Stahl für auf Verschleiß beanspruchte Gegenstände In dem Patent 612268
ist als Werkstoff für die Herstellung von Eisenbahnschienen, Radreifen, Spundbohlen
und anderen' stark auf Verschleiß beanspruchten Gegenständen ein basisch erschmolzener
Stahl, insbesondere Thomasstahl, folgender Zusammensetzung vorgeschlagen:
Kohlenstoff . . 0,07 bis o,2 %,
Mangan . . . . o,6 bis t.6 0;ö,
Phosphor . . . 0,o8 bis o,250/'0,
Silicium . . . . o, 15 bis o, 6 0j0,
Eisen . . . . . Rest.
Der Stahl kann. außer den genannten Elementen noch Kupfer von o,2 bis i,o% oder
Chrom bis i, 5 % oder beide Elemente von o,2 bis i,o % bzw. bis i, 5 % enthalten.Steel for objects subject to wear and tear The patent 612268 proposes a base-melted steel, in particular Thomas steel, of the following composition as a material for the production of railroad tracks, wheel tires, sheet piles and other objects subject to high wear and tear: Carbon. . 0.07 to 0.2%,
Manganese. . . . o.6 to t.6 0; ö,
Phosphorus. . . 0, o8 to o, 250 / '0,
Silicon. . . . o, 1 5 to o, 6 0j0,
Iron. . . . . Rest.
The steel can. in addition to the elements mentioned, they also contain copper from 0.2 to 1.0% or chromium up to 1.5% or both elements from 0.2 to 1.0% or up to 1.5%.
Durch Auswahl und Bemessung dieser Legierungselemente wurde es ermöglicht,
Stahlgegenstände herzustellen, die gleichzeitig die an sie zu stellenden, besonders
hohen Forderungen hinsichtlich ihrer Härte, Streckgrenze, Zähigkeit und ihres Verschleißwiderstandes
in hervorragendem Maße erfüllen.The selection and dimensioning of these alloy elements made it possible to
Manufacture steel objects that are at the same time those to be placed on them, especially
high demands in terms of their hardness, yield strength, toughness and their wear resistance
to an excellent degree.
Bei der Werkstoffauswahl für auf Verschleiß beanspruchte Gegenstände,
insbesondere in der Massenfertigung, z. B. Schienen und Radreifen, Maschinenteile,
Spundwandeisen und .andere Teile und Konstruktionen aus ferritisch-perlitischernStahl
ließ man sich bisher meist von der Erkenntnis leiten, daß der Verschleißwiderstand
des Stahles mit der Härte und Zugfestigkeit ansteige. Die Erhöhung von Härte und
Zugfestigkeit wurde ferner meist herbeigeführt durch Steigerung der Menge des bekannten
Trägers der Härte, des Kohlenstoffgehaltes, wobei diese Erwägungen sich naturgemäß
nicht auf hochlegierte Stähle beziehen sollen, wie Manganhartstahl mit 12 % Mangan,
der infolge seines ganz anderen Gefügeaufbaues (Austenit) verschleißfest ist. Mit
der Erhöhung des Kohlenstoffgehaltes ist aber bekanntlich immer eine Herabsetzung
der Zähigkeit sowie der Widerstandsfähigkeit gegen Schlagbeanspruchungen besonders
bei Anwesenheit von Kerben und niedrigeren Gebrauchstemperaturen verbunden. Wohl
gelingt es, durch eine zweckentsprechende Vergütung die Härte und Zugfestigkeit
des Kohlenstoffstahles zu steigern, ohne d,aß die Zähigkeit herabgesetzt wird, jedoch
ist die Vergütung mit einer Reihe anderer Nachteile technischer und wirtschaftlicher
Art verbunden, weshalb sie für die in großem Maßstab erzeugten Stähle nicht oder
nur mit erhöhten Kosten durchführbar ist.
Die bisher bekannten,
z. B. zur Herstellung von Radreifen verwendeten Stähle wiesen einen Kohlenstoffgehalt
von 0,20;o und mehr auf, auch wenn sie mit Mangan, Silicium, Kupfer bzw. Chrom zur
Erzielung perlitisc@@i Gefüges legiert waren, und es wurde b iih,nen von dem günstigen
Einfluß eines erhöhten Phosphorgehaltes zur Steigerung der Verschleißfestigkeit
kein Gebrauch gemacht.When selecting the material for objects subject to wear and tear,
especially in mass production, e.g. B. Rails and wheel tires, machine parts,
Sheet piling iron and other parts and constructions made of ferritic-pearlitic steel
So far one has mostly been guided by the knowledge that the wear resistance
of steel increases with hardness and tensile strength. Increasing hardness and
Tensile strength has also mostly been brought about by increasing the amount of the known
Carrier of hardness, the carbon content, whereby these considerations are natural
should not refer to high-alloy steels, such as manganese steel with 12% manganese,
which is wear-resistant due to its completely different structure (austenite). With
However, as is well known, the increase in the carbon content is always a decrease
the toughness and the resistance to impact loads in particular
in the presence of notches and lower service temperatures. Well
it is possible to improve the hardness and tensile strength by means of an appropriate remuneration
of carbon steel without reducing the toughness, however
the remuneration is more technical and economical with a number of other disadvantages
Kind of connected, which is why they are not or for large-scale steels
can only be carried out at increased costs.
The previously known
z. Steels used, for example, for the manufacture of wheel tires had a carbon content
of 0.20; o and more, even if they are associated with manganese, silicon, copper or chromium
Achieving perlitisc @@ i structure were alloyed, and it was b iih, nen of the favorable
Influence of an increased phosphorus content to increase the wear resistance
no use made.
Eingehende Großversuche haben gezeigt, däß es in zweckmäßiger Weiterausbildung
des Gegenstandes des Patents 612 268 möglich ist, durch Einhaltung eines
Kohlenstoffgehaltes von weniger als o, 15 % und eine entsprechende
Abstimmung der Gehalte an Silicium, Mangan und Kupfer einen Stahl für verschleißfeste
Gegenstände herzustellen, der bei einer Zugfestigkeit von mindestens über 55 kg/mm2
eine Streckgrenze von mindestens rund 4o kg/mm2 bei einer Kerbzähigkeit von mindestens
8 kg/mm2 besitzt, und wobei der VerschleißwIderstand größer ist als bei einem Kohlenstoffstahl,
der rund 0,45% Kohlenstoff enthält und etwa die gleiche Streckgrenze aufweist, dabei
aber eine Zugfestigkeit von über 7o kg; mm2 und eine Kerbzähigkeit von nur etwa
2 kg/mm2 hat.Incoming scale tests have shown it däß suitably further development of the subject of the patent 612268 is possible to produce a steel for wear resistant articles by maintaining a carbon content of less than o, 15%, and a corresponding adjustment of the contents of silicon, manganese and copper, the with a tensile strength of at least over 55 kg / mm2 has a yield strength of at least around 40 kg / mm2 with a notch toughness of at least 8 kg / mm2, and the wear resistance is greater than that of a carbon steel that contains around 0.45% carbon and has about the same yield strength, but with a tensile strength of over 70 kg; mm2 and a notch toughness of only about 2 kg / mm2.
Durch eine Erhöhung des im Stahl, insbesondere im Thomasstahl, vorhandenen
Phosphorgehaltes (über 0,o8 % bis etwa 0,20/0) läßt sich- das Gesamtbild der Eigenschaften,
insbesondere der Verschleißwiderstand, noch weiter verbessern, das gleiche gilt
für einen Zusatz von Chrom bis zu 2% und von Titan bis zu i %. Gemäß der Erfindung
wird daher als Werkstoff für Eisenbahnschienen, Radreifen Spundbohlen und andere
stark auf Verschleiß beanspruchte Gegenstände ein Stahl verwendet, der weniger als
o, i 5 o/o Kohlenstoff, 0,o8 bis o,'2% Phosphor, o,8 bis 2.00/1o Mangan, über o,
6 % bis zu i, 5 0,l0 Silicium, 0,4 bis i, 5 0; o Kupfer sowie gegebenenfalls bis
zu 20,o Chrom und/oder bis zu i olo Titan, Rest Eisen enthält.By increasing what is present in steel, especially in Thomas steel
Phosphorus content (over 0.08% to about 0.20 / 0) can be - the overall picture of the properties,
especially the wear resistance, improve even further, the same applies
for an addition of chromium up to 2% and titanium up to 1%. According to the invention
is therefore used as a material for railroad tracks, wheel tires, sheet piles and others
Items subject to high wear and tear use a steel that is less than
o, i 5 o / o carbon, 0.08 to 0.2% phosphorus, 0.8 to 2.00 / 1o manganese, over o,
6% up to 1.50.10 silicon, 0.4 to 1.50; o copper and possibly up to
Contains up to 20.0 chromium and / or up to 10.0 titanium, the remainder being iron.
Die Herstellung der Stähle ist nicht an ein besonderes Verfahren gebunden,
sie kann im Siemens-Martin-Ofen, in der Thomasbirne usw, erfolgen.The production of the steels is not tied to a special process,
it can be done in the Siemens-Martin oven, in the Thomas pear, etc.