WO2015124169A1 - CHROMSTAHL FÜR STARK VERSCHLEIßBEANSPRUCHTE MASCHINENTEILE, INSBESONDERE PELLETIERMATRIZEN - Google Patents

CHROMSTAHL FÜR STARK VERSCHLEIßBEANSPRUCHTE MASCHINENTEILE, INSBESONDERE PELLETIERMATRIZEN Download PDF

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Stefan LACHMANN
Igor KARASEVICH
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Schmiedewerke Gröditz Gmbh
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    • C21D2211/008—Martensite

Definitions

  • the invention relates to a chromium steel, in particular a stainless, corrosion-resistant chromium steel containing 12 to 15 wt .-% chromium.
  • the invention relates in particular to such a steel for the production of pelleting matrices.
  • the invention relates to a soft-annealed blank made of a chromium steel, in particular a blank for producing a die ring for a pelleting press, and a die ring for a pelleting press, which is made of such a steel.
  • a variety of different substances is formed as mass to be compacted (molding compound) in pelleting presses into mass products in the form of pellets, for example animal feed, wood, biomass or refuse.
  • the press material to be formed into pellets is pressed in a nip between a pelleting die and a press roll into openings in the pelletizing die.
  • the openings are formed by openings, in particular through holes, through which the molding compound is pressed (pressed) and receives its cross-sectional shape corresponding to the molding cross-section of the opening.
  • Ring-shaped pelleting matrices are also referred to below as pelleting die rings, press die rings or die rings.
  • matrice rings There are two basic forms of matrice rings known: A usually vertically arranged die ring having bores extending from a radially inner annular surface through the ring to a radially outer annular surface cooperates with rollers referred to as pug rolling rollers on the circumferential inner surface of the die ring roll.
  • the holes can, for example, extend radially through the ring.
  • a flat, annular die with bores extending through the ring from an annular disc surface to an annular disc surface opposite the axis of the ring axis cooperates with rollers (rolling rollers) which roll on one of the annular disc surfaces of the die.
  • the holes can, for example, axially parallel to the imaginary ring axis (axis of rotation or axis of symmetry) run through the ring.
  • Pelleting matrices are subject to high abrasive wear and must be replaced regularly.
  • the service life or service life of conventional dies can be, for example, a few days to a few months, depending on the material to be processed and the production output.
  • the requirements are high in terms of compressive strength and wear resistance especially at the opening edge of the openings.
  • the material used for die rings for pelleting machines is a corrosion-resistant, martensitic chrome steel known as X46Crl3, material number 1.4034.
  • a stainless steel with this name has a composition (in wt .-%) from 0.43 to 0.50 C, max. 1.00 Si, up to 1.00 Mn, max. 0.040 P, up to 0.030 S, 12.5 to 14.5 Cr, remainder iron and impurities caused by melting.
  • a sulfur (S) content 0.015 to 0.030 wt% is recommended for this steel.
  • a case hardening steel with this name has a composition (in% by weight) from 0.47 to 0.55 C, max. 0.40 Si, 0.70 to 1.10 Mn, max. 0.025 P, up to 0.025 S, 0.90 to 1.20 Cr, 0.10 to 0.25 V, remainder iron and impurities caused by melting.
  • a tempered steel with this name has a composition (in wt .-%) from 0.17 to 0.22 C, max. 0.40 Si, 1.10 to 1.40 Mn, max. 0.025 P, up to 0.035 S, 1.00 to 1.30 Cr, remainder iron and impurities caused by melting.
  • EP 1 052 304 A1 describes a martensitic chromium steel for glass moldings or plastic molds, having a composition (in% by weight) of 0.2 to 0.4 C, 0.15 to 0.5 Si, 0.15 to 0.6 Mn, 12.0 to 15.0 Cr, max.
  • the hardness should be increased and the long-term tempering behavior improved, and a homogeneous microstructure and a particularly good solubility should be present.
  • Particularly favorable properties should be achieved if the concentration of carbon is 0.25 to 0.30 wt .-%.
  • the chromium steel described is geared to high working temperatures of a molded part, but not to a high resistance to abrasive wear stress.
  • EP 0 721 995 A2 describes a chromium-containing martensitic iron-based alloy for thermally coated plastic molds with high corrosion resistance and / or high gloss polishability, consisting of (in% by weight) 0.25 to 1.0 C, up to 1.0 Si, up to 1, 6 Mn, 0.10 to 0.35 N, to 1.0 Al, to 2.8 Co, 14.0 to 25.0 Cr, 0.5 to 3.0 Mo, to 3.9 Ni, 0, 04 to 0.4 V, to 3.0 W, to 0.18 Nb, to 0.20 Ti, wherein the sum of the concentration of carbon and nitrogen gives a value of 0.5 to 1.2, balance iron and melting impurities.
  • the concentration of chromium is preferably 16.0 to 19.0 wt .-%, the concentration of molybdenum is preferably 0.8 to 1.5 wt .-%.
  • the iron-based alloy contains, for example, 0.02 to 0.45% by weight, preferably 0.20 to 0.30% by weight of sulfur.
  • the described iron-base alloy is designed to achieve a largely isometric dimensional change in a heat treatment of a molded part, and it contains minimum proportions of 0.5 wt .-% molybdenum and 0.04 wt .-% vanadium.
  • JP H 07 278 758 A describes a stainless steel for engine gaskets containing (in% by weight) 0.1-0.5% C, up to 2% Si, up to 5% Mn, 11-18% Cr, up to 0, 01% S, to 0.01% O, 0.01-0.2% N, and up to 0.0005% H.
  • a chromium steel consisting of an alloy in% by weight of:
  • Mn manganese
  • Ni nickel
  • molybdenum (Mo) optionally up to 0.25%
  • Nb niobium
  • Ti titanium
  • V vanadium
  • Remainder iron (Fe) and melting-related, i. unavoidable, impurities Remainder iron (Fe) and melting-related, i. unavoidable, impurities.
  • silicon, manganese, nickel, molybdenum, aluminum, niobium, titanium and vanadium may each be optionally included, in particular as an unavoidable impurity, with the proviso that the respective content is limited to the maximum content specified.
  • the steel having the claimed composition has a low hardness in the as-annealed condition and is therefore suitable for machining, and has high hardness and toughness after hardening or tempering.
  • the material claimed here is distinguished by its corrosion resistance, especially when used for pelleting matrices.
  • the material claimed here is distinguished by its corrosion resistance and higher hardness, especially when used for pelleting matrices.
  • a high hardness and at the same time a high toughness of the matrix material after tempering is advantageous in combination, in particular for good wear resistance, also referred to as wear resistance.
  • the wear stress of a pelleting die is characterized by both abrasion and strong shear forces. While resistance to abrasion can be increased by increased hardness, increased toughness values improve resistance to shear during pressing operations. The service life of a Pelletiermatrize can thus be increased. At the same time, a good machinability of the matrix material in the soft-annealed state, in particular a low hardness, for increasing the service life of the tools in the production of pelleting matrices is of great advantage.
  • the composition of the invention has the particular advantage that the competing, desired for the production of pelleting matrices desired properties without alloying costly alloying elements, such as molybdenum or vanadium, can be achieved, and thus at a content of molybdenum from 0 to 0.25 Wt .-%, and a content of vanadium, which is preferably less than 0.10 wt .-%.
  • This property is of considerable importance for the application of pelletizing matrices for mass products. Because it is not only an improved life of the pelleting matrices, but in their replacement also a high cost of (re) production necessary.
  • molybdenum and / or vanadium are contained in the composition of the alloy, their contents may be arbitrarily small.
  • the content of molybdenum may be 0.01% by weight or less, and / or the content of vanadium may be 0.01% by weight or less.
  • chromium 12 to 15 wt .-% of the steel is resistant to corrosion in normal air atmospheres.
  • a content of carbon of 0.42 to 0.70 wt .-% of the steel is good curable and then has a high martensitic chrome steel wear resistance.
  • the specified composition achieves high hardness and high toughness. Particularly good properties are achieved at a carbon content of 0.43 to 0.55 wt .-%.
  • the content of chromium is preferably 13 to 14% by weight.
  • the content of sulfur is 0.015 to 0.050 wt .-%, preferably 0.020 to 0.035 wt .-%.
  • the contents of niobium and titanium should each be less than 0.05% by weight in order not to impair the toughness of the material by carbonitride precipitations.
  • niobium and / or titanium are contained in the composition of the alloy, their respective contents may also be 0.001 wt% or less.
  • the content of manganese is preferably at least 0.20 wt%, more preferably at least 0.7 wt%.
  • the content of manganese is at most 2 wt .-%, preferably 0.7 to 1.5 wt .-%, more preferably 0.7 to 1 wt .-%.
  • Silicon may optionally be added since a content of, for example, at least 0.10% by weight may be advantageous for achieving the desired properties of a steel according to the invention.
  • Aluminum may optionally be added since a content of, for example, at least 0.005% by weight of aluminum may be advantageous for achieving the desired properties of a steel according to the present invention. If nickel is contained in the composition of the alloy, its content may be arbitrarily small. For example, the content of nickel may be 0.05% by weight or less.
  • the steel in the as-annealed state for example in the form of a ring blank for pelleting matrices, preferably has a Brinell hardness (corresponding to DIN EN ISO 6506-1: 2006-03) of a maximum of 210 HB, preferably a maximum of 200 HB, more preferably a maximum of 190 HB.
  • the steel is thermally annealed after processing to produce the desired pelletizing dies.
  • the steel In the tempered state, especially after tempering with tempering at 250 ° C tempering temperature, the steel preferably has a Rockwell hardness of at least 45 HRC, preferably at least 50 HRC.
  • the steel in the tempered state, in particular after tempering with tempering at 250 ° C. tempering temperature, the steel preferably has a notched impact strength corresponding to impact work (in accordance with SEP 1314: 1999-04) at room temperature of at least 20 J, preferably at least 30 J.
  • Ring blanks in particular ring blanks for die rings for pelleting presses.
  • Blanks in ring form in particular with a rectangular ring cross-section and in particular seamlessly rolled, can be produced, for example, with the following dimensions: outer diameter of at least 20 cm, in particular at least 30 cm; Outer diameter of, for example, a maximum of 300 cm, in particular a maximum of 160 cm; Wall thickness (thickness in the radial direction) of, for example, up to 50 cm; Height (thickness in the direction of the ring axis) of, for example, up to 55 cm, in particular up to 50 cm; Height of, for example, at least 3 cm. , C) _
  • Table 1 shows the investigated materials with their chemical compositions (in% by weight).
  • Alloy 1 corresponds to the composition according to DIN EN 10088 for the material with the abbreviation X46Crl3 and material number 1.4034, wherein a sulfur content of about 0.026 wt .-% was set for machinable products.
  • Alloy 2 has a composition according to the invention wherein, compared to alloy 1, essentially only the content of nitrogen has been adjusted to a value of 0.10% by weight by deliberate addition.
