DE1758461A1

DE1758461A1 - Stainless steel

Info

Publication number: DE1758461A1
Application number: DE19681758461
Authority: DE
Inventors: Teruo Wada
Original assignee: WADA VALVE CO Ltd
Current assignee: WADA VALVE CO Ltd
Priority date: 1967-06-05
Filing date: 1968-06-05
Publication date: 1972-03-23
Also published as: DE1758461B2; GB1211427A

Description

Die Erfindung betrifft einen nichtrostenden Chrom-Nickel-Stahl mit verbesserten Gleiteigenschaften.The invention relates to a stainless chromium-nickel steel with improved sliding properties.

Die bekannten nichtrostenden Stähle lassen sich im wesentlichen in drei Gruppen einteilen, nämlich Stähle mit austenitIsehern Gefüge für die Stähle des Typs I8/8 repräsentativ sind, ferner Stahle mit vorwiegend ferritischem Gefüge, für die der Typ 18 Cr repräsentativ ist und schließlich Stähle mit martensitischem Gefüge, für die der Typ 13 Cr repräsentativ ist. Alle diese Edelstahle sind unter normalen sowie schwach korrosiven Bedingungen relativ beständig und haben weiteste Verbreitung gefunden. Die beste Beständigkeit unter den verschiedensten Bedingungen haben die Edelstahle mit austenitischem Gefüge und diese Stähle werden daher auch meistens für gleitende Teile, die unter korrosiven Bedingungen, gegebenenfalls ohne Schmierung betrieben werden müssen, verwendet.The known stainless steels can essentially be divided into three groups, namely steels with austenitic elements Structures for which steels of type I8 / 8 are representative, furthermore steels with a predominantly ferritic structure for which the Type 18 Cr is representative and finally martensitic steels Structures for which type 13 Cr is representative. All of these stainless steels are under normal as well as slightly corrosive Conditions are relatively stable and have found widespread use. The best resistance under the most varied of conditions have the stainless steels with austenitic structure and these Steels are therefore mostly used for sliding parts that are operated under corrosive conditions, possibly without lubrication must be used.

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In der Praxis lassen jedoch die Gleiteigenschaften der bekannten austenitischen Edelstahle, also ihr Widerstand gegen Festfressen, zu wünschen übrig. Bei aus solchen Edelstahlen gefertigten gleitenden Teilen oder Teilen, die unter Druck gegeneinander gepreßt werden, und zwar unter korrosiven und ungeschmierten Bedingungen wie sie beispielsweise in der chemischen Industrie und der Erdölindustrie herrschen, treten verhältnismäßig bald Beschädigungen durch Haften oder Verschweißen der einander berührenden Flächen auf. Wenn nämlich die aneinander haftenden und lokal miteinander verschweißten Flächen gewaltsam getrennt werden, werden kleine Teile aus ihnen herausgerissen, wodurch Vertiefungen bzw. Materialerhöhungen auf den einander berührenden Flächen bestehen. Diese Beschädigungen verstärken sich bei der nächsten Berührung und sie treten besonders stark in Erscheinung, wenn sich zwischen den Gleit- oder Berührungsflächen ein Medium befindet, das Fremdkörper enthält.In practice, however, leave the sliding properties of the known austenitic stainless steels, i.e. their resistance to Seizing up, much to be desired. When made of such stainless steel sliding parts or parts that are pressed against each other under pressure, under corrosive and unlubricated Conditions such as those that prevail in the chemical industry and the oil industry are proportionate soon damage due to sticking or welding of the touching surfaces. Namely, if the one another adhering and locally welded surfaces are forcibly separated, small parts are torn out of them, whereby depressions or material elevations exist on the surfaces in contact with one another. This damage intensifies the next time they come into contact and they are particularly noticeable when there is between the sliding or contact surfaces there is a medium that contains foreign matter.

