DD298434A5 - Erneut sulfurierter nichtrostender austenitstahl - Google Patents

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DD298434A5
DD298434A5 DD90341718A DD34171890A DD298434A5 DD 298434 A5 DD298434 A5 DD 298434A5 DD 90341718 A DD90341718 A DD 90341718A DD 34171890 A DD34171890 A DD 34171890A DD 298434 A5 DD298434 A5 DD 298434A5
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Roger Duet
Marc Henry
Jean-Yves Cogne
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Abstract

Erneut sulfurierter nichtrostender Austenitstahl. Die Erfindung betrifft einen erneut sulfurierten nichtrostenden Austenitstahl mit verbesserter Bearbeitbarkeit. Er zeichnet sich durch die nachfolgende gewichtsmaeszige Zusammensetzung aus: Kohlenstoff unter oder gleich * Silicium unter oder gleich 2%, Mangan unter oder gleich 2%, Molybdaen unter oder gleich 3%, Nickel zwischen 7 und 12%, Chrom zwischen 15 und 25%, Schwefel zwischen 0,10 und * Calcium ueber oder gleich 30 10 4%, Sauerstoff ueber oder gleich 70 10 4%. Das Verhaeltnis zwischen Calciumgehalt und Sauerstoffgehalt Ca/0 liegt zwischen 0,2 und 0,6. Fig. 1{sulfuriert, nichtrostend, Austenitstahl; verbesserte Bearbeitbarkeit; Zusammensetzung; Kohlenstoff; Silizium; Mangan; Nickel; Chrom; Molybdaen}

Description

Hierzu 4 Seiten Zeichnungen
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen erneut sulfurierten nicht rostenden Austenitstahl mit verbesserter Bearbeitbarkeit.
Charakteristik des bekannten Standes der Technik
Ein solcher Austenitstahl ist von JP-A-160785 bekannt. Dieses Patent behandelt einen kaltbearbeitbaren und katlverformbaren Stahl, der eine gewichtsmäßige Zusammensetzung insbesondere mit einem Schwefelgehalt unter 0,030%, Calcium- und Sauerstoffgehalten, die jeweils in den Intervallen 10-300 ppm liegen, Kupfergehalten von 0,8 bis 5% und Bleigehalten von 0,01 bis 0,25% hat.
In diesen nichtrostenden Austenitstahl werden Sauerstoff und Calcium eingeführt, wodurch harte Einschlüsse in Einschlüsse auf Calciumoxidbasis umgewandelt werden können. Die Verbesserung der Bearbeitbarkeit wird dadurch erreicht, daß in die Zusammensetzung eine variable Bleimenge aufgenommen wird.
Eo ist wohlbekannt, daß nichtrostende Austenitstähle schwer zu bearbeiten sind, zum großen Teil auf Grund ihrer geringen Wärmeleitfähigkeit oder einer mangelhaften Ableitung der an der Spitze eines Schneidwerkzeugs erzeugten Wärme und einer raschen Abnutzung des Werkzeugs sowie ihrer starken Kalthärtung, die lokal zu Bereichen größerer Härte führt. Ein Mittel zur Verbesserung der Bearbeitbarkeit ist die Zugabe des Elementes Blei, besonders in einem Verhältnis von 0,01 bis 0,25%. Dieses Element hat den Nachteil, daß es im Schmelzbad schwer homogen aufzulösen ist und auf Grund seiner hohen Dichte dazu neigt, sich am Boden der metallurgischen Behälter abzulagern. Außerdem bildet es Phasen mit niedrigem Schmelzpunkt, was die Warmverformbarkeit beeinträchtigt.
In FR-A-2.542.761, das ein Herstellungsverfahren für Stahl mit hoher Bearbeitbarkeit beschreibt, wird ausgeführt, daß ein weiterer Grund für die Schwierigkeit, nichtrostende Stähle zu bearbeiten, die Tatsache ist, daß sie harte Oxideinschlüsse, wie zum Beispiel Aluminiumoxid oder Chromit enthalten, die die Schneidwerkzeuge schädigen.
Eine Möglichkeit, die Schädlichkeit der harten Oxideinschlüsse zu verringern, ist, dem Stahl eine oder mehrere erdalkalische Verbindungen zuzuführen, um die harten Einschlüsse zu einem Gutteil durch Oxideinschlüsse, zum Beispiel auf Calciumbasis, zu ersetzen. Es wird einerseits ausgeführt, daß eine gewisse Menge Schwefel kombiniert mit harten Einschlüssen deren
Schädlichkeit verringert, wobei der Schwefelgehalt im allgemeinen unter 0,5 · 10~4% liept, und andererseits, daß eine Möglichkeit zur Verringerung der Schädlichkeit der Einschlüsse darin besteht, ihre Menge di rch eine richtige Desoxydation und ein richtiges Abschlämmen des Schmelzbades bei der Herstellung des Stahls zu verringern. In den weiter oben genannten Dokumenten wird die Verbesserung der Bearbeitbarkeit des Stahls erzielt durch:
- Zugabe von Blei als Gleitmittel,
- Zugabe von Sauerstoff oder Calcium zur Umwandlung der harten Einschlüsse auf der Basis von erdalkalischen Verbindungen,
- Verminderung der Anzahl der Einschlüsse durch Desoxydation des Schmelzbades bei der Herstellung.
Ziel der Erfindung
Der erfindungsgemäße Austenitstahl weist gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Stählen eine wesentlich verbesserte Bearbeitbarkeit auf.
Darlegung des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen erneut sulfurierten nichtrostenden Austenitstahl mit verbesserter Bearbeitbarkeit zur Verfügung zu stellen. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein erneut sulfurierter Austenitstahl mit verbesserter Bearbeitbarkeit, der einerseits Schwefel zur Bildung von Mangan- und Chromsulfid mit Gleitmitteleigenschaften und andererseits einen bestimmten Anteil von Sauerstoff und Calcium, zugegeben in Form von Kalkalumcsilikat, enthält, um in großen Anzahl spezifische Einschlüsse zu
schaffen, die die Bearbeitbarkeit verbessern.
Der nichtrostende Austenitstahl zeichnet sich durch die folgende Zusammensetzung, ausgedrückt in Gewichtsprozenten, aus:
- Kohlenstoff unter oder gleich 0,15%
- Silicium unter oder gleich 2%
- Mangan unter oder gleich 2%
- Molybdän unter oder gleich 3%
- Nickel zwischen 7 und 12%
- Chrom zwischen 15 und 25%
- Schwefel zwischen 0,10 und 0,40%
- Calcium über oder gleich 30 10"4%
- Sauerstoff über oder gleich 70· 10"4%
- Das Verhältnis zwischen Calciumgehalt und Sauerstoffgehalt Ca/O liegt zwischen 0,2 und 0,6.
Das Calcium wird bei der Herstellung in das Schmelzbad durch Zugabe von Calcium-Silizium bei Überwachung der Sauerstoffgehalte gegeben. In einer vorzugsweisen Zusammensetzung der Erfindung beinhaltet der Austenitstahl Schwefel in einem Anteil zwischen 0,15
und 0,33%. Der Schwefel bildet mit dem Mangan und, in geringem Maße, mit dem Chrom Mangan- und Chromsulfid (Mn, Cr) S,das in Form von Einschlüssen eine Warmschmierung des Schneidwerkzeuges beim Bearbeiten des Stahles bewirkt.
In einer weiteren Form der Erfindung liegt der Wert des Verhältnisses zwischen Calciumgehalt und Sauerstoffgehalt zwischen 0,3
und 0,5. Das Intervall der Werte des Verhältnisses Ca/O wird durch Bearbeitbarkeitsmessungen der unterschiedlichen Stähle, 'J iedie Grundzusammensetzung des erfindungsgemäßen Stahles haben und deren Calcium- und Sauerstoffgehalte verändertwerden, bestimmt.
Insbesondere die Mangan- und Chromsulfideinschlüsse werden mit einer Calciumaluminiumsilikütphase des Kalkfeldspat-
und/oder des Pseudowollastonittyps umgeben, und bilden auf diese Weise zusammengelagerte Einschlüsse. Die Schaffungdieses Typs von Einschlüssen wurde möglich gemacht durch die Zugabe von Calciumverbindungen in die flüssige Schmelze bei
Überwachung der festgelegten Sauerstoffgehalte. Außerdem haben die zusammengelagerten Einschlüsse einen Formfaktor zwischen 3 und 6. Der Formfaktor wird durch das Verhältnis der Länge zur Breite des Einschlusses bestimmt, wobei der Wert des Formfaktors ein Meßkriterium für die Güte der Bearbeitbarkeit des Stahls darstellt. Ausführungsbeispiele
Durch die nachstehend beschriebenen Versuche und die Fig. in der Anlage wird die Erfindung besser verständlich. Die Fig. 1 stellt das Diagramm der dreigliedrigen Zusammensetzung CaO-A^Or-SiC^ dar, das die gewichtsmäßige Zusammensetzung von Kalkfeldspat, Pseudowollastonit und Gehlenit ermittelt. Die Fig.2 ist eine Schnittansicht eines zusammengelagerten Einschlusses. Die Fig.3 ist ein Diagramm, das die Werte des Bearbeitharkeitskriteriums VB 30/0,3 in Abhängigkeit von der Veränderung der Sauerstoffkonzentration darstellt. Fig.4 ist ein Diagramm zur Darstellung der Werte des Bearbeitbarkeitskriteriums VB 30/0,3 in Abhängigkeit von der Veränderung der Schwefelkonzentration. Fig. 5 stellt an einem Beispiel eines zu Vorgleichszwecken gegebenen Stahls (erfindungsgemäßer Stahl ohne Schwefel) ein Diagramm dar, das die VB 30/0,3-Werte in Abhängigkeit vom Verhältnis der Ca- und O-Gehalte aufführt.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine erneut sulfurierte nichtrostende Austenitstahllegierung, deren Bearbeitbarkeit durch die Schaffung von zusammengelagerten Einschlüssen aus Calciumaluminiumsilikat und Mangan- und Chromsulfid verbessert wurde. Die Legierung beinhaltet in Gewichtsanteilen:
- Kohlenstoff unter oder gleich 0,15%
- Silicium unter oder gleich 2%
- Mangan unter oder gleich 2%
- Molybdän unter oder gleich 3%
- Nickel zwischen 7 und 12%
- Chrom zwischen 15 und 25%
- Schwefel zwischen 0,10 und 0,40%
- Sauerstoff über oder gleich 70ppm
- Calcium über oder gleich 30ppm
Der vorteilhafte Einfluß des Schwefels auf die Bearbeitbarkeit ist gut bekannt. Schwefel erzeugt im Stahl Mangansulfideinschlüsse, die auch Chrom enthalten. Durch die Zugabe von Schwefel oder auch beispielsweise von Selen kann
die Bearbeitbarkeit von nichtrostenden Austenitstählen verbessert werden, allerdings zum Nachteil anderer Eigenschaften, wiezum Beispiel Verringerung der Korrosionsbeständigkeit und der Warm- und Kaltverformbarkeit.
Trotz der ungünstigen Wirkung einer verringerten Korrosionsbeständigkeit, die durch den Schwefel hervorgerufen wird, waren
die Versuche zur Bearbeitbarkeit von Austenitstählen auf die Zugabe von Calciumaluminlumsilikatoxiden zu einem erneutsulfurierten Stahl ausgerichtet. Diese Oxide beeinträchtigen die Korrosionsbeständigkeit nicht.
Die Calciumaluminiumsilikatoxide entstehen bei der Herstellung des Stahls durch Zugabe von Calcium, vorzugsweise in Form
von Calcium-Silicium-Selendraht in das Schmelzbad bei Überwachung der Sauerstoffgehalte. Erfindungsgemäß sinJ die Oxidegrößtenteils an Sulfide gebunden und bilden mit den Sulfideinschlüssen zusammengelagerte Einschlüsse, wobei sich das Sulfidim Inneren der Oxideinschlüsse plaziert. Diese Sulfide sind Mangansulfide, die jedoch auch Chrom enthalten.
Die Calciumaluminiumsilikate sind in ihrer chemischen Zusammensetzung vorzugsweise Kalkfeldspat oder Pseudowollastonit
(dessen chemische Zusammensetzung im dreigliedrigen Diagramm der Fig. 1 dargestellt ist), wobei die meisten der besagten
Oxide Kalkfeldspate sind. Diese Oxide können außerdem auch etwas MnO enthalten. Die um die Oxide herum gebildeten Kalkalumosilikate sind formbare Oxide mit niedrigem Schmelzpunkt, die beim Walzen leicht
verformt werden können. Bei der Steinbearbeitung spielen diese Einschlüsse auf Grund der hohen Schneideniemperaturen ander Berührungsstelle von zu bearbeitendem Stahl unH Schneidwerkzeug die Rolle eines Schmiermittels und bewirken auf diese
Weise einen verringerten Verschleiß der Schneidwerkzeuge und ein besseres Aussehen der Oberflächen der bearbeiteten Werkstücke. Durch die Versuche konnte eine Bestimmung der Zusammensetzung eines Stahls mit hoher Bearbeitbarkeit auf einer Grundlage
vorgenommen werden, deren Zusammensetzung weiter oben angegeben wurde und die hauptsächlich folgendes beinhaltet:
- Schwefelgehalt von 0,15 bis 0,35%
- Calciumgehalt über oder gleich 30ppm im Endprodukt
- Sauerstoffgehalt über oder gleich 70ppm im Endprodukt
- Verhältnis der Gehalte der Elemente Ca/O zwischen 0,3 und 0,5
Daraus ergibt sich:
- das Vorhandensein von Calciumaluminiumsilikatoxideinschlüssen, vorzugsweise aus Kalkfeldspat (mehrheitlich) oder Pseudowollastonit (in der Minderheit), die allgemein Mangan- und Chromsulfide umhüllen.
Fig. 2 ist eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Stahls, der einen zusammengelagerten Einschluß 2 in Linsenform enthält, bestehend aus Mangan- und Chromsulfideinschlüsse 4 umhüllendem Calciumaluminiumsilikat 3. Es liegt eindeutig keine Bildung von Calciumsulfid vor, eines Sulfids, das als für die Bearbeitbarkeit von Stählen und die Korrosionsbeständigkeit schädlich anerkannt ist. Die folgenden Versuche illustrieren vergleichend die Bearbeitungsqualitäten des erfindungsgemäßen Stahls.
Es wurden Drehversuche mit Hartmetallwerkzeug (Bezug P 20ISO) durchgeführt. Bei einer Spantiefe von 1,5mm und einem Vorschub von 0,25mm/Umdrehung wurden mehrere Schnittgeschwindigkeiten festgelegt. Bei jeder Schnittgeschwindigkeit wurde das Werkzeug alle 4 mm abenommen, um den Verschleiß ander Freifläche zu messen. Auf diese Weise wurde für mehrere Geschwindigkeiten, V1, V 2, V3..., eine Kurve gezeichnet, die den Verschleiß des Werkzeugs an der Freifläche in Abhängigkeit von der Bearbeitungszeit wiedergibt. Die Schnittgeschwindigkeit, die zu einem Verschleiß an der Freifläche von 0,3 mm in 30 min führt, kann auf diese Weise für jede Erschmelzung bestimmt werden und unter dem Kriterium VB 30/0,3 als Bezugswert dienen. Die nachstehende Tabelle 1 enthält einige Ergebnisse, die bei Stählen erzielt wurden, deren Grundzusammensetzung lautet: C: 0,05%, Si: 0,5%, Mn: 1,8%, Ni: 8,6%, Cr: 17%, Mo: 0,2%, S: 0,3%, deren Calcium- und Sauerstoffgehalte jedoch variieren. Außerdem werden für jede Erschmelzung die durchschnittliche Fläche und der durchschnittliche Formfaktor (Länge/Breite) der Sulfideinschlüsse und der zusammengelagerten Oxid-Sulfid-Einschlüsse angeben.
Tabelle 1
Stahl Ca O Ca/O VB 30/0,3 Fläche Formfaktor Oberfl. Formfaktor
Nr. (ppm) (ppm) (m/min) zusammen zusammen Sulfid Sulfide
gelagerte gelagerte (mm2)
Einschlüsse Einschlüsse
(mm2)
1 5 94 0,05 245 2,4 1.8 39,3 3,1
2 5 70 0,07 250 2,1 2,1 31,1 3,2
3 45 120 0,38 300 24,9 4,5 31,4 3,1
4 43 105 0.41 295 41,9 5 21,7 2,8
5 40 96 0,42 303 39,8 5,4 31,4 3,1
6 47 102 0,46 300 39,2 4,8 27,4 3,4
7 35 73 0,48 308 45,5 5,6 35,3 3,7
Die Stähle Nr. 1 und Nr.2 dienen als Bezüge und enthalten keine Calciumaluminiumsilikate. Es sind nur sehr wenige, sehr kleine und kaum verformte Einschlüsse vorhanden.
Die Stähle Nr.3 bis 7 entsprechen einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung. Die Werte von VB 30/0,3 sind um etwa 20% höher. Die Durchschnittsfläche und der durchschnittliche Formfaktor der Sulfideinschlüsse der Stähle Nr. 1 und Nr. 2 einerseits und der Stähle Nr. 3 bis Nr.7 andererseits weisen keinen signifikanten Unterschied auf.
Die zusammengelagerten Einschlüsse der erfindungsgemäßen Stähle dagegen (Nr.3 bis 7) weisen eine viel größere Fläche auf und sind weit mehr verformt, also sehr viel formbarer. So sind die zusammengelagerten Calciumaluminiumsilikateinschlüsse, die die Mangan- und Chromsulfideinschlüsse umhüllen, die Ursache für eine bedeutende Steigerung des Wertes des Bearbeitbarkeitskriteriums VB 30/0,3.
Außerdem wurden auch Drehversuche mit TiN-beschichtetem Hartmetallwerkzeug durchgeführt. Diese Werkzeuge werden von den Bearbeitern immer häufiger verwendet. Bei einem Vorschub von O,25mm/Umdrehung, einer Spantiefe von 1,5 mm und einer Geschwindigkeit von 340m/min wurde der Verschleiß an der Freifläche des Werkzeugs in Abhängigkeit von der Zeit gemessen. In der nachstehenden Tabelle Il sind einige Werte angegeben, die mit den Stählen Nr. 1,4,5 i.nd 6 der vorstehenden Tabelle erzielt wurden.
Tabelle 2
Stahl Nr. Ca O Ca/O Zeit für Verschleiß Verschleiß nach
(ppm) (ppm) 0,15mm(min) 30minAbspanen
1 5 94 0,05 5 0,27
4 43 105 0,41 22 0,16
5 40 96 0,42 24 0,16
6 47 102 0,46 24 0,17
In diesen Versuchen sind die Kriterien, die für den Vergleich der Stähle gewählt wurden, einerseits die Zeit, die unter den
vorstehend angegebenen Abspanbedingungen zu ainem Verschleiß an der Freifläche von 0,15mm führt, und andererseits die
Messung des Verschleißes an der Freifläche nach 30minütigem Abspanen. So zeigen die Versuche mit den Stählen Nr.4,5 und 6 im Vergleich mit dem Bezugsstahl Nr. 1, der keine erfindungsgemäße Zusammensetzung hat, daß die Abspanzeit vor einem Verschleiß von 0,15 mm mit dem Faktor 4 multipliziert ist und daß der am Werkzeug nach 30min Abspanen gemessene Verschleiß um etwa 60% reduziert ist. Diese Verbesserung hängt mit den
beschriebenen und erfindungsgemäß in den Stahl eingebrachten zusammengelagerten Einschlüssen zusammen.
Fig. 3 stellt ein Diagramm dar, in dem die Veränderungen des Bearbeitbarkeitskriteriums VB 30/0,3 in Abhängigkeit von der Sauerstoffkonzentration in einer Meßreihe angegeben werden, die einerseits der Erschmelzung von erfindungsgemäßen Stählen und andererseits der Erschmelzung von calciumfreiem Stahl entspricht. Fig. 4 stellt ein Diagramm dar, in dem die Veränderungen des Bearbeitbarkeitskriteriums VB 30/0,3 in Abhängigkeit von der Schwefelkonzentration in einer Meßreihe angegeben werden, die einerseits der erfindungsgemäßen Erschmelzung und
andererseits der Erschmelzung von calciumfreiem Stahl entspricht.
Die Fig.3 und 4zeigen zunächst, daß die Entwicklung von nichtrostenden erneut sulfurierten Austenitstahlsorten in Richtung auf
hohe Sauerstoffgehalte oder hohe Schwefelgehalte keine signifikante Verbesserung der Bearbeitbarkeit gestattet (Kriterium
VB 30/0,3). Die erfindungsgemäßen Stähie stellen dagegen mit hohen Bearbeitbarkeitskriterien in den Diagrammen der Fig.3
und 4 eine besondere Gruppe dar.
Zwecks Vergleichs wurden die gleichen Bearbeitbarkeitsversuche unter Verwendung des Bearbeitbarkeitskriteriums VB 30/0,3
mit Austenitstählen durchgeführt, deren Grundzusammensetzung die folgende war:
C: 0,06%, Si: 0,45%, Mn: 0,6%, Ni: 8,6%, Cr: 18%, Mo: 0,2%, S: 0,02%. Diese Stähle enthalten, verglichen mit dem erfindungsgemäßen Stahl, keinen oder nur sehr wenig Schwefel. Die Versuche
bezogen sich auf die Veränderung bei Calcium und Sauerstoff, unter Verwendung der gleichen Vcgehensweise bei der Zugabevon Calciumaluminiumsilikat wie bei der Erschmelzung von erfindungsgemäßen Stählen.
Die nachstehende Tabelle III gibt die VB 30/0,3-Werte mehrerer Stähle in Abhängigkeit von Calcium- und Sauerstoffgehalt und
dem Wert des Verhältnisses der Elementkonzentrationen an.
Tabelle 3
Stahl Nr. Ca (ppm) O (ppm) Ca/O VB 30/0,3 (m/min)
8 2 57 0,04 168
9 6 123 0,05 160
10 32 79 0,40 200
11 43 118 0,36 200
12 26 47 0,55 155
13 17 117 0,15 172
14 32 129 0,25 180
Die Stähle Nr.8 und Nr. 9 enthalten kein oder sehr wenig Calcium und c;nd für diese Messungen die Bezugsstähle. Die Oxideinschlüsse sind vom Typ Mehrphasensilikat und Chromit.
Die Entwicklung in Richtung auf hohe Sauerstoffgehalte allein führt nicht zur Verbesserung der Bearbeitbarkeit (Vergleich der Werte von VB 30/0,3 zwischen den Stählen Nr. 8 und 9).
Die Stähle Nr. 10 und Nr. 11 mit einem Calciumgehalt über 30ppm im Endprodukt, einem Sauerstoffgehalt über 70ppm im Endprodukt, einem Verhältnis der Elementgehalte Ca/O zwischen 0,30 und 0,50 haben nur Oxideinschlüsse des Kalkfeldspat-Typs. Bei der Bearbeitung ist eine Erhöhung der Werte des Bearbeitbarkeitskriteriums VB 30/0,3, wie zum Beispiel in Fig. 5 dargestellt, festzustellen.
Der Stahl Nr. 12 hat geringe Calcium- und Sauerstoffgehalte und ein sehr hohes Ca/O-Verhältnis. Die Bearbeitbarkeit bleibt
mäßig. Die chemisch analysierten Einschlüsse sind vom Gohlenit-Typ (Fig. 1).
Der Stahl Nr.13 hat einen Sauerstoffgehalt, der dem der Zusammensetzung des erfindungsgemäßen Stahls ohne Schwefel
entspricht, aber einen geringeren Calciumgehalt und ein niedrigeres Ca/O-Verhältnis. Die Bearbeitbarkeit ist nicht signifikantverbessert.
Der Stahl Nr. 14 weist Gehalte auf, die denen der Zusammensetzung des erfindungsgemäßen Stahls ohne Schwefel entsprechen,
aber ein Ca/O-Verhältnis unter 0,30. Die Verbesserung der Bearbeitbarkeit ist deutlich, bleibt jedoch noch unter der der StahleNr.10undNr.11.
Der Vergleich der VB 30/0,3-Werte der Tabellen I unc U zeigt, wie groß die Wirkung der Kalkfeldspateinschlüsse allein und die Wirkung der im erneut sulfurierten erfindungsgemäßen Stahl enthaltenen Einschlüsse ist. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein erneut sulfurierter nichtrostender Austenitstahl, dessen Bearbeitbarkeit durch
die Schaffung von zusammengelagerten Oxideinschlüssen des Calciumaluminiumsilikat-Sulfid (Mn, Cr) S-Typs verbessert ist.
Die Kenngrößen, mit denen eine verbesserte Bearbeitbarkeit erreicht werden kann, sind:
- ein Schwefelgehalt zwischen 0,10 und 0,40% und vorzugsweise zwischen 0,15 und 0,35%,
- ein Calciumgehalt über oder gleich 30ppm,
- ein Sauerstoffgehalt über oder gleich 70 ppm,
- ein Verhältnis zwischen Calciumgehait und Sauerstoffgehalt Ca/O zwischen 0,2 und 0,6 und vorzugsweise zwischen 0,3 und 0,5.
Diese Ergebnisse führen dazu, daß zusammengelagerte und verformte Oxideinschlüsse vorhanden sind, die Sulfideinschlüsse umhüllen. Die Oxide sind Calciumaluminiumsilikate, vorzugsweise des Kalkfeldspat- und Pseudowollastonit-Typs, deren chemische Zusammensetzungen im dreigliedrigen Diagramm CaO-SiO2-AI2O3 bestimmt sind. Diese zusammengelagerten Einschlüsse haben eine große Fläche und einen großen Formfaktor (Länge/Breite). Die hohe Verformbarkeit der Einschlüsse und ihre Schmierwirkung an der Berührungsstelle von Schneidwerkzeug und Span ermöglichen eine Verbesserung der Bearbeitbarkeit.

Claims (8)

1. Erneut sulfurierter nichtrostender Austenitstahl mit verbesserter Bearbeitbarkeit, dadurch gekennzeichnet, daß seine gewichtsmäßige Zusammensetzung die folgende ist:
- Kohlenstoff unter oder gleich 0,15%
- Silicium unter oder gleich 2%
- Mangan unter oder gleich 2%
- Molybdän unter oder gleich 3%
- Nickel zwischen 7 und 12%
- Chrom zwischen 15 und 25%
- Schwefel zwischen 0,10 und 0,40%
- Calcium über oder gleich 30 · 10~4%
- Sauerstoff über oder gleich 70· 10"4%
- Das Verhältnis zwischen Calciumgehalt und Sauerstoffgehalt liegt zwischen 0,2 und 0,6.
2. Nichtrostender Stahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er Schwefel in einem Anteil zwischen 0,15 und 0,35% beinhaltet.
3. Nichtrostender Stahl nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß er Einschlüsse von Mangan- und Chromsulfid (Mn, Cr) S beinhaltet.
4. Nichtrostender Stahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des Verhältnisses der Elementgehalte an Calcium und Säuerstoff zwischen 0,3 und 0,5 liegt.
5. Nichtrostender Stahl nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß er Calciumaluminiumsilikateinschlüsse des Kalkfeldspat- und/oder des Pseudowollastonit-Typs enthält.
6. Nichtrostender Stahl nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mangan- und Chromsulfideinschlüsse von einer Calciumaluminiumsilikatphase des Kalkfeldspat-Typs und/oder des Pseudowollastonit-Typs umhüllt sind und mit dieser zusammengelagerte Einschlüsse bilden.
7. Nichtrostender Stahl nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengelagerten Einschlüsse durch die Zugabe von Calcium erzeugt werden, das in Form von Calcium-Silicium-Seelendraht in das Schmelzbad eingebracht wird.
8. Nichtrostender Stahl nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschlüsse einen Formfaktor zwischen 3 und 6 haben.
DD90341718A 1989-06-16 1990-06-15 Erneut sulfurierter nichtrostender austenitstahl DD298434A5 (de)

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