CS220029B1

CS220029B1 - Method of heat treatment of martensitic-austenitic and martensitic-austenitic-ferritic stainless steels

Info

Publication number: CS220029B1
Application number: CS477081A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Tvrdy; Karel Mazanec; Jiri Saip; Zdenek Motloch; Otto Necas; Zdenek Fuciman
Original assignee: Miroslav Tvrdy; Karel Mazanec; Jiri Saip; Zdenek Motloch; Otto Necas; Zdenek Fuciman
Priority date: 1981-06-24
Filing date: 1981-06-24
Publication date: 1983-03-25

Abstract

Vynález se týká způsobu tepelného zpracování martensiticko-austenitických a martensiticko-austeniticko-feritických ocelí a svarových kovů s toutéž strukturou, které jsou legovány na bázi chrom — nikl a chrom — nikl — molybden, kde svarový kov může být obdobného chemického slo žení jako svařovaná ocel. Tepelné zpracování se provádí dvojná sobným popouštěním, kde první popouště ní se provádí při íteplotě 650 až 750 °C a druhé popouštění při teplotě 500 až 600 °C, přičemž výdrž na každé z popouštěcích teplot je 5 až 8 hod. Tohoto tepelného zpracování je výhodné použít pro odlitky, výkovky a vývalky z těchto ocelí.The invention relates to a method of heat treatment of martensitic-austenitic and martensitic-austenitic-ferritic steels and weld metals with the same structure, which are alloyed on the basis of chromium — nickel and chromium — nickel — molybdenum, where the weld metal can be of a similar chemical composition as the welded steel. The heat treatment is carried out by double tempering, where the first tempering is carried out at a temperature of 650 to 750 ° C and the second tempering at a temperature of 500 to 600 ° C, with the holding time at each of the tempering temperatures being 5 to 8 hours. This heat treatment is advantageously used for castings, forgings and rolled products made of these steels.

Description

Vynález se týká popouštění martensiticko-austenitických a martensiticko-austeniticiko-feritických nerezavějících ocelí, legovaných na bázi chrom — nikl a chrom — — nikl — molybden a svarových spojů se svarovým kovem o obdobném chemickém složení s toutéž strukturou.The invention relates to the tempering of martensitic-austenitic and martensitic-austeniticic-ferritic stainless steels, alloyed with chromium-nickel and chromium-nickel-molybdenum, and weld joints with weld metal of similar chemical composition with the same structure.

Při tepelném zpracování odlitků, výkovků nebo vývalků martensiticko-austenitických nebo martensi'ticko-austeniticko-feritických nerezavějících ocelí se tyto kalí z austeni|tizační teploty 900 až 1050 °C a pak popouštějí jednoduchým nebo vícenásobným popouštěním s cílem dosažení optimální kombinace pevnostní úrovně a vrubové houževnatosti. Podle těchto zásad se volí popouštění nebo úplné tepelné zpracování, tj. kalení a jednoduché nebo dvojnásobné popouštění svarových spojů se svarovým kovem o obdobném chemickém složení s martensitioko-austenitickou nebo martensiticko-austeniticko-feritickou strukturou.In the heat treatment of castings, forgings or rolled martensitic-austenitic or martensitic-austenitic-ferritic stainless steels, these are tempered from an austenitizing temperature of 900 to 1050 ° C and then tempered by single or multiple tempering to achieve the optimum combination of strength and notch toughness. According to these principles, tempering or complete heat treatment, i.e. quenching and simple or double tempering of weld joints with weld metal of a similar chemical composition with a martensitic-austenitic or martensitic-austenitic-ferritic structure, is chosen.

Používané popouštěcí teploty při jednoduchém i dvojnásobném popouštění však nerespektují dosahovanou úroveň dalších mechanicko-metalurgických vlastností jako je odolnost proti vývinu popouštěcí křehkosti v oblasti teplot 400 až 550 °C, dále odolnost proti nízkocyklové únavě, odolnost proiti mezikrystalové korozi, odolnost proti vodíkovému zkřehnutí i odolnost proti interkrystalickému napěťovému koroznímu praskání, které jsou většinou nevyhovující a omezují použitelnost těchto ocelí.However, used tempering temperatures in single and double tempering do not respect the achieved level of other mechanical-metallurgical properties such as resistance to temper brittleness in the temperature range of 400 to 550 ° C, low cycle fatigue resistance, proiti of intergranular corrosion, hydrogen embrittlement resistance and durability against intercrystalline stress corrosion cracking, which are mostly unsatisfactory and limit the usability of these steels.

Uvedené nedostatky dosavadního způsobu tepelného zpracování martensiticko-austenitických a martensiticko-austenitlcko-feritických nerezavějících ocelí a svarových kovů s toutéž strukturou a obdobného chemického složení, kde nerezavějící oceli jsou legovány na bázi chrom — nikl a chrom — — nikl — molybden se odstraní způsobem tepelného zpracování podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se provádí jejich dvojnásobné popouštění za rozdílných teplot, přičemž první popouštění se provádí při teplotě 650 až 750 °C, druhé popouštění při teplotě 500 až 600 °C, přičemž výdrž na každé popouštěcí teplotě je 5 až 8 hod.The aforementioned shortcomings of the prior art heat treatment of martensitic-austenitic and martensitic-austenitic-ferritic stainless steels and weld metals with the same structure and similar chemical composition, where stainless steels are alloyed with chromium-nickel and chromium-nickel-molybdenum by heat treatment. according to the invention, characterized in that they are tempered twice at different temperatures, the first tempering being carried out at a temperature of 650 to 750 ° C, the second tempering being carried out at a temperature of 500 to 600 ° C, up to 8 hours

Výhodou způsobu tepelného zpracování martensiticko-austenitických a martensiiticko-austeniticko-feritických nerezavějících a svarových kovů s toutéž strukturou je výrazné zjemnění austenitického zrna, zvýšení členitosti hranic zrn austenitu, snížení obsahu škodlivých prvků na těchto hranicích a mikrostruktura, neobsahující čerstvě zakalený a nepopuštěný maritensit. Zvýšená kohezní pevnost hranic zrn původního austenitu a mikrostruktura obsahující vysokopopuštěný martensit a stabilní zbytkový austenit v množství podle chemického složení 20 až 50 %, vede ke zvýšené úrovni vrubové houževnatosti, plastických vlastností, odolnosti proti vývinu popouštěcí křehkosti, zejména při popouštění v oblasti 400 až 550 stupňů Celsia, odolnosti proti nízkocyklové únavě, odolnosti proti mezikrystalové korozi, odolnosti proti vodíkovému zkřehnutí a interkrystalickému koroznímu praskání.Advantages of the method of heat treatment of martensitic-austenitic and martensiitic-austenitic-ferritic stainless and weld metals with the same structure are significant refinement of austenitic grain, increase of austenite grain boundary breakdown, reduction of content of harmful elements at these boundaries and microstructure without freshly cloudy. The increased cohesive strength of the grain boundaries of the original austenite and the microstructure containing high-leakage martensite and stable residual austenite in an amount of 20-50% depending on the chemical composition results in an increased level of notch toughness, plastic properties, resistance to temper brittleness. degrees Celsius, resistance to low cycle fatigue, resistance to intergranular corrosion, resistance to hydrogen embrittlement and intercrystalline corrosion cracking.

Těchto výsledků se dosáhlo při prováděných zkouškách u silnostěnných odlitků z martensiiticko-austenitické nerezavějící oceli o chemickém složení 0,013 % hmot. uhlíku, 0,69 %i hmot. manganu, 0,33 % hmot. křemíku, 0,018 % hmot. fosforu, 0,008 % hmot. síry, 12,55 % hmot. chrómu, 6,16 % hmot. niklu a 0,51 % hmot. molybdenu. Odlitek byl po kalení dvakrát popouštěn, kde první popouštění proběhlo při teplotě 680 stupňů Celsia a druhé popouštění při teplotě 580 °C. Výdrž na obou teplotách popouštěcích byla po 7 hod.These results were obtained in the tests performed on thick-walled castings of martensiitic-austenitic stainless steel with a chemical composition of 0.013% by weight. % of carbon, 0.69 wt. % manganese, 0.33 wt. % silicon, 0.018 wt. % phosphorus, 0.008 wt. % sulfur, 12.55 wt. % chromium, 6.16 wt. % nickel and 0.51 wt. molybdenum. The casting was tempered twice after quenching, where the first tempering was carried out at a temperature of 680 degrees Celsius and the second tempering at a temperature of 580 ° C. Endurance at both tempering temperatures was after 7 hours.

Claims

Method of heat treatment of martensitic-austenitic and maritensitic-austenitic-ferritic stainless steels based on chromium-nickel and chromium-nickel-molybdenum and welded joints with the same structure and similar chemical composition, characterized in that their double tempering is performed, the tempering is carried out at a temperature of 650 to 750 degrees Celsius and the second tempering at a temperature of 500 to 600 ° C, the holding time at each tempering temperature being 5 to 8 hours.