Unter dem Begriff "Haften" oder "Fressen" soll also hier die Erscheinung verstanden werden, daß die einander berührenden Flächen sich innig miteinander verbinden oder lokal verschweißen und daß beim Trennen dieser Flächen Teilchen herausgerissen werden, die zu Löchern auf der einen Seite und Erhöhung auf der anderen Seite führen.The term "sticking" or "eating" means here the Appearance can be understood that the touching surfaces are intimately connected to each other or locally welded and that when these surfaces are separated, particles are torn out, leading to holes on one side and elevations on the other Side lead.

Es sind bereits eine ganze Reihe von Maßnahmen bekannt, um ein Haften oder Fressen von Gleitflächen zu verhindern. Zu diesen bekannten Maßnahmen gehören insbesondere:There are already a number of measures known to prevent sticking or seizing of sliding surfaces. to These known measures include in particular:

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1.) Verfahren zur Behandlung der Oberfläche, wie1.) Method of treating the surface, such as

A) Auftragsschweißung, z.B. mit Stellit usw.A) Build-up welding, e.g. with stellite etc.

B) Plattierung, wie Hartverchromung,Canigen-Vernickelung (stromloses, katalytisches Vernickelungsverfahren) usw.B) Plating, such as hard chrome plating, Canigen nickel plating (electroless, catalytic nickel plating process), etc.

G) Metallzementation, Alitierung, Inchromierung usw. D) Oberflächenhärtung wie Nitrierung usw.G) Metal cementation, aluminizing, chromium plating, etc. D) Surface hardening such as nitriding, etc.

2.) Materialvergütungsverfahren, insbesondere Ausscheidungshärtung von nichtrostendem Stahl.2.) Material treatment processes, especially precipitation hardening of stainless steel.

Durch Auftragsschweißung kann zwar die Gefahr des Fressens der Oberfläche bei geeigneter wahl des aufgetragenen Materials erheblich verringert werden, das Verfahren ist jedoch aufwendig und kann eine Beeinträchtigung der Beständigkeit des Grundmetalls .durch ausfallendes Carbid oder dgl. führen. Die unter IB bis ID genannten bekannten Verfahren liefern zwar eine sehr harte Oberflächenschi ehr, die gehärtete Schicht hat jedocn eine kleine Dicke, geringe Dauerhaftigkeit und wesentlich kleinere Korrosionsbeständigkeit als das Grundmetall.With build-up welding, there can be a risk of surface scuffing with a suitable choice of the applied material can be reduced considerably, but the process is expensive and can impair the resistance of the base metal . By precipitating carbide or the like. Lead. The IB to ID Although the known methods mentioned provide a very hard surface film, the hardened layer has, however, a small one Thick, poor durability, and much less corrosion resistance than the base metal.

Die unter 2.) genannten Verfahren, die in martensitische, austenitische und austenitische-ferritische unterteilt werden können, erhöhen zwar die Festigkeit des Grundmetalls durch feinverteilte Legierungsbestandteile und intermetallische Verbindungen, die bei der Wärmebehandlung ausfallen. Die Festigkeit und Härte können zwar im Vergleich zum Ausgangsraaterial erheblich erhöht werden, die Korrosionsbeständigkeit ist jedoch im allgemeinen schlechter als die von gewöhnlichem nichtrostendem Stahl.The processes mentioned under 2.), which are divided into martensitic, austenitic and austenitic-ferritic can increase the strength of the base metal through finely divided alloy components and intermetallic compounds, which fail during heat treatment. The strength and hardness can be considerable compared to the starting material can be increased, but the corrosion resistance is generally inferior to that of ordinary stainless steel.

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Die gewünschte Kombination von Korrosionsbeständigkeit und Widerstand gegen Pressen kann also auch hierdurch nicht erreichet werden.The desired combination of corrosion resistance and resistance to pressing cannot be achieved in this way either will.

Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, einen nichtrostenden Stahl anzugeben, der auch ohne Oberflächenbehandlung eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit aufweist, bei Verwendung für gleitende Teile oder dgl. kaum Neigung zum Fressen zeigt und ohne aufwendige Verfahren, insbesondere durch Schmelzen in Luft wie gewöhnlicher nichtrostender Stahl hergestellt werden kann.The present invention is accordingly based on the object of specifying a stainless steel that can also be used without Surface treatment is excellent in corrosion resistance, hardly inclined when used for sliding parts or the like for scuffing shows and without complex processes, in particular by melting in air like ordinary stainless steel can be produced.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch einen Chrom-Nickel-Stahl gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er im wesentlichen aus 0,02 bis 0,15 Gew.-J^ Kohlenstoff, 0,50 bis 3,00 Gew.-^ Silicium, 1,00 bis 3,00 Gew.-^ Mangan, 12,50 bis 25,00 Gew.-# Chrom, 5,00 bis 40,00 Gew.-% Nickel und 2,00 bis 4,00 Gew.-% Wolfram, Rest im wesentlichen Eisen, besteht.This object is achieved according to the invention by a chromium-nickel steel which is characterized in that it consists essentially of 0.02 to 0.15% by weight carbon, 0.50 to 3.00% by weight Silicon, 1.00 to 3.00 wt.% Manganese, 12.50 to 25.00 wt.% Chromium, 5.00 to 40.00 wt. % Nickel and 2.00 to 4.00 wt. -% tungsten, the remainder essentially iron.

Vorzugsweise gelten die oben angegebenen Bereiche ausschließlich ihrer Grenzen.The ranges given above preferably apply exclusively to their limits.

Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further developments and advantageous configurations of the invention are characterized in the subclaims.

Die nichtrostenden Stähle gemäß der Erfindung eignen sich besonders für gleitende Teile, wie Teile von Ventilen, Schiebern und Pumpen, die ohne Schmierung unter korrosiven Bedingungen betrieben werden müssen. Die Verwendung der vorliegenden StähleThe stainless steels according to the invention are particularly suitable for sliding parts, such as parts of valves, slides and pumps that must be operated under corrosive conditions without lubrication. The use of the present steels

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gewährleistet eine lange ungestörte Lebensdauer.ensures a long, undisturbed service life.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der Anwendungsbeispiele für die nichtrostenden Stähle gemäß der Erfindung dargestellt sind. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, in the application examples for the stainless Steels according to the invention are shown. Show it:

Pig. I eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines säurebeständigen Tellerventils;Pig. I a partially sectioned side view of a acid-proof poppet valve;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines säurebeständigen Schiebers;Fig. 2 is a partially sectioned side view of a acid-proof slide;

Fig. 3 eine Seitenansicht einer säurebeständigen Zahnradpumpe mit abgenommenem Deckel;3 is a side view of an acid-resistant gear pump with the cover removed;

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Zahnradpumpe gemäß Fig. 3; undFig. 4 is a partially sectioned side view of the gear pump according to FIG. 3; and

Fig. 5 einen Längsschnitt eines Prüfgerätes, in dem die Neigung zum Fressen gemessen werden kann.Fig. 5 is a longitudinal section of a test device in which the The tendency to eat can be measured.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Gleiteigenschaften von im wesentlichen austenitischen, nichtrostenden Chrom-Nickel-Stählen durch einen Zusatz von Wolfram wesentlich verbessert werden können. Ferner wurde gefunden, daß ein Zusatz von Bor in Kombination mit Wolfram die Gleiteigenschaften im Vergleich zur ausschließlichen Verwendung von Wolfram noch weiter verbessert, also die Neigung zum Fressen noch weiter herabsetzt. Sowohl der ausschließliche Zusatz von Wolfram als auch der Zusatz von Wolfram und Bor zu den bekannten austenitischen nichtrostenden Stählen erhöhen außerdem die Korrosionsbeständigkeit,The present invention is based on the knowledge that the sliding properties of essentially austenitic, stainless Chromium-nickel steels can be significantly improved by adding tungsten. It was also found that an addition of boron in combination with tungsten, the sliding properties compared to the exclusive use of tungsten even further improved, i.e. the tendency to eat is reduced even further. Both the exclusive addition of tungsten and The addition of tungsten and boron to the known austenitic stainless steels also increases the corrosion resistance,

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Außer dem Zusatz von Wolfram oder Wolfram und Bor zu Chrom-Nickel-Stählen können zur Beeinflussung der Härte und Festigkeit noch mindestens eines der Elemente Molybdän, Kupfer und Antimon zugesetzt werden, wodurch auch noch die Korrosionsbeständigkeit bis zu einem gewissen Grade verbessert werden kann. Weiterhin läßt sieh die Korrosionsanfälligkeit infolge von Schweißdefekten durch Zusatz von Titan und/oder Niob und/oder Tantal verringern. Durch einen Zusatz von Stickstoff lassen sich das austenitische Gefüge stabilisieren und die Korngröße verringern.Besides the addition of tungsten or tungsten and boron to chromium-nickel steels, the hardness and Strength, at least one of the elements molybdenum, copper and antimony can be added, which also increases the corrosion resistance can be improved to some extent. Furthermore, you can see the susceptibility to corrosion due to welding defects by adding titanium and / or niobium and / or tantalum. This can be achieved by adding nitrogen Stabilize the austenitic structure and reduce the grain size.

Eine erste Gruppe der vorliegenden Edelstahle hat Zusammensetzungen, die in den folgenden Bereich fallen:A first group of the present stainless steels has compositions which fall into the following area:

Kohlenstoff «»==;»**«=====*« 0,02 - 0,Carbon «» ==; »**« ===== * «0.02 - 0,

Silicium ===«===»=====* 0,50 - 3Silicon === «===» ===== * 0.50 - 3

Chrom =====«==»===«==»» 12,50 -25Chrome ===== «==» === «==» »12.50 -25

Nickel ====»==x====*=«=**» 5,00 -40,00gNickel ==== »== x ==== * =« = ** »5.00 -40.00g

Wolfram ==========««««=»» 2,00 - 4,00#Tungsten ========== «« «« = »» 2.00 - 4.00 #

Rest im wesentlichen Eisen.The remainder is essentially iron.

Alle Prozentangaben sind hier und Im folgenden Gewichtsprozente. All percentages here and in the following are percentages by weight.

Wie die obige Liste zeigt, besteht ein wesentliches Merkmal der Erfindung in einem Gehalt von 2,00 - 4,005* Wolfram. Durch diesen Zusatz wird die Korrosionsbeständigkeit wesentlich erhöht und gleichzeitig wird die Neigung zum Fressen oder Haften wesentlich verringert,As the above list shows, there is an essential characteristic of the invention in a content of 2.00 - 4.005 * tungsten. This addition makes the corrosion resistance essential increased and at the same time the tendency to seize or stick is significantly reduced,

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Es ist zwar bekannt, Wolfram zum Legieren von Stählen zu verwenden, um deren Warmfestigkeit und Dauerstandsfestigkeit unter hohen Temperaturen zu verbessern. Bisher wurde jedoch noch nicht erkannt, daß sich durch einen Zusatz von Wolfram die Korrosionsbeständigkeit verbessern und die Neigung zum Pressen verringern läßt. Obwohl Wolfram und Molybdän in der Legierungstechnik als praktisch gleichwertig angesehen werden, wenn man berücksichtigt, daß Wolfram etwa die doppelte Dichte wie Molybdän hat, wurde gefunden, daß sich die durch die Erfindung angestrebten Verbesserungen bei einem Ersatz des Wolframs durch Molybdän nicht im vollen Umfange erreichen lassen. Der angegebene Bereich zwischen 2,00 und 4,00$ resultiert aus der Tatsache, daß die Neigung zum Fressen bei Wolframgehalten unter 2$ nicht sehr wesentlich verringert wird und daß die Zähigkeit bei einem Wolframgehalt über 4,00$ merklich absinkt. Silicium ist wirksam, wenn es als Gußmaterial verwendet wird, da es die Neigung zum Fressen durch Erhöhung der Härte bis zu einem gewissen Grade ver- , ringert und sowohl die Korrosionsbeständigkeit gegen verdünnte Säuren als auch die Vergießbarkeit verbessert. Ein Zusatz von weniger als 0,50$ hat wenig Einfluß und bei Zusätzen, die 3$ übersteigen, tritt eine merkliche Versprödung auf. Ein Zusatz von Kohlenstoff ist weniger hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit als zur Erhöhung der Härte wünschenswert. Die unter Grenze von 0,02$ ergibt sich aus der Tatsache, daß das Vergießen bei kleineren Kohlenstoffgehalten schwierig wird, da dann insbesondereIt is known to use tungsten for alloying steels in order to increase their heat resistance and fatigue strength to improve under high temperatures. So far, however, it has not yet been recognized that the addition of tungsten can improve the corrosion resistance and reduce the tendency to press. Although tungsten and molybdenum are used in alloy engineering can be regarded as practically equivalent if one takes into account that tungsten is about twice the density as Molybdenum, it has been found that the improvements sought by the invention are achieved by replacing tungsten Do not allow molybdenum to be reached in full. The stated range between $ 2.00 and $ 4.00 results from the fact that the tendency to seizure at tungsten contents below 2 $ is not reduced very significantly and that the toughness in a Tungsten content drops noticeably above $ 4.00. Silicon is effective if it is used as a casting material, as it reduces the tendency to seize by increasing the hardness to a certain extent, reduces and improves both the corrosion resistance to dilute acids and the castability. An addition of Less than $ 0.50 has little effect and $ 3 for additions noticeable embrittlement occurs. An addition of carbon is less in terms of corrosion resistance than desirable to increase hardness. The lower limit of $ 0.02 results from the fact that the potting at Smaller carbon contents becomes difficult because then in particular

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leicht Gußblasen und Lunker in den Gußteilen und Rohblöcken auftreten. Bei einem Kohlenstoffgehalt über 0,15$ nimmt die Korro-. sionsbeständigkeit merklich ab, was aujch nicht durch andere Legierungszusätze verhindert werden kann. Da Mangan sauerstoffbindend wirkt und bis zu einem gewissen Grade Nickel ersetzen kann, sind Zusätze bis zu 3,00$ zulässig. Da Nickel und Chrom Elemente sind, die mit dem Eisen das Gefüge bestimmen, werden ihre Anteile entsprechend den anderen Legierungszusätzen vorzugsweise so bemessen, daß sich ein im wesentlichen austenitisches (jr) Gefüge ergibt. Wenn der Chromanteil über 25$ gesteigert wird, erhöht sich der Schmelzpunkt und die Vergießbarkeit wird schlechter, da die Neigung zur Bildung chromreicher Schichten besteht. Ein weiterer Grund, den Chromanteil auf Werte unt^r 25*00$ zu begrenzen besteht in der Gefahr, daß bei Überschreitung dieser Grenze eine Versprödung auftritt. Die obere Grenze für den Nickelgehalt wurde auf 40,00# festgelegt, da man beim Überschreiten dieser Grenze das Gebiet der Nickel-Stähle verläßt und zu Nickellegierjungen gelangt. Durch Erhöhung des Nickelgehaltes über 40 % werden jedoch weder die Korrosionsbeständigkeit noch die anderen vorteilhaften Eigenschaften der Legierung verschlechtert. Bei Verwendung von weniger als 12,50# Chrom und weniger als 20,00Ji Nickel ist die Korrosionsbeständigkeit ungenügend.blowholes and voids easily occur in the castings and ingots. If the carbon content is above $ 0.15, the corrosion will decrease. sion resistance decreases noticeably, which cannot be prevented by other alloy additives. Since manganese has an oxygen-binding effect and can replace nickel to a certain extent, additives of up to $ 3.00 are permitted. Since nickel and chromium are elements that determine the structure with iron, their proportions are preferably dimensioned in accordance with the other alloy additives so that an essentially austenitic (jr) structure results. If the chromium content is increased above $ 25, the melting point increases and the castability deteriorates because there is a tendency for chromium-rich layers to form. Another reason to limit the chromium content to values below 25 * 00 $ is the risk that embrittlement will occur if this limit is exceeded. The upper limit for the nickel content was set at 40.00 #, since if this limit is exceeded one leaves the field of nickel steels and comes to nickel alloy boys. By increasing the nickel content above 40 % , however, neither the corrosion resistance nor the other advantageous properties of the alloy are impaired. If less than 12.50 # chromium and less than 20.00Ji nickel are used, the corrosion resistance is insufficient.

Der am meisten bevorzugte Zusaramensetzungsbereich für die vorliegenden Edelstahle ist:The most preferred composition range for the present stainless steel is:

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Kohlenstoff Ο,Οβ - 0,15$Carbon Ο, Οβ - $ 0.15

Silicium 0,50 - 1,50$Silicon $ 0.50 - $ 1.50

Mangan · 1,00 - 2,00$Manganese $ 1.00-2.00

Chrom 18,00 - 25,00$Chrome $ 18.00 - $ 25.00

Nickel 5,00 - 20,00$Nickel $ 5.00 - $ 20.00

Wolfram 2,00 - 3,00$Tungsten $ 2.00-3.00

Rest im wesentlichen Eisen.The remainder is essentially iron.

Wie oben in Verbindung mit der ersten Gruppe der vorliegenden Edelstahle erwähnt wurde, können die folgenden Elemente zur Beeinflussung der Härte, der Korrosionsbeständigkeit und zur Stabilisierung eines Grundmetalles zugesetzt werden, nämlich jeweils weniger als 4$ Molybdän und Kupfer und/oder weniger als 1,50$ Antimon zur Beeinflussung der Festigkeit und Härte sowie zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit, und jeweils weniger als 2$ Titan und Niob (+ Tantal) zur Verhinderung der Korrosionsanfälligkeit durch Schweißrisse, und schließlich weniger als 0,3$ Stickstoff zur Verfeinerung des Krlstallgefüges, Stabilisierung des austenitischen Gefüges und zur Einsparung von Nickel. Diese Maßnahme wird je nach den Anforderungen, die an das Material gestellt werden, getroffen. Wenn sie jedoch getroffen und der angegebene Bereich überschritten wird, tritt ein Nebeneffekt, z.B. eine Verringerung der Korrosionsbeständigkeit oder eine Erhöhung der Spröde infolge einer starkoiHärtezunähme auf.As mentioned above in connection with the first group of the present stainless steels, the following elements can be used for Influencing the hardness, the corrosion resistance and stabilizing a base metal are added, namely in each case less than $ 4 molybdenum and copper and / or less than $ 1.50 antimony to affect strength and hardness as well to increase the corrosion resistance, and less than 2 $ each of titanium and niobium (+ tantalum) to prevent susceptibility to corrosion through weld cracks, and finally less than 0.3 $ nitrogen to refine the crystal structure, stabilization the austenitic structure and to save nickel. These Measure is taken depending on the requirements placed on the material. However, if they hit and the specified Range is exceeded, a side effect occurs, e.g. a reduction in corrosion resistance or an increase the brittle as a result of a strong increase in hardness.

Die zweite Gruppe der vorliegenden nichtrostenden und korrosionsbeständigen Stähle hat die folgende Zusammensetzung:The second group of the present stainless and corrosion-resistant steels has the following composition:

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Kohlenstoff 0,02 - 0,15$Carbon $ 0.02 - $ 0.15

Silicium — 0,50 - 3,00$Silicon - $ 0.50-3.00

Mangan 1,00 - >,00$Manganese 1.00 -> .00 $

Chrom — . .— 12,50 -25,00$Chrome -. .— $ 12.50-25.00

Nickel 5,00 -40,00$Nickel $ 5.00-40.00

Wolfram 2,00 - 4,00$Tungsten $ 2.00-4.00

Bor - 0,005- 1,00$Boron - $ 0.005-1.00

Rest im wesentlichen Eisen.The remainder is essentially iron.

Entsprechend diesen Zusammensetzungen besteht das zweite wesentliche Merkmal der Erfindung in einer Verwendung von Bor und Wolfram. Die gleichzeitige Anwesenheit von Bor und Wolfram führt zu einer Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit und einer Verringerung der Neigung zum Fressen gegenüber Stählen, die V/olfran}, jedoch kein Bor enthalten.According to these compositions, the second essential feature of the invention is the use of boron and tungsten. The simultaneous presence of boron and tungsten leads to an improvement in corrosion resistance and a Reduction of the tendency to seize compared to steels that are V / olfran}, but does not contain boron.

Es ist zwar bereits bekannt, für Neutronenabschirmungen in Kernreaktoren Stähle vom Typ 18/8 zu verwenden, die 1 - 2 $ Bor enthalten. Es ist ferner bekannt, daß die interkristalline Korrosion von l8/8-Stählen durch sehr geringe Borzusätze verringert werden kann. Es ist bisher jedoch noch nicht erkannt worden, daß ein Zusatz von Bor zu nichtrostenden Stählen deren Neigung zum Fressen wesentlich verringert.It is already known to use 18/8 steels for neutron shielding in nuclear reactors, which contain 1 - 2 $ boron contain. It is also known that the intergranular corrosion of 18/8 steels is reduced by very small additions of boron can be. However, it has not yet been recognized that the addition of boron to stainless steels has a tendency to cause them significantly reduced for eating.

Der angegebene Bereich von 0,005 - 1,00$ beruht, auf der Tatsache, daß weniger als 0,005$ Bor nicht die gewünschte Wirkung ergeben und mehr als 1,00$ Bor den Schmelzpunkt des Stahls erheblich herabsetzt und die Bearbeitbarkeit wegen der elntreten-The stated range of $ 0.005 - $ 1.00 is based on the The fact that less than $ 0.005 boron does not give the desired effect and more than $ 1.00 boron the melting point of the steel significantly reduces and the machinability due to the ingress

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den Versprödung wesentlich verschlechtert wird.the embrittlement is significantly worsened.

Die bevorzugten, engeren Bereichsgrenzen für die Zusätze Kohlenstoff, Silicium, Mangan, Chrom und Nickel sind die gleichen wie bei der ersten Gruppe. Für die zweite Gruppe werden insbesondere folgende Vierte bevorzugt:The preferred, narrower range limits for the additives carbon, silicon, manganese, chromium and nickel are the same as with the first group. For the second group, the following fourths are particularly preferred:

Kohlenstoff 0,0ό - 0,15$Carbon 0.0ό - $ 0.15

Silicium 0,50 - 1,50$Silicon $ 0.50 - $ 1.50

Mangan 1,00 - 2,00$Manganese $ 1.00-2.00

Chrom 16,00 - 25,00$Chrome $ 16.00- $ 25.00

Nickel 5,00 - 20,00$Nickel $ 5.00 - $ 20.00

Wolfram 2,00 - 3,00$Tungsten $ 2.00-3.00

Bor 0,005- 0,50$Boron $ 0.005-0.50

Rest im wesentlichen Eisen.The remainder is essentially iron.

Die wahlweise Verwendung von Molybdän, Kupfer, Antimon, Titan, Niob bzw. Tantal, und Stickstoff als weitere Legierungszusätze ergibt dieselben Wirkungen wie bei der ersten Gruppe. The optional use of molybdenum, copper, antimony, titanium, niobium or tantalum, and nitrogen as further alloy additives produces the same effects as in the first group.

Die nichtrostenden Stähle gemäß der Erfindung sind durch die oben angegebenen Zusammensetzungsbereiche gekennzeichnet, wobei jedoch auch noch andere Elemente vorhanden sein können, z.B. Aluminium, das sich während des Schmelzens aus dem Desoxidationsmittel abgeschieden hat, und Kobalt, das als Verunreinigung im Nickel vorhanden ist. Diese beiden Elemente sind in Mengen unter J>% zulässig. Innerhalb der zulässigen Grenzen verbessern Aluminium und Kobalt die Härte und Festigkeit sowie die Beständigkeit gegen Korrosion infolge von Schweißfehlern.The stainless steels according to the invention are characterized by the composition ranges given above, although other elements may also be present, for example aluminum which has separated out from the deoxidizer during melting and cobalt which is present as an impurity in the nickel. These two elements are permitted in quantities below J>%. Within the permissible limits, aluminum and cobalt improve hardness and strength as well as resistance to corrosion due to welding defects.

