DE2853582A1

DE2853582A1 - Nichtmagnetische stahllegierung mit verbesserter spanender bearbeitbarkeit

Info

Publication number: DE2853582A1
Application number: DE19782853582
Authority: DE
Inventors: Kenji Aihara; Masashi Takahashi
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1977-12-12
Filing date: 1978-12-12
Publication date: 1979-06-13
Also published as: US4240827A; FR2411245B1; FR2411245A1; GB2010906B; JPS5481119A; GB2010906A; CA1107988A

Description

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BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft einen nichtmagnetischen legierten Stahl bzw. eine nichtmagnetische Stahllegierung mit hohem Mangangehalt, der bzw. die sehr gut spanend bearbeitet werden kann, sowie die Verwendung dieses Stahls bzw. dieser Stahllegierung.

Nichtmagnetische legierte Stähle v/erden in großem Umfang als Bauteile für elektromagnetische Vorrichtungen verwendet. Ein typischer Vertreter eines solchen nichtmagnetischen

legierten Stahls ist ein austenitischer rostfreier Stahl. Dieser Stahl enthält im allgemeinen mehr als 8 Gew.-% Ni und ist daher relativ teuer und besitzt nur eine geringe Streckgrenze oder Streckfestigkeit. Als Folge davon kann der austenitische rostfreie Stahl nur für Bauteile verwendet werden, die keine hohe mechanische Festigkeit erfordern, sowie für kleine elektromagnetische Teile, die nur wenig Stahlmaterial benötigen.

Nichtmagnetische legierte Stähle wurden in jüngster Zeit für so umfangreiche Bauten verwendet, wie Magnetschwebebahnen (mit Linearmotoren) und für Kernfusionsreaktorausrüstungen. Solche Ausrüstungen sind einem sehr hohen Magnetfeld ausgesetzt. Wenn der Baustahl und die Armierungsstahlstäbe des Betons solcher Ausrüstungen in diesem Magnetfeld magnetisiert werden, können sich unerwünschte Effekte einstellen. Weiterhin müssen in Beobachtungsstationen, die sich mit dem Erdmagnetismus befassen, feine Magnetfeldänderungen genau gemessen werden können. Sin für den Bau solcher Einrichtungen zu verwendender Stahl muß also gleichzeitig eine hohe Festigkeit besitzen und

ein nichtmagnetisches Verhalten zeigen. Für diese Änwen- ^ dungszwecke muß der nichtmagnetische Stahl in vergleiche«

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weise großen Mengen eingesetzt werden und muß daher billig sein und dennoch die erforderliche mechanische Festigkeit besitzen.

Weiterhin muß der niehtmagnetische Stahl mit einem Gewinde versehen werden können, um als Spannstab für Spannbeton eingesetzt werden zu können, oder muß spanend bearbeitet werden können, um Bauteile, wie Schrauben " und Muttern und dergleichen herstellen zu können. Daher muß der Stahl sehr gut spanend bzw. spanabhebend bearbeitet werden können.

Beispiele bekannter nichtmagnetischer legierter Stähle, die Mangan als Hauptlegierungselement enthalten, billig sind und gute mechanische Eigenschaften besitzen, sind in den JA-OSen 68311 und 68312/1976 beschrieben, die auf einen der Erfinder der vorliegenden Anmeldung zurückgehen . Mit den in diesen Druckschriften beschriebenen Stählen konnten jedoch die Schwierigkeiten bei der

20- spanenden Bearbeitung von nichtmagnetischen Stahllegierungen nicht gelöst werden.

