DE1533252B1 - Niedriglegierter stahl hoher kerbzaehigkeit fuer geschweisste konstruktionen, die dem korrodierenden einfluss von schwefelwasserstoff ausgesetzt sind - Google Patents
Niedriglegierter stahl hoher kerbzaehigkeit fuer geschweisste konstruktionen, die dem korrodierenden einfluss von schwefelwasserstoff ausgesetzt sindInfo
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Description
Die Gründe für die Einstellung des Niobgehaltes im Stahl auf 0,02 bis 0,06% sind folgende: Im Stahl
liegt Niob in Kombination mit Mangan und Molybdän vor, und hieraus ergeben sich außergewöhnliche Wirkungen
in bezug auf die Eigenschaften des Stahls. Infolge der gleichzeitigen Anwesenheit von Mangan,
Molybdän und Niob während der Anlaßbehandlung nach dem Abschrecken findet nämlich eine Ausschalung
statt, die Molybdän und Niob enthält, selbst wenn das Abschrecken von einer verhältnismäßig
niedrigen Temperatur zwischen 850 und 1100° C aus erfolgt. Diese Ausscheidungshärtung bewirkt eine
beträchtliche Erhöhung der Festigkeit des Stahls.
Nach allgemeiner Ansicht erfolgt die Ausscheidungshärtung von niobhaltigem Stahl während des Anlassens
jedoch nur dann, wenn die Abschrecktemperatur oberhalb 12000C liegt. Damit ist ersichtlich, daß die
besonderen Wirkungen des erfindungsgemäß zu verwendenden Stahls auf seiner speziellen Zusammensetzung
beruhen. Diese besonderen Wirkungen treten nur dann ein, wenn der Niobgehalt mindestens
0,02% beträgt. Bei einem Niobgehalt von mehr als 0,06% nimmt die Festigkeit nicht weiter zu, und die
Zähigkeit nimmt ab. Beste Ergebnisse werden bei einem bevorzugten Niobgehalt von 0,02 bis 0,04%
erhalten.
Der Gehalt an löslichem Aluminium umfaßt sowohl das in der Matrix gelöste Aluminium als auch das in
Form von AlN vorhandene Aluminium. Wenn dieser Gehalt unterhalb 0,015% liegt, bilden sich große
Körner, und die Zähigkeit wird erheblich verringert, hierdurch ist die untere Grenze des Gehaltes an löslichem
Aluminium von 0,015% bedingt. Bei einem zu hohen Gehalt an löslichem Aluminium nimmt
jedoch die Zähigkeit des Stahls ab, demgemäß wird der obere Grenzwert des Gehaltes an löslichem
Aluminium auf 0,050% festgesetzt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Stahl verwendet, der 0,09 bis
0,15% Kohlenstoff, 0,20 bis 0,80% Silicium, 1,25 bis 1,55% Mangan, 0,4 bis 0,7% Molybdän, 0,02 bis
0,06% Niob, 0,015 bis 0,040% lösliches Aluminium, Rest Eisen sowie herstellungsbedingte Verunreinigungen
enthält, von Temperaturen oberhalb 9000C abgeschreckt und bei Temperaturen oberhalb 625° C
angelassen worden ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird ein AlN enthaltender Stahl verwendet, der
0,09 bis 0,18% Kohlenstoff, 0,20 bis 0,80% Silicium, 0,7 bis 1,65% Mangan, 0,4 bis 0,7% Molybdän, 0,02
bis 0,06% Niob, 0,015 bis 0,070% lösliches Aluminium und 0,007 bis 0,020% Gesamtstickstoff, Rest Eisen
und herstellungsbedingte Verunreinigungen enthält, der von Temperaturen oberhalb 8700C abgeschreckt
und bei Temperaturen oberhalb 6000C angelassen worden ist.
Besonders zweckmäßig wird ein Stahl verwendet, der zusätzlich 0,3 bis 0,8% Nickel und/oder 0,002 bis
0,006% Bor enthält. Durch die Mitverwendung von Bor und/oder Nickel in den angegebenen Mengen
wird die Zähigkeit und Festigkeit der betreffenden Stähle weiter verbessert, was sich vorteilhaft auf die
Schweißbarkeit auswirkt.
