DE1758295A1 - Iron-chromium alloy - Google Patents

Iron-chromium alloy

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DE1758295A1 DE19681758295 DE1758295A DE1758295A1 DE 1758295 A1 DE1758295 A1 DE 1758295A1 DE 19681758295 DE19681758295 DE 19681758295 DE 1758295 A DE1758295 A DE 1758295A DE 1758295 A1 DE1758295 A1 DE 1758295A1
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Description

PatbktanvXlts Dirt-- Inc ί. Φβϊ&εμΧνΚ? "Dk. Ino. A. Vsickk annPatbktanvXlts Dirt-- Inc ί. Φβϊ & εμΧνΚ? "Dk. Ino. A. Vsickk ann DiPL-InG. 3HLVbICXUANN, DiFU-PhTS. DlU K. FlNCKEDiPL-InG. 3HLVbICXUANN, DiFU-PhTS. DlU K. FlNCKE Dipl.-Ing. F. A^bickmann, Dipl.-Chem. B.HubirDipl.-Ing. F. A ^ bickmann, Dipl.-Chem. B. Hubir

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t MÖNCHEN Xf, DBNt MÖNCHEN Xf, DBN

MOHUTkASSB 12, EUFNUMMEK 413*21/22MOHUTkASSB 12, EUFNUMMEK 413 * 21/22

Sch/Gl- 1^ 3?ile-Nr. 28 605-ΪSch / Gl- 1 ^ 3? Ile no. 28 605-Ϊ

AXR RBDUCIION ΟΟΜΡΑίίΥ, IliCOBPORA!EEDf Hew Toric, H.T,/USAAXR RBDUCIION ΟΟΜΡΑίίΥ, IliCOBPORA! EED f Hew Toric, HT, / USA

Eiean-Ohiöm-LegierungEiean-Ohiöm alloy

Die Erfindung betrifft ganz allgemein Legierungen auf Eisenbasie und bezieht eich insbesondere auf Biß«i-Oiiroia-Legie~ rungen, die merklich verbesserte physikalische Eigenschaften besitzen. Ausβerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung derartiger Legierungen· The invention relates very generally to iron-based alloys and relates in particular to Bite-Oiiroia alloys which have markedly improved physical properties. The invention also relates to a process for the production of such alloys

Eioen-Ohroro-Legierungon, die Chrom in einem Überschuss von ungefähr 4 i> enthalten, werden im allgemeinen als rostfreie Stähle bezeichnet. Vie der Name bereite sagt, werden die rostfreien,SiKhIe auf Anwendungsgebieten eingesetzt, beiContaining chromium Eioen-Ohroro-Legierungon in an excess of about 4 i>, are generally referred to as stainless steels. As the name suggests, the stainless, SiKhIe are used in areas of application

welchen sie korrosierenden Einwirkungen ausgesetzt sind. Der Korrosionsschutz wird dem rostfreien Stahl hauptsächlich durch die Anwesenheit von Chrom verliehen, wobei ein steigender Chromgehalt im allgemeinen einen erhöhten Korrosionsschutz zur Folge hat. Andere Legierungeelemente, hauptsächlich Nickel, werden ausserdem dem rostfreien Stahl zugesetzt, um bestimmte gewünschte Eigenschaften zu erzielen, wobei die Art und Menge der Legierungsbestandteile zur Erzielung der gewünschten Eigenschaften sorgfältig gesteuert werden muss. Unter dem verwendeten Begriff "Elsen-Chrom-Legierung'1 sollen solche !legierungen verstanden werden, die im allgemeinen als rostfreie Stähle bezeichnet werden, wobei noch Eisen-Chrom-Iegierungen hinzukommen, die nicht üblicherweise als rostfreie Stähle angesehen werden.which they are exposed to corrosive effects. The corrosion protection is given to the stainless steel mainly by the presence of chromium, whereby an increasing chromium content generally leads to an increased corrosion protection. Other alloy elements, primarily nickel, are also added to stainless steel in order to achieve certain desired properties, and the type and amount of alloy constituents must be carefully controlled to achieve the desired properties. The term "Elsen-chromium alloy" 1 used is intended to mean those alloys which are generally referred to as stainless steels, with iron-chromium alloys also being added which are not usually regarded as stainless steels.

Die Kristallstruktur von Eisen-Chrom-Legierungen übt eine merkliche Wirkung auf die LegierungBSigenschaften aus. Drei verschiedene Kris tails tr ukturen können beim Abkühlen auf Zimmertemperatur je nach der Menge an Chrom, Niokel oder anderen Legierungsmitteln gebildet werden, und zwar eine austenitisohe Struktur, eine ferritisohe Struktur sowie eine martensitisohe Struktur oder Mischungen dieser Strukturen. Niokel, Kobalt, Mangan, Kupfer, Kohlenstoff und Stickstoff werden als Mittel zur Bildung einer austenitisohen Struktur angesehen, da die Anwesenheit dieser Materialion in rostfreien Stählen die Folge hat, dass die Neigung zur Beibehaltung einer austenitieohenThe crystal structure of iron-chromium alloys has a noticeable effect on the alloy properties. Three different crystalline structures can be found on cooling to room temperature depending on the amount of chromium, nickel or other Alloying agents are formed, namely an austenitic one Structure, a ferritic structure and a martensitic structure Structure or mixtures of these structures. Niokel, cobalt, manganese, copper, carbon and nitrogen are used as agents considered to be the formation of an austenitic structure, since the presence of this material ion in stainless steels results that has a tendency to maintain an austenitic quality

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Kristallstruktur verstärkt wird. Chrom-Silicium-Molybdän, Wolfram, Vanadin, Zinn, Mob, Phosphor, Aluminium und Eitan sind als ferritbildende Elemente bekannt, da diese Materialien dazu neigen, eine ferritische Kornstruktur in den Stählen zu stabilisieren. Martensitische Kristallstrukturen werden duroh die Anwesenheit entsprechender Kombinationen aus sowohl eine ferritische als auch eine austenitische Struktur bildenden Bestandteilen in dem rostfreien Stahl erzeugt. Durch Ausgleich der relativen Mengen an Materialien, welche in dir legierung eine austenitische bzw. ferritische Struktur bilden, kann nach bekannten Methoden eine gegebene Eiaen-Ohrom-Iegierung häufig derart gesteuert werden, dass sie eine austenitischef ferritische oder martensitische Struktur oder eine Kombination dieser Strukturtypen besitzt0 Crystal structure is reinforced. Chromium-silicon-molybdenum, tungsten, vanadium, tin, Mob, phosphorus, aluminum and Eitan are known as ferrite-forming elements, since these materials tend to stabilize a ferritic grain structure in the steels. Martensitic crystal structures are created by the presence of appropriate combinations of both ferritic and austenitic structure constituents in the stainless steel. By balancing the relative amounts of materials which alloy in you make an austenitic or ferritic structure, a given Eiaen-Ohrom-Iegierung can often be controlled by known methods, that it comprises an austenitic f ferritic or martensitic structure or a combination of these structure types owns 0

Wenn auch rostfreie Eisen-Chrom-Stahllegierungen eine erwünschte Korrosionsbeständigkeit besitzen, so hat doch die Zugabe der Legierungsbestandteile, welche zur Erzielung der Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist, zur Folge, dass die rostfreien Stahllegierungen schwieriger zu verarbeiten sind als ein normaler Stahl oder unlegierter Stahl« Austenitische, ferritische und martensitische Eisen-Ohrom-Iiegierungen besitzen alle eine Neigung zur Bildung von Oberflächenriesen, und zwar in Form von Kantenrissen. Ausθerdem treten Schlieren auf, wenn die Legierungen derartig bearbeitet werden, dass ein hohes Ausmaß an Flächenverminderung erfolgt, wobei zu-Even if stainless iron-chromium steel alloys have a desired corrosion resistance, the addition of the alloy components, which are necessary to achieve corrosion resistance, has the consequence that the stainless steel alloys are more difficult to process than normal steel or unalloyed steel «Austenitic, Ferritic and martensitic iron-ear alloy alloys all have a tendency to form surface giants in the form of edge cracks. In addition, streaks occur when the alloys are machined in such a way that a high degree of area reduction takes place, whereby

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slttslioh eine Kaltverfestigung eintritt. Einige ferritische Legierungen sind gegenüber einer besondere unerwünschten Ober-. fl&chenrissbilAung anfKllig, die im allgemeinen als "Ober* fl&ohen-Roping11'bekannt ist· Zur Beseitigung dieser Nachteile wurden bisher verschiedene GlUh- und Oberfläohenkonditionierungsbehandlungen vorgesehen, wenn eljaeBramw*ee*erial su eisern-Blech gevalst wird. ?erritisohe Bisen-Chrom-Legierungen sind aueeerdem kerbempfindlioh, insbesondere wenn sie mehr als 20 % " Ohrom enthalten, so dass das Xaltveraxbeiten mir Verhinderung einer Acuohbildvng. infolge ron Bacttohigkeit sorgfältig über* waoht werden muss. Austenitieohe Sisen-Chroa-»£egierungen besitzen eine huhere Kaltverfestigangsgesohwlndie^ceit als feni- · tisohe oder nartensitieohe Legierungen und neigen bei einer laltrerarbeitung su einer Ttawandlnng in Martens! t.slttslioh work hardening occurs. Some ferritic alloys are against a particular undesirable upper. susceptible to the formation of surface cracks, which is generally known as "Ober * Fl & ohen-Roping 11 '" To eliminate these disadvantages, various glow and surface conditioning treatments have been provided when eljaeBramw * ee * erial is valued on iron sheet. In addition, alloys are notch sensitive, especially if they contain more than 20% "ear", so that they can be processed with the prevention of acuohformation. must be carefully over * weighed because of the activity. Austenitic Sisen-Chroa alloys have a higher strain hardening consistency than fenitic or nartensitic alloys and tend to change to Martens when they are old-fashioned! t.

Wegen der weitverbreiteten Verwendung von rostfreien Stahllegierungen auf Anwendungsgebieten, auf welchen einerseits eine Oberfläohenloorrosionsbestindi^ceit und andererseits ein dekoratives Aussehen der Oberfläche angestrebt wird« wurden sahlreiohe Forschungsarbeiten durohgeftthrt, um diese Eigenschaften su ersielen· Das Haaptsiel dieser Torsohungen bestand also in der Verbesserung der lorrosionebeetendigkeit, und swar im allgemeinen durch die entwicklung neuer Kombinationen von legierungsbestandteil·». Weniger Aufmerksamkeit wurde der Verbesserung der Vererbe!tharkeit bereite vorhandrnex. Legierungen untor Beibehaltung der gewüiieohten Korrosion*Because of the widespread use of stainless steel alloys in fields of application, on the one hand a surface corrosion resistance and on the other hand decorative appearance of the surface is sought « Numerous research work was carried out to find out about these properties. and swar in general through the development of new combinations of alloy constituents · ». Less attention was ready for the improvement of heredity. Alloys without retention of the usual corrosion *

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beständigkeit geschenktedurability given

E3 ist allgemein bekannt, dass rostfreie Stähle, die einen niedrigen Gehalt an Leerstellen aufweisen, d.ho deren Kohlenstoff- und Stickstoffgehalt niedrig ist, eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit besitzen und im allgemeinen leichter bei gegebenen Zugfestigkeiten zu verarbeiten sind als ähnliche rostfreie Stähle, die einen höheren Kohlenstoff- und Stickstoffgehalt aufweisen«, Man nimmt an, dass die verbesserte Verarbeitbarkeit, die bei einem geringen Iieerstellengehalt festgestellt wird, darauf zurückzuführen ist, dass keine Karbide und Nitrite an den Korngrenzen vorliegene E3 is generally known that stainless steels which have a low content of vacancies, ie o the carbon and nitrogen content is low, have an improved corrosion resistance, and generally easier to process at given tensile strengths than similar stainless steels having a higher carbon - and have nitrogen content «, It is assumed that the improved workability, which is found with a low content of castings, is due to the fact that no carbides and nitrites are present at the grain boundaries e

In den Eisen-Chrom-Legierungen liegen auch noch andere Materialien als Verunreinigungen vor, im allgemeinen in geringen Mengen ο beispielsweise unterhalb ungefähr 0,1 Gewichts-^= Eine in allen in den Handel gebrachten rostfreien Stählen vorliegende Klasse von Verunreinigungen sind die "flüchtigen metallischen Verunreinigungen11, zu denen Blei, Vismut, Kadmium, Natrium, Kalium, Silber, Calcium, Magnesium, Barium, Zink und Antimon zu zählen sind. Die flüchtigen metallischen Verunreinigungen können in zwei Klassen aufgeteilt werden, und zwar in Blei, Vismut, Kadmium, Natrium, Kalium, Silber,.Calcium, Magnesium und Barium, wobei diese Elemente im wesentlichen in Eisen unlöslich sind, sowie in Zink und Antimon, die in Elsen leicht löslich sind.Other materials are also present as impurities in the iron-chromium alloys, generally in small amounts o for example below about 0.1 weight - ^ = One class of impurities present in all stainless steels on the market is the "volatile metallic" Impurities 11 , which include lead, vismuth, cadmium, sodium, potassium, silver, calcium, magnesium, barium, zinc and antimony. The volatile metallic impurities can be divided into two classes, namely lead, vismuth, cadmium, Sodium, potassium, silver, calcium, magnesium and barium, these elements being essentially insoluble in iron, as well as in zinc and antimony, which are easily soluble in elsen.

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Übliche Eisen-Ohrom-Leglerungen enthalten diese Verunreinigungen in wechselnden Mengen, und zwar je nach der Rohmaterialquelle, sowie dem Herstellungsverfahren, GewöhnlLoh liegen in den im Handel erhältlichen £iaen-Chrom»Iiegierungen die In Bisen unlösliohen flüchtigen metallischen Verunreinigungen in Mengen sswischen ungefähr 25 und 75 ppm vor, wahrend die in Eisen löslichen flüchtigen metallischen Verunreinigungen in Mengen zwischen ungefähr 100 und 200 ppm angetroffen werden. Sa man bisher βτνηηΐηη, dass die Anwesenheit dieser Verunreinigungen in Eisen-Ohrom-Legierungen nicht die Korrosionsbeständigkeit sowie die physikalischen Eigenschaften dieser Legierungen beeinflusst,, wurde der Anwesenheit dieser Verunreinigungen keine Bedeutung geschenkt, insbesondere Im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit der Legierungen, Wie eine Mikroprobenanalyse von Bruchstellen der die Verunreinigungen enthaltenden Stühle mittels eines Elektronenstrahls zeigt, liegen merkliche Zinkkonzentrationen an der Bruchstelle vor, woraus hervorgeht, dass die Anwesenheit löslicher flüchtiger metallischer Verunreinigungen in den Eisen-Ohrom-Leglerungen dazu beitragen kann, dass die legierungen Schäden erleiden·Common iron and ear alloys contain these impurities in varying quantities, depending on the raw material source, as well as the manufacturing process, GewöhnlLoh are in the im Commercially available chromium alloys containing insoluble volatile metallic impurities in quantities The volatile metallic impurities soluble in iron are found in amounts between about 100 and 200 ppm. Sa one so far βτνηηΐηη that the presence of these impurities in Iron-Ohrom alloys did not affect the corrosion resistance as well as the physical properties of these alloys, the presence of these impurities was not observed Importance is given, especially with regard to the workability of the alloys, such as a micro-sample analysis of Shows fractures of the stools containing the impurities by means of an electron beam, there are noticeable zinc concentrations at the fracture point, from which it can be seen that the presence of soluble volatile metallic impurities in the iron-o-ear alloys can help that the alloys suffer damage

Sie relative Leichtigkeit, mit weloheai sich ein Metall verarbeiten lässt, lässt sich In einfacher Welse dadurch bestimmen, : mit w*loher Leichtigkeit das Metall deformiert werden kann, beispielsweise durch Walzen oder Gesenkschmieden. Sin anderer Hinweis für die Leichtigkeit der Verarbeitung ist die DuktilitätThe relative ease with which a metal can be processed can be determined simply by: the metal can be deformed with great ease, for example by rolling or drop forging. Sin another The ductility is an indication of the ease of processing

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sowie die Zähigkeit des Metalls, tlftö Methode zur Bestimmung der Zähigkeit von Eisen-Chrom-Legierungen bestellt darin* die Fähigkeit der Legierung zu "bestimmen, einer Stossbelastung su widerstehen. Zusätzlich ist die Schlagzähigkeit,, die offensichtlich in Beziehung au der Pahigxeit steht, hohen Spannungen sowie niedrigen zyklischen Dehnungen zu widerstehen, "beim Einsatz der Legierungen auf solchen Anwendungsgebieten von Bedeutung, bei denen mit Stosabelastungen oder kräftigen Schlägen gerechnet werden muss«as well as the toughness of the metal, tlftö method of determination the toughness of iron-chromium alloys ordered therein * the Ability of the alloy to "determine an impact load su resist. In addition, the impact strength, which is obviously related to the possibility of high stresses as well as to withstand low cyclic strains "in use of the alloys in such areas of application are of importance in those with shock loads or strong impacts must be reckoned "

Die Schlagzähigkeiten im Handel erhältlicher austenitisoher Eisen-Ohrom-Legierungen verändern sich innerhalb breiter Temperaturbereiche» beispielsweise sswischen -196 und 930O (-320 und 20O0F) nicht in merklicher Weise, wobei die Schlagzähigkeit in Längsrichtung der im Handel erhältlichen austenitischen Legierungen im allgemeinen für die meisten Zwecke ausreicht. Demgegenüber ist die Schlagzähigkeit der im Handel erhältlichen austenitischen Legierungen in Querrichtung wesentlich geringer als in der Längsrichtung« In ähnlicher Weise ist die Schlagzähigkeit im Handel erhältlicher marteneitisoher und ferritischer Legierungen in Querrichtung wesentlich niedriger als in Längsrichtung.The impact strengths of commercially available austenitic iron-ohrom alloys do not change noticeably within wide temperature ranges, for example between -196 and 93 0 O (-320 and 20O 0 F), the impact strength being in the longitudinal direction of the commercially available austenitic alloys generally sufficient for most purposes. In contrast, the impact strength of commercially available austenitic alloys in the transverse direction is significantly lower than in the longitudinal direction. Similarly, the impact strength of commercially available austenitic and ferritic alloys is significantly lower in the transverse direction than in the longitudinal direction.

DarUberhinaus zeigen die ferrit!sehen Legierungen in typischer Weise sowohl in Längs- als auch in Querrichtung eine merkliche Verminderung der Schlagzähigkeit bei Eemperaturen in der NäheIn addition, the ferrite alloys show more typical Wise a noticeable reduction in impact strength in the longitudinal as well as in the transverse direction at temperatures in the vicinity

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von Zimmertemperatur oder darüber (der Schlagübergangstemperatur (impact transition temperature)), Bei Temperaturen unter« halb Zimmertemperatur besitzen die ferritisohen Legierungen sehr geringe Schlagzähigkeiten ttnd sind ausserdem sehr brüchig, Daher können die ferritischen Legierungen nioht für solche Zwecke eingesetzt werden, bei denen sie einer Sohlagbeansprochung bei Tempe:raturon unterhalb der Übergangs temperatur» d.h. wesentlich unterhalb Zimmertemperatur, ausgesetzt werden· Auf diese Vfeise bleiben den ferritischen Elsen-Ohrom-Legierungen viele Anwendungsgebiete verschlossen, auf denen sie trotz ausreichender Korrosionsbeständigkeit wegen der Mögliohkelt einer Sehlagbeanspruohung durch die relativ kostspieligeren austenitiaohen Legierungen ersetzt werden müssen. Dies trifft besonders für gesohweisste Strukturen zu, da ferritische Schweissungen gegenüber einer Rissbildung infolge der Bohleohten Duktil!tat bei Zimmertemperatur sowie der Karbidabsonderung an der Sohweissteile, die während des Erhitzens erfolgt, anfällig sind·from room temperature or above (the impact transition temperature), at temperatures below « The ferritic alloys have half room temperature very low impact strengths and are also very brittle, Therefore, the ferritic alloys cannot be used for such Purposes are used in which they are subject to a floor exposure at temperatures below the transition temperature »i.e. significantly below room temperature. In this way, the ferritic Elsen-Ohrom alloys remain closed to many areas of application in which they are In spite of adequate corrosion resistance, they have to be replaced by the relatively more expensive austenitic alloys because of the possibility of sagging stress. this applies particularly to welded structures, as ferritic welds oppose crack formation as a result of the Bohleohten Duktil! Did at room temperature as well as the carbide secretion on the welded parts, which occurred during heating occurs, are susceptible

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Sohaffung von SlThe aim of the present invention is the acquisition of Sl

Chrom-Legierungen, welche verbesserte mechanische und physikalische Eigensohadten besitzen. Erfindungjgemäes werden Eisen-Ohrom-Legierungen mit verbesserter Duktilität but Verfügung gestellt, welche eich in einfacherer Weise als die bisher bekannten Legierungen verarbeiten lassen· Ferner werden erfindungsgemäss ferritlsohe Eieen-Ohrom-Legierungen ge-Chromium alloys, which have improved mechanical and physical properties. Invention Iron-Ohrom alloys are provided with improved ductility but which can be calibrated in a simpler manner than that allow previously known alloys to be processed.

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schaffen> welche eine überlegene Duktilität und Beständigkeit gegen Stossbeanspruchung bei Zimmertemperatur aufweisen· Ferner besitzen die erfindungsgemässen Eisen-Chrom-Legierungen verbesserte Schlagzähigkeiten, insbesondere in Querrichtung. ?erner fällt in den Hahmen der vorliegenden Erfindung die Schaffung eines verbesserten Verfahrens zur Herstellung von Eisen-Ohrom-Legierungen9 die verbesserte physikalische und mechanische Eigenschaften sowie eine verbesserte Yerarbeitbarkeit besitzen. create> which have a superior ductility and resistance to impact stress at room temperature · Furthermore, the iron-chromium alloys according to the invention have improved impact strengths, especially in the transverse direction. It is also within the scope of the present invention to provide an improved method of making iron-earring alloys 9 which have improved physical and mechanical properties as well as improved workability.

Die vorliegende Erfindung wird durch die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.The present invention is illustrated by the accompanying drawings explained in more detail.

Figur 1 ist eine graphische Barstellung, welche die Abhängigkeit der Schlagzähigkeit von der Temperatur für zwei im Handel erhältliche austenitisohe rostfreie Stähle sowie iür eine austenitische Eisen-Chrom-Legierung gemäas einer Ausführungeform der vorliegenden Erfindung zeigt. Figure 1 is a graph showing the dependence of impact strength on temperature for two in the trade available austenitic stainless steels as well as for one shows an austenitic iron-chromium alloy according to an embodiment of the present invention.

!Figur 2 ist eine graphische Darstellung, welche die Abhängigkeit der wahren Druckspannung von der Hammerenergie für einige austenitische Legierungen gemäss bevorzugter. Ausführungsformen der Erfindung zeigt.Figure 2 is a graph showing the dependency according to the true compressive stress from the hammer energy for some austenitic alloys. Embodiments of the invention shows.

7igur 3 ist eine graphische Darstellung, welche den Sohlagttbergangstemperaturbereioh in Längsrichtung für einen im Han-Figure 3 is a graph showing the bottom transition temperature range in the longitudinal direction for a

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del erhältlichen kaltverarbeltoten und geglühten ferritisohen rostfreien Stahl sowie die Ubergangstempeaetur In Längsrichtung sowohl für eine nichtverarbeitete als auch eine kaltverarbeitete und gegltihte ferritische Eisen-Chrom-Legierung ge· mäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.the available cold-processed dead and annealed ferritisols stainless steel and the transition temperature in the longitudinal direction for both a non-processed and a cold-processed and annealed ferritic iron-chromium alloy shows according to an embodiment of the present invention.

Figur 4 ist eine graphische Sarstellung ähnlich Figur 3, welche den Schlagtemperaturbereich in Querrichtung der im Handel erhältlichen ferritischen Legierung sowie der ferritisohen Legierung gemäss figur 3 zeigt.Figure 4 is a graphical representation similar to Figure 3 showing the impact temperature range in the transverse direction of the commercial available ferritic alloy as well as the ferritic alloy Alloy according to Figure 3 shows.

Die vorliegende Erfindung befasst sich ganz allgemein mit Eisen-Chrom-Legierungen, welche »wischen ungefähr A und ungefähr 40 Ί» Chrom, zwischen ungefähr 0 und ungefähr 14 £ Hiekel, Kohlenstoff und Stickstoff in derartigen Hangen, dass der Kohlenstoff und Stickstoff bei Zimmertemperatur in fester Lösung vorliegen, nicht mehr als ungefähr 6 ppm unlöslicher flüchtiger metallischer Verunreinigungen, d.h. Blei, Wismut, Kadmium, Natrium. Kalium, Silber, Oalolum, Magnesium und Barium, sowie nicht mehr als ungefähr 20 ppm lösliche flüchtige metallische Bestandteile, d.h. Zink und Antimon, enthalten. Die Eisen-Chrom-Legierungen besitzen merklioh 'verbesserte physikalische und mechanische Eigenschaften und weisen im Vergleich zu bekannten Eisen-Chrom-Legierungen verbesserte Schlagzähigkeiten auf. Austenitisohe Sisen-Chrom-LegierungenThe present invention is concerned generally with iron-chromium alloys, which "between about A and about 40 Ί" of chromium, between about 0 and about 14 liters, carbon and nitrogen in slopes such that the carbon and nitrogen at room temperature in solid solution, no more than about 6 ppm insoluble volatile metallic impurities, ie lead, bismuth, cadmium, sodium. Contains potassium, silver, oalolum, magnesium and barium, and no more than about 20 ppm of soluble volatile metallic components, ie zinc and antimony. The iron-chromium alloys have significantly improved physical and mechanical properties and, compared to known iron-chromium alloys, have improved impact strengths. Austenitic iron-chromium alloys

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besitzen bei allen Temperaturen verbesserte Schlagzähigkeiten,i beispielsweise bei Zimmertemperatur bis herab zu der lemperafcur dös flüssigen Stickstoffs (-1960O (-5200P)). Die Schlagzähigkeit in Querrichtung der erfindungsgemässen austenitischen und martensxtischen EiBen-Chrom-Legierungen beträgt mehr als das doppelte der Schlagzähigkeit in Querrichtung ähnlicher bekannter Legierungen, die flüchtige metallische Verunreinigungen enthalten» Erfindungsgemässe ferritisohe Legierungen besitzen bei erhöhten lemperaturen (93 - H9°C (200 - 3000F)) merklich verbesserte Schlagzähigkeiten sowohl . in Quer-* als auch in Längsrichtung, wobei zusätzlich im allgemeinen die Übergangstemperaturbereiche unterhalb Zimmertemperatur liegen. have improved impact strengths at all temperatures, for example at room temperature down to the temperature of liquid nitrogen (-196 0 O (-520 0 P)). The transverse impact strength of the austenitic and martensxtic egg-chromium alloys according to the invention is more than twice the impact strength in the transverse direction of similar known alloys which contain volatile metallic impurities 0 F)) noticeably improved impact strengths both. in the transverse * as well as in the longitudinal direction, the transition temperature ranges also generally being below room temperature.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung von Eisen-Ohrom-Legierungen, welches darin besteht, dass ein geschmolzenes Bad aus der Legierung unter einem verminderten Druck durch Beschlossen mit einem Elektronenstrahl erhitzt wird, wobei die Wärmezufuhr durch den Elektronenstrahl und die Dixrchsatzgeschwindigkeit der geschmolzenen Legierung derart gesteuert werden, dass die geschmolzene Legierung durch den Elektronenstrahl während einer solchen Zeltspanne und mit derartigen Erhiteungageaohwindigkeiten erhitzt wird, dass der Gehalt an flüchtigen metallischen Verunreinigungen auf weniger als ungefähr 6 ppm unlös-The present invention also relates to a process for the production of iron-ohrom alloys, which consists in that a molten bath of the alloy is heated under a reduced pressure by means of an electron beam, the heat supply by the electron beam and the speed of the molten metal Alloy can be controlled such that the molten alloy is heated by the electron beam during such a period and at such heating rates that the content of volatile metallic impurities is less than about 6 ppm insoluble

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liohe flüchtige metallieche Verunreinigungen und weniger ale ungefähr 60 ppm lösliche flüchtige metallische Verunreinigungen reduziert wird.Low volatile metallic impurities and less all approximately 60 ppm soluble volatile metallic impurities is reduced.

Zusätzlich wird der Kohlenstoff- und Stickstoffgehalt der Eisen-Ohrom-Legierung auf ziemlioh niedrige Werte herabgesetztP so dass Sohlenetoff und Stickstoff bei Zimmertemperatur in der Eisen-Chrom-Legierung in fester Lösung vorliegen. In zweckmässiger Welse wird das Verfahren derart gesteuert» dass die Gesamtmenge an Kohlenstoff plus Stickstoff unter* halb 150 ppm und im allgemeinen swisohen 70 und 100 ppm liegt ο Grössere Mengen an Kohlenstoff plus Stickstoff können in den Austenlt-Legierungen toleriert werden« beispielsweise bis zu 600 ppm, und zwar deshalb, da diese Elemente in austenitischen Legierungen löslioher sind als in ferritisohen oder martensitischen Legierungen.In addition, the carbon and nitrogen content of the iron-chromium alloy is reduced to relatively low values P so that solids and nitrogen are in solid solution in the iron-chromium alloy at room temperature. In an expedient manner, the process is controlled in such a way "that the total amount of carbon plus nitrogen is below * half 150 ppm and generally between 70 and 100 ppm ο larger amounts of carbon plus nitrogen can be tolerated in the austenitic alloys" for example up to 600 ppm, because these elements are more soluble in austenitic alloys than in ferritic or martensitic alloys.

Die merklich verbesserten Schlagzähigkeiten,, und zwar sowohl in Quer- als auch in Länger!ohtung, sind ein Beweis für die merklich verbesserte Herstellbarkeit und Verarbeitbarkeit der beschriebenen Legierungen im Vergleich zu ähnliohen bisher bekannten Eisen-Ohrom-Legierungen. Ohne sich auf eine bestimmte Theorie festlegen su wollen, kann man annehmen, dass die verbesserten physikalischen und mechanischen Eigenschaften der beschriebenen Legierungen die direkte folge davon sind, dass praktisch keine flüchtigen metallischen Ver-The noticeably improved impact strength, both in transverse as well as in elongation, are proof of that markedly improved manufacturability and processability of the alloys described in comparison to similar iron-ohrom alloys known to date. Without relying on one wanting to define a certain theory, one can assume that the improved physical and mechanical properties of the alloys described are the direct result of the fact that practically no volatile metallic

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unreinigungen zugegen sind, wobei noch Mnzukonuat, dass der Gehalt an Kohlenstoff plus Stickstoff in den Legierungen niedrig ist. Wie bereite erwähnt, existieren zwei Klassen flüchtiger metallischer Verunreinigungen, die in Eisen-Chrom-Legierungen zugegen sind« Erfinäungsgemäss enthalten die Legierungen weniger als 6 ppm dieser flüchtigen metallischen Verunreinigungen, welche als "unlöslich" definiert werden, sowie weniger als 20 ppm solcher flüchtiger metallischer Verunreinigungen auf vralche die Definition "löslich11 zutrifft» Vorzugsweise liegen die flüchtigen metallischen Verunreinigungen in einer Menge von nicht mehr als ungefähr 2 ppm vor, während die löslichen flüchtigen Verunreinigungen in einer Menge von nicht mehr als ungefähr 10 ppm angetroffen werden.Impurities are present, with the fact that the content of carbon plus nitrogen in the alloys is low. As already mentioned, there are two classes of volatile metallic impurities present in iron-chromium alloys. According to the invention, the alloys contain less than 6 ppm of these volatile metallic impurities, which are defined as "insoluble", and less than 20 ppm of such volatile metallic impurities impurities true "in the definition vralche" soluble 11 »Preferably, the volatile metallic impurities in an amount of not more than about 2 ppm, while the soluble volatile impurities are no longer encountered ppm in an amount of as approximately 10x.

Es ist darauf hinzuweisen, dass die verwendeten Begriffe "unlöslich" und "löslich" relativ sind und nur dazu dienen sollen, den Unterschied zwischen den zwei Klassen flüchtiger metallischer Verunreinigungen zu verdeutlichen« Diese flüchtigen metallisohen Verunreinigungen neigen dazu, an den Korngrenzen der Legierung oder in der Nähe dieser Frenzen konzentriert zu werden. Man nimmt an, dass diese Konzentrierung dieser Verunreinigungen an den Korngrenzen oder in deren Nähe die Ursache dafür ist, dass die Eisen-Chrom-Legierungen verminderte Festigkeiten besitzen« Die unlösliohen flüchtigen metallischen Verunreinigungen, und zwar Blei, Vismut, Kadmium, ITatrium, Kalium, Silber, Calcium, Magnesium und Barium, sindIt should be noted that the terms used "Insoluble" and "Soluble" are relative and only serve that purpose intended to clarify the difference between the two classes of volatile metallic impurities «These volatile Metallic impurities tend to be concentrated at or near the grain boundaries of the alloy to become. It is believed that this concentration of these impurities at the grain boundaries or near them the reason for this is that the iron-chromium alloys decreased Having strengths «The insoluble fleeting ones metallic impurities, namely lead, vismuth, cadmium, ITodium, potassium, silver, calcium, magnesium, and barium, are

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im wesentlichen in allen Konzentrationen in Bisen-Chrom-Legierungen unlöslich. Ss besteht eine Neigung dieser Verunreinigungen, sich in den Eieen-rCnrom-Legierungen an den Korngrenzen in Form von Niederschlügen eu konzentrieren. Ss ist daher von grosser Bedeutung, daas die Legierungen im wesentlichen frei von unlöslichen flüchtigen metallischen Verunreinigungen sind, doho, dass sie weniger als 6 ppm dieser Verunreinigungen enthalten.essentially insoluble in bis-chromium alloys at all concentrations. There is a tendency for these impurities to settle in the iron-chromium alloys at the grain boundaries concentrate in the form of precipitation eu. Ss is therefore from of great importance because the alloys are essentially free of insoluble volatile metallic impurities, doho that they contain less than 6 ppm of these impurities.

Zink und Antimon, die als "lösliche" flüchtige metallische Verunreinigungen bezeichnet werden, sind in den Eisen-Ohrom-Ieglerungen etwas löslicher als die unlöslichen flüchtigen metallischen Verunreinigungen und üben keine derart nachteilige Wirkung aus wie dies die unlöslichen Verunreinigungen -tan, da sie nicht in Form von Niederschlägen vorliegen. Jedoch neigen auch die löslichen flüchtigen metallischen Verunreinigungen au einer Konzentrierung an den Korngrenzen. Man nimmt an, dass ihre Anwesenheit an den Korngrenzen oder in der Nähe der Korngrenzen dafür verantwortlich ist, dass die Legierungen verminderte Festigkeiten besitzen«. Folglich sollten die Eisen-Chrom-Legierungen im wesentlichen frei von löslichen flüchtigen metallischen Verunreinigungen sein, d.h. sie sollten weniger als ungefähr 20 ppm enthalten.Zinc and antimony, referred to as "soluble" volatile metallic impurities, are somewhat more soluble in the iron-ear compounds than the insoluble volatile metallic impurities and are not as deleterious Effect from like this the insoluble impurities -tan there they are not in the form of precipitation. However, the soluble volatile metallic impurities also tend to be concentration at the grain boundaries. It is believed that their presence at the grain boundaries or in the vicinity of the grain boundaries is responsible for the fact that the alloys have reduced strengths «. Consequently, the iron-chromium alloys should be essentially free of soluble volatile metallic impurities, i.e., they should contain less than about 20 ppm.

Es ist darauf hinzuweisen, dass die Messung der extrem niedrigen Gehalte an flüchtigen metallischen Verunreinigungen inIt should be noted that the measurement of extremely low levels of volatile metallic impurities in

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den Eisen-Chrom-Legierungen ein sehr schwieriges analytisches Problem ist, Bio vorstehend angegebenen Grenzen für die flüchtigen metallischen Verunreinigungen stellen angenäherte und keino absoluten Grenzen dar. Iiegierungszusammensetzungen, die leicht von den vorstehend angegebenen !legierungen abweichen, jedoch eine verbesserte Schlagzähigkeit und Verarbeifbarkeit besitzen« fallen auch in den Rahmen der vorliegenden Erfindung«, the iron-chromium alloys a very difficult analytical task Problem is bio limits given above for volatile metallic impurities are approximate and not absolute limits slightly differ from the alloys given above, but with improved impact strength and processability own «also fall within the scope of the present invention«,

Wie erwähnt, werden Bisen-Ohrom-legierungen und insbesondere rostfreie Stahllegierungen im allgemeinen anhand ihrer kristallinen Konfiguration, und zwar einer austenitisohen, ferritischen, martensitischen Konfiguration oder Kombinatioen aus diesen Konfigurationen, identifleiert. Viele rostfreie Stahllegierungen sind Mischungen der verschiedenen Kristallkonfigurationen· Die Eigenschaften der Legierungen hängen weitgehend von dem Ausmaß ab, in welchem die verschiedenen Kristallkonfigurationen in der Legierung vorliegen. Wegen dte^er verschiedenen Eigenschaften sowie vagen der Tatsache, dass die Endverwendungszwecke der bisher im Handel verfügbaren Legierungen von den Kristallkonfigurationen der Legierung abhängen, wird jeder der drei Kristallkonfigurationstypen getrennt diskutiert« Eb ist jedoch darauf hinzuweisen, dass in vielen Fällen die Legierungen auoh in bestimmten Ausmassen die anderen Kristallkonfigurationen aufweisen können, so dass die Angabe, eine Legierung sei austenitisch, ferritisch oderAs mentioned, Bisen-Ohrom alloys and in particular stainless steel alloys in general by their crystalline Configuration, namely an austenitic, ferritic, martensitic configuration or combinations these configurations. Many stainless steel alloys are mixtures of the different crystal configurations · The properties of the alloys depend largely on the extent to which the various crystal configurations exist in the alloy. Because of dte ^ er various properties as well as vague the fact that the end uses of the alloys heretofore commercially available depend on the crystal configurations of the alloy, each of the three types of crystal configuration is separated discussed «Eb, however, it should be noted that in In many cases, the alloys can also have other crystal configurations to a certain extent, so that the statement that an alloy is austenitic, ferritic or

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zaartensitisoh, nur dasni dienen soll, die vorherrschende Kristallkonfiguration in einer Legierung kenntIioh zu machen.zaartensitisoh, only that serves to serve the predominant crystal configuration in an alloy.

Austenltische LegierungenAustenitic alloys

$±e austenitischen Eisen-Chrom-Legierungen sind solohe Legierungen, die ausreichende Mengen an Austenit-Stabilisierungsmitteln enthaltenr welche zur folge haben, dass die Le-$ ± e austenitic iron-chromium alloys are alloys solohe, sufficient amounts of austenite stabilizing agents containing r to result in, that the LE

w gicnmgen bei Zimmertemperatur eine austenitlsche Kristall-Konfiguration besitzen. Das hauptsächliche Austenit-Stabilieierungsmittöl ist Niokel, Im wesentlichen alle im Handel erhältlichen austenitischen Eisen-Chrom-Legierungen enthalten Nickel, gewöhnlich in einer Menge zwischen ungefähr 6 und ungefähr 12 Gewichts-^, während der Chromgehalt im allgemeinen zwischen ungefähr 17 und ungefähr 22 # liegto Andere Austenit-Stabilisierungsmlttel, wie beispielsweise Kohlenstoff, Stickstoff! Mangan, Kobalt oder Kupfer, können einen Teil des Nickels ersetzen. In dem AISI-Bezifferungssystsm ist die Reihe 300 der rostfreien Stähle im allgemeinen austenitisoh» Die Anwesenheit von Nickel in rostfreien Stahl-Eisen-Chrom-Legierungen 1st hauptsächlich deshalb vorgesehen, um eine ausreichende Duktilität zu erzielen, so dass die rostfreien Stahllegierungen zu gewünschten Formen verarbeitet werden können und ein Sohweissen der Legierungen möglich let. w may have an austenitic crystal configuration at room temperature. The primary austenite stabilizer is niokel. Essentially all commercially available austenitic iron-chromium alloys contain nickel, usually in an amount between about 6 and about 12 weight percent, while the chromium content is generally between about 17 and about 22 percent o Other austenite stabilizers such as carbon, nitrogen! Manganese, cobalt or copper can replace part of the nickel. In the AISI figuring system, the 300 series of stainless steels is generally austenitic. The presence of nickel in stainless steel-iron-chromium alloys is primarily intended to provide sufficient ductility that the stainless steel alloys can be processed into desired shapes and the alloys can be whitened.

