M-1-Helm-Produktionsbruch VIII – Unterschiede im Stahlherstellungsprozess

Big Red hier mit einer Frage von „Slim Pickens“ ...

Also, nimm fünf!

Slim fragt,

„Big Red, was waren die Unterschiede zwischen den Stahlherstellungsprozessen von Sharon Steel und Carnegie-Illinois und wie wirkten sich die Unterschiede auf Helmrisse aus?“

Wir haben die Probleme besprochen, auf die die Hersteller gestoßen sind, die verschiedenen Arten von Rissen, warum Risse entstanden sind und im Allgemeinen die Metallurgie der Stahlfehler, die zum Bruch von Helmen während der Herstellung beigetragen haben. Mit diesem Wissen können wir nun die Unterschiede zwischen den von Carnegie-Illinois und denen von Sharon Steel verwendeten Stahlherstellungsmethoden diskutieren, was den Ursprung aller von uns diskutierten Stahlmängel relativieren wird.

Carnegie-Illinois verwendete einen Ofen mit offenem Herd zum Mischen von Stahl. Diese Methode macht es schwierig, eine bestimmte Temperatur über einen bestimmten Zeitraum aufrechtzuerhalten, wohingegen der von Sharon verwendete Elektrolichtbogenofen dies relativ einfach machte. Aus diesem Grund litten die Helmbestände von Carnegie-Illinois häufig unter ungelösten Karbiden, während dies bei Sharons Helmen nicht der Fall war.

Das Verfahren mit offenem Herd erzeugte naturgemäß eine Umgebung mit Strahlungswärme, die die notwendige langsame Abkühlung ermöglichte, die Hadfield-Stahl benötigt, um vollständig austenitisch zu werden, während dies bei dem Verfahren, bei dem ein Elektrolichtbogenofen zum Einsatz kommt, nicht der Fall ist. Die kühlere Umgebung von Sharons Prozess ermöglichte eine schnelle Aushärtung der Außenhaut ihrer Barren, während der Kern noch heiß ist. Der Kern zieht sich dann beim Abkühlen zusammen und bildet kleine Taschen mit eingeschlossenem Gas, sogenannte Rohrleitungen. Diese kleinen Gashohlräume führen dazu, dass der Stahl in den Hohlräumen schnell aushärtet und Bereiche mit niedrigem Kohlenstoffgehalt entstehen. Aus diesem Grund litt der Sharon-Helmbestand unter spröden Taschen und Martensitausläufern, während Carnegie-Illinois-Bleche diesen Zustand im Allgemeinen vermieden.

Darüber hinaus hat Carnegie-Illinois seinen Stahl heißgewalzt und so eine Umgebung geschaffen, die es den Blechen ermöglichte, langsam abzukühlen und austenitisch zu bleiben. Sharon walzte ihre Bleche kalt, gefolgt von einem Glühprozess, der, wenn Zeit und Temperatur nicht richtig gehandhabt wurden, zur Bildung von Martensit führte. Das Ergebnis des Carnegie-Illinois-Warmwalzprozesses war, dass nur auf einer Seite des fertigen Blechs das Risiko bestand, eine Martensitschicht zu bilden, während der von Sharon Steel durchgeführte Kaltwalzprozess mit anschließender Wärmebehandlung häufig zu einem Kohlenstoffverlust führte Bildung martensitischer Schichten auf beiden Seiten ihrer Bleche. Diese Tatsache ist wichtig, denn wenn eine Helmscheibe mit Martensit auf einer Seite absichtlich oder versehentlich an die Innenseite des Helms gedrückt wird, ist die Wahrscheinlichkeit geringer, dass es zu Rissen kommt, wenn sie sich jedoch auf der Außenseite befindet, ist die Wahrscheinlichkeit geringer, dass sie Risse bekommt. Dies bedeutet, dass Sharon-Scheiben mit Martensit auf beiden Seiten ein Bruchrisiko von 100 % hatten, während ein Carnegie-Illinois-Blech nur ein Bruchpotenzial von 50 % hatte.

Letztlich brachen M-1-Helme aufgrund von „Restspannungen“ im Helm, die aus starker Kaltumformung in Kombination mit minderwertigem Stahl und schlechten Herstellungsgewohnheiten resultierten. Am Anfang stellte sich heraus, dass die Aufnahme von Schlüter und Sharon in den Helmbereich im Wesentlichen eine Verdoppelung dieser Probleme bedeutete. In Wahrheit spielte es keine Rolle, ob die Ursache ungelöste Karbide oder martensitische Strukturen waren, denn das Ergebnis war spröder Stahl und spröder Stahl rissig. Obwohl Carnegie-Illinois zu diesem Zeitpunkt eine bessere Kontrolle über die Stahlqualität hatte, stellte Sharon Steel beiden Herstellern fehlerhafte Helmbestände zur Verfügung, was zu einem erheblichen Anstieg der Produktionsausfälle führte, was insgesamt ernsthafte Fragen über die Zukunftsfähigkeit des M-1-Helms aufwarf.

Big Red sagt!

FÜNF IST ENDE – AUSZIEHEN!