DE3616098C1 - Process for increasing the toughness of martensite-hardenable steels - Google Patents
Process for increasing the toughness of martensite-hardenable steelsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Zähigkeit von martensitaushärtbaren Stählen durch Warmauslagern.The invention relates to a method for increasing the Toughness of martensitic hardenable steels by hot aging.
Martensitaushärtbare Stähle werden üblicherweise lösungsgeglüht und anschließend warmausgelagert, um eine möglichst große Festigkeit und Zähigkeit zu erhalten. Dieses bekannte Warmauslagern führt aber zu Zähigkeitseigenschaften, die bei extremen Anforderungen unzureichend sind. Das gilt beispielsweise beim Einsatz dieser Stähle bei Druckguß-Werkzeugen, der Hülle von Flugkörpern und Gas-Ultrazentrifugen.Martensite hardenable steels are usually solution annealed and then aged to a possible maintain great strength and toughness. This known hot aging leads to toughness properties, which are insufficient for extreme requirements are. This applies, for example, when using these steels in die casting tools, the shell of missiles and Gas ultracentrifuges.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, martensitaushärtbare Stähle hinsichtlich ihrer Zähigkeit zu verbessern.The invention has for its object to martensite curable To improve steels in terms of their toughness.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nach dem üblichen Warmauslagern ein zusätzliches Warmauslagern für relativ kurze Zeit bei gegenüber dem ersten Warmauslagern erhöhter Temperatur erfolgt.This object is achieved in that after the usual hot aging an additional warm aging for a relatively short time compared to the first Warm aging takes place at a higher temperature.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die erhöhte Temperatur etwa 100°C über der Temperatur des ersten Warmauslagerns gewählt wird.According to a further embodiment of the invention, that the elevated temperature is about 100 ° C above temperature the first hot aging is selected.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß das zusätzliche Warmauslagern für eine Zeit von ca. 10 bis 20 Minuten durchgeführt wird.Another development of the invention consists in that the additional hot aging for a time of approx. 10 to 20 minutes is performed.
Besonders hat sich das neue Verfahren bei martensitaushärtbaren Stählen bewährt, bestehend ausThe new process has become particularly popular with martensite-hardenable Proven, consisting of
max. 0,005%Kohlenstoff max. 0,05%Silizium max. 0,04%Mangan 16-19%Nickel 6-15%Kobalt 3-5%Molybdän max. 0,13%Aluminium 0,3-1,6%Titan max. 0,005%Phosphor max. 0,003%Schwefel Rest Eisen und übliche VerunreinigungenMax. 0.005% carbon Max. 0.05% silicon Max. 0.04% manganese 16-19% nickel 6-15% cobalt 3-5% molybdenum Max. 0.13% aluminum 0.3-1.6% titanium Max. 0.005% phosphorus Max. 0.003% sulfur Balance iron and usual impurities
bzw. ausor off
max. 0,003Kohlenstoff max. 0,05%Silizium max. 0,03%Mangan 18-22%Nickel max. 0,30%Aluminium 1,0-2,0%Titan max. 0,005%Phosphor max. 0,002%Schwefel Rest Eisen und übliche VerunreinigungenMax. 0.003 carbon Max. 0.05% silicon Max. 0.03% manganese 18-22% nickel Max. 0.30% aluminum 1.0-2.0% titanium Max. 0.005% phosphorus Max. 0.002% sulfur Balance iron and usual impurities
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Zähigkeit gegenüber den in bekannter Weise wärmebehandelten Stählen wesentlich gesteigert werden konnte, was vor allem eine geringere Anfälligkeit dieser Stähle gegen Risse mit sich bringt.The advantages achieved with the invention are in particular in that the toughness compared to that known in Way heat-treated steels significantly increased could be what, above all, less vulnerability this brings steels against cracks.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung und von zwei Beispielen näher erläutert.In the following the invention with reference to a drawing and explained in more detail by two examples.
Untersucht wurde ein Stahl der Werkstoff-Nr. 1.6359 mit folgender Analyse (Angaben in Gew.-%): A steel of material no. 1.6359 with the following analysis (data in% by weight):
Nach dem Lösungsglühen wurde dieser Stahl in an sich bekannter Weise bei 475°C 3 Stunden warmausgelagert und an Luft abgekühlt, wie das die linke Hälfte der Zeichnung zeigt. Die erreichten Werte für die mechanischen Eigenschaften enthält die Zeile A der folgenden Tabelle: After solution annealing, this steel was aged in a conventional manner at 475 ° C. for 3 hours and cooled in air, as shown in the left half of the drawing. Row A of the following table contains the values achieved for the mechanical properties:
Im vorliegenden Fall interessieren besonders die Werte aus dem Kerbschlagversuch (a k ) und vor allem die Werte für K IC . Wie Zeile B in der Tabelle zeigt, sind bei etwa gleichen Werten aus dem Zugversuch überraschenderweise beträchtliche Steigerungen der Kerbschlagzähigkeit und des K IC -Werte zu verzeichnen, wenn der Stahl zusätzlich nach dem ersten Warmauslagern für kurze Zeit, hier etwa 10 Minuten, bei erhöhter Temperatur, hier 575°C, warmausgelagert und an Luft abgekühlt wird (rechter Teil der Zeichnung).In the present case, the values from the impact test (a k ) and above all the values for K IC are of particular interest. As line B in the table shows, surprisingly considerable increases in the notched impact strength and the K IC values can be recorded for the same values from the tensile test if the steel is additionally heated for a short time, here for about 10 minutes, at elevated temperature after the first hot aging , here 575 ° C, is aged and cooled in air (right part of the drawing).
