DE1558508C

DE1558508C - Verwendung eines martensitaushärtbaren Chrom-Nickel-Stahls

Info

Publication number: DE1558508C
Authority: DE
Inventors: Edward Peter Cupsaw Lake Ringwood Passaic County N.J. Sadowski (V.StA.). C22c 39-54
Original assignee: Inco Ltd
Current assignee: Inco Ltd
Publication date: 1972-09-28

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung von Stählen mit außergewöhnlich guter Zähigkeit, Festigkeit, Dehnung und Korrosionsbeständigkeit einschließlich der Spannungsrißkorrosion in maritimer Atmosphäre.

Für eine Reihe von Verwendungszwecken sind die höchsten heutzutage erreichbaren Festigkeiten nicht erforderlich, d. h., es sind 0,2%-Streckgrenzen von 105 bis 141 kg/mm² ausreichend. Auf die Verwendung derartiger Stähle; bezieht sich die vorliegende Erfindung. Trotz zahlreichervVersuche zur Schaffung von Stählen mit einer verbesserten Zähigkeit, insbesondere Kerbschlagzähigkeit, ist es bislang nicht gelungen, Stähle mit außergewöhnlich guter Zähigkeit und den obenerwähnten Festigkeiten bei gleichzeitig angemessener Drehung und Korrosionsbeständigkeit zu schaffen.

Im allgemeinen fällt die Zähigkeit eines Stahls mit steigender Festigkeit, unabhängig davon, auf welche Weise die Festigkeitserhöhung erreicht wird. Darüber hinaus bewirken Maßnahmen, die eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit ergeben, häufig eine Beeinträchtigung anderer Werkstoffeigenschaften. Außerdem besitzt ein Stahl mit guter Zähigkeit gleichzeitig auch eine sich in den Dehnungswerten und der Einschnürung beim Zugversuch zeigende gute Duktilität, was umgekehrt jedoch nicht der Fall ist.

So ist beispielsweise bei einem Stahl mit einer 0,2%-Streckgrenze von etwa 105 bis 141 kg/mm² die Zugfestigkeit verhältnismäßig unwichtig, da die konstruktiven Berechnungen im allgemeinen auf der Streckgrenze fußen. Dennoch sollte das Verhältnis von Streckgrenze zu Zugfestigkeit nicht unter 0,9 liegen.

Die Bedeutung der Zähigkeit ergibt sich daraus, daß ein Stahl bei gegebener Streckgrenze in der Lage sein sollte, ein bestimmtes Minimum an Schlagenergie zu absorbieren, d. h., ein Stahl mit einer Streckgrenze von 105 kg/mm² sollte eine Kerbschlagzähigkeit (nach C h a r ρ y) von mindestens 9,7 kgm, bei einer Streck-

grenze von 112 kg/mm² von mindestens 8,3 kgm und bei einer Streckgrenze von 120 kg/mm² eine Kerbschlagzähigkeit von mindestens 6,9 kgm besitzen. Für die Kerbschlagversuche müssen gekerbte Proben benutzt werden, da die an glatten Proben ermittelten Versuchsergebnisse nicht hinreichend zuverlässig oder signifikant sind. Darüber hinaus muß sich die minimale Kerbschlagzähigkeit auch bei einer Flachprobe mit einer Dicke von etwa 12 mm oder mehr zeigen, da Proben aus einem Knüppel oder Draht zumeist höhere Werte ergeben. Schließlich sollte bei einem nur in einer Richtung gewalzten Stahl die Achse der Proben quer zur Walzrichtung verlaufen, da in Walzrichtung liegende Proben häufig zu höheren Kerbschlagzähigkeiten führen.

Bei einer Streckgrenze von 105 kg/mm² sollte der Stahl eine Dehnung von mindestens 50%, vorzugsweise von mindestens 20% bei einer Einschnürung von mindestens 60% besitzen.
Außerdem sollte ein solcher Stahl eine gute Beständigkeit gegen die verschiedensten korrodierenden Medien, insbesondere gegen Spannungsrißkorrosion bei der üblichen Bügelprobe in maritimer Atmosphäre besitzen. Bei diesem Versuch wurde festgestellt, daß ähnliche, jedoch nicht unter die Erfindung fallende Stähle stärker zur Spannungsrißkorrosion neigten. Schließlich sollte es möglich sein, die Stähle in Luft zu erschmelzen und durch einfache Verfahrensmaßnahmen die gewünschte Eigenschaftskombination zu erreichen, unter anderem durch Lösungsglühen und Aushärten, ohne Kaltverformung oder Tieftemperaturbehandlung sowie ohne Zwischenglühen, d. h. ohne Verfahrensmaßnahmen, die zu einer Kostenerhöhung führen.

Keiner der bekannten Stähle genügt voll den vorerwähnten Anforderungen. So sind legierte Stähle mit niedrigem Kohlenstoffgehalt nicht ausreichend korrosionsbeständig und neigen bei dem für die Festigkeit erforderlichen Abschrecken zu einem starken Verziehen oder Verwerfen.

Austenitische rostfreie Stähle, wie beispielsweise die »AISI 300«-Stähle, sind zwar sehr korrosionsbeständig und zäh, besitzen jedoch nur eine geringe Streckgrenze von beispielsweise 25 bis 28 kg/mm², wenn sie nicht kaltverformt worden sind. Außerdem können diese Stähle nicht durch eine Wärmebehandlung gehärtet und verfestigt werden. Im Gegensatz dazu sprechen die martensitischen rostfreien Stähle, beispielsweise die »AISI 400«-Stähle, auf eine '5 Wärmebehandlung an und besitzen eine hohe Festigkeit, jedoch eine mangelhafte Zähigkeit.

Die sogenannten ausscheidungshärtbaren Stähle einschließlich der rostfreien Stähle können zwar durch Verformen oder eine andere Behandlung ausreichend verfestigt werden, besitzen dafür aber eine unzureichende Zähigkeit.

Als martensitaushärtbare Stähle, d. h. als Stähle, die im martensitischen Zustand ausgehärtet werden können, sind Stähle mit im wesentlichen 9,5 bis 13,5% Nickel, 2,5 bis 8% Chrom, 1,9 bis 4,2% Molybdän, bis 0,3% Titan, 0,05 bis 4% Aluminium, 0 bis 0,5% Silizium und 0 bis 0,25% Mangan, Rest Eisen bekannt. Hinsichtlich dieser Stähle war man bislang der Auffassung, daß eine Erhöhung des Chromgehaltes zu einer beträchtlichen Verringerung der Zähigkeit ■ führen würde, so daß der Chromgehalt im Hinblick auf eine optimale Kombination von Festigkeit und Zähigkeit 5,5% nicht überschreiten sollte. Die vorliegende Erfindung basiert nun auf der überraschenden Feststellung, daß bei den obenerwähnten Stählen auch höhere Chromgehalte ohne merkliche Verringerung der Zähigkeit vorliegen können, vorausgesetzt, daß die Gehalte an Nickel, Molybdän, Aluminium, Titan, Kohlenstoff, Mangan und Silizium entsprechend eingestellt und innerhalb sehr enger Gehaltsgrenzen gehalten werden.

Erfindungsgemäß wird daher wegen seiner ausgezeichneten Kombination von Festigkeit, Zähigkeit, Duktilität und Korrosionsbeständigkeit ein Chrom-Nickel-Stahl mit 8,75 bis 11,5% Chrom, 1,4 bis 3,25% Molybdän, 8 bis 11% Nickel bei einem Gesamtgehalt an Chrom, Molybdän und Nickel von 20 bis 23,5%, 0,1 bis 0,65% Aluminium und/oder Titan bei einem 0,4% nicht übersteigenden Aluminiumgehalt und einem maximalen Titangehalt von 0,3%, bis 0,04% Kohlenstoff, 0 bis 0,5% Mangan, 0 bis 0,5% Silizium, 0 bis 0,1% Zirkonium und 0 bis 0,01% Bor, Rest Eisen einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen vorgeschlagen. Außer den genannten Elementen kann der vorgeschlagene Stahl auch noch eines oder mehrere der Elemente Beryllium, Vanadin, Tantal und Wolfram bis zu einem Höchstgehalt von 2% bei Einzelgehalten von 0,2% Beryllium, 1% Vanadin, 0,8% Tantal und 1% Wolfram enthalten.

Zu den üblichen Verunreinigungen des vorgeschlagenen Stahles gehören, Schwefel, Phosphor, Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff, deren Gehalte jedoch so niedrig wie möglich liegen sollten. Außer- ⁶S dem kann der Stahl noch andere Verunreinigungen wie Desoxydationsrückstände und Raffinationselemente sowie geringe Gehalte an Kupfer und Kobalt enthalten, die keine Wirkung auf die mechanischen Eigenschaften besitzen.

Unter den für den erfindungsgemäß zu verwendenden Stahl wesentlichen Elementen sollte der Chromgehalt nicht unter* 8,75% . liegen und vorzugsweise mindestens 9% öder besser noch mindestens 9,75% betragen, um dem Stahl eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit zu verleihen. Liegt der Chromgehalt jedoch merklich über 11,5%, so besteht die Gefahr, daß beim Abkühlen nach dem Lösungsglühen eine unerwünschte Menge Restaustenit auftritt oder sich beim Aushärten bildet, wodurch die Streckgrenze des Stahls beeinträchtigt wird.

Der Nickelgehalt beträgt mindestens 8%, vorzugsweise mindestens 9,5%, um eine hohe Festigkeit sicherzustellen. Andererseits führen, ähnlich wie beim Chromgehalt, zu hohe Nickelgehalte zu Auftreten von Restaustenit oder zur Rückumwandlung in den austenitischen Zustand, so daß der Nickelgehalt vorzugsweise 10,5% allenfalls jedoch 11% nicht übersteigt. Innerhalb der angegebenen Gehaltsgrenzen verleiht Nickel dem erfindungsgemäß zu verwendenden Stahl eine außergewöhnlich gute Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen, beispielsweise bei -185⁰C und darunter.

Molybdän trägt zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit bei, besitzt jedoch auch sonst eine gute Wirkung. In Kombination mit Titan und Aluminium erhöht Molybdän die zulässige Höchstgrenze für Schwefel und Stickstoff, so daß der erfindungsgemäß zu verwendende Stahl in Luft anstatt unter Vakuum erschmolzen werden kann. Molybdängehalte, die merklich unter 1,5% liegen, führen zu einem Verlust an Festigkeit und Zähigkeit, so daß der Stahl 1,4% Molybdän enthalten muß. Molybdängehalte über 3,25% führen dagegen zu Schwierigkeiten hinsichtlich eines vollständigen martensitischen Gefüges, wenn die Gehalte an Nickel und Chrom im Bereich der Höchstgehalten liegen. Der Gesamtgehalt an Chrom, Nickel und Molybdän darf 23,5% nicht übersteigen, da sich sonst unerwünschte Mengen Austenit bilden die Steckgrenze merklich beeinträchtigt wird.

Die Gehalte an Aluminium und Titan müssen sorgfältig eingestellt werden. Es wurde nämlich festgestellt, daß ein Aluminiumgehalt von 0,9% die charakteristischen Eigenschaften eines sonst zufriedenstellenden erfindungsgemäß zu verwendenden Stahles völlig beseitigt. Auch Aluminiumgehalte von 0,5 bis 0,6% sind nachteilig. Demzufolge darf der Aluminiumgehalt, obgleich Aluminium und/oder Titan im Hinblick auf eine angemessene Festigkeit und zur Verringerung des schädlichen Einflusses von Schwefel und Stickstoff od. dgl. vorhanden sein muß, 0,4% nicht übersteigen und beträgt vorzugsweise 0,1 bis 0,35%. Der Titangehalt darf 0,3% nicht übersteigen und beträgt vorzugsweise 0,1 bis 0,25%, während der Gesamtgehalt an Aluminium und Titan 0,65% nicht übersteigen darf. Im Hinblick auf optimale Eigenschaften enthält der erfindungsgemäß zu verwendende Stahl mindestens je 0,05% Aluminium und Titan bei einem Gesamtgehalt von 0,25 bis 0,5%.

Kohlenstoff, Mangan und Silizium beeinträchtigen die Zähigkeit merklich, selbst 0,04% Kohlenstoff und je 0,5% Mangan und Silizium verhindern bereits optimale mechanische Eigenschaften. Um diesen Nachteil zu beseitigen, sollte der Kohlenstoffgehalt 0,03%, vorzugsweise 0,02% nicht übersteigen, während die Gehalte an Mangan und Silizium vorteilhafterweise

je 0,25% nicht übersteigen und vorzugsweise unter je 0,1% liegen.

Die Gehalte an Zirkonium und Bor sollten 0,1 bzw. 0,01% nicht übersteigen und liegen vorzugsweise nicht über 0,01 bzw. 0,0015%, da diese Elemente die Zähigkeit des Stahls beeinträchtigen.

Im Hinblick auf eine optimale Eigenschäftskombination enthält der'erfindungsgemäß zu verwendende Stahl 10 bis 11% Chrom, 1,5 bis 2,25% Molybdän, 9,5 bis 10,5% Nickel bei einem Gesamtgehalt an Chrom, Molybdän und Nickel von höchstens 23%, 0,15 bis 0,35% Aluminium, 0,1 bis 0,25% Titan bei einem Gesamtgehalt an Aluminium und Titan von höchstens 0,5%, bis 0,02% Kohlenstoff, 0 bis 0.1% Mangan und 0 bis 0,1% Silizium,Rest Eisen einschließlieh erschmelzungsbedingter Verunreinigungen.

Um optimale Eigenschaften zu erreichen, sollte der erfindungsgemäß zu verwendende Stahl unter Vakuum erschmolzen werden, wenngleich sich, was besonders vorteilhaft ist, ausreichende mechanische Eigenschaften auch beim Schmelzen in Luft erzielen lassen. Vorzugsweise werden Legierungsmittel verhältnismäßig hoher Reinheit verwandt, doch kann beim Erschmelzen auch Schrott eingesetzt werden, vorausgesetzt, daß seine Zusammensetzung überwacht wird.

Nach dem Erschmelzen einer Basisschmelze aus Molybdän, Nickel und Eisen wird am Ende der Kochperiode Chrom zugegeben. Zur Entschwefelung kann Kalzium od. dgl. zugesetzt werden, doch ist dies beim Vakuumschmelzen nicht erforderlich. Zur Desoxydation können Silizium oder Siliko-Mangan verwendet werden. Nach der Desoxydation weiden Aluminium und/oder Titan zugesetzt.

Gegossene Blöcke aus dem erfindungsgemäß zu verwendenden Stahl sollten zunächst durch ein Ausgleichsglühen bei 150 bis 1260" C homogenisiert und anschließend warmgewalzt sowie gegebenenfalls auch kaltgewalzt werden. Ein solches Kaltwalzen dient jedoch nicht dazu, bestimmte Eigenschaften, insbesondere eine gute Festigkeit zu erzeugen. Die geeignete Walztemperatur liegt bei 980 bis 1095⁰C bei einer Endlemperatur von 815 bis 925^CC.

Nach dem Warmwalzen wird die Stahllegierung vorzugsweise bei einer Temperatur lösungsgeglüht, die ausreichend hoch ist, um eine Rekristallisation des Walzgefüges zu erreichen. Diese Temperatur liegt bei 760 bis 925° C, wobei eine Haltezeit von bis 4 Stunden ausreichend ist. Die Glühtemperatur kann auch bis 1040° C oder mehr betragen, doch sind derartig hohe Glühtemperaturen nicht zu empfehlen, da eine Kornvergröberung mit einer Erhöhung der Empfindlichkeit gegen Spannungskorrosion auftreten kann. Das Lösungsglühen ist nicht unerläßlich, emnfiehlt sich jedoch wegen der dadurch erzielbaren guten Resultate. Ein Abkühlen auf Raumtemperatur nach dem Lösungsglühen führt zu einer vollständigen Umwandlung des Gefüges zu Martensit, so daß weder eine Tieftemperaturbehandlung noch eine besondere Wärmebehandlung erforderlich sind, obwohl derartige Sonderbehandlungen ohne weiteres angewandt werden können. Vielmehr ist nach dem Lösungsglühen im Hinblick auf die gewünschten mechanischen Eigenschaften lediglich ein einfaches Aushärten von 1 bis 24 Stunden bei 425 bis mu (_ ciioiJcilidi, wobei längere Glühzeiten bei niedrigen Temperaturen erforderlich sind. Ein Aushärten bei Temperaturen über 54O⁰C kann zu einer unerwünschten Rückumwandlung des Gefüges in Austenit führen. Besonders günstig ist ein Aushärten bei 455 bis 510°C, beispielsweise bei 480⁰C.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand einiger Ausführungsbeispiele des näheren erläutert.

In Tabelle I sind die Zusammensetzungen der crrlndungsgemäß zu ^"-wendenden Stähle 1 bis 8 zusammen mit den Stählen A bis D, die nicht unter die Erfindung fallen, aufgeführt. In jedem Falle bestand der Legierungsrest aus Eisen und üblichen Verunreinigungen.

Die Stähle wurden im Vakuuminduktionsofen erschmolzen und die gegossenen Blöcke bis auf eine Dicke von 16 mm warmgewalzt, wobei das Walzen in einer Richtung erfolgte. Nach dem Warmwalzen wurden die Stähle eine Stunde bei 815⁰C lösungsgeglüht, in Luft abgekühlt und dann 3 Stunden bei C ausgehärtet.

	Cr	Mo	Ni	Al	Tabelle	I	C	Mn	Si	S ·	ρ
Stahl	(%)	(%)	(%)	(%)	Ti	("/„)	(%)	1%)	(%)	(%)
	10,2	2,06	10,2	0.36	(%)	0.006	0,053	0.024	0,0018	0,003
1	10,4	2,2	10,4	0,17	0.08	0,004	0,073	0.10	0.0060	0,001
-)	10.3	2,06	10.2	0.35	0,24	0.004	0,052	0,024	0,0034	0,001
3	10.3	2,06	10,3	0.09	0.17	0.002	0,049	0.029	<"\ ΛΟ-S ί VJ. »J W.-1	ΟΛΟ")
4	8,9	3.25	8,35	0.25	0.09	0.007	0,080	0.12	0,0023	< 0,001
5	8.9	3,25	8.45	0.15	0.20	0.028	0,072	0.04	0.0016	< 0,001
6	9,4	3,2	10.7	0.27	0.23	0.011	0,076	0.05	0,0049	< 0.001
7	11.3	2.05	10,3	0.24	0.22	0,007	0.069	0.11	0.0054	0,003
8	12,0	2.05	9.9	0.37	0.23	0.047	—	—	—	—
A	9.1	3,2	12,1	0.2	0.19	0.005	0.066	0,11	0.0055	< 0,001
B	9,0	3.25	8.5	0.90	0.24	0.008	0.080	0.12	0.0023	< 0,001
C	11,5	3,0	10.2	0.41	0.23	0.011	.0.024	0.048	0.0029	< 0,001
D				(».12

Bei den Versuchen, deren Ergebnisse in Tabelle Il zusammengestellt sind, wurden die 0.2%-Streckgrenze. die Zugfestigkeit, die Dehnung, bezogen auf eine Einheitslänge von 12,5 mm, die Einschnürung und die Kerbschlagzähigkeit nach C h a r ρ y bestimmt. Die Zugfestigkeiten wurden an Proben in Längsrichtung

festgestellt, während "die Kerbschlagversuche an Querproben bei Raumtemperatur durchgeführt wurden.

Tabelle II

Stahl	0.2%-Slreck- grenze	Zug festigkeit	Dehnung	Ein schnürung	Kerb schlag zähigkeit
	(kg/mm²)	(kg/mm²)	(%)	<%)	(kgm)
1	122	126	17	70	13,0
2	126	128	15	70	10,3
3	127	133	16	68	7,2
4	105	108	20	75	20,8
5	120	121	18	71	11,3
6	118	120	17	73	15,8
7	130	131	15	67	8,9
8	123	125	15	65	8,0
A	93	110	26	70	9,0
B	98	107	19	72	8,4
C	149	156	12	40	0,3
D	104	Ul	' 22	75	8,7

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25

Die Versuchsergebnisse der Tabelle II zeigen deutlich die ausgezeichnete Kombination von Festigkeit und Zähigkeit der erfindungsgemäß zu verwendenden Stähle im Vergleich zu den Stählen A bis D. So besitzt der Stahl A mit 12% Chrom und 0,047% Kohlenstoff eine niedrige Streckgrenze, während der erfindungsgemäß zu verwendende Stahl 1 trotz einer um 14 kg/ mm² höheren Streckgrenze eine um etwa 4 kgm höhere Kerbschlagzähigkeit besitzt.

Natürlich ist es nicht ausreichend, allein den Chromgehalt der bekannten martensitaushärtbaren Stähle zu erhöhen.

In ähnlicher Weise besitzt der Stahl B mit einem Nickelgehalt von 12,1% und im übrigen mit den Stählen 5 und 7 übereinstimmender Zusammensetzung eine um 21 bis 32 kg/mm² geringere Streckgrenze als die Stähle 5 und 7. Außerdem zeigt der Stahl B keinen vergleichbaren Anstieg der Kerbschlagzähigkeit.

Die an Stahl C ermittelten Werte, insbesondere dessen Kerbschlagzähigkeit von nur 0,28 kgm, zeigen den außerordentlich schädlichen Einfluß zu hoher Aluminiumgehalte und beweisen die Tatsache, daß eine gute Dehnung nicht notwendigerweise auch mit einer entsprechenden Zähigkeit verbunden ist.

Unter den Verwendungszwecken, für die sich der vorgeschlagene Stahl in besonderem Maße eignet, sind vor allem Behälter für die Hydrolyse zu nennen. Für Versuchszwecke wurde ein Blech des Stahls 8 in einen Hydrolyse-Behälter eingehängt und auf diese Weise 500 Stunden lang einer Wasserstoffatmosphäre von 400° C und einem Druck von 0,7 kg/mm² ausgesetzt. Anschließend wurde das Blech bei Raumtemperatur untersucht, um insbesondere den Grad seiner Wasserstoffversprödung im Kerbschlagversuch festzustellen. Es wurde festgestellt, daß die Streckgrenze der Probe auf 140 kg/mm², die Zugfestigkeit auf 144 kg/mm² stieg. Die Dehnung der Blechprobe betrug 10% und die Einschnürung 42%. Die sich als Durchschnitt von drei Kerbschlagversuchen ergebende Kerbschlagzähigkeit lag bei 5,4 kgm. Das Aussehen der Probe war darüber hinaus ausgezeichnet. Somit beweist dieser Versuch, daß die Legierung 8 für den erwähnten Verwendungszweck außerordentlich gut geeignet ist. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß die herkömmlichen Hydrolysebehälter vor Gebrauch eine Streckgrenze von etwa 70 kg/mm² bei einer Kerbschlägzähigkeit von 2,1 kgm besitzen. Darüber hinaus sind die Behälter im allgemeinen zum Schütze gegen Korrosion mit einem rostfreien Stahl ausgekleidet. Eine derartige Auskleidung führt zu einer beträchtlichen Wanddicke und damit zu einer Erhöhung der Wärmeverluste. Bei Verwendung des vorgeschlagenen Stahles treten derartige Wanddicken und Wärmeverluste dagegen nicht auf.

Um den Widerstand gegen Spannungsrißkorrosion zu ermitteln, wurden je zwei U-förmige Bügelproben der Stähle 2, 6, 7 und 8 in Seewasser und maritimer Atmosphäre 250 Tage geprüft, ohne daß sich irgendwelche Fehler zeigten. Bei einer Bügelprobe mit Dreipunktlagerung wurden Proben der Stähle 2, 7 und 8 bei einer Belastung von 90% der Streckgrenze in 3,5%iger NaCl-Lösung geprüft. Nach 100 Tagen wurden die Versuche" abgebrochen, ohne daß sich bis dahin irgendwelche Fehler gezeigt hatten. Biegeversuche mit U-förmigen Proben wurden an Probestükken der Stähle 2, 7 und 8 in industrieller Atmosphäre durchgeführt, bei denen sich jedoch nach 215 Tagen noch keine Fehler oder eine Oberfiächenkorrosion zeigte.

Um die mechanischen Eigenschaften der erfindungsgemäß zu verwendenden Legierung beim Erschmelzen in Luft zu veranschaulichen, wurde eine 14-kg-Schmelze eines Stahles mit 10,2% Chrom, 2,15% Molybdän, 10,4% Nickel, 0,08% Aluminium, 0,14% Titan, 0,03% Kohlenstoff und 0,0034% Schwefel hergestellt, die einen angenommenen Stickstoffgehalt von 0,0035 bis 0,005% besaß. Die Legierung wurde bis auf eine Stärke von 16 mm in einer Richtung gewalzt, 1 Stunde bei 815⁰C geglüht und anschließend 3 Stunden bei 480⁰C ausgehärtet. Die Streckgrenze dieser Legierung betrug HO kg/mm² bei einer in Querrichtung gemessenen Kerbschlagzähigkeit von 11,7 kgm. Die vorstehenden Werte veranschaulichen, daß der vorgeschlagene Stahl auch in Luft erschmolzen werden kann und trotzdem ausreichende mechanische Eigenschaften besitzt, vorausgesetzt, daß der Schmelzprozeß sorgfältig durchgeführt wird.

Der martensitaushärtbare erfindungsgemäß zu verwendende Stahl ist wegen'seiner hohen Festigkeit, Zähigkeit und guten Korrosionsbeständigkeit für die verschiedensten Verwendungszwecke geeignet, insbesondere für Band, Knüppel, Draht und Bleche sowie für Grobbleche zum Herstellen von Gegenständen, die ähnlichen Anforderungen genügen müssen, wie Druckkessel. -.

109 584/208

Claims

Patentansprüche:

>-, 1. Verwendung eines martensitaushärtbaren ^Chroin-Nickel-Stahls mit 8,75 bis 11,5% Chrom, 1,4-bis 3,25% Molybdän, 8 bis 11% Nickel bei einem Gesamtgehalt an Chrom, Molybdän und Nickel von 20 bis 23,5%, höchstens 0,4% Titan und/oder höchstens 0,3% Aluminium bei einem Gesamtgehalt an Aluminium und Titan von 0,1 bis 0,65%, bis 0,04% Kohlenstoff, 0 bis 0,5% Mangan, 0 bis 0,5% Silizium, 0 bis 0,1% Zirkonium, 0 bis 0,01% Bor, 0 bis 0,2% Beryllium,

0 bis 1% Vanadin, 0 bis 0,8% Tantal und 0 bis

1 % Wolfram bei einem Gesamtgehalt an Beryllium, Vanadin, Tantal und Wolfram von höchstens 2%, Rest einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen Eisen, als Werkstoff für Gegenstände, die neben einer Kerbschlagzähigkeit von mindestens 12 kgm und einer Streckgrenze von 105 kg/ mm² eine gute Korrosionsbeständigkeit besitzen müssen.
2. Verwendung eines Stahls nach Anspruch 1, dessen Chromgehalt jedoch mindestens 9% und dessen Nickelgehalt höchstens 10,5% beträgt, für den Zweck nach Anspruch 1.
3. Verwendung eines Stahls nach den Ansprüchen 1 und 2, dessen Chromgehalt jedoch mindestens 9,75% und dessen Nickelgehalt mindestens 9,5% beträgt, für den Zweck nach Anspruch 1.
4. Verwendung eines Stahls nach den Ansprüchen 1 bis 3, der jedoch mindestens je 0,05% Aluminium und Titan enthält, für den Zweck nach Anspruch 1.
5. Verwendung eines Stahls nach den Ansprüchen 1 bis 4, der jedoch höchstens 0,03% Kohlenstoff und je 0 bis 0,25% Mangan und Silizium enthält, für den Zweck nach Anspruch 1.
6. Verwendung eines Stahls nach Anspruch 1 mit 10 bis 11% Chrom, 1,5 bis 2,25% Molybdän, 9,5 bis 10,5% Nickel bei einem Gesamtgehalt an Chrom, Molybdän und Nickel von höchstens 23%, 0,15 bis 0,35% Aluminium, 0,1 bis 0,25% Titan bei einem Gesamtgehalt an Aluminium und Titan von höchstens 0,5%, bis 0,02% Kohlenstoff, 0 bis 0,1% Mangan und 0 bis Ο,Γ/oSilizium, Rest Eisen einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen für den Zweck nach Anspruch 1.
7. Verwendung eines Stahls nach den Ansprüchen 1 bis 6, dessen Borgehalt jedoch 0,0015% und dessen Zirkoniumgehalt höchstens 0,01% nicht übersteigt, für den Zweck nach Anspruch 1.
8. Verwendung eines Stahls nach den Ansprüchen 1 bis 7, der 4 Stunden bei 760 bis 925° C lösungsgeglüht und anschließend 1 bis 24 Stunden bei 425 bis 540⁰C ausgehärtet worden ist, für den Zweck nach Anspruch 1.