DE3612655A1 - Weichmagnetischer rostfreier stahl - Google Patents
Weichmagnetischer rostfreier stahlInfo
- Publication number
- DE3612655A1 DE3612655A1 DE19863612655 DE3612655A DE3612655A1 DE 3612655 A1 DE3612655 A1 DE 3612655A1 DE 19863612655 DE19863612655 DE 19863612655 DE 3612655 A DE3612655 A DE 3612655A DE 3612655 A1 DE3612655 A1 DE 3612655A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- content
- steel
- welding
- magnetic
- steels
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/34—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of silicon
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen weichmagnetischen rostfreien Stahl mit hervorragenden magnetischen Eigenschaften,
elektrischen Eigenschaften, guter Schweißbarkeit, Warmbehandlungsfähigkeit,
Korrosionsbeständigkeit, mechanischen Eigenschaften und Verformbarkeit. Der Stahl soll sich insbesondere
als Material für stationäre und bewegte Kerne eines solenoid-betätigten Ventils oder dergleichen eignen.
Bislang wurden stationäre und bewegte Kerne von solenoidbetätigten
Ventilen und dergleichen hergestellt aus weichmagnetischen rostfreien Stählen, die hervorragende magnetische
Eigenschften wie beispielsweise maximale Permeabilität und Magnetflußdichte, sowie elektrischen Widerstand,
Korrosionsbeständigkeit, mechanische Eigenschaften und dergleichen aufwiesen.
Im Hinblick auf die Nachfrage nach weichmagnetischen rostfreien Stählen mit noch besseren magnetischen und elektrischen
Eigenschaften wurden in jüngster Zeit 0,06C-2,2Si-13
Cr-Stähle entwickelt (wobei der Si-Anteil bis zu 2,2% erhöht
wurde). Ein Teil dieser Stähle wurde in der Praxis eingesetzt. Ein solcher weichmagnetischer rostfreier Stahl
besitzt gute magnetische Eigenschaften, das heißt: eine maximale Permeabilität von nicht weniger als 2.000 und
eine Magnetflußdichte von nicht weniger als 11.000 G. Außerdem besitzt ein solcher Stahl hervorragende elektrisehe
Eigenschaften, zum Beispiel einen elektrischen Widerstand
von 90 uß.-cm. Darüber hinaus besitzt der Stahl eine
relativ gute Korrosionsbeständigkeit und gute mechanische Eigenschaften, und er läßt sich gut bearbeiten, wobei die
einzelnen Qualitätsmerkmale gut ausgewogen sind.
Allerdings werden in jüngster Zeit solenoid-betätigte Ven-
tile benötigt, die noch kleiner als die bislang verwendeten Ventile sind, aber dennoch verbesserte Ausgangs- und
Ansprech-Eigenschaften besitzen. Bezüglich dieser Anforderungen
wurden die oben erwähnten weichmagnetischen rostfreien Stähle hinsichtlich der magnetischen Eigenschaften
und des elektrischen Widerstandes unzureichend, so daß der Bedarf besteht an einem weichmagnetischen rostfreien
Stahl, der noch bessere magnetische Eigenschaften und einen noch besseren elektrischen Widerstand besitzt.
Außerdem wird von einem solchen magnetischen rostfreien Stahl erwartet, daß er eine hohe Wechselfestigkeit nach
Schweißen besitzt, da sich die Anzahl der Anwendungsgebiete mit Schweißen erhöht hat.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen weichmagnetischen
rostfreien Stahl zu schaffen, der hinsichtlich der magnetischen Eigenschaften spürbar verbessert ist und
außerdem eine verbesserte Wechselfestigkeit nach Schweißen, eine verbesserte Warmbehandlungsfähigkeit, eine erhöhte
Korrosionsbeständigkeit, einen verbesserten elektrischen Widerstand, verbesserte mechanische Eigenschaften
und eine gute Verarbeitbarkeit aufweist.
Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung gelöst.
Durch die vorliegende' Erfindung wird ein weichmagnetischer
rostfreier Stahl geschaffen, der hervorragende magnetische Eigenschaften besitzt, nämlich eine maximale Permeabilität
von mindestens 4.400 und eine Magnetflußdichte von mindestens 12.000 G.
Durch die Erfindung wird außerdem ein weichmagnetischer rostfreier Stahl zur Verfugung gestellt, der eine hervorragende
Wechselfestigkeit nach Schweißen von mindestens 120 kgf/cm2 aufweist, und der seine magnetischen Eigen-
3/4
schäften selbst dann noch hat, nachdem er bei einer hohen
Temperatur von 92O0C einer Warmbehandlung ausgesetzt war.
Dies gestattet die Behandlung des Stahls in einem Durchlaufofen im Gegensatz zu einem bislang verwendeten Chargen-Ofen.
Diese Besonderheit führt zu einer spürbar verbesserten Produktivität. Der erfindungsgemäße Stahl besitzt
hervorragende Eigenschaften hinsichtlich des elektrischen Widerstands, der Korrosionsbeständigkeit, der
mechanischen Eigenschaften und der Verformbarkeit.
Der erfindungsgemäße weichmagnetische rostfreie Stahl ist
besonders gut geeignet, wenn es darum geht, die Größe von solenoid-betätigten Ventilen zu reduzieren und deren Ausgangs-
und Ansprech-Verhalten zu verbessern.
15
Insbesondere wird bei dem im Anspruch 2 angegebenen Stahl die Verformbarkeit spürbar verbessert. Bei dem Stahl nach
Anspruch 3 wird insbesondere die Korrosionsbeständigkeit spürbar verbessert.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Diagramm, welches die Beziehungen
zwischen dem C + N-Anteil und der
maximalen Permeabilität bzw. der Magnetflußdichte
veranschaulicht,
Fig. 2 ein Diagramm, welches die Beziehungen
zwischen dem Cr-Anteil und der maxi
malen Permeabilität bzw. der Magnetflußdichte veranschaulicht,
Fig. 3 ein Diagramm, welches die Beziehungen
zwischen der Warmbehandlungs-Tempe
ratur und der maximalen Permeabili-
Λ /C / C
tat bzw. der Magnetflußdichte veran
schaulicht,
Fig. 4 ein Diagramm, welches die Beziehungen
zwischen dem Si-Gehalt und der maxi
malen Permeabilität bzw. der Magnetflußdichte zeigt, und
Fig. 5 ein Diagramm, welches die Beziehung
zwischen dem C + N-Anteil und der
Korrosionsbeständigkeit, angegeben als Ausmaß der Verrostung, darstellt.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die Auswirkungen verschiedener Legierungselemente auf die magnetischen
Eigenschaften, die Wechselfestigkeit nach Schweißen, die Warmbehandlungsfähigkeit und die Korrosionsbeständigkeit
von 12Cr-Stählen untersucht. Es wurden folgende Ergebnisse herausgefunden: (1) Die magnetischen Eigenschaften
lassen sich spürbar dadurch verbessern, daß man den Cr-Anteil im Bereich von 10 bis 13% einstellt, Ti und Si
hinzugibt und den C + N-Anteil absenkt; (2) die Wechselfestigkeit (Dauerschwingfestigkeit) nach Schweißen läßt sich
dadurch verbessern, daß man den Al-Anteil ebenso wie den C + N-Anteil absenkt und Ti hinzugibt; (3) die Warmbehandlungsfähigkeit
läßt sich durch Zugabe von Ti und durch Verringerung des C + N-Anteils verbessern; (4) die Korrosionsbeständigkeit
läßt sich verbessern durch Beigabe von 10 bis 13% Cr, durch Hinzufügen von Ti und durch Absenken
30 des C + N-Anteils.
Wie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist, lassen sich in 10-Cr-Stählen die magnetischen Eigenschaften wie beispielsweise
die maximale Permeabilität und die Magnetflußdichte, verbessern durch eine Reduzierung des C + N-Anteils
und durch Zugabe von Ti und Si. Durch Einstellen des
6/7
C + N-Anteils auf nicht mehr als 0,05% und durch Zugabe
von 0,1% Ti und nicht weniger als 2% Si, ist es möglich, eine maximale Permeabilität von nicht weniger als 4.400
und wenigstens doppelt so gute magnetische Eigenschaften zu erzielen wie bei einem herkömmlichen Stahl (0,06C-2,2
Si-13Cr). Die Wechselfestigkeit nach Schweißen von 120 kgf/cm2 (doppelt so hoch wie die bei dem erwähnten herkömmlichen
Stahl) läßt sich erreichen durch Absenken des Al-Anteils auf 0,010% oder weniger, um das Eindringen der
Schweißzone in das Material zu erhöhen, außerdem durch Zugabe von etwa 0,1% Ti und durch Reduzierung des C + N-Anteils
auf 0,05% oder weniger, um die Festigkeit der Schweißzone zu verbessern. Außerdem wird durch die Zugabe
von etwa 0,1% Ti sichergestellt, daß die magnetischen Eigenschaften
selbst nach der Warmbehandlung bei einer hohen Temperatur von 9200C nach dem Schweißen nicht beeinträchtigt
sind, wie aus Fig. 4 hervorgeht, und daß die Vergröberung der Kristallkörner bei hohen Temperaturen
unterdrückt wird, so daß Dehnbarkeit und Zähigkeit verbessert sind. Deshalb läßt sich die herkömmliche Warmbehandlung
bei 8500C über 4 Stunden in einem Chargen-Ofen ersetzen durch die Warmbehandlung bei einer höheren Temperatur
während einer Zeit von etwa 30 Minuten in einem Durchlaufofen. Die Verwendbarkeit des Durchlaufofens verbessert
deutlich die Produktivität und trägt bei zu einer Reduzierung der Warmbehandlungs-Kosten.
Wie Fig. 5 zeigt, läßt sich außerdem die Korrosionsbeständigkeit verbessern durch die Reduzierung des C + N-Anteils
und die Zugabe von etwa 0,1% Ti.
Auf der Grundlage der oben geschilderten Ergebnisse schlägt die Erfindung vor, den C + N-Anteil eines 12Cr-Stahls
auf nicht mehr als 0,05% einzustellen, den Si-Anteil in den Bereich von 2,0 bis 3,0% zu erhöhen, 0,05 bis
0,2% Ti und 0,015 bis 0,050% S einzubauen, den Al-Anteil
auf 0,010% oder niedriger zu begrenzen, um dadurch die
magnetischen Eigenschaften spürbar zu verbessern und außerdem die Wechselfestigkeit nach Schweißen, die Warmbehandlungsfähigkeit,
die Korrosionsbeständigkeit, den elektrischen Widerstand, die mechanischen Eigenschaften
und die Verformbarkeit zu verbessern.