Dieses erfindungsgemäße Warmauslagern hat die Wirkung, daß in dem durch das Lösungsglühen und übliche Warmauslagern vorhandenen Gefüge, einer martensitischen Matrix mit feinsten Partikeln intermetallischer Phasen, feinverteilt Gebiete geringer Härte und großer Zähigkeit erzeugt werden. Diese Gebiete sind geeignet, Risse aufzufangen, was, wie gezeigt, sich in einer sehr guten Zähigkeit niederschlägt.This hot aging according to the invention has the effect that in that by solution annealing and usual hot aging existing structure, a martensitic matrix with the finest particles of intermetallic phases, finely divided Areas of low hardness and high toughness are created will. These areas are suitable for catching cracks, which, as shown, is in very good toughness precipitates.
Auch ein Stahl ähnlich dem Typ 1.6359, jedoch ohne Kobalt und Molybdän, zeigt dieses Phänomen.Also a steel similar to type 1.6359, but without cobalt and molybdenum, shows this phenomenon.
Dieser Stahl hat nach dem herkömmlichen Warmauslagern, 3 Stunden bei 475°C und Abkühlen an Luft, Werte gemäß Zeile C der Tabelle. Die zusätzliche Wärmebehandlung nach der Erfindung, 10 Minuten bei 575°C und Abkühlen an Luft, ergibt auch hier wesentliche Steigerungen der Werte für die Zähigkeit a k und K IC (Zeile D der Tabelle). - Der besseren Übersichtlichkeit wegen sind hier die praktisch unveränderten Werte für die Zugfestigkeit, die Dehnung und das Kerbzugfestigkeits-Verhältnis (R mk /R m ) nicht angegeben.After conventional hot aging, 3 hours at 475 ° C and cooling in air, this steel has values according to row C of the table. The additional heat treatment according to the invention, 10 minutes at 575 ° C. and cooling in air, also results in significant increases in the values for the toughness a k and K IC (row D of the table). - For the sake of clarity, the practically unchanged values for the tensile strength, the elongation and the notch tensile strength ratio (R mk / R m ) are not given here.
Die Erfindung ist nicht auf die beispielsweise gewählten Temperaturen und Zeiten beschränkt. Je nach Analyse kann die Temperatur für das vorgeschlagene zusätzliche Warmauslagern und die Dauer variiert werden, um eine optimale Zähigkeit zu erzielen. In jedem Fall liegt die Temperatur bei dem zweiten Warmauslagern deutlich über der Temperatur für das erste Warmauslagern und die Dauer des erfindungsgemäßen Warmauslagerns ist entscheidend kürzer als diejenige des ersten Warmauslagerns. Verfährt man so, dann ergeben sich Stähle mit einer gegenüber den in bekannter Weise behandelten Stählen verbesserten Rißbruchzähigkeit.The invention is not based on those chosen for example Temperatures and times limited. Depending on the analysis the temperature for the proposed additional aging and the duration can be varied to get an optimal one To achieve toughness. In any case, the temperature is with the second hot aging well above the temperature for the first hot aging and the duration of the Hot aging according to the invention is significantly shorter than that of the first hot aging. If you do so, then there are steels with one compared to those in known Steels treated in this way improved fracture toughness.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863616098 DE3616098C1 (en) | 1986-05-13 | 1986-05-13 | Process for increasing the toughness of martensite-hardenable steels |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863616098 DE3616098C1 (en) | 1986-05-13 | 1986-05-13 | Process for increasing the toughness of martensite-hardenable steels |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3616098C1 true DE3616098C1 (en) | 1987-07-16 |
Family
ID=6300735
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863616098 Expired DE3616098C1 (en) | 1986-05-13 | 1986-05-13 | Process for increasing the toughness of martensite-hardenable steels |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3616098C1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE550502C (en) * | 1926-06-22 | 1932-05-17 | Japan Steel Works Ltd | Process for the heat treatment of steel |
DE2720805A1 (en) * | 1976-06-16 | 1978-03-09 | Creusot Loire | METHOD FOR PRODUCING WORKPIECES FROM ALLOY STEEL |
-
1986
- 1986-05-13 DE DE19863616098 patent/DE3616098C1/en not_active Expired
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE550502C (en) * | 1926-06-22 | 1932-05-17 | Japan Steel Works Ltd | Process for the heat treatment of steel |
DE2720805A1 (en) * | 1976-06-16 | 1978-03-09 | Creusot Loire | METHOD FOR PRODUCING WORKPIECES FROM ALLOY STEEL |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
DE-Z.: technica 3/1976, S.159-160 * |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |