DE1533247B1 - Gegenueber dem Angriff nicht oxydierend wirkender Saeuren bestaendiger niedriglegierter Stahl - Google Patents

Gegenueber dem Angriff nicht oxydierend wirkender Saeuren bestaendiger niedriglegierter Stahl

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DE1533247B1
DE1533247B1 DE19661533247 DE1533247A DE1533247B1 DE 1533247 B1 DE1533247 B1 DE 1533247B1 DE 19661533247 DE19661533247 DE 19661533247 DE 1533247 A DE1533247 A DE 1533247A DE 1533247 B1 DE1533247 B1 DE 1533247B1
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Tsugio Ikeda
Satoshi Kado
Shoichi Nakanishi
Ikuya Noda
Yasuo Otoguro
Kyozo Shinmyo
Akira Teramae
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Description

1 2
Die Erfindung bezieht sich auf niedriglegierte bei welchen Salzsäure durch die Umwandlung von Stähle, denen geringe Mengen an Antimon an Stelle Chloriden entstehen kann, besteht der Wunsch nach anderer normaler Zusätze zur Verbesserung deren billigen Werkstoffen mit hoher Korrosionsbeständig-Korrosionsbeständigkeit in nicht oxydierend wirken- keit gegen Salzsäure.
den Säuren zugesetzt wurden. Sie stehen in ihrer 5 Es kann also festgehalten werden, daß in der Technik Säurebeständigkeit gleichwertig neben den Edel- ein großes Verlangen nach neuen Werkstoffen besteht, metallen wie Gold und Platin, deren Herstellung je- die gegen die Korrosion nicht oxydierend wirkender doch ziemlich kostspielig ist, so daß ihr kommerzieller Säuren eine größere Beständigkeit haben als Kohlen-Einsatz sehr beschränkt ist. stoffstähle und niedriglegierte Ni-Cr-Cu-Stähle und
Neben den Edelmetallen gibt es aber auch noch io billig herstellbar sind.
andere Metalle, die sehr säurebeständig sind, so Niob, Es wurde oben bereits kurz darauf hingewiesen, daß
Tantal, Zirkonium und Titan sowie Legierungen auf in der Technik zahlreiche Versuche durchgeführt Nickelbasis. Aber auch diese Metalle und Legierungen wurden und noch werden, um Stähle zur Verfügung sind sehr teuer, so daß auch deren wirtschaftlicher stellen zu können, die gegen nicht oxydierend wirkende Einsatz sehr beschränkt ist. Von den nichtrostenden 15 Säure korrosionsbeständig sind. Stählen, die ebenfalls beständig gegen nicht oxydie- W. Kuntscher, H. Kilger, H. Bieger
rend wirkende Säuren sind, sind insbesondere die berichten in »Technische Baustähle«, 1958, S. 238, austenitischen, rostfreien Stähle zu nennen, denen darüber, daß die Korrosionsbeständigkeit von Lokoverhältnismäßig große Mengen an Silizium, an SiIi- motiv- und Rauchrohren oder Leitungen gegenüber zium und Kupfer, an Molybdän und Kupfer, an 20 schwach agressiven Wässern und gegebenenfalls gegen Molybdän und Silizium oder an Molybdän und den chemischen Angriff sehr schwacher Säuren durch Antimon zugesetzt wurden. An säurebeständigen einen Zusatz geringer Mengen an Kupfer und gegebe-Gußeisensorten sind solche zu erwähnen, denen ver- nenfalls an Molybdän verbessert werden kann. So wird hältnismäßig große Mengen an Silizium oder Nickel vorgeschlagen, einem Stahl der Zusammensetzung zugesetzt sind. 25 0,1% C, weniger als 0,05% Si, weniger als 0,03% P
Es ist bekannt, legierte Stähle mit geringen Mengen und weniger als 0,035 % S, etwa 0,25% Su und etwa an Nickel, Chrom und Kupfer wirtschaftlich herzu- 0,12% Mo zuzusetzen. Weiterhin berichtet F. Rastellen. Solche Stähle können dort verwendet werden, ρ a t ζ in »Die Edelstahle«, 1962, S. 281, über die Zuwo keine oder nur geringe hohe Korrosionsbeständig- Setzung einer Menge bis zu 0,55% Cu neben 0,4% Cr keit gegen nicht oxydierend wirkende Säuren gefordert 30 oder 0,2 % Mo zu wetterbeständigen Stählen hoher wird. Nachstehend ist an Hand mehrerer Beispiele auf- Zugfestigkeit, so insbesondere zu dem hochfesten Baugeführt, wo derartige Stähle insbesondere zum Einsatz stahl St-52 mit 0 bis 0,2% C, 0 bis 0,5% Si und 0 bis kommen. 1,2% Mn.