  • Table 2 shows measured values and characteristics of the properties of the alloys shown in Table 1 after a tempering treatment at 1005 ° C with air cooling and tempering at 250 ° C in a laboratory furnace. This treatment corresponds to an exemplary, comparative heat treatment. In the production of pelleting matrices, depending on the manufacturing technology of the die manufacturer, this can be deviated from. Tab. 2
  • test results show by way of example that by setting the nitrogen content in an otherwise substantially unchanged composition both an increase in hardness and a substantial increase in the impact work, ie the toughness, of the tempered steel is achieved.
  • the workability i. the suitability for machining the steel in the as-annealed condition is substantially the same.
  • Alloy 2 can be used to make a die ring for pelleting presses.
  • a seamlessly rolled ring blank in the annealed condition is rotated / milled to the desired final dimensions, and the holes are introduced.
  • the finished ring is tempered and thus maintains its high hardness and toughness.
  • a flat annular die with axially parallel to the ring through the ring holes is made in a similar manner.
  • a hardening effect can also be achieved by surface treatments such as nitriding or carburizing. However, the additional process step required thereby deteriorates the economy of production, in particular for pelleting matrices.
  • pelleting matrices are exposed to continuous, especially abrasive wear. Consequently, the abraded edge layer only increases the wear resistance for a short time.
  • the material presented here retains its properties over the workpiece cross-section through its alloy components.

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Abstract

Chromstahl, bestehend aus einer Legierung in Gew.-% von: 0,42 % bis 0,7 % Kohlenstoff (C), wahlweise bis zu 1,0 % Silizium (Si), wahlweise bis zu 2,0% Mangan (Mn), 12 % bis 15 % Chrom (Cr), wahlweise bis zu 0,5 % Nickel (Ni), wahlweise bis zu 0,25 % Molybdän (Mo), 0,08 % bis 0,20 % Stickstoff (N), wahlweise bis zu 0,05 % Aluminium (AI), wahlweise bis zu 0,05 % Niob (Nb), wahlweise bis zu 0,05 % Titan (Ti), wahlweise bis zu 0,10 % Vanadium (V), 0,015 % bis 0,050 % Schwefel (S), Rest Eisen (Fe) und erschmelzungsbedingte Verunreinigungen; sowie Rohling in der Form eines Rings, insbesondere Rohling für einen Matrizenring für Pelletpressen, mit einem Außendurchmesser von wenigstens 20 cm aus dem Chromstahl, wobei der Chromstahl weichgeglüht und härtbar ist; sowie Matrizenring für Pelletpressen, aus martensitischem Chromstahl dieser Zusammensetzung.

Description

CHROMSTAHL FÜR STARK VERSCHLEISSBEANSPRUCHTE
MASCHINENTEILE, INSBESONDERE PELLETIERMATRIZEN
Die Erfindung betrifft einen Chromstahl, insbesondere einen nichtrostenden, korrosionsbeständigen Chromstahl mit einem Gehalt von 12 bis 15 Gew.-% Chrom. Die Erfin- dung betrifft insbesondere einen solchen Stahl für die Herstellung von Pelletiermatrizen. Weiter betrifft die Erfindung einen weichgeglühten Rohling aus einem Chromstahl, insbesondere einen Rohling zur Herstellung eines Matrizenrings für eine Pelletierpresse, sowie einen Matrizenring für eine Pelletierpresse, der aus einem solchen Stahl hergestellt ist.
Eine Vielzahl unterschiedlicher Stoffe wird als zu verpressende Masse (Pressmasse) in Pelletierpressen zu Massenprodukten in Form von Pellets geformt, beispielsweise Tierfutter, Holz, Biomasse oder Müll. Dabei wird das zu Pellets zu formende Pressmaterial in einem Walzenspalt zwischen einer Pelletiermatrize und einer Presswalze in Öffnungen in der Pelletiermatrize gepresst. Die Öffnungen sind gebildet durch Durchbrechungen, insbesondere durchgehende Bohrungen, durch die die Pressmasse hindurchgepresst (verpresst) wird und ihre Querschnittsform entsprechend dem Formquerschnitt der Durchbrechung erhält.
Ringförmige Pelletiermatrizen werden im folgenden auch als Pelletier-Matrizenringe, Pressmatrizenringe oder Matrizenringe bezeichnet. Es sind zwei Grundformen von Ma- trizenringen bekannt: Ein gewöhnlich vertikal anzuordnender Matrizenring mit von einer radial inneren Ringfläche durch den Ring zu einer radial äußeren Ringfläche verlaufenden Bohrungen wirkt im Einsatz mit Walzen, als Kollerrollen bezeichnet, zusammen, die an der umlaufenden Innenfläche des Matrizenrings abrollen. Die Bohrungen können beispielsweise radial durch den Ring verlaufen. Eine flache, ringförmige Press- matrize mit Bohrungen, die von einer Ringscheibenfläche zu einer in Ringachsenrichtung gegenüberliegenden Ringscheibenfläche durch den Ring verlaufen, wirkt im Einsatz mit Walzen (Kollerrollen) zusammen, die an einer der Ringscheibenflächen der Pressmatrize abrollen. Die Bohrungen können beispielsweise achsparallel zur gedachten Ringachse (Rotationsachse oder Symmetrieachse) durch den Ring verlaufen. Pelletiermatrizen unterliegen einer hohen abrasiven Verschleißbeanspruchung und müssen regelmäßig ersetzt werden. Die Lebensdauer oder Standzeit üblicher Matrizen kann beispielsweise wenige Tage bis wenige Monate betragen, abhängig vom zu verarbeitenden Material und der Produktionsleistung. Die Anforderungen sind hoch hinsichtlich der Druckbelastbarkeit und der Verschleißbeständigkeit insbesondere am Öffnungsrand der Durchbrechungen.
Weitere, konkurrierende Anforderungen ergeben sich daraus, dass bei der Herstellung der Pelletiermatrize eine hohe Anzahl von Durchbrechungen in die Pelletiermatrize eingebracht werden muss. Hier ist eine gute Bearbeitbarkeit des Matrizenmaterials zur Erhöhung der Standzeiten der Werkzeuge von hoher Bedeutung.
Als Werkstoff für Matrizenringe für Pelletiermaschinen ist ein korrosionsbeständiger, martensitischer Chromstahl unter der Bezeichnung X46Crl3, Werkstoffnummer 1.4034, bekannt. Ein nichtrostender Stahl mit dieser Bezeichnung hat eine Zusammensetzung (in Gew.-%) aus 0,43 bis 0,50 C, max. 1,00 Si, bis zu 1,00 Mn, max. 0,040 P, bis zu 0,030 S, 12,5 bis 14,5 Cr, Rest Eisen und erschmelzungsbedingte Verunreinigungen. Für spanend zu bearbeitende Erzeugnisse wird für diesen Stahl ein Anteil von Schwefel (S) von 0,015 bis 0,030 Gew.-% empfohlen.
Weiter ist als Werkstoff für Pelletiermatrizen ein Stahl mit der Bezeichnung 51CrV4 bekannt. Ein Einsatzstahl mit dieser Bezeichnung hat eine Zusammensetzung (in Gew.- %) aus 0,47 bis 0,55 C, max. 0,40 Si, 0,70 bis 1,10 Mn, max. 0,025 P, bis zu 0,025 S, 0,90 bis 1,20 Cr, 0,10 bis 0,25 V, Rest Eisen und erschmelzungsbedingte Verunreinigungen.
Weiter ist als Werkstoff für Pelletiermatrizen ein Stahl mit der Bezeichnung 20MnCr5 bekannt. Ein Vergütungsstahl mit dieser Bezeichnung hat eine Zusammensetzung (in Gew.-%) aus 0,17 bis 0,22 C, max. 0,40 Si, 1,10 bis 1,40 Mn, max. 0,025 P, bis zu 0,035 S, 1,00 bis 1,30 Cr, Rest Eisen und erschmelzungsbedingte Verunreinigungen. EP 1 052 304 AI beschreibt einen martensitischen Chromstahl für Glasformteile oder Kunststoffformen, mit einer Zusammensetzung (in Gew.-%) aus 0,2 bis 0,4 C, 0,15 bis 0,5 Si, 0,15 bis 0,6 Mn, 12,0 bis 15,0 Cr, max. 0,28 Ni, 0,05 bis 0,19 N, Rest Eisen und Verunreinigungen, wobei das Verhältnis C/N über einem Wert von 2,0 liegt. Dadurch soll bei einer mit 17%igen Cr-Stählen vergleichbaren Korrosionsbeständigkeit des wärmebehandelten Werkstoffes die Härte erhöht sein und das Langzeit- Anlaßverhalten verbessert sein, und es soll eine homogene Mikrostruktur und eine besonders gute Po- lierbarkeit gegeben sein. Besonders günstige Eigenschaften sollen erreicht werden, wenn die Konzentration an Kohlenstoff 0,25 bis 0,30 Gew.-% beträgt. Der beschriebene Chromstahl ist auf hohe Arbeitstemperaturen eines Formteils, jedoch nicht auf eine hohe Beständigkeit gegen abrasive Verschleißbeanspruchung ausgerichtet.
EP 0 721 995 A2 beschreibt eine chromhaltige, martensitische Eisenbasislegierung für thermisch vergütete Kunststoffformen mit hoher Korrosionsbeständigkeit und/oder Hochglanzpolierbarkeit, bestehend aus (in Gew.-%) 0,25 bis 1,0 C, bis 1,0 Si, bis 1,6 Mn, 0,10 bis 0,35 N, bis 1,0 AI, bis 2,8 Co, 14,0 bis 25,0 Cr, 0,5 bis 3,0 Mo, bis 3,9 Ni, 0,04 bis 0,4 V, bis 3,0 W, bis 0,18 Nb, bis 0,20 Ti, wobei die Summe der Konzentration von Kohlenstoff und Stickstoff einen Wert von 0,5 bis 1,2 ergibt, Rest Eisen und erschmelzungsbedingte Verunreinigungen. Die Konzentration von Chrom beträgt vorzugsweise 16,0 bis 19,0 Gew.-%, die Konzentration von Molybdän beträgt vorzugswei- se 0,8 bis 1,5 Gew.-%. Die Eisenbasislegierung enthält beispielsweise 0,02 bis 0,45 Gew.-%, vorzugsweise 0,20 bis 0,30 Gew.-% Schwefel. Die beschriebene Eisenbasislegierung ist darauf ausgerichtet, eine weitgehend isometrische Maßänderung bei einer Wärmebehandlung eines Formteils zu erreichen, und sie enthält Mindestanteile von 0,5 Gew.-% Molybdän und 0,04 Gew.-% Vanadium. JP H 07 278 758 A beschreibt einen rostfreien Stahl für Motordichtungen, enthaltend (in Gew.-%) 0,1 - 0,5 % C, bis 2 % Si, bis 5 % Mn, 11 - 18 % Cr, bis 0,01 % S, bis 0,01 % O, 0,01 - 0,2 % N, und bis 0,0005 % H.
Bei der Herstellung von Pelletiermatrizen für Massenprodukte ist eine hohe Wirtschaftlichkeit in zweierlei Hinsicht wichtig: Zum einen ist eine verbesserte Standzeit der Pel- letiermatrizen wünschenswert. Zum anderen ist eine wirtschaftliche Herstellung der Pelletiermatrizen wünschenswert, und somit insbesondere eine hohe Standzeit der Werkzeuge zur Herstellung der Pelletiermatrizen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Stahl zur Verfügung zu stellen, der eine ver- besserte Eignung für einer starken abrasiven Verschleißbeanspruchung ausgesetzte ringförmige Maschinenteile hat und dabei dennoch eine gute Bearbeitbarkeit während der Herstellung der Maschinenteile aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Chromstahl, bestehend aus einer Legierung in Gew.-% von:
0,42 % bis 0,7 % Kohlenstoff (C),
wahlweise bis zu 1,0 % Silizium (Si),
wahlweise bis zu 2,0% Mangan (Mn),
12 % bis 15 % Chrom (Cr),
wahlweise bis zu 0,5 % Nickel (Ni),
wahlweise bis zu 0,25 % Molybdän (Mo),
0,08 % bis 0,20 % Stickstoff (N),
wahlweise bis zu 0,05 % Aluminium (AI),
wahlweise bis zu 0,05 % Niob (Nb),
wahlweise bis zu 0,05 % Titan (Ti),
wahlweise bis zu 0,10 % Vanadium (V),
0,015 % bis 0,050 % Schwefel (S),
Rest Eisen (Fe) und erschmelzungsbedingte, d.h. unvermeidbare, Verunreinigungen.
Somit können beispielsweise Silizium, Mangan, Nickel, Molybdän, Aluminium, Niob, Titan und Vanadium jeweils optional enthalten sein, insbesondere als unvermeidbare Verunreinigung, mit der jeweiligen Maßgabe, dass der jeweilige Gehalt auf den jeweils angegebenen maximalen Gehalt beschränkt ist. Der Stahl mit der beanspruchten Zusammensetzung hat im weichgeglühten Zustand eine geringe Härte und damit eine gute Eignung für die spanende Bearbeitung, und er hat nach Härten oder Vergüten eine hohe Härte und Zähigkeit.
Gegenüber dem Stahl 51CrV4 zeichnet sich der hier beanspruchte Werkstoff durch sei- ne Korrosionsbeständigkeit insbesondere bei der Verwendung für Pelletiermatrizen aus.
Gegenüber dem Stahl 20MnCr5 zeichnet sich der hier beanspruchte Werkstoff durch seine Korrosionsbeständigkeit und seine höhere Härte insbesondere bei der Verwendung für Pelletiermatrizen aus.
Gegenüber dem Stahl X46Crl3 wird der Vergütungsprozess bei der angegebenen Zusammensetzung im wesentlichen nicht beeinträchtigt und führt bei gleicher Anlasstemperatur zu einer Steigerung sowohl der Härte als auch der Zähigkeit.
Eine hohe Härte und zugleich eine hohe Zähigkeit des Matrizenmaterials nach Vergüten ist in Kombination insbesondere für eine gute Verschleißbeständigkeit vorteilhaft, auch als Verschleißfestigkeit bezeichnet. Die Verschleißbeanspruchung einer Pelletiermatrize ist sowohl durch Abrasion als auch durch starke Scherkräfte gekennzeichnet. Während der Widerstand gegen Abrasion durch eine erhöhte Härte gesteigert werden kann, verbessern erhöhte Zähigkeitswerte den Widerstand gegen Abscheren bei Pressvorgängen. Die Standzeiten einer Pelletiermatrize können somit erhöht werden. Zugleich ist eine gute Bearbeitbarkeit des Matrizenmaterials im weichgeglühten Zustand, insbesondere eine geringe Härte, zur Erhöhung der Standzeiten der Werkzeuge bei der Herstellung der Pelletiermatrizen von großem Vorteil.
Außerdem ist eine gute Bearbeitbarkeit für die erzielbaren Gleiteigenschaften der Seitenwand der Durchbrechungen vorteilhaft. Eine verminderte Reibung in den Durchbrechungen führt bei der Pelletierung zu einer geringeren Erzeugung unerwünschter Wär- me und zu einer Verringerung des Energieaufwands.
Schließlich trägt der Stickstoffgehalt auch, wenngleich in geringem Maße, zu einer verbesserten Korrosionsbeständigkeit durch Passivierung der Oberflächenschicht bei. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung hat den besonderen Vorteil, dass die miteinander konkurrierenden, für die Herstellung von Pelletiermatrizen gewünschten verbesserten Eigenschaften ohne Zulegierung kostenintensiver Legierungselemente, wie Molybdän oder Vanadium, erzielt werden können, und damit bei einem Gehalt an Molyb- dän von 0 bis 0,25 Gew.-%, und einem Gehalt an Vanadium, der vorzugsweise kleiner als 0,10 Gew.-% ist. Diese Eigenschaft ist für die Anwendung für Pelletiermatrizen für Massenprodukte von erheblicher Bedeutung. Denn es ist nicht nur eine verbesserte Standzeit der Pelletiermatrizen, sondern bei deren Ersatz auch eine hohe Wirtschaftlichkeit der (Neu-)Herstellung notwendig.
Wenn Molybdän und/oder Vanadium in der Zusammensetzung der Legierung enthalten sind, können ihre Gehalte beliebig gering sein. Beispielsweise kann der Gehalt an Molybdän 0,01 Gew.-% oder weniger betragen, und/oder der Gehalt an Vanadium kann 0,01 Gew.-% oder weniger betragen.
Durch einen Anteil von Chrom von 12 bis 15 Gew.-% ist der Stahl korrosionsbeständig in normalen Luftatmosphären. Bei einem Gehalt an Kohlenstoff von 0,42 bis 0,70 Gew.-% ist der Stahl gut härtbar und weist dann als martensitischer Chromstahl eine hohe Verschleißbeständigkeit auf. Gegenüber einer Verringerung des Kohlenstoffgehalts, die mit einer Erhöhung der Zähigkeit, aber auch mit einer Verminderung der Härte und einer Verschlechterung der Gebrauchseigenschaften bei abrasivem Verschleiß verbunden wäre, wird durch die angegebene Zusammensetzung eine hohe Härte und eine hohe Zähigkeit erreicht. Besonders gute Eigenschaften werden bei einem Kohlenstoffgehalt von 0,43 bis 0,55 Gew.-% erreicht. Der Gehalt an Chrom ist vorzugsweise 13 bis 14 Gew.-%.
Gegenüber dem Stahl X46Crl3 wird durch ein Zulegieren von Stickstoff zum Erreichen der angegebenen Zusammensetzung mit einem Anteil von Stickstoff von 0,08 bis 0,20 Gew.-% eine Erhöhung der Härte und der Zähigkeit (Kerbschlagzähigkeit) erreicht. Besonders gute Eigenschaften ergeben sich bei einem Anteil von Stickstoff von 0,09 bis 0,12 Gew.-%, wobei der Aluminiumgehalt weniger als 0,05 Gew.-% betragen sollte. Die Erhöhung der Härte durch den Stickstoffanteil wirkt sich kaum negativ auf die Stärke der Seigerungen aus, anders als dies bei einer Erhöhung der Härte durch eine weitere Steigerung des Kohlenstoffgehalts der Fall wäre. Als Nebeneffekt des Stickstoff-Anteils wird eine leicht erhöhte Korrosionsbeständigkeit erreicht. Dies spiegelt sich wieder in einer Erhöhung der PREN-Zahl (Pitting Resistance Equivalent Number) um mindestens einen Wert von etwa 1,5 (genauer, im Bereich 1,28 bis 3,2). Die PREN- Zahl berechnet sich aus den Gehalten von Cr, Mo und N in Gew.-% durch
PREN = %Cr + 3,3 x %Mo + 16 x %N. (1)
Der Gehalt an Schwefel ist 0,015 bis 0,050 Gew.-%, vorzugsweise 0,020 bis 0,035 Gew.-%. Dadurch ist bei der angegebenen Zusammensetzung der Stahl im weichgeglühten Zustand gut bearbeitbar, insbesondere durch spanende Bearbeitung, z.B. in Form von Drehen, Fräsen und/oder Bohren.
Bei der angegebenen Zusammensetzung sollten die Gehalte an Niob und Titan jeweils kleiner als 0,05 Gew.-% sein, um die Zähigkeit des Werkstoffs nicht durch Karbonitri- dausscheidungen zu beeinträchtigen. Wenn Niob und/oder Titan in der Zusammensetzung der Legierung enthalten sind, können ihre jeweiligen Gehalte auch 0,001 Gew.-% oder weniger betragen.
Der Gehalt an Mangan beträgt vorzugsweise wenigstens 0,20 Gew.-%, weiter vorzugsweise wenigstens 0,7 Gew.-%. Der Gehalt an Mangan beträgt maximal 2 Gew.-%, vorzugsweise 0,7 bis 1,5 Gew.-%, weiter vorzugsweise 0,7 bis 1 Gew.-%. Silizium kann wahlweise zugesetzt werden, da ein Gehalt von beispielsweise wenigstens 0,10 Gew-.% vorteilhaft zum Erreichen der gewünschten Eigenschaften eines erfindungsgemäßen Stahls sein kann.
Aluminium kann wahlweise zugesetzt werden, da ein Gehalt von beispielsweise wenigstens 0,005 Gew-.% an Aluminium vorteilhaft zum Erreichen der gewünschten Eigen- Schäften eines erfindungsgemäßen Stahls sein kann. Wenn Nickel in der Zusammensetzung der Legierung enthalten ist, kann sein Gehalt beliebig gering sein. Beispielsweise kann der Gehalt an Nickel 0,05 Gew.-% oder weniger betragen.
Der Stahl hat im weichgeglühten Zustand, beispielsweise in Form eines Ringrohlings für Pelletiermatrizen, vorzugsweise eine Härte nach Brinell (entsprechend DIN EN ISO 6506-1 :2006-03) von maximal 210 HB, vorzugsweise maximal 200 HB, besonders bevorzugt maximal 190 HB.
Der Stahl wird nach Bearbeitung zur Herstellung der gewünschten Pelletiermatrizen thermisch vergütet.
Im vergüteten Zustand, inbesondere nach Vergüten mit Anlassen bei 250°C Anlasstemperatur, hat der Stahl vorzugweise eine Härte nach Rockwell von mindestens 45 HRC, vorzugsweise mindestens 50 HRC.
Im vergüteten Zustand, insbesondere nach Vergüten mit Anlassen bei 250°C Anlasstemperatur, hat der Stahl vorzugweise eine Kerbschlagzähigkeit entsprechend einer Schlagbiegearbeit (entsprechend SEP 1314: 1999-04) bei Raumtemperatur von mindestens 20 J, vorzugsweise mindestens 30 J.
Der Stahl ist im weichgeglühten Zustand besonders geeignet Ringrohlinge, insbesondere Ringrohlinge für Matrizenringe für Pelletierpressen. Rohlinge in Ringform, insbesondere mit rechteckigem Ringquerschnitt und insbesondere nahtlos gewalzt, lassen sich beispielsweise herstellen mit den folgenden Dimensionen: Außendurchmesser von wenigstens 20 cm, insbesondere wenigstens 30 cm; Außendurchmesser von beispielsweise maximal 300 cm, insbesondere maximal 160 cm; Wandstärke (Stärke in radialer Richtung) von beispielsweise bis zu 50 cm; Höhe (Stärke in Richtung der Ringachse) von beispielsweise bis zu 55 cm, insbesondere bis zu 50 cm; Höhe von beispielsweise wenigstens 3 cm. . C) _
Durch spanende Bearbeitung, insbesondere Drehen, Fräsen und/oder Bohren, lassen sich daraus Matrizenringe mit den gleichen Dimensionen herstellen. Durch Vergüten können Härte und Kerbschlagzähigkeit wie oben angegeben erreicht werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Versuchsergebnissen näher erläutert. In Tabelle 1 sind untersuchte Werkstoffe mit deren chemischen Zusammensetzungen (in Gew.-%) angegeben.
Tab. 1
Figure imgf000010_0001
Die Legierung 1 entspricht der Zusammensetzung gemäß DIN EN 10088 für den Werkstoff mit der Kurzbezeichnung X46Crl3 und Werkstoffnummer 1.4034, wobei ein Schwefelgehalt von etwa 0,026 Gew.-% für spanend zu bearbeitende Erzeugnisse eingestellt wurde.
Die Legierung 2 hat eine erfindungsgemäße Zusammensetzung, wobei verglichen mit der Legierung 1 im wesentlichen lediglich der Gehalt an Stickstoff durch gezieltes Hin- zulegieren auf einen Wert von 0,10 Gew.-% eingestellt wurde.
In Tabelle 2 sind Messwerte und Kennzahlen der Eigenschaften der Legierungen aus Tabelle 1 nach einer Vergütungsbehandlung bei 1005°C mit Luftabkühlung und Anlassen bei 250°C im Laborofen dargestellt. Diese Behandlung entspricht einer beispielhaften, vergleichenden Wärmebehandlung. Bei der Herstellung von Pelletiermatrizen kann je nach Fertigungstechnologie des Matrizenherstellers davon abgewichen werden. Tab. 2
Figure imgf000011_0001
Angegeben sind jeweils die gemessene Härte nach Rockwell in HRC (entsprechend EN ISO 6508-1 : 1999), die gemessene Schlagbiegearbeit (SBA) in Joule (entsprechend SEP 1314: 1999-04) bei Raumtemperatur und die errechnete PREN -Zahl nach obiger Gleichung (1).
Die Untersuchungsergebnisse zeigen beispielhaft, dass durch gezielte Einstellung des Stickstoffgehalts bei ansonsten im wesentlichen unveränderter Zusammensetzung sowohl eine Erhöhung der Härte als auch eine wesentlichen Erhöhung der Schlagbiegearbeit, also der Zähigkeit, des vergüteten Stahls erreicht wird. Dabei bleibt die Bearbeit- barkeit, d.h. die Eignung zur spanenden Bearbeitung des Stahls im weichgeglühten Zustand im wesentlichen gleich.
Die Legierung 2, oder eine Legierung mit anderer Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, kann zur Herstellung eines Matrizenrings für Pelletierpressen verwendet werden. Zur Herstellung eines vertikal anzuordnenden Matrizenrings mit radial durch den Ring verlaufenden Bohrungen wird ein nahtlos gewalzter Ringrohling im weichgeglühten Zustand auf die gewünschten Endmaße gedreht/gefräst, und die Bohrungen werden eingebracht. Der fertig bearbeitete Ring wird vergütet und erhält so seine hohe Härte und Zähigkeit. Eine flache ringförmige Pressmatrize mit achsparallel zum Ring durch den Ring verlaufenden Bohrungen wird in entsprechender Weise hergestellt. Ein Härtungseffekt kann auch durch Randschichtbehandlungen wie Nitrieren oder Aufkohlung erfolgen. Der damit notwendige zusätzliche Prozessschritt verschlechtert jedoch die Wirtschaftlichkeit der Herstellung, insbesondere für Pelletiermatrizen. Zudem sind Pelletiermatrizen einem fortwährenden, vor allem abrasiven Verschleiß ausgesetzt. Die dabei abgetragene Randschicht erhöht demzufolge nur kurzzeitig die Verschleißbeständigkeit. Im Gegensatz dazu behält der hier vorgestellte Werkstoff durch seine Legierungsbestandteile seine Eigenschaften über den Werkstückquerschnitt bei.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Chromstahl, bestehend aus einer Legierung in Gew.-% von:
0,42 % bis 0,7 % Kohlenstoff (C),
wahlweise bis zu 1,0 % Silizium (Si),
wahlweise bis zu 2,0% Mangan (Mn),
12 % bis 15 % Chrom (Cr),
wahlweise bis zu 0,5 % Nickel (Ni),
wahlweise bis zu 0,25 % Molybdän (Mo),
0,08 % bis 0,20 % Stickstoff (N),
wahlweise bis zu 0,05 % Aluminium (AI),
wahlweise bis zu 0,05 % Niob (Nb),
wahlweise bis zu 0,05 % Titan (Ti),
wahlweise bis zu 0,10 % Vanadium (V),
0,015 % bis 0,050 % Schwefel (S),
Rest Eisen (Fe) und erschmelzungsbedingte Verunreinigungen.
2. Chromstahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Kohlenstoff (C) 0,43 bis 0,55 Gew.-% beträgt.
3. Chromstahl nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Mangan (Mn) 0,7 bis 1,5 Gew.-% , vorzugsweise 0,7 bis 1 Gew.-% beträgt.
