DE1558656C3 - Rust and corrosion resistant cast steel - Google Patents

Rust and corrosion resistant cast steel

Info

Publication number
DE1558656C3
DE1558656C3 DE19671558656 DE1558656A DE1558656C3 DE 1558656 C3 DE1558656 C3 DE 1558656C3 DE 19671558656 DE19671558656 DE 19671558656 DE 1558656 A DE1558656 A DE 1558656A DE 1558656 C3 DE1558656 C3 DE 1558656C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
steels
nickel
steel
austenitic
corrosion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19671558656
Other languages
German (de)
Inventor
Karl DipL-Ing.; Jesper Heinz Dr.rer.nat. 4630 Bochum Achtelik
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stahlwerke Bochum AG
Original Assignee
Stahlwerke Bochum AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stahlwerke Bochum AG filed Critical Stahlwerke Bochum AG
Application granted granted Critical
Publication of DE1558656C3 publication Critical patent/DE1558656C3/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Description

G-X 8 CrNi 26,7G-X 8 CrNi 26.7 G-X 20 CrNi 24,8G-X 20 CrNi 24.8 CC. max. 0,08max. 0.08 etwa 0,20about 0.20 CrCr etwa 26,0about 26.0 etwa 24,0about 24.0 30 Ni 30 Ni etwa 6,5about 6.5 etwa 7,50about 7.50 StreckgrenzeStretch limit mind. 45at least 45 mind. 30at least 30 (kg/mm2)(kg / mm 2 ) Zugfestigkeittensile strenght 65 bis 8065 to 80 50 bis 6550 to 65 35 (kg/mm2)35 (kg / mm 2 ) Dehnung f 0Z)Elongation f 0 Z) mind. 15at least 15 mind. 15at least 15

In den Normen für nichtrostenden und korrosionsbeständigen Stahlguß (z. B. Stahleisen-Werkstoffblatt 410/60) werden folgende Gruppen nichtrostender Stähle unterschieden (siehe Tafel 1 daselbst).In the standards for stainless and corrosion-resistant cast steel (e.g. steel iron material sheet 410/60) a distinction is made between the following groups of stainless steels (see table 1 there).

1. Vergütbare Chrom-Stähle mit 12,0 bis 18,0% Cr, die aufgrund ihres Kohlenstoff- und eventuell Nickel-Gehaltes vergütbare Stähle sind, für geringere Korrosionsbeanspruchung. 1. Heat-treatable chromium steels with 12.0 to 18.0% Cr, due to their carbon and possibly nickel content Heat-treatable steels are for lower corrosion stress.

2. Ferritisch-karbidische Chrom-(Molybdän-)Stähle mit 27,0 bis 29,0 Cr, 0,50 bis 1,30% C (und 2,0 bis 2,5% Mo). Bei diesen Stählen handelt es sich um sogenannte »Chromgußeisen« hoher Härte bei geringen Zähigkeitseigenschaften und guter Verschleißfestigkeit.2. Ferritic-carbidic chromium (molybdenum) steels with 27.0 to 29.0 Cr, 0.50 to 1.30% C (and 2.0 to 2.5% Mo). These steels are so-called "chrome cast iron" with high hardness and low hardness Toughness properties and good wear resistance.

3. Ferritisch-austenitisch-karbidische Stähle mit 25,0 bis 28,0% Cr, 3,5 bis 5,5% Ni und 0,30 bis 0,50% C. Dieser Stahlguß ist vorwiegend ferritisch und weist etwas bessere Zähigkeitseigenschaften als der Stahlguß nach Gruppe 2 auf.3. Ferritic-austenitic-carbidic steels with 25.0 to 28.0% Cr, 3.5 to 5.5% Ni and 0.30 to 0.50% C. This cast steel is predominantly ferritic and has somewhat better toughness properties than the cast steel after group 2.

4. Austenitische Chrom-Nickel-(Molybdän-)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 Stahlgruß und in Form von stabilisiertem Stahlguß, wobei der Niob-Gehalt 8 χ % C beträgt. Diese Stähle können gegebenenfalls auch Ferrit enthalten (siehe Anmerkung 3 in Tafel 5 des StahleisenWerkstoffblattes 410-60). Der Stahlguß dieser Gruppe zeichnet sich durch gute Korrosionsbeständigkeit aus. Die Korrosionsbeständigkeit ist besser als die der Stähle der Gruppen 1 bis 3.4. Austenitic chromium-nickel (molybdenum) steels with 16.5 to 20.0% Cr, 8.0 to 12.5% Ni (and 2.0 to 2.5% Mo) in the form of unstabilized steel grit and in the form of stabilized steel cast, with the Niobium content is 8 χ% C. These steels may also contain ferrite (see note 3 in table 5 of steel sheet 410-60). The cast steel of this group is characterized by good Corrosion resistance. The corrosion resistance is better than that of steels in groups 1 to 3.

