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EuroWire – Mai 2012
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Technischer artikel
Basis
Hochborhaltig
B
Basis
B
Festigkeit, MPa
Dehnung, %
a)
Dehnung, %
b)
Spannung, MPa
▲
▲
Bild 5
:
Spannungs-Dehnungskurven des Drahts a) gezogen auf 2,5mm und b) patentiert bei 2,5mm
UTS,
MPa
UE, %
TE, %
Gezogen bis zu 2,5mm Basis
1644
1.2
1.5
B
1592
1.0
1.1
Hochborhaltig
1677
1.2
1.5
Patentiert bei 2,5mm Basis
1324
7.3
8.6
B
1317
6.7
8.9
Hochborhaltig
1277
6.7
9.1
UTS, MPa
UE, % TE, %
Nt
Nb
Basis
2106
1.1
2.1
41
12
B
2096
1.3
2.4
42
11
Hochborhaltig 2087
1.4
2.5
41
9
▼
▼
Tabelle 4
–
Zugeigenschaften Zerreißfestigkeit (UTS), gleichmäßige Dehnung (UE), und gesamte Dehnung (TE) der
Drähte gezogen auf 1mm nach der Patentierung
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.
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.
Der
Basisstahl
zeigt
eine
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.
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.
Die
Anzahl
an
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.
▲
▲
Tabelle 3
–
Zugeigenschaften Zerreißfestigkeit (UTS), gleichmäßige Dehnung (UE), und gesamte Dehnung (TE) der
Drähte gezogen auf 2,5mm und patentiert auf 2,5mm
Hochborhaltig