Claims (6)
Patentansprüche: 1. Verwendung eines hochfesten, alterungsbeständigen
und zähen Stahles, bestehend aus 0,100,30% Kohlenstoff 420-060% Silizium 450 - 2.00%
Mangan max.0,050% Phosphor max.0,050% Schwefel 0,0050,050% Aluminium 1,504,00% Chrom
0,0010,01% Bor Rest Eisen und erschmelzungsbedingte Verunreinigungen als Werkstoff
für die Herstellung von abrostungsbeständigen Grubenausbauprofilen, insbesondere
Rinnenprofilen für den nachgiebigen Streckenausbau, mit der Maßgabe, daß die Profile
aus der Walzhitze so abgekühlt werden, daß sich Zwischenstufengefüge bildet, und
in diesem Zustand eine Mindest-Streckgrenze von 700 im2, eine Mindest-Zugfestigkeit
von 1100 N/mm2, eine Mindest-Brucheinschnürung von 50% und eine Mindestbruchdehnung
von 16% aufweisen. Claims: 1. Use of a high-strength, non-aging
and tough steel, consisting of 0.100.30% carbon 420-060% silicon 450 - 2.00%
Manganese 0.050% or less phosphorus 0.050% or less sulfur 0.0050.050% aluminum 1.504.00% chromium
0.0010.01% boron, remainder iron and impurities from the melting process as material
for the production of corrosion-resistant pit support profiles, in particular
Channel profiles for the flexible route extension, with the proviso that the profiles
are cooled from the rolling heat so that an intermediate structure is formed, and
in this condition a minimum yield strength of 700 im2, a minimum tensile strength
of 1100 N / mm2, a minimum necking at break of 50% and a minimum elongation at break
of 16%.
2. Verwendung eines Stahls nach Anspruch 1, der aus der Walzhitze
an bewegter Luft abgekühlt wird, für den Zweck nach Anspruch 1. 2. Use of a steel according to claim 1, from the rolling heat
is cooled in moving air for the purpose of claim 1.
3. Verwendung eines Stahls nach Anspruch 1 mit der Maßgabe, daß die
Summe der Gehalte an Mangan und Chrom im Bereich von 3 bis 4,5% liegt, für den Zweck
nach Anspruch 1. 3. Use of a steel according to claim 1 with the proviso that the
Sum of the contents of manganese and chromium ranges from 3 to 4.5% for the purpose
according to claim 1.
4. Verwendung eines Stahls nach den Ansprüchen 1 oder 3 mit der Maßgabe,
daß er zusätzlich einen Gehalt an Titan von 0,10 bis 0,30% aufweist, für den Zweck
nach Anspruch 1. 4. Use of a steel according to claims 1 or 3 with the proviso,
that it additionally has a titanium content of 0.10 to 0.30% for the purpose
according to claim 1.
5. Verwendung eines Stahls nach Anspruch 4 mit der Maßgabe, daß das
Titan ganz oder teilweise durch Zirkon ersetzt ist, für den Zweck nach 5. Use of a steel according to claim 4 with the proviso that the
Titanium is replaced in whole or in part by zirconium, for the purpose according to
Anspruch 1. Claim 1.
6. Verwendung eines Stahls nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit der
Maßgabe, daß die Stähle nach Abkühlung auf Zwischenstufengefüge 1/2 h bei Temperaturen
von 550 bis 650"C angelassen werden, für den Zweck nach Anspruch 1. 6. Use of a steel according to one of claims 1 to 5 with the
Provided that the steels have cooled to an intermediate structure for 1/2 hour at temperatures
from 550 to 650 "C are tempered for the purpose of claim 1.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verwendung eines hochfesten,
alterungsbeständigen und zähen Stahls als Werkstoff für die Herstellung von abrostungsbeständigen
Grubenausbauprofilen, insbesondere Rinnenprofilen für den nachgiebigen Streckenausbau. The present invention relates to the use of a high strength,
aging-resistant and tough steel as a material for the production of corrosion-resistant
Pit lining profiles, in particular channel profiles for flexible route lining.
Zur Zeit wird im Kohlebergbau für Grubenausbauprofile vor allem der
Stahl 31 Mn 4 nach DIN 21 544 eingesetzt. Dieser Stahl weist im nach dem Warmwalzen
normalgeglühten Zustand Streckgrenzenwerte von mindestens 350 N/mm2, Zugfestigkeitswerte
von mindestens 550 N/mm2 und Bruchdehnungswerte von mindestens 20% auf. Durch eine
Vergütungsbehandlung können die Streckgrenzenwerte auf mindestens 520 N/mm2 und
die Zugfestigkeitswerte auf mindestens 650 N/mm2 gesteigert werden. At present, the
Steel 31 Mn 4 according to DIN 21 544 used. This steel exhibits after hot rolling
normalized condition, yield strength values of at least 350 N / mm2, tensile strength values
of at least 550 N / mm2 and elongation at break of at least 20%. By a
Tempering treatment can reduce the yield strength values to at least 520 N / mm2 and
the tensile strength values can be increased to at least 650 N / mm2.
Ähnlich hohe Festigkeitswerte verbunden mit guten Zähigkeitseigenschaften
wie des Stahls 31 Mn 4 im vergüteten Zustand erreicht ein ebenfalls für den Grubenausbau
vorgesehener Stahl nach der DE-AS 27 13 782 im normalgeglühten Zustand nach dem
Walzen aufgrund eines Nickelgehaltes bis zu 0,7% in Verbindung mit einem Stickstoffgehalt
von 0,015 bis 0,020%. Similar high strength values combined with good toughness properties
like the steel 31 Mn 4 in the quenched and tempered condition, one can also be used for pit lining
intended steel according to DE-AS 27 13 782 in the normalized state after
Rolling due to a nickel content of up to 0.7% in connection with a nitrogen content
from 0.015 to 0.020%.
Die genannten Stähle verhalten sich jedoch in ihrem Abrostungsverhalten
ähnlich wie übliche unlegierte oder niedriglegierte schweißbare Baustähle. Sie korrodieren
im Untertagebetrieb sehr stark. Die Korrosion ist besonders ausgeprägt, wenn in
Verbindung mit erhöhter Luftfeuchtigkeit und erhöhten Temperaturen zur Abbindung
des Kohlenstaubs Salzlösungen versprüht werden. So können beispielsweise Rinnenprofile,
die als nachgiebiger Grubenausbau zur Abstützung der Grubengewölbe verwendet werden,
bereits nach wenigen Jahren ihre Tragfähigkeit verlieren. The steels mentioned, however, behave in terms of their corrosion behavior
similar to common unalloyed or low-alloy weldable structural steels. They corrode
very strong in underground operations. The corrosion is particularly pronounced when in
Connection with increased humidity and increased temperatures for setting
the coal dust salt solutions are sprayed. For example, channel profiles,
which are used as a flexible pit lining to support the pit vaults,
lose their load-bearing capacity after just a few years.
Aus diesem Grunde besteht seitens des Steinkohlenbergbaus Interesse
an Stählen mit einem erhöhten Abrostungswiderstand, wobei diese Stähle im Vergleich
zu den bisher benutzten Grubenausbaustählen gleichzeitig weiter erhöhte Streckgrenzen-
und Zugfestigkeitswerte verbunden mit guten Zähigkeitseigenschaften aufweisen sollen. For this reason there is interest on the part of the coal mining industry
of steels with an increased corrosion resistance, these steels in comparison
at the same time higher yield strengths than the previously used pit lining steels
and should have tensile strength values combined with good toughness properties.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Stahl aufzufinden,
der in bezug auf das Abrostungsverhalten einerseits und die technologischen Werte
andererseits die im Bergbau bestehenden Anforderungen erfüllt, d. h., sicherstellt,
daß die erhöhte Tragfähigkeit des Grubenausbaues auch unter verschärften korrosiven
Bedingungen langfristig erhalten bleibt Die Erfindung löst die vorstehende Aufgabe
durch die Verwendung des im Anspruch 1 angegebenen Stahles als Werkstoff für die
Herstellung von Grubenausbauprofilen. The object of the present invention is therefore to find a steel
the one with regard to the corrosion behavior on the one hand and the technological values
on the other hand, meets the existing requirements in mining, d. i.e., ensures
that the increased load-bearing capacity of the pit lining even under intensified corrosive conditions
Conditions is maintained in the long term The invention achieves the above object
through the use of the steel specified in claim 1 as a material for the
Production of pit support profiles.
Stähle mit der im Anspruch 1 angegebenen Zusammensetzung sind an
sich bekannt als sogenannte »high strength structural steels« (Metals Handbook,
American Society für Metal, 1961, 8. Ausgabe, Band 1, Seiten 257 bis 280). Aus dieser
Literaturstelle ist außerdem bekannt, daß derartige Stähle gegenüber unlegierten
schweißbaren Baustählen einen erhöhten Korrosionswiderstand in feuchter Atmosphäre
bzw. Steels with the composition specified in claim 1 are on
known as so-called "high strength structural steels" (Metals Handbook,
American Society for Metal, 1961, 8th Edition, Volume 1, pages 257-280). From this
Literature is also known that such steels compared to unalloyed
weldable structural steels have increased corrosion resistance in a humid atmosphere
respectively.
beim Besprühen mit salzhaltigen Lösungen aufweisen.when spraying with saline solutions.
Bei höheren Chromgehalten bis zu 3% sind sie selbst bekannten, wetterfesten
kupferlegierten Stählen in bezug auf das Abrostungsverhalten überlegen.With a higher chromium content of up to 3%, they are known, weatherproof
Superior to copper alloy steels in terms of corrosion behavior.
Ausgehend von diesen bekannten hochfesten Stählen mit erhöhtem Abrostungswiderstand
war es Jedoch überraschend, daß durch die Einstellung des erfindungsgemäß vorgesehenen
Zwischenstufengefüges (Bainit-Gefüge) das Abrostungsverhalten der bekannten, im
ferritisch-perlitischen Gefüge vorliegenden Stähle gerade unter den im Bergbau vorherrschenden
Bedingungen wesentlich verbessert werden konnte. Based on these well-known high-strength steels with increased corrosion resistance
However, it was surprising that by setting the inventively provided
Intermediate structure (bainite structure) the corrosion behavior of the known im
ferritic-pearlitic structure, especially among those prevalent in mining
Conditions could be improved significantly.
So wiesen Proben mit der Zusammensetzung 0,25% C, 0,43% Si, 0,80%
Mn, 0,019% P, 0,024% S, 0,025% Al, 3,00% Cr und 0,0035% B mit einem ferritisch-perlitischen
Gefüge nach über 8jähriger Bewitterung an aggressiver Industrieatmosphäre (vergleichbar
den Bedingungen im Untertagebetrieb) einen Abrostungsverlust von 128 g/m2 - Jahr
auf. Samples with the composition 0.25% C, 0.43% Si, 0.80%
Mn, 0.019% P, 0.024% S, 0.025% Al, 3.00% Cr and 0.0035% B with a ferritic-pearlitic
Structure after more than 8 years of weathering in an aggressive industrial atmosphere (comparable
the conditions in underground operation) a corrosion loss of 128 g / m2 - year
on.