5. Austenitische Chrom-Nickel-Molybdän-Sonder-5. Austenitic chromium-nickel-molybdenum special

Die erhöhte Streckgrenze und Festigkeit dieserThe increased yield strength and strength of this

•40 Stähle sind auf einen beträchtlich erhöhten Ferritgehalt zurückzuführen, der beim Stahl G-X 8 CrNi 26,7 etwa 50 und beim Stahl G-X 20 CrNi 24,8 etwa 30% beträgt. .
Der Nachteil dieser ferritisch-austenitischen Stahlgußlegierungen besteht darin, daß sie — vor allem auch dann, wenn sie zusätzlich noch Molybdän enthalten — im Gußzustand wegen der bei der Abkühlung auftretenden Sigma-Phasen-Bildung äußerst spröde sind; sie unterliegen außer der Sigma-Phasen-Versprödung auch der 475°-Versprödung, so daß nach größeren Schweißarbeiten eine Wärmenachbehandlung zur Beseitigung der Versprödungserscheinungen in den Normalfällen angewandt wird. Bezüglich der Korrosionsbeständigkeit können die ferritisch-austenitischen Stähle gegenüber den austenitischen Stählen vor allem bei stark reduzierenden Angriffsmedien Nachteile aufweisen.
• 40 steels are due to a considerably increased ferrite content, which is around 50% for GX 8 CrNi 26.7 steel and around 30% for GX 20 CrNi 24.8 steel. .
The disadvantage of these ferritic-austenitic cast steel alloys is that they - especially if they also contain molybdenum - are extremely brittle in the as-cast state because of the sigma phase formation that occurs during cooling; In addition to the sigma phase embrittlement, they are also subject to 475 ° embrittlement, so that after major welding work, post-heat treatment is used in normal cases to eliminate the embrittlement phenomena. With regard to corrosion resistance, ferritic-austenitic steels can have disadvantages compared to austenitic steels, especially in the case of strongly reducing attack media.

Die Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Stahlgußsorten 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 sein; nach dem Schweißen sollen Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion und gute Zähigkeit gegen interkristalline Korrosion und gute Zähigkeitseigenschaften in der Übergangszone vorhanden sein, ohne daß eine Wärmenachbehandlung erforderlich ist.The object of the present invention is to use the cast steel grades of group 4 in to improve their mechanical properties so that a higher mechanical load capacity at least the same good corrosion resistance is achieved. The cast steel should also be weldable; after The welding should be resistant to intergranular corrosion and good toughness against intergranular corrosion and good toughness properties can be present in the transition zone without that post-heat treatment is required.

3 43 4

Die Erfindung besteht in der Verwendung einer In der folgenden Tabelle sind die Legierungszu-The invention consists in the use of a

austenitisch-ferritischen Stahllegierung, bestehend aus sammensetzungen und die mechanischen Werte fürAustenitic-ferritic steel alloy, consisting of compositions and the mechanical values for

drei Stähle aus den vorgenannten Bereichen aufgeführt: maximal 0,07% Kohlenstoff,three steels from the aforementioned areas are listed: a maximum of 0.07% carbon,

maximal 2,0% Silicium,
1,0 bis 5,0% Mangan,
17,0 bis 26,0% Chrom,
8,0 bis 11,0% Nickel,
0,15 bis 0,30% Stickstoff,
0,05 bis 0,25% Niob,
maximum 2.0% silicon,
1.0 to 5.0% manganese,
17.0 to 26.0% chromium,
8.0 to 11.0% nickel,
0.15 to 0.30% nitrogen,
0.05 to 0.25% niobium,

Rest Eisen und herstellungsbedingte Verunreinigungen als Werkstoff für die Herstellung von rost- und korrosionsbeständigem, ohne Wärmenachbehandlung 15 Ni schweißbarem Stahlformguß, in welchem der Ferritgehalt des Gefüges durch die Höhe des Mangan- und Chromgehaltes auf 2 bis 7 oder 7 bis 15 oder 15 bis 25% und damit der Mindeststreckgrenzenwert auf 35, 40 bzw. 45 kp/mm2 eingestellt ist.Remaining iron and production-related impurities as a material for the production of rust-resistant and corrosion-resistant cast steel that can be welded without post-heat treatment 15 Ni, in which the ferrite content of the structure is reduced to 2 to 7 or 7 to 15 or 15 to 25% due to the level of manganese and chromium content and thus the minimum yield strength value is set to 35, 40 or 45 kp / mm 2 .

