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DE2451182A1 - PROCESS FOR IMPROVING THE TENSILE STRENGTH OF INCHROME-PLATED STEEL OR INCHROME-PLATED STEEL ARTICLES - Google Patents

PROCESS FOR IMPROVING THE TENSILE STRENGTH OF INCHROME-PLATED STEEL OR INCHROME-PLATED STEEL ARTICLES

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Publication number
DE2451182A1
DE2451182A1 DE19742451182 DE2451182A DE2451182A1 DE 2451182 A1 DE2451182 A1 DE 2451182A1 DE 19742451182 DE19742451182 DE 19742451182 DE 2451182 A DE2451182 A DE 2451182A DE 2451182 A1 DE2451182 A1 DE 2451182A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
steel
heat treatment
tensile strength
period
stabilized
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19742451182
Other languages
German (de)
Other versions
DE2451182C3 (en
DE2451182B2 (en
Inventor
Cedric Charles Hanson
Norman Anthony Lockington
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHROME ALLOYING CO
Original Assignee
CHROME ALLOYING CO
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Publication date
Application filed by CHROME ALLOYING CO filed Critical CHROME ALLOYING CO
Publication of DE2451182A1 publication Critical patent/DE2451182A1/en
Publication of DE2451182B2 publication Critical patent/DE2451182B2/en
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Publication of DE2451182C3 publication Critical patent/DE2451182C3/en
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/16Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C21D1/19Hardening; Quenching with or without subsequent tempering by interrupted quenching
    • C21D1/20Isothermal quenching, e.g. bainitic hardening
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B33/00Features common to bolt and nut
    • F16B33/06Surface treatment of parts furnished with screw-thread, e.g. for preventing seizure or fretting

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  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

DR. WALTER KRAUS DIPLOMCHEMIKER . DR-ΙΝΘ. ANNEKATE WEISERT DIPL.-ING. FACHRICHTUNfl CHEMIE D-8 MÜNCHEN 19 · FLUaQENSTRASSE 17 · TELEFON Ο8θ/17 7Οβ1DR. WALTER KRAUS DIPLOMA CHEMIST. DR-ΙΝΘ. ANNEKATE WEISERT DIPL.-ING. SPECIALIZATION CHEMISTRY D-8 MÜNCHEN 19 FLUaQENSTRASSE 17 TELEPHONE Ο8θ / 17 7Οβ1

1058/WK/Jo1058 / WK / Jo

The Chrome-Alloying Co., Limited, Hatfield / EnglandThe Chrome-Alloying Co., Limited, Hatfield / England

Verfahren zur Verbesserung der Zugfestigkeit von inchromiertem Stahl oder von Gegenständen aus inchromiertemProcess for improving the tensile strength of chrome-plated steel or articles made of chrome-plated steel

Stahlstole

Die Erfindung betrifft die Herstellung eines inchromierten Stahls mit verbesserten physikalischen Eigenschaften sowie von Gegenständen aus einem solchen Stahl, insbesondere von Gegenständen, wie Befestigungselementen, z.B. Muttern und Bolzen.The invention relates to the manufacture of chromium plated steel with improved physical properties as well of objects made of such a steel, in particular of objects such as fastening elements, e.g. Nuts and bolts.

Für bestimmte Zwecke ist es notwendig, daß Konstruktionselemente eine hohe Zugfestigkeit und eine hohe Korrosionsbeständigkeit besitzen. Diesen Erfordernissen wird bis zu einem großen Ausmaß genügt, wenn man diese Elemente aus Edelstahl oder aus inchromiertem Stahl herstellt. Edelstahl ist zwar im allgemeinen viel teurer als ein inchromierter Stahl, hat aber diesem gegenüber den Vor-For certain purposes it is necessary that structural elements have high tensile strength and high corrosion resistance own. These requirements are satisfied to a large extent by using these elements made of stainless steel or chrome-plated steel. Stainless steel is generally much more expensive than one chrome-plated steel, but has advantages over this

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teil, daß er bei gleicher Korrosionsbeständigkeit eine höhere Zugfestigkeit aufweist.part that it has a higher tensile strength with the same corrosion resistance.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, einen inchromierten Stahl zu schaffen, der eine Zugfestigkeit besitzt, welche mit derjenigen von Edelstahl vergleichbar oder besser isi; und der aber billiger ist als Edelstahl. Weiterhin sollen durch die Erfindung Gegenstände aus inchromiertem Stahl, z.B. Muttern, zur Verfügung gestellt werden, welche eine Zugfestigkeit haben, die gleich oder größer ist wie diejenige von Gegenständen aus Edelstahl.The object of the invention is now to create a chromium-plated steel which has a tensile strength which comparable to or better than that of stainless steel isi; but it is cheaper than stainless steel. Farther the invention is intended to provide items made of chrome-plated steel, e.g. nuts, which have a tensile strength equal to or greater than that of articles made of stainless steel.

Es wurde nun gefunden, daß die Zugfestigkeit eines inchromierten Stahls mit einer geeigneten chemischen Zusammensetzung verbessert werden kann, wenn man diesen bei einer Temperatur im Bereich von 400 bis 5500C im lösungsbehandelten Zustand über eine Zeitspanne wärmebehandelt, welche von der jeweilig angewendeten Temperatur abhängig ist und die z.B. bei niedrigeren Temperaturen bis zu 12 std und bei höheren Temperaturen bis zu 30 min betragen kann.It has now been found that the tensile strength of a inchromierten steel can be improved with a suitable chemical composition when heat-treating it at a temperature in the range of 400 to 550 0 C in the solution-treated condition, over a period which depends on the respective temperature used and which can be, for example, up to 12 hours at lower temperatures and up to 30 minutes at higher temperatures.

Der inchromierte Stahl kann in Form des fertigen Gegenstands oder in einer Form wärmebehandelt werden, welche zur Herstellung des angestrebten Endgegenstandes geeignet ist, d.h. in Stangen- bzw. Stabform, wenn aus dem Stahl Bolzen oder Schrauben hergestellt werden sollen.The chromized steel can be heat treated in the form of the finished article or in a form which is suitable for the production of the desired end object, i.e. in rod or rod form, if from the Steel bolts or screws are to be made.

Bei der Herstellung des inchromierten Stahls gemäß der Erfindung kann man daher von Stahl in Stab- bzw. Stangenform ausgehen, diesen inchromieren und hierauf gemäß der Erfindung wärmebehandeln. Schließlich ist es auch möglich, den Stahl beispielsweise in Stangen- bzw.In the manufacture of chromium-plated steel according to the invention, one can therefore use steel in rod form go out, chromate this and then heat-treat according to the invention. After all it is also possible, for example, to use the steel in bars or

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Stabform herzustellen, diesen zu inchromieren und hierauf zu Bolzen oder Schrauben zu verformen, worauf diese gemäß der Erfindung wärmebehandelt werden.Produce a rod shape, chromate it and then deform it into bolts or screws, whereupon these be heat treated according to the invention.

Der Stahl, welcher erfindungsgemäß behandelt wird, wird, ungeachtet, ob er in Form des Endgegenstandes oder in einer zur Herstellung des Endgegenstandes geeigneten Form vorliegt, inchromiert. Die Inchromierung kann nach einer Anzahl von Methoden durchgeführt werden, beispielsweise durch Packdiffusion. Im allgemeinen geht man hierbei so vor, daß man den Stahl auf erhöhte Temperatur, z.B. eine Temperatur zwischen 800 und 14OO°C, in Gegenwart einer Chromquelle erhitzt, die in die Oberflächenschichten des Stahls hineindiffundiert und eine bestimmte Menge des Eisens ersetzt.The steel which is treated according to the invention, regardless of whether it is in the form of the end article or in a shape suitable for the production of the final article is present, chromized. Inchromization can be done after a number of methods can be carried out, for example by pack diffusion. Generally one goes here in such a way that the steel is brought to an elevated temperature, e.g. a temperature between 800 and 14OO ° C, in the presence of a Chromium source is heated, which diffuses into the surface layers of the steel and a certain amount of the Replaced iron.