4. Chromstahl nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Chrom (Cr) 13 bis 14 Gew.-% beträgt.
5. Chromstahl nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Stickstoff (N) 0,09 bis 0,12 Gew.-% beträgt.
6. Chromstahl nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Schwefel (S) 0,020 bis 0,035 Gew.-% beträgt.
7. Chromstahl nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Chromstahl im weichgeglühten Zustand eine Härte nach Brinell von maximal 210 HB, vorzugsweise maximal 200 HB, aufweist.
8. Chromstahl nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stahl durch Vergüten, insbesondere Vergüten mit Luftabkühlung und Anlassen bei
250°C, härtbar ist bis auf eine Härte nach Rockwell von wenigstens 45 HRC, vorzugsweise wenigstens 50 HRC, bei einer Kerbschlagzähigkeit entsprechend einer Schlagbiegearbeit von wenigstens 20 J, vorzugsweise wenigstens 30 J.
9. Martensitischer Chromstahl nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
10. Rohling in der Form eines Rings, insbesondere Rohling für einen Matrizenring für Pelletpressen, mit einem Außendurchmesser von wenigstens 20 cm, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einem härtbaren Chromstahl nach einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellt ist, wobei der Chromstahl weichgeglüht ist.
11. Rohling nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass er nahtlos gewalzt ist.
12. Rohling nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass er im weichgeglühten Zustand eine Härte nach Brinell von maximal 210 HB, vorzugsweise maximal 200 HB, aufweist.
13. Matrizenring für Pelletpressen, aus martensitischem Chromstahl nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
14. Matrizenring nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass er im vergüteten Zustand eine Härte nach Rockwell (entsprechend EN ISO 6508-1 : 1999) von mindestens 45 HRC, vorzugsweise mindestens 50 HRC, aufweist, und eine Kerbschlagzähigkeit entsprechend einer Schlagbiegearbeit (entsprechend SEP 1314: 1999-04) von wenigstens 20 J, vorzugsweise wenigstens 30 J.
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07278758A (ja) 1994-04-13 1995-10-24 Nippon Steel Corp エンジンガスケット用ステンレス鋼とその製造方法
EP0721995A2 (de) 1995-01-16 1996-07-17 BÖHLER Edelstahl GmbH Verwendung einer Eisenbasislegierung für Kunststofformen
JPH11140593A (ja) * 1997-11-06 1999-05-25 Daido Steel Co Ltd 冷間塑性加工性に優れた高耐食・高寿命ステンレス鋼
EP1052304A1 (de) 1999-05-10 2000-11-15 Böhler Edelstahl GmbH & Co KG Martensitischer korrosionsbeständiger Chromstahl
WO2001040526A1 (en) * 1999-12-02 2001-06-07 Ati Properties, Inc. Martensitic stainless steel and steelmaking process
EP1304393A1 (de) * 2000-07-17 2003-04-23 Kabushiki Kaisha Riken Kolbenring mit ausgezeichneter beständigkeit gegen reibung, rissbildung und ermüdung und herstellungsverfahren dafür und kombination von kolbenriing und zylinderblock
WO2003069009A1 (en) * 2002-02-15 2003-08-21 Uddeholm Tooling Aktiebolag Steel material containing carbides and use of the material
AT411533B (de) * 2002-07-09 2004-02-25 Andritz Ag Maschf Pelletiermatritze und verfahren zur herstellung
DE102010045221A1 (de) * 2010-09-13 2012-03-15 Daimler Ag Stahlkolben für Verbrennungsmotoren
DE102013011996A1 (de) * 2012-07-31 2014-02-06 Taiwan Powder Technologies Co., Ltd Verfahren zum Herstellen gepresster und gesinterter Werkstücke und sich daraus ergebende Werkstücke

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07278758A (ja) 1994-04-13 1995-10-24 Nippon Steel Corp エンジンガスケット用ステンレス鋼とその製造方法
EP0721995A2 (de) 1995-01-16 1996-07-17 BÖHLER Edelstahl GmbH Verwendung einer Eisenbasislegierung für Kunststofformen
JPH11140593A (ja) * 1997-11-06 1999-05-25 Daido Steel Co Ltd 冷間塑性加工性に優れた高耐食・高寿命ステンレス鋼
EP1052304A1 (de) 1999-05-10 2000-11-15 Böhler Edelstahl GmbH & Co KG Martensitischer korrosionsbeständiger Chromstahl
WO2001040526A1 (en) * 1999-12-02 2001-06-07 Ati Properties, Inc. Martensitic stainless steel and steelmaking process
EP1304393A1 (de) * 2000-07-17 2003-04-23 Kabushiki Kaisha Riken Kolbenring mit ausgezeichneter beständigkeit gegen reibung, rissbildung und ermüdung und herstellungsverfahren dafür und kombination von kolbenriing und zylinderblock
WO2003069009A1 (en) * 2002-02-15 2003-08-21 Uddeholm Tooling Aktiebolag Steel material containing carbides and use of the material
AT411533B (de) * 2002-07-09 2004-02-25 Andritz Ag Maschf Pelletiermatritze und verfahren zur herstellung
DE102010045221A1 (de) * 2010-09-13 2012-03-15 Daimler Ag Stahlkolben für Verbrennungsmotoren
DE102013011996A1 (de) * 2012-07-31 2014-02-06 Taiwan Powder Technologies Co., Ltd Verfahren zum Herstellen gepresster und gesinterter Werkstücke und sich daraus ergebende Werkstücke

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