In Heizaggregaten werden in der modernen Technik Nach der österreichischen Patentschrift 142 090 ist
insbesondere Schweröle und Kohle als Brennstoffe 35 es bekanntgeworden, zur Verbesserung der Rostbenutzt. Schweröl enthält im allgemeinen mehr Schwefel beständigkeit gegenüber Wässern und feuchtem Erdais Kohle, und der Schwefelgehalt variiert je nach Her- reich einem Stahl oder Gußeisen an Stelle oder neben kunft bis zu 5%. Es wurde festgestellt, daß der Gehalt Kupfer Arsen und Antimon Mengen von 0,05 bis an Schwefeldioxydgas in den Abgasen bei der Ver- 5,0%, einzeln oder zusammen, als solche Elemente brennung von Schweröl proportional dem Schwefel- 4° zuzusetzen, deren elektrolytisches Potential unedler als gehalt des Schweröles ist und daß dieses Schwefel- das konstante Oxydationspotential des Korrosionsdioxydgas in SO3 durch Berührungsoxydation oder mittels, aber edler als das elektrolytische Potential des direkte chemische Verbrennung umgewandelt wird und Stahles oder Gußeisens ist und die während des Korrodaß SO3 seinerseits zusammen mit Wasser zu Schwefel- sionsvorganges zur Bildung einer festhaftenden Schicht säure reagiert. Auf diese Art und Weise gebildete 45 führen.
Schwefelsäure ist hochkonzentriert, und sie verursacht Nach E. Williams und M. E. Komp,
die sogenannte Schwefel-Taupunkt-Korrosion in dem »Corrosion«, Bd. 21, 1965, Nr. 1, S. 9, gehört es zum Luftvorwärmer eines mit Schweröl arbeitenden Heiz- Stand der Technik, etwa 0,1 % Kupfer dem Stahl zuaggregates. Ist daher ein solcher Vorwärmer aus ge- zusetzen, wenn dessen Korrosionsbeständigkeit gegen wohnlichem niedriglegiertem Ni-Cr-Cu-Stahl herge- 5° nicht oxydierend wirkende Säuren erhöht werden soll, stellt, dann ergeben sich in bezug auf die Korrosions- Nach einem älteren Vorschlag wurde ein Verfahren
anfälligkeit der Zubehörteile, des thermischen Wir- zur Herstellung korrosionsbeständiger, niedriglegierter kungsgrades, der Sicherheit der Anlage u. dgl. große Stähle entwickelt, bei welchem die kombinierte Wir-Probleme. Es wurden daher Untersuchungen ange- kung von Kupfer und Zinn oder Arsen mit dem Zusatz stellt, wie diese Probleme am besten zu überwinden 55 von Zinn oder Arsen zusammen mit Kupfer (weniger sind, wenn mit Schweröl gearbeitet wird. Eine der in als 0,6 %) ausgenutzt wurde.
Vorschlag gebrachten Lösungen sieht vor, daß die für Im Gegensatz zu dem vorerwähnten Stand der
die Verbrennung benötigte Luftmenge zu reduzieren Technik zeichnet sich die vorliegende Erfindung daist, um die Schwefel-Taupunkt-Korrosion auszu- durch aus, daß die Korrosionsbeständigkeit der schalten. Es hat sich aber herausgestellt, daß diese 60 kupferhaltigen Stähle durch den Zusatz geringer Men-Lösung nicht immer befriedigend arbeitet. Zur Zeit gen an Antimon verbessert wird. In diesem Zusammensind auch noch weitere Untersuchungen im Gange, die hang sollte auf die Ausführungen von B. Jones sich mit der Entfernung des Schwefels aus dem Schwer- und J. D. D. M ο r g a η in der Zeitschrift »Journal öl befassen, befriedigende Ergebnisse sind bislang je- of Iron and Steel Institute«, Jg. 1939, S. 115 bis 136, doch noch nicht erzielt worden. 65 hingewiesen werden, wo ausgesagt ist, daß die Hinzu-
Ähnliche Verhältnisse liegen bei Auspuffrohren von fügung von kleinen Mengen von Antimon zu Kupfer Verbrennungskraftmaschinen vor. Auch in der Erdöl- enthaltenden Stählen die Korrosionsbeständigkeit derindustrie und anderen chemischen Industriezweigen, artiger Stähle herabsetzt. Die Erfinder haben aber er-
kannt, daß die kombinierte Zugabe kleiner Mengen Antimon und Kupfer den Korrosionswiderstand des Stahles gegen nicht oxydierend wirkende Säuren erhöht. Die vorliegende Erfindung basiert auf dieser Erkenntnis.
Die erfindungsgemäßen Stähle weisen folgende Zusammensetzungen auf:
(1) Kohlenstoff
Silizium
Mangan
Schwefel
Phosphor
Kupfer
Antimon
Eisen und herstellungsbedingte Verunreinigungen
nicht mehr als 0,80% nicht mehr als 1,00% 0,20 bis 1,50% nicht mehr als 0,030% nicht mehr als 0,030% 0,08 bis 0,60% 0,01 bis 0,15%
Rest
IO
(2) Kohlenstoff nicht mehr als 0,80%
Silizium nicht mehr als 1,00% ao
Mangan 0,20 bis 1,50%
Schwefel nicht mehr als 0,030%
Phosphor nicht mehr als 0,030%
Kupfer 0,08 bis 0,60%
Antimon 0,01 bis 0,15%
Nickel und/oder Chrom nicht mehr als 1,00% Eisen und herstellungsbedingte Verunreinigungen Rest
Korrosionsbeständige, niedriglegierte Stähle der obigen Zusammensetzung können nun gemäß der Erfindung weiterhin abgewandelt werden, indem jeder der beiden Zusammensetzungsarten nicht mehr als 0,40% Molybdän, nicht mehr als 0,15% Vanadium, nicht mehr als 0,10 % Titan und nicht mehr als 0,10 % Niobium allein oder zu mehreren zugesetzt werden.
Die genannten Gehaltsgrenzen ergeben sich aus folgenden Gesichtspunkten:
Der Kohlenstoffgehalt richtet sich nach den Erfordernissen der Anwendung des erfindungsgemäßen Stahles, so nach den gewünschten mechanischen Eigenschaften oder seiner Schweißbarkeit. Enthält der Stahl mehr als 0,80% Kohlenstoff, dann kommt er als SpezialStahl oder Werkzeugstahl in Frage, der aber nicht korrosionsbeständig zu sein braucht. Der Kohlenstoffgehalt hat daher eine obere Grenze von 0,80%.
Der Siliziumgehalt hat eine obere Grenze von 1,00%, weil ein Zuschlag von mehr als 1,00% die Bearbeitbarkeit des Stahles wesentlich herabsetzen würde, obwohl vermerkt werden sollte, daß bei gleichzeitigem Vorhandensein von Kupfer und Silizium die Korrosionsbeständigkeit erhöht wird.
Mangan wird zur Desoxydation des Stahles zugegeben und ist von Vorteil für dessen Bearbeitbarkeit und dessen Härte. Weniger als 0,20 % Mangan würden aber unwirksam sein. Mehr als 1,50 % Mangan sind auf die Korrosionsbeständigkeit des Stahles von Nachteil.
Bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt ist in der Technik nicht die Wirkung des Schwefelgehaltes im Stahl auf dessen Korrosionsbeständigkeit erkannt worden. Die Erfinder haben daher Versuche durchgeführt, um hier eine Erkenntnis zu gewinnen. Proben einer Zusammensetzung, wie sie in der nachstehenden Tabelle 1 festgehalten ist, wurden 4 Stunden lang bei einer Temperatur von 6O0C in eine 40%ige Schwefelsäure eingetaucht und der Gewichtsverlust gemessen.
Tabelle
Probe C Si Mn Gehalte (»/„) Cu Ni Cr Sb Gewichtsverlust
0,12 0,35 ! 0,26 IZS 0,30 0,48 0,49 0,047 (mg/cm2)
A 0,11 0,37 ' 0,27 0,30 0,49 0,49 0,046 26,9
B 0,10 0,35 : 0,23 0,018 0,30 0,50 0,49 0,046 39,8
C 0,10 0,39 0,26 0,030 0,30 0,49 0,49 0,053 47,4
D 0,046 56,2
Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß mit höherem Schwefelgehalt die Korrosionsbeständigkeit wesentlich herabgesetzt wird, so daß der Schwefelgehalt auf einen Betrag von 0,030% beschränkt sein sollte. Ergänzend sollte allerdings darauf hingewiesen werden, daß der Gewichtsverlust durch Korrosion in den durchgeführten Versuchen dadurch verringert werden kann, daß die Gehalte an Kupfer und Antimon erhöht werden.
Es ist bekannt, daß Phosphor zusammen mit Kupfer die Korrosionsbeständigkeit gegenüber der Witterung und die Zugfestigkeit erhöht, daß aber eine zu große Menge an Phosphor den Stahl versprödet und außerdem die Beständigkeit gegen Schwefelsäure wesentlich herabsetzt. Der Phosphorgehalt sollte daher auf 0,030% beschränkt sein.
Es ist bekannt, daß Kupfer sowohl die Witterungsbeständigkeit als auch die Korrosionsbeständigkeit ganz allgemein erhöht. Es muß aber darauf hingewiesen werden, daß durch Erhöhung des Kupfergehaltes über 0,80% nur eine geringe Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit erwartet werden kann, wobei als Nachteil eine verringerte Warmbearbeitbarkeit in Kauf zu nehmen ist. Die obere Grenze des Kupfergehaltes ist daher erfindungsgemäß auf 0,60% begrenzt. Die untere Grenze des Kupfergehaltes ist auf 0,08 % festgelegt, weil bei geringeren Gehalten keine wesentlichen Verbesserungen hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit festzustellen sind.
Zusätze an Nickel und Chrom verbessern die mechanischen Eigenschaften und die Witterungsbeständigkeit, und die Warmbearbeitbarkeit des Stahles wird insbesondere durch den Zusatz an Nickel verbessert. Mehr als 1,00% Nickelgehalt erhöht jedoch die Herstellungskosten des Stahles, ganz abgesehen davon, daß dadurch auch die Korrosionsbeständigkeit in Schwefelsäure verringert wird. Auch der Zusatz von mehr als 1,00% Chrom würde die Beständigkeit in Schwefelsäure herabsetzen. Die Gehalte an Nickel und Chrom sollen daher auf höchstens 1,00 % begrenzt sein.
Aus F i g. 1 ist ersichtlich, daß die Korrosionsbeständigkeit in nicht oxydierend wirkenden Säuren mit steigendem Antimongehalt zunimmt, daß aber bei einem Zusatz von mehr als 0,15% Antimon keine wesentliche Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit mehr erzielt werden kann. Außerdem wird dadurch die Warmbearbeitbarkeit verringert. Werden weniger als 0,01% Antimon zugesetzt, dann können ebenfalls
keine befriedigenden Ergebnisse bezüglich der Korrosionsbeständigkeit erzielt werden. Der Antimongehalt sollte daher zwischen 0,01 und 0,15% Hegen.
Wird Antimon allein zugesetzt, dann kann eine geringe Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit erreicht werden. Durch das gemeinsame Vorhandensein von Antimon und Kupfer wird jedoch die Korrosionsbeständigkeit wesentlich verbessert, ebenso wie bei dem gemeinsamen Vorhandensein von Antimon, Arsen und Kupfer. ίο
Molybdän, Vanadium, Titan und Niobium können allein oder zu mehreren ebenfalls dem Stahl zugesetzt werden, so daß dessen mechanische Eigenschaften und dessen Schweißbarkeit verbessert werden. Diese Elemente weisen aber den Nachteil auf, daß sie die Beständigkeit in Schwefelsäure und Salzsäure herabsetzen. Daher sollen die Gehalte an diesen Elementen nicht die Werte von 0,40, 0,15, 0,10 und 0,10% überschreiten; es ist dann gewährleistet, daß der Stahl gute mechanische Eigenschaften und gute Schweißbarkeit, aber auch hohe Säurebeständigkeit hat.
Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele -und der Zeichnungen näher erläutert. In F i g. 1 ist, wie vorerwähnt, dargestellt, welche Auswirkung die Steigerung des Antimongehaltes auf die Korrosionsbeständigkeit der Stähle hat. In F i g. 2 sind die verschiedenen Korrosionsgeschwindigkeiten der erfindungsgemäß hergestellten niedriglegierten Stähle im Vergleich zu anderen Werkstoffen bei verschiedenen Temperaturen und Konzentrationen der Schwefelsäure in einem Schwefelsäure-Wasser-System bei herrschendem Dampf-Flüssigkeits-Gleichgewicht dargestellt. Die mit Zahlen bezeichneten Kurvenzüge entsprechen den Proben gemäß der unten aufgeführten Tabelle 3.
Beispiel 1
In der nachstehenden Tabelle 2 ist die chemische Zusammensetzung der Proben festgehalten sowie deren Zugfestigkeit und deren Korrosionsgewichtsverlust, nachdem die Proben in eine 40 %ige Schwefelsäure von 60° C 4 Stunden lang bzw. in eine 20 %ige Salzsäure von 300C 25 Stunden lang eingetaucht wurden. Den Stählen gemäß Tabelle 2 war Aluminium zur Desoxydation und Korngrößenbeeinflussung in ausreichender Menge zugesetzt worden. Aluminiumzuschläge in den verwendeten Mengen sind in ihrer Wirkung auf die Korrosionsbeständigkeit der Stähle nicht wesentlich. Die Aluminiumgehalte sind daher in der Tabelle nicht aufgeführt.
Tabelle
Probe C Si Mn 1 p Gehalte (%) i S Cu I Ni I Cr Sb Sonstige
Nr. 0,15 0,78 0,53 0,011 0,008 0,27 0,01
1 0,06 0,006 0,38 0,017 0,012 0,22 0,08
2 0,08 0,23 0,42 0,011 0,008 0,08 0,15
3 0,14 0,74 0,87 0,011 0,008 0,32 0,13
4 0,16 0,04 0,48 0,009 0,008 0,58 0,12
5 0,08 0,25 0,37 0,010 0,008 0,20 0,10
6 0,16 0,56 0,54 0,022 0,011 0,15 0,12
7 0,10 0,25 0,31 0,013 0,009 0,30 0,48 I 0,09
8 0,17 0,40 0,40 0,010 0,008 0,52 0,28 0,03
9 0,10 0,30 0,75 0,009 0,008 0,28 0,90 0,13
10 0,12 0,55 0,48 0,011 0,010 0,42 0,81 0,08
11 0,09 0,30 0,55 0,008 0,008 0,27 0,44 0,14
12 0,08 0,78 0,81 0,009 0,008 0,33 0,27 0,03
13 0,10 0,37 0,24 0,012 0,007 0,58 0,78 0,47 0,11
14 0,09 0,75 1,17 0,011 0,010 0,27 0,48 0,76 0,05
15 0,11 0,43 0,32 0,009 0,008 0,58 0,50 0,51 0,10
16 0,28 0,23 0,51 0,010 0,009 0,21 0,06
17 0,41 0,36 0,63 0,012 0,010 0,18 0,56 0,11
18 0,51 0,15 0,70 0,012 0,008 0,18 0,05
19 0,69 0,30 0,79 0,010 0,008 0,15 0,10
20 0,78 0,38 1,42 0,008 0,010 0,12 0,43 0,82 0,07
21 0,73 0,33 0,85 0,009 0,009 0,19 0,09
22 0,13 0,30 0,68 0,016 0,014 0,56 0,76 0,49 0,14 Mo 0,32
23 V 0,05
0,11 0,31 0,50 0,010 0,009 0,53 0,83 0,13 Mo 0,30
24 Nb 0,03
V 0,04
0,16 0,34 1,32 0,011 0,010 0,49 0,13 Ti 0,04
25 0,07 0,15 0,25 0,007 0,008 0,10
26 0,14 0,77 0,38 0,010 0,010 0,32 0,49 0,22
27 0,12 0,70 0,39 0,009 0,010 0,30 0,47 0,10
28 0,11 0,41 0,27 0,011 0,008 0,58 0,49 0,47 0,19
29 0,13 0,50 0,37 0,038 0,010 0,33 0,05
30 0,11 0,41 0,27 0,011 0,009 0,31 0,40 0,47
31 0,12 0,47 0,39 0,009 0,007 0,60 0,50 0,78 As 0,03
32 Sn 0,02
0,15 0,48 0,46 0,049 0,006 0,35 0,42 0,45
33 0,54 0,39 0,71 0,012 0,009
34
Fortsetzung Tabelle 2
Gewichtsverlust (mg/cm2) 20% HCl Zugfestigkeit
40V0H2SO4 30° C, 25 Stunden
600C, 4 Stunden 40,6 (kg/mm2)
1 33,1 28,9 46,5
2 25,2 14,6
3 16,0 12,1
4 13,6 15,4
5 17,0
6 17,5 12,5
7 16,8 18,2
8 20,0
9 27,5 13,8
10 16,1 20,2
11 20,9 20,2 52,2
12 14,8 33,1 45,9
13 25,2 19,7
14 17,3 24,0
15 24,3 16,8 54,5
16 18,0 22,9 51,9
17 24,0
18 18,5 25,1
19 26,9 77,8
20 18,5 94,0
21 23,8 19,8 109,5
22 21,5 27,7
23 31,6 29,6 84,8
24 33,2 15,6 73,2
25 20,3 65,0
26 183,3 11,8
27 13,5 12,0
28 14,1 12,2
29 14,2 51,3
30 40,5 63,1
31 60,1 68,0
32 34,3 136,7
33 279,5
34 457,3 76,7
Die Proben 1 bis 25 der Tabelle 2 sind Stähle der erfindungsgemäßen Zusammensetzung, die Proben 26 bis 34 bekannte Stähle, die zum Vergleich untersucht wurden; die Herstellung erfolgte in der bei gewöhnliehen Kohlenstoffstählen oder niedriglegierten Stählen üblichen einfachen Weise. Der Probe 26 war lediglich Antimon, jedoch im wesentlichen kein Kupfer zugesetzt worden. An Hand des Gewichtsverlustes kann festgestellt werden, daß durch die Zugabe von Antimon
ίο allein keine wesentliche Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit erzielt werden kann. Die Proben 27 bis 29 enthielten Antimon von mehr als 0,15%· Sie haben eine größere Säurebeständigkeit, die jedoch im Vergleich zu solchen Proben, die etwa 0,15% Antimon enthalten, nicht wesentlich verbessert ist, während ihre Bearbeitbarkeit eher verschlechtert ist. Die Probe 30 zeigt als Folge ihres höheren Phosphorgehaltes einen größeren Korrosionsgewichtsverlust; in diesem Falle kann der Gewichtsverlust durch Steigerung des Kupf er-
ao und Antimongehaltes verringert werden, aber es ist dann erforderlich, den Phosphorgehalt unter 0,030 % zu halten, um gute Säurebeständigkeit zu erhalten. Die Probe 31 ist ein antimonfreier Stahl. Er zeigt, daß durch Hinzufügen von Kupfer allein keine ausreichende Säurebeständigkeit gewährleistet ist. Die Probe 32 ist ein gewöhnlicher korrosionsbeständiger, niedriglegierter Stahl, wie er beispielsweise in der japanischen Patentanmeldung Sho 39-28011 offenbart ist. Die Probe 33 ist ein bekannter legierter Stahl, der gegen atmosphärische Korrosion beständig ist, die Probe 34 ist ein gewöhnlicher Kohlenstoffstahl.
Aus den gewonnenen Ergebnissen ist klar ersichtlich, daß die Stähle gemäß vorliegender Erfindung eine viel bessere Korrosionsbeständigkeit gegenüber nicht oxydierend wirkenden Säuren, wie z. B. Salz- oder Essigsäure, als gewöhnliche Kohlenstoffstähle und gewöhnliche korrosionsbeständige, niedriglegierte Stähle haben.
Beispiel 2 Tabelle 3
Probe C Si Mn P Gehalte ( %) Cu Ni Cr Sb
Nr. 0,14 0,74 0,87 0,011 S 0,32 0,13
4 0,11 0,43 0,32 0,009 0,008 0,58 0,50 0,51 0,10
16 0,12 0,47 0,39 0,009 0,008 0,80 0,50 0,78 As 0,03
32 0,007 Sn 0,02
0,15 0,48 0,48 0,049 0,35 0,42 0,45 —
33 0,08 0,01 0,37 0,010 0,008 0,11 — — —
35 0,06 0,53 1,70 0,030 0,010 — . 9,72 18,30 —
36 0,011
Die Proben 4 und 16 in der vorstehenden Tabelle 3 sind Stähle gemäß der Erfindung, die Probe 32 ist ein gewöhnlicher korrosionsbeständiger, niedriglegierter Stahl, die Probe 33 ist ein gewöhnlicher niedriglegierter Stahl, der gegen atmosphärische Korrosion beständig ist, die Probe 35 ist ein niedriglegierter Kohlenstoffstahl, und die Probe 36 ist ein rostfreier Stahl des Typs mit 18 % Chrom und 8 % Nickel.
Die Korrosionszeit betrug 4 Stunden. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind in F i g. 2 festgehalten, es hat sich gezeigt, daß die Stähle gemäß vorliegender Erfindung unter allen denkbaren Prüfbedingungen jeweils immer die beste Korrosionsbeständigkeit hatten. Besonders hervorzuheben ist die Korrosionsbeständigkeit insbesondere unter den schwierigsten Verhältnissen, nämlich 40%iger Säure von 6O0C und 50%iger Säure von 8O0C.
Beispiel 3
Während die Versuchsreihen gemäß Beispiel 1 und 2 in Laboratorien unter strengen Prüfbedingungen durchgeführt worden waren, erzielte man die in der
909 546/62
nachstehenden Tabelle4 festgehaltenen Werte aus Versuchen, in welchen die Stahlproben gemäß vorliegender Erfindung und gewöhnliche Stähle in Heizaggregaten einer Anordnung der eingangs erwähnten Art vorgesehen wurden, um so die Korrosionsbeständigkeit gegen Schwefelsäure in der Praxis festzustellen, also auf einem Anwendungsgebiet, für welches die Stähle gemäß vorliegender Erfindung vorzugsweise gedacht sind.
Ort Auslaßrohr eines Luftvorwärmers
Zeit 2 555 Stunden
Versuchsbedingungen
Schwefelgehalt des Schweröls .. 2,9 % SO3-Gehalt im Verbrennungsgas 14 ppm
Taupunkt des Gases 120 bis 130°C
Temperatur des Gases in der
Leitung 1500C
Größe der Proben 6-100-100 mm
Tabelle 4
Flußstahl
Korrosionsbeständiger Stahl
(A)
Korrosionsbeständiger Stahl
(B)
Erfindungsgemäßer Stahl ..
Korrosionsgeschwindigkeit (· ΙΟ-5 mm/h)
Probe
Nr. 1
Probe
Nr. 2
Durchschnitt
25
1,335 0,901
0,826 0,737
1,267 0,932
0,898 0,707
1,301 0,917
0,862 0,722
Die gemäß vorstehender Tabelle 4 erzielten Ergebnisse zeigen, daß ein Stahl gemäß vorliegender Erfindung eine wesentlich bessere Korrosionsbeständigkeit aufweist als die übrigen Stähle, die zum Vergleich herangezogen worden sind.
Die erfindungsgemäßen Stähle haben also eine wesentlich größere Korrosionsbeständigkeit gezeigt als alle bekannten Stähle. Außerdem können sie im Vergleich zu den bekannten Stählen sehr wirtschaftlich hergestellt werden.

Claims (4)

Patentansprüche: 45
1. Gegenüber dem Angriff nicht oxydierend wirkender Säuren beständiger niedriglegierter Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß er nicht mehr als 0,80% Kohlenstoff,
0,20 bis 1,50 °/0 Mangan, 50:
nicht mehr als 1,00 % Silizium,
nicht mehr als 0,030% Schwefel, nicht mehr als 0,030% Phosphor, 0,08 bis 0,60% Kupfer, 0,01 bis 0,15% Antimon,
Rest Eisen und herstellungsbedingte Verunreinigungen, enthält.
2. Stahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er
nicht mehr als 0,80% Kohlenstoff,
0,20 bis 1,50% Mangan, nicht mehr als 1,00 % Silizium, nicht mehr als 0,030% Schwefel, nicht mehr als 0,030 % Phosphor, 0,08 bis 0,60% Kupfer,
0,01 bis 0,15 % Antimon, nicht mehr als 1,00% Nickel und/oder Chrom, Rest Eisen und herstellungsbedingte Verunreinigungen, enthält.
3. Stahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er
nicht mehr als 0,80% Kohlenstoff,
0,20 bis 1,50% Mangan, nicht mehr als 1,00 % Silizium, nicht mehr als 0,030 % Schwefel, nicht mehr als 0,030% Phosphor, 0,08 bis 0,50% Kupfer,
0,01 bis 0,15 % Antimon, nicht mehr als 0,40 % Molybdän, nicht mehr als 0,15% Vanadium, nicht mehr als 0,10 % Titan und nicht mehr als 0,10% Niobium, allein oder zu mehreren,
Rest Eisen und herstellungsbedingte Verunreinigungen, enthält.
4. Stahl nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er
nicht mehr als 0,80% Kohlenstoff,
0,20 bis 1,50% Mangan, nicht mehr als 1,00 % Silizium,
0,01 bis 0,15% Antimon, nicht mehr als 0,030% Schwefel, nicht mehr als 0,030% Phosphor,
0,08 bis 0,60% Kupfer, nicht mehr als 1,00% Nickel und/oder Chrom, nicht mehr als 0,40 % Molybdän, nicht mehr als 1,15% Vanadium, nicht mehr als 0,10% Titan und nicht mehr als 0,10% Niobium, allein oder zu mehreren,
Rest Eisen und herstellungsbedingte Verunreinigungen, enthält.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
DE19661533247 1965-03-25 1966-03-25 Gegenueber dem Angriff nicht oxydierend wirkender Saeuren bestaendiger niedriglegierter Stahl Pending DE1533247B1 (de)

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