DE1213125B - Verwendung von chromfreien, unmagnetisierbaren Stahllegierungen mit Bestaendigkeit gegen Spannungsrisskorrosion - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

C22c

Deutsche KL: 40 b-39/32

Nummer: 1213 125

Aktenzeichen: B 78014 VI a/40 b

Anmeldetag: 7. August 1964

Auslegetag: 24. März 1966

In letzter Zeit wurde festgestellt, daß an geschweißten Konstruktionen unmagnetisierbarer chromhaltiger Manganstähle unter der Einwirkung von Seewasser im Schweißnahtbereich interkristalline Risse aufgetreten sind. Um die Ursache dieser Rißbildung klären zu können, wurde versucht, die Risse laboratoriumsmäßig zu erzeugen. Es konnte festgestellt werden, daß es sich um Spannungsrißkorrosion handelt und daß als Ursache hierfür die Ausscheidung von Chromkarbiden auf den Korngrenzen beim Schweißen oder Anlassen angesehen werden muß. Es wurde vermutet, daß durch die Ausscheidung von Chromkarbiden auf den Korngrenzen im Korngrenzenbereich chromverarmte Zonen gegenüber dem Korninneren auftreten, die von Seewasser und, wie Ver- suche auch zeigen, von Schwitzwasser bevorzugt angegriffen werden und damit zur Rißbildung führen. Demnach dürfte die Spannungsrißkorrosion nicht auftreten, wenn beim Schweißen oder Anlassen von unmagnetisierbaren Manganstählen keine Ausscheidung von Chromkarbiden auf den Korngrenzen erfolgt. Zur Überprüfung dieser Überlegung sind Versuche mit chromfreien bzw. chromarmen Stählen mit 0,05 bis 1,2 °/₀ Kohlenstoff, 12 bis 30% Mangan und mit Stählen ähnlicher Zusammensetzung, jedoch mit einem Chromgehalt von etwa 2 bis 5 °/₀, durchgeführt Verwendung von chromfreien,
unmagnetisierbaren Stahllegierungen mit
Beständigkeit gegen Spannungsrißkorrosion

Anmelder:

Gebr. Böhler & Co. Aktiengesellschaft, Wien;

Niederlassung:

Gebr. Böhler & Co. Aktiengesellschaft, Wien;

Verkaufsniederlassung Büderich

Als Erfinder benannt:

Dr. rer. nat. Dipl.-Phys. Anton Bäumel,

Lank (Ndrh.)

Beanspruchte Priorität:

Österreich vom 3. September 1963 (A 7070/63)

worden. Im einzelnen handelt es sich um die in der Tabelle zusammengestellten Legierungszusammensetzungen.

Laufende Schmelze	C	Si	Mn	Cr	Ni	Mo	Cu	Nb	N
1	0,56	1,01	19,1						0,037
2	0,51	0,87	18,2	—	—	—	1,1	—	—
3	0,54	0,63	18,8	—	—	—	0,99	—	—
4	0,59	0,89	19,75	0,44	—	2,14	—	—	—
5	0,53	0,79	18,10	2,14	—		—	—	0,092
6	0,53	0,91	17,85	4,85	—	—	—	—	0,11
7	0,55	0,99	18,85	4,79	—	—	1,03	—	—
8	0,52	1,17	18,25	4,73	7,1	—	—	—	0,11
9	0,51	0,82	17,85	5,33		1,97	—	—	0,49

Sämtliche Stähle wurden nach 30 Minuten Glühdauer bei 1050⁰C in Wasser abgeschreckt und nach 2 Stunden Anlaßdauer bei 65O⁰C an Luft abgekühlt. Diese Stähle wurden dann im geschweißten Zustand bei Verwendung einer Schweißelektrode mit 0,18 °/₀ Kohlenstoff, 19°/o Chrom, 9°/₀ Nickel, 7% Mangan, Rest Eisen der Prüfung auf Spannungsrißkorrosion im Seewasser unterzogen. Zu diesem Zweck wurden Schweißproben hergestellt und diese in Form von gespannten Bügelproben der Seewassereinwirkung ausgesetzt. Am Scheitel der Bügelproben lag die Schweißnaht. Um Fremdkorrosion während der Versuche weitgehend zu vermeiden, wurden die Halterungen der Bügel aus einem chemisch beständigen Stahl mit etwa 18°/₀ Chrom und 10°/₀ Nickel hergestellt.
In der Absicht, möglichst rasch Risse zu bekommen, wurden die geschweißten und verspannten Bügel in doppelt konzentriertem siedenden Seewasser dem Korrosionsangriff ausgesetzt. Das Ergebnis dieser

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Prüfung war eindeutig. Bei den Stählen 1 bis 4, die kein bzw. nur wenig Chrom enthalten, war nach dem Schweißen und Anlassen keine Anfälligkeit für die Bildung von interkristallinen Rissen zu bemerken, während bei allen mit Chrom legierten Stählen ohne besondere graduelle Unterschiede starke Rißbildungen auftraten. ·

Die allgemeine Rostbeständigkeit der chromfreien bzw. chromarmen Stähle 1 bis 4 in Seewasser ist zwar geringer als die der chromhaltigen Stähle 5 bis 9; dieserNachteil tritt aber zurück gegen die entscheidende Eigenschaft dieser Stähle, daß sie durch Schweißen und Anlassen nicht für interkristalline Spannungskorrosion anfällig werden. Diese Stähle können wie übliche Schiffbaustähle durch Farbanstriche vor Rostbildung geschützt werden. Außerdem können sie zur Erhöhung der Rostbeständigkeit noch Kupfer, Molybdän und Nickel enthalten.

Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung einer chromfreien, unmagnetisierbaren, spannungsrißkorrosionsbeständigen Stahllegierung mit 0,05- bis 1,2 % Kohlenstoff, 12 bis 20% Mangan, bis 1% Süizium und Rest Eisen mit den herstellungsbedingten Verunreinigungen, als Werkstoff für Schweißkonstruktionen, die der Einwirkung von neutralen Salzlösungen, See-, Leitungs-, Fluß- oder Schwitzwasser ausgesetzt sind. Dabei können zur Erhöhung der Rostbeständigkeit noch-Kupf er, Molybdän und Nickel bis zu 2 °/o einzeln oder zu mehreren zulegiert werden.

Es ist bei den in Frage kommenden Sjählen darauf

'zu achten; daß das Kohlenstoff-Mangan-Äquivalent stets so groß ist, daß der Stahl stabilautenitisch bleibt. Das heißt, die vom Erfinder angegebenen Analysengrenzen für Kohlenstoff und Mangan sind so aufzufassen, daß zu niedrigen Kohlenstoffwerten hohe

ίο Manganwerte gehören und umgekehrt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verwendung einer chromfreien, unmagnetisierbaren, spannungsrißkorrosionsbeständigen Stahllegierung mit 0,05 bis 1,2% Kohlenstoff, 12 bis 30 % Mangan, bis 1 % Süizium, Rest Eisen mit den herstellungsbedingten Verunreinigungen, als Werkstoff für Schweißkonstruktionen, die der Einwirkung von neutralen. Salzlösungen, See-,

so Leitungs-, Fluß- oder Schwitzwasser ausgesetzt sind.

2. Verwendung von chromfreien unmagnetisierbaren Stählen nach Anspruch 1, wobei zur Erhöhung der Rostbeständigkeit noch Kupfer, Molybdän und Nickel bis zu je 2% einzeln oder zu mehreren zulegiert werden.

609 539/357 3.66 © Bundesdruckerei Berlin