CS211696B1

CS211696B1 - Austenitická ocel se zvýšenou odolností proti selektivním druhům koroze

Info

Publication number: CS211696B1
Application number: CS285680A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Cihal
Original assignee: Vladimir Cihal
Priority date: 1980-04-23
Filing date: 1980-04-23
Publication date: 1982-02-26

Description

Vynález se týká oceli se zvýšenou odolností proti selektivním druhům koroze, zejména proti mezikrystalová korozi a koroznímu praskání, vhodné rovněž pro zhotovování svarů a návarů. Tato ocel je určena pro prostředí se zvýšeným tepelným a mechanickým namáháním a prostředí vyvolávající mezikrystalovou korozi a jiné selektivní druhy koroze, jako je např. prostředí výroby močoviny a jiná agresivní prostředí redukční povahy a prostředí obsahující halogenidy.

Známé, běžně vyráběné svařované nebo navařované austenitické nízkoůhlíkové nebo stabilizované oceli vykazují při dostatečném předepsaném obsahu stabilizačních prvků ve vztahu k obsahu uhlíku, popřípadě dusíku nebo při hmotnostním obsahu uhlíku 0,03 % max. dobrou odolnost proti mežikrystalové korozi.

Jsou-li však vystaveny delší dobu teplotám od 350 do 900 °C, objeví se u nich citlivost k mežikrystalové korozi, popř. k mezikrystalovému koroznímu praskání v důsledku precipitace karbidů ohromu.

K mežikrystalové povaze napadení může dojít u těchto ocelí i v důsledlcu segregace některých nečistot na hranicích zrn. Tyto známé oceli, které obsahuji poměrně vysoké obsahy nečistot - fosforu, síry, kyslíku, antimonu, arsenu, vizmutu aj. - podléhají snadno i koroznímu praskání a dalším selektivním druhům koroze a jsou náchylné k tvorbě trhlin za tepla.

Výše uvedené nedostatky se do značné míry odstraňují austenitickou ocelí se zvýšenou odolností proti selektivním druhům koroze podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že ocel obsahuje v hmotnostní koncentraci od 0,005 do 0,045 % uhlíku, od 16 do 26 % chro211696 mu, od 8 do 25 96 niklu, od 0,001 do 0,3 % křemíku, od 1,5 do 6 % manganu, od 0,0005 do 0,015 % fosforu, od 0,0005 do 0,015 % síry, od 0,0001 do 0,01 % kyslíku, od 0,001 do 0,14 % dusíku, od 1,5 do 8 % molybdenu, od 0,02 do 3 % mědi, od 0,0001 do 0,1 % vápníku, od 0,0001 do 0,01 h arsenu, antimonu a cínu, od 0,00001 do 0,005 % vizmutu, od 0,0001 do 0,01 % selenu, od 0,0001 do 0,003 % boru, od 0,001 do 0,005 % hořčíku, přičemž součty množství křemíku a fosforu nepřevyšují 0,3 95, součty množství síry a selenu nepřevyšují 0,015 % a součty množství antimonu, arsenu, cínu a vizmutu nepřevyšují množství 0,02 % a součty množství uhlíku a dusíku nepřevyšují 0,15

Přidá-lí se k tomuto základnímu složení nejméně jeden karbidotvorný prvek ze skupiny titan, niob, tantal, zirkon a vanad v takovém množství, že poměr hmotnostního množství karbidotvorného prvku k hmotnostnímu množství v oceli obsaženého uhlíku je rovný nejméně dvojnásobku a nejvýše čtyřnásobku stechiometrického poměru karbidotvorného prvku k uhlíku v karbidu tohoto kovu a hliník v takovém množství, že poměr hmotnostního množství hliníku k hmotnostnímu množství v oceli obsaženého dusíku je roven nejméně jednonásobku a nejvýše trojnásobku stechiometrického poměru hliníku k dusíku v nitridu tohoto prvku, přičemž množství dusíku je omezeno na max. 0,05 %, zvýší se strukturní stabilita a ještě stoupne odolnost proti mezikrystalové korozi a koroznímu praskání.

Ocel podle vynálezu má vysokou korozní odolnost, svary z ní zhotovené jsou odolné proti mezikrystalové a bodové korozi, mají sníženou citlivost ke koroznímu praskání a netvoří se v nich trhliny za tepla při čistě austenitické struktuře. Legování základního složení molybdenem zvýší odolnost proti celkové korozi ve velmi agresivních prostředích a proti bodové a štěrbinové korozí se zhruba dvojnásobným účinkem ve srovnání s ocelemi známého složení.

Přísada vyššího množství mědi zvýši odolnost v redukčních prostředích. Dolegovánl manganem zvýší stejnorodost austenitické struktury a odolnost proti praskavosti a tvorbě trhlin za tepla.

Vynález je dále blíže objasněn na příkladech složení oceli, která je jeho předmětem. Obsah jednotlivých prvků je uváděn v hmotnostních procentech.

Příklad 1

Ocel o hmotnostním složení 0,020 % uhlíku, 19,4 % chrómu, 13,2 % niklu, 0,01 % křemíku, 5,3 % manganu, 0,009 % fosforu, 0,005 % síry, 0,004 % kyslíku, 0,02 95 dusíku, 2,8 % molybdenu, 1,6 95 mědi, 0,009 96 vápníku, 0,002 % arsenu, 0,0009 % antimonu, 0,001 % cínu, 0,002 % vizmutu, 0,001 % selenu, 0,002 95 boru, 0,0009 % hořčíku a železa do 100 %.

Příklad 2

Ocel o hmotnostním složeni 0,026 % uhlíku, ,8,9 % chrómu, 14,5 % niklu, 0,008 % křemíku, 5,6 % manganu, 0,008 % fosforu, 0,004 % síry, 0,001 % kyslíku, 0,01 % dusíku, 2,6 % molybdenu, 0,1 % mědi, 0,01 °h vápníku, 0,001 % arsenu, 0,001 % antimonu, 0,0008 % cínu, 0,0009 % vizmutu, 0,002 % selenu, 0,003 % boru, 0,001 % hořčíku, 0,30 % titanu, 0,05 % hliníku a železa do 100 96.

Příklad 3

Ocel o hmotnostním složení 0,022 % uhlíku, 24,9 96 chrómu, 24,3 96 niklu, 0,01 95 křemíku, 3,9 96 manganu, 0,005 % fosforu, 0,0009 96 siry, 0,005 96 kyslíku, 0,006 % dusíku, 4,7 % molybdenu, 1 ,5 96 mědi, 0,006 96 vápníku, 0,0006 % arsenu, 0,0009 % antimonu, 0,0007 % cínu,

0,0008 95 vizmutu, 0,0009 96 selenu, 0,002 96 boru, 0,002 96 hořčíku a železa do 100 95.

Vzorky ocelí všech uvedených příkladů složení nevykázaly po zkoušce poškození mezikrystalovou korozí. Oceli o hmotnostním složení podle příkladu 1 a 2 nejeví Stopy korozního napadení v prostředí vysokotlaké části výrobny močoviny. Vzorky oceli podle příkladu 3 byly vystaveny působení redukčního prostředí kondenzátu spalin umělých hmot á nevykázaly ve srov nání s běžnými typy austenických ocelí korozní napadení. Strukturními rozbory byla u vSech příkladných provedení ocelí podle vynálezu prokázána čistě austenitická struktura.

Vynález může být použit zejména v chemickém strojírenství, kde je požadována vysoká odolnost konstrukčních materiálů proti silně redukčnímu prostředí.

Claims

1. Austenitická ocel se zvýšenou odolností proti selektivním druhům koroze vyznačující se tím, že obsahuje v hmotnostní koncentraci od 0,005 do 0,045 % uhlíku, od 16 do 26 % chro mu, od 8 do 25 % niklu, od 0,001 do 0,3 % křemíku, od 1,5 do 6 % manganu, od 0,0005 do 0,015 % fosforu, od 0,0005 do 0,015 % síry, od 0,0001 do 0,01 % kyslíku, od 0,001 do 0,14 % dusíku, od 1,5 do 8 % molybdenu, od 0,02 do 3 % mědi, od 0,0001 do 0,1 % vápníku, od 0,0001 do 0,01 % arsenu, antimonu a cínu, od 0,00001 do 0,005 % vizmutu, od 0,0001 do 0,01 % selenu, od 0,0001 do 0,003 % boru, od 0,001 do 0,005 % hořčíku, přičemž součty množství křemíku a fosforu nepřevyšují 0,3 %, součty množství síry a selenu nepřevyšují 0,015 % a součty množství antimonu, arsenu, cínu a vizmutu nepřevyšují množství 0,02 % a součty množství uhlíku a dusíku nepřevyšují 0,15 %.

2. Austenitická ocel podle bodu 1 vyznačující se tím, že dále obsahuje nejméně jeden karbidotvorný prvek ze skupiny titan, niob, tantal, zirkon a vanad v takovém množství, že poměr hmotnostního množství karbidotvorného prvku k hmotnostnímu množství v oceli obsaženého uhlíku je rovný nejméně dvojnásobku a nejvýše čtyřnásobku stechiometrického poměru karbidotvorného prvku k uhlíku v karbidu tohoto prvku a hliník v takovém množství, že poměr hmotnostního množství hliníku k hmotnostnímu množství v oceli obsaženého dusíku je roven nejméně jednonásobku a nejvýše trojnásobku stechiometrického poměru hliníku k dusíku v nitridu tohoto prvku, přičemž množství dusíku je omezeno na max- 0,05 %.