untersucht. Hierzu wurde eine Hochtemperatur-Torsions-T^stvorrielHung verwendet. Aus Fig. 15 geht hervor, daß der SFC 3 FY-Stahl hinsichtlich seines Torsionswertes im Vergleich zu dem SFC3F-Basisstahl verbessert ist.FIG. 15 shows the hot formability of the steels shown in FIG. 14. The Tesl pieces have the dimensions 8 mm diameter χ 30 mm. They were examined with regard to the torsion value for the initiation of breaking at a deformation rate of 3 s " ¹ at 1150" C. For this purpose, a high-temperature torsion beam was used. It can be seen from Fig. 15 that the SFC 3 FY steel is improved in torsional value as compared with the SFC3F base steel.

Die Fig. 16 zeigt die Beziehung zwischen der Standzeit des Werkzeugs und der Schneidgeschwindigkeit beim Schneiden der Automatenstähle SUNi 1 B-Stahl und SUM I BY-Stahl mit der Zusammensetzung entsprechend Tabelle 1. Der SUM I B-Stahl enthält Schwefel. Der SUM 1 BY-Stahl enthält als freie Schneidelemente Schwefel und Calcium. Die Stähle wurden normalgeglüht. Die normalgeglühten Stähle wurden in der gleichen Weise wie bei den Testen gemäß F i g. 6 geschnitten. Die Lebensdauer de; Werkzeugs wurde bei einer Flanken-Verschleißbreitc von 0,2 mm ermittelt. Aus den Kurven der Fig. Γ geht hervor, daß der SUM 1 BY-Stahl der Erfindung im Vergleich zu dem Basisstahl SUM I B eine längen Standzeit des Werkzeugs ergibt.Fig. 16 shows the relationship between Service life of the tool and the cutting speed when cutting the free-cutting steels SUNi 1 B steel and SUM I BY steel with the composition according to Table 1. The SUM I B steel contains Sulfur. The SUM 1 BY steel contains sulfur and calcium as free cutting elements. The steels were normalized. The normalized steels were made in the same manner as for the tests according to FIG. 6 cut. The lifetime de; Tool was at a flank wear width of 0.2 mm determined. From the curves of Fig. Γ It can be seen that the SUM 1 BY steel of the invention is a length compared to the base steel SUM IB Tool life results.

Die F i g. 18 und 19 zeigen die Intensität der charak teristischen' Röntgen-Emission, die von dem Schwefe und Eisen emittiert wird, welches in der abgeschiede nen Schicht auf der Neigungsfläche des Werkzeug enthalten ist, nachdem das Werkzeug zum Schneidei der Stähle SUM 1 B und SUM I BY verwendet wurde Die beiden Stähle wurden mit einem Vorschub vo 0.1 mm U mit einer Schnitt-Tiefe von 0.5 mm un 20 Minuten mit einer Schneidgeschvvindigkeit voThe F i g. 18 and 19 show the intensity of the charak teristic 'X-ray emission emitted by the sulfur and iron which are deposited in the nen layer is contained on the inclined surface of the tool after the tool to the cutting edge of steels SUM 1 B and SUM I BY was used 0.1 mm U with a cutting depth of 0.5 mm un 20 minutes at a cutting speed of

180 m Min. geschnitten. Dabei wurde ein Schneide und das oben beschriebene schneidwerkzeug mit dt Zusammensetzung 92% WC, 2% (TiC + TaC + VC 6% Co verwendet. Die Fig. 18 zeigt die Versuch:180 m min. Cut. A cutting edge and the cutting tool described above with German Composition 92% WC, 2% (TiC + TaC + VC 6% Co used. Fig. 18 shows the experiment:

crgcbnisse bei Verwendung des Werkzeugs zum Schneiden des SUM 1 B-Stahls, über einen Bereich, der sich vom Ende des Werkzeugs bis zu etwa 250 μ erstreckt. wird eine erhebliche Menge von Fe beobachte!. Dies beweist, daß die Neigungsfläche des Werkzeugs direkt mit dem Abfall des Stahls in Berührung war. Die F i g. 19 zeigt die Versuchsergebnisse bei Verwendung des Werkzeugs zum Schneiden des SL¹M 1 BY-Slahls. Über das gesamte Werkzeug wird eine erhebliche Menge von S (oder CaS) beobachtet. Eisen wird jedoch nicht beobachtet. Dies beweist, daß die Neigungsfläche des Werkzeugs mit einer dünnen Schicht überzogen war, welche Schwefel enthielt. Das Werkzeug war somit vom Abrieb geschützt.Results obtained using the tool to cut the SUM 1B steel, over an area extending from the end of the tool to approximately 250μ. will observe a significant amount of Fe !. This proves that the inclined surface of the tool was in direct contact with the debris of the steel. The F i g. 19 shows the test results when using the tool to cut the SL ¹ M 1 BY-Slahl. A significant amount of S (or CaS) is observed across the tool. However, iron is not observed. This proves that the inclined surface of the tool was coated with a thin layer containing sulfur. The tool was thus protected from abrasion.

Die F i g. 20 zeigt die Beziehung zwischen der F!anken-Verschlcißbreitc und der Schncidgeschwindigkcit bei dem Schneiden eines Cr-Mo-Lcgierungsstahls. als SCM 3 N bezeichnet, und der Automatenstahl SCM 3Y, SCM3F und SCM3YF, mit dem Werkzeug. Der SCM3Y-Stahl enthält Calcium, der SCM 3 F-Stahl enthält Blei und der SCM3YF-Stahl enthält als freie Schneidelemente Calcium und Blei. Aus den Kurven der F i g. 20 geht hervor, daß der SCM 3 YF-Stahl nach der Erfindung einen geringeren Abrieb hat als die anderen Stähle. Sämtliche Stähle wurden normalgeglüht. Die normalgeglühten Stähle wurden mit einem Vorschub von 0,20 mm U geschnitten. Die Schneid-Tiefe betrug bei einer Schncidgeschwindigkeii von 200rn Min. 2.0m;-. Es wurde das hei F i g. 6 erwähnte Schneidwerkzeug verwendet.The F i g. Fig. 20 shows the relationship between the lever lock width and the cutting speed when cutting a Cr-Mo alloy steel. as SCM 3 N, and the free cutting steel SCM 3Y, SCM3F and SCM3YF, with the tool. The SCM3Y steel contains calcium, the SCM 3 F steel contains lead and the SCM3YF steel contains as free cutting elements calcium and lead. From the curves of FIG. 20 shows that the SCM 3 YF steel according to the invention has a lower abrasion than the other steels. All steels were made normalized. The normalized steels were cut with a feed of 0.20 mm U. The cutting depth was at a cutting speed of 200 min. 2.0 m; -. It got hot F i g. 6 mentioned cutting tool is used.

Es wurde auch die Zeit (in Minuten) bestimmt, bis die Flankcn-Vcrschleißbreite des Werkzeugs 0.30 mm betrug, wenn die Stähle mit dem Schneidwerkzeug mit der Zusammensetzung 63% WC. 28°/.» (TiC -t TaC I. 9% Co geschnitten wurden. Die Ergebnisse dieser Vcrsuche sind in der Tabelle 6 zusammengestellt.The time (in minutes) until the flank wear width of the tool was 0.30 mm was also determined when the steels with the cutting tool with the composition was 63% WC. 28 ° /. » (TiC -t TaC I. 9% Co were cut. The results of these tests are shown in Table 6.

Tabelle 6Table 6

StahleSteels

SCM 3 N
SCM 3 YSCM 3 N
SCM 3 Y

/eil iMiiuiteiil/ eil iMiiuiteiil

19
7019th
70

SiiihlcSiiihlc /en 1M liuiicn/ en 1M liuiicn SCM 3 FSCM 3 F 2121 SCM 3YFSCM 3YF 150150

45 Die Fig. 21 zeigt die Härtbarkeit uc in F i g. 20 gezeigten Stähle. Aus den Kurven der Fig. 21 geht hervor, daß der SCM3YF-Stahl der Erfindung eine bessere Härtbarkeit als der SCM3N-Stahl hat. 45 FIG. 21 shows the hardenability uc in FIG. 20 steels shown. It can be seen from the curves of Fig. 21 that the SCM3YF steel of the invention has better hardenability than the SCM3N steel.

Die F i g. 22 zeigt die Beziehung zwischen der Zugfestigkeit und der Dehnung (%), der r^-Grcnzc und der Einschnürung bei der Untersuchung der als SCM3 N. SCM 3Y. SCM 3 F und SCM 3YF bezeichneten Stähle. In F i g. 22 wird der SCM 3 N-Stahl durch »0<· und der SCM3Y-Stahl durch »·« bezeichnet. Der SCM 3 F-Stahl ist durch »Λ« under der SCM 3 YF-Stahl durch »A« bezeichnet. Aus den Kurven der Fig. 22 geht hervor, daß der SCM 3 YF-Stahl der Erfindung mechanische Eigenschaften hat. die denjenigen anderer Stähle ähnlich sind.The F i g. 22 shows the relationship between the tensile strength and elongation (%), the r ^ margin and the constriction when examining the as SCM3 N. SCM 3Y. SCM 3 F and SCM 3YF Steels. In Fig. 22 the SCM 3 N steel is denoted by »0 <· and the SCM3Y steel by» · «. The SCM 3 F steel is denoted by »Λ« and the SCM 3 YF steel by »A«. From the curves of the Figure 22 shows that the SCM 3 YF steel of the invention has mechanical properties. those those are similar to other steels.

Die F i g. 23 zeigt die Beziehung zwischen der Härte (HB) und der Charpy-Kerbschlagzähigkeit bei Untersuchung der als SCM 3N. SCM~3Y. SCM 3 F und SCM 3YF bezeichneten Stähle. Die Stähle sind durch die gleichen Bezeichnungen wie in F i g. 22 angegeben. Die Stähle werden bei K60 C normalgeglüht und sodann bei 500. 550. 600 und 650 C vergütet Die Kurven der F i c. 23 zeilen, d:iß der SCM3YF-Stahl nach der Erfindung eine Charpy-Kcrbschlagzähigkeit besitzt, die derjenigen anderer Stähle ähnlich isl.The F i g. 23 shows the relationship between hardness (HB) and Charpy impact strength when examined as SCM 3N. SCM ~ 3Y. SCM 3 F and SCM 3YF designated steels. The steels are given the same designations as in FIG. 22 specified. The steels are normalized at K60 C and then quenched and tempered at 500, 550, 600 and 650 C. The curves of F i c. 23 lines, that is, the SCM3YF steel according to the invention has a Charpy impact strength similar to that of other steels.

F i 11.24 zeigt die Kaltvcrformbarkeit der als SCM 3 N. SCM 3 Y. SCM 3 F und SCM 3 Y F bezeichneten Stähle bei der Untersuchung der KahMauchbarkeit [0L). Die Stähle wurden alle normalgeglüht daß sie eine Härte (HB) von 190 hatten. Aus der normalgeglühten Stählen wurden Teststücke hergestellt. Die Tesislücke haben d^:<: Abmessungen 6 mir Durchmesser χ 12 mm. Wie aus F i g. 24 hervorgeht hat der SCM 3YF-Stahl der Erfindung im wesentlichen die gleiche kritische Höheverminderung wie dei SCM 3 N-Stahl. Die Fig. 24 zeigt weiterhin die bcs sere Kaltstauchbarkeit im Vergleich zu dem SCM 3 F-Stahl, der nur Pb allein enthält.F i 11.24 shows the cold deformability of the steels designated as SCM 3 N. SCM 3 Y. SCM 3 F and SCM 3 YF when examining the deformability [0L). The steels were all normalized to have a hardness (HB) of 190. Test pieces were made from the normalized steels. The tesis gap has d ^{: <} : dimensions 6 with a diameter of χ 12 mm. As shown in FIG. 24, the SCM 3YF steel of the invention has essentially the same critical height reduction as the SCM 3 N steel. FIG. 24 also shows the poorer cold upsetting properties in comparison with the SCM 3 F steel, which contains only Pb alone.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Unlegierte, niedriglegierte und legierte
matenstähle, dadurch g e k c η π ζ c ι c
daß sie ausUnalloyed, low-alloyed and alloyed
machined steels, thereby gekc η π ζ c ι c
that they are out 0,05 bis 0,8",. Kohlenstoff.0.05 to 0.8 ",. Carbon. weniger als 2" υ Silicium.less than 2 "υ silicon. weniger als 4% Mangan.less than 4% manganese. weniger als 0,1"» Phosphor.less than 0.1 "» phosphorus. weniger als 0,6" υ Kupfer.less than 0.6 "υ copper. weniger als 5% Nickel.less than 5% nickel. weniger als 6% Chrom.less than 6% chromium. weniger als 1% Molybdän.less than 1% molybdenum. weniger als l"u Wolfram,less than l "u tungsten, weniger als 0.5".ι 1 itan.less than 0.5 ". 1 itan. weniger als '.).5'\, Vanadium.less than '.). 5' \, vanadium. weniger al* 0.5"., Niob.less than * 0.5 "., niobium. weniger als 0.01" ■> Her.less than 0.01 "■> Her. 0.(XH bis 0.03",. Calcium.0. (XH to 0.03 ",. Calcium. 0,03 bis 0.35",, Blei.0.03 to 0.35 "" lead. Rest Lisen und herstelluiiysbeding'.cRemainder Lisen and herstelluiiysbeding'.c VerunreinigungenImpurities bestehen.exist.