Mechanische Eigenschaften von sprühkompaktiertem Stahl 100Cr6
-
R. Tinscher
Kurzfassung
Wie in Teil 1–3 beschrieben, bietet das Sprühkompaktieren von Stählen in Kombination mit einem nachfolgenden Warmwalzen und einem bainitischen Härten eine ausgezeichnete Basis zur Erzeugung homogener, seigerungsfreier hochfester Werkstoffzustände [1–3]. Zur Charakterisierung der auf diesem Wege erzeugten Werkstoffzustände hinsichtlich ihrer mechanisch-technologischen Eigenschaften wurden Zug- und Wöhlerversuche durchgeführt. Die Prüfung der Dauerfestigkeit in Querrichtung erforderte ferner die Entwicklung einer Kleinschwingprobe. Im Teil 4 dieser Arbeit werden die Ergebnisse der statischen mechanischen Prüfung und der Ermüdungsversuche dargestellt und denen von konventionell erzeugtem 100Cr6 gegenübergestellt.
Abstract
As demonstrated in part 1–3, spray forming in combination with subsequent hot rolling and bainitic hardening offers an excellent basis for the production of homogeneous and segregation free super high strength steels [1–3]. Further information about the static and cyclic mechanical properties of this material has been gained by fatigue tests and fracture analysis. For taking samples from various directions of the hot rolled bars a special miniature specimen has been developed. Part 4 of the presented work shows the results of mechanical static and fatigue testing as well as a comparison with mechanical properties of conventionally cast steel grade 100Cr6.
Literatur
1. Tinscher, R.; Spangel, S.; Bomas, H.: Überblick zum Stand der Technik beim Sprühkompaktieren von unlegierten und niedriglegierten Stählen. Teil 1 von: Werkstoffentwicklung durch Sprühkompaktieren am Beispiel des Stahles 100Cr6. HTM59 (2004) 1, S. 51–63Search in Google Scholar
2. Tinscher, R.; Spangel, S.; Bomas, H.: Sprühkompaktieren des Stahles 100Cr6. Teil 2 von: Werkstoffentwicklung durch Sprühkompaktieren am Beispiel des Stahles 100Cr6. HTM59 (2004) 3, S. 224–235Search in Google Scholar
3. Tinscher, R.; Bomas, H.: Warmwalzen und Wärmebehandlung von sprühkompaktiertem Stahl 100Cr6. Teil 3 von: Werkstoffentwicklung durch Sprühkompaktieren am Beispiel des Stahles 100Cr6. HTM59 (2004) 6, S. 411–422Search in Google Scholar
4. Bomas, H.; Linkewitz, Th.; Mayr, P.; Jablonski, F.; Reinhold, K.; Kutschan, K.; Bacher-Höchst, M.; Mühleder, F.; Seitter, M.; Wicke, D.: Fehlstellenmodell für die Wechselfestigkeit. Materialprüfung40 (1998), S. 58–63Search in Google Scholar
5. Bomas, H.; Linkewitz, T.; Mayr, P.: Anwendung des Fehlstellenmodells auf die Dauerfestigkeit des Stahles 100Cr6 im bainitischen Zustand. Mat.-wiss. u. Werkstofftech.29 (1998), S. 185–192Search in Google Scholar
6. Bomas, H.; Linkewitz, Th.; Mayr, P.: Application of a weakest-link concept to the fatigue limit of the bearing steel SAE 52100 in a bainitic condition. Fatigue Fract. Engng. Mater. Struct.22 (1999), S. 733–741Search in Google Scholar
7. Linkewitz, Th.: Berechnung der Wechselfestigkeit von gekerbten und mehrachsig beanspruchten Proben des Stahles 100Cr6 im bainitischen Zustand. Dissertation Universität Bremen, VDI Fortschritt-Berichte, Reihe 18, Nr. 233, VDI Verlag, Düsseldorf, 1998Search in Google Scholar
8. Heckel, K.; Krä, C.: Die Bedeutung der Streuung für die Übertragbarkeit von Betriebsfestigkeitswerten. In: Kerben und Betriebsfestigkeit. Tagungsband zur 15. Vortragsveranstaltung des DVM-Arbeitskreises Betriebsfestigkeit, 1989, S. 305–328Search in Google Scholar
9. Krä, C.: Beschreibung des Lebensdauerverhaltens gekerbter Proben unter Betriebsbelastung auf der Basis des statistischen Größeneinflusses. Dissertation Universität der Bundeswehr, München, 1989Search in Google Scholar
10. Bomas, H.; Mayr, P.; Linkewitz, Th.: Inclusion size distribution and endurance limit of a hard steel. Extremes2 (1999) 2, S. 149–164Search in Google Scholar
11. Murakami, Y.: Effects of small defects and nonmetallic inclusions on the fatigue strength of metals. JSME International Journal, Series I, 32 (1989), S. 167–180Search in Google Scholar
12. Murakami, Y.; Kawakami, K.; Duckworth, D. E.: Quantitative evaluation of effects of shape and size of artifically introduced alumina particles on the fatigue strength of 1.5Ni-Cr-Mo (En24) Steel. Int. J. Fatigue13 (1991) 6, S. 489–499Search in Google Scholar
13. Murakami, Y.; Endo, M.: Effects of defects, inclusions and inhomogeneities on fatigue strength. Int. J. Fatigue16 (1994), S. 163–182Search in Google Scholar
14. Löwisch, G.: Einfluss einer erhöhten Anlasstemperatur auf die mechanischen Eigenschaften eines nach zweifacher Austenitisierung gehärteten 100Cr6. Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben AIF 9873, Bremen, 1997Search in Google Scholar
15. Löwisch, G.; Dorn, S.; Mayr, P.: Mechanische Eigenschaften eines nach zweifacher Austenitisierung gehärteten 100Cr6. HTM53 (1998) 4, S. 266–272Search in Google Scholar
16. Hirsch, T.: Ausgangsgefüge – Einfluss des Ausgangsgefüges vor dem Härten auf die Wälzfestigkeit. Abschlussbericht des Forschungsvorhabens 104, Heft 255 der FVA, 1987Search in Google Scholar
17. Beswick, J. M.; van der Sanden, J.: Gefügeaufbau und mechanische Eigenschaften von durchhärtenden Wälzlagerstählen. Kugellagerzeitschrift231 (1987) 2, S. 12–25Search in Google Scholar
18. Hengerer, F.; Lucas, G.; Nyberg, B.: Zwischenstufenumwandlung von Wälzlagerstählen. HTM29 (1974) 2, S. 71–79Search in Google Scholar
19. Zoch, H.-W.: Wärmebehandlungsverfahren in der Wälzlagerfertigung. HTM47 (1992) 4, S. 223–230Search in Google Scholar
20. Dengel, D.; Kroeske, E.: Über Ursache und Unterdrückung der Prüfkraftabhängigkeit der Vickershärte. HTM39 (1984) 5, S. 194–198Search in Google Scholar
21. Dorn, S.: Einfluss des Ausgangsgefüges vor dem Härten auf die Wälzfestigkeit. Abschlussbericht des Forschungsvorhabens 104/II, Heft 431 der FVA, 1994Search in Google Scholar
22. Dahl, W.; Hessling, M.: Eigenschaften und Anwendung von Stählen. Materialsammlung zum Praktikum: Werkstoffkunde der Stähle, Inst. f. Eisenhüttenkunde, RWTH Aachen (Hrsg.), Verlag der Augustinus Buchhandlung, 1993Search in Google Scholar
23. Böhm, J.; Heckel, K.: Die Vorhersage der Dauerschwingfestigkeit unter Berücksichtigung des statistischen Größeneinflusses. Z. Werkstofftech.13 (1982), S. 120–128Search in Google Scholar
24. Gudehus, H.; Zenner, H.: Leitfaden für eine Betriebsfestigkeitsrechnung. 4. Aufl., Verlag Stahleisen, Düsseldorf, 1999Search in Google Scholar
25. Kloos, K.-H.; Fuchsbauer, B.; Margin, W.; Zankov, D.: Übertragbarkeit von Probestab-Schwingfestigkeitseigenschaften auf Bauteile. VDI-Berichte Nr.354 (1979), S. 59–72Search in Google Scholar
26. Köhler, J.: Statistischer Größeneinfluss im Dauerschwingverhalten ungekerbter und gekerbter metallischer Bauteile. Dissertation TU München, 1975Search in Google Scholar
27. Bomas, H.; Linkewitz, T.; Mayr, P.; Jablonski, F.; Kienzler, R.; Kutschan, K.; Bacher-Höchst, M.; Mühleder, F.; Seitter, M.; Wicke, D.: Experimental and Numerical Assessments of the Influence of Size, Stress Gradient and Multiaxiality on the Fatigue Limit of a Hard Bainitic Steel. In: Marquis, G.; Solin, J. (Hrsg.): Fatigue Design 95. VTT, Espoo1995, S. 321–332Search in Google Scholar
28. Bomas, H.; Linkewitz, T.; Mayr, P.; Jablonski, F.; Kienzler, R.; Kutschan, K.; Bacher-Höchst, M.; Mühleder, F.; Seitter, M.; Wicke, D.: Anwendung des Fehlstellenmodells auf die Wechselfestigkeit des Stahls 100Cr6 im bainitischen Zustand. Tagungsband der 28. Tagung des DVM-Arbeitskreises Bruchvorgänge. DVM, Berlin, 1996, S. 237–246Search in Google Scholar
29. Abratis, H.: Reaktionen feuerfester Stoffe mit Stahlschmelzen. Arch. Eisenhüttenwes.44 (1973) 5, S. 329–336Search in Google Scholar
30. Stahl, F.: Ermüdungsverhalten von Wälzlagerkugeln aus Blockguss und Strangguss. Dissertation Universität Bremen, 1996Search in Google Scholar
31. Wahlster, M.; Maas, H.; Abratis, H.; Choudhury, A.: Reaktionen zwischen feuerfesten Stoffen des Systems SiO2-Al2O3 und manganhaltigen Eisenschmelzen. Arch. Eisenhüttenwes.41 (1970) 1, S. 37–42Search in Google Scholar
32. Mayr, P.; Tinscher, R.: Messmittel zur Kalibrierung der Universalhärte im Bereich hoher Härtewerte; Teil 1: Herstellung der Messmittel; Teil 2: Bewertung der Messmittel. Abschlussbericht Stiftung Industrieforschung Nr. S 426, 2000Search in Google Scholar
33. Tinscher, R.; Vetters, H.; Mayr, P.: Härtevergleichsplatten aus sprühkompaktierten legierten Stählen. HTM56 (2001) 4, S. 269–277Search in Google Scholar
© 2005, Carl Hanser Verlag, München
Articles in the same Issue
- Inhalt/Contents
- Inhalt
- Kurzfassungen/Summaries
- Kurzfassungen
- Vorwort
- Zum 60sten Jahrgang der HTM
- Fachbeiträge/Technical Contributions
- Neue Werkzeugwerkstoffe aus Pulvermischungen∗
- Ergebnisse, Konsequenzen und Perspektiven des Sprühkompaktierens
- Mechanische Eigenschaften von sprühkompaktiertem Stahl 100Cr6
- Auswirkung zyklischer Temperaturänderungen beim Laserstrahlhärten auf den Randschichtzustand von vergütetem 42CrMo4
- Randzonenhärtung von Vergütungsstahl mit Sprühabschreckung
- Hochtemperaturaufkohlung mit Härtung nach isothermischer Umwandlung
- Düsenfeldanpassung bei der flexiblen Gasabschreckung
- Bauweise und Funktion eines neuartigen Großkammer-Vakuumofens zum Härten von schweren Formen und Gesenken∗
- Erfahrungen mit der IVANIT-Sonde
- Herstellung von mikrostrukturierten Spritzgussformen für ein Operationsleuchten-System
Articles in the same Issue
- Inhalt/Contents
- Inhalt
- Kurzfassungen/Summaries
- Kurzfassungen
- Vorwort
- Zum 60sten Jahrgang der HTM
- Fachbeiträge/Technical Contributions
- Neue Werkzeugwerkstoffe aus Pulvermischungen∗
- Ergebnisse, Konsequenzen und Perspektiven des Sprühkompaktierens
- Mechanische Eigenschaften von sprühkompaktiertem Stahl 100Cr6
- Auswirkung zyklischer Temperaturänderungen beim Laserstrahlhärten auf den Randschichtzustand von vergütetem 42CrMo4
- Randzonenhärtung von Vergütungsstahl mit Sprühabschreckung
- Hochtemperaturaufkohlung mit Härtung nach isothermischer Umwandlung
- Düsenfeldanpassung bei der flexiblen Gasabschreckung
- Bauweise und Funktion eines neuartigen Großkammer-Vakuumofens zum Härten von schweren Formen und Gesenken∗
- Erfahrungen mit der IVANIT-Sonde
- Herstellung von mikrostrukturierten Spritzgussformen für ein Operationsleuchten-System