Die Gründe für die Beschränkungen bzw. Grenzwerte der Stahlzusammensetzungen gemäß der Erfindung sind unten angegeben.
C ist ein Element, welches sich nachteilig auswirkt auf
die mechanischen Eigenschaften, die Wechselfestigkeit nach Schweißen, die Warmbehandlungsfähigkeit und die
Korrosionsbeständigkeit. Deshalb ist erfindungsgemäß der C-Anteil so niedrig wie möglich, die Obergrenze beträgt
0,03%. Für eine weitere Verbesserung der magnetischen Eigenschaften, der Schweißbarkeit und der Warmbehandlungsfähigkeit ist es wünschenswert, den C-Anteil auf 0,015%
20 oder darunter zu begrenzen.
Si ist ein Element, welches die magnetischen Eigenschaften wie beispielsweise die maximale Permeabilität und die
Magnetflußdichte verbessert und den elektrischen Widerstand erhöht. Deshalb ist Si ein wichtiger Bestandteil
von weichmagnetischem Stahl und sollte in einer Menge von nicht weniger als 2% enthalten sein. Allerdings verspricht
ein Si-Anteil von über 3,0% keine deutliche Verbesserung der magnetischen Eigenschaften, beeinträchtigt aber die
Dehnbarkeit und die Zähigkeit. Folglich beträgt die Obergrenze für den Si-Anteil 3,0%.
Mn ist, ähnlich wie Si, ein für die Deoxydation bei der Stahlherstellung notwendiges Element, und der Mn-Gehalt
wird auf einen Bereich eingestellt, bei dem keine Beeinträchtigung der magnetischen Eigenschaften erfolgt. Die
8/9/10
3612555
1 Obergrenze beträgt 0,40%.
Cr ist ein Primärelement, welches die Korrosionsbeständig keits-Kennlinie von rostfreiem Stahl bestimmt. Dieses EIe
ment sollte in dem Stahl in einer Menge von mindestens
10% enthalten sein. Allerdings beeinträchtigt eine Zunahme des Cr-Anteils die magnetischen Eigenschaften wie beispielsweise
die Magnetflußdichte. Daher wird die Obergren ze des Cr-Anteils auf 13% festgelegt.
10
Ti verbessert spürbar die magnetischen Eigenschaften wie
die maximale Permeabilität und die Magnetflußdichte.
Außerdem verbessert es die Wechselfestigkeit nach Schweißen, sowie die Warmbehandlungsfähigkeit. Außerdem verbessert
Ti die Korrosionsbeständigkeit, und es ist ein höchst wichtiges Element im Rahmen der vorliegenden Erfindung.
Um diese Vorteile zu erzielen, sollte in dem Stahl mindestens ein Anteil von 0,05% Ti enthalten sein.
Deshalb wird die Untergrenze für den Ti-Anteil auf 0,05% festgelegt. Allerdings führt eine Zugabe von mehr als
0,20% Ti nur zu einer "Sättigung" der genannten Vorteile, so daß die Obergrenze für den Ti-Anteil auf 0,20% festgelegt
wird.
N ist ein Element, welches die magnetischen Eigenschaften,
die Wechselfestigkeit nach Schweißen und die Warmbehandlungsfähigkeit
abträglich beeinflußt. Deshalb sollte der N-Anteil so niedrig wie möglich sein. Die Obergrenze
für den N-Anteil beträgt 0,03%.
Sowohl C als auch N sind Elemente, die die magnetischen Eigenschaften, die Wechselfestigkeit nach Schweißen und
die Warmbehandlungsfähigkeit abträglich beeinflussen. Im
Rahmen der Erfindung sollte deshalb der C + N-Anteil so niedrig wie möglich sein. Die Obergrenze beträgt 0,05%.
10/11
S ist ein Element, welches die Korrosionsbeständigkeit abträglich beeinflußt, die (spanabhebende) Verformbarkeit
dagegen verbessert. Um eine hervorragende Verformbarkeit zu erhalten, sollte deshalb der Anteil von S in dem Stahl
nicht weniger als 0,015% betragen. Deshalb beträgt die Untergrenze für den S-Anteil 0,015%. Allerdings führt ein
S-Anteil von mehr als 0,050% zu einer Verschlechterung der Korrosionsbeständigkeit, so daß die Obergrenze für
den S-Anteil 0,050% beträgt.
10
10
Al ist ein Element, das die Wechselfestigkeit nach Schweißen
abträglich beeinflußt. Gleichzeitig aber gestattet Al
eine Zunahme des Eindringens der Schweißzone und eine Verbesserung der Wechselfestigkeit durch eine Reduzierung
seines Anteils. Erfindungsgemäß ist der Al-Anteil so niedrig
wie möglich, die Obergrenze beträgt 0,010%.
Se, Te, Ca und Pb sind Elemente, die die Verformbarkeit
verbessern. Um eine hervorragende Verformbarkeit zu erzielen, sollten in dem Stahl nicht weniger als 0,010% Se
oder Te, nicht weniger als 0,001% Ca und nicht weniger als 0,015% Pb enthalten sein. Die Untergrenzen betragen
für Se nd Te 0,010%, 0,001% für Ca und 0,015% für Pb. Allerdings werden die magnetischen Eigenschaften beeinträchtigt
durch eine Zugabe von mehr als 0,050% Se, von mehr als 0,050% Te, von mehr als 0,045% Pb und mehr als 0,010%
Ca. Deshalb betragen die Obergrenzen für Se 0,050%, für
Te 0,050%, für Ca 0,010% und für Pb 0,045%.
Mo, Ni, Cu und S sind Elemente, durch die die Korrosionsbeständigkeit
gemäß der Erfindung verbessert wird.
Allerdings beeinträchtigt eine Zugabe von mehr als 3% Mo oder mehr als 0,5% Ni oder Cu die magnetischen Eigenschäften,
so daß die Obergrenzen für Mo 3% und für Ni und für Cu jeweils 0,5% sind.
11/12
ii 36Ί2655
Obschon S die Verformbarkeit verbessert, verringert es
die Korrosionsbeständigkeit. Um eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit des Stahls zu erreichen, sollte der
S-Anteil auf 0,005% oder niedriger gesenkt werden. Die
5 Obergrenze des S-Anteils beträgt daher 0,005%.
Die charakteristischen Merkmale des erfindungsgemäßen
Stahls werden deutlich anhand eines Vergleichs mit herkömmlichen Stählen und Vergleichsstählen gemäß nachfolgend
beschriebenen Beispielen.
Tabelle 1 zeigt die chemische Zusammensetzung der Prüfstähle.
CM O
ro
ο
cn
cn
Stahle | Chemische Zusammensetzung (6ew.-%) | C | Sl | Η» | S | Cr. | Tl | N | At | Se | Te | • | Ca | Pb | Ho | Ni | Cl! | ClN |
A | 0.010 | 2.52 | 0.2.1 | 0.02(1 | 11.71} | 0.10 | 0.010 | 0.002 | 0.020 | |||||||||
13 | 0.007 | 2.21 | 0.18 | 0.020 | 12.72 | 0.07 | 0.08 | 0.003 | • | 0.015 | ||||||||
C | 0.021 | 2. t« | 0.35 | 0.037 | 11.02 | 0.11) | 0.015 | 0.002 | . | 0.03G | ||||||||
• D | 0.012 | 2:40 | 0.25 | 0.012 | 11.02 | 0.10 | omi2 | 0.002 | 0.015 | 0.024 | ||||||||
Ii | 0.011 | 2.53 | 0.27 | 0.021 | 11.75 | 0.07 | 0.017 | 0.004 | 0.020 | 0.021) | ||||||||
. F | O.(X)l) | 2.67 | 0.21 | 0.017 | 11.57 | 0.11 ■ | 0.013 | 0.002 | 0.0070 | 0.021 | ||||||||
G | 0.010 | 2.31 | 0.31 | 0.020 | 12.1!) | 0.15 | 0.013 | 0.002 | 0.023 | |||||||||
H | 0.010 | 2.75 | 0.20 | 0.025 | 12.37 | 0.12 | 0.0M | 0.003 | 0.010 | 0.030 | ||||||||
J
K |
0.(KK) | 2.50 | 0.27 | 0.010 | 11.09 | 0.11 | 0.012 | 0.002 | 1.20 | 0.021 | ||||||||
0.007 | 2.6Ö | 0.23 | 0.00Ü | 12.13 | 0.09 | 0.012 | 0.002 | 0.25 | 0.024 |
CN
NJ
O
O
Cn
cn
Tabelle 1 (Fortsetzung)
Stähle | C | Si | Mn | Chemische Zusammensetzung (Gew.-%) | S | Cr- | Tl | N | Al | So | Te | Ca | PU | • | Mo | Hi | Cu | C+ N. |
Iv | 0.007 | 2.72 | 0.25 | 0.008 | 12.20 | 0.11 | 0.009 | 0.002 | 0.27 | 0.016 | ||||||||
M 1 |
0.010 | 2. Ίί) | 0s 2!) | 0.001 | 11.72 | 0.13 | 0.011 | 0.003 | 0.021 | |||||||||
N | 0.012 | 2.25 | 0.31 | 0:027 | 11.59 | 0.12 | 0.012 | 0.025 | 0.024 | |||||||||
I' | 0.025 | 2.28 | 0.29 | 0.026 | 11.47 | 0.00 | 0.017 | 0.01 | 0.012 | |||||||||
Q | 0.052 | 2.41 | 0.25 | 0.01(1 | 11.(18 | 0.11 | 0.021_ | 0.02 | 0.073 | |||||||||
Il | 0.012 | 1.7« | 0.26 | 0.027 | 11.93 | 0.11 | 0.011 | 0.02 | 0.023 | |||||||||
S | 0.0Gl | 2!21 | 0.27 | 0.021 | 13. Il | 0.00 | 0.021 | 0.012 | 0.0(W | |||||||||
.T | 0.012 | 0.45 | 0.45 | 0.007 | 16.10 | 0.00 | 0.017 | 0.011 | 0.059 | |||||||||
U | 0.03H | 0.65 | 0.40 | 0.005 | 13.01 | 0.00 | 0.010 | 0.013 | 0.056 | |||||||||
hO CD Cn
In Tabelle 1 sind die Stähle A bis M erfindungsgemäße
Stähle, die Stähle N bis R sind Vergleichsstähle, und die Stähle S bis U sind herkömmliche Stähle.
Tabelle 2 zeigt die maximale Permeabilität, die Magnetflußdichte,
den elektrischen Widerstand, die Härte, die Bruchdehnung, die Korrosionsbeständigkeit, die Verformbarkeit
und die Wechselfestigkeit nach Schweißen der Teststähle A bis ü, die 2 Stunden lang einer Wärmebehandlung
unter 9000C ausgesetzt wurden und anschließend mit einer
Geschwindigkeit von 100°C/h abgekühlt wurden. Hinsichtlich der magnetischen Eigenschaften wurden maximale Permeabilität
und Magnetflußdichte mit Hilfe eines Gleichstrom-BH-Geräts und mit Ringform-Proben mit 24 mm Außendurchmesser,
16 mm Innendurchmesser und 16 mm Dicke gemessen. Der elektrische Widerstand wurde mit Hilfe einer
Wheatstone-Brücke anhand von Drahtproben mit 12 mm Durchmesser und 500 mm Länge gemessen. Die Bruchdehnung wurde an
Proben gemessen, wobei Proben gemäß der japanischen Industrienorm JIS Nr. 4 verwendet wurden. Zum Prüfen der
Korrosionsbeständigkeit wurden 60-Minuten-Salzsprüh-Tests mit einer 3,5%igen wässrigen NaCl-Lösung durchgeführt,
und es wurde das Ausmaß der Verrostung bestimmt. Die Proben mit den jeweiligen Verrostungen wurden nach fol-
25 genden Kriterien eingestuft:
Ausmaß der Verrostung Stufe weniger als 1% 5
1% bis 10% (ausschließlich) 4 30 10% bis 30% (ausschließlich) 3
30% bis 60% (ausschließlich) 2 60% bis 100% 1.
Die Verformbarkeit wurde ermittelt durch Messen der Gebrauchslebensdauer
eines Bohrers. Die Wechselfestigkeit nach Schweißen wurde dadurch bestimmt, daß Druckwechsel-
15/16
Prüfungen mit Proben durchgeführt wurden, die gemäß SUS 304
unter Plasmabedingungen von 53 A und 100 V geschweißt wurden, und zwar mit t = 2 mm .
10 15 20 25 30 35
CM O
cn
cn
Maximale Permeabi lität |
Magnet fluß- dichte B1O (G) |
Elektri scher Wi derstand (μΩ -cm) |
Härte (Hv) |
Bruch deh nung (%) |
orrosions- eständig- keit (Stufe) |
Verform barkeit (mm) |
Wechselfe stigkeit nach Schweißen (kgf/cm*) |
|
.Ii)OO | 12400 | 97 | KJ2 | 37 | .5 | 640 | 150 | |
5100 | 125(X) | 02 | .»5 ι | ·, 30 | 5 | 500 | 140 | |
<M00 | 12000 | 103 | 191 | 36 | 5 | t(XX) | 150 | |
'IGOO | 12200 | 00 | . 101 | 36 | 5 | 1200 | 120 | |
Stähle | 4500' | 12000 | ί)7 | 100 | 35 | 4 | 1000 | 120 |
Λ | 'Ki(X), | 12200 | 90 | 1Ü3 | 34 | 4 | 1600 | 120 |
I) | 4(MX)I | 12000 | 91 | 100 | •35 | , 5 | 14(X) | 120 |
C | 4-100 j | 12(KX), | 100 | 105 | 31 | 5 | 15(X) | 120 |
D | 4Ü00 | 12200 | 96 | 102 | 37 | 5 | — | 150 |
E | 44(X) | 12(X)O | 97 | 107 | 36 | 5 | — | 130 |
F | ||||||||
G | ||||||||
I!
_. . j |
||||||||
J · | ||||||||
K - ·,» |
CM
CTI
CM O
NJ
On
Tabelle 2 (Fortsetzung)
Stähle | Maximale Permeabi lität |
Magnet- . fluß dichte B10 (G) |
Elektri scher Wi derstand ( μιΩ -cm) |
Härte (Hv) ·■ |
Bruch deh nung (%) |
Korrosions beständig- keit (Stufe) |
- Ver form barkeit (mm) |
Wechselfe stigkeit nach Schweißen (kgf/cm2) |
. L | 4400 | J 2000 | 08. , | _ 106 | 35 | 5 | — | 120 |
M | 4400 | 12000 | 94 | 104 | 39 | 5 | ' — | , 150 |
N | 4500 | 12300 | • 92. | 17fl | 34 | 5 | 510 | 40 |
P | 3200 | 11200 | 93 | 177. | 33 | 4 | 450 | 110 |
Q | 3000 | 11400 | 94 | 100 | 31 | 3 | 3Oi) | 100 |
R | 3(100 | . UGOO | 05 . | 169 . | 37 | 5 " | 470 | 120 |
S | 2300 | 11200 | 92 | 10Π | 30 | 3 | 400 | 90 |
T | 9(X) | 7800 | 62 | 150 | 31 | 5 | 150 | 40 |
U | 700 | 5100 | 60 | .145 | 33. | 4 | 140 | 100 |
CO CJ)
Wie aus Tabelle 2 hervorgeht, sind bei dem herkömmlichen Stahl S, obwohl er einen hervorragenden elektrischen Widerstand
von 92 μβ-cm und eine hervorragende Härte von
Hv 188 besitzt, die magnetischen Eigenschaften unzureichend,
was durch eine maximale Permeabilität von 2.300 und einer Magnetflußdichte von 11.200 G deutlich wird,
und zwar deshalb, weil der Ti-Anteil unzureichend ist und der Stahl einen hohen C + N-Anteil und einen hohen
Al-Anteil besitzt. Außerdem weist der Stahl S eine geringe Wechselfestigkeit nach Schweißen (90 kgf/cm2) auf. Der
Stahl besitzt eine unzureichende Bruchdehnung, unzureichende Korrosionsbeständigkeit und Verformbarkeit. Der
herkömmliche Stahl T, der gekennzeichnet ist durch einen geringen Si-Anteil (0,45%), den unzureichenden Ti-Anteil
und die hohen Anteile von Al, C + N und Cr, besitzt sehr schlechte magnetische Eigenschaften, die durch die maximale
Permeabilität von 900 und einer Magnetflußdichte von 7.800 G deutlich wird. Der Stahl besitzt einen geringen
elektrischen Widerstand von 62 μΙΖ-cm, und er ist schlecht hinsichtlich der Wechselfestigkeit nach Schweißen,
der Härte, der Bruchdehnung und der Verformbarkeit. Der herkömmliche Stahl U, der gekennzeichnet ist durch
einen geringen Si-Anteil, den unzureichenden Ti-Anteil und die hohen Anteile von Al und C + N, besitzt schlechte
magnetische Eigenschaften, schlechten elektrischen Widerstand, schlechte Härte und schlechte Verformbarkeit.
