Verfahren zur Herstellung von Werkstücken mit erhöhter Warmstreckgrenze
Der Gegenstand des Hauptpatents 651 165 betrifft ein Verfahren zur Erzielung eines
hohen Widerstandes gegen bleibende Formänderungen bei einem Stahl der Zusammensetzung
Kohlenstoff ... o, i o bis o, 2 5 %
Mangan ...... o,5o - 1,5o%
vorzugsweise .. i,oo - 1,50%
Kupfer ....... 0,35 - 0,50%
Molybdän .... o,io - 1,oo%
Silizium ..... 0,00 - 0,50%
Eisen ........ Rest,
dadurch gekennzeichnet; daß der nach dem Walzen oder Schmieden abgekühlte Stahl
auf Temperaturen bis 7oo° erwärmt und an der Luft abgekühlt wird. Bei dieser Wärmebehandlung
hat sich gezeigt, daß nicht nur die Streckgrenze und das Streckgrenzenverhältnis
bei der Prüfung in Raumtemperatur eine wesentliche Steigerung erfährt, sondern daß
auch eine beträchtliche Steigerung der Warmstreckgrenze für die höheren Prüftemperaturen
um q.50° gegenüber den Warmstreckgrenzen des normalisierten Zustandes zu erzielen
ist. Zum Beispiel ergibt ein Stahl folgender Zusammensetzung
C Mn CU Mo si Fe
0,15 0@o h0 % 0.5 % 0#=8 0%0 0,34'/o Rest
nach einem normalisierten Glühen bei 85o° mit nachfolgender Abkühlung in ruhiger
Luft eine Warmstreckgrenze bei 225° Prüftemperatur von 26 bis 27 kg/mm2. Dieser
Wert liegt an sich schon höher als bei einem unlegierten Kohlenstoffstahl. Bei einer
istündigen Glühung bei 45o° beträgt die Warmstreckgrenze - bei 225° Prüftemperatur
von 33 bis 3q. kg/mm2 und nach einer Glühung bei 6oo° gleichfalls 33 bis 3q. kg/mm2.
Die durch das beschriebene Glühverfahren erzielte Erhöhung der Warmstreckgrenze
bei 225° Prüftemperatur beträgt gegenüber dem normalisierten Zustand 6 bis 8 kg/mm2.
Der Erfolg dieser Warmbehandlung wird noch deutlicher, wenn man gleichzeitig die
Zugfestigkeit mitbetrachtet. Im normalisierten Zustand ergab der obengenannte Stahl
eine Zugfestigkeit von 56 kg/mm2, bei q.50° und bei 6oo° geglüht dagegen bei einer
Prüftemperatur von 225° eine Zugfestigkeit von 6o bzw. 57 kg/mm2. Gegenüber dem
normalisierten Zustand ist eine Festigkeitssteigerung um ¢ bzw. i kg/mm2 zu verzeichnen-.
Die Steigerung der Zugfestigkeit bleibt erheblich hinter der Steigerung der Streckgrenze
zurück. Das genannte Wärmebehandlungsverfahren wirkt demnach in erster Linie auf
die Streckgrenze.Process for the production of workpieces with increased hot yield strength The subject matter of the main patent 651 165 relates to a process for achieving a high resistance to permanent changes in shape in a steel of the composition Carbon ... o, io to o, 2 5%
Manganese ...... o.5o - 1.5o%
preferably .. i, oo - 1.50%
Copper ....... 0.35 - 0.50%
Molybdenum .... o, io - 1, oo%
Silicon ..... 0.00 - 0.50%
Iron ........ remainder,
characterized; that the steel cooled after rolling or forging is heated to temperatures of up to 7oo ° and cooled in the air. This heat treatment has shown that not only the yield strength and the yield strength ratio experience a significant increase in the test at room temperature, but also that a considerable increase in the hot yield strength for the higher test temperatures of around 50 ° compared to the hot yield strength of the normalized state can be achieved is. For example, a steel gives the following composition C Mn CU Mo si Fe
0.15 0 @ o h0% 0.5% 0 # = 8 0% 0 0.34 '/ o remainder
after normalized annealing at 85o ° with subsequent cooling in calm air, a hot yield strength at 225 ° test temperature of 26 to 27 kg / mm2. This value is already higher than that of an unalloyed carbon steel. In the case of annealing at 45o ° for one hour, the hot yield point is 33 to 3q at a test temperature of 225 °. kg / mm2 and after annealing at 600 ° likewise 33 to 3q. kg / mm2. The increase in the hot yield point achieved by the annealing process described at a test temperature of 225 ° is 6 to 8 kg / mm2 compared to the normalized state. The success of this heat treatment becomes even clearer if you also consider the tensile strength. In the normalized state, the above-mentioned steel gave a tensile strength of 56 kg / mm2, at 50 ° and annealed at 600 °, on the other hand, at a test temperature of 225 °, a tensile strength of 60 and 57 kg / mm2, respectively. Compared to the normalized state, there is an increase in strength of ¢ or i kg / mm2. The increase in tensile strength remains significantly behind the increase in the yield point. The above-mentioned heat treatment process therefore primarily affects the yield point.