Die Erfindung sieht ferner vor, daß die erwähnte austenitisch-ferritische Stahllegierung anstelle von 8 bis 11% Nickel 10,0 bis 12,5% Nickel und 2,0 bis 3,0% Molybdän enthält und daß sie bei Temperaturen bis —2000C verwendet wird.The invention further provides that the above-mentioned austenitic-ferritic steel alloy instead of 8 to 11% nickel, 10.0 to 12.5% nickel, and contains 2.0 to 3.0% molybdenum and that at temperatures down to -200 0 C. is used.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Stähle weisen einen Ferritgehalt von mindestens 2% auf. Durch entsprechende Wahl des Chrom- und/oderThe steels to be used according to the invention have a ferrite content of at least 2%. By choosing the chrome and / or

Mangan-Gehaltes kann der Ferritgehalt und damit Die Wärmebehandlung für diese Stähle betrugManganese content can be the ferrite content and thus the heat treatment for these steels

die Streckgrenze weiter erhöht werden. So ist beispiels- 30 10500C mit anschließender Abkühlung in Wasser,
weise bei einem Chromgehalt von 21,0 bis 23,5 % bei Die Beispiele zeigen die Erhöhung der mecha-
the yield strength can be further increased. For example, 30 1050 0 C with subsequent cooling in water,
with a chromium content of 21.0 to 23.5% The examples show the increase in the mechanical

einem Mangangehalt von 2,0 bis 4,0 % ein Ferritanteil nischen Eigenschaften an Stählen, von denen Stahl 1 von etwa 7 bis 15% zu erzielen. Bei diesem Ferrit- nur etwa 4%, Stahl 2 etwa 11% und Stahl 3 etwa gehalt kann eine Mindeststreckgrenze von 40 kg/mm2 18 % Ferrit enthalten.a manganese content of 2.0 to 4.0% a ferrite niche properties in steels, of which steel 1 of about 7 to 15% can be achieved. With this ferrite content only about 4%, steel 2 about 11% and steel 3 about content, a minimum yield strength of 40 kg / mm 2 can contain 18% ferrite.

gewährleistet werden. 35 Die erfindungsgemäß zu verwendende Stahllegie-guaranteed. 35 The steel alloy to be used according to the invention

Bei einem Chromgehalt von etwa 24 bis 26% und , rung weist also eine wesentlich höhere Streckgrenze einem Mangangehalt von 1 bis 3 % ist es sogar mög- und höhere sonstige mechanische Werte auf als die lieh, einen Ferritanteil von etwa 15 bis 25% zu er- eingangs genannten Stahllegierungen. Die Korroreichen. Ein derartiger Stahl weist eine Mindeststreck- sionsbeständigkeit der erfindungsgemäß zu verwendengrenze von 45 kg/mm2 auf. Die übrigen mechanischen 40 den Stähle ist mindestens so gut wie die der CrNi-Werte ergeben sich aus folgender Tabelle (Mindest- bzw. CrNiMo-Stähle der Gruppe 4. Die erfindungswerte): gemäß zu verwendenden Stähle sind nach demWith a chromium content of around 24 to 26% and a significantly higher yield point, a manganese content of 1 to 3%, it is even possible and other mechanical values higher than that of having a ferrite content of around 15 to 25% - Steel alloys mentioned at the outset. The corro rich. Such a steel has a minimum elongation resistance of 45 kg / mm 2, the limit to be used according to the invention. The other mechanical steels are at least as good as the CrNi values result from the following table (minimum or CrNiMo steels of group 4. The values of the invention): according to the steels to be used are according to the

Schweißen gegen interkristalline Korrosion beständigWelding resistant to intergranular corrosion

und besitzen gute Zähigkeitseigenschaften im Über-45 gangsbereich Schweißgut-Grundwerkstoff, ohne daßand have good toughness properties in the transition area of weld metal base material without

eine Wärmenachbehandlung erforderlich ist.
In den Normalfällen wird ein Gußwerkstoff mit
post-heat treatment is required.
In normal cases, a cast material is used with

etwa 10% Ferrit angestrebt, in Sonderfällen — ζ. Β.about 10% ferrite aimed, in special cases - ζ. Β.

bei Salpetersäurebeanspruchung — ist jedoch der Chromgehalt an der unteren Grenze zu wählen, um einen möglichst geringen Ferritgehalt zu erhalten.in the case of nitric acid exposure - however, the chromium content should be selected at the lower limit in order to to get the lowest possible ferrite content.

Stahl 1Steel 1 Stahl 2*)Steel 2 *) Stahl 3Steel 3 0,040.04 0,040.04 Chemische ZusammensetzungChemical composition 0,650.65 0,780.78 in %in % 2,802.80 1,241.24 CC. 0,050.05 23,1023.10 25,8025.80 SiSi 0,690.69 10,3010.30 10,6010.60 MnMn 3,353.35 2,602.60 0,010.01 CrCr 19,1519.15 0,280.28 0,250.25 NiNi 10,2010.20 0,100.10 0,060.06 MoMon 2,132.13 42,742.7 46,546.5 NN 0,230.23 67,667.6 68,868.8 NbNb 0,150.15 32,532.5 35,035.0 Streckgrenze (kg/mm2)Yield point (kg / mm 2 ) 38,938.9 17,1/17.1 / 15,2/15.2 / Zugfestigkeit (kg/mm2)Tensile strength (kg / mm 2 ) 60,360.3 18,618.6 21,721.7 Dehnung (%)Strain (%) 27,027.0 KerbschlagzähigkeitNotched impact strength 1,6/1.6 / (mkg/cm2)(mkg / cm 2 ) 18,718.7 *) Nachgebrachtes Beispiel.*) Example brought up.

FerritgehaltFerrite content 2 bis2 to 7,1 bis7.1 to 15,1 bis15.1 to 7%7% 15%15% 25°/25 ° / Streckgrenze (kg/mm2)Yield point (kg / mm 2 ) 3535 4040 4545 Zugfestigkeit (kg/mm2)Tensile strength (kg / mm 2 ) 5555 6060 6565 Dehnung (%)Strain (%) 2525th 2525th 2525th Kerbschlagzähigkeits-Notched impact strength 1010 1010 1010 werte (mkg/cm2)values (mkg / cm 2 )

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verwendung einer austenitisch-ferritischen Stahllegierung, bestehend aus1. Use of an austenitic-ferritic steel alloy, consisting of maximal 0,07 %maximum 0.07% maximal 2,0%maximum 2.0% 1,0 bis 5,0%1.0 to 5.0% 17,0 bis 26,0%17.0 to 26.0% 8,0 bis 11,0%8.0 to 11.0% 0,15 bis 6,30%0.15 to 6.30% 0,05 bis 0,25%0.05 to 0.25% Kohlenstoff,Carbon, Silicium,Silicon, Mangan,Manganese, Chrom,Chrome, Nickel,Nickel, Stickstoff,Nitrogen, Niob,Niobium, Rest Eisen und herstellungsbedingte Verunreinigungen als Werkstoff für die Herstellung von rost- und korrosionsbeständigem, ohne Wärmenachbehandlung schweißbarem Stahlformguß, in welchem der Ferritgehalt des Gefüges durch die Höhe des Mangan- und Chromgehaltes auf 2 bis 7 oder 7 bis 15 oder 15 bis 25% und damit der Mindeststreckgrenzenwert auf 35, 40 bzw. 45 kp/mm2 eingestellt ist.The remainder iron and production-related impurities as a material for the production of rust and corrosion-resistant cast steel that can be welded without post-heat treatment, in which the ferrite content of the structure is 2 to 7 or 7 to 15 or 15 to 25% and thus due to the level of the manganese and chromium content the minimum yield strength value is set to 35, 40 or 45 kp / mm 2 . 2. Verwendung einer austenitisch-ferritischen Stahllegierung nach Anspruch 1 mit der Maßgabe, daß sie anstelle von 8 bis 11% Nickel 10,0 bis 12,5% Nickel und 2,0 bis 3,0% Molybdän enthält für den Zweck nach Anspruch 1.2. Use of an austenitic-ferritic steel alloy according to claim 1 with the proviso, that it contains 10.0 to 12.5% nickel and 2.0 to 3.0% molybdenum instead of 8 to 11% nickel for the purpose of claim 1. 3. Verwendung einer austenitisch-ferritischen Stahllegierung nach Anspruch 1 oder 2 bei Temperaturen bis —200°Cfür den Zweck nach Anspruch 1.3. Use of an austenitic-ferritic steel alloy according to claim 1 or 2 at temperatures to -200 ° C for the purpose of claim 1. stähle 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.
Für die chemische Industrie sind die Chrom-Nickel-(Molybdän-)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 mindestens 20 bzw. 21 kg/mm2 bei einer Festigkeit von mindestens 45 kg/mm2 aufweisen.
In special cases, steels with higher molybdenum and nickel contents as well as the addition of copper bring about a further improvement in the corrosion resistance compared to steels in group 4.
The foreign standards for rust-resistant and corrosion-resistant cast steel contain the same steels with, in some cases, only slightly modified alloy content.
For the chemical industry, the chromium-nickel (molybdenum) steels of group 4 are of particular importance because they have good corrosion resistance against the various media. The only disadvantage of this steel group is the relatively low mechanical load capacity, since the steels only have a yield point of at least 20 or 21 kg / mm 2 with a strength of at least 45 kg / mm 2 .
Wenn ein korrosionsbeständiger Stahlguß höhere Festigkeitswerte aufweisen sollte, so griff man auf inzwischen weiterentwickelte Stähle der Gruppe 3 (ferritisch-austenitische Stähle) zurück, von denen z. B. die folgenden beiden Varianten bekanntgeworden sind.If a corrosion-resistant cast steel should have higher strength values, it was taken up in the meantime further developed steels of group 3 (ferritic-austenitic steels), of which z. B. the following two variants have become known.
DE19671558656 1967-04-19 1967-04-19 Rust and corrosion resistant cast steel Expired DE1558656C3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEST026765 1967-04-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1558656C3 true DE1558656C3 (en) 1977-06-08

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60023699T2 (en) HOT-REST STAINLESS STEEL AUSTERITIC STEEL
DE3686121T2 (en) HIGH-STRENGTH HEAT-RESISTANT FERRITIC STEEL WITH HIGH CHROME CONTENT AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF.
DE1303236B (en)
DE1483331B2 (en) USE OF A HARDENABLE STEEL ALLOY
DE2429023A1 (en) STEEL ALLOYS AND THE MOLDED BODIES MADE FROM IT
DE1233148B (en) Use of a martensite hardenable steel alloy for pressure and impact resistant objects
DE2752082C2 (en) Austenitic stainless steel
DE3203193C2 (en) Chrome nickel steel
DE69432780T2 (en) INERT GAS ARC WELDING WIRE FOR TEMPERATURE-RESISTANT HIGH-CHROME FERRITIC STEEL
DE2331134A1 (en) ROLL-CLAD MATERIALS MADE FROM A BASE MATERIAL MADE FROM STEEL AND FROM CLADDING MATERIALS MADE FROM CORROSION-RESISTANT AUSTENITIC STEELS AND ALLOYS
DE69107439T2 (en) High-strength stainless steel with good toughness properties, and process for its production.
DE69928696T2 (en) MARTENSITIC, STAINLESS STEEL
DE1558656C3 (en) Rust and corrosion resistant cast steel
DE1558656B2 (en) RUST- AND CORROSION-RESISTANT CAST STEEL
DE1808014A1 (en) Welding electrode, especially for welding hardenable, corrosion-resistant steel
AT397819B (en) METHOD FOR PRODUCING A PLATED MOLDED BODY
DE2624117A1 (en) TOUGH FERRITIC STEELS AND USE THE SAME FOR METALLIC OBJECTS, IN PARTICULAR WELDED CONSTRUCTIONS
EP0818552A2 (en) Ferritic-austenitic stainless steel casting alloy
DE1758507B1 (en) Use of high-strength manganese-alloyed fine-grain structural steel as a material for welded objects with good low-temperature properties
DE1558508B2 (en) USING A MARTENSITE HARDENABLE CHROME NICKEL STEEL
AT411905B (en) Iron-based alloy for producing a hot working steel object contains alloying additions of silicon, manganese, chromium, molybdenum, nickel, vanadium, cobalt and aluminum
DE19716795C2 (en) Use of a high-strength and corrosion-resistant iron-manganese-chrome alloy
EP2809818B1 (en) Duplex steel with improved notch-impact strength and machinability
DE1558635B2 (en) High-strength, stable austenitic corrosion-resistant steel for the production of evaporator tubes and superheater tubes
DE2342034B2 (en) Use of a ferritic or ferritic-austenitic steel alloy as a material for the production of objects that are resistant to acid and water mixtures at temperatures of up to 70 degrees C.