CS211697B1

CS211697B1 - Austenitická ocel se zvýšenou odolnosti proti selektivním druhům koroze

Info

Publication number: CS211697B1
Application number: CS285780A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Cihal
Original assignee: Vladimir Cihal
Priority date: 1980-04-23
Filing date: 1980-04-23
Publication date: 1982-02-26

Abstract

Vynález se týká austenitické oceli se zvýšenou odolností proti selektivním druhům koroze, zejména proti mezikrystalové korozi a koroznímu praskání, vhodné i pro zhotovování svarů a návarů. Oproti známým typům ocelí nepodléhá selektivní korozi ani po vystavení teplotám od 350 do 900 °C. Je vhodná pro výrobu zařízení urSených k používání zejména v agresivních prostředích redukční povahy a v prostředích obsahujících halogenidy. Ocel podle vynálezu obsahuje v hmotnostní koncentraci od 0,005 do 0,45 % uhlíku, od 16 do 26 jfc chrómu, od 8 do 25 % niklu, od 0,001 do 0,28 % křemíku, od 0,01 do 0,20 % manganu, od 0,0005 do 0,015 % fosforu, od 0,0005 do 0,017 % 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 4 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 0,0001 do 0,005 % hořčíku, přiSemž součty množství křemíku a fosforu nepřevyšují 0,3 %, součty množství antimonu, arsenu, cínu a vizmutu nepřevyšují 0,02 %, součty množství síry a selenu 0,015 % a součty množství uhlíku a dusíku 0,15 %.

Description

Vynález se týká oceli se zvýSenou odolností proti selektivním druhům koroze, zejména proti mezikrystalové korozi s koroznímu praskání, vhodné pro použití též jako návarový kov. Tato ocel je určena pro prostředí s vysokým tepelným a mechanickým namáháním a prostředí vyvolávající selektivní druhy koroze, jako je např. koroze mezikrystalová, korozní praskání, nožová koroze aj.

Známé, běžně vyráběná, svařované nebo navařované austenitické nlzkcuhlíkové nebo stabilizované oceli vykazují při dostatečném předepsaném obsahu stabilizačních prvků ve vztahu k obsahu uhlíku, popř. dusíku nebo při hmotnostním obsahu uhlíku 0,03 % hmot. max. sice dobrou odolnost proti mezikrystalové korozi, jsou-li však vystaveny delší dobu teplotám mezi 350 až 900 °C, objeví se u nich náchylnost k mezikrystalové korozi, popř. k mezikrystalovému koroznímu praskáni v důsledku precipitace karbidů chrómu. Tyto známé oceli s poměrně vysokými obsahy nečistot - fosforu, síry, kyslíku, antimonu, arsenu, cínu aj. - podléhají snadno i jiným druhům koroze a jsou náchylné k tvorbě trhlin za tepla.

Výěe uvedené nedostatky se do značné míry odstraňují austenitickou ocelí se zvýSenou 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 % chrómu, od 8 do 25 % niklu, od 0,001 do 0,28 % křemíku, od 0,01 do 0,£0 manganu, od 0,0005 do 0,015 % fosforu, od 0,0005 do 0,014 % 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 0,0001 do 0,005 % hořčíku, přičemž součty množství křemíku a fosforu nepřevyšují 0,3 %, součty množství antimonu, arsenu, cínu a vizmutu nepřevyšují 0,02 %, součty množství síry a selenu 0,015 % a součty množství uhlíku a dusíku 0,15%.·

Přidá-li se k tomuto základnímu složení nejméně jeden karbidotvorný prvek ze skupiny titan, niob, tantal, zirkon a vanad v takovém množství, že poměr hmotového množství karbidotvorného prvku k hmotovému množství v oceli obsaženého uhlíku je rovný nejméně dvojnásobku steChiometrického poměru karbidotvorného prvku k uhlíku v karbidu tohoto kovu, a hliník v takovém množství, že poměr hmotnostního množství v hliníku k hmotnostnímu množství v oceli obsaženého dusíku je roven nejméně jednonásobku a nejvýše trojnásobku stechiometrického poměru hliníku k dusíku v nitridu tohoto kovu, přičemž celkový obsah dusíku nepřevyšuje množství 0,05 %, zvýší se dále korozní odolnost a strukturní stabilita.

Austenitické oceli podle vynálezu a z nich zhotovené svary a návary se vyznačují zvýšenou odolností proti různým selektivním druhům koroze zejména i v tepelně vysoce namáhaných podmínkách. Legování základního složeni molybdenem zvýší odolnost proti celkové korozi ve velmi agresivních prostředích a proti bodové a štěrbinová korozi nejméně na dvojnásobek oproti ocelím známého složení.

Vynález je dále blíže objasněn na příkladech složeni oceli, Obsah jednotlivých prvků je uváděn v hmotových procentech.

která je jeho^předmětem.

Příklad 1

Ocel o hmotnostním složení 0,023 % uhlíku, 18,4 % chrómu, 14,2 % niklu, 0,09 % křemíku, 0,15 % manganu, 0,08 % fosforu, 0,008 % síry, 0,005 % kyslíku, 0,022 % dusíku,

2,3 % molybdenu, 1,2 % mědi, 0,009 % vápníku, 0,0006 % arsenu, 0,001 % antimonu, 0,0009 % cínu, 0,0002 % vizmutu, 0,0009 % selenu, 0,001 % boru, 0,0004 % hořčíku, železa do 100 %.

Příklad 2

Ocel o hmotnostním složení 0,028 % uhlíku, 17,8 % chrómu, 13,8 % niklu, 0,01 % křemíku, 0,18 % manganu, 0,011 % fosforu, 0,006 %.síry, 0,007 % kyslíku, 0,02 % dusíku, 2,5 %

21,697

21,697 2 molybdenu, 0,12 % mědi, 0,006 % vápníku, 0,0009 % arsenu, 0,009 % antimonu, 0,001 % cínu, 0,0005 % vizmutu, 0,001 % selenu, 0,002 % boru, 0,001 % hořčíku, 0,32 % titanu, 0,08 % hliníku a železa do 100 %.

Příklad 3

Ocel o hmotnostním složení 0,020 % uhlíku, 25,6 % chrómu, 24,8 % niklu, 0,08 % křemíku, 0,12 % manganu, 0,005 % fosforu, 0,001 % síry, 0,006 % kyslíku, 0,03 % dusíku, 6,7 % molybdenu, 0,015 % mědi, 0,01 % vápníku, 0,0008 % arsenu, 0,006 % antimonu, 0,002 % cínu, 0,0003 % vizmutu, 0,0006 % selenu, 0,001 % boru, 0,0003 % hořčíku a železa do 100 56.

Vzorky ocelí o hmotnostním složení uvedeném v příkladech 1 až 3 byly podrobeny zkoušce na náchylnost k mezikrystělové korozi, která plně vyhověly.

Vzorky ocelí o hmotnostním složení uvedeném v příkladu 2 a 3 byly podrobeny zkouškám v prostředí kyseliny sirové s chloridem sodným do teploty 50 °C a nejevily snížení depesivačního potenciálu.

Vzorky oceli podle příkladu 3 nevykázaly změnu depasivačního potenciálu ani při teplotě 90 °C v tomtéž roztoku. Experimentálně bylo dále prokázáno, že mez korozní pevnosti R^. 10^ hod u vzorků všech tři příkladů provedení vynálezu je vyšší než 1,3.R_p 0,2.

i

Vynález je určen k využití v ocelárnách pro výrobu ocelí zejména pro zařízení chemického průmyslu.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

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 % chrómu, od 8 do 25 % niklu, od 0,001 do 0,28 % křemíku, od 0,01 do 0,20 % manganu, od 0,0005 do 0,015 % fosforu, od 0,0005 do 0,017 % 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, antimomu a cínu, od 0,00001 do 0,005 % vizmutu, od 0,0001 do 0,01 % selenu, od 0,0001 do 0,003 % boru, od 0,0001 do 0,005 % hořčíku, přičemž součty množství křemíku a fosforu nepřevyšují 0,3 %» součty množství antimonu, arsenu, cínu a vizmutu nepřevyšují 0,02 %, součty množství síry a selenu 0,015 % a součty množství uhlíku a dusíku 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 v oceli obsaženého uhlíku je rovný nejméně dvojnásobku a nejvýše čtyřnásobku steohiometrického poměru karbidotvorného prvku k uhlíku v karbidu tohoto kovu, a hliník v takovém množství, že poměr hmotnostního množství v oceli obsaženého dusíku je roven nejméně jednonásobku a nejvýše trojnásobku steohiometrického poměru hliníku k dusíku v nitridu tohoto prvku, přičemž celkový obsah dusíku v oceli nepřekračuje množství 0,05 %.