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BAD ORIGtNALBAD ORIGtNAL

7 κ7 κ

Die erfindungsgemäss hergestellten legierungen besitzen im Vergleich zu herkömmlichen aus ten! tischen legierungen, die nach üblichen Herstellungsmethoden hergestellt werden, "beispielsweise nach Methoden, die unter Vervendung eines Sauerstoffblasofens 9 eines Idchtbogenofens oder eines Vakuumindxifetionsofens du.rohgeftährt werden^ merklich verbesserte physikalische und nechanische Eigenschaften» Bs wurde festgestellt, daoe die erfindungegemässen austenitischen Legierungen in einfacher Weise kalt und heiss verarbeitet werden können und sich unter Erzielung besserer Ergebnisse als üblicho außtenf.lische Legierungen sohweissen lassen.The alloys produced according to the invention have, compared to conventional ones made of ten! Table alloys that are produced by customary manufacturing methods, "for example, by methods that are run using an oxygen-blowing furnace 9, a double-arc furnace or a vacuum induction furnace, markedly improved physical and mechanical properties. It was found that the austenitic alloys according to the invention are simple can be processed cold and hot and can be so-whitened with better results than usual.

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11 CrCr HiHi Gewichts-^Weight- ^ <0,3<0.3 MM. Tabelle XTable X 220220 ]] ■Μ
NA
■ Μ
N / A
ppmppm
00
SS. 180180 flüchtige mefleeting me
tallische Ver-metallic
22 17,217.2 10,210.2 NAN / A 1,541.54 0,140.14 650650 NAN / A NAN / A 7070 270270 50/15050/150 BgisOielBgisOiel 33 18,318.3 9,19.1 0,10.1 HAHA 0,30.3 Si Ti V W teile σSi Ti V W divide σ 140140 110110 NAN / A 240240 170170 >300 gesamt> 300 total 44th 18,618.6 9,79.7 0,0030.003 HAHA 0,100.10 0,55<0,001<&,1<0910.55 <0.001 <&, 1 <0 9 1 170170 5050 99 8080 170170 <6/20<6/20 55 17,617.6 9,89.8 0,0030.003 HAHA 0,120.12 0,4 HA NA HA0.4 HA NA HA 0,161900.16190
ZrZr
NAN / A 99 8080 170170 <6/20<6/20
66th 16,816.8 10,010.0 0,0030.003 0,340.34 0,110.11 0,55<0,001<0,04<0,10.55 <0.001 <0.04 <0.1 200200 9898 NAN / A 6060 180180 <6/20<6/20 77th 18,518.5 9,99.9 0,0030.003 <0,03<0.03 0,120.12 0,55 0„082<D,04<0,10.55 0 "082 <D, 04 <0.1 6060 3535 1212th 7070 180180 <6/20<6/20 88th 20,520.5 10,310.3 0,0030.003 HAHA 0,10.1 0,58<0,001<0,04<0,10.58 <0.001 <0.04 <0.1 100100 NAN / A 1212th 6060 110110 <6/20 ,<6/20, N>N>
OO
(O(O
99 16,416.4 13,413.4 HAHA HAHA 2,22.2 0,55<b,001<0,04<0,10.55 <b, 001 <0.04 <0.1 100100 HAHA NAN / A 9090 350350 <6/20 cd<6/20 cd
COCO 1010 17,317.3 13,013.0 HAHA HAHA 2,02.0 0,06<0,001<0,04<0910.06 <0.001 <0.04 <0 9 1 100100 NAN / A NAN / A 9090 340340 <6/20 § <6/20 § ^^ 16,316.3 9,19.1 0,0030.003 0,10.1 0,08 HA NA HA0.08 HA NA HA NAN / A 6060 <6/20<6/20 οο
toto
οο
HA HA HA HAHA HA HA HA
a » 0,08 0,06 <0,04<0,10.08 0.06 <0.04 <0.1

GDGD

3333

cncn

CX) CDCX) CD

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« ίο«Ίο

In dsr tabelle sina die Zusammensetzungen einiger aueteniti** ΰciier Sisen~Ghrom-Legierungen zusammengefasst. Die Beispiele ! und 2 stellen im Handel erhältliche auetenitisohe rosti'rsiö Stähle dar, welche dem iJSI-örad 304 entsprechen ο Das Beispiel 1 zeigt eine durch YakuumindvJrbion erhaltene Schmelze, Diese Sohmelse wira nach dem neuesten technisch durohiUhrbaren Torfahren hergestellto Das Beispiel 2 gibt eine in einem Slektroofon erhaltene Schmelze wieder. Die Beispiele 3-9 zeigen nominelle Zusammensetzungen, die mit im Handel eräältlichen rostfreien Stählen der AISI-Reihe 300 vergleichbar üxnüj, mit; der Ausnahme, dass gemäss der Beispiele 3-9 jeweils weniger als ungefähr 6 ppm unlöslicher flüchtiger metallischer Verunreinigungen und t/eniger ale ungefähr 20 ppm Ib'slicker flüchtiger metallisoher Verunreinigungen vorhanden sind« Die Legierungen der Beispiele 3-9 besitzen ferner derartige Kohlenstoff- und Stickstoffgehalte, dass der Kohlenstoff und Stickstoff bei Zimmertemperatur in fester Lösung vorliegen, d.h. dass der Gesamtgehalt an Kohlenstoff plus Stickstoff unterhalb ungefähr 300 ppm liegt. Daher besitzen die beschriebenen Legierungen etwas niedrigere Gehalte an Kohlenstoff plus Stickstoff als im Handel erhältliche rostfreie Stähle mit einer entsprechenden nominellen Zusammensetzung« The table summarizes the compositions of some aueteniti ** ΰciier Sisen-Ghrom alloys. The examples ! and 2 represent commercially available auetenitisohe rosti'rsiö steels is that the iJSI-örad 304 correspond ο Example 1 shows a melt obtained by YakuumindvJrbion This Sohmelse wira according to the latest technical durohiUhrbaren Torfahren prepared o Example 2 is a a Slektroofon obtained melt again. Examples 3-9 show nominal compositions that are comparable to commercially available stainless steels of the AISI 300 series, with; with the exception that according to Examples 3-9 each less than about 6 ppm of insoluble volatile metallic impurities and less than about 20 ppm of volatile metallic impurities are present. The alloys of Examples 3-9 also have such carbon and Nitrogen content means that the carbon and nitrogen are in solid solution at room temperature, ie that the total content of carbon plus nitrogen is below approximately 300 ppm. Therefore, the alloys described have slightly lower contents of carbon plus nitrogen than commercially available stainless steels with a corresponding nominal composition «

Die merklich verbesserten Eigenschaften der erfindungsgearissen austenitischen Eisen-Chrom-Legierungen gehen aus derThe noticeably improved properties of the objects of the invention Austenitic iron-chromium alloys go from the

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BADBATH

Pigur 1 hervor« In der Figur 1 sind in graphischer Darstellung die Clrarpy-V-Xerbschlagzähigkeitswerte (ASIM Nr, A 370-67) sowohl in der Quer- als auch in der Längsrichtung der Legierungen der Beispiele 1, 2 und 3 aufgezeichnet« Wie man aus der genannten Figur ersieht, besitzt bei Zimmertemperatur der beschriebene austenitische rostfreie Stahl gemäss Beispiel 3 wesentlich höhere Schlagzähigkeitswerte in Quer- und Längsrichtung als einer der im Handel erhältlichen rostfreien Stähle gemäss der Beispiele 1 und 20 Ausserdem ist die Schlagzähigkeit in Querrichtung der Legierung gemäss Beispiel 3 der Schlagzähigkeit in Längsrichtung bei Zimmer-* temperatur äquivalent, wobei sie bei -1960C C-320°F) ungefähr 13?0 mkg (100 foot pounds) übersteigt. Sie merkliohe Verbesserung der Schlagzähigkeit gemäss Beispiel 3 ist auch aus der Tatsache zu ersehen, dass bei -1960O (-32O0F)* die Schlagzähigkeit der handelsüblichen rostfreien Stähle gemäße Beispiel 2 in Querrichtung grosser ist als in Längsrichtung, wobei sie der Schlagzähigkeit in Längsrichtung gemäss Beispiel 1 gleich ist.Pigur 1 "In FIG. 1, the Clrarpy-V-Xerb impact strength values (ASIM No., A 370-67) are plotted in both the transverse and longitudinal directions of the alloys of Examples 1, 2 and 3" How to As can be seen from the figure mentioned, the austenitic stainless steel described according to Example 3 has significantly higher impact strength values in transverse and longitudinal directions than one of the commercially available stainless steels according to Examples 1 and 2 0 3, the impact strength in the longitudinal direction at room temperature * equivalent, being foot at -196 0 C C-320 ° F) about 13? 0 mkg (100 pounds) exceeds. The excellent improvement in the impact strength according to Example 3 can also be seen from the fact that at -196 0 O (-32O 0 F) * the impact strength of the commercial stainless steels according to Example 2 is greater in the transverse direction than in the longitudinal direction, which is the impact strength in the longitudinal direction according to Example 1 is the same.

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BAD ORlGiNAUBAD ORlGiNAU tabelle IXtable IX

CSharpy-V-KerbBchlag- pygCSharpy-V-NotchBchlag- pyg

Balligkeit bei Sirner- Balligkeit "bei -196 C Flächenver- ^Αο,Crowning with Sirner crowning "at -196 C area- ^ Αο,

temperatur, mkg* (-3205^, a&g- minaerung,,^ Verhältnistemperature, mkg * (-320 5 ^, a & g- mination ,, ^ ratio

Beispiel r Example r

in Längerichtimg in Querrichtung in Länger,, in Querr» In Mngsr« in Querr„in longitudinal direction in transverse direction in longer, in transverse " In Mngsr" in transverse "

O Ca> O CDO Ca> O CD

11 26,626.6 10,410.4 18S218 S 2 7,87.8 10,010.0 7*47 * 4 0,740.74 22 19,319.3 -- 14,014.0 -- -- «Ml«Ml 33 30,530.5 30,530.5 20,320.3 16,616.6 10*910 * 9 10,410.4 0,950.95 44th 29,929.9 27,927.9 17,417.4 13,913.9 10,710.7 10,110.1 0,960.96 VJlVJl 27,427.4 9,79.7 11,111.1 3993 9 9 10,310.3 9,99.9 0,960.96 66th 30,530.5 27,927.9 20,520.5 16,916.9 10,610.6 9,99.9 0,93. f 0.93. f 77th 29,929.9 29,929.9 18,218.2 13,013.0 11,211.2 10,810.8 0,97 ?0.97? 88th 27,927.9 14,314.3 22,122.1 8S48 S 4 9,79.7 9,49.4 . 0,96 ! . 0.96 ! 99 239423 9 4 15,615.6 16,916.9 5,25.2 9*79 * 7 9,59.5 0,970.97 1010 20,820.8 13,013.0 11,711.7 5,25.2 1Oft51O ft 5 10,410.4 0,990.99

In der Tabelle II sind die Schlagzähigkeiten der Legierungen gemäss der Beispiele 1 - 9 in Längs- und Querrichtung bei Zimmertemperatur sowie bei -1960O (-3200F) angegeben· Man sieht, dass die erfindungegemfteson austenitischen Legierungen, die weniger als ungefähr 6 ppm an unlöslichen flüchtigen metallischen Verunreinigungen und weniger als ungefähr 20 ppm an löslichen metallischen Verunreinigungen enthalten, wesentlich verbesserte Schlagzähigkeiten in Längs- und Querrichtung als die üblichen rostfreien Stahllegierungen der Beispiele 1 und besitzen. Die Legierungen der Beispiele 4-9 besitzen nominelle Zusammensetzungen, welche einigen rostfreien Stählen der AISI-Reihe 300 entsprechen, wobei noch weitere Legierungebestandteile enthalten sind» Die Legierung gemäss Beispiel 5 enthält 0,16 £ Zirkon. Man sieht, dass die Schlagzähigkeit in Querrichtung durch die Anwesenheit von Zirkon in der Legierung reduziert wird. Jedoch sind die Schlagzähigkeitswerte der Legierung gemäss Beispiel 5 den Werten üblicher, Zirkon enthaltender rostfreier Stähle mit einer ähnlichen nominellen Zusammensetzung überlegen. Die Legierungen der Beispiele 4 und 6 enthalten Titan- bzw. Manganlegierungsbestandteile. Man sieht, dass diese Legierungsbestandteile nicht die Schlagzähigkeit in Querrichtung der Legierung beeinflussen, folglich 1st es möglich, Mangan zuzusetzen, dessen Zugabe gewöhnlich zu rostfreien Stählen dazu erfolgt, deren Schwefelgehalt herabzusetzen. Trots dieser Zugabe werden noch deutlich überlegene Schlagzähigkeiten in Quer- und Längsrioh-Table II shows the impact strengths of the alloys according to Examples 1-9 in the longitudinal and transverse directions at room temperature and at -196 0 O (-320 0 F) ppm of insoluble volatile metallic impurities and less than about 20 ppm of soluble metallic impurities, have substantially improved longitudinal and transverse impact strengths than the conventional stainless steel alloys of Examples 1 and 2. The alloys of Examples 4-9 have nominal compositions which correspond to some stainless steels of the AISI series 300, further alloy components being included. The alloy according to Example 5 contains 0.16 zirconium. It can be seen that the transverse impact strength is reduced by the presence of zircon in the alloy. However, the impact strength values of the alloy according to Example 5 are superior to the values of conventional, zirconium-containing stainless steels with a similar nominal composition. The alloys of Examples 4 and 6 contain titanium and manganese alloy components, respectively. It can be seen that these alloy components do not affect the transverse impact strength of the alloy, hence it is possible to add manganese, which is usually added to stainless steels to reduce their sulfur content. Trots of this addition will still have significantly superior impact strengths in transverse and longitudinal rioh

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eraielt.received.

In de?: Tabelle II sind ferner Werte über die ELächenvermindeasmg (in. %) in. Längs- und Querrichtimg angegeben, Ausserdera sind die Ec A «/J.-Verhältniese der Beispiele 1-9 aufgeführt» Das R,A·Tβ»Verhältnis ist das Verhältnis der Elächenvezminderung in Querrichtung {in $) {ASiEM-Kr, A370-67) au. der Fläehenvenninderung (in fi) in Längsrichtung? ausgedruckt als DezimalKsahlο Das E.AoE0-Verhältnis ist ein HinvraiD auf die Anisotropie«, Eohe E0A0T»-Verhältnisse deuten auf sirae geringe Anisotropie hin und geben daher einen Hinweis auf die Duktilitäto Man sieht, dass die R6AeTo-Verhälinlsse der austenitischen Legierungen gemäss der Beispiele 3-9 alle oberhalb 3,9 liegen und meistens 0,95 übersteigen« Übliche austenitische rostfreie Stähle besitzen viel geringere RCA.I0-Verhältnisse von 0,75 oder darunter, ■wie aus dein E * A. T, -Verhältnis von Beispiel 1 hervorgeht.In de ?: Table II also gives values for the area reduction (in. %) In. Longitudinal and transverse direction. In addition, the Ec A "/ J. Ratios of Examples 1-9 are listed" The R, A · Tβ " Ratio is the ratio of the surface area reduction in the transverse direction {in $) {ASiEM-Kr, A370-67) au. the area reduction (in fi) in the longitudinal direction? expressed as decimal Ksahlο The E.AoE 0 ratio is an indication of the anisotropy «, Eohe E 0 A 0 T» ratios indicate sirae low anisotropy and therefore give an indication of the ductility. It can be seen that the R 6 A e To ratios of the austenitic alloys according to Examples 3-9 are all above 3.9 and mostly exceed 0.95 «Conventional austenitic stainless steels have much lower R C AI 0 ratios of 0.75 or below, ■ as from your E. * A. T, ratio of Example 1 is shown.

Zusätzlich zu den wesentlich verbesserten Schlagzähigkeiten und Ε,Α.ϊο-Verhältnissen gehen die merklich verbesserten Eigenschaften der erfindungsgemässen austenitischen Legierungen auch aus anderen lests und Vergleichen mit Üblichen austenitischen rostfreien Stahllegierungen hervor. Beispielsweise wird ein 16 cm (2 1/2 inch square)-Barren,, der aus dem durch ein Vakuuminduktionsverfahren hergestellten rostfreien Stahl gemäos Beispiel 1 besteht (das erwähnte Her-In addition to the significantly improved impact strengths and Ε, Α.ϊο ratios, the noticeably improved Properties of the austenitic alloys according to the invention also emerges from other reads and comparisons with common austenitic stainless steel alloys. For example a 16 cm (2 1/2 inch square) ingot is made from the stainless made by a vacuum induction process Steel according to example 1 (the mentioned manufacture

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s-feeilungaverfahren ist das modernste Stahlherstellungeverfahren, das in technischem Maßstab durchgeführt wird, in einer offenen Gesenkschmiede zu einem. 25 mm (1 inch)~Rundbarren geschmiedet. Nach einer ungefähr 40£lgen Fläohenverminderung schert der Barren bei einem Winkel von ungefähr 450C vollkommen durch. Sine Untersuchung des teilweise geschmiedeten Barrens aus üblichem rostfreiem Stahl zeigt Kantenrisse und Spannungen im Inneren des Barrens, wie durch eine Verschiebung der Spannungslconzentrationslinien auf der Oberfläche,s-feeilenaverfahren is the most modern steel production process, which is carried out on a technical scale, in an open drop forge to one. 25 mm (1 inch) ~ forged round bars. After about 40 £ lgen Fläohenverminderung the billet shears through completely at an angle of about 45 0 C. His examination of the partially forged bar made of common stainless steel shows edge cracks and stresses inside the bar, as evidenced by a shift in the stress concentration lines on the surface,

2 die mit dem blossem Auge sichtbar sind, hervorgeht· Ein 16 cm2 which are visible to the naked eye emerges · A 16 cm {2 1/2 inch square)-Barren gemäss Beispiel 3. der einen im wesentlichen identischen Chrom- und Niokelgehalt aufweist, jedoch weniger als 6 ppm unlösliche flüchtige metallische Verunreinigungen und weniger als 20 ppm lösliche metallische Verunreinigungen enthält, wird in der gleichen Vorrichtung unter identischen Bedingungen zu einem 25 mm (1 lnoh)-Sundbarrsn geschmiedet, wobei keinerlei Anzeichen einer Versprödung zu erkennen sind.{2 1/2 inch square) bars according to example 3. of the one im has essentially identical chromium and nickel content, but less than 6 ppm insoluble volatile metallic impurities and less than 20 ppm soluble metallic impurities Contains impurities, is forged in the same device under identical conditions into a 25 mm (1 inch) soundbar, with no signs of embrittlement being discernible.

Bei simulierten Heisewalzungen werden 76 mm (3 inoh) lange Stücke, die jeweils aus einem 16om (2 1/2 inoh square)-Barren aus einer Legierung der Beispiele 3, 4 und 6 ausgeschnitten v/orden sind, heiss zu einem heieeen Band mit einer Dicke vou 3 mm (O„12 inch) gewalzt. .Das Heissverarbeiten sieht eine niedrige Fertigbearbeltungstemperatur (76O0C (1400°?)) im Vergleich zu einer normalen FertigbearbeitungBtemperatur vonIn simulated hot rolling, pieces 76 mm (3 inohm) long, each cut from a 16om (2 1/2 inohm square) ingot of an alloy of Examples 3, 4 and 6, are hot to form a hot strip rolled to a thickness of 3 mm (0.12 inches). The hot processing sees a low finishing temperature (76O 0 C (1400 °?)) Compared to a normal finishing temperature of

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von 9820O (16θβ°^?> vor» Irotss der niedrigen Fertigbearbeitungstemperatur, durch welche normalerweise Kantenrisse gefördert werden, zeigt keine der austenitischen Legierungen der Beispiele 3, 4 und 6 irgendeine Rissbildung.of 982 0 O (16θβ ° ^?> before the low finishing temperature which normally promotes edge cracks, none of the austenitic alloys of Examples 3, 4 and 6 show any cracking.

