DE737722C

DE737722C - Austenitischer Zusatzwerkstoff zum Schweissen nichtaustenitischer Staehle oder von Grauguss

Info

Publication number: DE737722C
Application number: DEB180791D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Pollack; Dr-Ing Franz Rapatz
Original assignee: Gebrueder Boehler and Co AG
Current assignee: Gebrueder Boehler and Co AG
Priority date: 1937-11-21
Filing date: 1937-11-21
Publication date: 1943-07-21

Description

Austenitischer Zusatzwerkstoff zum Schweißen nichtaustenitischer Stähle oder von Grauguß Der Herstellung von Schweißverbindungen sind bei der-- Verschweißung härterer Stählbleche bisher Grenzen gesetzt. -Bei unlegiertem Stahl ist eine beliebige Erhöhung des Kohlenstoffgehaltes zur Erzielung einer größeren Festigkeit infolge der zunehmenden Versprödung des Schweißgutes und der übergangszone zwischen der Schweiße und dem Grundwerkstoff nicht möglich. Bereits bei einem Kohlenstoffgehalt von etwa o,30% liegen die Zähigkeitswerte der Schweißverbindung so niedrig, daß eine Verwendung derartiger Legierungen nicht mehr ratsam erscheint. Bei Zusätzen von Legierungsmetallen, wie Chrom, Mangan, -Silicium usw., zum Grundwerkstoff kann man unter Umständen wohl eine etwas höhere Festigkeit in der Schweißverbindung erreichen, eine wesentliche Verbesserung ist aber nicht erzielbar.
Es ist bekannt, die obenerwähnten Schwierigkeiten durch Verwendung einer austenitisehen Stahllegierung als Zusatzwerkstoff zu vermeiden. Der Festigkeit der Schweißverbindung ist aber auch dadurch eine Grenze gesetzt, daß man mit dem Kohlenstoff nicht höher als bis etwa 0,200/0 gehen kann. Bei einer weiteren Erhöhung würde die Übergangszone zu spröde werden. Mit derartigen Zusatzwerkstoffen erzielte man im reinen Schweißgut Festigkeiten bis etwa 6o bis 65 kg/mm2.
Auf dem Gebiet der rostbeständigen Legierungen sind bereits austenitische Legierungen auf der Grundlage Chrom-Nickel-Eisen bekannt, die zur Steigerung der Korrosionsbeständigkeit eine Beilegierung von Phosphor enthalten, wobei gleichzeitig auch die Festigkeit des Werkstoffes erhöht wird. Durchgeführte Versuche mit einem Stahl, der neben o,Io% Kohlenstoff, i 8 % Chrom und 8011o Nickel auch o,36% Phosphor enthielt, ergaben folgende Festigkeitswerte:

Streckgrenze Zugfestigkeit Dehnung Einschnürung

57,3 kg/mm2 87.4 kg/mm2 . 34,4% 58%

Der gewünschte Erfolg konnte aber, wie bei den der Erfindung zugrunde liegenden Verstuchen festgestellt wurde, mit dieser austenitisehen Stahllegierung infolge ihrer ungünstigen Schweißeigenschaften, der entstehenden groben Primärkristallisation sowie der Abbrandverluste an Phosphor nicht erzielt werden.
Die Erfindung überbrückt die vorgenannten Schwierigkeiten und ermöglicht es, im reinen Schweißgut Festigkeitswerte von über 8okg/mm2 bei gleicher oder annähernd gleis cher Zähigkeit zu erreichen. Die Festigkeit der Schweißverbindung wird in der Regel sogar noch etwas höher sein als die des Schareißgutes.
Erfindungsgemäß .wird dieser Erfolg durch die Verwendung eines austenitischen Zusatzwerkstoffes auf der Grundlage Chrom-Nickel-Mangaan-Eisen mit: 3 bis 18% Chrom, o.80 bis 3o% Nickel, 4 bis 16% Mangan, 0,03 bis I%, insbesondere o,35 bis 0,6o% Phosphor, Rest Eisen mit den üblichen Gehalten an Kohlenstoff und Silicium erreicht. Der Phosphor kann dabei ganz oder teilweise dem Zusatzwerkstoff zulegiert oder in den Umhüllungen des Zusatzwerkstoffes untergebracht werden.
Gewünschtenfalls können dem Zusatzwerkstoff außer Phosphor die bekannten Bildner stabiler Carbide, wie Titan, Tantal, Niob, Vanadin oder Molybdän, bis zu 30l0 zulegiert werden, um beste Gütewerte zu erreichen.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die bei Verwendung phosphorlegierter austenitischer Chrom-Nickel-Stähle auftretenden obenerwähnten Nachteile durch einen ausreichenden Manganzusatz nicht nur behoben werden, sondern die Wirkung des Phosphorzusatzes bei den erfindungsgemäßen Zusatzwerkstoffen aus austenitischen Chrom-Nickel-Mangan-Stählen besonders günstig und ausgeprägt zur Geltung kommt.
Nachfolgend sind einige Beispiele für derartige Legierungen angeführt:

C ` Cr Ni Mn P Mo

0,13% 18% 8 % 7% 035% I%

o,I4% 5% 6 % I6% o,5 % 3%

0,12% 15% 0,8% 16% 0,4 % -.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Austenitischer Zusatzwerkstoff zum Schweißen nichtaustenitischer Stähle oder von Grauguß, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Stahl der nachstehenden Zusammensetzung besteht: Chrom 3 bis i g %, Nickel o, 8o bis 300/0. Mangan 4 bis 16%, Phosphor 0,03 bis i %, insbesondere o,35 bis o,6o%, Eisen mit den üblichen Gehalten an Kohlenstoff und Silicium Rest.
2. Zusatzwerkstoff nach Anspruch i, dadurch, gekennzeichnet, daß ihm neben Phosphor die bekannten. Bildner stabiler Carbide, wie Titan, Tantal, Niob, Vanadin oder Molybdän, bis zu 3 oJo zulegiert sind.
3. Zusatzwerkstoff nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Phosphorzusatz ganz oder teilweise in der Umhüllung der Zusatzdrähte untergebracht ist.