CZ289032B6 - Ocel na odlitky a její pouľití - Google Patents

Abstract

Vysoce pevn a vysoce hou evnat tepeln odoln ocel martenzitick struktury na odlitky pro t lesa parn ch turb n, p°esn lopatky a ventily, kter obsahuje 0,08 a 0,25 hmotnostn ch procent uhl ku, 0,1 a 0,5 hmotnostn ch procent k°em ku, ne v ce ne 1 hmotnostn procento manganu, 0,05 a 1 hmotnostn procento niklu, 9 a 12 hmotnostn ch procent chromu, 0,3 a 1,5 hmotnostn ch procent molybdenu, 1 a 1,95 hmotnostn ch procent wolframu, 0,1 a 0,35 hmotnostn ch procent vanadu, 0,02 a 0,1 hmotnostn ch procent niobu, 0,01 a 0,08 hmotnostn ch procent dus ku, 0,001 a 0,01 hmotnostn ch procent b ru, 2 a 8 hmotnostn ch procent kobaltu, p°i em zbytek do 100 hmotnostn ch procent je v podstat tvo°en elezem.\

Description

Vynález se týká oceli na odlitky pro lité ocelové prvky vhodné pro různá použití, jako například pro tělesa parní turbíny, přesné lopatky a ventily. Vynález se dále týká použití této oceli.

Vynález se zejména týká vysoce pevných a vysoce houževnatých, tepelně odolných ocelí na odlitky, které jsou vhodné pro tělesa parní turbíny, které mají být použity při teplotách páry 593 °C nebo vyšší, a které jsou použitelné pro tělesa parní turbíny, přesné lopatky a ventily, které mají výbornou mez pevnosti při tečení při teplotě v rozmezí od 550 °C do 650 °C a rovněž i výbornou houževnatost při teplotě okolí.

Všechny dále uvedené procentní údaje o obsahu prvků znamenají % hmotnosti.

Dosavadní stav techniky

V poslední době je žádoucí provozovat tepelné elektrárny při vyšších teplotách a pod vyššími tlaky za účelem zlepšení účinnosti. Nejvyšší teplota páry pro parní turbíny je v současné době 593 °C, avšak pro budoucí tepelné elektrárny se plánují teploty páry 600 °C a nejvíce až 650 °C. Za účelem přizpůsobení se vyšším teplotám jsou obecně žádoucí tepelně odolné materiály, které mají pevnost při vysokých teplotách větší než materiály konvenčních ferritických tepelně odolných ocelí. Vhodným tepelně odolným materiálem jsou austenitické tepelně odolné slitiny, poněvadž některé austenitické slitiny mají výbornou tepelně odolnou pevnost. Avšak tyto slitiny jsou ve skutečnosti nepraktické, poněvadž mají například nízkou mez tepelné únavy vzhledem k jejich vysokým součinitelům tepelné roztažnosti. Kromě toho jsou austenitické slitiny obvykle drahé.

Ocelové odlévané prvky, například tělesa, příruby a ventily parní turbíny, jsou rovněž vystaveny výše uvedeným extrémně vysokým kritickým tlakům. Vzhledem ktomu je žádoucí, aby tyto ocelové odlévané prvky měly výborné vlastnosti při vysokých teplotách, aby mohly vydržet náročné provozní podmínky. Tyto ocelové odlévané prvky rovněž by měly mít výbornou houževnatost, dostatečnou k omezení zhoršení kvality těchto prvků v průběhu doby používání.

Pro tělesa konvenčních rozměrných parních turbín byly navrženy oceli na odlitky, např. Cr-Mo a C-Mo-V, rovněž i 12Cr-Mo a 12Cr-Mo-V apod. Oceli na odlitky Cr-Mo a Cr-Mo-V nejsou obecně vhodné pro tepelně odolná tělesa, která mají pracovat za výše uvedených podmínek a teploty páry, poněvadž tyto oceli obecně mají nízkou pevnost při vysokých teplotách, a výroba těchto slitin s žádoucími vlastnostmi stabilním způsobem je obtížná. Kvalita ocelí Cr-Mo a Cr-Mo-V na odlitky se zpravidla v průběhu jejich použití zhoršuje až za meze přijatelné pro jejich applikaci. Ačkoliv oceli 12Cr-Mo a 12Cr-Mo-V na odlitky mají pevnost při vysokých teplotách vyšší než oceli Cr-Mo a Cr-Mo-V na odlitky, dochází i u těchto ocelí ke zhoršení jejich kvality až za meze jejich aplikační použitelnosti, a to zejména vzhledem ktomu, že se jejich dlouhodobá mez pevnosti při tečení zhoršuje při vystavení účinků páry mající teplotu 593 °C nebo vyšší.

V poslední době byly navrženy nové tepelně odolné oceli na odlitky, které mají vysokou mez pevnosti při tečení při vysokých teplotách a výbornou svařitelnost. Např. japonská patentová přihláška publikovaná pod číslem 7070713 popisuje oceli na odlitky, které mají dobrou tažnost a pevnost při vysokých teplotách. Oceli na odlitky popsané v odstavci dosavadního stavu techniky nárokují obsah křemíku 0,2 % nebo méně, avšak ve skutečnosti tyto oceli mají obsah křemíku nižší, např. 0,05 až 0,08 %, jak je to zobrazeno v tabulce 2.

-1 CZ 289032 B6

Již uvedené oceli na odlitky, např. 12Cr-Mo a 12Cr-Mo-V nemají dostatečnou tažnost a pevnost při vysokých teplotách při výše uvedených náročných podmínkách. Z tohoto důvodu bylo žádoucí vytvořit řady 12Cr tepelně odolných ocelí, které mají zlepšené charakteristiky.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je proto vytvořit tepelně odolnou ocel na odlitky vhodnou pro použití v ocelových prvcích, jako jsou tělesa, přičemž tato ocel by měla mít výbornou dlouhodobou mez pevnosti v tahu při tečení, mez pevnosti v tahu při tečení na tyči s vrubem, mez houževnatosti při tečení a tuhost i při náročných podmínkách, včetně teploty páry 593 °C a vyšší.

Dalším úkolem vynálezu je vytvořit tepelně odolnou ocel na odlitky pro ocelové prvky, například tělesa, přičemž tato ocel má mít nejen výbornou pevnost při vysokých teplotách, nýbrž i výbornou houževnatost při teplotě okolí. Tuto vlastnost by měla mít z toho důvodu, že v parní turbíně použité v tepelné elektrárně může dojít při počátečních otáčkách po zahájení činnosti turbíny ke křehkému lomu, kdyby houževnatost této turbíny byla při teplotě okolí nízká.

Dalším úkolem vynálezu je vytvořit tepelně odolnou ocel na odlitky pro ocelové prvky, například tělesa, přičemž tato ocel má mít vysokou houževnatost pro zamezení tvorby trhlin v důsledku tepelné únavy materiálu. V případě, že je turbína opakovaně uváděna do činnosti a zastavována v důsledku změny požadované dodávky elektrického proudu v průběhu dne a noci, může dojít k tvorbě trhlin vlivem tepelné únavy materiálu způsobené přítomností napětí vzniklých působením tepla. Tyto trhliny jsou často způsobeny rychlým ochlazením samotných povrchů tělesa v případě, že se provoz turbíny zastaví. Pro zamezení tvorby trhlin je zapotřebí, aby tepelně odolné oceli na odlitky používané v ocelových prvcích, například tělesech, měly vysokou houževnatost.

Uvedený úkol splňuje ocel na odlitky, která má martenzitickou strukturu, podle vynálezu, jehož podstatou je, že obsahuje 0,08 až 0,25% hmotnostního uhlíku, více než 0,1 až 0,5% hmotnostního křemíku, ne více než 1 % hmotnostní manganu, 0,05 až 1 % hmotnostní niklu, 9 až 12% hmotnostních chrómu, 0,3 až 1,5 % hmotnostního molybdenu, 1 až 1,95 % hmotnostního niobu, 0,01 až 0,08% hmotnostního dusíku, 0,001 až 0,01 % hmotnostního bóru, 2 až 8 % hmotnostních kobaltu, přičemž zbytek do 100 % hmotnostních je v podstatě tvořen železem.

Cr-ekvivalent definovaný jako (Cr + 6S Si + 4 Mo + 1,5 W + 11 V + 5 Nb - 40 C- 2 Mn - 4 Ni - 2 Co - 30 N) je s výhodou nižší nebo rovný 6,5 % hmotnostního, B-ekvivalent definovaný jako (B + 0,5 N) je nižší nebo rovný 0,03 % hmotnostního, Nb-ekvivalent definovaný jako (Nb - 0,4 C) je nižší nebo rovný 0,12% hmotnostního, Mo-ekvivalent definovaný jako (Mo + 0,5M) je v rozmezí od 1 do 2 % hmotnostních a obsah neodstranitelný znečišťujících prvků a síry je nižší nebo rovný 0,01 % hmotnostního, obsah fosforu je nižší nebo rovný 0,03 % hmotnostního, a obsah mědi je nižší nebo rovný 0,5 % hmotnostního.

Ocel na odlitky je s výhodou zpracována uvedením této oceli do roztoku a kalením při teplotě v rozmezí 1000 °C až 1150 °C, prvním popouštěním při teplotě alespoň 650 °C až 730 °C následovaným po uvedeném kalení, a druhým popouštěním při teplotě 700 °C až 750 °C, které působí jako žíhání pro odstranění napětí v této oceli.

Karbidy typu M23C6 a intermetalické sloučeniny jsou s výhodou vysrážené zejména při hranicích zm a hranicích oblastí martenzitických jehlic uvedené oceli, přičemž karbonitridy jsou vysráženy ve vnitřních částech oblastí martenzitických jehlic uvedené oceli, takže tato ocel obsahuje tyto sraženiny.

-2CZ 289032 B6

Ocel je s výhodou vyrobena tavením a zušlechťováním litím z pánve.

Ocel s výhodou obsahuje 0,09 až 0,13 % hmotnostního uhlíku.

Ocel s výhodou obsahuje 0,2 až 0,5 % hmotnostního manganu.

Ocel s výhodou obsahuje 0,05 až 0,5 % hmotnostního niklu.

Ocel s výhodou obsahuje 9,5 až 10,5 % hmotnostního chrómu.

Ocel s výhodou obsahuje 0,15 až 0,25 % hmotnostního vanadu.

Ocel s výhodou obsahuje 0,02 až 0,05 % hmotnostního niobu.

Ocel s výhodou obsahuje 0,003 až 0,008 % hmotnostního bóru.

Ocel s výhodou obsahuje 0,02 až 0,04 % hmotnostního dusíku.

Ocel s výhodou obsahuje 3 až 4 % hmotnostní kobaltu.

Uvedený úkol dále splňuje použití oceli na odlitky podle vynálezu pro výrobu ocelového odlitku tělesa parní turbíny, přesného odlitku lopatky nebo tělesa ventilu.

Přehled obrázků na výkresech

Doprovodné výkresy, které jsou součástí popisu vynálezu, zobrazují výhodná provedení vynálezu a spolu sjiž uvedeným obecným popisem a níže uvedeným detailním popisem výhodného provedení slouží k vysvětlení podstaty vynálezu. Na připojených výkresech obr. 1 schematicky zobrazuje tvar odlitku pro testovací vzorek podle druhého příkladného provedení vynálezu, obr. 2 zobrazuje charakteristiky metalografické struktury podle třetího příkladného provedení vynálezu.

Za účelem zlepšení taviči tekutosti při odlévání, a tím získání výrobní časové rezervy je v souladu s vynálezem obsah křemíku v ocelích podle vynálezu oproti obsahu křemíku v ocelích z oblasti dosavadního stavu techniky výhodně nižší než 0,5 hmotnostního procenta, přičemž ve skutečnosti je praktické, aby obsah křemíku byl nejvýhodněji přibližně 0,2 hmotnostního procenta křemíku.

V souladu s vynálezem jsou poskytnuty oceli na odlitky obsahující bór jako základ oceli, zatímco do výše uvedených konvenčních ocelí na odlitky není obvykle přidán žádný bór. Vynález přikládá důležitost pro dostatečnou slévatelnost oceli pro komplikované tvary částí, např. těles, ve srovnání s konvenčními ocelemi na odlitky, které mají materiálové charakteristiky odlišné od materiálových charakteristik ocelí na odlitky podle vynálezu tím, že konvenční oceli na odlitky neobsahují bór.

Za účelem přezkoumání optimálního množství jednotlivých prvků pro dosažení vyšší pevnosti byly znovu posouzeny konvenční tepelně odolné oceli na odlitky. Výsledkem tohoto průzkumu v souvislosti s vynálezem bylo zjištění, že kobalt je zastoupen výhodně pozitivně v množství větším než množství, v kterém je obvykle používán, aby se stabilizovala martenzitická struktura a zvýšila odolnost proti měknutí při popouštění. Je rovněž výhodné, že množství přidaného wolframu je výhodně větší, než je množství přidaného molybdenu. V tomto ohledu

-3CZ 289032 B6

Mo-ekvivalent (Mo + 0,5 W) má výhodně hodnotu vyšší než je hodnota popsaná v dokumentech týkajících se dosavadního stavu techniky za účelem zlepšení pevnosti oceli při vysokých teplotách. Pevnost oceli při vysokých teplotách je dále zlepšena společným účinkem Mo-ekvivalentu a kobaltu.

První tepelně odolná ocel na odlitky podle vynálezu, která má vysokou pevnost a vysokou houževnatost, má martenzitickou strukturu a obsahuje: 0,08 až 0,25 hmotnostního procenta uhlíku, více než 0,1 a až 0,5 hmotnostního procenta křemíku, ne více než 1,0 hmotnostní procento manganu, 0,05 až 1,0 hmotnostní procento niklu, 9 až 12 hmotnostních procent chrómu, 0,3 až 1,5 hmotnostního procenta molybdenu, 1,0 až 1,95 hmotnostního procenta wolframu, 0,1 až 0,35 hmotnostního procenta vanadu, 0,02 až 0,1 hmotnostního procenta niobu, 0,01 až 0,08 hmotnostního procenta dusíku, 0,001 až 0,01 hmotnostního procenta bóru, 2 až 8 hmotnostních procent kobaltu a zbytek do 100 hmotnostních procent je tvořen železem.

Druhá tepelně odolná ocel na odlitky podle vynálezu, která má vysokou pevnost a vysokou houževnatost, má martenzitickou strukturu a obsahuje: 0,08 až 0,25 hmotnostního procenta uhlíku, více než 0,1 a až 0,5 hmotnostního procenta křemíku, ne více než 1 hmotnostní procento manganu, 0,05 až 1 hmotnostní procento niklu, 9 až 12 hmotnostních procent chrómu, 0,3 až 1,5 hmotnostního procenta molybdenu, 1,0 až 1,95 hmotnostního procenta wolframu, 0,1 až 0,35 hmotnostního procenta vanadu, 0,02 až 0,1 hmotnostního procenta niobu, 0,01 až 0,08 hmotnostního procenta dusíku, 0,001 až 0,01 hmotnostního procenta bóru, 2 až 8 hmotnostních procent kobaltu a zbytek do 100 hmotnostních procent je tvořen železem, přičemž Co-ekvivalent definovaný jako (Cr + 6S Si + 4 Mo + 1,5 W + 11 V + 5 Nb - 40 C- 2 Mn - 4 Ni - 2 Co - 30 N) je nižší nebo rovný 6,5 hmotnostního procenta, B-ekvivalent definovaný jako (B + 0,5 N) je nižší nebo rovný 0,03 hmotnostního procenta, Nb-ekvivalent definovaný jako (Nb + 0,4 C) je nižší nebo rovný 0,12 hmotnostního procenta, Mo-ekvivalent definovaný jako (Mo - 0,5 W) je rovný 1 až 2 hmotnostním procentům, přičemž množství neodstranitelných nečistot a síry je omezenona množství nižší nebo rovné 0,01 hmotnostního procenta, množství nižší nebo rovné 0,01 hmotnostního procenta, množství fosforu je omezeno na množství nižší nebo rovné 0,03 hmotnostního procenta a množství mědi je omezeno na množství nižší nebo rovné 0,5 hmotnostního procenta.

Třetí tepelné odolná ocel na odlitky podle vynálezu, která má vysokou pevnost a vysokou houževnatost, je tvořena první nebo druhou tepelně odolnou ocelí na odlitky, přičemž tato první nebo druhá tepelně odolná ocel na odlitky je tepelně upravena roztavením a kalením při teplotě v rozmezí 1000 až 1150 °C. Po této tepelné úpravě je tato ocel poprvé popouštěna při teplotě alespoň 650 až 730 °C a nato podruhé popouštěna při vyšší teplotě 700 až 750 °C, přičemž toto druhé popouštění představuje žíhání provedené za účelem odstranění napětí v oceli.

Čtvrtá tepelně odolná ocel na odlitky podle vynálezu, která má vysokou pevnost a vysokou tažnost, je tvořena výše popsanou třetí tepelně odolnou ocelí na odlitky, přičemž tato ocel je vytvořena z tepelně odolné oceli na odlitky, ve které karbidy typu M₂₃C₆ a intermetalické sloučeniny jsou vysráženy zejména při hranici zma a hranici oblasti martenzitických jehlic, a karbonitridy typu MX jsou vysráženy uvnitř oblasti martenzitických jehlic, takže tato ocel obsahuje tyto sraženiny.

Pátá tepelně odolná ocel na odlitky podle vynálezu, která má vysokou pevnost a vysokou houževnatost, je tvořena výše popsanou čtvrtou tepelně odolnou ocelí na odlitky, přičemž ocel tvořící tepelně odolnou ocel na odlitky je vyrobena tavením a zušlechťováním litím z pánve.

Uvedené tepelně odolné oceli na odlitky, které mají martenzitickou strukturu a rozsah chemického složení podle vynálezu, mají obvykle významně zlepšenou mez pevnosti při tečení a jsou zcela vyhovující pro stanovené namáhání ve srovnání s konvenčními tepelně odolnými oceli, jakými jsou např. porovnávací oceli č. 7 a 8 zobrazené v tab. 1 a popsané v dalším textu v souvislosti s příkladem 1. Oceli podle vynálezu většinou mají výbornou strukturální stabilitu

-4CZ 289032 B6 dokonce i v případě, že jsou po dlouhou dobu vystaveny vysokým teplotám. Základ oceli podle vynálezu obsahuje bór, zatímco kobalt je přidán v množství rovném 2 až 8 hmotnostním procentům, což vede k zesílení tuhého roztoku na základě přidáním bóru. Použitím kobaltu se dále stabilizuje martenzitická struktura a zvyšuje odolnost proti měknutí při popouštění. Kromě toho, když molybden a wolfram jsou do oceli současně přidány za účelem zlepšení její pevnosti při vysokých teplotách, potom podstatně velké množství kobaltu napomáhá k dostatečné tvorbě tuhého roztoku z molybdenu a wolframu a podporuje strukturní stabilitu během dlouhodobého provozu. Navíc přidané množství Mo-ekvivalentu (Mo + 0,5 W) je obvykle poněkud větší než v konvenčních ocelích, takže vysoce pevné a vysoké houževnaté, tepelně odolné oceli na odlitky podle vynálezu mají vyšší pevnost při okolní teplotě, vyšší pevnost a houževnatost, rovněž i vyšší spolehlivost než konvenční oceli. Mimoto podle vynálezu může být dosaženo prvků z oceli, jakými jsou např. tělesa vhodná pro rozměrné parní turbíny pracující s vysokými teplotami. Tudíž oceli podle vynálezu významně zlepšují účinnost tepelné výroby energie, např. tím, že mají vyšší spolehlivost po dlouhou dobu provozu parní turbíny dokonce i za ultravysokých a/nebo kritických parních podmínek. V následujícím textu budou příkladně popsány důvody, proč bylo stanoveno výše uvedené složení vysoce pevné a vysoce houževnaté, tepelně odolné oceli na odlitky podle vynálezu a proč bylo určeno výše uvedené množství jednotlivých prvků v této oceli.

Uhlík (C): Uhlík slouží k zajištění dostatečné kalitelnosti. Za účelem vytvoření karbidů typu M₂3C₆ při hranicích hrna a hranicích oblasti martenzitických jehlic se uhlík během popouštění slučuje s hromem, molybdenem, wolframem apod., a za účelem vytvoření karbonitridů typu MX uvnitř oblasti martenzitických jehlic se slučuje s niobem. Pevnost při vysokých teplotách může být zlepšena v důsledku zpevnění mechanismem vysrážení výše uvedených karbidů typu M₂₃C₆ a karbonitridů typu MX. Kromě zajištění meze kiuzu a houževnatosti je uhlík nepostradatelným prvkem pro zabránění tvorby delta-ferritu a nitridu bóru. Za účelem dosažení meze kluzu a houževnatosti žádoucí pro materiál tělesa z tepelně odolné oceli na odlitky podle vynálezu měl by být uhlík výhodně přítomen v množství rovném 0,08 % nebo větším. Avšak zbytečně velké množství uhlíku může způsobit redukci houževnatosti a vyvolat nadbytečné vysrážení karbidu typu M23C6, který omezuje pevnost struktury, a tudíž zhoršuje dlouhodobou pevnost při vysokých teplotách. Proto obsah uhlíku je výhodně uvnitř rozmezí 0,08 až 0,25 % a nejvýhodněji od 0,09 až 0,13%.

Křemík (Si): Křemík je účinný jako redukční činidlo pro roztavenou ocel. Avšak přidání křemíku ve velkém množství může v oceli způsobit tvorbu vedlejšího produktu SiO₂ zhoršujícího čistotu oceli a snižujícího pevnost této oceli. Mimoto křemík podporuje tvorbu Lavesových fází (Fe₂M), které jsou intermetalickými sloučeninami, způsobuje snížení meze houževnatosti při tečení kvůli mezikrystalické segregaci apod., a podporuje popouštěcí křehnutí během provozu při vysokých teplotách. Tudíž obsah křemíku je výhodně omezen na malou hodnotu. Nicméně obsah křemíku by měl být výhodně větší než 0,1 % a až 0,5 %, poněvadž nadměrné snížení spodní hranice obsahu křemíku nemusí být praktické vzhledem nižšímu výrobnímu prostoji v důsledku nižšího zlepšení taviči tekutosti při odlévání.

Mangan (Mn): Mangan je prvek účinný jako redukční a desulfurační činidlo pro roztavenou ocel a pro zvýšení kalitelnosti, a tím zlepšení pevnosti. Kromě toho je mangan účinný pro zabránění tvorby delta-ferritu a nitridu boru, a tím podporuje vysrážení karbidů typu M^Cá- Avšak mangan progresivně omezuje mez pevnosti při tečení tak, jak se obsah manganu zvyšuje, takže obsah Manganu by měl být výhodně omezen na nanejvýš 1 %, nejvýhodněji na 0,20 až 0,5 %.

