EoW May 2012

Technischer artikel

Hochborhaltig

B

Basis

Hochborhaltig

B

Basis

Festigkeit, MPa

Spannung, MPa

Dehnung, % b)

Dehnung, % a)

▲ ▲ Bild 5 : Spannungs-Dehnungskurven des Drahts a) gezogen auf 2,5mm und b) patentiert bei 2,5mm

Die erzielten Zugeigenschaften nach der Patentierung bei 2,5mm Durchmesser sind im Bild 5b und in der Tabelle 3 dargestellt. Ähnliche Zugfestigkeiten werden im Basis- und B-Stahl erzielt, während der hochborhaltige Stahl eine um zirka 50 MPa niedrige Zerreißfestigkeit zeigt. Dieser niedrigere Festigkeitswert könnte sich wieder auf die erhöhte Zersetzungskinetik des Austenits beziehen. Eine etwas höhere Gesamtdehnung wird für beide borhaltige Stähle erzielt. Die patentierten Drähte wurden nachträglich auf 1mm Durchmesser in aufeinanderfolgenden Stichen gezogen und die sich ergebenden Zugeigenschaften, neben der Anzahl an Verdrehungen bis zum Ausfall (N t ) und der Anzahl an gewendeten Biegungen (N b ), sind in der Tabelle 4 dargestellt. Eine Senkung der Zugfestigkeit mit Borlegierung ist erneut offensichtlich zusammen mit einer geringen Erhöhung bei der gleichmäßigen und gesamten Dehnung. Verdrehungen bis zum Ausfall wird jedoch nicht durch die Legierung geändert, während eine geringe Senkung der Anzahl an gewendeten Biegungen mit erhöhten Borniveaus beobachtet wird. Um die Alterungsantwort des 1mm gezogenen Drahts zu bewerten, wurde eine isothermische Alterung bei 150ºC eine Stunde lang durchgeführt. Die Anzahl an

UTS, MPa 1644 1592 1677 1324 1317 1277

UE, %

TE, %

Gezogen bis zu 2,5mm Basis

1.2 1.0 1.2 7.3 6.7 6.7

1.5 1.1 1.5 8.6 8.9 9.1

B

Hochborhaltig

Patentiert bei 2,5mm Basis

B

Hochborhaltig

▲ ▲ Tabelle 3 – Zugeigenschaften Zerreißfestigkeit (UTS), gleichmäßige Dehnung (UE), und gesamte Dehnung (TE) der Drähte gezogen auf 2,5mm und patentiert auf 2,5mm

Es wurde zuvor darauf hingewiesen, dass sich die Festigkeitsreduzierung auf eine Legierungswirkung bezieht hinsichtlich der austenitischen zur ferritischen 1 oder perlitischen 10 Umwandlung. Die mechanischen Eigenschaften nach dem Drahtziehenbis zu 2,5mmDurchmesser sind im Bild 5a und in der Tabelle 3 dargestellt. In der gezogenen Bedingung, zeigt der B-Stahl die niedrigste Zugfestigkeit und Dehnung, der hochborhaltige Stahl zeigt die höchste Zugfestigkeit und eine höhere Dehnung imVergleich zum B-Stahl. ähnlich gleichmäßige und gesamte Dehnung im Vergleich zumhochborhaltigenStahl, wenn auch bei einer niedrigeren Zugfestigkeit. Es sollte erkannt werden, dass Ausfälle bei den Zuggriffen eintreten, die wahrscheinlich die gesamten Dehnungswerte beeinflusst haben. Der Basisstahl zeigt eine

Der hochborhaltige Stahl zeigt niedrigere Zerreißfestigkeitswerte; eine gleichmäßige Deformation wird bei niedrigeren Festigkeiten beobachtet im Vergleich zu den anderen Stählen und ein um etwa 25 MPa niedrigerer Wert der Zerreißfestigkeit wurde erreicht. Der Festigkeitsunterschied kann nicht dem Kohlenstoff zugeschrieben werden, da Muster mit demselben Kohlenstoffgehalt für die Prüfung ausgewählt wurden. Der hochborhaltige Stahl zeigte eine höhere Zugdehnung. Es ist wichtig hervorzuheben, dass eine reduzierte Zugfestigkeit mit Borlegierung mit einer zuvor durchgeführten Studie über niedriggekohlte 1 und hochgekohlte 7 Stähle übereinstimmt sowie mit einer erhöhten Härtung, die in der Dilatometriestudie beobachtet wurde. Erhöhte Perlitumwandlungskinetik könnte zu einem erhöhten Lamellenabstand und/ oder groberen Perlit führen. Man könnte argumentieren, dass das reduzierte Festigkeitsniveau mit einer reduzierten Mischkristallverfestigung verbunden sein könnte. Es müsste jedoch genauso erkannt werden, dass die B-Legierung keine Festigkeitsreduzierung im Vergleich zur Basislegierung zeigt.

▼ ▼ Tabelle 4 – Zugeigenschaften Zerreißfestigkeit (UTS), gleichmäßige Dehnung (UE), und gesamte Dehnung (TE) der Drähte gezogen auf 1mm nach der Patentierung

UTS, MPa

UE, % TE, %

Nt 41 42 41

Nb

Basis

2106 2096

1.1 1.3 1.4

2.1 2.4 2.5

12 11

B

Hochborhaltig 2087

9

74

EuroWire – Mai 2012