Der Vergleichsstahl N besitzt nach Schweißen eine niedrige Wechselfestigkeit von 40 kgf/cm2, und zwar wegen des
hohen Al-Anteils. Der Vergleichsstahl P, der kein Ti enthält, besitzt eine niedrige maximale Permeabilität von
3.200 und eine niedrige Magnetflußdichte von 11.200 G, außerdem eine geringe Wechselfestigkeit nach Schweißen.
Der Vergleichsstahl Q, gekennzeichnet durch hohe C- sowie C + N-Anteile, besitzt eine niedrige maximale Permeabilität
von 3.000 und eine niedrige Magnetflußdichte von
19/20
11.400 G, ebenso eine geringe Wechselfestigkeit nach
Schweißen von 100 kgf/cm2 und schließlich schlechte Korrosionsbeständigkeit,
Bruchdehnung und Verformbarkeit. Der Vergleichsstahl R mit unzureichendem Si-Anteil besitzt
eine niedrige maximale Permeabilität von 3.800 und eine niedrige Magnetflußdichte von 10.600 G, außerdem einen
geringen elektrischen Widerstand von 81uil-cm2.
Im Gegensatz zu den oben erwähnten Stählen sind die erfindungsgemäßen
Stähle A bis M gekennzeichnet durch verringerte C + N- sowie Al-Anteile, einen Ti-Anteil von 0,05
bis 0,20%, einen Si-Anteil von 2,0 bis 3,0%, einen S-Anteil von 0,015 bis 0,050% und einen Cr-Anteil von 10 bis
13%. Als Folge einer solchen Zusammensetzung besitzen diese Stähle hervorragende magnetische Eigenschaften,
was zum Ausdruck kommt durch eine maximale Permeabilität von nicht weniger als 4.400 und eine Magnetflußdichte von
nicht weniger als 12.000 G, hervorragende elektrische Eigenschaften und gute Schweißbarkeit, was zum Ausdruck
kommt durch einen elektrischen Widerstand von nicht weniger als 92 u-GL-cm und eine Wechselfestigkeit nach Schweißen
von 120 kgf/cm2. Die Stähle besitzen hervorragende
Korrosionsbeständigkeit, mechanische Eigenschaften und Verformbarkeit, was sich zeigt an einem Verrostungs-Ausmaß
von nicht mehr als 10%, einer Härte von mindestens Hv 180, einer Bruchdehnung von mindestens 35% und einer
Verformbarkeit von mindestens 500 mm.
Wie oben erläutert wurde, besitzt der erfindungsgemäße
weichmagnetische rostfreie Stahl magnetische Eigenschaften, die durch den reduzierten C + N-Anteil, den geeigneten
Anteil von Ti und den erhöhten Si-Gehalt spürbar verbessert
sind. Aufgrund des begrenzten Al-Anteils und des reduzierten C + N-Gehalts zeigt der Stahl eine verbesserte
Wechselfestigkeit nach Schweißen, außerdem eine hervorragende Warmbehandlungsfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit,
mechanische Eigenschaften und Verformbarkeit. Der erfindungsgemäße
weichmagnetische rostfreie Stahl eignet sich daher insbesondere als Material für die ortsfesten Kerne
und die bewegten Kerne von solenoid-betätigten Ventilen
oder dergleichen, läßt sich in der Praxis gut einsetzen, entspricht besonders gut dem Wunsch, die Bauteil-Größe
zu reduzieren sowie die Ausgangs- und Ansprech-Kennlinien von solenoid-betätigten Ventilen zu verbessern.
oder dergleichen, läßt sich in der Praxis gut einsetzen, entspricht besonders gut dem Wunsch, die Bauteil-Größe
zu reduzieren sowie die Ausgangs- und Ansprech-Kennlinien von solenoid-betätigten Ventilen zu verbessern.