Nikl (Ni): Nikl je účinným prvkem, který zvyšuje kalitelnost oceli, zabraňuje tvorbě delta-ferritu a nitridu bóru a zlepšuje pevnost a houževnatost oceli při okolní teplotě, takže je žádoucí obsah niklu výhodně alespoň 0,05 %. Nikl je zejména účinný pro zlepšení houževnatosti. Kromě toho v případě, že obsah jak niklu tak i chrómu je vysoký, potom jsou jejich účinky výrazně vyšší vzhledem k jejich synergickém vlivu. Avšak, jestliže obsah nikou převyšuje 1 %, potom pevnost oceli při vysokých teplotách (pevnost při tečení a mez pevnosti při tečení) může být zhoršena,

-5CZ 289032 B6 naproti tomu takový obsah niklu nepřiměřeně podporuje popouštěcí křehnutí. Vzhledem k tomu je obsah niklu výhodně stanoven uvnitř rozmezí od 0,05 do 1 %, nejvýhodněji od 0,05 do 0,5 %.

Chrom (Cr): Chrom je velmi žádoucí pro použití jako prvek tvořící součást karbidů typu M₂₃C6, které poskytují odolnost proti oxidaci a korozi a přispívají k pevnosti oceli při vysokých teplotách v důsledku zpevnění mechanismem jejich vysrážení. Za účelem dosažení těchto účinků, je v ocelích podle vynálezu žádoucí obsah chrómu výhodně alespoň 9%. Avšak v případě, že jeho obsah překročí 12%, potom se může tvořit delta-ferit, a v důsledku toho může být pevnost a houževnatost oceli při vysoké teplotě omezena. Obsah chrómu jako takový může být výhodně uvnitř rozmezí od 9 do 12 %, nejvýhodněji od 9,5 do 10,5 %. Mimoto při výrobě tepelně odolné oceli na odlitky pro ocelové prvky, např. tělesa, je žádoucí zamezit vysrážení delta-ferritu během tepelné úpravy roztoku. Tudíž v oceli podle vynálezu je Cr-ekvivalent definovaný jako (6Si + 4Mo + 1,5W + 1IV + 5Nb - 40C - 2Mn - 4Ni - 2Co - 30N) je nižší nebo rovný 6,5 %. Tudíž tvorba delta-ferritu může být v podstatě eliminována.

Molybden (Mo): Stejně jako chrom je molybden prvkem důležitým pro použití jako adičního prvku ferritické oceli. Přidání molybdenu do oceli je obvykle účinné pro zvýšení kalitelnosti, zvýšení odolnosti proti měknuti při popouštění oceli, a tím zlepšení pevnosti při obvyklé nebo okolní teplotě (mez pevnosti v tahu a mez kluzu) a pevnosti při vysoké teplotě. Kromě toho molybden představuje prvek zesilující tuhý roztok, přičemž slouží k podpoře jemného vysrážení karbidů typu M₂₃C₈, zatímco zamezuje jejich seskupení. V důsledku tvorby ostatních karbidů molybden také působí jako prvek zpevňující ocel mechanismem vysrážení, přičemž tento prvek je obvykle velmi účinný pro zlepšení pevnosti při vysoké teplotě, např. pevnosti při tečení a meze pevnosti při tečení. Mimoto molybden je velmi účinný prvek, který v případě, že je přidán do roztoku výhodně v množství přibližně 0,3 % nebo vyšším, potom může v podstatě zabránit křehnutí oceli při jejím popouštění. Nicméně nadměrné přidání molybdenu má sklon ke způsobení tvorby delta-ferritu, což má za následek náhlé omezení houževnatosti. Kromě toho nadměrné množství molybdenu může vést k neočekávanému vysrážení Lavesových fází (Fe₂M), které jsou intermetalickými sloučeninami. Nicméně v ocelích podle vynálezu jsou uvedené tendence molybdenu obvykle omezeny kvůli koexistenci s kobaltem. V důsledku toho horní hranice obsahu molybdenu může být zvýšena na 1,5%. Tudíž obsah molybdenu může být stanoven výhodně uvnitř rozmezí od 0,3 do 1,5 %.

Wolfram (W): Wolfram je obvykle účinnější než Mo v zabránění seskupování a zhrubnutí karbidů typu M₂₃C₆. Kromě toho wolfram představuje prvek zesilující tuhý roztok, přičemž je obvykle účinný pro zlepšení pevnosti oceli při vysoké teplotě, např. pevnosti při tečení a mezi pevnosti při tečení. Tento účinek je významnější v případě, že wolfram je přidán ve spojení s molybdenem. Avšak, jestliže je wolfram přidán ve velkém množství, potom má sklon k tvorbě delta-ferritu a Lavesových fází (Fe₂M), které jsou intermetalickými sloučeninami, což typicky vede ke snížení tažnosti a houževnatosti, rovněž i meze pevnosti při tečení. Mimoto obsah wolframu je ovlivněn nejen obsahem molybdenu, avšak rovněž i obsahem kobaltu, jak to bude popsáno níže. V případě, že obsah kobaltu leží uvnitř výhodného rozmezí od 2 do 8 %, potom přidání více než 2 % wolframu může vyvolat nežádoucí jev, např. segregaci při tuhnutí v rozměrných kovaných produktech. Vzhledem k výše uvedenému obsahu wolframu je stanoven výhodně uvnitř rozmezí od 1 do 1,95 %. Účinky plynoucí z přidání wolframu jsou významnější v případě, že wolfram (tj. Mo + 0,5W) leží výhodně uvnitř rozmezí od 1 do 2 %. (Mo + 0,5W) je definován jako Mo-ekvivalent.

Vanad (V): Podobně jako molybden je vanad prvkem, který je účinný pro zlepšení pevnosti (pevnosti v tahu a meze kluzu) při obvyklé teplotě nebo teplotě okolí. Kromě toho vanad vytváří uvnitř oblasti martenzitických jehlic jemný karbonitrid, naproti tomu vanad představuje prvek zesilující tuhý roztok. Tento jemný karbonitrid napomáhá regulování rekuperace dislokací, ke kterým došlo v průběhu tečení, a tím zvyšuje pevnost při vysoké teplotě, např. pevnost při tečení a mez pevnosti při tečení. Následkem toho je vanad důležitý jako prvek zpevňující ocel mechanismem vysrážení. V případě, že množství přidaného vanadu je uvnitř výhodného rozmezí

-6CZ 289032 B6 (od 0,03 do 0,35 %), potom vanad je rovněž účinný v tom, že dělá krystalové zrno jemnějším, čímž zlepšuje houževnatost oceli. Avšak, jestliže je vanad přidán v nadměrně velkém množství, potom nejen snižuje houževnatost oceli, ale i má sklon do značné míry vázat uhlík a kromě toho snižuje vysrážení karbidů typu M23C6, čímž omezuje pevnost při vysoké teplotě. Vzhledem k tomu je obsah vanadu stanoven výhodně uvnitř rozmezí od 0,1 do 0,35 %, nej výhodněji od 0,15 do 0,25 %.

Niob (Nb): Stejně jako vanad je niob prvkem, který je účinný pro zvýšení pevnosti při obvyklé teplotě, např. pevnosti v tahu a pevnosti kluzu, pevnosti při vysoké teplotě, např. pevnosti při tečení a meze pevnosti při tečení. Současně je niob rovněž prvkem, který je velmi účinný pro zlepšení houževnatosti tím, že tvoří jemný NbC a dělá krystalová zrna jemnějšími. Kromě toho je niob přidán do tuhého roztoku během kalení a vysráží se během popouštění ve formě karbonitridu typu MX kombinovaného s výše popsaným karbonitridem vanadu, čímž zlepšuje pevnost oceli při vysoké teplotě. Vzhledem k tomu je žádoucí, aby množství přidaného niobu bylo alespoň 0,02 %. Avšak v případě, že množství přidaného niobu převyšuje 0,1 %, potom niob má sklon do značné míry vázat uhlík a mimoto snižuje vysrážení karbidu typu M23C6, čímž omezuje pevnost oceli při vysoké teplotě. Tudíž obsah niobu je výhodně uvnitř rozmezí od 0,02 % do 0,1 %, nejvýhodněji od 0,02 do 0,05 %. Při výrobě rozměrných těles nahromaděný karbid uhlíku může vykrystalizovat během tuhnutí ocelového ingotu. Tento nahromaděný karbid uhlíku může mít nepříznivý vliv na mechanické vlastnosti oceli. Proto součet niobu a 0,4 krát uhlík je výhodně 0,12% nebo nižší (tj. Nb + 0,4C < 0,12). Tudíž je možné podstatně omezit krystalizaci nahromaděného karbidu niobu. (Nb + 0,4C) je definován jako Nb-ekvivalent.

Bór (B): Vzhledem ktomu, že přidání bóru do tuhého roztoku má pozitivní vliv na zesílení hranic zrna a na zabránění nahromadění a zhrubnutí karbidů typu M₂3C₆, bór je obvykle účinný pro zlepšení pevnosti při vysoké pevnosti. Ačkoliv přidané množství bóru rovné alespoň 0,001 % je obvykle účinné, množství větší než 0,01 % může mít negativní vliv na svařitelnost oceli, apod. Proto obsah bóru je výhodně uvnitř rozmezí od 0,001 až 0,01 %, nej výhodněji od 0,003 do 0,008 %. Součet bóru a 0,5 krát dusík je výhodně nižší nebo rovný 0,03 % (tj. B + 0,5N <0,03%). Tudíž je možné se v podstatě vyvarovat omezení svařitelnosti oceli. (B + 0,5N) je definován jako B-ekvivalent.

Dusík (N): Dusík působí tak, že zlepšuje pevnost při vysoké teplotě vysrážením nitridu vanadu ave spolupráci s molybdenem a wolframem produkuje IS efekt (tj. interakci intersticiálního prvku tuhého roztoku. Proto je žádoucí obsah dusíku alespoň 0,01 %. Avšak, poněvadž přidané množství dusíku větší než 0,08 % má tendenci způsobit omezení houževnatosti, obsah dusíku je výhodně uvnitř rozmezí od 0,01 do 0,08 %, nej výhodněji od 0,02 až 0,04 %. Kromě toho v koexistenci dusíku s borem, jak to bylo výše popsáno, může dusík podpořit tvorbu nitrid bóru. Vzhledem k tomu je výhodné, jak to již bylo výše popsáno, aby B-ekvivalent definovaný jako (B + 0,5 N) byl nižší nebo rovný 0,03 %.

Kobalt (Co): Kobalt je důležitým prvkem, jehož specifický obsah v ocelích podle vynálezu mimo jiné odlišuje oceli podle vynálezu od ocelí spadající do oblasti dosavadního stavu techniky. Kobalt přispívá k zesílení tuhého roztoku a je účinný pro zabránění vysrážení delta-ferritu. Proto je kobalt použitelný ve výrobě rozměrných kovaných produktů. Podle vynálezu přidání kobaltu umožňuje přidat legující prvky v podstatě bez změny transformačního bodu A_C| (přibližně 780 °C), což vede k významnému zlepšení pevnosti při vysoké teplotě. To může být provedeno díky interakci kobaltu s molybdenem a wolframem. Tato skutečnost může být rozlišujícím znakem ocelí podle vynálezu, ve kterých Mo-ekvivalent (Mo + 0,5 W) je větší nebo roven 1. Za účelem dosažení uvedených účinků kobaltu měla by být spodní hranice obsahu kobaltu v ocelích podle vynálezu nejvýhodněji přibližně 2 %. Naproti tomu, poněvadž přemíra přidaného kobaltu způsobuje snížení tažnosti a zvyšuje výrobní náklady, je homí hranice obsahu kobaltu výhodně přibližně kolem 8 %. Vzhledem k tomu obsah kobaltu by měl být výhodně uvnitř rozmezí od 2 do 8 %, nej výhodněji od 3 do 4 %. Mimoto ve výrobě rozměrných těles je žádoucí zamezit vysrážení delta ferritu v průběhu tepelného zpracování roztoku. Kobalt je prvkem, který je účinný

-7CZ 289032 B6 ve snížení Cr-ekvivalentu jako (Cr + 6S Si + 4 Mo + 1,5 W + 11 V + 5 Nb - 40 C- 2 Mn - 4 Ni - 2 Co - 30 N), který slouží jako parametr pro předpovězení vysrážení delta-ferritu. V ocelích podle vynálezu je Cr-ekvivalent výhodně nižší nebo roven 6,5 %. Tudíž je možné se v podstatě vyvarovat tvorby delta-feritu.

Ostatní prvky: Fosfor, síra, měď a apod. jsou neodstranitelnými prvky, které mají původ ze surových materiálů používaných pro výrobu oceli, přičemž je žádoucí, aby jejich obsah byl pokud možno co nejnižší. Avšak, poněvadž příliš precizní výběr materiálů vede ke zvýšení nákladů, je žádoucí, aby obsah fosforu nebyl větší než 0,03 % a výhodně 0,015 %, aby obsah síry nebyl větší než výhodně 0,01 % a nej výhodněji 0,005 %, a aby obsah mědi nebyl větší než než výhodně 0,5 %. Ostatní znečišťující prvky mohou být tvořeny, např. hliníkem, cínem, antimonem, arsenem, apod.

Teplota použitá pro vhodný roztok a pro vytvrzovací tepelnou úpravu je popsána v dalším textu.

V tepelně odolných ocelích podle vynálezu je výhodné přidat 0,02 až 0,1 % Nb, poněvadž niob je obvykle účinný ve vysrážení karbonitridu typu MX, čímž zlepšuje pevnost při vysoké teplotě. Za účelem dosažení tohoto účinku je žádoucí kompletně přivést niob do tuhého roztoku austenitu během tepelné úpravy roztoku. Avšak v případě, že ochlazovací teplota je nižší než 1000 °C, potom hrubozmný karbonitrid vysrážený během tuhnutí může zůstat dokonce i po tepelném zpracování. Potom niob nepůsobí zcela účinně pro zvýšení meze pevnosti při tečení. Za účelem přivedení tohoto hrubého karbonitridu nejdříve do tuhého roztoku, a potom jeho hustého vysrážení ve formě jemného karbonitridu je žádoucí ochladit ocel při austenitické teplotě výhodně 1000 °C nebo vyšší teplotě, při které austenitizace dále pokračuje. Naproti tomu v případě, že ochlazovací teplota přesáhne přibližně 1 150 °C, potom teplotní oblast pronikne tam, kde se může delta-ferrit vysrážet v tepelně odolné oceli na odlitky podle vynálezu, což případně vede k redukci houževnatosti. Vzhledem ktomu je výhodné, aby ochlazovací teplota byla uvnitř rozmezí od 1000 °C do 1150 °C.

Teplota použitá pro vhodné popouštění oceli je popsána v následujícím textu. Tepelně odolné oceli na odlitky podle vynálezu jsou charakterizovány tím, že za účelem v podstatě úplného odstranění austenitu, který zůstává po ochlazení, je nejprve provedeno popouštění při teplotě od 650 do 730 °C. Je výhodné uskutečnit rovněž i druhé popouštění při teplotě výhodně v rozmezí od 700 do 750 °C, takže karbidy typu M₂₃C₆ a intermetalické sloučeniny jsou zejména vysráženy při hranici zrna a hranici oblasti martenzitických jehlic, zatímco karbonitridy typu MX mohou být vysráženy uvnitř oblasti martenzitických jehlic. V případě, že při prvém popouštění je teplota nižší než 650 °C, potom nepřeměněný austenit nemůže být zcela schopný působit jako martenzitická krystalová mřížka, přičemž v případě teploty vyšší než 730 °C nemůže být účinek druhého popouštění dostatečně dosažen. V důsledku toho teplota prvého popouštění je stanovena v rozmezí výhodně od 650 do 730 °C.

Jestliže teplota druhého popouštění je nižší než 700 °C, potom vysrážením uvedených karbidů typu M₂₃C₆ a karbonitridů typu MX nemůže být dostatečně dosažena rovnováha, což vede k relativnímu snížení objemové frakce sraženin. Kromě toho v případě, že tyto sraženiny, které se nacházejí v tomto nestabilním stavu jsou následně podrobeny tečení při vysoké teplotě nad přibližně 600 °C po dlouhou dobu,potom srážení může dále pokračovat, přičemž se nahromadění a zhrubnutí sraženin stává přebytečným. Na druhé straně v případě, že teplota druhého popouštění překročí přibližně 750 °C, to znamená, že se přiblíží teplotě přeměny na austenit Aci (= přibližně 780 °C), potom se hustota karbonitridu typu MX vysráženého uvnitř martenzitické krystalové mřížky může snížit a popouštění se může stát nadbytečným. Vzhledem ktomu je výhodné, aby teplota druhého popouštění byla uvnitř rozmezí od 700 do 750 °C.

V následujícím textu bude popsán vhodný způsob výroby tepelně odolných ocelí podle vynálezu. Tyto tepelně odolné oceli podle vynálezu jsou charakterizovány tím, že mohou být vyrobeny konvenčním tavením a zušlechťováním litím z pánve. V rozměrných produktech z oceli na odlitky, tzn. v produktech, jako jsou např. tělesa parních turbín, dochází k segregaci přidaných

-8CZ 289032 B6 prvků a nerovnoměrnostem ve ztuhlé struktuře, rovněž i poréznostem v této struktuře v důsledku plynných komponent. V případě tepelně odolných ocelí na odlitky podle vynálezu je žádoucí použít způsob výroby, který je zejména schopný omezit tyto výskyty porézností v důsledku přítomnosti plynných komponent, naproti tomu pokud možno co nejméně redukovat tyto plynné prvky v rozměrných ocelích na odlitky. Tudíž je výhodné použít způsob výroby spočívající ve zušlechťování litím z pánve, poněvadž toto zušlechťování se provádí mimo pec po roztavení, a proto výskyt porézností následkem přítomnosti plynných komponent je obvykle snížen, přičemž spolehlivost a stejnoměrnost je u rozměrných ocelových ingotů zlepšena.

Příklady provedení vynálezu

Výše uvedené a další předměty, znaky, detaily a výhody vynálezu se stanou zřejmými z následujícího podrobného popisu výhodných provedení vynálezu ve spojení s doprovodnými výkresy.

Příklad 1:

V tabulce 1 jsou zobrazena chemická složení osmi druhů tepelně odolných ocelí na odlitky použitých jako testovací vzorky, přičemž oceli č. 1 a 6 spadají do rozmezí chemického složení tepelně odolných ocelí na odlitky podle vynálezu, zatímco oceli č. 7 a 8 jsou porovnávací oceli, které jsou mimo rozmezí chemického složení ocelí č. 1 až 6. Tyto tepelně odolné oceli na odlitky jsou nejprve roztaveny v laboratorní vakuové taviči peci za účelem dosažení ingotů se stejnou hmotností rovnou 50 kg. Tyto ingoty jsou potom podrobeny tepelnému zpracování (např. chlazení vzduchem při 1 100 °C a 700 °C) za podmínek, které simulují skutečné prvky tělesa, a potom jsou podrobeny tepelné úpravě, která simuluje rychlost chladnutí při ochlazování tlustých částí rozměrného tělesa parní turbíny. Zejména při později uvedené úpravě byly uvedené ingoty za účelem toho, aby byly úplně austenitizovány, zahřátý po dobu 10 hodin při teplotě 1 030 °C a potom kaleny, přičemž byla udržována kalicí rychlost tlusté části tělesa při rychlosti chladnutí 5 °C/min a toto kalení bylo následováno prvním popouštěním po dobu 10 hodin při teplotě 700 °C a druhým následným popouštěním po dobu 10 hodin při teplotě 700 °C až 720 °C. Popouštěcí zpracovatelské podmínky byly regulovány tak, aby pevnost žádoucí pro navržené prvky tělesa (např. 0,2% pevnost kluzu při pokojové teplotě) měla hodnotu rovnou nebo větší než 56 kg/mm².

U ocelí č. 1 až 6 podle vynálezu a u porovnávacích ocelí č. 7 a 8 byla provedena zkouška tahem a zkouška rázem, přičemž obě zkoušky byly uskutečněny při pokojové teplotě (20 °C) a zkouška rázem byla také provedena v teplotním rozpětí od -20 °C do 100 °C po intervalu 20 °C. Na základě výsledků zkoušky vrubové houževnatosti na tyči podle Charpyho testu nárazem byly vypočteny hodnoty vrubové houževnatosti a jejich 50% hodnoty při přechodové teplotě, neboli takzvané hodnoty 50% FATT, a nato zobrazeny v tabulce 2 společně s mechanickými vlastnostmi. Oceli č. Iaž6a7a8 byly rovněž podrobeny zkoušce pevnosti při tečení při teplotě jak 600 °C, tak i 650 °C. Hodnoty mezí poměrného prodloužení při tečení byly v rozmezí od 30 do 40 % a hodnoty mezí poměrného příčného zúžení byly v rozmezí od 80 až 90 %, zatímco hodnoty mezí houževnatosti při tečení byly výborné při zesíleném vrubování.

Hodnoty mezí pevnosti při tečení při 600 °C a 650 °C změřené po 10⁵ h a získané z výsledků zkoušky jsou extrapolovány. Výsledky a výpočty byly zobrazeny v tab. 2. Jak je to zřejmé z této tabulky, jakákoliv ocel podle vynálezu má hodnotu 0,2% meze kluzu větší nebo rovnou 60 kg/mm², což je dostatečné pro prvky těles parních turbín. Kromě toho jejich výsledné poměrné prodloužení a poměrné příčné zúžení vyhovuje poměrnému prodloužení většímu nebo rovnému 18 % resp. poměrnému příčnému zúžení většímu nebo rovnému 40 %, jak je to žádoucí pro obvyklé prvky těles. Co se týče rázových vlastností, zatímco žádoucí 50% FATT-hodnota pro prvky těles parních turbín je nižší nebo rovná +100 °C, každá z ocelí podle vynálezu č. 1 až 6

-9CZ 289032 B6 a porovnávacích ocelí č. 7 a 8 má hodnotu ne větší než je žádoucí hodnota, takže každé z těchto ocelí je přisuzována dostatečná houževnatost.

Z tab. 2 je zřejmé, že mez pevnosti při tečení po 10⁵ h při teplotě 650 °C každé z ocelí č. 1 až 6 podle vynálezu je tak velká jako 1,05 až l,25násobek meze pevnosti při tečení každé z porovnávacích ocelí č. 7 a 8 nebo větší než tento násobek, takže oceli podle vynálezu mají zlepšenou mez pevnosti při tečení, což vede zejména k prodloužené životnosti pevnosti při tečení. Ačkoliv porovnávací oceli č. 7 a 8 mají pevnost v tahu a houževnatost dostatečnou pro žádoucí hodnoty, tyto oceli mají meze pevnosti při tečení nižší než meze pevnosti při tečení ocelí č. 1 až 6 podle vynálezu. Mimoto porovnávací oceli č. 7 a 8 obsahují delta-ferit produkovaný během výroby ingotů v takovém množství, které je nežádoucí pro prvky těles.

Příklad 2:

V příkladě 2 slitina (testovaná ocel o hmotnosti 11), která má složení oceli č. 4 z tabulky 1 pro příklad 1, byla roztavena v elektrické peci, a potom obsah nečistot v tavenině byl snížen čištěním mimo pec, které bylo následované odlitím do pískové formy. Tvar odlitku je zobrazen na obr. 1, kde vztahová značka 1 označuje tlustou část tělesa právě pod nálitkem, zatímco vztahová značka 2 označuje tenkou část jako spodní bok. Vzorek testovaný v příkladu 2 byl vyroben zpracováním takto odlitého ocelového ingotu o hmotnosti 11 tepelnými úpravami (kalením a propouštěním) provedenými stejným způsobem jako v příkladu 1. Pro zhodnocení mechanických vlastností tohoto vzorku byly z tlusté části 1 a tenké části 2 vzorku odřezány testované díly. V příkladě 2 hodnoty mezí poměrného prodloužení při tečení byly v rozmezí od 30 do 40 % a hodnoty mezí poměrného příčného zúžení byly v rozmezí od 80 % do 90 % (tyto hodnoty nejsou uvedeny v tabulce 3), přičemž tyto hodnoty jsou podobné hodnotám dosaženým u malých vzorků z příkladu 1, takže mez houževnatosti při tečení byla výborná pro zesíleném vrubování rovněž i v příkladu 2. V tabulce 3 jsou zobrazeny výsledky zkoušek odvozené z ingotu o hmotnosti 1 t, které jsou uspořádány stejným způsobem jako výsledky zkoušek u malých vzorků z příkladu 1. Jak je to zřejmé z tabulky 3, testovaný vzorek z příkladu 2 má výborné hodnoty jak pevnosti při tečení při vysoké teplotě, tak i elongační houževnatost.

Příklad 3:

V příkladu 3 je popsána metalografická struktura ocelového vzorku, zejména druhy a množství sraženin. Na obr. 2 je příkladně zobrazena typická 100% popouštěná martenzitická struktura (tj. úplná martenzitická struktura) pozorovaná na kopiích vyjmutých ze vzorků ocelí podle vynálezu z příkladu 1. Jak je to zřejmé z tohoto obrázku, 100% popouštěná martenzitická struktura obsahuje hranice zrna 3 (dřívější austenitická hranice zrna), hranici 4 oblasti martenzitických jehlic a vnitřní část 5 oblasti martenzitických jehlic. Na tomto obrázku jsou zobrazeny druhy sraženin, které jsou do jisté míry pozorovány pro téměř popouštěné vzorky a pro vzorky, které byly podrobeny testu pevnosti při tečení, avšak žádné zvláštní rozdíly nemohou být mezi nimi pozorovány ohledně druhů sraženin. Nejprve jsou všechny nahromaděné karbidy typu M₂3C₆ a granulované intermetalické sloučeniny (Lavesovy fáze) vysráženy při hranici 3 zrna. Z hlediska složení jsou karbidy typu M₂3C₆ sloučeninami uhlíku a M prvku, jako např. železa, chrómu, molybdenu a wolframu, zatímco intermetalické sloučeniny (Lavesovy fáze) jsou typu Fe₂M, ve kterých M prvek je chrom, molybden, wolfram, apod. Rovněž při hranicích 4 oblasti martenzitických jehlic jsou vysráženy výše uvedené karbidy typu M₂3C₆ a intermetalické sloučeniny (Lavesovy fáze). Kromě toho ve vnitřní části 5 oblasti martenzitických jehlic jsou vysráženy jemné karbonitridy typu MX. Z hlediska složení karbonitridy typu MX jsou jemné karbonitridy tvořené kombinací niobu a vanadu jako M prvku s uhlíkem a dusíkem jako X prvkem. Metalografické struktury vzorku č. 1 až 6 zobrazené v příkladu 1 a metalografické struktury z příkladu 2 jsou ve všech příkladech tvořeny 100% popouštěnou martenzitickou strukturou.

-10CZ 289032 B6

Uvedená provedení vynálezu jsou považována za příkladná provedení vynálezu, přičemž je zřejmé, že vynález může být proveden v jiných specifických formách, aniž by došlo k odchýlení od podstaty vynálezu nebo podstatných znaků vynálezu. Uvedená provedení jsou tudíž ve všech 5 hlediscích pokládána za ilustrativní a nijak neomezují rozsah vynálezu, který je určen připojenými patentovými nároky.

-11 CZ 289032 B6 (numerická hodnoty vyjádřená v hmotnostních procentech

		ř*	r·	CM	r>	©	0	©	©
tfcl 33.ΧΟ2Λ	o*	Ol	a	0	a	©	a
		o	o	o	O	o	O	o	©
3UaX«AXAX9	-<w			«	•	•	*	•	•
	o	o	O	o	©	O	O	©
		<a	a	© .	©	ve	©	0	o
(tj o a joza	O	*4 O	w O	•4 O	O	©	CM O	n ©
αυοχνΑΤΛχ»	-a	O	o	O	o	o	O	O	o
		<Λ		Ok			O)	©	CM
(g) 0920ΖΛ					•		•	•
3«ΟΧ»ΑΤΛΧ»	--Ϊ3	CM	CM	CM	n			©	©
		O		CM	C4	©	©	r·	CM
(XI 0920ΖΛ	<1	©	H	©	cn	©	<n	n
3U9X*A?A3(O-	OH		m4	^4	^4	^4	w	-	r4
		·*	X a	X	X •	X	X a	X o	X •
	« Cl.	v u i M	zbyti	• X» Λ N	Ž- N	0 .1J >. Λ N	u í H	u £ N	u Ž- M
	0	©	©	0	©	O	©	©	©
	o	n	n	<n	<·»	rt	CM	*4	W
		m	«η	n	<n	CM
		o	o	o	a	O	©
	a	o	Q	o	o	©	©	•	1
		o	O	©	o	o	O
			o	r*	Ml	©	r*	«	©
		f**	c*»	CM	CM	CM	CM	©	©
	z	O	©	O	©	o	©	O	©
		O	O	o	O	©	O	o	©
		r*		CM	Λ	©	©	©	©
	Λ	© o	© o	*r o	·< O	* o	© o	© ©	© O
					•	*		•	V
		o	o	a	o	©	o	©	©
		©		©	<r	©	©	©	©
	>	w		«-4	»4	««4	H	*4	•4
		O	o	©	©	o	©	©	©
c		o	<M	©		©	CM	CM	m4
v M 0	3	43 4	©	« *4	a v4	a	m4	© m4	a •4
^4
Q		e	o	o	©	0	©	©	CM
	0	w*	to	MT	©	*	Ml	*	©
4) X	Σ	O	o	c	O	O	©	©	©
U •*4 E	u	O	c-	Ol	©	O	©	r~ Ml	*
© £	o	© -4	Ol	Ol	Ok	© -4	<Λ	•4	©
O
		Q	o	o	O	©	O	©	c*
	•*4	©	m	©	©	0	©	©	©
	z	o	O	©	O	©	O	©	O
		et	cm	CM	CM	«Μ	CM	CM	«4
		o	o	O	O	O	©	©	O
	«	o	o	a	o	o	©	O	©
		o	o	o	©	o	O	©	o
		m	λ		<*		<n	©	o
				M	*4	«4		*4
	Q.	O	9	O	©	O	©	©	©
		©	Q	o	O	©	©	©	©
		O	O	o	©	©	©	r·	©
	C	m	n			ÍH	n	©	©
	Σ	O	O	o	O	©	O	©	©
		o	o	o	©	©	©	©	r*
	•*4	CM	CM	tM	CM	CM	CM
	ω	O	O	O	©	©	©	o	Q
		a		a	O	©	©	©	O
	o	r4	w	w	*4			©	O
	O	O	O	O	©	O	O	©
		í-4	CM	Λ	v	1H	©	r*	Q
X • ·								χχβοο
U KJ o N >		nz»xyuÁA axpod χχοοο		JOOA -yUAO-XOd

X e © c N O o.

Tabulka

(♦> TAqsjouw	O	o	O	o	o	o	σ> H	0 o
l«dW) )UB993 Tíd T4*OUA9d seta ,οτ	υ o o VI	o as 0	CM Q O*	O 0 0	0 • <M 0 W	o 0 0	0 • 0 O r4	m » 0 0	r> • 0 0
υ o O O	O 0 0 ^4	Γ7 * O •n w	r4 cm 0 M	O » 0 0 •H	o r* 0 w	0 • ri 0 M	0 • 0 O r-4	h- • CM ·-« f-4
(3.} Wtí *0S	o	o CM	in CM	V CM	0 CM	r* CM	Γ*	0 rt
( DoOÍ jd) sqoupoq jaozjj	0 o «Η X 0 • OD cm r4	0 o w X 0 • 0 0	0 o «Μ X O « 0 0	0 O M X o • o 0	0 O *-« X 0 • CM 0	0 O w X 0 « 0 0	0 O »4 X 0 • CM O •H	0 O f4 X o r* 0
<*) yu»ipz í«JIJd	r· a m	r· m v	cn W	cn CM 0	o 0 0	m o 0	<n CM 0	0 CM 0
(*) juainoxpaid ?ox9«od	0 cn cm	« 0 CM	CM cn CM	O CM CM	W m CM	CM *4 CM	0 O CM	CM n CM
(»dH) ηζηχχ zsa %c*o	«0 r* 0 «0	CD • 0 0 10	O 0 0 0	CM 0 r* 0	o • <x> 0 0	co • w r* 0	cn CM CM 0	0 0 0
(®dM) nq«4 λ 3soax»d	CA • O m r*	^4 W 0 Γ-	0 0 W 0	r* • 0 0 r*	r> • w 0	0 • 0 0 r*	CM CM r* r*	0 • 0 0 r*
«Η >< Λ» S 2 / 4A • s / o M> * >< *	w	CM	n	0	tf)	0	r*	0
	cuaxyaU a^pod χχβοο	H»o J0«A -yttftoaod

- 13CZ 289032 B6 <*)

Tabulka

«> -»?Τ»ρ JA3K{OUm	o	o
OMH) »d PCOUAad ZW .οτ	u o 51 Ό	o o o Ί	• W O «-*
u o	<* w •n ri	o « r* ·-·
O·) XXV3 <05		o 04	03 •M
( 3oOÍ Tjd) V^oupoq jaozjx	O w X O • o m	o X <0 CD <0	** O X •n • cc CD	o X o
«> JUOI9Z »«ajjd ytujnod	o *O	irt o \0	O XT 10	r-< m w
(«) jusjnoxpcxtd 9axfnod	o on w	04 r-l 04	w r> 04	04 <n 04
(8ffl) t««TX xaa k'0	<n eí r* w	Ol • m t* <0	O ♦ CD CO 10	o CD CO *0
(®ax) nqn a ^Kouvad	CD * n a ř*	CD » *r <h ř*	O • *0 H CD	*0 « O CD
Ή >< U >< 0 / C X X X > W · O »U X ř	tlustá část	tenká část

Claims (15)

1. Ocel na odlitky, která má martenzitickou strukturu, vyznačující se tím, že obsahuje 0,08 až 0,25 % hmotnostního uhlíku, více než 0,1 až 0,5 % hmotnostního křemíku, ne více než 1 % hmotnostní manganu, 0,05 až 1 % hmotnostní niklu, 9 až 12% hmotnostních chrómu, 0,3 až 1,5% hmotnostního molybdenu, 1 až 1,95% hmotnostního wolframu, 0,1 až 0,35 % hmotnostního vanadu, 0,02 až 0,1 % hmotnostního niobu, 0,01 až 0,08 % hmotnostního dusíku, 0,001 až 0,01 % hmotnostního bóru, 2 až 8 % hmotnostních kobaltu, přičemž zbytek do 100 % hmotnostních je v podstatě tvořen železem.

2. Ocel na odlitky podle nároku 1,vyznačující se tím, že Cr-ekvivalent definovaný jako (Cr + 6S Si + 4 Mo + 1,5 W + 11 V + 5 Nb - 40 C- 2 Mn - 4 Ni - 2 Co - 30 N) je nižší nebo rovný 6,5 % hmotnostního, B-ekvivalent definovaný jako (B + 0,5 N) je nižší nebo rovný 0,03 % hmotnostního, Nb-ekvivalent definovaný jako (Nb + 0,4 C) je nižší nebo rovný 0,12 % hmotnostního, Mo-ekvivalent definovaný jako (Mo + 0,5 W) je v rozmezí od 1 do 2 % hmotnostních a obsah neodstranitelných znečišťujících prvků a síry je nižší nebo rovný 0,01 % hmotnostního, obsah fosforuje nižší nebo rovný 0,5 % hmotnostního.

3. Ocel na odlitky podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že je zpracována uvedením této oceli do roztoku a kalením při teplotě v rozmezí 1000 °C až 1150°C, prvním popouštěním při teplotě alespoň 650 °C až 730 °C následovaným po uvedeném kalení, a druhým popouštěním při teplotě 700 °C až 750 °C, které působí jako žíhání pro odstranění napětí v této oceli.

4. Ocel na odlitky podle nároku 1, vyznačující se tím, že karbidy typu M₂₃C₆ a intermetalické sloučeniny jsou vysrážené zejména při hranicích zrn a hranicích oblastí martenzitických jehlic uvedené oceli, přičemž karbonitridy jsou vysráženy ve vnitřních částech oblastí martenzitických jehlic uvedené oceli, takže tato ocel obsahuje tyto sraženiny.

5. Ocel na odlitky podle nároku 4, vyznačující se tím, že uvedená ocel je vyrobena tavením a zušlechťováním litím z pánve.

6. Ocel na odlitky podle nároku 1,vyznačující se tím, že obsahuje 0,09 až 0,13 % hmotnostního uhlíku.

7. Ocel na odlitky podle nároku 1, vyznačující se tím, hmotnostního manganu.

že obsahuje 0,2 až 0,5 %

8. Ocel na odlitky podle nároku 1, vyznačující hmotnostního niklu.

9. Ocel na odlitky podle nároku 1, vyznačující hmotnostního chrómu.

10. Ocel na odlitky podle nároku 1,vyznačující hmotnostního vanadu.

11. Ocel na odlitky podle nároku 1,vyznačující hmotnostního niobu.

tím, že obsahuje 0,05 až 0,5 % tím, že obsahuje 9,5 až 10,5 % tí m, že obsahuje 0,12 až 0,25 % tím, že obsahuje 0,02 až 0,05 %

12. Ocel na odlitky podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje 0,003 až 0,008 % hmotnostního bóru.

-15CZ 289032 B6

13. Ocel na odlitky podle nároku 1, vy z n a č uj í c í se tím, že obsahuje 0,02 až 0,04 % hmotnostního dusíku.

5

14. Ocel na odlitky podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje 3 až 4 % hmotnostní kobaltu.

15. Použití oceli na odlitky podle nároku 1 pro výrobu ocelového odlitku tělesa parní turbíny, přesného odlitku lopatky nebo tělesa ventilu.