DE1558656A1 - Rost- und korrosionsbestaendiger Stahlguss - Google Patents
Rost- und korrosionsbestaendiger StahlgussInfo
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Description
: Zi9. ·
Stahlwerke BocbJ Bochum
j iengesellschaft
Rost- und korrosionsbeständiger Stahlguß
In den Normen für nichtrostenden und korrosionsbeständigen Stahlguß (z.B. Stahleisen-Verkstoffblatt 410/60) werden folgende
Gruppen nichtrostender Stähle unterschieden (siehe Tafel 1 daselbst).
1. Vergütbare Chrom-Stähle mit 12,0 bis 18,0 % Or, die aufgrund
ihres Kohlenstoff- und evtl. Nickel-Gehaltes vergütbare Stähle sind, für geringere Eorrosionsbeanspruchung.
2. Ferritisch-karbidische Chrom-(Molybdän-)Stähle mit 27,0
bis 29,0 % Cr, 0,50 bis 1,30 % 0 (und 2,0 bis 2,5 % Mo).
Bei diesen Stählen handelt es sich um sog. "Chromgußeisen"
hoher Härte bei geringen Zähigkeit'seigenschaften und guter
Verschleißfestigkeit.
3. Perritisch-austenitisch-karbidische Stähle mit 25,0 bis
28,0 % Cr, 3,5 bis 5,5 % Ui und 0,$0 bis 0,50 #0. Dieser
Stahlguß ist vorwiegend ferritisch und weist etwas bessere
Zähigkeit s eigenschaft en als der Stahlguß nach Gruppe 2 auf·
4. Austenitische Chrom-Mckel-iMolybdän-) Stähle mit 16,5
bis 20,0 % Cr, 8,0 bis 12,5 % Ni (und 2,0 bis 2,5% Mo) in
Form von unstabilisiertem Stahlguß und in Form von stabilisiertem Stahlguß, wobei der Niob-Gehalt 8x % C beträgt. Diese
Stähle können gegebenenfalls auch Ferrit enthalten (siehe
Anmerkung 5 in Tafel 5 des Stahleisen-Werkstoffblattes 410 60).
Der Stahlguß dieser Gruppe zeichnet eich durch gute Korrosionsbeständigkeit aus. Die Korrosionsbeständigkeit ist
besser als die der Stähle der Gruppen 1 - 3· rm«*«M*! !WBr
~ 2
5. Austenitis,che ChxOm-Nickel-MolyMän-Sönderstähle mit höheren
Molybdän und Nickel-Gehalten sowie Zusätzen von Kupfer bringen in Sonderfällen eine weitere Verbesserung der
Korrosionsbeständigkeit gegenüber den Stählen der Gruppe 4.
Die ausländischen Normen für rost- und korrosionsbeständigen Stahlguß enthalten die gleichen Stähle mit zum Teil nur geringfügig
abgeändertem Legierungsgehalt. Pur die chemische Industrie sind die Chrom-Nickel-CMolybdän-)
Stähle der Gruppe 4 von besonderer Wichtigkeit, da sie eine
gute Korrosionsbeständigkeit gegen die verschiedenen Medien besitzen. Von Nachteil ist bei dieser Stahlgruppe nur die relativ
geringe mechanische Belastbarkeit, da die Stähle nur eine Streckgrenze von mind. 20 bzw. 21 kg/mm "bei einer Pe-
stigkeit von mindestens 45 kg/mm aufweisen·
Wenn ein korrosionsbeständiger Stahlguß höhere Pestigkeitswerte
aufweisen sollte, so griff man auf inzwischen weiterentwickelte Stähle der Gruppe 3 (ferritisch-austenitische
Stähle) zurück, von denen z.B. die folgenden beiden Varianten bekannt geworden sind·
G-X 8 OrNi 26.? G-X 20 CrUi 24· 8
G maxv 0,08 etwa 0,20
Cr
Ni
Streckgrenze (kg/mm )
Zugfestigkeit(kg/mm )
Dehnung ( % )
Die erhöhte Streckgrenze und Festigkeit dieser Stähle sind auf einen beträchtlich erhöhten Perritgehalt zurückzuführen,
der beim Stahl G-X 8 CrNi 26,7 etwa 50 und beim Stahl G-X
CrNi 24,8 etwa 30% beträgt·
0 0 9 b i-4 / U Ι Ί 0 oRIGWAL INSPECTED
| etwa | 26 | ,0 | N | 24 | ,0 |
| Il | 6 | ♦5 | a | 7 | ,50 |
| mind. | 45 | mind. | 30 | ||
| 65 bis | 80 | 50 bis | 65 | ||
| mind. | 15 | mind· | 15 |
rungen besteht darin, daß sie -vor albm auch dann, wenn sie
zusätzlich noch Molybdän enthalten- im Gußzustand wegen der bei der Abkühlung auftretenden Sigma-Fhasen-Bildung äußerst
spröde sind; sie unterliegen außer der Sigma-Phasen-Versprödung
auch der 4-75°-Versprödung, so daß nach größeren Schweißarbeiten eine Y.rärmenachbehandlung zur Beseitigung der Versprödungserscheinungen
in den Hormalfällen angewandt wird· Bezüglich der Korrosionsbeständigkeit können die ferritischaustenifcischen
Stähle gegenüber den austenitisehen Stählen
vor allem bei stark reduzierenden Angriffsmedien Nachteile
aufweisen.
Die Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung besteht darin,
die otahlgußsorten der Gruppe 4· in ihren mechanischen
Eigenschaften so zu verbessern, daß eine höhere mechanische Belastbarkeit bei mindest gleich guter Korrosionsbeständigkeit
erreicht wird. Der Stahlguß soll ferner schweißbar seinj
nach dem Schweißen sollen Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion und gute Zähigkeitseigenschaften in der Übergangs
zone vorhanden sein, 'ohne daß eine Wärmenachbehandlung
erforderlich üist.
Erfindungsgemäß wird für rost- und korrosionsbeständigen ohne \7ärmenachbehandlung schweißbaren Stahlformguß mit einer
Streckgrenze von mindestens 35 kg/mm eine austenitisch-ferotische Stahllegierung mit 2 bis 25 % Ferrit verwendet, die
etwa
| C max· | 0,07 | % | Il | 5,0 |
| Si max. | 2,00 | % | It | 26,0 |
| IvIn | 1,0 bis | Il | 12,5 | |
| Cr | 17,0 | Il | 0,50 | |
| Ni | 8,0 | 0,25 | ||
| 0,15 | ||||
| Nb | 0,05 |
Rest Eisen und übliche Begleitelemente und Verunreinigungen
enthält. 00982 3/02 26
Der Nickelgehalt soll vorzugsweise 8 bis 11 % betragen. Falls aus Gründen der Korrosionsbeständigkeit ein Molybdän-Gehalt
erwünscht ist, so liegt dieser bei 2 bis 3 %, wobei in diesem Pail der Nickel-Gehalt bevorzugt auf 10 bis 12,5%>
einzustellen ist.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Stähle weisen einen Ferrit-Gehalt
von mindestens 2 % auf. Durch entsprechende Wahl des Chrom- und/oder Mangan-Gehaltes kann der Ferrit-Gehalt
und damit die Streckgrenze weiter erhöht werden. So ist beispielsweise bei einem Chrom-Gehalt von 21,0 bis 23,5 '/« bei
einem Mangan-Gehalt von 2,0 bis 4,0 % ein Ferritanteil von ca. 7 bis 15 '.'<>
zu erzielen. Bei diesem Ferrit-Gehalt kann
eine MindestStreckgrenze von 40 kg/mm gewährleistet werden.
Bei einem Ohrom-Gehalt von etwa 24 bis 26 % und einem Mangan-Gehalt
von 1 bis 3 %. ist es sogar möglich, einen Ferritanteil von etwa 15 bis 25 % zu erreichen. liin derartiger
Stahl weist eine Mindeststreckgrenze von 45 kg/mm auf. Die
übrigen mechanischen Worte ergeben sich aus folgender Tabelle (Mindestwerte):
| Ferritgehalt | 2 bis 7 > | 7,1 bis 15 % | 15,1 bis 25 % |
| Streckgrenze kg/mm | 35 | 40 | 45 |
| Zugfestigkeit kg/mm | 55 | 60 | 65 |
| Dehnung % | 25 | 25 | 25 |
Kerbschlageähig- 2
keitewerte mkg/cm 10 10 10
In der folgenden Tafel sindÄie Legierungszusammensetzungen
und die mechanischen Werte für drei Stähle aus den vorgenannten Bereichen aufgeführtι
X §4
009823/0226 BAD
• ·
Stahl 1 Stahl 2 Stahl 5 Chemische Zusammensetzung in %
| σ | ο, | 105 |
| Si | ο, | ,69 |
| Kn | 3, | 35 |
| Cr | 19, | 15 |
| Ni | 10, | 20 |
| Mo | 2, | 13 |
| N | ο, | 25 |
| Nb | ο, | 15 |
| Streckgrenze kg/mm | 38, | 9 |
| Zugfestigkeit kg/mm | 60, | 3 |
| Dehnung % | 27, | 0 |
| 0,04 | 0,04 |
| 0.65 | 0,78 |
| 2,80 | 1,24 |
| 25,10 | 25,80 |
| 10,30 | 10,60 |
| 2,60 | 0,01 |
| 0,28 | 0,25 |
| 0,10 | 0,06 |
| 42,7 | 46,5' |
| 67,6 | 68,8 |
| 32,5 | 35,0 |
| ,1/18,6 | 15,2/21,7 |
Kerbschlagzähigkeit o
mkg/cnr 15,6/18,7
Die Wärmebehandlung für diese Stähle betrug 1050 mit anschließender Abkühlung in Wasser.
Die Beispiele zeigen die Erhöhung der mechanischen Eigenschaften an Stählen, von denen Stahl 1 nur etwa 4 %, Stahl 2
etwa 11 % und Stahl 3 etwa 18 % Ferrit enthalten·
Die erfindungsgemäß zu verwendende Stahllegierung weist also eine wesentlich höhere Streckgrenze und sonstige mechanische
Werte auf als die eingangs genannten Stahllegierungen· Die
Korrosionsbeständigkeit der erfindungagemäß zu verwendenden
Stähle ist mindestens so gut wie die der GrHi-* bzw. CrNiMo-Stähle
der Gruppe 4. Die erfindungsgemäß zu verwendenden
Stähle sind nach dem Schweißen gegen interkirstalline Korrosion
beständig und besitzen gute Zähigkeitseigenschaften im
Übergangabereich Schweißgut-Grundwerkstoff, ohne daß eine
'//ärmenachbehandlung erforderlich let.
In den Kormalfällen wird ein Gußwerkstoff mit oa. 10 % Fer-
009823/0226
- - - - 6 -
ORIGINAL INSPECTED
rit angestrebt, in Sonderfällen - ζ. B. bei Salpetersäurebeanspruchung
- ist Jedoch der Ohrom-Gehalt an der unteren Gronze
zu wählen, um einen möglichst geringen Ferrit-Gehalt zu erhalten.
009823/0226
Claims (4)
1. Verwendung einer austenitisch-ferritischen Stahllegierung mit 2 bis 25 % Ferrit, die etwa
O max. 0,07 %
Si " 2,00 %
Mn 1,0 bis 5,0 % Cr 17,0 " 26,0 % Ni \ 8,0 " 12,5 % N 0,15 " 0,30 % Nb 0,05 " 0,25 % Rest Bisen und übliche Begleitelemente und Verunreinigungen
Si " 2,00 %
Mn 1,0 bis 5,0 % Cr 17,0 " 26,0 % Ni \ 8,0 " 12,5 % N 0,15 " 0,30 % Nb 0,05 " 0,25 % Rest Bisen und übliche Begleitelemente und Verunreinigungen
enthält, für rost- und korrosionsbeständigen, ohne V/ärmenachbehandlung
schweißbaren Stahlformguß mit einer Streck-
2
grenze von mindestens 35 kg/mm .
grenze von mindestens 35 kg/mm .
2. Verwendung einer Stahllegierung nach Anspruch 1, wobei Jedoch der Nickel-Gehalt auf 8,0 bis 11,0 % beschränkt ist,
für den Zweck nach Anspruch 1.
3. Verwendung einer'Stahllegierung nach Anspruch 1, wobei
jedoch ein zusätzlicher Molybdängehalt von 2,0 bis 3,0 % bei
einem Kicke1-Gehalt von 10,0 bis 12,5 5& vorhanden ist, für
den Zweck nach Anspruch 1.
4. Verwendung einer austenitisch-ferritischen Stahllegierung nach den Ansprüchen 1 bis 3» Jedoch mit etwa 7 bis 15 %
Ferrit für rost- und korrosionsbeständigen, ohne V/ärmenachbehandlung
schweißbaren Stahlformguß mit einer Mindeststreck-
o
grenze von 40 kg/mm ·
grenze von 40 kg/mm ·
5· Verwendung ainer austenitisch-ferritischen Stahllegierung nach den Ansprüchen 1 bis 3, Jedoch mit etwa 15 bis 25 %
ω Ferrit für rost- und korrosionsbeständigen, ohne Wärmenachbeo
handlung schweißbaren Stahlformguß mit einer Mindeststreckgren-
£J ze von 45 kg/mm2. BAD ORiGiNAU
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Cited By (1)
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| DE102014217369A1 (de) | 2014-09-01 | 2016-03-03 | Leibniz-Institut Für Festkörper- Und Werkstoffforschung Dresden E.V. | Hochfeste, mechanische energie absorbierende und korrosionsbeständige formkörper aus eisenlegierungen und verfahren zu deren herstellung |
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| CH492026A (de) | 1970-06-15 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |