Untersuchung zur Umlaufbiegefestigkeit in Abhängigkeit der Prozesskette zur Herstellung von Bauteilen aus dem mikrolegierten Werkstoff 18CrNiMo7-6 Translated title: Investigation of rotating bending fatigue in dependence of the process chain to produce parts out of micro-alloyed EN 18CrNiMo7-6 steel quality

Kurzfassung

Zum Abschluss eines Forschungsvorhabens zur Untersuchung des Prozessketteneinflusses auf die Feinkornbeständigkeit mikrolegierter Stähle [1] wurden für zwei der untersuchten Werkstoffe Umlaufbiegeversuche mit Proben aus drei unterschiedlichen Prozessketten durchgeführt. Die Wärmebehandlungsparameter für die Einsatzhärtung wurden bei höchstmöglicher Temperatur so gewählt, dass das Ergebnis, bezüglich der Einsatzhärtung der Proben und Korngröβenverteilung in den Proben, unabhängig vom Mikrolegierungsgehalt und der Prozesskette für alle Proben gleich ist.

In dieser Veröffentlichung sind zunächst die Ergebnisse für den Werkstoff 18CrNiMo7-6 dargestellt. Das Ergebnis der Umlaufbiegeprüfung unterstreicht die Erkenntnisse, die in den letzten Jahren mit dem Einsatz zunehmend verbesserter Werkstoffe erlangt wurden: Je reiner, homogener und dauerfester ein Werkstoff wird, desto gröβer werden die Streuungen im Ergebnis der Dauerprüfung. Im Rahmen der Streuungen ergab sich für alle untersuchten Prozessrouten, unabhängig vom Legierungskonzept, die gleiche Dauerfestigkeit. Ausfälle traten nur an vereinzelt im Probenvolumen auftretenden Einschlüssen auf.

Abstract

To complete a research project concerning the influence of the process chain on the grain size stability of micro-alloyed steels [1] a rotating bending fatigue investigation was carried out. Samples of two different steel qualities and three different process chains were tested. The case hardening parameters of each set of samples was chosen with the aim to achieve the same heat treatment result, concerning case and grain size, at enhanced carburizing temperature regardless of micro-alloy content and process chain.

This paper presents results for EN 18CrNiMo7-6 steel quality. The results of the rotating bending tests underline the knowledge achieved in numerous investigations with increasingly improved steels: The scatter of fatigue results increases with increasing strength, cleanliness, and homogeneity of the steels. For the investigated process chains the fatigue results are identical, regardless of the alloying strategy. Failure occurred only at sporadically appearing inclusions.