Versuche, ausgeführt an Blechen von 17 bis 35 mm Stärke, haben nach
einer Glühung bei 6oo° bei 225° Prüftemperatur eine Warmstreckgrenze von 31 bis
36 kg/mm2 ergeben. Bei einer Prüftemperatur von 300° wurden
3o bis
321,-g/mm"- gefunden, und bei -loo° Prüftemperatur lag die Warmstreckgrenze bei
28 kg/mm2. Bei Raumtemperatur geprüft, ergaben die Bleche eine Streckgrenze von
32 bis 3q kg/mm2. Die Dicke der Walzbleche übt keinen nennenswerten Einfluß auf
die Prüfungsergebnisse aus. Der Abfall der Warmstreckgrenze bei höher werdenden
Prüftemperaturen ist wesentlich geringer als bei den unlegierten Kesselstählen und
auch bei dem legierten 3- und 50,öigen Nickelstahl.Tests carried out on sheet metal from 17 to 35 mm thick have after
annealing at 600 ° at a test temperature of 225 ° has a hot yield strength of 31 to
36 kg / mm2 result. At a test temperature of 300 ° were
3o to
321, -g / mm "- found, and at -loo ° test temperature the hot yield strength was at
28 kg / mm2. Tested at room temperature, the sheets showed a yield strength of
32 to 3q kg / mm2. The thickness of the rolled plates has no notable influence
the exam results. The drop in the hot yield strength as the temperature increases
Test temperatures is significantly lower than with the unalloyed boiler steels and
also with the alloyed 3- and 50-grade nickel steel.
Bei einem Kesselblech der Zusammensetzung
C Si Mn P S Fe
o,28 bis o,35 0,I0 Spuren bis o,2o °,', o,5o bis o,70 °,!,
unter o,04 0/0 unter 0,04 0/0 Rest
fällt die Streckgrenze bei Prüftemperaturen von 2o bis 4oo' von etwa 3o kg/mm2 auf
17 kg/mm2 ab.In the case of a boiler plate of the composition C Si Mn PS Fe
0.28 to 0.35.0, 10 traces up to 0.22 °, ', 0.50 to 0.70 °,!, below 0.04 0/0 below 0.04 0/0 remainder
the yield point drops from about 30 kg / mm2 to 17 kg / mm2 at test temperatures of 2o to 4oo '.
Bei 5o@oigem Nickelstahl im gleichen Prüftemperaturgebiet fällt die
Streckgrenze von 36 auf 26 kg/mm2, bei 3 0'oigem Nickelstahl von 34 auf 21 kg/mm2.With 50% nickel steel in the same test temperature range, the
Yield strength from 36 to 26 kg / mm2, with 30 '' nickel steel from 34 to 21 kg / mm2.
Ein besonderer Vorzug der Glühbehandlung im Temperaturgebiet von 4oo
bis 700' ist der, daß die Wärmebehandlung fertiger Werkstücke, wie sie z. B. bei
der Herstellung unter Anwendung der SChmelZSChweißverfahren notwendig ist, mit einer
ganz wesentlich geringeren Gefahr des Verziehens durchgeführt werden kann als beim
normalisierenden Glühen.A special advantage of the annealing treatment in the temperature range of 400
to 700 'is that the heat treatment of finished workpieces, such as. B. at
production using the hot melt welding process is necessary with a
can be carried out with a much lower risk of warping than with
normalizing glow.
Die überraschende Wirkung der Glühbehandlung im Temperaturgebiet unterhalb
7 oo' beruht nach dem derzeitigen Stand der Kenntnisse nicht auf Ausscheidungshartung.The surprising effect of the annealing treatment in the temperature range below
According to the current state of knowledge, 7 oo 'is not based on elimination hardening.