Claims (3)
1. Weichmagnetischer rostfreier Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß er, in Gew.-%, im wesentlichen besteht aus
bis zu 0,03% C, 2,0 bis 3,0% Si, bis zu 0,40% Mn, 0,015
bis 0,050% S, 10 - 13% Cr, 0,05 bis 0,20% Ti, bis zu 0,03% N, bis zu 0,010% Al und, neben unvermeidlichen Verunreinigungen,
im übrigen aus Fe, wobei der der C + N-Anteil nicht mehr als 0,050% beträgt.
2. Weichmagnetischer rostfreier Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß er, in Gew.-%, im wesentlichen besteht aus
bis zu 0,03% C, 2,0 bis 3,0% Si, bis zu 0,40% Mn, 0,015 bis 0,050% S, 10 - 13% Cr, 0,05 bis 0,20% Ti, bis zu 0,03%
N, bis zu 0,010% Al, mindestens einem Anteil aus der Gruppe
0,010 bis 0,050% Se, 0,010 bis 0,050% Te, 0,0010 bis 0,0100% Ca und 0,015 bis 0,045% Pb, und, neben unvermeidlichen Verunreinigungen,
im übrigen aus Pe, mit der Maßgabe, daß der C + N-Anteil nicht mehr als 0,05% beträgt.
Radediestraße 43 8000 München 60 Telefon (089) 883603/883604 Telex 5212313 Telegramme Patentconsult
Sonne^berger Straße 43 6200 Wiesbaden Telefon (06121) 562943/561998 Telex 4186237 Telegramme Patentconsult
3. Weichmagnetischer rostfreier Stahl, dadurch gekennzeichnet,
daß er, in Gew.-%, im wesentlichen besteht aus bis zu 0,03% C, 2,0 bis 3,0% Si, bis zu 0,40% Mn, 10 bis
13% Cr, 0,05 bis 0,20% Ti, bis zu 0,03% N, bis zu 0,010% Al, mindestens einem Element aus der Gruppe von bis zu
3% Mo, bis zu 0,50% Ni, bis zu 0,50% Cu und bis zu 0,005%
S, und, neben unvermeidlichen Verunreinigungen, im übrigen aus Fe, mit der Maßgabe, daß der C + N-Anteil nicht
mehr als 0,05% beträgt.
10
mehr als 0,05% beträgt.
10
15 20
30 35
22/23
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60081001A JPS63125639A (ja) | 1985-04-16 | 1985-04-16 | 軟磁性ステンレス鋼 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3612655A1 true DE3612655A1 (de) | 1986-10-16 |
Family
ID=13734266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863612655 Withdrawn DE3612655A1 (de) | 1985-04-16 | 1986-04-15 | Weichmagnetischer rostfreier stahl |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4705581A (de) |
JP (1) | JPS63125639A (de) |
DE (1) | DE3612655A1 (de) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02179855A (ja) * | 1988-12-29 | 1990-07-12 | Aichi Steel Works Ltd | 快削軟磁性ステンレス鋼 |
US5091024A (en) * | 1989-07-13 | 1992-02-25 | Carpenter Technology Corporation | Corrosion resistant, magnetic alloy article |
US6162306A (en) | 1997-11-04 | 2000-12-19 | Kawasaki Steel Corporation | Electromagnetic steel sheet having excellent high-frequency magnetic properities and method |
US7297214B2 (en) * | 1999-09-03 | 2007-11-20 | Kiyohito Ishida | Free cutting alloy |
US20080124240A1 (en) * | 1999-09-03 | 2008-05-29 | Kiyohito Ishida | Free cutting alloy |
US7381369B2 (en) * | 1999-09-03 | 2008-06-03 | Kiyohito Ishida | Free cutting alloy |
DE60029260T2 (de) * | 1999-09-03 | 2007-08-30 | Ishida, Kiyohito, Sendai | Automatenlegierung |
TW567233B (en) * | 2001-03-05 | 2003-12-21 | Kiyohito Ishida | Free-cutting tool steel |
US7252249B2 (en) * | 2002-02-22 | 2007-08-07 | Delphi Technologies, Inc. | Solenoid-type fuel injector assembly having stabilized ferritic stainless steel components |
US7470332B2 (en) * | 2004-03-29 | 2008-12-30 | Hitachi Powdered Metals Co., Ltd. | Production method for soft magnetic sintered member |
US20070166183A1 (en) * | 2006-01-18 | 2007-07-19 | Crs Holdings Inc. | Corrosion-Resistant, Free-Machining, Magnetic Stainless Steel |
JP4215790B2 (ja) | 2006-08-29 | 2009-01-28 | Necディスプレイソリューションズ株式会社 | 消音装置、電子機器および消音特性の制御方法 |
JP5730153B2 (ja) * | 2011-07-29 | 2015-06-03 | 山陽特殊製鋼株式会社 | 固有抵抗が高く、被削性、磁化特性の優れた電磁鋼 |
CN102723158B (zh) * | 2012-07-06 | 2015-12-02 | 白皞 | 含稀土的高磁导率Ni-Fe软磁合金及其制备方法和用途 |
JP6395588B2 (ja) * | 2014-12-15 | 2018-09-26 | 山陽特殊製鋼株式会社 | 加工性および耐食性に優れた非鉛軟磁性材料 |
CN111575603A (zh) * | 2020-04-27 | 2020-08-25 | 江苏萌达新材料科技有限公司 | 一种铁硅铬软磁合金粉及其制备方法 |
CN115287544B (zh) * | 2022-08-24 | 2023-10-31 | 浙江青山钢铁有限公司 | 一种具有优异焊接性能的软磁不锈钢盘条及其制造方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3455681A (en) * | 1965-09-27 | 1969-07-15 | Crucible Steel Co America | Stainless steel |
US3615367A (en) * | 1968-07-31 | 1971-10-26 | Armco Steel Corp | Low-loss magnetic core of ferritic structure containing chromium |
DE1783136B1 (de) * | 1965-10-22 | 1972-03-23 | Suedwestfalen Ag Stahlwerke | Verwendung eines gut zerspanbaren nichtrostenden magnetisch weichen chromstahles fuer magnetventile |
US4434006A (en) * | 1979-05-17 | 1984-02-28 | Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha | Free cutting steel containing controlled inclusions and the method of making the same |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS518736A (ja) * | 1974-07-11 | 1976-01-23 | Nippon Hodo | Asufuarutofuinitsushaano hosohabajizaichoseisochi |
JPS5644980B2 (de) * | 1974-07-15 | 1981-10-23 | ||
US4059462A (en) * | 1974-12-26 | 1977-11-22 | The Foundation: The Research Institute Of Electric And Magnetic Alloys | Niobium-iron rectangular hysteresis magnetic alloy |
JPS5616653A (en) * | 1979-07-17 | 1981-02-17 | Tohoku Tokushuko Kk | Soft magnetic material having superior workability and machinability |
JPS5814870A (ja) * | 1981-07-21 | 1983-01-27 | Copyer Co Ltd | 複写機の定着装置の加熱制御方法 |
JPS59232258A (ja) * | 1983-06-14 | 1984-12-27 | Sanyo Tokushu Seikou Kk | 靭性にすぐれた快削・耐食軟磁性棒管用鋼 |
-
1985
- 1985-04-16 JP JP60081001A patent/JPS63125639A/ja active Granted
-
1986
- 1986-04-14 US US06/851,159 patent/US4705581A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-04-15 DE DE19863612655 patent/DE3612655A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3455681A (en) * | 1965-09-27 | 1969-07-15 | Crucible Steel Co America | Stainless steel |
DE1783136B1 (de) * | 1965-10-22 | 1972-03-23 | Suedwestfalen Ag Stahlwerke | Verwendung eines gut zerspanbaren nichtrostenden magnetisch weichen chromstahles fuer magnetventile |
US3615367A (en) * | 1968-07-31 | 1971-10-26 | Armco Steel Corp | Low-loss magnetic core of ferritic structure containing chromium |
US4434006A (en) * | 1979-05-17 | 1984-02-28 | Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha | Free cutting steel containing controlled inclusions and the method of making the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63125639A (ja) | 1988-05-28 |
JPH0510419B2 (de) | 1993-02-09 |
US4705581A (en) | 1987-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69230437T2 (de) | Ausscheidungshärtbarer martensitischer stahl | |
DE4233269C2 (de) | Hochfester Federstahl | |
DE3612655A1 (de) | Weichmagnetischer rostfreier stahl | |
DE69003202T2 (de) | Hochfeste, hitzebeständige, niedrig legierte Stähle. | |
DE69708832T2 (de) | Kaltgewalztes Stahlblech und sein Herstellungsverfahren | |
DE1558668C3 (de) | Verwendung von kriechfesten, nichtrostenden austenitischen Stählen zur Herstellung von Blechen | |
DE3041565C2 (de) | ||
DE69414529T2 (de) | Superlegierung auf Fe-Basis | |
EP0123054B1 (de) | Korrosionsbeständiger Chromstahl und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE3117539A1 (de) | "verschleissfester austenitischer rostfreier stahl" | |
DE3012188C2 (de) | ||
DE3624969C2 (de) | Verwendung eines rostfreien weichmagnetischen Stahls | |
DE3884339T2 (de) | Ferritisch-martensitischer rostfreier Stahl mit verformungsinduzierter martensitischer Phase. | |
DE3737836A1 (de) | Hochkorrosionsbestaendiger austenitischer nichtrostender stahl und verfahren zu seiner herstellung | |
AT394581B (de) | Verfahren zur herstellung eines ni-fe-legierungsbleches mit ausgezeichneten gleichstrommagnetischen und wechselstrommagnetischen eigenschaften | |
DE3424030A1 (de) | Titanlegierung zur dekorativen anwendung | |
DE4329305C2 (de) | Hochfestes und hochzähes rostfreies Stahlblech und Verfahren zur Herstellung desselben | |
DE3446363C2 (de) | ||
DE19928562B4 (de) | Magnetisches Verbundelement mit hervorragender Korrosionsbeständigkeit und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE2322528A1 (de) | Austenitischer rostfreier stahl und verfahren zu dessen herstellung | |
DE69207935T2 (de) | Eisen-Chrom-Nickel-Silizium-Formgedächtnislegierungen mit ausgezeichneter Spannungsrisskorrosionsfestigkeit | |
DE69330580T2 (de) | Eisen-Chrom-Legierung mit hoher Korrosionsbeständigkeit | |
DE69022523T2 (de) | Rostfreie Stähle mit hoher Zähigkeit und Verfahren zu ihrer Herstellung. | |
DE69519677T2 (de) | Verwendung nichtmagnetischen, rostfreien stahls | |
DE69705701T2 (de) | Walzdraht verwendbar zur verstärkung von erzeugnisse aus plastische werkstoffe oder aus gummi |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |