CS201052B1 - Martensitic-austenitic steel - Google Patents

Martensitic-austenitic steel Download PDF

Info

Publication number
CS201052B1
CS201052B1 CS798278A CS798278A CS201052B1 CS 201052 B1 CS201052 B1 CS 201052B1 CS 798278 A CS798278 A CS 798278A CS 798278 A CS798278 A CS 798278A CS 201052 B1 CS201052 B1 CS 201052B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
weight
steel
carbon
martensitic
nitrogen
Prior art date
Application number
CS798278A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Zdenek Motloch
Miroslav Tvrdy
Jiri Saip
Otto Necas
Original Assignee
Zdenek Motloch
Miroslav Tvrdy
Jiri Saip
Otto Necas
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zdenek Motloch, Miroslav Tvrdy, Jiri Saip, Otto Necas filed Critical Zdenek Motloch
Priority to CS798278A priority Critical patent/CS201052B1/en
Publication of CS201052B1 publication Critical patent/CS201052B1/en

Links

Landscapes

  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Description

Vynález se týká martenziticko-austenitické oceli pro výrobu odlitků, výkovků a vývalků.The invention relates to martensitic-austenitic steel for the production of castings, forgings and rolled metal.

Pro výrobu částí čerpadel, turbin, kompresorů, armatur a dílů jiných zařízení, používaných hlavně v oboru klasické a jaderné energetiky, se dosud používá oceli obsahující 12 až 19 % hmot. chrómu, 3,5 až 7,5 % hmot. niklu, 0,1 až 2,0 % hmot. manganu, 0,1 až 2,0 % hmot. křemíku a případně až 2 % hmot. molybdenu a déle až 0,08 % hmot. uhlíku, 0,030 až 0,045 % hmot. fosforu a 0,015 až 0,030 % hmot. síry. U těchto ocelí nebývá obvykle obsah dusíku vymezen a záměrně při výrobě ovlivňován a proto se vyskytuje v Širokých mezích od 0,005 % do 0,050 % hmot. i více v závislosti na použitých surovinách a způsobu výroby oceli. Tyto oceli mají poměrně dobrou korozní odolnost a dostatečně vysokou pevnost. Jejich nedostatkem je nerovnoměrnost v dosahování plastických hodnot při zkoušce tahem a vrubové houževnatosti a nedostatečná odolnost proti křehkému, porušení, čímž je omezena jejich použitelnost pro náročné nosné části vysoce namáhaných zařízení.Steel containing 12 to 19 wt. % chromium, 3.5 to 7.5 wt. % nickel, 0.1 to 2.0 wt. % manganese, 0.1 to 2.0 wt. % silicon and optionally up to 2 wt. % molybdenum and longer than 0.08 wt. % carbon, 0.030 to 0.045 wt. % phosphorus and 0.015 to 0.030 wt. open. In these steels, the nitrogen content is usually not delimited and intentionally influenced during manufacture and therefore occurs within wide limits of from 0.005% to 0.050% by weight. even more depending on the raw materials used and the method of steel production. These steels have relatively good corrosion resistance and high enough strength. Their drawbacks are the unevenness in achieving the plastic values in the tensile test and the notch toughness and insufficient brittleness resistance, thereby limiting their applicability to the demanding load-bearing parts of highly stressed equipment.

Tyto nedostatky stávajícího stavu techniky se odstraní martenziticko-austenitickou ocelí pro odlitky, výkovky a vývalky podle vynálezu, která obsahuje 12 až 19 % hmot. chrómu, 3,5 až 7,5 % hmot. niklu, 0,1 až 2,0 % hmot. manganu, 0,01 ažThese drawbacks of the prior art are overcome by martensitic-austenitic steel for castings, forgings and rolled steel according to the invention, which contains 12 to 19% by weight. % chromium, 3.5 to 7.5 wt. % nickel, 0.1 to 2.0 wt. Manganese, 0.01 to 0.01

201 0S2201 0S2

1,5 % hmot. křemíku, stopy až 2,0 % hmot. molybdenu a 0,001 až 0,03 % hmot. uhlíku. Podstatou vynálezu je, že kromě železa a obvyklých doprovodných prvků obsahuji 0,001 až 0,030 % hmot. fosforu, 0,001 až 0,015 % hmot. síry a dále dusík v množství odpovídajícím poměru dusíku a uhlíku 0,2 až 2,0, nejvýSe však 0,03 %· Podstatou vynálezu dále je, že tato ocel dále obsahuje 0,02 až 0,15 % hmot. titanu a 0,05 až 0,50 % hmot. niobu, jednotlivě nebo ve vzájemné kombinaci.1.5 wt. % silicon, traces up to 2.0 wt. % molybdenum and 0.001 to 0.03 wt. carbon. It is an object of the invention that, in addition to iron and the usual accompanying elements, they contain 0.001 to 0.030% by weight. % phosphorus, 0.001 to 0.015 wt. The present invention further provides that the steel further comprises 0.02 to 0.15% by weight of nitrogen and carbon in an amount corresponding to a nitrogen to carbon ratio of 0.2 to 2.0, but not more than 0.03%. % titanium and 0.05 to 0.50 wt. niobium, individually or in combination.

Výhodou martenziticko-austenitické oceli podle vynálezu při jejím použití na od· litlQr, výkovky a vývalky je, že vykazuje zlepšenou korozní odolnost, lepší avařitelnost, vyšší odolnost proti koroznímu praskání hlavně za vyšších teplot i zvýšenou odolnost proti vzniku kalících trhlin a dále předčasných a zbrzděných lomů. Další její výhodou je, že má nižší úroveň tranzitních teplot při zkoušce nulové houževnatosti a nižší hodnotu nulová plasticity. Toto zlepšení jakostních ukazatelů oceli je dáno tím, že obsah dusíku, k obsahu uhlíku je v poměru 0,2 až 2,0 a nejvýhodněji v poměru 0,5 až 1 a jestliže jeho koncentrace není vyšší než 0,03 % hmot.The advantage of the martensitic-austenitic steel according to the invention when used on castings, forgings and rolled steel is that it exhibits improved corrosion resistance, improved weldability, higher resistance to corrosion cracking mainly at higher temperatures and increased resistance to hardening cracks and premature and retarded of quarries. Another advantage is that it has a lower level of transition temperatures in the zero toughness test and a lower value of zero plasticity. This improvement in steel quality is due to the fact that the nitrogen content, to the carbon content, is in the ratio of 0.2 to 2.0 and most preferably in the ratio of 0.5 to 1, and if its concentration is not more than 0.03% by weight.

Dalšího zlepšení vlastnosti oceli, zejména při obsahu dusíku odpovídajícím okrajové oblasti výše uvedeného rozmezí poměru dusíku k uhlíku se dosáhne přísadou stabilizačních prvků, jako titanu v množství 0,02 až 0,15 % hmot. a niobu v rozmezí od 0,05 do 0,50 % hmot.A further improvement of the steel property, in particular at a nitrogen content corresponding to the edge region of the above nitrogen to carbon ratio range, is achieved by adding stabilizers such as titanium in an amount of 0.02 to 0.15% by weight. % and niobium ranging from 0.05 to 0.50 wt.