Die Erfindung wird an Hand der Beispiele und der Zeichnungen weiter erläutert. In den Zeichnungen
zeigt
F i g. 1 graphisch die Zugfestigkeit des erfindungsgemäß zu verwendenden Stahls im Vergleich zu herkömmlichem
Stahl;
F i g. 2 zeigt die Ergebnisse der Rißbildungsprüfung des erfindungsgemäß zu verwendenden Stahls im
Vergleich zu herkömmlichem Stahl, und
Fig. 3 zeigt die Beständigkeit gegen Spannungsrißkorrosion
des erfindungsgemäß zu verwendenden Stahls im Vergleich zu herkömmlichem Stahl.
Dieses Beispiel zeigt die bemerkenswert hohe Festigkeit, die durch die spezielle Zusammensetzung
des erfindungsgemäß zu verwendenden Stahls bedingt ist.
Auf Grund neuerer Untersuchungen, die in der Zeitschrift »Japaness Welding Journal«, Bd. 34, Nr. 2,
S. 125, veröffentlicht sind, wurden etwa 60 Typen von wärmevergütetem Stahl mit einer Festigkeit von
40 bis 100 kg/mm2 untersucht, und es wurde festgestellt, daß ihre Zugfestigkeit durch folgende Gleichung
ausgedrückt werden kann.
6B (kg/mm2) = 95 fC + 17 /si + 2 fMn + J/nT
+ 25 l/Cr + 15 j/Mö + 47 ]/V
+ 70 l/B" + 10 FCu + 3,8 /N/Al
+ 70 l/B" + 10 FCu + 3,8 /N/Al
- 22 N/Al - 11,5.
Diese Formel stellt eine gute Verallgemeinerung des einschlägigen Fachwissens dar und gibt einen Überblick
über die Wirkung von Legierungselementen auf die Festigkeit herkömmlicher Stähle hoher Zugfestigkeit
wieder. Mit Hilfe dieser Formel wurde die Zugfestigkeit herkömmlicher Stähle sowie erfindungsgemäß
zu verwendender Stähle der in Tabelle I angegebenen Zusammensetzung berechnet. Die berechneten
Werte wurden mit den tatsächlichen Meßergebnissen verglichen, deren Werte in Fig. 1 angegeben
sind.
Tabelle I
Zusammensetzung der Stähle (Gewichtsprozent)
Zusammensetzung der Stähle (Gewichtsprozent)
Stahl | C | Si | Mn | Ni | Cr | Mo | Nb | V | Bemerkungen |
A | 0,11 | 0,34 | 1,29 | — | — | — | — | — | bekannter legierter Stahl |
B | 0,14 | 0,29 | 1,29 | — | — | — | — | 0,08 | desgl. |
C | 0,13 | 0,37 | 1,20 | — | 0,32 | 0,35 | — | — | desgl. |
D | 0,15 | 0,25 | 0,87 | 0,76 | 0,48 | 0,39 | — | 0,045 | desgl. |
E | 0,17 | 0,35 | 1,22 | 1,40 | 0,99 | 0,82 | — | 0,07 | desgl. |
Fortsetzung
Stahl | C | Si | Mh | Ni | Cr | Mo | Nb | V | Bemerkungen |
F | 0,13 | 0,24 | 1,43 | 0,57 | 0,03 | erfindungsgemäß zu ver | |||
wendender legierter | |||||||||
Stahl | |||||||||
G | 0,12 | 0,29 | 1,45 | 0,63 | — | 0,57 | 0,03 | — | desgl. |
H | 0,12 | 0,28 | 1,44 | — | — | 0,58 | 0,03 | — | desgl. |
I | 0,13 | 0,29 | 1,45 | 0,62 | — | 0,57 | 0,03 | — | desgl. |
Stahl | B | Cu | Al | N | Herstellungsverfahren | Bemerkungen |
A | 0,002 | 0,10 | 0,06 | 0,008 | warmgewalzt, abge | bekannter legierter |
schreckt von 900° C, | Stahl | |||||
angelassen bei 6500C | ||||||
B | — | 0,10 | 0,03 | 0,006 | warmgewalzt, abge | desgl. |
schreckt von 920° C, | ||||||
I | angelassen bei 6500C | |||||
C | 0,004 | 0,16 | 0,03 | 0,006 | warmgewalzt, abge | desgl. |
schreckt von 900°C, | ||||||
angelassen bei 650° C | ||||||
D | 0,004 | 0,32 | 0,03 | 0,006 | desgl. | desgl. |
E | 0,004 | 0,18 | 0,03 | 0,006 | desgl. | desgl. |
F | 0,004 | 0,10 | 0,03 | 0,006 | desgl. | erfindungsgemäß zu |
verwendender | ||||||
legierter Stahl | ||||||
G | 0,005 | 0,10 | 0,03 | 0,006 | desgl. | desgl. |
H | — | 0,11 | 0,03 | 0,006 | desgl. | desgl. |
I | — | 0,10 | 0,03 | 0,006 | desgl. | desgl. |
In F i g. 1 ist die aus der vorstehenden Formel berechnete Zugfestigkeit auf der Abszisse und die gemessene
Zugfestigkeit auf der Ordinate aufgetragen.
Bei den herkömmlichen Stählen A bis E stimmen die berechneten Werte mit den gemessenen Werten nahezu
überein und liegen auf der Diagonalen. Andererseits zeigt Fig. 1, daß jeder der erfindungsgemäß zu verwendenden
Stähle F bis I eine höhere Festigkeit als berechnet besitzt.
In Tabelle II stellen die Stähle B, H und I erfindungsgemäß zu verwendende Stähle mit Zugfestigkeitswerten
von 80 kg/mm2 dar, und alle anderen Stähle sind zum Vergleich angegeben.
Tabelle II
Zusammensetzung der Stähle (Gewichtsprozent)
Zusammensetzung der Stähle (Gewichtsprozent)
Stahl | C | Si | Mn | Mo | Nb | B | Lösl.Al | Ni | V | Cr |
A | 0,13 | 0,28 | 1,40 | 0,28 | 0,03 | 0,003 | 0,02 | — | — | — |
B | 0,14 | 0,25 | 1,44 | 0,61 | 0,03 | 0,003 | 0,03 | — | — | — |
C | 0,13 | 0,27 | 1,45 | 0,95 | 0,03 | 0,004 | 0,03 | — | — | — |
D | 0,13 | 0,21 | 1,40 | 0,54 | — | 0,003 | 0,02 | — | — | — |
E | 0,13 | 0,29 | 1,41 | 0,59 | 0,10 | 0,004 | 0,02 | — | — | — |
F | 0,10 | 0,35 | 0,95 | 0,57 | 0,03 | 0,005 | 0,04 | — | — | — |
G | 0,12 | 0,30 | 1,70 | 0,55 | 0,03 | 0,003 | 0,03 | — | — | — |
H | 0,13 | 0,31 | 1,41 | 0,53 | 0,03 | — | 0,02 | — | — | — |
I | 0,13 | 0,28 | 1,47 | 0,59 | 0,03 | 0,003 | 0,03 | 0,63 | — | — |
J | 0,14 | 0,27 | 0,85 | 0,50 | — | 0,003 | 0,03 | 0,61 | 0,07 | 0,62 |
Stahl | Herstellungsverfahren | Zugfestigkeit | Dehnung | Zähigkeit | vTrECC) | vE - 50 (kg/m) |
(kg/mm2) | (%) | -37 | 5,1 | |||
A | abgeschreckt von 900°C, | 69,5 | 26,2 | |||
angelassen bei 625° C | -75 | 12,8 | ||||
B | desgl. | 86,1 | 23,4 | -36 | 4,6 | |
C | desgl. | 86,4 | 20,3 | +20 | 2,5 | |
D | desgl. | 64,8 | 24,0 | + 15 | 2,3 | |
E | desgl. | 80,2 | 24,3 | + 10 | 3,1 | |
F | desgl. | 73,8 | 22,1 | -5 | 3,5 | |
G | desgl. | 85,4 | 20,1 | -68 | 10,7 | |
H | desgl. | 80,3 | 23,1 | -102 | 12,7 | |
I | desgl. | 86,0 | 23,2 | -71 | 6,7 | |
J | abgeschreckt von 90O0C, | 84,2 | 24,6 | |||
angelassen bei 6500C |
Anmerkung:
Die Proben für die Zugfestigkeitspriifung wurden nach JIS, Nr. 4, hergestellt.