Andererseits ist ein nxchtmagnetxscher legierter Stahl mit verbesserter spanender Bearbeitbarkeit aus der

25 US-PS 4 009 025 bekannt. Dieser Stahl besitzt einen

Nickelgehalt von 3,5 bis 5,5 Gew.-%, der unterhalb des Nickelgehalts herköanaLicher austenitischer rostfreier Stähle liegt und der daher vergleichsweise billig ist, jedoch aufgrund seines dennoch erheblichen Nickelgehalts vergleichsweise kostspielig ist. Demzufolge ist es wirtschaftlich untragbar, diesen Stahl in großen Mengen für die oben beschriebenen Anwendungszwecke einzusetzen.

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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, einen nichtmagnetischen legierten Stahl herzu stellen, der billig ist, eine sehr niedrige magnetische Permeabilität besitzt (μ 4=z 1,02) , besonders gut spanend bearbeitet werden kann und eine hohe Festigkeit aufweist.

Diese Aufgabe wird durch den erfindungsgemäßen Stahl gelöst, der

nicht mehr als 1,5 Gew.-% C,
0,1 bis 1,5 Gew.-% Si,
5 bis 30 Gew.-% Mn,
0,005 bis 0,5 Gew.-% N,

mindestens einen Vertreter aus der Gruppe, die 0,05 bis 1,0 Gew.-% S,

O,O5 bis 1,0 Gew.-% Pb und O,O5 bis 1,0 Gew.-% Se,
O,O1 bis O,5 Gew.-% Te und O,OO1 bis 0,05 Gew.-% Ca umfaßt, und als Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen enthält und die folgende Bedingung erfüllt:

+ 2(Mn%) > 25%.

Bevorzugte Ausführungsformen dieser erfindungsgemäßen

Legierung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 4.

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Der erfindungsgemäße legierte Stahl enthält somit 5 bis 30 Gew.-% Mn und 0,005 bis 0,5 Gew.-% N (Stickstoff) und erfüllt die Bedingung, daß ^-|°-(C% + N%) + 2{Mn% + Cu%) meht_als 25% beträgt, und der mindestens eines der oben erwähnten Elemente zur Verbesserung der spanenden Bearbeitbarkeit umfaßt, enthält kein Nickel und ist daher billig und kann in Form von Verstärkungsstäben für die Herstellung von Stahlbeton und in Form von Schrauben, Muttern, Bolzen und dergleichen für Bauvorhaben und für Bauten eingesetzt werden.

Gegenstand der Erfindung ist daher auch die Verwendung des beanspruchten nichtmagnetischen legierten Stahls 15 als Armierungsstahl für Beton und als Schrauben und Muttern für Bauzwecke und für Bauten.

Die Gründe für die Zusammensetzung des erfindungsgemäßen Stahls sind die folgenden:

, 20 Ci Dieses Element stabilisiert das austenitische Gefüge, macht den Stahl nichtmagnetisch und führt auch zu einer Verbesserung der Festigkeit des Stahls. Mit zunehmendem Kohlenstoffgehalt nimmt die Festigkeit zu und es ergibt sich eine Stabilisierung des 25 austenitisehen GefÜges, so daß der Stahl nichtmagnetisch oder unmagHetisch bleibt _t selbst wenn er stark verformt wird« Wenn der Kohleastoffgehalt jedoch 1,5 Gew.-% übersteigt, neigt der Barren beim Erhitzen zur Bildung von Rissen oder es wird 30 beim Abkühlen nach dem Warmwalzen ein Carbid an den Korngrenzen abgeschieden, was zur Folge hat,

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daß der Stahl sehr spröde wird. Andererseits verbessert sich die Schweißbarkeit und die bearbeitbarkeit des Stahls mit abnehmendem Kohlenstoffgehalt. Wenn der Kohlenstoffgehalt jedoch extrem niedrig ist, ist es ganz allgemein gesagt schwierig, ein stabiles Austenitgefüge zu erzielen. Jedoch können in dem erfindungsgemäßen Stahl die anderen, von Kohlenstoff verschiedenen, das austenitische Gefüge stabilisierenden Elemente in grösseren Mengen als den oben angegebenen vorhanden sein, so daß selbst dann, wenn der Kohlenstoffgehalt lediglich etwa 0,01 Gew.-% beträgt, ein stabilisiertes austenitisches Gefüge erhalten wird.

Selbst bei einem niedrigen Kohlenstoffgehalt wird dann, wenn eine Zusammensetzung ausgewählt wird, mit der eine stabilisierte Austenitphase erhalten wird, selbst dann das nichtmagnetische Verhalten des Stahls nicht verloren gehen, wenn der Gehalt des in fester Lösung vorliegenden Kohlenstoffs durch Decarburierung oder durch Carbidabscheidung beim Schweißen vermindert wird.

Mn: Dieses Element ist erforderlich, dem Stahl ein austenitisches Gefüge zu verleihen und das nichtmagnetische oder unmagnetische Verhalten des Stahls zu erreichen. Wenn der Mangangehait jedoch weniger als

5 Gew.-% beträgt, muß ein das austenitische Gefüge stabilisierendes Element, wie Nickel, in großen Mengen verwendet werden, um das nichtmagnetische Verhalten aufrechtzuerhalten. Daher beträgt die üntergrenze des Mangan-

gehaltes 5 Gew.-%. Wenn der Mangangehalt 30 Gew.-% übersteigt, werden die Steine der Ofenauskleidung, die während der Herstellung des Stahls mit dem geschmolzenen Stahl in Kontakt kommen, stark angegriffen, so daß die Herstellungskosten des Stahls erheblich ansteigen.

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Si: Der Stahl muß mehr als 0,1 Gew.-% Si als Desoxidationsmittel enthalten. Weiterhin stellt Silicium ein wirksames Element zur Verbesserung der Streckgrenze des Stahls dar. Wenn der Siliciumgehalt jedoch 1,5 Gew.-% übersteigt, ist es schwierig, das nichtmagnetische Verhalten des Stahls aufrechtzuerhalten. Daher liegt die Obergrenze des Siliciumgehalts bei 1,5 Gew.-%.

N: Stickstoff ist ein wirksames Element zur Stabilisierung des Austenitgefüges. Dieser Effekt ist im wesentlichen der gleiche wie der des Kohlenstoffs. Stickstoff ist sehr wertvoll als Element zur Verfestigung des Stahls. Bei einem Stickstoffgehalt von mehr als 0,005 Gew.-% tritt der das Austenitgefüge stabilisierende Effekt auf. Mit zunehmendem Stickstoffgehalt erhöhen sich die Stabilität des Austenitgefüges und die Festigkeit des Stahls. Wenn der Stickstoffgehalt jedoch 0,5 Gew.-% übersteigt, bilden sich Gasblasen in dem Stahl, so daß es nicht möglich wird, einen lunkerfreien Barren oder Gußblock zu bilden. Durch die Anwendung der angegebenen Stickstoffmengen kann man die Menge, in der die anderen das Austenitgefüge stabilisierenden Elemente eingesetzt werden, vermindern und eine nichtmagnetische Stahllegierung mit niedrigem Kohlenstoffgehalt bilden. Den Stickstoffgehalt kann man dadurch einstellen, daß man beispielsweise zum Zeitpunkt des Erschmelzens Mangannitrid oder

30 Kalkstickstoff zusetzt.

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Cu, Cr: Kupfer in einer Menge von mehr als 0,1 Gew.-% und Chrom in einer Menge von bis zu 9 Gew.-% dienen dazu, die Austenitphase des Stahls zu stabilisieren. Da Kupfer die Warmbearbeitbarkeit des Stahls vermindert, sollte der Stahl nicht mehr als 5 Gew.-% Kupfer enthalten. Die Zugabe von mehr als 1,0 Gew.-% Chrom verhindert die Abscheidung von Carbiden an den Korngrenzen des Stahls und verhindert die Bildung von Rissen während des Erwärmens des Barrens und die Versprödung des warmgewalzten Produkts.

P, V, Nb, Ti, Zr, W, Al:

Diese Elemente werden mit dem Ziel zugesetzt, die Streckgrenze des erfindungsgemäßen nichtmag

netischen legierten Stahles zu erhöhen. Wie in dem weiter unten beschriebenen Beispiel angegeben ist, besitzt der erfindungsgemäße Stahl selbst dann, wenn diese Elemente nicht vorhanden sind, eine Streckgrenze von mehr als etwa 40 kg/mm², ein

Wert, der erheblich höher liegt, als der eines üblichen austenitischen rostfreien Stahls (beispielsweise des Stahls AISI 304). Wenn jedoch ein Stahl mit höherer Streckgrenze benötigt wird, beispielsweise für unter starker Spannung stehende Stahlstäbe,

Schrauben und Bolzen bzw. Stifte, kann durch die Zugabe der oben angesprochenen Elemente die Streckgrenze weiter erhöht werden, ohne das unmagnetische Verhalten des Stahls zu beeinträchtigen.

30 Phosphor festigt die Matrix des Stahls und erhöht die Streckgrenze unter Mischkristallverfestigung. Diese Wirkung des Phosphors ist bei einem Gehalt von mehr als 0,05 Gew.-% deutlich. Wenn jedoch Phosphorgehalte von 0,5 Gew.-% überschritten werden,

wird der Stahl sehr spröde.

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V," Nb, Ti, Zr, W und Al

verfeinern die Kristallkörnchen des Stahls und fördern die Verbesserung der Streckgrenze. V, Nb, Ti, Zr und W werden in Form ihrer Carbide oder Nitride während

der Alterungsbehandlung abgeschieden und führen zu einer bemerkenswerten Verfestigungswirkung. Diese Verfestigungswirkung wird deutlich bei V und Nb bei einem Gehalt von mehr als 0,01 Gewv-% und bei Ti, Zr und W bei einem Ge

halt von oberhalb 0,05 Gew.-%. Im allgemeinen ist die Verbesserung der Festigkeit umso besser, je höher der Gehalt an diesen Elementen ist. Wenn diese Elemente jedoch in einer Menge von

15 mehr als 4 Gew.-% enthalten sind, wird das

austenitische Gefüge des Grundstahls instabil, so daß es schwierig ist, die Eigenschaften eines nichtmagnetischen Stahls zn erzielen. Die Verfeinerungswirkung des Aluminiums auf die Kristallkörnchen wird deutlich bei einem

Gehalt von mehr als 0,02 Gew.-%» Da Aluminium auch ein das Ferritgefüge stabilisierendes Element ist, führt die Zugabe einer großen Menge Aluminiums zu einer Destabilisierung der Austenitphase. Daher sollte der Aluminium

gehalt unterhalb 1 Gew.-% gehalten werden.

Beziehung zwischen G, N, Mn und Cu:

Wie oben erwähnt, stabilisieren diese Elemente die

Austenitphase des Stahls* Ihre Wirkung auf den Stahl ist jedoch verschieden. Om eine stabilisierte Austenitphase sicherzustellen und einen liichtmägneti sehen Stahl zu erhalten, müssen die Mengen, in denen diese Elemente in dem Stahl verwendet werden, genau gesteuert werden.

Wenn die Beziehung:·^(C% + N%) + 2 (Mn% + Cu%) > 25%

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erfüllt ist, wird eine stabile Austenitphase auch dann sichergestellt, wenn der Stahl warmgewalzt oder in anderer Weise nach dem Warmwalzen bearbeitet wird, wobei man einen ausgezeichneten nichtmagnetischen Stahl mit einer magnetischen Permeabilität μ von weniger als etwa 1,02 erhält. Wenn die oben angesprochene Bedingung nicht erfüllt ist, kann sich das Austenitgefüge bei der Kaltbearbeitung ändern, so daß es wahrscheinlich ist, daß sich die magnetische Permeabilität erhöht. 10

Es ist eines der wesentlichen Merkmale der vorliegenden Erfindung, daß die spanende Bearbeitbarkeit des Stahls dadurch verbessert wird, daß man neben den oben erwähnten Elementen mindestens eines der Elemente S, Pb, Se, Te und Ca zusetzt. Die Überlegungen, die zu den angegebenen Mengen, in denen diese Elemente eingesetzt werden, geführt haben, sind die folgenden:
S: Wenn der Schwefelgehalt mehr als 0,05 Gew.-% beträgt,

kann der Stahl mit hoher Geschwindigkeit in einer Dreh-20 bank oder einer Fräsmaschine bearbeitet werden. Mit zunehmendem_Schwefelgehalt läßt sich eine bemerkenswerte Verlängerung der Lebensdauer des Schneidwerkzeugs erreichen. Wenn der Schwefelgehalt jedoch 1 Gew.-% übersteigt, wird der Stahl spröde, zeigt eine Beein-25 trächtigung seines Dehnungsverhaltens und seines Verhaltens bei Querschnittsverminderung und neigt daher während der Warmbearbeitung zur Bildung von Rissen.

Pb: Durch die Zugabe von Blei kann die Bearbeitbarkeit des Stahles durch Drehen, Fräsen oder Bohren wesentlich

verbessert werden. Dabei ist die Verlängerung der Werkzeuglebensdauer während des Drehens und Fräsens des Stahls erheblich. Beispielsweise kann ein herkömmlicher Stahl mit hohem Mn-Gehalt selbst mit einem Sintercarbid-35 werkzeug nicht gebohrt werden,, während ein Blei ent- . haltender erfindungsgemäßer Stahl mit einem solchen

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Werkzeug gebohrt werden kann. Wenn nicht wenigstens 0,05 Gew.-% Blei zugesetzt wird, ist die Wirkung auf die Bearbeitbarkeit nur gering. Jedoch nimmt die Bearbeitbarkeit mit zunehmendem Bleigehalt zu. Wenn der Bleigehalt jedoch 1 Gew.-% übersteigt, zeigt der Stahl eine unerwünschte Beeinträchtigung seiner Dehnung und seines Verhaltens bei Querschnittsverminderung.

Se: Selen ergibt im wesentlichen die gleiche Wirkung wie Schwefel, wobei bei einem Selengehalt von mehr als 0,05 Gew.-% der Effekt erreicht wird. Aus Gründen der Verminderung der Duktilität ist ein Selengehalt von nicht mehr als 1,0 Gew-% erwünscht.

15 Te: Wenn die Legierung nicht weniger als 0,01 Gew.-%

Tellur enthält, kann der Stahl mit einem Sintercarbidwerkzeug gebohrt werden, wobei sich das Brechverhalten der Drehspäne verbessern läßt. Wenn der Tellurgehalt 0,5 Gew.-% übersteigt, ergibt sich eine Verschlechterung der Duktilität und der Zugfestigkeit. Daher ist die Obergrenze bei 0,5 Gew.-% angesetzt.

Ca: Durch Einbringen von nicht weniger als 0,001 Gew.-% Ca läßt sich der Schneidwiderstand des Stahles vermindern und die Lebensdauer des Schneidwerkzeugs erhöhen. Es wurde angenommen, daß die Zugabe von Calcium nicht wesentlich zu der bohrenden Bearbeitbarkeit des Stahls beiträgt; es hat sich jedoch gezeigt, daß Calcium in dem erfindungsgemäßen Stahl mit hohem Mangangehalt zu einer wesentlichen Verbesserung des Bohrverhaltens führt. Dabei nimmt dieser vorteilhafte Effekt mit zunehmendem Calciumgehalt zu. Jedoch ergibt sich bei einem Calciumgehalt von mehr als 0,05 Gew.-% keine Steigerung dieses Effekts mehr.

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Calcium bewirkt in dem Stahl ebenso wie Mangan und Schwefel die Abkapselung von nichtmetallischen Einschlüssen wie MnS. Wenn daher eine Anisotropie der Schlagfestigkeit des Schwefel enthaltenden Stahls nicht angestrebt wird, ist es von Vorteil, gleichzeitig Calcium zuzusetzen.

Das folgende Beispiel dient der weiteren Erläuterung der Erfindung.
10

Beispiel

In einem Hochfrequenzinduktionsofen erschmilzt man 19 Stähle der in der nachstehenden Tabelle I angegebenen Zusammensetzung, verformt sie durch Warmwalzen zu Stahlstäben mit einem Durchmesser von etwa 150 mm und läßt diese dann an der Luft abkühlen.

In der nachstehenden Tabelle I stehen die Probe 1 für den austenitischen rostfreien Stahl AISI 304, die Proben 2 bis 5 für Vergleichsstähle und die Proben bis 18 für erFindungsgemäße Stähle. Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Stähle wird Stickstoff beim Erschmelzen der Legierungen durch Zugabe von Mangannitrid zugegeben.

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α» ο to

'S»· Ö ay ο ω

Tabelle	G	I:	Zusammensetzung der Stahlproben (in	Ni	Cr	Cu	0.011	P	Prozent	)	Al	S	Pb, Se Te, Ca	ψ (C₊N) +2(Mn+Cu}
Bei spiel Nc	0.11	si	Mn	9.27	19.79	0.14	0.003	0.009	V, Kb Ti,. W	0.001	O.025	to	4.48
1	0.39	0.63	1Λ3	-	0.27	0.09	0.0036	0,018	*m	0.012	O.OO7	-	2,4.73
2	0.89	0.38	10.12		0.11	·».	0.0035	0.011	-	O.OI7	0.02.1		37.69
3	0.31	0.32	13.88		0.09		0.O046	0.009		0.Oi?	Ο.Ο28		40.46
4	0.32	0.29	18.49	W*	0.10	*■·**	0.110	0.121	Kb 0.08	0.009	O.O27	**■	41.11
5.	0.8s	0.30	18.75	-	0.07		0.121	0.009	Y Ö.O4, Kb 0.06	0.003	Ο.47Ο	-	38.89
6	0.9ö	0.31	13. ß9	...	O.O6		0.120	0.009	m	0.196	Ο.Ο27	Pb Ο.52	38.86
7	O.90	0.32	13.76	■■ - ·	0,06	-	0.100	0.011		0.198	Ο.Ο27	Se Ο.43	38.85
8	O.89	0.82	13.76	■-.	0.07		0,005	•0.010	¹ «·	Ο.189	0.020	To 0.I9	38„78
9	Ο.96	0.31	13-89	-	0.09	-	0,164	0.008		0.102	0.39	Pb 0.41	39 014
10	Or 3*	0.48	14.21	Ml	6.93	·*	0.118	O₉ 021	wm	O₀ 101	0.017	Ca 0.011	40 _β 92
11	Ο.32	0.45	I7.66		0.08	M	0.119	0.110	«s	0.162	Ο.45		41,79
12	0.30	0.27	iß· M		0.06	M	0.153	0.009	IKd	0.200	O.0I9	Pb 0.53	41,62
13	0,23	0.29	lß.'iß		8.04	0.S7	0,187	0.012	Kb 0»08	0.201	Ο.89	Ca 0.006	41.92
14	0.3Ϊ	0,52	18.56	WB	0,05	M	0.174	O.OI8	üb 0.11	0.220	0.021	Te 0.22	42.58
15	Ο.32	0.30	ie.ro	-	0.05		0.009	O.OI3	V 0.12, Kb 0.09	0.199	0.021	Pb 0,40	41,27
16	0.29	Ο.34	17.89		0.05	O.3I	0.126	0.016	V 0.14, Kb 0.11	0.105	Ο.Ο26	Se 0.39 j	32.78
17	0.2$	Ο.36	14.42	-	0.05	-	O.OI9	Ti 0.32	0.146	0.3ß	I	41.62
18	0.35	18.50		W 0.21

(JI

co

cn

LO Cn CO

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Die Ergebnisse der Festigkeitsprüfung, der Messung der magnetischen Permeabilität (mit Hilfe einer Magnetwaage) und der Untersuchung der spanenden Bearbeitung sind in der nachstehenden Tabelle II zusammengestellt (bezüglich der angewandten Untersuchungsmethoden sei auf die Fußnoten der Tabelle II verwiesen).

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Tabelle I: Mechanische Eigenschaften der Proben, Ergebnisse des Bohrtests und
Ergebnisse der Untersuchung der Lebensdauer des Drehwerkzeugs.

	Zugfestigkeit	Streckgrenze	Dehnung	Magnetische	Bohrverhalten	Lebensdauer des
	(kg/imi²)	(kg/mm²)	(%)	Permeabilität	(Anzahl der Löcher)	Drehwerkzeugs
				(H = 2000 Oe)	(siehe Anmerkung 1)	(Minuten) (siehe ;
						Anmerkung 2)
1	86.3	26.4	57.6	1.0018	7 2/3	1.5
2	110.5	79.8	18.6	2.76	0	2.5
3	98.0	35.7	57.3	1.009	0	5.0
4	111.0	40.5	51.6	1.0022	0	1.5
5	128.7	64.3	52.3	1.0024	0	1.5
6	99.0	36.5	47.3	1.0023	8 1/2	8.0
7	95.7	36.2	44.0	1.0027	17 2/3	10.5
CX)	93.9	36.2	48.7	1.0025	9 1/3	8.0
9	92.8	36.2	43.7	1.0026	15	10.0
10	90.3	36.7	42.3	1.0019	20 1/2	12.5
11	110.6	38.6	52.7	1.0030	18 2/3	17.0
12	100.3	45.7	44.0	1.0031	8 2/3	8.0 '
13	108.2	44.5	44.7	1.0028	14 1/2	10.0
14	109.4	39.0	38.7	1.0022	22 1/2	19.0 ^;
. 15	111.0	60.6	46.0	1.0055	7 2/3	8.0 j
16	120.5	62.8	40.0	1.0068	11	9.0
17	103.6	57.4	41.3	1.0056	9	7.0
18	93.0	49.8	40.0	1.0029	10 1/2	9.0

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Anmerkung 1:

Werkzeug: Sintercarbid-Bohrer mit einem Durchmesser von 10 mm (aus dem Stahl JIS K20)

Zuführungsgeschwindigkeit: 0,04 mm pro Umdrehung Drehzahl: 500 min
Lochtiefe: 20 mm

Anmerkung 2:

Werkzeug: Sintercarbid-Schneidwerkzeug (aus dem Stahl JIS P20)

Schneidtiefe: 20 mm

Vorschubgeschwindigkeit: 0,1 mm

Schneidgeschwindigkeit: 50 m/min

Bewertung der Lebensdauer: Flankenabnutzung von 0,2 mm.

Wie aus der obigen Tabelle II zu ersehen ist, können die Vergleichsstähle nicht gebohrt werden, während die erfindungsgemäßen Stähle ein ausreichend gutes Bohrverhalten zeigen. Weiterhin ist die mit den erfindungsgemäßen Stählen erzielte Steigerung der Lebensdauer des Drehwerkzeugs bemerkenswert. Andererseits sind die erfindungsgemäßen Stähle sowohl hinsichtlich ihrer mechanischen Festigkeit als auch hinsichtlich ihrer magnetischen Permeabilität mit den Vergleichsstählen vergleichbar.

Somit besitzen die erfindungsgemäßen nichtmagnetischen legierten Stähle eine sehr gute spanende Bearbeitbarkeit, eine hohe Streckfestigkeit und eine niedrige magnetische Permeabilität und können darüber hinaus mit geringen Kosten ^ hergestellt werden.

Der erfindungsgemäß nichtmagnetische legierte Stahl ist am besten geeignet für verschiedenartige Bauteile, für Armierungsstäbe für Stahlbeton, für Schrauben und Muttern, kann jedoch auch für andere Anwendungszwecke eingesetzt werden, beispielsweise für elektrische Bauteile, die nichtmagnetisch oder unmagnetisch sein sollen.

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Claims

SDMIKIN-187 HtM/th SUMITOMO METAL INDUSTRIES LIMITED, 15, 5-chome, Kitahama, Higashi-ku, Osaka City, Japan Nichtmagnetische Stahllegierung mit verbesserter spanender Bearbeitbarkeit. PATENTANSPRÜCHE

1. Nichtmagnetischer legierter Stahl mit verbesserter spanender Bearbeitbarkeit, dadurch gekennzeichnet, daß er nicht mehr als 1,5 Gew.-% C, 0,1 bis 1,5 Gew.-% Si, bis 30 Gew.-% Mn, O,005 bis 0,5 Gew.-% N, mindestens einen Vertreter aus der Gruppe, die

O,O5 bis 1,O Gew.-% S,

O,05 bis 1,O Gew.-% Pb,

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0,05 bis 1,0 Gew.-% Se,
0,01 bis 0,5 Gew.-% Te und
0,001 bis 0,05 Gew.-% Ca umfaßt, und als Rest Fe und herstellungsbedingte Verunreinigungen enthält und die folgende Bedingung erfüllt:

+ 2(Mn%) > 25%.

2. Legierter Stahl nach Anspruch 1, dadurch ge— kennz eichnet, daß er zusätzlich mindestens einen Vertreter aus der Gruppe enthält, die

0,1 bis 5 Gew.-% Cu und

1 bis 9 Gew.-% Cr

umfaßt, und die folgende Bedingung erfüllt:

i|°-(C% + N%) + 2(Mn% + Cu%) £25%.

3. Legierter Stahl nach Anspruch 1, dadurch ge— _ kennzeichnet, daß er zusätzlich mindestens

einen Vertreter aus der Gruppe enthält, die O,O5 bis 0,5 Gew.-% P,
O,O1 bis 4 Gew.-% V,
O,01 bis 4 Gew.-% Nb,

O,O5 bis 4 Gew.-% Ti,

0,05 bis 4 Gew.-% Zr,
O,O5 bis 4 Gew.-% W und
0,02 bis 1 Gew.-% Al
umfaßt, und die folgende Bedingung erfüllt:

-^lp(C% + N%) + 2(Mn%) > 25%.

4. Legierter Stahl nach Anspruch 1, dadurch g e kennz eichnet, daß er zusätzlich mindestens einen Vertreter aus der Gruppe, die

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0,1 bis 5 Gew.-% Cu und

1 bis 9 Gew.-% Cr umfaßt, und ;

mindestens einen Vertreter aus der Gruppe, die 0,05 bis 0,5 Gew.-% P,

0,01 bis 4 Gew.-% V,

0,01 bis 4 Gew.-% Nb,

0,05 bis 4 Gew.-% Ti, 0,05 bis 4 Gew.-% Zr, 0,05 bis 4 Gew.-% W und

0,02 bis 1 Gew.-% Al umfaßt, enthält, und die folgende Bedingung erfüllt:

+ 2(Mn% + Cu%) > 25%. y —

5. Verwendung des nichtmagnetischen legierten Stahls gemäß den Ansprüchen T bis 4 zur Armierung von Beton und für Schrauben und Bolzen für Bauzwecke und für Bauten.

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ORIGINAL INSPECTED