Pro výrobu odlitků tělesa šoupátka hlavní uzavírací armatury primárního okruhu jaderné elektrárny, jehož hmotnost včetně nálitku byla 13 tun, se vyrobila v elektrické obloukové peci ocel obsahující 0,99 % hmot. manganu, 0,56 % hmot. křemíku, 0,018 % hmot. fosforu, 0,006 % hmot. síry, 13,63 % hmot. chrómu, 6,14 % hmot. niklu, 0,54 % hmot. molybdenu a 0,032 % hmot. dusíku. S ohledem na vysoký obsah dusíku byla tavenina nauhličena elektrodou, takže obsah dusíku při odpichu byl 0,66 % hmot. Tato Ocel se odpíchla do basicky vyzděné pánve, načeš se postavila do vakuového kesonu a za podtlaku se na její hladinu dmýchal kyslík shora vodou chlazenou tryskou. Současně se ocel promíchávala argonem, dmýchaným do taveniny skrze keramickou tvárnici umístěnou ve dnu pánve. Po 40 minutách dmýchání kyslíku intenzitou 600 až 800 m^/hod. při tlaku plynů nad hladinou 8 až 1 kPa se tavba vakuovala bez oxidace kyslíkem po dobu 15 minut. Tlak plynů ve vakuovém prostoru se postupně snížil až na 60 Pa. Vyrobená ocel byla desoxidovéna hliníkem a ferosiliciem a dolegována ferotitaném a obsahovala 0,011 % hmot. uhlíku, 0,77 % hmot. manganu, 0,41 % hmot. křemíku, 0,018 % hmot. fosforu, 0,005 % hmot. síry, 13,42 % hmot. chrómu, 6,10 % hmot. niklu, 0,05 % hmot. titanu a 0,0060 % hmot. dusíku. Kontrolním propočtem bylo zjištěno, že poměr obsahu dusíku k obsahu uhlíku je 0,55, tedy vyhovující. Ocel proto byla bez další úpravy odlita do forem. Vyrobené odlitky po tepelném zpracování vykázaly vysoká hodnoty meze pevnosti a meze klusu při normální teplotě i při teplotě 350 °C, při současná vysoké úrovni hodnot poměrného prodloužení a zúžení, a zároveň i hodnot vrubová houževnatosti. Z téže tavby bylý odlity ingoty čtvercového průřezu, které byly vyválcovány na kruhové tyče o průměruFor the production of castings of the gate valve body of the main shut-off valve of the primary circuit of the nuclear power plant, whose weight including the riser was 13 tonnes, steel containing 0.99% by weight was produced in an electric arc furnace. % manganese, 0.56 wt. % silicon, 0.018 wt. % phosphorus, 0.006 wt. % sulfur, 13.63 wt. % chromium, 6.14 wt. % nickel, 0.54 wt. % molybdenum and 0.032 wt. nitrogen. Due to the high nitrogen content, the melt was carburized with an electrode so that the tapping nitrogen content was 0.66% by weight. This Steel was tapped into a basement-laden basin, whereupon it stood in a vacuum caisson and, under vacuum, oxygen was blown from above by a water-cooled nozzle. At the same time, the steel was mixed with argon blown into the melt through a ceramic block located in the bottom of the ladle. After 40 minutes of oxygen blowing at a rate of 600 to 800 m ^ / h. at a gas pressure above 8 to 1 kPa, the melt was vacuum evacuated without oxygen oxidation for 15 minutes. The pressure of the gases in the vacuum chamber was gradually reduced to 60 Pa. The steel produced was deoxidized with aluminum and ferrosilicon and doped with ferrotitanium and contained 0.011% by weight. % of carbon, 0.77 wt. % manganese, 0.41 wt. % silicon, 0.018 wt. % phosphorus, 0.005 wt. % sulfur, 13.42 wt. % chromium, 6.10 wt. % nickel, 0.05 wt. % titanium and 0.0060 wt. nitrogen. A check calculation found that the ratio of nitrogen content to carbon content was 0.55, thus satisfactory. The steel was therefore cast into molds without further treatment. The castings produced after heat treatment showed high strength and trot limits both at normal temperature and at 350 ° C, at the same time a high level of elongation and tapering, as well as notch toughness values. From the same melting, ingots of square cross-section were cast, which were rolled into round bars of diameter

201 052 mm a osmihranné ingoty o hmotnosti 4 tuny, z nichž byly vykovány desky klínů. Rovněž tyto vývalky a výkovky vykázaly vysokou úroveň základních mechanických vlastností a křehkolomových charakteristik.201 052 mm and octagonal ingot weighing 4 tons from which wedge plates were forged. Also these rolled and forged products showed a high level of basic mechanical properties and brittle fracture characteristics.

Pro výrobu odlitků vík šoupátek a dílů kompresorů o kusové hmotnosti 1500 kg aFor the production of castings of gate lids and compressor parts of 1500 kg each and

800 kg byla vyrobena v elektrická oblouková peci ocel, obsahující 0,57 95 hmot. uhlíku, 0,89 % hmot. manganu, 0,35 % hmot. křemíku, 0,016 % hmot. fosforu, 0,006 % hmot. siry, 12,65 % hmot. chrómu, 3,76 % hmot. niklu a 0,0192 % hmot. dusíku. Po zkujnění této oceli ve vakuu dmýcháním kyslíku na hladinu oceli v pánvi, provedeném obdobným způsobem jako v příkladě prvním se ocel o složení 0,012 % hmot. uhlíku, 0,68 % hmot. manganu, 0,18 % hmot. křemíku, 0,017 % hmot. fosforu, 0,005 % hmot. síry, 12,50 % hmot. chrómu, 3,78 % hmot. niklu a 0,0039 % hmot. dusíku odlila do kokil kruhového průřezu pro výrobu ingotů o hmotnosti 1800 kg. Tyto ingoty se po ztuhnutí vsadily do 4 tunové indukční elektrické pece s bazickou vyzdívkou, kde se pod silně zásaditou struskou roztavily. Ocel se dolegovala dusíkatým feroehromem, aby se obsah dusíku zvýšil o 0,003 % hmot. a aby se dosáhlo spodní hranice poměru uhlíku k dusíku 0,5, načeš se desoxidovala ferosiliciem a hliníkem. Při odpichu do licí pánve se tavba odplynila a pak se z ní odlily žádané odlitky. Podle tavebního rozboru měla vyrobená ocel následující chemické složení: 0,013 % hmot. uhlíku, 0,67 % hmot. manganu, 0,32 % hmot. křemíku, 0,018 % hmot. fosforu, 0,003 % hmot. síry, 12,55 % hmot. chrómu, 3,75 % hmot. niklu a 0,0085 % hmot. dusíku. Mechanické hodnoty a křehkolomové charakteristiky vyrobených odlitků vykázaly vysoké parametry.800 kg was made in an electric arc furnace steel containing 0.57 95 wt. % of carbon, 0.89 wt. % manganese, 0.35 wt. % silicon, 0.016 wt. % phosphorus, 0.006 wt. % sulfur, 12.65 wt. % of chromium, 3.76 wt. % nickel and 0.0192 wt. nitrogen. After the steel has been vacuum dried by blowing oxygen to a steel level in a ladle, carried out in a manner similar to that of Example 1, a steel of 0.012 wt. % of carbon, 0.68 wt. % manganese, 0.18 wt. % silicon, 0.017 wt. % phosphorus, 0.005 wt. % sulfur, 12.50 wt. % chromium, 3.78 wt. % nickel and 0.0039 wt. Nitrogen was cast into a round die for the production of ingots weighing 1800 kg. After solidification, these ingots were charged into a 4-ton induction electric furnace with basic lining, where they melted under strongly alkaline slag. The steel was doped with nitrogen ferro-chromium to increase the nitrogen content by 0.003% by weight. and in order to reach a lower carbon to nitrogen ratio of 0.5, it was then deoxidized with ferro-silicon and aluminum. When tapped into the ladle, the melt was degassed, and then the desired castings were cast. According to the melting analysis, the steel produced had the following chemical composition: 0.013 wt. % of carbon, 0.67 wt. % manganese, 0.32 wt. % silicon, 0.018 wt. % phosphorus, 0.003 wt. % sulfur, 12.55 wt. % chromium, 3.75% wt. % nickel and 0.0085 wt. nitrogen. The mechanical values and the brittle fracture characteristics of the produced castings showed high parameters.

Claims (2)

PŘEDMĚT 7YNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION 1. Martenziticko-austenitická ocel pro výrobu odlitků, výkovků a vývalků o složení v % hmotnostních. 12 až 19 95 chrómu, 3,5 až 7,5 95 niklu, 0,1 až 2,0 % manganu,1. Martensitic-austenitic steel for the production of castings, forgings and rolled products in composition by weight. 12 to 19 95 chromium, 3.5 to 7.5 95 nickel, 0.1 to 2.0% manganese, 0,01 až 1,50 % křemíku, stopy až 2 % molybdenu a 0,001 až 0,03 % uhlíku, vyznačené tím, že obsahuje v % hmotnostních 0,001 až 0,03 % fosforu, 0,001 až 0,015 95 síry a dusík v poměru k uhlíku 0,2 až 2,0, avšak maximálně 0,03 95 a obvyklé doprovodné prvky.0.01 to 1.50% of silicon, traces of up to 2% of molybdenum and 0.001 to 0.03% of carbon, characterized in that it contains 0.001 to 0.03% by weight of phosphorus, 0.001 to 0.015% by weight of sulfur and nitrogen relative to carbon 0.2 to 2.0, but not more than 0.0395, and the usual accompanying elements. 2. Martenziticko-austenitická ocel podle bodu 1, vyznačená tím, že dále obsahuje v 95 hmotnostních 0,02 až 0,15 95 titanu, 0,05 až 0,50 % niobu, jednotlivě nebo ve vzájemné kombinaci.2. Martensitic austenitic steel according to claim 1, characterized in that it further contains, in 95% by weight, 0.02 to 0.15 95 titanium, 0.05 to 0.50% niobium, individually or in combination with each other.
CS798278A 1978-12-04 1978-12-04 Martensitic-austenitic steel CS201052B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS798278A CS201052B1 (en) 1978-12-04 1978-12-04 Martensitic-austenitic steel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS798278A CS201052B1 (en) 1978-12-04 1978-12-04 Martensitic-austenitic steel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS201052B1 true CS201052B1 (en) 1980-10-31

Family

ID=5429844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS798278A CS201052B1 (en) 1978-12-04 1978-12-04 Martensitic-austenitic steel

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS201052B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3726724A (en) Rail steel
CN113136522B (en) Process for smelting titanium-containing austenitic stainless steel by argon oxygen furnace
CN106086710B (en) A kind of Rare earth heat-resistant steel and its casting technique
CN103966515A (en) Method for preparing low-alloy high-strength high-toughness cast steel by virtue of electric arc furnace
US2823992A (en) Alloy steels
CN108950125A (en) A method of reducing boron content in 20CrMnTiH pinion steel
CN104818426A (en) High-strength microalloyed rare-earth cast steel and preparation method thereof
US4026727A (en) Fatigue resistant steel, machinery parts and method of manufacture thereof
US3155498A (en) Ductile iron and method of making same
US3994754A (en) High elastic-limit, weldable low alloy steel
US3375105A (en) Method for the production of fine grained steel
US3060016A (en) Hardened steel roll and composition therefor
WO2019169549A1 (en) Cast steel micro-alloyed with rare earth
CS201052B1 (en) Martensitic-austenitic steel
US4233065A (en) Effective boron alloying additive for continuous casting fine grain boron steels
KR19980073737A (en) High toughness chromium-molybdenum steel for pressure vessels
JPS6056056A (en) Process-hardenable austenite manganese steel and manufacture
US3929423A (en) Hot work forging die block and method of manufacture thereof
US3899321A (en) Method of producing a vaccum treated effervescing boron steel
RU2209845C1 (en) Steel
SU899701A1 (en) Casting steel composition
SU1749310A1 (en) Low-carbon weld steel
PL124854B1 (en) Alloy steel
US2771356A (en) Method of deoxidizing semi-killed steel
Sureshkumar et al. How to make N2 listen to you in Steel Making