Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 19. 13 maj 1952 - Borstål sparar knappa legerinsmetaller, av SHl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
458
TEKNISK TIDSKRIFT
Sammansättning för borstål enligt AlSI-standard
Borstål är ingen nyhet. Man beräknar, att ca 2 Mt har
använts, sedan kommersiell tillverkning började i slutet
av 1930-talet. De användes i ganska stor utsträckning
under andra världskriget men har efter detta ersatts av
höglegerade stål, troligen därför att borstålen visat sig
vara ganska oberäkneliga5. Olika partier av samma
stålsort lär ha fordrat olika värmebehandling för att ge
färdigprodukter med önskade egenskaper. Dessa svårigheter
tycks emellertid till största delen ha övervunnits.
För att spara nickel, krom och molybden har American
Iron and Steel Institute (AISI) utarbetat två serier
borstål, betecknade 80B00 och 81B00, i vilka bor ersätter
ungefär hälften av legeringsmetallerna i de alltjämt
använda, relativt låglegerade stålen tillhörande serierna 8600
och 8700 från andra världskriget. Serie 80B00 skall
ersätta dessa, medan 81B00 skall användas i stället för
4100-ståla. Man väntar, att detta skall kunna ske till 70—80 «/o.
Utom dessa borstål har man börjat tillverka 94B17, 94B20
och 86B45.
Alla borstål skall innehålla minst 0,0005 °/o bor och högst
0,005 eller 0,008 % vid hög resp. låg kolhalt. Det har
nämligen visat sig, att för hög borhalt ger dålig
varmbearbet-barhet.
Fosfor- och svavelhalterna skall vara högst 0,02—0,05 %
beroende på tillverkningssättet (basisk eller sur ugn).
Kiselhalten är 0,20—0,35 °/o. En liten mängd koppar ingår
vanligen, dock högst 0,35 */ø.
Nickel-krom-molybdenstöl med ca 0,001 % bor och av
AISI fastställd sammansättning tillhör serierna 80B00
(11 stål), 81B00 (4 stål) och 94B00 (2 stål). Dessutom har
sammansättningen för ett stål 86B45 angivits. Dessa ståls
halter av legeringsämnen kan sammanfattas på följande
sätt:
AISI- Sammansättning,
serie C Mn Ni Cr Mo
80B00 0,12-0,65 0,60—1,00 0,20—0,40 0,15—0,55 0,08—0,15
81B00 0,32—0,55 0,70—1,05 0,20—0,40 0,30-0,60 0,08—0,15
94B00 0,15-0,22 0,75—1,00 0,30—0,60 0,30—0,50 0,08—0,15
86B45 0,43—0,48 0,75—1,00 0,40—0,70 0,55—0,75 0,08—0,15
De möjligheter att spara nickel, krom och molybden, som
borstålen öppnar, framgår av följande jämförelse mellan
deras genomsnittliga sammansättning och de standardståls,
som de skall ersätta:
80B00 8600 81BOO 4100 86B45 4340 94 B00 4620
8700
Ni •/• 0,30 0,55 0,30 — 0,55 1,83 0,45 1,82
Cr •/« 0,35 0,50 0,45 0,95 0,65 0,80 0,40 —
Mo •/« 0,12 0,23 0,12 0,18 0,12 0,25 0,12 0,24
Kromstål med ca 0,001 ®/o bor har framställts av
Wisconsin Steel Co. De skall i den utsträckning det är
möjligt ersätta nickel-krom-molybdenstål, tillhörande serierna
4000, 4100, 4200 och 8600. Senare har AISI föreslagit 11
standardkvaliteter av denna typ med sammansättningarna
0,12—0,60 o/o kol, 0,79—1,00 % mangan och 0,35—0,60 °/o
krom.
Molybdenstål med bor skall göras i två serier om fem
resp. fyra kvaliteter. För en ur vardera serien har AISI
fastställt sammansättningen i °/o till:
AISI C Mn Mo
40B37 modifierad 0,34—0,42 0,70—1,00 o,08—0,15
40B37 flygplan 0,34—0,42 0,70—1,00 0,20—0,30
Manganstål med bor och medelhög kolhalt har använts
i stor skala till bultar, muttrar och skruvar. AISI har 1951
fastställt tre standardkvaliteter med följande
sammansättningar i °/o:
AISI C Mn
14B35 .................. 0,33—0,40 0,70—1,00
14B50 .................. 0,47—0,55 0,70—1,00
14B52 ....................................0,47—0,55 1,20—1,55
Man har provat stål av denna serie med lägre kolhalt,
t.ex. 14B18 och 14B20 men har hittills inte kunnat dra
några bestämda slutsatser om deras användbarhet. Man
tror, att borhaltiga kolstål måste hålla minst 1 °/o mangan
för att ge gott resultat vid sätthärdning. För att detta
skall bli pålitligt, skall stålen enligt någras åsikt också
innehålla 0,25 °/o krom.