Bei anderen Heisewalztests stellt sich heraus f dass die erfindungsgemässen austenitischen Legierungen kleinere Walzenb erfordern als dies bei üblichen austeni tischen rostfreien Stählen der Fall ist. Ausserdem ist es m9glich9 mit den erfin&ungsgamässen austenitischen Legierungen ',gesonderte BarefcgSsage vorzunehmen und die Fertigbearbeitung bei tieferen Temperaturen vorzunehmen» ohne dass dabei Probleme hinsichtlich def Walzenbelastung oder des Aufspulens auftreten, Sin Heisswalzen von Legierungen der Beispiele 3? 4 und 6 bei einer Eertigbearbeitungstemperatur von 8990O (165O0F) itsct WalsenbelastuTigeijL -, welohe denjenigen ähnlich sind, die unter Verwendung von AISI-304-Stälilen» die bei einer Temperatur von 9820C () fertigbearbeitet wer- ' den, auftreten. Dies ermöglicht die Herstellung dünnerer heisser Bänder aus den erfindungsgemässen Legierungen^ wobei noch hinzukommt, dass ein anschliessendes Kaltwalzen und Glühen überflüssig wird.In other Heise rolling tests, it turns out that f require as is the case with conventional austenitic system stainless steels, the novel austenitic alloys smaller Walzenb. In addition, it is possible 9 with the austenitic alloys according to the invention to carry out separate barefcgSage and to carry out the finishing at lower temperatures without problems with regard to the roller load or the winding, Sin hot rolling of the alloys of Examples 3? 4 and 6 at a finishing temperature of 899 0 O (165O 0 F) itsct Walsen First Load, which are similar to those using AISI-304 steels which are finished at a temperature of 982 0 C (), appear. This enables the production of thinner hot strips from the alloys according to the invention, with the fact that subsequent cold rolling and annealing are superfluous.

Zur Durchführung von Kaltwalzuntersuohungen werden 25 mm breite Bänder aus Legierungen der Beispiele 3« 4 und 6 aus 3 mm dicken hedbevmr^andern kaltgewalzt. Dabei werden Fläohenver-To carry out cold rolling tests, 25 mm wide Strips made of alloys of Examples 3, 4 and 6 made of 3 mm thick hedbevmr ^ others cold-rolled. In doing so, surface areas are

2098U/030&2098U / 030 &

minderungen von mehr als 80 erzielt, ohne dass dabei eine der Proben eine Schlierenbildung sseigt oder reiest.reductions of more than 80 1 ° are achieved without any of the samples forming streaks or tearing.

Kaltstauchungen unter Verwendung von Legierungen der Beispiele 2, 3, 4 und 6 werden durchgeführt, indem zylindrische Rohlinge aus kaltgezogenen und geglühten Stäben ausgeschnitten werden, worauf die Rohlinge mittels eines 54 leg {120 pound) schweren Hammers, der aus verschiedenen Höhen herabfällt, zusammengestaucht werden« Die Ergebnisse des Kaltstauchtests sind in der Figur 2 zusammengefasst, in welcher die wahre Stauchung, die in der Probe erzeugt wird, gegen die duroh den Hammer verliehene Energie aufgetragen ist. Sie Kurven für die Beispiele 3 und 6 sind identisoh. Die figur 2 gibt ferner mittels eines horizontalen Pfeiles die Dehnung beim Bruoh einer jeden Legierung an· Zusätzlich geht aus der Figur 2 mittels eines Kreuzes die Dehnung beim Bruoh eines üblichen austenitIschen rostfreien Stahles (AISI 305) hervor» der 18 $> Chrom und 13 t Nickel enthält.Cold upsets using alloys of Examples 2, 3, 4 and 6 are performed by cutting cylindrical blanks from cold drawn and annealed bars and then forging the blanks together using a 54 leg {120 pound) hammer dropped from various heights The results of the cold upsetting test are summarized in FIG. 2, in which the true upsetting that is generated in the sample is plotted against the energy imparted by the hammer. The curves for Examples 3 and 6 are identical. Figure 2 also indicates the expansion in the Bruoh of each alloy by means of a horizontal arrow · In addition, the expansion in the Bruoh of a common austenitic stainless steel (AISI 305) is shown in Figure 2 by means of a cross, the 18 $> chromium and 13 tons Contains nickel.

Bei den Kaltetauohtmgstests erreichen die Testrohlinge bei hohen Dehnungen Temperaturen oberhalb 3160O (600°?)· Die zur Erzeugung gegebener Dehnungen erforderliche Energie stellt ein qualitatives HaB fttr die relativen Festigkeiten bei Temperaturen von 3160O (60O0P) oder darüber dar.In the cold condensation tests, the test blanks reach temperatures above 316 0 O (600 °?) At high elongations.The energy required to generate the given elongations represents a qualitative factor in the relative strengths at temperatures of 316 0 O (60O 0 P) or above.

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175c,:::175c, :::

Y/ie 3üäü sieht, ergeben die rostfreien Stahllegierungen dsr Beispiele 3» 4 und 6 Bruchdehnungen,, welche derjenigen eines üblichen rostfreien Stahls (AISI 305)s der höhere Hickelge-Iialto aufweist»,, äcmivalent sind. Dies zeigt, dass die beschriebenen auatenitischen Legierungen anstelle Üblicher !legierungen mit höherem Mokelgehalt zur Erisielung gleicher Kaltataucheigensehaften verwendet werden können«, Beispielsweise l;:önii.en die erfindungsgemässen Stahllegierungen mit nominellen Zusammensetzungen, welche den Zusammensetzungen eines üblichen rostfreien Stahls (AISI 305) äquivalent sind, übliche Legierungen (AISI 384), die für Kaltstauchungen verwendet werden, beispielsweise zur Herstellung von Schrauben und Hieten, ersetzen* Wie aus der Figur 2 hervorgeht, können erfindungsgemässe Legierungen mit nominellen Zusammensetzungen, die AISI 304-Legierungen äquivalent sind, übliche AISI 305-Legierungen ersetzen»The stainless steel alloys Y / ie 3üäü sees give dsr Examples 3 »4 and 6 elongations ,, which that of a conventional stainless steel (AISI 305) s of the higher-Hickelge Iialto having" ,, are äcmivalent. This shows that the auatenitic alloys described can be used instead of the usual alloys with a higher molten content to achieve the same cold diving properties are, conventional alloys (AISI 384) that are used for cold upsetting, for example for the production of screws and rivets, replace * As can be seen from FIG - replace alloys »

Unter Verwendung der Legierungen der Beispiele 2, 3, 4 und 6 t werden Kaltziehversuohe nach dem Swift-Napfziehversuch sowie nach dem Olsen-ITapfziehversuch (ASIM Hr0 A344) durchgeführte Die austenitischen Legierungen der Beispiele 3» 4 und 6 sind dabei um 15 & oder mehr den üblichen Legierungen des Beispiels 2 überlegen.Are calculated using the alloys of Examples 2, 3, 4 and 6 t Kaltziehversuohe after Swift Napfziehversuch and by the Olsen ITapfziehversuch (ASIM Hr 0 A344) performed Austenitic alloys of Examples 3 »4 and 6 are in this case by 15 & or more superior to the usual alloys of Example 2.

Ausserdem werden Sorrosionstests durchgeführt, wobei man feststellt, dass die erfindungsgemässen austenitischen LegierungenSorrosion tests are also carried out, whereby it is established that the austenitic alloys according to the invention

209 8U/0308.209 8U / 0308.

iir allgemeinen eine bessere Spannungskoirosionsbeständigkeit, intergranulare Korrosionsbeständigkeit -und Massivkorrosion tseeitsen als dies !sei äquivalenten üblichen rostfreien Stählen tier Fall ist. Standard-ASiPM-Huey-IEeste (Nr. A262-64), "bei deren Durchführung die Korrosionsgeschwindigkeit in siedender 65 $iger Salpetersäure gemessen wird» aeigen, dass die austenicisehen Legierungen der Beispiele 3e 4 und 6 im Vergleich zu der Legierung gemäss Beispiel 2 eine überlegene Korrosionsbeständigkeit in der empfindlich gemachten Form besitzen, wobei sie zu ihrem Torteil bei einem Vergleich mit stabilisierten üblichen rostfreien Stählen (AISI 321 und 347) bei einer Verwendung für Sohweissvexfahren abschneidenIn general, better stress corrosion resistance, intergranular corrosion resistance and massive corrosion than is the case with equivalent customary stainless steels. Standard ASiPM-Huey-IEeste (no. A262-64), "in execution, the corrosion rate in boiling 65 $ nitric acid is measured» aeigen that the austenicisehen alloys of Examples 3 e 4 and 6 as compared to the alloy of Example 2 have superior corrosion resistance in the sensitized form, comparing to their gate portion when compared to stabilized common stainless steels (AISI 321 and 347) when used for white vex driving

Ferritiaohe LegierungenFerritic alloys

Wie aus den vorstehende»Aaeföhapaagen ersichtlich ist, besitzen die erfindungsgemässen austenitisohen Legierungen wesentlich verbesserte Schlagzähigkeiten sowohl in Quer- als auo-h in Längsrichtung. Diese Schlagzähigkeiten sind Über den ganzen temperaturbereich von -1960O (-3200P) bis zu Zimmertemperatur und darüber verbesserte Aus Figur 1 ist zu erael)en, dass die Schlagzähigkeiten mit sinkender Temperatur abfallen, wobei dieser Abfall im allgemeinen linear erfolgt. Ferritische Legierungen, die relativ kleine Mengen an Nickel, im allgemeinen weniger als 2 fi und oft weniger als 1 #, enthalten,, beeitson völlig verschiedene SchlagsähigkeitskurvenAs can be seen from the above paragraphs, the austenitic alloys according to the invention have significantly improved impact strengths in both the transverse and longitudinal directions. These impact strengths are improved over the entire temperature range from -196 0 O (-320 0 P) to room temperature and above. From FIG. 1 it can be seen that the impact strengths decrease with decreasing temperature, this decrease generally taking place linearly. Ferritic alloys, which contain relatively small amounts of nickel, generally less than 2 fi and often less than 1 #, have completely different impact strength curves

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175829175829

als dies "bei austenitisohen Legierungen der Pall ist, Herkömmliche ferritische rostfreie Stähle "besitzen Schlagzähigkeiten, die im allgemeinen den Schlagzähigkeiten üblicher austenitisoher rostfreier StMhIe bei erhöhten Temperaturen, d.h. bei Temperaturen oberhalb 930O (2000I?) ähnlich sind. Jedoch tritt bei f'erritischen rostfreien Stählen im allgemeinen innerhalb eines (Demperaturbereiches von ungefähr Zimmertemperatur bis zu 660O (1500F) eine merkliche Herabsetzung der Sohlagzähigkeiten ein» wobei bei Temperaturen unterhalb Zimmertemperatur herkömmliche ferritische rostfreie Stähle eine veroachläsaigbare-Schlagzähigkeit besitzen.as this is "at austenitisohen alloys of the Pall conventional ferritic stainless steels" possess impact strengths which are generally the impact strengths of conventional austenitisoher stainless StMhIe at elevated temperatures, ie (? 200 0 I) are similar at temperatures above 93 0 O. However, in ferritic stainless steels, a noticeable reduction in bottom toughness occurs generally within a temperature range from about room temperature up to 66 0 O (150 0 F), with conventional ferritic stainless steels having a negligible impact strength at temperatures below room temperature.

I)ie temperatur oder der Temperaturbereich, bei der bzw« innerhalb dessen die Schlagzähigkeit von ferritischem Stahl merklich herabgesetzt wird, -wird als Obergangetemperatur bezeichnet. Bei Temperaturen unterhalb der Übergangstemperatur sind ferritische rostfreie Stähle spröde und gegenüber Bruch anfällig, während bei Temperaturen oberhalb des Übergangsbereiches die £orritischen rostfreien Stähle als zäh angesehen werden« Der Übergangstemperaturbereich einer ferritischen Legierung ist für die Verwendbarkeit der Legierung von Bedeutung. Beispielsweise können bei gesohweissten Bauteilen» wie beispielsweise Schiffskörpern oder Bruckkesseln, schnell fortschreitende, durch Vorsprödung auftretende Bruchstellen, welche durch eine Stossbelastung bei Temperaturen unterhalb dcx Übergangstemperatur verureaoht werden, eine völlige Zer-I) the temperature or the temperature range at which or «within whose impact strength of ferritic steel is noticeably reduced, is referred to as transition temperature. At temperatures below the transition temperature are ferritic stainless steels brittle and prone to breakage, while at temperatures above the transition range the orritic stainless steels are regarded as tough become «The transition temperature range of a ferritic alloy is important for the usability of the alloy. For example, for welded components »such as For example, ship hulls or Bruckkessel, rapidly advancing fractures caused by protruding, which by a shock load at temperatures below dcx transition temperature, a complete decomposition

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störung der Bauteile zur Folge halsen. Es ist daher von Bedeutung, dass die Übergangstemperatur ferritisolier Legierungen unterhall) Zimmertemperatur liegt, wenn dieser Material typ zur Herstellung geeohweisster Bauteile verwendet werden solledisruption of the components. It is therefore important that the transition temperature of ferrite-insulating alloys Unterhall) is room temperature if this material type is used Manufacture of welded components should be used

Ea ist bekannt, dass es schwierig ist, eine spezifische Temperatur als Übergangs-temperatur ferritisoher Legierungen anzugeben. Beim Testen verschiedener Proben aus dem gleichen Block werden im allgemeinen verschiedene Obergangstemperaturen ermittelt« Man nimmt an, dass dies auf Unterschiede bei der Verarbeitung der Proben zurückzuführen ist, wobei ausserdem die jeweilige Kornorientierung an der Bruchstelle sowie andere mechanisch induzierte Fehler, die zu einer Streuung der Übergangstemperaturwerte für ähnliche ferritisohe Legierungen führen, in Betracht zu ziehen sindo Die erfindungsgemässen ferritischen Legierungen besitzen wegen des vollständigen Fehlens flüchtiger metallischer Verunreinigungen sowie wegen des sehr niedrigen Kohlenstoff- und Stickstoffgehaltes wesentlich breitere Übergangstemperaturbereiohe. Daher dürfen die angegebenen Sohlagzähigkeitswerte, obwohl sie für eine gxosee Anzahl von Proben repräsentativ sind, nicht als absolut angesehen werden. Höhere . und niedrigere Werte sowie leichte Verschiebungen in dem Obergangstemperaturbereioh können ebenfalls auftreten.It is known that it is difficult to specify a specific temperature as the transition temperature of ferritic alloys. When testing different samples from the same Block are generally determined different transition temperatures «It is believed that this is due to differences can be attributed to the processing of the samples, with the respective grain orientation at the break point as well as other mechanically induced defects which lead to a spread in the transition temperature values for similar ferritic alloys should be taken into account ferritic alloys according to the invention have because of the complete absence of volatile metallic impurities and because of the very low carbon and Nitrogen content much broader transition temperature range. Therefore, the specified invert toughness values, although they are representative for a large number of samples, should not be regarded as absolute. Higher. and lower values as well as slight shifts in the transition temperature range can also occur.

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17581758

lfea, rJLsnnt an, aase die
•3er effindungsseaäsaen ferritischen rostfreien Stähle nichts destoweniger von Bedeutung sind, wobei dieae Werte die verbesserte VeraroeitbarÄeit und Ihaktilit&t dieser legierungen im ¥e.i?gleich zu üblichen ferritischen Legierungen erläutern* Der Vergleich der Schlagzähigkeiten sowie des Übergangstemperaturbereiches liefert eine qualitative Beziehung zu der Kerbzähigkeit verarbeiteter Gegenstände unter Befcriebsbedingungen sowie au der H*ogliohkelt, die erflndungagemässen ferritinohsn legierungen in geschweissten Bauteilen unter Umgcibungßbidingungen verwenden zu können.
lfea, rJLsnnt an, aase the
• 3-series ferritic stainless steels are nevertheless of importance, whereby the values explain the improved processibility and integrity of these alloys in the same way as conventional ferritic alloys Operating conditions as well as being able to use the ferritinous alloys according to the invention in welded components under ambient conditions.

814/0308814/0308

O K fe H <M SO K fe H <M S

α α β> φα α β> φ

o o o o O o o q oowwwwwwwwo o o o O o o q oowwwwwwww

towvovovovovovovovotowvovovovovovovovo

ΑΛ-VVVV VVVVΑΛ-VVVV VVVV

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O O Q O O VO VO W QOO O Q O O VO VO W QO

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Φ H H ΦΦ H H Φ

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Ο O O O O WΟ O O O O W

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SC- ^ ΙΛ O O OSC- ^ ΙΛ O O O

O O O O OO OO

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ro to O Oro to O O

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O OO O

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ν «- CM τ-Ο O O Oν «- CM τ-Ο O O O

O OO O

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«•ΟΚΑ«• ΟΚΑ

O CM IO ΙΛO CM IO ΙΛ

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t- CVl CVJ O O CMt- CVl CVJ O O CM

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O OO O

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H ΟH Ο

•Η Pt OQ •Η• Η Pt OQ • Η

Pipi

U O U O

2098U/03082098U / 0308

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

in Längsrichtung inlengthways in QuerrichtungTransverse direction tabelleTabel IYIY £ ELäohea-£ ELäohea- iiisrriehliiisrriehl ILAoiiL-Ver
WLtnXß
ILAoiiL-Ver
WLtnXß
15,015.0 6,56.5 tJbergangs-
tesrperatur
in Ii£?igBrich,~
transitional
temperature
in Ii £? igBrich, ~
Übergangs-
temperatur
in Querrich
tung ρ C
Transitional
temperature
in Querrich
tung ρ C
Iiängaricht«» CIn the meantime "" C
6,56.5 6,56.5 Gharpy~V~Kerbschlag-Gharpy ~ V ~ Impact
sähiskeit bei 9T1Osehiskeit at 9T 1 O
30,530.5 30,530.5 80/10780/107 121121 9292
(200σΡ)(200 σ Ρ)
Beispiel mlcgExample mlcg
30,530.5
30,530.5
30,530.5
30,530.5
66/10766/107 66/10766/107 8888 8989
8484
0,940.94
30,530.5 30,530.5 -18/10-18/10 -40/-18-40 / -18 89
85
89
85
8181 0,·,;0, · ,;
1111 30,530.5 30,530.5 -18/10-18/10
-40/-18*-40 / -18 *
-4O/-7-4O / -7
-18/21-18/21
7979 8080 1,03, 1.03, ??
1212th 30,530.5
30,530.5
30,530.5
30,530.5
-40/-18*-40 / -18 * 8484 7575
1313th
0,95 ;'·«0.95; '· «
1313th 38/6638/66 24/6024/60 6161
5454
66th 0,61 : 0.61 :
1414th
toto
ο 15ο 15
CDCD
4/384/38
80/10780/107
66/9966/99
93/12193/121
6060 0,090.09
107/163107/163 135/163135/163 C17**C17 ** οο
OO
«19**«19 **
20**20 **

* kaltverarbeitet xmd bei 7880O (HSO0P) geglüht. «hi Schlagzähigkeiten gemessen bei 149°C (30O0F).* cold processed xmd annealed at 788 0 O (HSO 0 P). «Hi impact strengths measured at 149 ° C (30O 0 F).

In der Tabelle III sind die Zusammensetzungen einer Beine ferritischer Legierungen angegeben» welche nominelle Zusammensetzungen entsprechend typischer rostfreier Stähle der leihe AISI 400 besitzen« Sie Legierung des Beispiels 11 ist eine übliche, in einem Elektroofen erschmolzene Schmelze, während die Legierung des Beispiels 12 eine Schmelze darstellt, die in einem üblichen Vakuuminduktionsofen hergestellt worden let« Sie Legierungen der Beispiele 13-20 sind erfindungsgemäeee ferri-In Table III the compositions of a ferritic alloy leg are given, which are nominal compositions corresponding to typical stainless steels from the AISI 400 range "You own alloy of example 11 is a common one, melted in an electric furnace, while the alloy of Example 12 is a melt that is in a The alloys of Examples 13-20 are ferri-

" tische Legierungen, die weniger als 6 ppm unlöslicher flüohtiger metallischer Verunreinigungen und weniger als 20 ppm löslicher flüchtiger metallischer Verunreinigungen enthalten. In der Tabelle IV sind die Charpy-V-Kerbsohlagzähigakeitswerte in Längs- und Querrichtung der Legierungen der Beispiele 11-16 bei 930O (SOO0F) und in den Beispielen 17 - 20 bei 1490C (3000P) angegeben, wobei ausserdem die Übergangstemperaturbereiche sowohl in der Längs- als auch in der Querrichtung aufgeführt sind. Wie vorstehend erwähnt, wurde dieTable alloys containing less than 6 ppm insoluble volatile metallic impurities and less than 20 ppm soluble volatile metallic impurities. In Table IV, the Charpy V-notch toughness values in the longitudinal and transverse directions of the alloys of Examples 11-16 are at 93 ° O (SOO 0 F) and in Examples 17-20 at 149 0 C (300 0 P), the transition temperature ranges are also listed both in the longitudinal and in the transverse direction

) Übergangstemperatur für eine Anzahl von Proben beatinmt.) Transition temperature for a number of samples.

Eine derartige Messung kann jedooh nur relativ sain. Die Tabelle IV soll nicht absolute Übergangotemperaturberöiche festlegen, jedoch zeigt ein Vergleich der Schlagzähigkeiten sowie der Übergangstemperaturbereiche der erfindungsgemäseen ferritisohen Legierungen mit den entsprechenden Werten üblicher rostfxelor Stahllegierungen deutlich die merklich verbesserten physikalischen und mechanischen Eigenschaften, welche die erfindungsgemässen Legierungen besitzen.However, such a measurement can only be relatively reliable. Table IV is not intended to specify absolute transition temperature ranges, but a comparison of the impact strengths shows as well the transition temperature ranges of the ferritic alloys according to the invention with the corresponding values are more common rostfxelor steel alloys clearly show the noticeably improved physical and mechanical properties that the have alloys according to the invention.

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175829η175829η

Gaaäee Beispiel 11 besitzt ein rostfreier Stahl (AISI 430) ei?i<-Gaaäee example 11 has a stainless steel (AISI 430) ei? I <-

ohlagzähigkeit in Längsrichtung von weniger als 13 mkg {100 :ttelba) bei 930C (2000P) und eine Schlagzähigkeit in Querrichtung bei 930O (2000F) von veniger als 6,5 mkg (50 ft.lb.). Geiöäss Beispiel 12 besitzt eine weitere Probe aus einem üblichen rostfreien Stahl (AISI 430) Schlagzähigkeitswerte in Quer-.ad Längsrichtung von ungefähr 6,5 mkg (50 ft.lbo) bei 930O c20O0Jf). Die Beispiele 13-16 beschreiben Legierungen, welche . OKiinelle Zusammensetzungen besitzen» die ferritisohen Le- " gierungen der AISI-Reihe 400 entsprechen« Diese Legierungen besitzen Schlagzähigkeiten in Längs- und Querrichtung bei 930C (2000F)* die merklich grosser sind als die Schlagzähigkeiten, der Legierungen der Beispiele 11 und 12, ohlagzähigkeit in the longitudinal direction of less than 13 mkg {100: tt e lb a) at 93 0 C (200 0 P) and an impact strength in transverse direction at 93 0 O (200 0 F) of Veniger than 6.5 mkg (50 ft. lb.). According to Example 12, another sample made of a conventional stainless steel (AISI 430) has impact strength values in the transverse direction in the longitudinal direction of approximately 6.5 mkg (50 ft.lbo) at 93 0 O c 20 O 0 Jf). Examples 13-16 describe alloys which. OKiinelle compositions have "the ferritisohen LE" alloys of the AISI 400 series corresponding to "These alloys possess impact strengths in the longitudinal and transverse direction at 93 0 C (200 0 F) * which are appreciably larger than the impact strengths of the alloys of Examples 11 and 12,

AusEterdem» und dies ist von noch grösserer Bedeutung« besitzen die Legierungen der Beispiele 13-16 merklich niedrigere Übertangstemperaturbereiche als dies bei üblichen ferritischen rostfreien Stählen der Beispiele 11 und 12 der j lall ist. Die in Beispiel 11 beschriebene Legierung, und zwar eine in einem Elektroofen erschmolzene Schmelze, besitzt einen Übergangstemperaturbereich in Längsrichtung zwischen ungefähr 80 und 1070O (175 - 225°3?) sowie einen Übergangs temperaturbereich in Querrichtung von über 1210C (25O0F), Die in Beispiel 12 beschriebene Takuuminduktionsaohmelze besitzt Übergangstemperaturbereiche in Längs- und Querrichtung zwischen ungefähr 660O und 1070C (1500P undFurthermore, "and this is even more important," the alloys of Examples 13-16 have markedly lower overtemperature ranges than is the case with conventional ferritic stainless steels of Examples 11 and 12. The alloy described in Example 11, namely a melt melted in an electric furnace, has a transition temperature range in the longitudinal direction between approximately 80 and 107 0 O (175-225 ° 3?) And a transition temperature range in the transverse direction of over 121 0 C (250 0) F), The vacuum induction melt described in Example 12 has transition temperature ranges in the longitudinal and transverse directions between approximately 66 0 O and 107 0 C (150 0 P and

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225°2?)o Die legierung gemäss Beispiel 14 besitzt einen Obergangstemperaturbereich in Längsriohtung zwischen ungefähr -18 und 1O0O (O und 5O0P), sowie einen Übergangstemperaturbereich in Querrichtung zwischen ungefähr -40 und -70C (-40 und 2O0P)c Die legierung gemäss Beispiel 15 besitzt einen Übergangstemperaturbereich in Längsrichtung von ungefähr -40 bis -180O (-40 bis O0P) und einen übergangstemperaturbereich in Querrichtung zwischen ungefähr -18 und 210O (O und 7O0P) ο Die Abwärtsverschiebung des Übergangstempera-•fcurbereiohes der Legierung gemäss Beispiel 5 im Vergleich SU der Legierung gemäss Beispiel 14 erfolgt duroh4ne Kaltverarbeitung bis zu einer wenigstens ungefähr 50^igen Verformung 9 worauf sich eine Korcnverfeinerungaglühung, beispielsweise bei 7880C (145O0P) anschliesst· Diese Verschiebung wird in der Figur 3 erläutert, in welcher die gestrichelte Fläche A dem Übergangstemperaturbereich in Längsrichtung des heissgewalzten Materials gemäss Beispiel 15 und die gestrichelte Fläche B dem Übergangstemperaturbereich in Längsriohtung des Materials gemäss Beispiel 15 nach dem Kaltverarbeiten und Glühen bei einer Temperatur von 7880O (145O0P) entspricht ο Die gestrichelte Fläche 0 entspricht dem Übergangstemperaturbereioh in Längsriohtung der Legierungen der Beispiele 11 und 12,225 ° 2?) O The alloy according to example 14 has a transition temperature range in the longitudinal direction between approximately -18 and 10 0 O (0 and 50 0 P), as well as a transition temperature range in the transverse direction between approximately -40 and -7 0 C (-40 and 2O 0 P) c The alloy according to Example 15 has a transition temperature range in the longitudinal direction of approximately -40 to -18 0 O (-40 to O 0 P) and a transition temperature range in the transverse direction between approximately -18 and 21 0 O (0 and 7O 0 P) o The downward shift of the transition temperature • fcurbereiohes of the alloy according to example 5 in comparison SU of the alloy according to example 14 takes place during cold processing up to at least about 50 ^ igen deformation 9 whereupon a grain refinement annealing, for example at 788 0 C (145 0 P ) This shift is explained in FIG. 3, in which the dashed area A represents the transition temperature range in the longitudinal direction of the hot-rolled material according to Example 15 and the dashed area B corresponds to the transition temperature range in the longitudinal direction of the material according to Example 15 after cold processing and annealing at a temperature of 788 0 O (145O 0 P) o The dashed area 0 corresponds to the transition temperature range in the longitudinal direction of the alloys of Examples 11 and 12,

Die Figur 4 zeigt den übergangstexDperaturbereioh in Querrichtung einer hei osgewalsten und nicht geglühten Probe der Le-FIG. 4 shows the transition temperature range in the transverse direction a hot-rolled and not annealed sample of the le-

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

gierung gemäss Beispiel 15 in. dem gestrichelten fell A sowie den Übergangstemperaturbereich in Querrichtung der Legierungen der Beispiele 11 und 12 in dem gestrichelten Seil Co Werden daher Übergangstemperatur*)eroxohe unterhalt) -180O gewünscht, so können diese durch einfachee Kaltverarbeiten und Glühen erhalten werden <,Alloy according to Example 15 in the dashed coat A and the transverse temperature range of the alloys of Examples 11 and 12 in the dashed rope Co If transition temperature *) eroxohe maintenance) -18 0 O is therefore desired, this can be obtained by simple cold processing and annealing will <,

Aus der tabelle IV sowie aus den Piguren 3 und 4 ist zu ersehen , dass die Übergangstemperaturbereiche der erfindungsge- " massen legierungen wesentlich niedriger sind als diejenigen herkömmlicher Legierungen, welche ähnliche nominelle Zusammensetzungen besitzen* Diese Eigenschaft der erfindungsgemässen ferritischen Legierungen 1st von besonderer Bedeutung, insbesondere wenn die Legierungen geschweisst werden sollen« Wie vorstehend erwähnt„ besitzen übliche ferritische Legierungen Übergangstemperaturbereiche, die bei oder oberhalb Zimmertemperatur liegen,, wobei unter der Einwirkung von Stossbelastungen Hisse in Sohweissungen auftreten. Übliche ( Eisen-Chrom-Legieriuigen, welche 25 Chrom enthalten, können nicht ohne Rissbildung geschweisst werden. Daher werden die üblichen ferritischen Legierungen selten zur Herstellung geschweisster Strukturen verwendet. Demgegenüber besitzen die erfindungsgemässen ferritischen Legierungen, welche 10 bis ungefähr 25 $> Chrom, weniger als ungefähr 6 ppm unlösliche flüchtige metallische Verunreinigungen und weniger als ungefähr 20 ppm lösliche flüchtige metallische VerunreinigungenFrom Table IV and from Figures 3 and 4 it can be seen that the transition temperature ranges of the alloys according to the invention are significantly lower than those of conventional alloys which have similar nominal compositions if the alloys are to be welded "As mentioned above," having usual ferritic alloys transition temperature ranges at or lie above room temperature ,, wherein occur under the influence of shock loads Hisse in Sohweissungen. usual (iron-chromium-Legieriuigen containing 25 1 »contain chromium can not be welded without cracking Therefore, the usual ferritic alloys are often welded for manufacturing structures. In contrast, possess the novel ferritic alloys containing 10 to about $ 25> chromium, less than about 6. ppm insoluble volatile metallic impurities and less than about 20 ppm soluble volatile metallic impurities

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sowie weniger als ungefähr 150 ppm Kohlenstoff plus BuB enthalten, Übergangstemperaturberelohe sowohl in Längs- ale auoh in Querrichtung, die im allgemeinen unterhalb Zimmertemperatur liegen, wobei unter Umgebungsbedingungen keine Rissbildung in Sohweissungen auftritt·and contain less than about 150 ppm carbon plus BuB, transition temperature ranges in both longitudinal directions in the transverse direction, which are generally below room temperature, with no crack formation in the welds under ambient conditions

Die erfindungsgemässen ferritischen Legierungen vermögen auf solchen Anwendungsgebieten» auf welchen bei Zimmertemperatur | eine Schweissfähigkeit und/oder eine Schlagzähigkeit erforderlich ist, austenitische Legierungen zur Herstellung von Strukturen, die geschweisst oder der. Einwirkung einer Stossbelastung ausgesetzt werden, zu ersetzen. Ba die Korrosionsbeständigkeit in erster Linie von dem Chromgehalt der Legierung abhängt, können die erfindungsgemäseen ferritischen Legierungen anstelle der kostspieligeren Nickel enthaltenden austenitischen Legierungen verwendet werden, so dass die Herstellungkosten gesenkt werden können, ohne daas dabei weder die Korrosionsbeständigkeit noch die Schlagzähigkeit verlorengeht«The ferritic alloys according to the invention are capable of such areas of application »in which at room temperature | a weldability and / or impact strength is required, austenitic alloys for the production of Structures that are welded or the. Be exposed to impact loads. Since the corrosion resistance depends primarily on the chromium content of the alloy, the ferritic alloys according to the invention can be used instead of the more expensive ones containing nickel Austenitic alloys can be used, so that the manufacturing cost can be reduced without doing so neither the corrosion resistance nor the impact strength is lost «

Die Tabelle II enthält ferner Werte über die Pläohenverminderung (in Jt) der ferritischen legierungen,, Auseerdem geht aus der Tabelle hervor, dass Ro A, T ,-Verhältnis se von ungefähr 1,0 in einfacher Weise erhalten werden· Dies ist ein weiterer Hinweis auf die augezeichnete Duktilität der ferritisehen Legierungen und zeigt die extrem niedrige Anisotropie dieser Legierungen.Table II also contains values for the expansion reduction (in Jt) of the ferritic alloys from the table that Ro A, T, ratios of about 1.0 are easily obtained · This is a further indication of the excellent ductility of the ferritic alloys and shows the extremely low anisotropy these alloys.

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175829;175829;

Γ-ie Terbesserte Verarbeitbarkeit und Hörstellbarkeit der er-Ind-angßgeniässen Legierungen zeigt eich ferner beim Heissvai«· r----m. Die erfindungsgemässen ferritischen Legierungen können bis zsu einer Elächenverminderung um 50 # box geringeren Walzenbglastongeii gewalzt werden als sie für eine 30 #ige 3?lächenrsrminäsrung äquivalenter üblicher ferritischer Legierungen erforderlich sind. Wie vorstehend in Verbindung mit den austeni-Ischen Legierungen dargelegt wurde, besitzt die Leichtigkeit? 'it der das Heisswalzen durchgeführt werden kann, einen, zwei- " fachen Torteil, und zwar eine Herabsetzung der Anzahl der Jh?.rokgüiigö durch das Walzwerk sowie eine Verminderung der Belastung der Walzeno The improved processability and audibility of the he-Ind-angßgeniässen alloys is also shown by the Heissvai «r ---- m. The ferritic alloys according to the invention can be rolled up to a surface reduction of 50 # box less than that required for 30 # 3 surface milling of equivalent customary ferritic alloys. As stated above in connection with the austenitic alloys, does the lightness? With which the hot rolling can be carried out, a "double" gate part, namely a reduction in the number of centuries by the rolling mill and a reduction in the load on the rollers , etc.

Beim Kaltwalzen der erfindungsgemässen ferritischen Legierungen hat es sich herausgestellt, dass diese mit höheren Verfornrungs« graden ohne Kastenglühung (7600G (14000P) während einer Zeitspanne von 15 Stunden), welche beim Kaltwalzen üblicher ferri« tisoher Legierungen zur Verhinderung einer intergranularen Kor- j rosion während des Beizens und zur Erhöhung der Verformbarkeit erforderlich ist, verformt werden können. Erfindungsgeiiiässe kaltgewalzte ferritische Legierungen sind naoh dem Waisen unter Verwendung eines nicht geglühten heissen Bandes 2iach einem Verformungsgrad von 40 % weicher als übliche ferritische Legierungen, die aus einem geglühten heissen Band gewalzt worden sind, folglich ist es möglich, das Kastenglühen der erfindungsgemässen ferritischen Legierungen auszulassen.In cold rolling of the inventive ferritic alloys, it has been found that these levels with higher Verfornrungs "without Kastenglühung (760 0 G (1400 0 P) over a period of 15 hours), which customary in cold rolling ferri" tisoher alloys to prevent intergranular Kor - j rosion is required during pickling and to increase deformability, can be deformed. Cold-rolled ferritic alloys according to the invention are, according to the orphan, using a non-annealed hot strip with a degree of deformation of 40 % softer than usual ferritic alloys that have been rolled from an annealed hot strip, consequently it is possible to omit the box annealing of the ferritic alloys according to the invention.

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Proben aus nicht geglühten heieeen Bändern aus ferritieohen Eisen-Ohrom-Legierungen, die 10» 16 bzw. 26 f> Chrom enthalten, lassen sich von einer Dioke von 25 mm (1 inch) auf eine Dicke von 0,15 mm (0,006 inch) (Verformungsgrad 99,4 SO ohne Kantenrisse kaltwalzen. Eine Probe der Legierung genäse Beispiel 12 entschiohtet sich bei einem Yerformungsgrad von ungefähr 50 £·Samples Ohrom iron alloys containing from non-annealed heieeen ferritieohen bands of the 10 »16 or 26 f> chromium, can be of a Dioke of 25 mm (1 inch) to a thickness of 0.15 mm (0.006 inch) (Deformation degree 99.4 SO cold-roll without cracks in the edges. A sample of the alloy similar to Example 12 is deformed at a deformation degree of approximately 50 pounds.

Sine Kornverf einerungsglUhung der erfindungsgemässen f erri-P tischen Legierungen kann ausserdem bei tieferen Temperaturen durchgeführt werden. Ein Kaltwalzen mit einem Verfornungegrad von 80 $> sowie ein an3ohlleesendes Glühen bei einer Temperatur von 7600O (1400°?) während einer Zeitspanne von 5 Minuten (c£°0 (750F) tiefer als die für ttbliohe AISI-43O-Legierungen erforderliche Temperatur) erzeugt ein Band mit einer ASTM-Komgrössenzahl von 7-8, welche derjenigen üblicher AISI-430-Stahllegierungen äquivalent let.The grain refinement of the ferric alloys according to the invention can also be carried out at lower temperatures. Cold rolling with a Verfornungegrad from 80 $> and a an3ohlleesendes annealing at a temperature of 760 0 O (1400 °?) Lower for a period of 5 minutes (c £ ° 0 (75 0 F) than that for ttbliohe AISI 43O- Alloys required temperature) produces a tape with an ASTM grain size number of 7-8, which is equivalent to that of conventional AISI-430 steel alloys.

HLn Walzen üblicher ferrltleoher Legierungen» insbesondere der AISI-430-Legierungen» kann Oberfläohenbesohädlgungen zur Folge haben» die unter der Bezeichnung "Roping" bekannt sind. Dabei bilden sich an der Oberfläche Erhöhungen oder Riffelungen» wenn das Band teilweise gestreckt oder gezogen wird. Diese Erscheinung ist äusserst nachteilig und hat zur Folge, dass übliche ferritisohe rostfreie AISI-430-Stähle für bestimmte Verwendungszwecke» belsplelsweiee für eine Verwendung in der Automobil Indus trie, ungeeignet sind. Sin Walzen sowie die BiI-HLn rolling of customary ferrule-rough alloys »in particular the AISI-430 alloys »can cause surface damage have »which are known as" roping ". Included ridges or corrugations form on the surface when the tape is partially stretched or pulled. This phenomenon is extremely disadvantageous and has the consequence that common AISI-430 ferritic stainless steels for certain Uses »belsplelsweiee for use in the Automotive industry, are unsuitable. Sin rollers as well as the

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dung der erfindungsgemässen ferritischen. Legierungen, einsohliesslich jener Legierungen, die den AISI-430-Stählen äquivalent sind, hat nicht die Bildung dieser Oberflächendefekte zur Folge, eo dass die erfindungsgemäseen Legierungen auf solchen Gebieten eingesetzt werden können, für welche die üblichen AISI-430-Legierungen nicht geeignet waren.generation of the ferritic according to the invention. Alloys, including those alloys that make up AISI 430 steels are equivalent does not result in the formation of these surface defects, eo that the alloys according to the invention can be used in areas for which the usual AISI-430 alloys were not suitable.

Sie Erfindung ist ausser auf die typischen ferritischen AISi-400-Legierungen auch auf spezielle ferritische Legierungen gerichtet, Die Beispiele 25 - 28 der Tabellen III und IT sind auf ferritische Legierungen gerichtet, die Aluminium enthalten. Die Legierungen der Beispiele 25 - 28 «lud Legierungen mit geringem Chromgehalt, wobei das Aluminium eine Härtung und Verfestigung derartiger Legierungen verursacht und die Oxydationsbeständigkeit erhöht. Diese Legierungen besitzen eine ausgezeichnete Korroeions- und Oxydationsbeständlgkeit und lassen sich auf vielen Gebieten einsetzen, frei welchen massig hohe Temperaturen auf treten«. Allerdings wirft ' die Anwesenheit von Aluminium in den Legierungen Probleme bei der Herstellung dieser Legierungen auf. Ia Handel erhältliche ferrltlsohe Legierungen, die 1 oder mehr Aluminium enthalten, sind im allgemeinen auf nicht dekorative Verwendungszwecke, wie beispielsweise auf die Herstellung von Automobilauspufftöpfen sowie Ofenbrennern beschränkt. Die erfindungsgemäasen Aluminium enthaltenden ferri tischen Legierungen lassen sich in einfaoher Weise herstellen und können ohne SchwierigkeitenIn addition to the typical ferritic AISi-400 alloys, the invention is also directed to special ferritic alloys. Examples 25-28 of Tables III and IT are directed to ferritic alloys which contain aluminum. The alloys of Examples 25-28 loaded alloys with a low chromium content, the aluminum causing hardening and solidification of such alloys and increasing their resistance to oxidation. These alloys have excellent corrosion and oxidation resistance and can be used in many areas which are free from moderately high temperatures «. However, the presence of aluminum in the alloys poses problems in the manufacture of these alloys. Ia commercially available ferrltlsohe alloys i 1 "or more of aluminum included are, for example, limited to the production of automobile mufflers and furnace burners generally not decorative uses. The aluminum-containing ferritic alloys according to the invention can be produced in a simple manner and can be used without difficulty

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In eine Blechform für eine Verwendung für Dekorationeswooke, falls eine ausgeprägte Korrosionsbeständigkeit gevttnsoht wird« überführt werden.In a tin mold for a use for decoration eswooke, if a pronounced corrosion resistance is required « be convicted.

Aus der !Tabelle IV ist zu ersehen, dass die Wirkung der Zugabe· von Aluminium darin besteht, den Obergangetemperaturbereich der Legierung sowohl In der Längs* als auch in der Querrichtung auf Werte oberhalb Zimmertemperatur zu erhöhen. Allerdings liegen diese Obergangstemperaturberelohe lamer nooh deutlich unterhalb den üblichen Übergangstemperaturen herkömmlicher Aluminium enthaltender ferrltischer Legierungen« Bei einer Temperatur von 1490O (30O0T) besitzen die Legierungen der Beispiele 17» 18 und 19, die 1, 2 bew· 4 * Aluminium enthalten, Schlagzähigkeiten sowohl In der Längs- als auch in der Querrichtung, die oberhalb 30,5 mkg (235 ftolbo) liegen· Bei einem Aluminiumgehalt -von 6 £ treibt das Busäteliohe Aluminium den Übergangstemperaturbereich aufwärts bis bu einem Punkt, an welchem eine Temperatur von 1490O (300°?) innerhalb des Übergangetemperaturbereiohes Hegt, wobei die Sohlagsähigkeit bei dieser Temperatur nicht ohne weiteres ermittelt werden kann·It can be seen from Table IV that the effect of adding aluminum is to increase the transition temperature range of the alloy in both the longitudinal and transverse directions to values above room temperature. However, these transition temperatures are significantly below the usual transition temperatures of conventional aluminum-containing ferrite alloys. At a temperature of 149 0 O (30 0 T), the alloys of Examples 17 have 18 and 19, which contain 1.2% aluminum , Impact strengths in both the longitudinal and transverse directions that are above 30.5 mkg (235 ftolbo) With an aluminum content of 6 pounds, the busateliohe aluminum drives the transition temperature range up to a point where a temperature of 149 0 O (300 °?) Within the transition temperature range, whereby the bottom viscosity cannot be easily determined at this temperature

Sie Wirkung des Kaltverarbeitans sowie des Glühen· der Aluminium enthaltenden Legierung gemäss vorliegender Erfindung lässt sloh aus den Beispielen 17 und 18 ersehen, aus denen hervorgeht, dass ein Glühen die Wirkung besitst, dass AarThe effect of cold processing and annealing of the aluminum-containing alloy according to the present invention can be seen from Examples 17 and 18, from which it appears that a glow has the effect of aar

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tfoergangstemperaturbereich in Längsrichtung um ungefähr 150O ; (5O0P) gesenkt wird.Transition temperature range in the longitudinal direction around about 15 0 O; (5O 0 P) is lowered.

Bio Wirkung eines erhöhten AluminiumgehalteB auf die Legierungen der Beispiele 17-20 sseigt sioh auch darin, dass direkt das R8AeT.-Verhältnis beeinflusst wird· Ausserdem werden die Legierungen bei höheren Aluminiungehalten vollständig anisotrop ο Venn dies auch eine etwas geringere Duktilität als bei den Legierungen der Beispiele 13-16 sur !folge hat, so lassen sioh die Legierungen der Beispiele 17 - 20 dennoch leicht ψ erarbeiten, und zwar entweder durch Heise- oder KaItwalEen, wobei sie im Vergleich zu üblichen Aluminium enthaltenden Legierungen eine verbesserte Duktilität und Zähigkeit besitzen·The bio-effect of an increased aluminum content on the alloys of Examples 17-20 is also due to the fact that the R 8 A e T. ratio is directly influenced ! has sur follow in the alloys of Examples 13-16, can be as SiOH, the alloys of Examples 17-20 ψ yet easily develop, either by Heise- or KaItwalEen, being compared to conventional aluminum alloys containing improved ductility and Have toughness

MarteonaitiBche LegierungenMarteonaitic alloys

Die martensltisohen Slsen-Ohrom-Leglerungen sind im allgemeinen durch Wärmebehandlung härtbar, besitzen hohe Zugfestigkelten sowie eine gute Duktilität und Zähigkeit und werden dann verwendet, wenn eine hohe Festigkeit und gute Korrosionsbeständigkeit gewünscht wird. Diese Materialien wurden jedoch in der Vergangenheit aus technischen Gründen wenig beachtet, Insbesondere wegen der schwierigen Verarbeitbarkeit, der relativ niedrigen Sohlag&ählgkeiten im Vergleich zu austenitißchen Logierungen sowie der sohlechten Schv/elasbarkeit.The Martensltisohen Slsen-Ohrom alloys are generally hardenable by heat treatment, have high tensile strengths and good ductility and toughness and are used when high strength and good corrosion resistance are required. These materials however, have been used in the past for technical reasons Little attention is paid to it, especially because of the difficult processability, the relatively low base layer in comparison to austenitic lodgings as well as the low elasticity.

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Die marteneitischen Blsen-Chrom-Legierungen besitzen einen geringen Chromgehalt, der im allgemeinen swieohen ungefähr 10 und ungefähr 20 £ und gewöhnlioh swisohen ungefähr 10 und ungefähr 14 liegt, und enthalten eine derartige Menge eines Aueteni^Stabilisierung· littels, die daau ausreioht, dass bei Zimmertemperatur eine martensltische Kristallkonfiguration vorliegt. Je naoh den relativen Mengen an Chrom sowie Auetenit-Stabilieierungsmitteln können die martensitisohen Legierungen vollständig martens!tlsoh sein oder'ans Mieohungen aus fartensit ilus Jerrit, Karienait plus Auetenit plus Ferrit oder Martens it plus λusten!t bestehen· Zur Brslelung einer guten Schweissbarkelt ist es im allgemeinen vorBusUhen, dass die martensitisohen Legierungen einen relativ niedrigen Kohlenstoffgehalt plus Stickstoffgehalt aufweisen und weniger als ungefähr 10 # Ferritkristalle enthalten·The marteneitischen Blsen-chromium alloys have a low chromium content, the swieohen generally »is about 10 and about 20 £ and gewöhnlioh swisohen about 10 and about 14 1, and containing such amount of a Aueteni ^ stabilization · littels that ausreioht DAAU, that there is a martensitic crystal configuration at room temperature. Depending on the relative amounts of chromium and auetenite stabilizers, the alloys without martensitis can be completely martensitic or consist of fartensitilus Jerrit, Karienait plus Auetenit plus ferrite or Martensit plus λusten! T In general, consider that the martensitic alloys are relatively low in carbon plus nitrogen and contain less than about 10 # ferrite crystals.

Eine Hasse im Handel erhältlicher martens!tlsoher Legierungen umfasst diejenigen Legierungen, welohe swisohen ungefähr 10 und ungefähr 14 £ Chrom und ewieohen ungefähr 2 und ungefähr 7 £ Hiokel enthalten. Serartige Legierungen besitzen Im wesentlichen eine 100 £lge martensltisohe Xrietallkonfiguration. Diese Legierungen besitsen Zugfestigkeiten von über 7090 kg/cm2 (100 000 pel). Wird der Kohlenstoff gehalt auf einen Wert unterhalb ungefähr 0,03 Ctewlohts-Jt abgesenkt, dann besitzen die Legierungen eine gute Sohweissbarkeit. Sin höherer Kohlenstoffgehalt, und «war bis su ungefähr 0,06 Gewichts-^, kann fürA number of commercially available martens-like alloys include those alloys which contain about 10 and about 14 pounds of chromium, and about 2 and about 7 pounds of nickel. Ser-like alloys have essentially a 100 l long martensitic Xrietall configuration. These alloys have tensile strengths in excess of 7090 kg / cm 2 (100,000 pel). If the carbon content is reduced to a value below approximately 0.03 Ctewlohts-Jt, then the alloys have good weldability. Sin higher carbon content, and was up to about 0.06% by weight, can for

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Sohweisszwecke toleriert werden, wenn 0,01 Gewichts-56 Si tan zugegen sind«White purposes are tolerated if 0.01 weight-56 Si tan are present «

Da die martenaitischen Legierungen an der Luft härtbar sind, : sind Messungen der Duktilität und Zähigkeit, vie beispielsweise der Schlagzähigkeit sowie der B.AoXo-Verhältnisse, nur dann von Bedeutung, wenn sie bei gleichen Pestigkeitsgraden durchgeführt werden· Daher ist ein Vergleich der erfindungs- j gemässen martens!tischen !legierungen mit üblichen Legierungen etwas schwieriger als der Vergleich der austenitischen und ferritischen Legierungen mit den herkömmlichen Legierungen. Dennoch hat es sich herausgestellt, dass martensitisohe Legierungen, die weniger als ungefähr 6 ppm an unlöslichen flüchtigen metallischen Verunreinigungen und weniger als ungefähr 20 ppm an löslichen flüchtigen metallischen Verunreinigungen enthalten, wesentlich verbesserte physikalische und mechanische Sigensohaften im Vergleich au übliohen martensitischen Legierungen besitsen.Since the Martenaitic alloys are hardenable in the air: are measurements of ductility and toughness, such as impact strength and B.AoXo ratios, only then of importance when they are at the same level of severity be carried out · Therefore, a comparison of the invention according to martens! tischen! alloys with common alloys somewhat more difficult than comparing the austenitic and ferritic alloys with the conventional alloys. Nevertheless, it has been found that martensitic alloys containing less than about 6 ppm of insoluble volatile metallic impurities and containing less than about 20 ppm of soluble volatile metallic impurities, greatly improved physical properties and mechanical sigens in comparison to common martensitic alloys.

Die Schlagzähigkeiten der martensitischen Legierungen liegen im allgemeinen awiiohen denjenigen austenitieoher Legierungen und ferritisoher Legierungen. Die marteneltisohen Legierungen besitzen etwas niedrigere Schlagzähigkeiten bei Zimmertemperatur ale die austenitischen Legierungen, während die martensitisohen Legierungen «inen Übergangsttinperaturbereioh besituen, welcher «wischen demjenigen dar Xerritisohen Legle-The impact strengths of the martensitic alloys are generally similar to those of austenitic alloys and ferritic alloys. The marteneltic alloys have somewhat lower impact strengths at room temperature than all the austenitic alloys, while the alloys without martensitics have a transition temperature range which is different from that of the xerritic alloys.

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rangen und der austenitisohen Legierungen liegt. Jedoch liegt der Obergangstemperaturbereioh der martensltlschen Legierungen deutlich unterhalb Zimmertemperatur. Herkömmliche, 13 Jf Chromrangen and the austenitic alloys. However lies the transition temperature range of the Martensltl alloys well below room temperature. Conventional, 13 Jf chrome

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und 4 £ Violcel enthaltende marteneitlsohe Legierungen besitzen Schlagzähigkeiten in Längsrichtung zwischen ungefähr 3,9 und 5,2 mkg (30 und 40 ft.lb.) bei -700O (-950J)* Zusätzlioh sind die Sohlagsähigjkeiten in Querrichtung der erflndungsgemässen martensitischen Legierungen wesentlich rerbessert und liegen oberhalb 13 Bieg (100 ft. Ib0) bei Zimmer temperatur.Marteneitlsohe alloys containing violcel and 4 pounds have longitudinal impact strengths between about 3.9 and 5.2 mkg (30 and 40 ft.lb.) at -70 0 O (-95 0 J) martensitic alloys are significantly improved and are above 13 bend (100 ft. Ib 0 ) at room temperature.

Ein weiteres Beispiel für eine martensitlsohe Legierung ist eine Legierung, die ungefähr 16 J& Chrom und ungefähr 9 jfHiokel, weniger als 6 ppm unlösliche flüchtige metallische Verunreinigungen und weniger als 20 ppm lösliche flüchtige metallische Verunreinigungen enthält. Diese Legierung ist ein· Mischung aus iustenit-Martensit sowie Jerrit-Kristallen und enthält weniger als ungefähr 10 + Perrit. Diese Legierungen besitsen Zugfestigkeiten oberhalb 7030 kg/cm2 (100 000 psi), während bei Zimmertemperatur die Sohlageähigkeiten In Längsrichtung ungefähr 19,5 «kg (150 ft.lb.) und die Sohlagaähigkeiten In Querrichtung ungefähr 11,7 - 13,0 mkg (90 - 100 ft.lb.) betragen. Bei einer Temperatur von -1960O (-3200I) beträgt die Schlagzähigkeit in Längsrichtung ungefähr 11,7 ng (90ft.Ib.), während die Sohlageähigkeit in Querrichtung su ungefähr 5,2 mkg (40 ft.lb·) ermittelt wird. Die R.A.fi-Verhältnisee der Im-Another example of a martensitic alloy is an alloy that contains about 16 J & Chromium and about 9 JfHiokel, less than 6 ppm insoluble volatile metallic impurities, and less than 20 ppm soluble volatile metallic impurities. This alloy is a mixture of · iustenit martensite and Jerrit crystals and containing less than about 10 + Perrit. These alloys have tensile strengths in excess of 7030 kg / cm 2 (100,000 psi) while at room temperature the longitudinal bottom strengths are approximately 150 ft.lb. and the transverse bottom strengths are approximately 11.7-13.0 mkg (90-100 ft.lb.). At a temperature of -196 0 O (-320 0 I) the longitudinal impact strength is approximately 11.7 ng (90 ft.lb.) while the transverse sole strength is approximately 5.2 mkg (40 ft.lb ·) will. The RAfi-relation lake of the im-

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sohriebenen martens!tischen Legierungen liegen oberhalb 0,90 und gewöhnlich oberhalb 0,95» woraus die extrem niedrige Aniootropie sowie die ausgezeichnete Duktil!tat der martensi-: tischen Legierungen, welche frei von flüchtigen metallischen Verunreinigungen sind, hervorgehen.so rubbed martens! tic alloys are above 0.90 and usually above 0.95 »from which the extremely low aniootropy and the excellent ductile! did the martensi-: table alloys that are free from volatile metallic impurities emerge.

ShTilioh den ferritischen legierungen ist die Sohweissbarkeit der erf indungsgemässen martensitieohen Legierungen ausgezeichnet, wenn der Gesamtkohlenstoff gehalt plus Stickstoffgehalt der !legierungen auf ziemlich geringe Werte» d.h. unterhalb ungefähr 150 ppm» herabgesetzt wird. Die Fähigkeit, die martensitieohen Legierungen ohne Gefahr einer Bissbildung der Sohweissungen sowie einer Versprudung während des Bineataes sohweissen zu können, macht die erfindungsgemässen marteneitisohen Legierungen su attraktiven Baumaterialien, welche bei Temperaturen unterhalb -160C (O0?) verwendet werden sollen und hohe Zugfestigkeiten besitzen müssen. Auseerdem ermöglicht die ausgezeichnete Duktilität der erfindungsgemUsBen mattensi- ( tischen Legierungen in einfacher Welse ein Waisen sowie eine Verarbeitung der Legierungen bu gewünschten Formen·With the ferritic alloys, the weldability of the martensitic alloys according to the invention is excellent if the total carbon content plus nitrogen content of the alloys is reduced to fairly low values, ie below approximately 150 ppm. To sohweissen the ability martensitieohen alloys without risk of bite formation of Sohweissungen and a Versprudung during Bineataes, makes the novel marteneitisohen alloys su attractive building materials, to be used at temperatures below -16 0 C (O 0?) And high tensile strength must own. Auseerdem enables excellent ductility of erfindungsgemUsBen mattensi- (tables alloys in a simple catfish an orphan and a processing of the alloys bu desired shapes ·

Herstellungsverfahrenproduction method

Aus den vorstehenden Ausführungen ist au ersehen» dass Eisen-Ohrom-Legierungen, die insgesamt weniger als ungeflhr 6 ppm an unlöslichen flüchtigen metallischen Verunreinigungen undFrom the foregoing it can be seen that iron-ear alloys that total less than about 6 ppm insoluble volatile metallic impurities and

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weniger als ungefähr 20 ppm an löslichen flüchtigen metallischen Verunreinigungen enthalten, im Vergleich au üblichen Eisen-Chrom-Legierungen merklich verbesserte physikalische und mechanische Eigenschaften besitzen. Die Entfernung von flüchtigen met aiii sollen Verunreinigungen aus Eisen-Ohrom-Legierungen in 'Technisch attraktiven Mengen sowie insbesondere die Herstellung dieser Legierungen aus billigen Eohmaterialquellen wird in vorteilhafter Weise dadurch durchgeführt, dass eine geschmolzene Eisen-Chrom-Legierung der Bee chi es sung mit einem Elektronenstrahl unter einem verminderten Druck von unterhalb ungefähr 10 Torr ausgesetzt wird. Die Stärke der Elekironenstrahlbeschiessung vxTö. derart einreguliert,, dass die Energiezufuhr oberhalbcontain less than about 20 ppm of soluble volatile metallic impurities, have markedly improved physical and mechanical properties compared to conventional iron-chromium alloys. The removal of volatile met aiii impurities from iron-ohrom alloys in 'technically attractive amounts and in particular the production of these alloys from cheap raw material sources is advantageously carried out in that a molten iron-chromium alloy of the bee chi it solution with a Electron beam under a reduced pressure of below about 10 torr. The strength of the electron beam bombardment vxTö. so regulated, that the energy supply is above

ungefähr 222 kw/m2 (20 kw/equare foot) der gesohmolBenen Legierungeoberfläche liegt, während die Dauer der Bestrahlung der geschmolzenen Eisen-Ohrom-Legierung mit dem Eloktronenstrahl auf ungefähr 500 - 10 000 kg/Stunde/m der geschmolzenen Legiemmgsoberfläohe (100 bis ungefähr 2000 pounds pro Stunde pro square foot) einreguliert wird0 about 222 kw / m 2 (20 kw / equare foot) of the molten alloy surface, while the duration of irradiation of the molten iron-ear alloy with the electron beam is about 500-10 000 kg / hour / m of the molten alloy surface (100 to about 2000 pounds per hour per square foot) is regulated 0

Eine Aufheizung der Eisen-Chroat-Legierungen unter Verwendung eines Elektronenstrahls hat sich zur Herstellung von Eiscn-Chrom-Legierungen, welche weniger ale 6 ppm an unlöslichen flüchtigen metallischen Verunreinigungen und weniger als ungefähr 20 ppm an lösliohen flüchtigen metallischen A heating of the iron-chroat alloys using An electron beam has been used to produce ice-chromium alloys which have less than 6 ppm of insoluble volatile metallic impurities and less than about 20 ppm of soluble volatile metallic impurities

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Verunreinigungen enthalten, al3 vorteilhaft erwiesen,, Man nimmt an, dass es notwendig ist? eine Bombardierung mittels eines Elektronenstrahles zum Aufheizen anzuwenden;, um das erfindungsgemässe Verfahren in wirtschaftlicher Weise durohführen zu können. Obwohl die vorliegende Erfindung nicht auf ©in derartiges Vorgehen beschränkt sein soll, nimmt man an, dass durch das Aufschlagen des Elektronenstrahles auf die Oberfläche der geschmolzenen Bisen-Legierung eine lokale ä Überhitzung axif der Oberfläche des Bades aus der geschmolzenen Legierung entsteht, welche von erheblicher Bedeutung zur Erzielung der gewünschten Beinigung und zur Entfernung von flüchtigen metallischen Verunreinigungen ist.Contain impurities, al3 proven to be beneficial, It is believed to be necessary ? to use a bombardment by means of an electron beam for heating; in order to be able to carry out the method according to the invention in an economical manner. Although the present invention should not be limited to © in such a procedure, it is believed that by the impact of the electron beam on the surface of the molten Bisen alloy local ä overheating axif the surface of the bath of the molten alloy is produced, which is of considerable It is important to achieve the desired finish and to remove volatile metallic impurities.

Durch die lokale Überhitzung an der Oberfläche des Schmelzbades werden in dem Schmelzbad thermische Unterschiede erzeugt, woduioh thermische Konvektioneströme auftreten» Sie thermischen Xonvektionsströme erzeugen eine !Turbulenz und haben ein Rühren des Schmelzbades zur Folge, so dass kontinuierlich frisches geschmolzenes Metall von den unteren Teilen des Bades an die Oberfläche des Bades gelangte Die kontinuierliche Zufuhr von frischem geschmolzenem Metall an die Oberfläche des Sohmelzbades sowie das turbulente Rühren des Bades fördert die Verdampfung der flüchtigen metallischen Verunreinigungen in einer durch Beschlossen mit einem Elektronenstrahl beheizten Apparatur in höherem Ausmaß als dies bei anderes Typen UbIioher Erhitzungsvor-Due to the local overheating on the surface of the weld pool, thermal differences are created in the weld pool, and thermal convection currents occur thermal convection currents create turbulence and stir the molten bath so that it is continuous fresh molten metal from the lower parts of the bath leaked to the surface of the bath continuous supply of fresh molten metal to the surface of the Sohmel bath as well as the turbulent Agitation of the bath promotes evaporation of the volatile metallic impurities in a by-resolution apparatus heated with an electron beam to a greater extent than with other types of conventional heating

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richtungen, beispielsweise Vakuuminduktlonsufen, der Fall ist.directions, for example vacuum induction steps, is the case.

Andere ErMtzungBeinriohtungen haben nicht die geschilderte ungleiohmässlge Wärmeverteilung und damit die auf dieee Weise erzielten Konvektionsstrume zur Folge. Ein Erhitzen mittels eines Elektronenstrahls besitzt ferner den Vorteil, dass es unter Verwendung eines Herdes durchgeführt werden kann, welcher soweit abgekühlt werden kann» dass ein verfestigter Bär (skull) aus dem m verarbeitenden Material gebildet wird. Sine Zurückhaltung des Sohmelsbades in dem Bär beseitigt Ver-8chmutarangsprobleme infolge einer Auflösung des BaSgefäsaeSo Ferner tritt keine Verschmutzung des Sohmelzbades duroh die Quelle für den Elektronenstrahl ein, so wie dies bei einem Erhitzen mittels eines Bogene der Fall ist.Other replacement leg directions do not have those described Uneven heat distribution and thus the same way achieved convection streaks result. A heating by means of An electron beam also has the advantage that it can be carried out using a stove which can be cooled down to the extent that a solidified bear (skull) is formed from the m processing material. Sine Withholding the Sohmelsbath in the bear removes Ver-8chmutarangprobleme as a result of the dissolution of the BaSgefäsaeSo Furthermore, there is no contamination of the Sohmelzbbad through the source of the electron beam, as is the case with one Heating by means of an arc is the case.

Gemäss einer bevorzugten Aueführungeform der Erfindung werden ein oder mehrere Elektronenstrahl«! auf dl· Oberfläche des Sohmelzbades. aus einer Eismi-Ohrom-Legierung, das länge eines gekühlten Herdes flieset» gerlohtet· Dl· Aufprallfläohe des Elelrtronenfltrahlee auf dem Schmelzbad kann stationär sein, der Elektronenstrahl kann Jodooh auch quer to dem Schmelzbad bewegt werden. Ein Bewegen des Elektronenstrahl·· in Querrichtung zu dem Schmelzbad mit einer solchen Geschwindigkeit, die derart langsam ist, dass eine lokale Obererhitzung eintritt, hat den Vorteil, dass das Gebiet des turbulenten Rührens des Sohmelzbades versehoben wird, so dassAccording to a preferred embodiment of the invention, one or more electron beams «! on dl · surface of the Sohmelzbad. Made of an Eismi-Ohrom alloy that is long of a cooled stove is flowing »reddish · Dl · Aufprallfläohe The electron beam on the weld pool can be stationary The electron beam can also cross to the Jodooh Molten bath can be moved. Moving the electron beam in the transverse direction to the molten bath at a speed which is so slow that local overheating occurs, has the advantage that the area of the turbulent stirring of the molten bath is shifted so that

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ein gleichmässigeres Rühren des Schmelzbadee erfolgt, wodurch eine geringere Energiezufuhr im Vergleich zu stationären Strahlen für einen gegebenen Reinigungsgrad erforderlich ist.a more even stirring of the molten bath takes place, whereby a lower energy input compared to stationary jets is required for a given degree of cleaning is.

Das Verfahren, kann in erfolgreicher V/eise untor Verwendung von Kohmaterialian durchgeführt werden» die zur Herstellung von Eisen-Gliroia-Legierungen eingesetzt werden,, welche zwischen ungefähr 4 und ungefähr 40 <$> Chrom enthalten» wobei gegebenenfalls die üblichen Legierungsbestandteile, wie sie in Eisea-Ohrom-Legierungen enthalten sind, zugegen sein kÖm?.enc Insbesondere lassen sich, wie bereits erwähnte rostfreie Stähle herstellen« Das Verfahren kann zur Herstellung von Eisen-Ohro !.«-Legierungen direkt aus üblichen Eisen- und Ferrochrom~<RobTnaterialien verwendet werden« Ss ist ferner möglich, das Verfahren mit üblichen Herstellungsmethoden zu koppeln· Beispielsweise kann das in einem Sauerstoffaufblasofen, mittels eines elektrischen Bogens erhitzten Ofen oder Vakuuminduktionsofen erzeugte 3?roduit unter verminderten Druoken in der beschriebenen Weise mit einem Elektronenstrahl beschossen werden.The process can be carried out successfully without the use of carbon materials, which are used for the production of iron-gliroia alloys, which contain between about 4 and about 40 <$> chromium, with the usual alloy components such as them contained in Eisea-Ohrom alloys present his Köm .en c particular, can, produce, as already mentioned stainless steels "The process can for the production of iron Ohro?" -!. alloys directly from common iron and ferrochrome ~ < RobTnaterialien are used "It is also possible to couple the process with conventional manufacturing methods. For example, the modite produced in an oxygen top-blowing furnace, furnace heated by means of an electric arc or vacuum induction furnace can be bombarded with an electron beam under reduced pressure in the manner described.

Die Oberfläche des Schmelzbades, welches längs des gekühlten Herdes flieset, wird während der Beschiessung mit dem Elektronenstrahl unter einem verminderten Druck von nicht mehr als ungöfä&r 1(T1 lorr und vorzugsweise unterhalb ungefähr 10""2 EorrThe surface of the molten bath, which flieset along the cooled hearth, during the bombardment with the electron beam under a reduced pressure of not more than ungöfä & r 1 (T 1 lorr and preferably below about 10 "" 2 Eorr

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SAD ORiGiNALSAD ORiGiNAL

gehalten« Drucke, die wesentlich unterhalb 10~* Torr liegen, verbessern zwar nicht die Verfahrensauebeuten, es können jedoch auch gegebenenfalls auch Drucke bis herab zu 10" Torr eingehalten werden. Um die Menge der bestrahlten Legierung an der evakuierten Stelle auf einen Maximalwert zu bringen, ist das Schmelzbad vorzugsweise in einem Tiegel oder Herd enthalten, der eine grosso Fläche in Bezug auf seine liefe besitzt, wobei sich die evakuierte Stelle vorzugsweise über die ganze bestrahlte Badoberfläche erstreokt« Badtiefen zwischen ungefähr 12 und 76 mm (1/2 und 3 inches) sind vorgesehen. Bäder, die tiefer als ungefähr 76 mm (3 inches) sind, haben ein unzureichendes Bohren infolge der überhitzten Stellen mit dem Ergebnis zur Folge, dass das geschmolzene Material am Boden des Bades nicht an die Oberfläche gebracht wird« Das Verfahren kann chargenweise, kontinuierlich oder halbkontinuierlich durchgeführt werden, wobei ein Strom aus einer gesohmolzenen Legierung dem Herd zugeführt and von diesem abgezogen wird.held "pressures that are significantly below 10 ~ * Torr, Although they do not improve the process yields, prints as low as 10 "Torr be respected. In order to bring the amount of irradiated alloy at the evacuated point to a maximum value, the weld pool is preferably contained in a crucible or stove, who has a large area in relation to his run, whereby the evacuated point preferably extends over the entire irradiated bath surface «bath depths between approximately 12 and 76 mm (1/2 and 3 inches) are provided. Have baths deeper than about 3 inches insufficient drilling due to the overheated areas with the result that the molten material at the bottom of the bath is not brought to the surface « The process can be carried out batchwise, continuously, or semi-continuously, with a stream from a molten alloy is fed to the hearth and withdrawn from it.

Das geschmolzene Elsen-Ohrom-Bad wird auf eine Temperatur erhitzt, die dazu ausreicht, um die Eisen-Ohrom-Legierung in einem geschmolzener Zustand zu halten und um dl· flüchtigen metallischen Verunreinigungen zu verdampfen. Sie Temperatur darf jedooh nicht derart hoch sein, dass merklJtne Mengen an Eisen und Chrom oder an anderen gewünschten Legierungeelementen verdampft werden, da sonst das Verfahren The molten Elsen-Ohrom bath is heated to a temperature which is sufficient in order to keep the iron Ohrom alloy in a molten state and to evaporate volatile by dl · metallic impurities. However, the temperature must not be so high that small amounts of iron and chromium or other desired alloy elements are evaporated, otherwise the process will be destroyed

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imwirtsohaf tlich wäre» Dies e.?fordert eine entopreefcende 3in~ stellung des verminderten Drucks, dor oberhalb des Schaelaöades aufrechterhalten wird, sowie eine entsprechende Auewehl dor Temperatur des Sohmelabadee» In typischer Weise liegt die DuroliBcni-fctßtemperatur des Sudes ewieohen ungefifiir 15 und ungefähr 6ö°0 (50 und 200°?) oberhalb des Sohöinlzpnnktes der Legierung« Sie Semperfttur der überhitzten lokalisierten fcaim «.vrlfcohen «ng^fttbr 15 und ungefähr 90 σ (50 und F) oberhalb der Duroheohnittstecxperatur des Schmelzbadea der Eieen-Oiironi-Legierune: liegen* Unterhalb eines Unter-impresohaf tlich would be "This e.? requires an entopreefcende 3in ~ position of the reduced pressure, which is maintained above the Schaelaöades, as well as a corresponding level of the temperature of the Sohmelabadee »Typically lies the temperature of the broth is about 15 and about 60 ° 0 (50 and 200 °?) above the Soholz point of the alloy «You tempered the overheated localized fcaim «.vrlfcohen« ng ^ fttbr 15 and about 90 σ (50 and F) Above the Duroheohnittstecxperatur of the weld pool a of the Eieen-Oiironi alloy rune: lie * below an

von 150C (SO0F) »wischen der Surohechtiittstemperatur Bades und der Sestpexattü* der lolcalieiorten überhitzten fl&c&en tdrlj Jc«i» auerel<Äeiidee Rühren dee Sohmelsbades er-Rlflt, wiliix'3xid ob«rhialb eines ünterschiedea -von S(C0O (3000I1) iibernässige Menffeu aa Eietn tctd CJhro» rerdeucpftn. Temporaturunterechiede gvieohen 30 und 600O (100 und 200°?) liefern gute Brgebnieee«from 15 0 C (SO 0 F) »between the surohechtiitt temperature of the bath and the sestpexattü * of the lolcalieiorten overheated fl & c & en tdrlj Jc« i »auerel <Äeiidee stirring dee Sohmelsbades er-Rlflt, wiliix'3xid whether« rhialb of a difference 0 O (300 0 I 1 ) excessive menffeu aa Eietn tctd CJhro "rerdeucpftn. Temporary differences between 30 and 60 0 O (100 and 200 °?) Provide good results"

Die jewelligtj Dauer der B«0tr&hlitag mit den Blelctronenetrahl hingt ύοά der Auegangszueeömenaotming der Legierungen, der Xemp&ratur, der iufprallTerteilvrng des StVahlec wa£ der Bauoberfläche, d«» Äruoic an der evaJcuierfcen Stelle oberhalb .see Sohaelabmdee aowi· der yiäoh« und liefe dee ßohaelabad« ab. Bei derartig vielen au b#rüo!cBa.ciitigendQÄ Variablen 1st ee Sewöbulloh YoratiftUhen, die Beetrafelungeseit auf empirieoher 3aeie au ereitteln. Sie Auswahl der Verfahreneparaiseter eollteThe respective duration of the day with the light electron beam depends on the outward flow of the alloys, the temperature, the impact part of the StVahlec wa £ the building surface, the "Äruoic" at the evaJcuierfee-bath above the sea " away. With so many au b # rüo! CBa.ciitigendQÄ variables, ee Sewöbulloh YoratiftUhen, which are unrelated to empirical evidence. You should choose the procedure to be followed

j θ do oh derart getroffen werden, dass sichergestellt ist, daea lie unlöslichen flüchtigen metallischen Verunreinigungen auf einon Gehalt unterhalb ungefähr 6 ppm und die J öalichen flüchtigen metallischen Verunreinigungen auf einen Ge.ii.lt unterhalb ungefähr 20 ppm, vorzugsweise unterhalt) ungefähr 2 haw, ungefähr 10 ppm entfernt werden· Zusätzlich sollte der Kohlenstoff- und Stickstoffgehalt der Bisen-Ohrom-Legierung derart reduziert werden, dass der ganze Kohlenstoff und Stickstoff W in der Legierung in fester Lösung bei Zimmertemperatur vorliegt. Wie bereits erwähnt, liegt dieser kritieohe Wert für den Gehalt an Kohlenstoff plus Stiokstoff bei ferritisohen und martensitisohen Legierungen unterhalb ungefähr 150 ppm und bei austenitischen Legierungen unterhalb ungefähr 600 ppnuj θ do oh be taken in such a way that it is ensured that there are insoluble volatile metallic impurities to a content below about 6 ppm and the annual volatile metallic impurities to a level below about 20 ppm, preferably below about 2 haw In addition, the carbon and nitrogen content of the Bisen-Ohrom alloy should be reduced so that all of the carbon and nitrogen W in the alloy is in solid solution at room temperature. As already mentioned, this critical value for the content of carbon plus nitrogen is below approximately 150 ppm for ferritic and martensitic alloys and below approximately 600 ppnu for austenitic alloys

Eine ausreichende Besohiessung mit dem Elektronenstrahl hat die Bildung einer Legierung sur Folge, welche verbesserte physikalische und mechanische Eigenschaften besitzt. Dabei ι lassen sioh bei einem kontinuierlich durchgeführten Verfahren dann gute Ergebnisse erhalten, wenn eine geschmolzene Bisen-Ohrom-Legierung über einen gekühlten Herd geleitet wird, der in einer Vorrichtung installiert 1st, die auf weniger als 10 Torr evakuiert ist· Sie geschmolzene Eisen-Ohrom-Legierung wird in einer Menge awisohen ungefähr 505 und ungefähr 10 066 kg/Stunde/m2 Herd (ungefähr 100 bis ungefähr 2000 pounds pro Stunde pro square foot Herd) über den Herd geleitet. Bei tieferen Drucken können gröseere yiieesgieohwin-Sufficient exposure to the electron beam results in the formation of an alloy which has improved physical and mechanical properties. With a continuously carried out process, good results can be obtained when a molten Bisen-Ohrom alloy is passed over a cooled stove installed in a device that is evacuated to less than 10 Torr Alloy is passed over the range in an amount as high as about 505 and about 10 066 kg / hour / m 2 of stove (about 100 to about 2000 pounds per hour per square foot of stove). At lower pressures, larger yiieesgieohwin-

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digkeiten eingehalten werden o Bei einem Druok -von 10"* !Dorr sollte die Eliessgeschwindigkeit an dem unteren Ende des angegebenen Bereiches gehalten werden, beispielsweise bei ungefähr 503 bis 1509 kg/Stunde/m2 Herd (ungefähr 100 bis 300 pounds pro Stunde pro square foot Herd), um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Bei noch tieferen Drucken, wie beispielweise 10 ^ Torr, können Pllessgesehwindigkeiten bis zu 10 066 kg (2000 pounds )/Stunde/m2 Herd eingehalten werden. Für die meisten Zwecke werden im allgemeinen Rlleesgesohwindigkeiten zwischen ungefähr 1006 und ungefähr 5030 kg (ungefähr 200 bis ungefähr 1000 pounds)/Stunde/m2 Herd eingehalten. o For a pressure of 10 "*! Dorr, the flow rate should be kept at the lower end of the specified range, for example at about 503 to 1509 kg / hour / m 2 stove (about 100 to 300 pounds per hour per square foot hearth) to achieve the desired results. At even lower pressures, such as 10 ^ Torr, full viewing speeds up to 10 066 kg (2000 pounds) / hour / m 2 of hearth can be maintained between about 1006 and about 5030 kg (about 200 to about 1000 pounds) / hour / m 2 of stove.

Wie bereits erwähnt, wird die durch den Elektronenstrahl dem Schmelzbad zugeführte Energie derart eingestellt, dass bei einem ausreichenden Plleesen der geschmolzenen Legierung eine ausreichende Überhitzung an der Oberfläche der Legierung erfolgt, damit das Schmelzbad thermisch gerührt wird· Die dem Schmelzbad mittels des Elektronenstrahls zugeführte Energie übersteigt in zweokmässiger Welse ungefähr 222 kw/m (20 kw/ square foot) Herd und kann bis zu 1110 kw/m2 (100 kw/square foot) Herd betragen, obwohl im letzteren Falle übermässlge Yerdampfungsverluste auftreten können. Die maximale mittels des Elektronenstrahles zugeführte Energie wird durch eine Abstimmung der Kosten gegen die erhöhten Verdampfungsverluste an Eisen und Chrom bestimmt·As already mentioned, the energy supplied to the molten pool by the electron beam is set in such a way that if the molten alloy is sufficiently blown, the surface of the alloy is sufficiently overheated so that the molten pool is thermally stirred.The energy supplied to the molten pool by means of the electron beam exceeds in two-tier catfish about 222 kw / m (20 kw / square foot) stove and can be up to 1110 kw / m 2 (100 kw / square foot) stove, although excessive evaporation losses can occur in the latter case. The maximum energy supplied by the electron beam is determined by coordinating the costs against the increased evaporation losses of iron and chromium

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Sas beschriebene Verfahren kann In einem mittels eines Elektronenstrahls beheizten Ofen in einer einzigen Druokeone oder in einer aus vielen Druokaqnen bestehenden Raffinationsvorrichtung, wie sie beispielsweise in der VS-Patentsohrift 3 343 823 beschrieben wird, durchgeführt werden. Die Verwendung einer aus vielen Druokssonen bestehenden Raffinations-Vorrichtung ist dann besonders vorteilhaft, wenn die Eisen-Chrom-Legierung direkt aus Ferrochrom-Rohmaterialien hergestellt wird.The method described can be carried out in a furnace heated by means of an electron beam in a single Druokeone or in a refining device consisting of many Druokaqnen, as for example in the VS patent draft 3,343,823. The use of a refining device consisting of many Druokssonen is particularly advantageous when the iron-chromium alloy is produced directly from ferrochrome raw materials.

Bei Verwendung der übliohsten Typen von im Handel erhältlichen Eisen-Ohrom-Legierungen, wie beispielsweise rostfreien Stählen der AISI-30O und -400-Reihe, werden dann befriedigende Ergebnisse ereielt, wenn die gaochmolpsne Legierung über, gekühlte Herde durch ewei aufeinanderfolgende VakuunuBonen oder -stufen geführt wird, so wie dies in der US-Patentschrift 3 343 828 beschrieben wird. Die erste Stufe kann auf einen Druck von ungefähr 10 Torr evakuiert sein und but Entfernung gelöster Oase sowie stark flüchtiger Verunreinigungen dienen, wobei auoh teilweise dl· flüchtigen metallischen Verunreinigungen entfernt werden können. Die zweite Stufe kann auf einen Dcruok von ungefähr 10*' Torr oder weniger evakuiert sein, wobei die flüchtigen metallischen Verunreinigungen und gasförmigen Verunreinigungen in dieser Zone bis auf das gewUnsohte Ausmaß entfernt werden. Mittels der Elektronenstrahlen eugeführte Energien von ungefährUsing the most common types of commercially available iron-ear alloys, such as stainless steels of the AISI-30O and -400 series, then Satisfactory results were obtained when the gaochmolpsne alloy was cooled over, through two successive stoves Vacuum bones or stages is performed, as in the U.S. Patent 3,343,828. The first stage can be evacuated to a pressure of about 10 torr and but removal of dissolved oasis as well as highly volatile Contaminants are used, and some volatile metallic contaminants can also be removed. the the second stage can be set to a pressure of about 10 * 'Torr or less evacuated, the volatile metallic Impurities and gaseous impurities in this zone are removed to the usual extent. Means of the electron beams introduced energies of approximately

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335 bis 888 kw/m2 Herd (50 - 80 kw/square foot) können in beiden Zonen ?ei Jöur ehsatssmengen von 1006 - 5050 Icg/Stunde/m Herd (200 - 10000 pounds/Stunde/square foot Herd) eingehalten werden.335 to 888 kw / m 2 stove (50 - 80 kw / square foot) can be used in both zones?

Jede Legierung der Beispiele 3-9 und 13-20 wird nach dem beschriebenen Verfahren in einem herdartigenfl mittels eines Elektronenstrahles beheizten Ofen gemäse der US-Patentschrift 3 343 828 hergestellt. Der Druck in der ersten Zone wird auf 10~2 lorr gehalten,, während der Druck in der aweiten Zone auf 10"** lorr einreguliert wird. Die Pliessgeschwindigkeit der geschmolzenen Legierung duroh den Ofen schwankt von ungefähr 754 bis ungefähr 2012 kg/Stunde/m2 Herd (ungefähr 150 bis ungefähr 400 pounds/Stunde/square foot Herd)» wobei die Saergiedichte des Elektronenstrahl von ungefähr 444 bis ungefähr 888 kw/m2 Herd (ungefähr 40 bis ungefähr 80 kw/ square foot Herd) variiert.Each alloy of Examples 3-9 and 13-20 is according to the described method in a herd like fl by means of an electron beam-heated furnace of U.S. Patent No. 3,343,828 gemäse prepared. The pressure in the first zone is kept at 10 ~ 2 lorr, while the pressure in the second zone is regulated to 10 "** lorr. The speed of the molten alloy through the furnace varies from about 754 to about 2012 kg / hour / m 2 hearth (about 150 to about 400 pounds / hour / square foot hearth) with the electron beam sae energy density varying from about 444 to about 888 kw / m 2 hearth (about 40 to about 80 kw / square foot hearth).

Aus den vorstehenden Ausführungen ist zu ersehen, dass erfindungsgezoäss Eisen-Chrom-Legierungen mit merklich verbesserten physikalischen und mechanischen Eigenschaften zur Verfügung gestellt werden, wobei ausserdem ein spezifisches Verfahren zur Herstellung derartiger Legierungen geschaffen wird. Die überlegene Zähigkeit, Duktil!tat, Isotropie, Korrosionsbeständigkeit und Verarbeitbarkelt der erfindungegemässen Legierungen 1st derart, dass sie für solche ZweckeFrom the above it can be seen that according to the invention Iron-chromium alloys with noticeably improved physical and mechanical properties Are made available, and a specific process for the production of such alloys is also created will. The superior toughness, ductility, isotropy, corrosion resistance and processability of the invention Alloys is such that they can be used for such purposes

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eingecet&t werden können, für welche Übliche Eisen-Chrom-Legierungen bisher als ungeeignet betrachtet wurden,,can be used for which common iron-chromium alloys were previously considered unsuitable.

Bas beschriebene Verfahren zur Herstellung der Eieen-Chrom-Legierungen ist vielseitig und kann zur Herstellung von Eisen-Chrom-Legierungen direkt aus Eisen- und Ferroohrom-Hohmaterialien eingesetzt werden. Zusätzlich kann das er» _ findungsgeiaäsee Verfahren mit üblichen, in Sauerstoffaufblasöfen» Elektroöfen oder Vakuuminduktionsöfen durchgeführten Verfahren gekoppelt werden. Bei einer derartigen Kopplung wird die Sisen-Chrom-Iegierung in den mittels dee Elektronenstrahls geheisten Ofen in geeohmolBtnem Zustand eingeführt und in diesem Ofen in einer «!neigen Druokzone oder in zwei Druckzonen verarbeitet· Natürlich können gegebenenfalls auoh mehrere Druokeonen verwendet werden.The process described for the production of iron-chromium alloys is versatile and can be used to produce Iron-chromium alloys can be used directly from iron and ferro-tubular hollow materials. In addition, he can » _ foundungsgeiaäsee processes can be coupled with conventional processes carried out in oxygen inflation furnaces »electric furnaces or vacuum induction furnaces. With such a Coupling is the Sisen-Chrom-Ialierung in the means of dee Electron beam heated furnace in a balanced state introduced and in this oven in a «! inclined pressure zone or processed in two pressure zones · Of course, several Druokeons can also be used if necessary.

Sie Erfindung wurde vorstehend anband spezifischer Eisenw Chrom-Legierungen sowie spezifischer Herstellungsmethoden beschrieben. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass auoh andere Ausführungsformen und Äquivalente Methoden in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fallen.The invention has been described above using specific iron w chromium alloys and specific production methods. It should be noted, however, that other embodiments and equivalent methods also fall within the scope of the present invention.

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Claims (2)

PatentansprücheClaims Eisen-Chrom~Legierung9 gekennzeichnet durch ungefähr 4 his ungefähr 40 Gewiohts~?S Chrom, 0 bis ungefähr 14 Gewiohts~5£ nickel» Kohlenstoff und Stickstoff in solchen Mengenp dass im wesentlichen der ganze Kohlenstoff und Stickstoff bei Zimmertemperatur in Form einer festen Lösung in der Eisen-Chrom-Legierung Torliegt, nioht mehr | als insgesamt ungefähr 6 ppm der unlöslichen flüchtigen metallischen Verunreinigungen Blei, Wismut, Kadmium, Natrium, Kalium, Silber, Calcium, Magnesium und Barium und nicht mehr als insgesamt ungefähr 20 ppm der löslichen flüchtigen metallischen Verunreinigungen Zink und Antimon.Iron-chromium ~ alloy 9 characterized by about 4 his about 40 Gewiohts ~? S chromium, 0 to about 14 Gewiohts ~ 5 £ nickel "carbon and nitrogen in such amounts p that substantially all of the carbon and nitrogen at room temperature in the form of a solid Solution in the iron-chromium alloy is no more | than about 6 ppm total of the insoluble volatile metallic impurities lead, bismuth, cadmium, sodium, potassium, silver, calcium, magnesium and barium and no more than about 20 ppm total of the soluble volatile metallic impurities zinc and antimony. 2. Legierung nach Anopruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass2. Alloy according to Anopruch 1, characterized in that sie ein H.A«S.-Verhältnis oberhalb 0,90 besitzt. Iit has an H.A. "S. ratio above 0.90. I. 3. Legierung naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie überwiegend eine au3tenitisohe Kristallkonfiguration bei Zimmertemperatur besitzt und zwischen ungefähr 14 und ungefähr 20 Gewiohts-Sfi Chrom sowie zwischen ungefähr 8 und ungefähr 14 Gewichts-* Nickel enthält.3. Alloy according to claim 1, characterized in that it has predominantly an au3tenitic crystal configuration at room temperature and between about 14 and about 20% by weight of chromium and between about Contains 8 and approximately 14% by weight * nickel. 2098U/03082098U / 0308 β Legierung nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, dass sie überwiegend eine austenitische Kristallstruktur bei Zimmertemperatur besitzt und zwischen ungefähr 14 und ungefähr 20 Gewichts-^ Chrom sowie zwischen ungefähr 8 und ungefähr 12 Gewichts-^ Hiekel enthält, wobei die Legierung eine Chaxpy-V-Kerbeohlagzähigkeit in Längs- und Querrichtung bei Zimmertemperatur von mehr als 26 mkg (200 ftalb.) und bei -1960C (-3200F) von mehr als 13 mkg (100 ftclbo) besitzteThe alloy according to claim 1, characterized in that it has a predominantly austenitic crystal structure at room temperature and contains between about 14 and about 20 weight- ^ chromium and between about 8 and about 12 weight- ^ handles, the alloy having a Chaxpy-V- Kerbeohlagzähigkeit in longitudinal and transverse direction at room temperature of more than 26 mkg (200 ftalb.) and at -196 0 C (-320 0 F) of more than 13 mkg (100 ftclbo) besitzte Legierung nach Anspruch 4n dadurch gekennzeichnet, dass sie zwischen ungefähr 16 und ungefähr 20 Gewichte-^ Chrom sowie zwischen ungefähr 8 und ungefähr 10 Gewichts-^ Nickel enthält. 5 » Alloy according to claim 4n, characterized in that it contains between about 16 and about 20 weight ^ chromium and between about 8 and about 10 weight ^ nickel. 6. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine überwiegend ferritisohe Kristallkonfiguration bei Zimmertemperatur besitzt und zwischen ungefähr 10 und ungefähr 40 Gewichts-jS Chrom sowie weniger als ungefähr 150 ppm g'ohlenstoff plus Stickstoff enthält.6. Alloy according to claim 1, characterized in that it has a predominantly ferritic crystal configuration at room temperature and contains between about 10 and about 40 parts by weight of chromium and less than about 150 ppm carbon plus nitrogen. ?, Legierung naoh Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Charpy-V-Kerbsohlagzähigkeit bei 930C (2000P) in Längs- und Querrichtung von mehr als ungefähr 26 mkg (200 foot pounds) sowie ein R.A.T.-Verhältnis oberhalb 0,90 besitßt.?, Alloy according to claim 6, characterized in that it has a Charpy V-notch bottom toughness at 93 0 C (200 0 P) in the longitudinal and transverse directions of more than about 26 mkg (200 foot pounds) and a RAT ratio above 0 , 90 owned. 2098U/03082098U / 0308 3. Legierung nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, dass sie eine ScM.agü"bQrgangstemperatur in Längs» und Querrichtung nach einem Saltverarbeiten auf eine wenigstens 50 $ige Verformung und einer Kornverfeinerungsglühung "besitzt, die unterhalb Zimmertemperatur liegt.3. Alloy according to claim 7, characterized in that it has a transition temperature in the longitudinal and transverse directions after salt processing to at least 50% deformation and grain refinement annealing, which is below room temperature. 9α Legierung nach Anspruch 8» dadurch gekennzeichnet, dass9α alloy according to claim 8 »characterized in that Bio eine vorwiegend ferritische Eristallikonfiguration ^ b©i Zimmertemperatur "besitzt und zwischen ungefähr 10 und ungefähr 28 Gewichts·*^ Chrom enthält* Bio has a predominantly ferritic crystal configuration ^ b © i room temperature "and contains between about 10 and about 28 weight * * ^ chromium * 10. Legierung nach Anspruch 6, daduroh gekennzeichnet, dass sie eine überwiegend ferritische Xristallkonfiguration bei Zimmertemperatur besitzt und zwischen ungefähr 10 und ungefähr 12 ßewiohts-# Chrom, weniger als 150 ppm Kohlenstoff plus Stickstoff sowie bis zu ungefähr 6 Gewichts~# Aluminium enthält.10. Alloy according to claim 6, characterized in that they have a predominantly ferritic crystal configuration at room temperature and between about 10 and about 12 ßewiohts- # chromium, less than 150 ppm Carbon plus nitrogen and up to about 6 weight ~ # Contains aluminum. 11. Legierung nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, daee sie eine überwiegend martensitisohe Kristallkonfiguration bei Zimmertemperatur besitzt und zwischen ungefähr 8 und ungefähr 16 Gewichte-^ Ohrom, zwieohen ungefähr 2 und ungefähr 10 Gewichts-^ Nickel und weniger als ungefähr 150 ppm Kohlenetoff plus Stickstoff enthält·11. Alloy according to claim 1, characterized daduroh, daee they have a predominantly martensitic crystal configuration at room temperature and between about 8 and about 16 weights- ^ ohroms, between about 2 and about 10% by weight nickel and less than about 150 ppm Contains carbon plus nitrogen 209814/0308209814/0308 -ΑΙ 2. Verfahren eur Herstellung einer Eisen-Chrom-Legierung gemäß s Anspruch 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche eines Schmelebades aus der Legierung durch Beschiessen mit venige tens einem Elektronenstrom an einer Stelle, an welcher ein verminderter DruoJc von nicht mehr als 10 Torr vorliegt, erhitzt wird, wobei die Energiedichte des Elektronenstrahl θ β auf einem Wert oberhalb 222 kw/m der geschmolzenen Legierungsoberfläohe dee Schmelzbadeθ (20 kw/square foot) gehalten wird und die gesohmolzene Legierung der Einwirkung des Elektronenstrahls während einer Zeitspanne ausgesetzt wird, wahrend weloher ein !Durchsatz des Sohmelzbadee von ungefähr 503 -10066 kg/Stunde/m der Oberfläche des Sohnelsbades (ungefähr 100 bis ungefähr 2000 pounde/Stunde/equare foot) stattgefunden hat· -ΑΙ 2. Method eur production of an iron-chromium alloy according to s claims 1-11, characterized in that the surface of a molten bath of the alloy by bombarding with venige least an electron current at a point at which a reduced DruoJc of no more is present than 10 Torr, is heated , the energy density of the electron beam θ β is kept at a value above 222 kw / m of the molten alloy surface dee Schmelzbadeθ (20 kw / square foot) and the molten alloy is exposed to the action of the electron beam for a period of time is, while a weloher! Sohmelzbadee throughput of the surface of about 503 -10066 kg / hour / m of Sohnelsbades (about 100 to about 2000 pounde / hour / equare foot) has occurred · 13· Verfahren nach Anspruoh 12, daduroh gekennaeichnet, das· eine Legierung in geeohmolaener Jorm .hergestellt wird, die geschmoleene Legierung längs eines gekühlten Herdes geleitet wird« der sioh innerhalb einer Vakuuaeone befindet, die unter einem Druck von nicht mehr als 10 B Torr gehalten wird, die Oberfläche der geschmolzenen legierung alt wenigstens einem Elektronenstrahl sur Ir- seugung einer lokalisierten überhitzung der gesohmolsenen Legierungsoberfläohe besohossen wird, die Bnergiesu- fuhx durch den Blektronenetrahl auf einen Wert oberhalb 13 · The method according Anspruoh 12, daduroh gekennaeichnet that · an alloy .hergestellt in geeohmolaener Jorm, the geschmoleene alloy along a refrigerated oven is passed is "the SiOH within a Vakuuaeone kept under a pressure of not more than 10 Torr B the surface of the molten alloy is exposed to at least one electron beam by suction of a localized overheating of the molten alloy surface, the energy sensation by the metal electron beam to a value above 2Q98U/03II2Q98U / 03II ungefähr 222 kw/ro2 Herd (20 kw/sauero foot) gehalten wird9 das Semperaturgefälle zwischen der Stelle der lokalisierten Überhitzung sowie der Surehschnittstemperatur des Schmelsbades auf Werte zwischen ungefähr 150O und ungefähr 900O (50 und 3000P) einreguliert wird und die geschmolseiie Legierung längs des Herdes in einer Menge swischor. ungefähr 503 und 10066 kg/S lunde/m Herö (ungefähr 100 bis ungefähr 2000 pounds/Stunde/square foot Herd) fliessengelassen wird»about 222 kw / ro 2 cooker (20 kw / sauero foot) is held 9 regulated the Semperaturgefälle between the location of the localized overheating and the Surehschnittstemperatur of Schmelsbades to values between about 15 0 O and about 90 0 O (50 and 300 0 P) and swish the molten alloy along the hearth in a quantity. about 503 and 10066 kg / hour / m hearth (about 100 to about 2000 pounds / hour / square foot hearth) is allowed to flow » 14. Verfahren nach Anspruch 13* dadurch gekennzeichnet, dass das Schmelzbad eine Tiefe von nicht mehr als ungefähr 75 mm (3 inches) besitzt,14. The method of claim 13 * characterized in that the melt pool has a depth of no more than about 75 mm (3 inches), ο Verfahren naoh Anspruch 14» dadurch gekennzeichnett dass die geschmolzene Legierung längs des Herdes in einer Menge zwischen ungefähr 1006 und 5030 kg/m Herd (ungefähr 200 bis 1000 pounds/square foot Herd) fliesst. ( ο method NaOH claim 14 'characterized in that t the molten alloy along the oven in an amount between about 1006 and 5030 kg / m oven (about 200 to 1000 pounds / square foot cooker) flows. ( !6, Terfahren naoh Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet 9 dass die !Energiezufuhr mittels des Elektronenstrahles auf eines. Wert oberhalb ungefähr 333 kw/m Berd (ungefähr 30 kw/square foot Herd) gehalten wird·! 6, Terfahren according to claim 15 »characterized 9 that the! Energy supply by means of the electron beam to a. Value is kept above about 333 kw / m Berd (about 30 kw / square foot stove) 17· Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Kemperaturgefälle zwischen der Stelle der lokalisier-17 · The method according to claim 16, characterized in that the temperature gradient between the point of localization 2098U/Q3082098U / Q308 ten Überhitzung auf der geschmolzenen Metalloberfläche und der Durohsonnittetemperatur des geeohmolaenen Legierungsbades zwischen ungefähr 30 und ungefähr 6O0O (ungefähr 100 und 200°?) gehalten wird«the overheating on the molten metal surface and the Durohson average temperature of the geeohmolaen alloy bath is kept between about 30 and about 60 0 O (about 100 and 200 °?) « 18. Verfahren nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, dass die geschmolzene Legierung längs eines Herdes wenigstens zwei Druokzonen durchfliegst, wobei die erste Druokzone unter einem Druck von nicht mehr als ungefähr 10 Torr und die anreite Druckzone unter einem Druck von nicht mehr18. The method according to claim 13 »characterized in that the molten alloy traverses at least two pressure zones along a hearth, the first pressure zone under a pressure of no more than about 10 torr and the pressure zone under a pressure of no more —2—2 als ungefähr 10 Torr gehalten wird.than about 10 torr. 19· Verfahren nach Anspruch 18» dadurch gekennzeichnet, dass die s*esolaolsone Legierung duroh Einführen von Xlsen- und Perroohrom-Rohmaterialien in die erste Dtuokaone zur Verfugung gestellt wird.19 · The method according to claim 18 »characterized in that the s * esolaolsone alloy duroh introduction of xlsen and Perroohrom raw materials in the first Dtuokaone is made available. 20. Verfahren nach Anspruch 14» dadurch gekennzeichnet, dass die geschmolzene Legierung duroh ein in einem Sauerstoff -aufblasofen, in einem mit einer Sauerstofflanze versehenen Elektroofen oder in einem Vakuuminduktioneofen durchgeführten Verfahren zur Verfugung gestellt wird.20. The method according to claim 14 »characterized in that the molten alloy can be placed in an oxygen inflation furnace, an electric furnace equipped with an oxygen lance, or a vacuum induction furnace performed procedure is made available. 2098U/03082098U / 0308 , , LeerseiteBlank page
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