AT164808B - Werkstoff für Gegenstände mit hoher Warmfestigkeit - Google Patents

Description

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  Werkstoff für Gegenstände mit hoher Warmfestigkeit 
Es ist bekannt, dass die Dauerstandfestigkeit von Baustählen durch Zusätze bestimmter Legierungsmetalle wie Molybdän, Vanadin oder Wolfram erhöht werden kann. Wenn auch auf diesem Wege praktisch immer der gewünschte technische Erfolg erzielt wird, so bringt die Verwendung der oben genannten Metalle doch eine bedeutendere Verteuerung des Stahles mit sich. 



   Eine ähnlich günstige Wirkung auf die Warmfestigkeit wird durch eine besondere Wärmebehandlung des Stahles erreicht. Hiebei macht man sich den Umstand zu Nutze, dass bei Stählen ebenso wie bei allen anderen Metallen eine Kornvergröberung auch immer eine Steigerung der Warmfestigkeit zur Folge hat. Eine solche Kornvergröberung tritt bekanntlich bei einer Glühung der Stähle bei Temperaturen ein, die beträchtlich oberhalb der GOS-Linie liegen. 



  Die so erhaltenen   Grobkomstähle   bewähren sich in allen Fällen, in denen das Werkstück nach der Glühung keiner weiteren Wärmebehandlung mehr unterworfen wird. Wenn dagegen der Stahl vor seiner Verwendung noch vergütet werden muss, wie das beispielsweise bei Ventilen, Ventilfedern, warmfesten Schrauben usw. der Fall ist, so führt die   Grobkomglühung   zu keinem Erfolg. Denn hiebei bleibt das Grobkorn nicht in seiner ursprünglichen Form erhalten ; ausserdem neigen diese Stähle zu einer ausgesprochenen körnigen Perlitausbildung. Diese Perlitform wirkt sich auf die Dauerstandfestigkeit des Stahles ungünstig aus. 



   Durch Versuche wurde festgestellt, dass bei der Vergütung legierter und unlegierter Stähle eine ganz bedeutende Erhöhung der Dauerstandfestigkeit erhalten wird, wenn die Vergütung nicht wie bisher üblich, über die Martensitstufe, sondern über die Troostitstufe durchgeführt wird. Der Stahl wird von der Härtetemperatur mit solcher Geschwindigkeit abgekühlt, dass sowohl die Umwandlungstemperatur weitgehend herabgesetzt und damit der Zementit in äusserst feiner Form ausgeschieden wird,   die   wandlung aber noch vollständig vor sich geht. Der Ar"-Punkt tritt also bei dieser Wärmebehandlung noch nicht in Erscheinung (s. Houdremont Sonderstahlkunde", 1935, Seite 12 und 13). 



   Je nach der Zusammensetzung des Stahles kann die notwendige Abkühlungsgeschwindigkeit innerhalb weiter Grenzen schwanken, ihre Höhe lässt sich von Fall zu Fall aus den physikalischen Daten des Stahles oder durch einen einfachen Versuch ermitteln. 



   Mit besonders grosser Treffsicherheit werden Verbesserungen der Warmfestigkeit bis über 50% erzielt, wenn die Abschreckung oberhalb der   Ar"-Temperatur   unterbrochen wird, etwa durch Ablöschen des Stahles in einem Metallbad von entsprechender Temperatur. 



   Die gemäss der Erfindung behandelten Stähle besitzen neben ihrer hohen Warmfestigkeit noch alle Vorzüge eines Feinkomstahles, wie hohe Zähigkeit und Dauerfestigkeit bei Raumtemperatur. 



   Das Vergüten hat bekanntlich im allgemeinen den Zweck, durch Härten und Anlassen im Stahl möglichst günstige mechanische Eigenschaften, vor allem ein möglichst günstiges Verhältnis von Streckgrenze zur Zugfestigkeit zu erzielen. Dies ist dann besonders der Fall, wenn die Härtung möglichst reinen Martensit ergibt. Dabei hat sich gezeigt, dass der über Martensit durch Anlassen erhaltene AnlassTroostit ein günstigeres Streckgrenzen-Zugfestigkeitsverhältnis liefert als der Abschreck-Troostit, weshalb es sich beim Vergüten als zweckmässig erwiesen hat, das Abschrecken so einzurichten, dass möglichst wenig Abschreck-Troostit entsteht. 



  Es hat sich nun überraschenderweise ergeben, dass bei Vergütung über die Troostitstufe (Abschreck-Troostit) günstigere Dauerstandfestigkeiten erzielt werden als bei üblicher Vergütung über Martensit   auf Anlass-Troostit.   Der Erfindung entsprechend wird daher, wenn im Werkstoff hohe Dauerstandfestigkeiten gebraucht werden, auf jene günstigen Eigenschaften, die das Vergüten über Martensit auf Anlass-Troostit bringt, bewusst verzichtet und man begnügt sich mit jenen weniger günstigen Verhältnissen, die der Abschreck-Troostit ergibt, um eine möglichst hohe Dauerstandfestigkeit zu erreichen. 



   Die angewandte Wärmebehandlung ist also an   sich bekannt, nicht aber die Erkenntnis, dass durch diese die Dauerstandfestigkeit des Stahles   

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 verbessert werden kann. Dieses Ergebnis muss als überraschend angesprochen werden, weil wie erwähnt, die durch die Troostitstufe vergüteten Stähle hinsichtlich ihrer übrigen Festigkeitswerte ein ungünstigeres Verhalten aufweisen, als die über die Martensitstufe vergüteten Stähle. 



   PATENTANSPRÜCHE :   1. Werkstoff für Gegenstände mit hoher Warmfestigkeit, gekennzeichnet durch die Ver-   wendung von legierten oder unlegierten Stählen, die bis in das Austenitgebiet erhitzt und dann mit einer solchen Geschwindigkeit abgekühlt worden sind, dass die Austenitumwandlung in der ersten Umwandlungsstufe unter Bildung von Abschreck-Troostit und unter Vermeidung der Bildung von Martensit verläuft.

Claims (1)

1. 2. Werkstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Stahles, dessen Abschreckung bei Temperaturen oberhalb des Ar"-Punktes unterbrochen worden ist.