Die Dicke sämtlicher Stahlproben beträgt 25 mm.
vTrE ist diejenige Temperatur, bei der die absorbierte Energie gleich der halben Maximalenergie beim 2-V-Charpy-Test wird.
tiE-50 ist die absorbierte Energie beim 2-V-Charpy-Test bei -500C.
Ein Vergleich der mit den Stählen A, B und C erzielten Ergebnisse bestätigt, daß bei Stahl A mit zu
niedrigem Molybdängehalt sowohl die Festigkeit als auch die Zähigkeit absinken. Bei Stahl C mit zu
hohem Molybdängehalt wird zwar eine ausreichend hohe Festigkeit erhalten, doch ist die Zähigkeit bei
niedriger Temperatur gegenüber dem erfindungsgemäß zu verwendenden Stahl B beträchtlich geringer.
Von den weiteren Vergleichsstählen D und E hat D ohne Niob die niedrigste Festigkeit und eine
beträchtlich geringere Zähigkeit. Andererseits hat Stahl E mit zu hohem Niobgehalt zwar eine Festigkeit
von nahezu 80 kg/mm2, doch ist seine Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen sehr viel schlechter.
Bei dem Vergleichsstahl F mit zu niedrigem Mangangehalt sind sowohl die Festigkeit als auch die
Zähigkeit wesentlich schlechter als bei dem erfindungsgemäß zu verwendenden Stahl B. Vergleichsstahl G
mit zu hohem Mangangehalt weist eine relativ geringe
Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen auf, obwohl dieser Stahl eine ausreichende Festigkeit besitzt.
Stahl I mit Nickelzusatz entspricht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Dieser Stahl weist
eine beträchtlich verbesserte Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen auf, er hat einen ausgezeichneten
vTrE-Wert von — 1020C, während die Zugfestigkeit
bei 86 kg/mm2 liegt.
Stahl J ist ein Beispiel eines herkömmlichen Τ-1-Stahls hoher Zugfestigkeit. Ein Vergleich mit dem
erfindungsgemäß zu verwendenden Stahl I zeigt zwar eine ähnliche Zugfestigkeit, doch weist Stahl I eine
bessere Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen auf.
Gemäß Tabelle III haben die erfindungsgemäß zu verwendenden Stähle A und B Zugfestigkeitswerte
von 80 kg/mm2, und Stahl C ist ein herkömmlicher Stahl mit einer Zugfestigkeit von 80 kg/mm2.
Tabelle III
Zusammensetzung der Stähle (Gewichtsprozent)
Zusammensetzung der Stähle (Gewichtsprozent)
Stahl | C | Si | Mn | Cu | Ni | Cr | Mo | Nb | V | B | Lösl. Al |
Herstellungsverfahren | HW maxi male Härte, Hv |
A B |
0,12 0,11 |
0,28 0,30 |
1,40 1,41 |
0,11 0,10 |
0,60 | 0,57 0,51 |
0,03 0,03 |
0,003 0,002 |
0,03 0,02 |
abgeschreckt von 900° C, angelas sen bei 625° C desgl. |
350 350 |
||
C | 0,15 | 0,32 | 0,64 | 0,29 | 0,84 | 0,50 | 0,56 | — | 0,06 | 0,004 | 0,03 | abgeschreckt von 9100C, angelas sen bei 6500C |
405 |
Bei der Prüfung auf HW maximale Härte, die ein 65 F i g. 2 zeigt die Ergebnisse der Rißbildungsprüfung
Kriterium der Schweißbarkeit ist, haben die Stähle A (Tekken-Typ). Auf der Abszisse ist die Abkühlungsund
B eine wesentlich niedrigere Härte als der her- geschwindigkeit in °C/sec der Schweißverbindung
kömmliche Stahl C und sind daher besser schweißbar. bei 3000C und auf der Ordinate das Auftreten von
309514/127
ίο
Rissen in Prozenten aufgetragen. Die Ergebnisse zeigen, daß die Stähle A und B im Vergleich zum
herkömmlichen Stahl C wesentlich weniger der Rißbildung unterliegen, obwohl die Abkühlungsgeschwindigkeit
der Schweißverbindung sehr hoch ist. In F i g. 2 geben D, E, F und G die Versuchsergebnisse
für herkömmliche Τ-1-Stähle wieder.
Dieses Beispiel zeigt die Beständigkeit der erfindungsgemäß zu verwendenden Stähle gegen Schwefelwasserstoff-Spannungsrißkorrosion.
Die Beständigkeit gegen Spannungsrißkorrosion wurde an Hand von Proben für Zugfestigkeitsprüfungen
bestimmt unter Verwendung von ringförmigen Spannvorrichtungen, die in eine gesättigte Lösung
von Schwefelwasserstoff in destilliertem Wasser getaucht wurden. Für die Probestücke wurden die
Stähle A und C aus Tabelle III verwendet. Die Ergebnisse der Versuche sind in F i g. 3 gezeigt.
In Fig. 3 ist auf der Abszisse die zum Bruch erforderliche Zeit aufgetragen, und auf der Ordinate
ist die Dehnung als prozentuale Streckgrenze aufgetragen. Bei dem herkömmlichen Stahl C liegt der
Dehnungsendwert, bei dem noch keine Spannungsrißkorrosion auftritt, bei etwa 40% der Streckgrenze,
während bei dem erfindungsgemäß zu verwendenden Stahl A dieser Wert bei etwa 60% der Streckgrenze
liegt. Diese Ergebnisse zeigen deutlich, daß der Stahl A sich bezüglich der Spannungsrißkorrosion
erheblich besser verhält als der Stahl C.
Dieses Beispiel zeigt die Wirkungen der Wärmebehandlungsbedingungen.
Die in Tabelle V aufgeführten Stähle wurden, wie in Tabelle VI angegeben, der Wärmebehandlung
unterworfen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle VI zusammengestellt. Aus den Werten ist ersichtlich,
daß ausgezeichnete Ergebnisse sowohl hinsichtlich der Festigkeit als auch der Zähigkeit erhalten
werden, wenn die Abschrecktemperatur oberhalb 85O0C und die Anlaßtemperatur oberhalb 6000C
liegt.
Tabelle V
Zusammensetzung der Stähle (Gewichtsprozent)
Zusammensetzung der Stähle (Gewichtsprozent)
C | Si | Mn | Mo | Nb | B | Lösl. Al |
0,13 | 0,29 | 1,45 | 0,62 | 0,025 | 0,005 | 0,043 |
Abschreck | Anlaß- | Zug | Absorbierte Energie (2 V-Charpy) | -40° | -70° | vTrE |
temperatur | tempe ratur |
festigkeit | 0; | (kg-m) | (kg-m) | (0C) |
(0C) | (Q | (kg/mm2) | (kg-m) | 3,5 | 2,0 | -30 |
820 | 580 | 87,3 | 5,6 | 3,7 | 2,3 | -32 |
600 | 80,5 | 6,0 | 3,8 | 2,4 | -32 | |
640 | 75,4 | 6,2 | 3,8 | 2,3 | -35 | |
670 | 72,1 | 6,5 | 5,0 | 2,5 | -31 | |
850 | 580 | 97,5 | 6,3 | 6,1 | 4,2 | -81 |
600 | 98,1 | 7,5 | 8,4 | 5,9 | -85 | |
640 | 84,1 | 9,8 | 11,6 | 8,2 | -90 | |
670 | 78,2 | 15,3 | 3,2 | 1,9 | -34 | |
950 | 580 | 103,2 | 5,6 | 5,9 | 3,5 | -74 |
600 | 98,7 | 6,8 | 8,6 | 6,1 | -85 | |
640 | 89,3 | 9,7 | 10,5 | 7,3 | -88 | |
670 | 82,5 | 13,1 |
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Verwendung eines niedriglegierten Stahls hoher Kerbzähigkeit und mit einer Zugfestigkeit
von mindestens 80 kg/mm2, welcher 0,09 bis 0,16% Kohlenstoff, 0,2 bis 0,8% Silicium, 1,0 bis
1,6% Mangan, 0,4 bis 0,7% Molybdän, 0,02 bis 0,06% Niob, 0,015 bis 0,05% lösliches Aluminium
baren Stähle zeigen jedoch diese erwünschte Kombination an Eigenschaften nicht.
Zwar sind in der österreichischen Patentschrift 193 914 Stähle bekanntgeworden, welche außer Kohlenstoff
und Silicium noch Mangan, Molybdän, Niob, Aluminium und Bor sowie in den meisten Fällen
Chrom enthalten und im Temperaturbereich von 650 bis 8000C ausgehärtet werden, doch handelt es
sich dabei um typische Baustähle für Bewehrungs-
sowie herstellungsbedingte Verunreinigungen, Rest io zwecke, insbesondere für die Bewehrung von Beton,
Eisen enthält, von Temperaturen oberhalb 850° C abgeschreckt und bei Temperaturen oberhalb
600° C angelassen worden ist, für dem korrodierenden Einfluß von Schwefelwasserstoff ausgesetzte
geschweißte Konstruktionen.
2. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stahl verwendet wird, der
0,09 bis 0,15% Kohlenstoff, 0,20 bis 0,80% Silicium,
1,25 bis 1,55% Mangan, 0,4 bis 0,7% Molybdän, bei denen die Kriechgrenze heraufgesetzt ist. Die
Frage der Schweißbarkeit und der Nichtanfälligkeit gegenüber dem korrodierenden Einfluß aus Schwefelwasserstoff
spielt dabei jedoch keine Rolle. überraschenderweise wurde nunmehr gefunden,
daß sich dieses spezielle technische Problem mittels niedrig begrenzter, aber chromfreier Stähle lösen läßt.
Demgemäß bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung eines niedriglegierten Stahls hoher Kerb-
0,02 bis 0,06% Niob, 0,015 bis 0,040% lösliches 20 Zähigkeit und mit einer Zugfestigkeit von mindestens
Aluminium, Rest Eisen sowie herstellungsbedingte Verunreinigungen enthält, von Temperaturen oberhalb
9000C abgeschreckt und bei Temperaturen oberhalb 625° C angelassen worden ist.
80 kg/mm2, welcher 0,09 bis 0,16% Kohlenstoff, 0,2 bis 0,8% Silicium, 1,0 bis 1,6% Mangan, 0,4 bis
0,7% Molybdän, 0,02 bis 0,06% Niob, 0,015 bis 0,05% lösliches Aluminium sowie herstellungsbedingte Ver-
3. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch 25 unreinigungen. Rest Eisen enthält, von Temperaturen
gekennzeichnet, daß ein AlN enthaltender Stahl verwendet wird, der 0,09 bis 0,18% Kohlenstoff,
0,20 bis 0,80% Silicium, 0,7 bis 1,65% Mangan, 0,4 bis 0,7% Molybdän, 0,02 bis 0,06% Niob,
0,015 bis 0,070% lösliches Aluminium und 0,007 bis 0,020% Gesamtstickstoff, Rest Eisen und
herstellungsbedingte Verunreinigungen enthält, der von Temperaturen oberhalb 8700C abgeschreckt
und bei Temperaturen oberhalb 6000C angelassen
worden ist.
4. Ausführungsform nach Beispiel 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stahl verwendet
wird, der zusätzlich 0,3 bis 0,8% Nickel und/oder 0,002 bis 0,006% Bor enthält.
oberhalb 85O°C abgeschreckt und bei Temperaturen oberhalb 600° C angelassen worden ist, für dem korridierenden
Einfluß von Schwefelwasserstoff ausgesetzte geschweißte Konstruktionen.
Ein Stahl einer Zusammensetzung außerhalb des vorgenannten Bereiches oder der einer anderen als
der vorstehend beschriebenen Wärmebehandlung unterworfen wurde, ergibt nicht die erfindungsgemäß
erzielbaren Ergebnisse.
Der Kohlenstoffgehalt der «rfindungsgemäß zu verwendenden Stähle ist auf einen Wert von 0,09 bis
0,18% beschränkt, weil bei einem Wert unterhalb 0,09% Kohlenstoff der Stahl nach dem Abschrecken
und Anlassen keine genügende Festigkeit besitzt, während bei einem Kohlenstoffgehalt oberhalb 0,18%
die ausgezeichnete Schweißbarkeit nicht erhalten wird. Bei einem Kohlenstoffgehalt von mehr als
0,18% nimmt auch die Beständigkeit gegen Spannungsrißkorrosion ab.
Ein Siliciumgehalt von mehr als 0,20% erhöht die Festigkeit, bei einem Siliciumgehalt von mehr als
0,80% nimmt jedoch die Zähigkeit bei tiefer Temperatur und die Schweißbarkeit, insbesondere die Empfindlichkeit
gegen Rißbildung beim Schweißen ab.
Ein Mangangehalt unterhalb 1,00% ergibt eine ungenügende Härtung während der Abschreckung,
und somit läßt sich keine ausreichende Festigkeit und Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen erzielen. Bei
einem Mangangehalt oberhalb 1,60% nimmt die
Von den herkömmlichen Stählen mit Zugfestigkeitswerten von 80 kg/mm2 ist der T-I-Stahl am
besten bekannt. Dieser Stahltyp enthält etwa 0,15% Kohlenstoff, 0,25% Silicium, 0,8% Mangan, 0,30%
Kupfer, 0,5% Nickel, 0,5% Molybdän, 0,07% Vanadin, 0,8% Chrom, 0,003% Bor, Rest Eisen und übliche
Verunreinigungen.
Dieser Stahl hat unter anderem den Nachteil, daß
seine Schweißbarkeit nicht ausreichend gut ist und
daher beträchtliche Schwierigkeiten beim Schweißen 55 Zähigkeit ab, und es zeigen sich einige nachteilige auftreten. Wie aus der chemischen Zusammensetzung Wirkungen bezüglich der Schweißbarkeit. Deshalb dieses Stahls hervorgeht, enthält er auch beträchtliche muß der obere Grenzwert des Mangangehalts auf Mengen an teuren Legierungselementen und ist daher 1,60% beschränkt werden.
seine Schweißbarkeit nicht ausreichend gut ist und
daher beträchtliche Schwierigkeiten beim Schweißen 55 Zähigkeit ab, und es zeigen sich einige nachteilige auftreten. Wie aus der chemischen Zusammensetzung Wirkungen bezüglich der Schweißbarkeit. Deshalb dieses Stahls hervorgeht, enthält er auch beträchtliche muß der obere Grenzwert des Mangangehalts auf Mengen an teuren Legierungselementen und ist daher 1,60% beschränkt werden.
nicht besonders wirtschaftlich. Weiterhin wurde fest- Ein Molybdängehalt von weniger als 0,4% beeingestellt,
daß der T-I-Stahl sehr unbeständig gegen 60 trächtigt erheblich die Festigkeits- und Zähigkeits-Schwefelwasserstoff-Spannungsrißkorrosion
ist. eigenschaften der erfindungsgemäß zu verwendenden
Speziell für Chemie-Reaktoren und Raffmerie-Anla- Stähle. Nur wenn Molybdän in einer Menge von
gen werden jedoch Stähle benötigt, welche nicht nur mindestens 0,4% im Stahl enthalten ist, weist der
entsprechend hohe Zugfestigkeiten von mindestens Stahl eine hohe Festigkeit und ausgezeichnete Zähig-80
kg/mm2 aufweisen, sondern auch gut schweißbar 65 keit bei niedrigen Temperaturen auf. Bei einem Wert
sind und gegenüber der Einwirkung von Schwefel- des Molybdängehaltes oberhalb 0,7% verschlechtert
wasserstoff beständig sind, d. h. keine Spannungs- sich hingegen die Zähigkeit und Schweißbarkeit des
korrosion zeigen. Diese bisher bekannten schweiß- Stahls.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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