Nach dem Inchromieren wird der Stahl abgekühlt. Wenn das Abkühlen rasch durchgeführt wird, dann 1st am Ende des Abkühlens das Metall im lösungsbehandelten Zustand und es kann der erfindungsgemäßen Wärmebehandlung unterworfen werden. Wenn jedoch das Abkühlen etwas langsamer erfolgt, dann kann es sein, daß der Stahl am Ende dieses Abkühlens sich nicht vollständig in einem lösungsbehandelten Zustand befindet, so daß unter diesen Umständen nach dem Inchromieren und vor der Alterungshärtungs-Wärmebehandlung eine kurze Normalisierungswärmebehandlung (eine Lösungsbehandlung) durchgeführt werden muß. Bei dieser Lösungsbehandlung geht man so vor, daß man den Stahl auf eine Temperatur im Bereich von 800 bis 10500C erhitzt und hierauf ziemlich rasch abkühlt. Gemäß der Erfindung wird es bevorzugt, das Material lösungszubehandeln, bevor es erfindungsgemäß wärmebehandelt wird.After chromium plating, the steel is cooled down. If the cooling is carried out quickly, then at the end of the cooling, the metal is in the solution-treated state and it can be subjected to the heat treatment according to the invention. However, if the cooling is somewhat slower, then at the end of this cooling the steel may not be in a completely solution-treated condition, so in these circumstances a brief normalizing heat treatment (a solution treatment) after chromizing and before aging hardening heat treatment. must be carried out. The procedure for this solution treatment is to heat the steel to a temperature in the range from 800 to 1050 ° C. and then cool it down fairly quickly. In accordance with the invention it is preferred to solution treat the material before it is heat treated in accordance with the invention.

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Wenn Stahl inchromiert wird, dann setzt sich Kohlenstoff in fester Lösung mit dem Chrom, das in den Stahl hineindiffundiert wird, um, wodurch Chromcarbid gebildet wird. Hierdurch wird die Diffusionsgeschwindigkeit des Chroms vermindert, so daß die "Überzugs"-Dicke begrenzt wird und es sein kann, daß ein harter überzug mit niedriger Duktilität erhalten wird. Um diese Störung des Kohlenstoffs zu vermeiden, ist es möglich, ein kohlenstofffreies Eisen zu verwenden oder - was bevorzugt wird - den Kohlenstoff aus der festen Lösung als ein stabiles Carbid zu entfernen. Es sind bereits mehrere solche "stabilisierte" Stähle entwickelt worden, welche durch den Zusatz einer genügenden Menge von Titan, Niob oder Tantal zu dem Stahl, um den gesamten Kohlenstoff zu fixieren, charakterisiert sind.When steel is chromium-plated, carbon is deposited in solid solution with the chromium that is diffused into the steel, thereby forming chromium carbide. This reduces the rate of diffusion of the chromium so that the "coating" thickness is limited and a hard coating of low ductility may be obtained. To this disruption of carbon To avoid it, it is possible to use a carbon-free iron or - which is preferred - the one Remove carbon from the solid solution as a stable carbide. There are already several such "stabilized" Steels have been developed which are made by adding a sufficient amount of titanium, niobium or tantalum to the steel to fix all the carbon are characterized.

Gemäß der Erfindung wird es besonders bevorzugt, einen wie oben beschriebenen stabilisierten Stahl zu verwenden. Ein besonders bevorzugter stabilisierter Stahl wird in der OB-PS 769 464 beschrieben. Dieser hat folgende Zusammensetzung ι 1 bis 2S5% Kupfer (vorzugsweise 1,5 bis 1j9%)f höchstens 0s2% Kohlenstoff und eine zur Kombination mit dem gesamten Kohlenstoff ausreichende Menge von Titan, Niob und/oder Tantal. Nach der Inchromierung, jedoch ohne ein© anschließende Wärmebehandlung, hat dieser Stahl ein© Streckgrenze von etwa 36 kg/mm und eine Zugfestigkeit von etwa 50 kg/mm · Die mittlere Zugfestigkeit dieses Stahls Ist von einer Retention einer kleinen Komgröß© während der langen Hochtemperaturglühung und während des langsamen Abkühleng des Inchromierungsprozesses "begleitet, wobei angenommen wird, daß die stabilen Carbide, die möglicherweise in gewisser Weise von dem Kupfer unterstützt werden, das kornwachs-According to the invention it is particularly preferred to use a stabilized steel as described above. A particularly preferred stabilized steel is described in OB-PS 769,464. This has the following composition ι 1 to 2 S 5% copper (preferably 1.5 to 1j9%) f at most 0 s 2% carbon and a sufficient amount of titanium, niobium and / or tantalum for combination with the total carbon. After chromium plating, but without a subsequent heat treatment, this steel has a © yield strength of about 36 kg / mm and a tensile strength of about 50 kg / mm.The average tensile strength of this steel is from a retention of a small grain size © during the long high-temperature annealing and during the slow cooling of the chromizing process "accompanied by the assumption that the stable carbides possibly supported in some way by the copper are the

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turn kontrollieren. Das Kupfer stört, im Gegensatz zu einigen Elementen, die den Stahl verfestigen könnten, den Inchromierungsprozeß nicht und weist sogar den Effekt auf, daß bei gegebenen Verfahrensbedingungen die Dicke des Überzugs erhöht wird.control turn. The copper interferes, in contrast to some elements that could strengthen the steel, the chromizing process does not and even has the effect that given the process conditions the thickness of the coating is increased.

Gemäß einem besonderen Merkmal der vorliegenden Erfindung entspricht der behandelte Stahl der oben angegebenen chemischen Zusammensetzung. Es wurde Überraschenderweise gefunden, daß - wenn dieser Stahl durch die erfindungsgemäße Wärmebehandlung alterungsgehärtet wird - ein Stahl erhalten werden kann, der eine Streckgrenze oberhalb 65 kg/mm und eine Zugfestigkeit oberhalb von 70 kg/mm besitzt. Für Befestigungselemente ist es wichtiger, eine hohe Streckgrenze(oder Elastizitätsgrenze) zu besitzen als eine hohe Endzugfestigkeit.According to a particular characteristic of the present invention, the treated steel corresponds to that indicated above chemical composition. It was surprisingly found that - if this steel through the heat treatment according to the invention is age hardened - a steel can be obtained which has a yield point above 65 kg / mm and a tensile strength above 70 kg / mm. For fasteners it is more important to have a high yield point (or elastic limit) than a high ultimate tensile strength.

Somit wird gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung ein inchromierter stabilisierter Stahl vorgesehen, der im lösungsbehandelten Zustand bei einer Temperatur von 400 bis 55O°C über einen genügenden Zeitraum wärmebehandelt worden ist, daß die Zugfestigkeit.. Vorzugs-Thus, according to a particular feature of the invention, a chromized stabilized steel is provided, which is heat-treated in the solution-treated state at a temperature of 400 to 550 ° C for a sufficient period of time has been that the tensile strength .. Preferred

anat

weise auf oberhalb 70 kg/mm erhöht wird. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird ein inchromierter Stahl vorgesehen, welcher Kohlenstoff in einer Menge von weniger als 0,2%, eines oder mehrere der Elemente Titan, Tantal und Niob in einer zur stabilen Bindung des gesamten Kohlenstoffgehalts genügenden Menge, 1,0 bis 2,596 Kupfer enthält und der zum Rest mit Ausnahme von Verunreinigungen und fakultativen Bestandteilen, wie Mangan und Silizium, aus Eisen besteht, wobei der Anteil von Mangan oder Silizium, wenn diese Elementewise is increased to above 70 kg / mm. According to a Another feature of the invention is a chromium plated steel which contains carbon in an amount of less than 0.2%, one or more of the elements titanium, tantalum and niobium in one for a stable bond of the total carbon content, 1.0 contains up to 2.596 copper and the remainder with the exception of impurities and optional components, like manganese and silicon, is made up of iron, with the proportion of manganese or silicon if these elements

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vorhanden sind, nicht mehr als 1,596 beträgt und wobei dieser inchromierte Stahl in lösungsbehandeltem Zustand bei einer Temperatur von 400 bis 55O°C über einen genügenden Zeitraum wärmebehandelt worden ist, daß die Zugfestigkeit auf oberhalb 70 kg/mm erhöht worden ist.are present, is not more than 1,596 and where this chrome-plated steel in a solution-treated state at a temperature of 400 to 55O ° C over a has been heat-treated for a sufficient period of time that the tensile strength has been increased to above 70 kg / mm is.

Gemäß einer weiteren Äusführungsform der Erfindung enthält der Stahl vorteilhafterweise auch Nickel, vorzugsweise in einer Meng© von 0,5 bis 1,5%, insbesondere von Λ%, Der Zusatz von Nickel hat günstige Auswirkungen auf die Härte des Prodiakte und erleichtert das Heißwalzen. According to a further embodiment of the invention, the steel advantageously also contains nickel, preferably in an amount of 0.5 to 1.5%, in particular Λ%. The addition of nickel has beneficial effects on the hardness of the product and facilitates hot rolling.

Die Wärmebehandlung, der der Stahl unterworfen wird, ist allgemein eine Wärmebehandlung im Bereich von 400 bis 5500C. Eine besonders bevorzugte Temperatur liegt im Bereich von 450 bis 5000C„ Eine besonders gut geeignete Temperatur ist etwa 475°CS The heat treatment to which the steel is subjected is, in general, a heat treatment in the range of 400 to 550 0 C. A particularly preferred temperature is in the range from 450 to 500 0 C "A particularly suitable temperature is about 475 ° C S

Die Zeitspanne5 über dl© der Stahl im Einzelfall erhitzt wird, hängt von der angewendeten Temperatur ab, wobei bei niedrigeren Temperaturen längere Zeitspannen und bei höheren Temperaturen kürzere Zeitspannen angewendet werden. Geeigneterweis© geht die Erhitzungszeit bei niedrigerer T©mp@ratw (4000C) nicht über 12 std hinaus. Bei höherer Temperatur (55O0C) geht sie nicht über 30 min hinaus.The period of time 5 over which the steel is heated in the individual case depends on the temperature used, with longer periods of time being used at lower temperatures and shorter periods of time being used at higher temperatures. Appropriately, the heating time at a lower T © mp @ ratw (400 0 C) does not exceed 12 hours. At higher temperatures (55O 0 C) it does not go over 30 minutes out.

Es wird besonders bevorzugt, den Stahl über eine Zeitspanne von 2 bis 6 atd bei einer Temperatur im Bereich von 450 bis 5000C zn erhitzen. Nach einer ganz besondersIt is particularly preferred to heat the steel over a period of 2-6 atd at a temperature in the range from 450 to 500 0 C zn. After a very special one

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bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Stahl etwa 3 std auf eine Temperatur von Btwa 4750C erhitzt.preferred embodiment of the invention the steel is brought about 3 hours to a temperature of 475 0 C BTWA.

Ein zu langes Erhitzen bei höheren Temperaturen ist zu vermeiden, da bei Temperaturen oberhalb 5000C rasch eine Überalterung (d.h. ein Wiedererweichen) erfolgen kann.Too long heating at higher temperatures should be avoided, since overaging (ie re-softening) can quickly occur at temperatures above 500 ° C.

Die. erfindungsgemäße Wärmebehandlung wird im allgemeinen durchgeführt, indem in einem geeigneten Ofen in. Luft erhitzt wird.The. Heat treatment according to the invention is generally performed by being heated in. air in a suitable oven will.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt der Stahl, der der erfindungsgemäßen Behandlung unterworfen wird, in Form des fertigen Gegenstandes vor. So kann z.B. stabförmiger bzw. stangenförmiger Stahl zu Bolzen bzw. Schrauben verarbeitet werden, die sodann gemäß der Erfindung wärmebehandelt werden.According to a preferred embodiment of the invention the steel which is subjected to the treatment according to the invention is in the form of the finished article. For example, rod-shaped or rod-shaped steel can be processed into bolts or screws, which then be heat treated according to the invention.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sieht man ein Verfahren zur Herstellung von Bolzen bzw. Schrauben mit einer Zugfestigkeit von mehr als 70 kg/mm vor, bei dem man so vorgeht, daß man aus dem vorstehend erwähnten Stahl Bolzen bzw. Schrauben bildet, diese inchromiert und in lösungsbehandeltem Zustand nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wärmealtert.According to one embodiment of the invention, one sees a method for producing bolts or screws with a tensile strength of more than 70 kg / mm by proceeding from the above Steel forms bolts or screws, these chrome-plated and in a solution-treated state according to the invention Method of heat aging.

Durch die Erfindung werden schließlich Bolzen bzw. Schrauben zur Verfügung gestellt, die aus einem inchromierten Spezialstahl hergestellt sind und die eine Streckgrenze oberhalb 65 kg/mm und eine Zugfestigkeit oberhalb 70 kg/mm besitzen.Finally, the invention provides bolts or screws which are chromized from an inch Special steel are made and have a yield point above 65 kg / mm and a tensile strength above 70 kg / mm.

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Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert. (In den Beispielen wurden die angegebenen Härtewerte auf polierten Abschnitten bestimmt, wobei ein quadratischer Pyramidendruckkörper mit einer Last von 100 g verwendet wurde. Die Mikrohärtewerte sind mit der Zugfestigkeit in Beziehung gesetzt worden, wobei geeignet wärmebehandelte Zugfestigkeitstests-Prüfkörper aus inchromiertem SpezialStahl verwendet wurden. Die Werte für die Endzugfestigkeit und die Streckgrenze wurden aus einem zuvor aufgestellten Diagramm ermittelt, indem diese : Eigenschaften mit den Härtewerten der in den Beispielen angegebenen wärmebehandelten inchromierten Stahle in Bezug gesetzt wurden.)The invention is illustrated in the examples. (In the examples, the indicated hardness values were determined on polished sections using a square pyramid pressure body with a load of 100 g. The microhardness values have been related to the tensile strength, using suitably heat-treated tensile test specimens made of chromium-plated special steel Values for the ultimate tensile strength and the yield point were determined from a diagram drawn up previously by relating these: Properties with the hardness values of the heat-treated chrome-plated steels given in the examples.)