Sammansättning för icke standardiserade borstål
U.S. Steel Co., som tillverkade borstål under kriget,
fortsatte sin forskning och släppte 1947 ut tre stål med låg
kolhalt, kallade Superkore A, AA och B. De betecknas nu
43B10, 43B17 och 46B20 resp. Under 1951 har 43B17
ändrats till 43BV14, ett stål med lägre kolhalt och
vanadin-tillsats. Dessa stål har för vissa ändamål ersatt AISI 3310
och 9310 med 3,00—3,75 °/o nickel, 1,00—1,75 °/o krom och
0,08—0,15 »/o molybden.
Sierra Drawn Steel Co. har använt tusentals ton
10B45-stål2 3 som ersättning för AISI 4142, ett krom molybdenstål,
eller NE9440, ett krom-nickel-molybdenstål från andra
världskriget. Dessutom har 10B24, 46B15 och 86B20
framställts6 (tillverkarna ej angivna). International Harvester
Co. har utarbetat en fullständig 50B00-serie8. Dessa stål
befann sig delvis på experimentstadiet hösten 1951. För
icke standardiserade borstål (ca 0,001 °/o bor) uppges
följande sammansättningar i "Vo:
C Mn Ni Cr Mo
10B24 0,22—0,26 1,06—1,60 < 0,05 < 0,04 < 0,01
10B45 0,43 0,85 — 0,06 0,01
14B18 0,18 0,83 0,10 0,05 0,03
14B20 0,19 1,04 0,20 0,11 0,04
43B10 0,12—0,14 0,65—0,87 1,63—1,83 0,48—0,51 0,23—0,25
43BV10 0,12—0,15 0,60—0,90 1,65—2,00 0,40—0,60 0,20—0,30
43BV14 0,12—0,16 0,60—0,90 1,65—2,00 0,40—0,60 0,20-0,30
43 B17 0,14—0,20 0,60—0,90 1,65—2,00 0,40—0,60 0,20—0,30
46B15 0,12—0,18 0,46—0,76 1,76—1,88 — 0,23—0,25
46B20 0,17—0,21 0,46—0,76 0,76—1,88 — 0,23—0,25
50B00 0,12—0,50 0,70—1,00 — 0,35—0,60 —
86B20 0,17—0,21 0,84—0,89 0,49—0,52 — —
43BV10 innehåller dessutom 0,02—0,07 ®/o vanadin och
43BV14 minst 0,03 %>.
Framställning
Tillgången på borax anses praktiskt taget obegränsad i
USA, men kapaciteten för de elugnar, i vilka borlegeringar
tillverkas, är begränsad. Den räcker för framställning av
ca 10 Mt/år borstål. Vid tillverkningen tillsätts bor i form
av bor-järnlegeringar. Dessa är tillgängliga i 11 olika
kvaliteter, som innehåller 0,2—17 °/o bor. En del av dem
innehåller även andra legeringsämnen, såsom kisel, aluminium,
titan, zirkon och vanadin.
Det anses, att högsta effekten av bortillsatsen uppnås,
om det färdiga stålet håller 0,0008—0,003 %> B. Känner
man den tillsatta borlegeringens halt tillräckligt noga,
finns ingen risk att nå upp till borhalter, som medför
dålig varmbearbetbarhet.
En komplicerande faktor är, att bor reagerar mycket lätt
med kol, syre och kväve. För att den slutliga borhalten
skall bli den beräknade, måste boren därför skyddas
genom en föregående tillsats av starka desoxidationsmedel,
så att man får ett väl tätat, finkornigt stål. Vid
framställning av borstål med mindre än 0,30 fl/o kol är det
lämpligt att använda borlegeringar innehållande karbid- eller
nitridbildande ämnen eller tillsätta en enkel borlegering
tillsammans med titan, zirkon eller aluminium.
Egenskaper
Bor sätts till stål uteslutande för att öka dessas
härd-barhet. I övrigt har den ingen eller mycket liten inverkan
på deras egenskaper vid de små tillsatser, som används.
Enligt allmänna uppfattningen i USA bestäms ett ståls
hårdhet uteslutande av dess mikrostruktur. Alla
konstruktionsstål, som härdats till 90—100 % martensit och
anlöpts, får samma fysikaliska egenskaper vid en viss
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