Beispiel 1example 1

Bolzen bzw. Schrauben wurden aus einem Stahl mit folgender Zusammensetzung hergestellt:Bolts or screws were made from a steel with the following composition:

C 0,0556 Si 0,6096 Mn 0,8096 P 0,01596 8 0,01296 Cu 1,5396 Nb 0,5296 Fe Rest.C 0.0556 Si 0.6096 Mn 0.8096 P 0.01596 8 0.01296 Cu 1.5396 Nb 0.5296 Fe balance.

Diese Bolzen bzw. Schrauben wurden sodann inchromiert und auf die unten stehende Weise erhitzt. Zur Bestimmung der Härte wurden Abschnitte geschnitten und im erforderlichen Maße poliert. Die erhaltenen Ergebnisse sind in untenstehender Tabelle zusammengestellt.These bolts or screws were then chrome-plated and heated in the manner below. To determine the hardness, sections were cut and polished to the extent necessary. The results obtained are compiled in the table below.

5 09819/07675 09819/0767

Lösungs- Alterunge- Härte Streckbehand- behandlung D.P.N. grenze lung kg/mm2 Solution aging hardness stretching treatment DPN limit kg / mm 2

Endzugfestig keit j, kg/emT Ultimate tensile strength j, kg / emT

BemerkungenRemarks

keine keine 232 950°C/25none none 232 950 ° C / 25

min /w.a."keine 257min /w.a. "none 257

" 450°C/4 std 271"450 ° C / 4 hours 271

" 450°C/8 std 336"450 ° C / 8 h 336

■ 500°C/1 std 311■ 500 ° C / 1 hour 311

keine 5OO°C/1 etd 289none 5OO ° C / 1 etd 289

3939

45 6345 63

6868

66 6466 64

teilweis· gealtert vollständig gealtertpartially aged fully aged

zu einer niedrigeren Härte gealtert aged to a lower hardness

* w.a. - Wasser-ahgeschreckt* w.a. - Water-afraid

Beispiel 2Example 2

Es wurde ein Satz von 6000 Bolzen bzw. Schrauben aus dem gleichen Stahl wie im Beispiel 1 verwendet. Diese wurden miteinander inchromiert. Davon wurden willkürlich 45 Stück zur Durchführung der Wärmebehandlungsversuche herausgenommen. Zur Bestimmung der Härte wurde eine Anzahl von Bolzen bzw. Schrauben mit identischer Wärmebehandlung ausgewählt, so daß in jedem Falle ein Bereich von Werten erhalten wurde. Die erhaltenen Werte sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.A set of 6000 bolts made of the same steel as in Example 1 was used. These were chromed together. 45 of these were taken out at random to carry out the heat treatment tests. To determine the hardness, a number of bolts or screws with an identical heat treatment were selected so that a range of values was obtained in each case. The values obtained are summarized in the following table.

-10--10-

509819/0767509819/0767

- ίο -- ίο -

Lösung·- Alterunge-Solution - aging behandlungtreatment 500°C/2500 ° C / 2 ctdctd Härtehardness 229229 StreckStretch Endzug-End pull BemerkungenRemarks behand-treat-
lunglung
D.P.N.D.P.N. 280-305280-305 grenzeborder
kg/am?kg / am?
feetig-feetig-
keit speed 22
keineno ♦keine♦ none kg/mmkg / mm A.A. kein·no· 500°C/2500 ° C / 2 500°C/2500 ° C / 2 218-231218-231 193-233193-233 37-3937-39 53-5553-55 keineno 210-256210-256 259259 37-4237-42 53-5753-57 keine geeignone suitable etdetd nete Wärmenice warmth keineno 294294 behandlungtreatment B.B. 800°C/30800 ° C / 30 Min /l.gf*keineMin /l.gf*none 500°C/2500 ° C / 2 297 -297 - stdhours 211-235211-235 211-221211-221 37-4037-40 53-5553-55 800°C/30800 ° C / 30 291-296291-296 269269 64-6564-65 75-7675-76 gealtertaged C.C. min /w.a.min /w.a. kein©no © ηη 500°C/4500 ° C / 4th 192-194192-194 220220 36-3736-37 52-5352-53 stdhours 294294 6565 7575 wie in B.as in B. 850°C/40850 ° C / 40 keineno gealtertaged D.D. min /l.g.min /l.g. 450®C/4450®C / 4 ηη 223223 3838 5454 490°C/5490 ° C / 5th stdhours 290-293290-293 64-6564-65 75-7675-76 wie in B.as in B. 850°C/40850 ° C / 40 550°C/|550 ° C / | -- gealtertaged E.E. min /w.a· min / wa 550°C/3|550 ° C / 3 | ηη 60Q0CZ1I60Q 0 CZ 1 I. std.hours. 3939 5454 950°C/20950 ° C / 20 64-6564-65 75-7675-76 gealtertaged F.F. min /l»g.min / l »g. 6OO°C/1600 ° C / 1 stdhours ηη etdetd 36-3836-38 52-5552-55 rstdrstd 6262 7474 nicht TOlI=-not TOlI = - « ««« stdhours sXeuiuig ge
altert
sXuiuig ge
ages
ηη 6565 7575 gealtertaged ItIt etdetd 6565 7676 gealtert "aged " ww 37-3837-38 52-5452-54 übergealtertoveraged 6363 7474 geringfügigslightly ηη libergealtertliberaged 3838 5353 übergealtertoveraged

-11--11-

509819/0767509819/0767

* w. a. = wasserabgeschreckt ** l.g. - luftgekühlt* w. a. = water-quenched ** l.g. - air-cooled

Beispiel 3Example 3

Mit einem Stahl der Zusammensetzung des Beispiels 1 und einem Stahl mit einem Zusatz von 196 Nickel wurden parallele Tests durchgeführt. Proben beider StShIe wurden inchromiert, durch 30-minütiges Erhitzen auf 95O0C und Abschrecken In Wasser lösungsbehandelt und sodann alterungsgehärtet, indem sie 5std auf 45O0C erhitzt und in Luft abgekühlt wurden. Die gemäß Beispiel 1 bestimmten Härtewerte waren wie folgtχParallel tests were carried out with a steel having the composition of Example 1 and a steel with an addition of 196 nickel. Samples of both StShIe were chromized minutes 30 by heating to 95O 0 C and quenching solution treated in water and then age hardened by being heated to 45O 0 C 5h and cooled in air. The hardness values determined according to Example 1 were as follows

nickelfreier Stahl: 316 D.P.N. Stahl mit Λ% Nickel: 337 D.P.N.Nickel-free steel: 316 DPN steel with Λ% nickel: 337 DPN

609819/0 767609819/0 767

Claims (1)

Patenting ja riüiiciihiiePatenting yes r i ü ii c ii h ii e 1. Verfahren zur Verbesserung der Zugfestigkeit von inehromiert©m Stahl oder von Gegenständen aus inehromiertem Stahl, dadurch g®kennz@ lehnet , daß man den Stahl in einem lösungsbehandelten Zustand bei einer Temperatur im Bereich von 400 bis 5500C über eine ausreichende Zeitspann© erhitzt, daß die Zugfestigkeit des Stahls verbessert wird*1. Process for improving the tensile strength of inehromiert © m steel or objects made of inehromierter steel, thereby g®kennz @ lehnet that the steel is in a solution-treated state at a temperature in the range of 400 to 550 0 C for a sufficient period of time © heated so that the tensile strength of the steel is improved * 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g β k e η η zeichnet,, daß man vor der Wärmebehandlung die Stufe einer Lösungsbehandlung des Stahls vorsieht.2. The method according to claim 1, characterized in that g β k e η η draws, that the step of a solution treatment of the steel is provided before the heat treatment. 3. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 29 dadurch g e kennzeichnet B daß man eine Zeitspanne der Wärmebehandlung von bis gu 12 std anwendet.3. - The method according to claim 1 or 2 9 characterized in B that one applies a period of heat treatment of up to gu 12 hours. 1 bis 3 s dadaß man die Wär-1 to 3 s that the heat behandliang Im B©2*@icla von 450 bis 5000C vornimmt.treatment in the B © 2 * @ icla from 450 to 500 0 C. g & je e n η -g & je en η - zeichnet^ daß man die Wärmebehandlung über eine Zeitspanne von 2 "bis β std vornimmt„draws ^ that one over the heat treatment undertakes a period of time from 2 "to β hours" 6O Verfahren nach Assprach 4P dadurch g © k e η η zeichnet^ daß man bei der Wärmebehandlung eine Temperatur von ungefähr 4750C anwendet.6 O 4 P method according Assprach characterized © g ke η η ^ characterized in that a temperature of about 475 0 C to apply in the heat treatment. y„ Verfahren nach Anspruch 68 dadurch g e k e η η zeichnet^ daß man die Wärmebehandlung über eine Zeitspanne von "ungefähr 3 std vornimmt.y "Method according to claim 6 8 characterized geke η η ^ that the heat treatment is carried out over a period of" approximately 3 hours. 509819/0767509819/0767 β. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet', daß man bei der Wärmebehandlung einen Stahl in Stangen- bzw. Stabform in zum Teil fertigbearbeiteter Form oder in vollständig fertig bearbeiteter Form verwendet.β. Process according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the Heat treatment of a steel in rod or bar form in partly finished form or in full finished form used. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Stahl einen stabilisierten Stahl verwendet, der vor der Wärmebehandlung inchromiert wird*9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the steel uses a stabilized steel that is chrome-plated prior to heat treatment * 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als stabilisierten Stahl einen Stahl mit folgender annähernder, in Gewichtsprozent ausgedrückter Zusammensetzung verwendet: 10. The method according to claim 9, characterized in that a steel with the following approximate composition, expressed in percent by weight, is used as the stabilized steel: Kupfer 1 bis 2S5% Copper 1 to 2 S 5% Kohlenstoff höchstens 002% Carbon at most 0 0 2% Titan und/©d©p Hiob umd/oddp in geaögosd©^ Menge, Tantal daß ein© stabile Kombination mit dem Kohlenstoff erfolgen kann' Eisen auf 100$. Titan and / © d © p Job umd / oddp in geaögosd © ^ amount, tantalum that a © stable combination with the carbon can be made 'iron on 100 $. 11 ο Verfahren nach Anspruch 1O1, dadurch g e k © η η zeloha@ts daß man einen stabilisierten Stahl verwendet s der 1,5 bis 1,99ό Kupfer enthält,,11 ο method according to claim 1O 1, characterized ge k © η η zeloha @ t s that one uses a stabilized steel of 1.5 s containing up 1,99ό copper ,, 12. Verfahren nach Anspruch 10p dadurch g e k'e η η 0s5 Ms 1,5# Nickel enthält* 12. The method according to claim 10 p thereby g e k'e η η 0 s 5 Ms 1.5 # contains nickel * 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch g e k e η η zeichnet,, daß man ©inen Stahl verwendet,, der 13. The method according to claim 12, characterized in that g e k e η η, that one uses © inen steel, the -14--14- 509819/0767509819/0767 ungefähr 1,0% Nickel enthält.contains approximately 1.0% nickel. 14. Inchromierter stabilisierter Stahl in Stangenbzw. Stabform, teilweiser oder fertiggestellter Form, dadurch gekennzeichnet , daß er im lösungsbehandelten Zustand bei einer Temperatur von 400 bis 5500C über eine genügende Zeitspanne wärmebehandelt worden ist, daß seine Zugfestigkeit verbessert worden ist.14. Inchromized stabilized steel in bars or That it has been heat-treated in the solution-treated state at a temperature of 400 to 550 0 C for a sufficient period of time rod shape, partial or finished form, characterized in that its tensile strength has been improved. 15« InchFomierter stabilisierter Stahl in Stangen- Stabform, teilw©ie©r verfemter oder fertiggestellt 15 ”-inch-shaped stabilized steel in rod-rod form, partly ostracized or finished w FoFm9 der weniger als 0,2% Kohlenstoff, eines oder *gre der Elemente Titan» Tantal und Niob in einer w FoFm 9 of less than 0.2% carbon, or a * gre of the elements titanium »tantalum and niobium in a ausreiehendea Meng® nand. 1s0 bis 285$ Kupfer enthält und der mit Aiasaab«© ^©a Yei^mreinigungen und fakultativen Bestaadtellanj, wi© Bfeagan wa<& Siligi^aap- ans Elsen be- sufficient a Meng® nand. 1 s 0 to 2 8 5 $ contains copper and that with Aiasaab «© ^ © a Yei ^ m cleanings and optional Bestaadtellanj, wi © Bfeagan wa <& Siligi ^ aa p - ans Elsen be "fcal3il
ugfestigkeit
"fcal3il
tensile strength
istis i eha ι ti eha ι t ©z0 ©tua 1 „ O^ Hiekel© z 0 © tua 1 "O ^ Hiekel !»Τ«ε?Ί *■! »Τ« ε? Ί * ■
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