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Die vorliegenden nichtrostenden Stähle können durch Schmelzen in Luft und übliches Gießen wie die gewöhnlichen aus teni tischen· nichtrostenden Stähle hergestellt werden. Eine besondere Behandlung in einer nichtoxidierenden Atmosphäre ist nicht erforderlich, nach dem Gießen ist jedoch_veine Wärmebehandlung zur Homogenisierung und zur Beseitigung mikroskopischer Ausscheidungen erforderlich.The present stainless steels can be made by melting in air and conventional casting like the common teni-table stainless steels. A special treatment in a non-oxidizing atmosphere is not required after casting but a heat treatment for homogenization and for eliminating microscopic secretions _v required.

Die vorteilhaften Eigenschaften der vorliegenden Stähle werden an Hand von zwei. Beispielen gezeigt.The beneficial properties of the present steels are on hand of two. Examples shown.

example 1

Prüfung von Materialproben.Testing of material samples.

A) Herstellung der Proben: Zur Prüfung der Korrosionsbeständigkeit wurde ein Stab mit einem Durchmesser von 12 mm und einer Länge von 50 mm hergestellt. Zur Prüfung der Neigung zum Fressen wurde ein Stab mit einem Durchmesser von 25 mn» und einer Länge von 25 mm hergestellt. Zur Prüfung der Zugfestigkeit undA) Preparation of the samples: To test the corrosion resistance a rod with a diameter of 12 mm and a length of 50 mm was produced. To test the tendency to A stick with a diameter of 25 mn »and one Length of 25 mm. For testing tensile strength and

Schlagfestigkeit wurden Materialproben entsprechend den japanischen Normen (JIS» Japanese Industrial Standards) hergestellt. Zur Herstellung der Materialproben wurden die in Tabelle I aufgeführten Stähle in einem Hochfrequenz-Induktionsofen geschmolzen, in die angegebenen Formen gegossen und einer Lösungswärmebehandlung unterworfen. Zur Kontrolle wurden entsprechende Proben aus den handelsüblichen Stählen JIS-SUS 27B, JIS-SUS 32B, JIS-SCS 13 und JIS-SCS 14 hergestellt. Die Zusammensetzung dieser zur Kontrolle verwendeten Stähle ist ebenfalls in Tabelle I angegeben.Impact resistance were material samples corresponding to the Japanese Standards (JIS »Japanese Industrial Standards) established. The samples listed in Table I were used to prepare the material samples Steels are melted in a high frequency induction furnace, poured into the specified shapes and subjected to a solution heat treatment subject. Corresponding samples made of commercially available steels JIS-SUS 27B, JIS-SUS 32B, JIS-SCS 13 were used as controls and JIS-SCS 14. The composition of these steels used as controls is also given in Table I.

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B.) Prüfverfahren; Die Bestimmung der Korrosionsbeständigkeit erfolgte in 5#igen Lösungen von H₃SO₄, HCl, HNO₅, H₃C₂O₄ und NaCl. Die Neigung zum Fressen wurde mittels eines Prüfgerätes, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, ohne Verwendung eines Schmiermittels durchgeführt. Das Prüfgerät enthält einen Probenhalter b mit einer Welle, die in einem Sockel a gelagert und gegen die Kraft einer Spiralfeder c bis zu einem gewissen Grade drehbar ist. Auf dem Probenhalter b. wird eine stabförmige Probe d^ durch Stifte e befestigt, so daß sich die Halterung b mit der Probe d, dreht. Auf der Probe d^ ruht eine zweite Probe dp, die über Stifte i, h mit einer drehbaren Welle g verbunden ist. Die Welle g wird durch einen nicht dargestellten Antrieb gedreht und durch eine ebenfalls nicht dargestellte Presse einer Axialkraft w ausgesetzt. Die aufeinander gleitenden Flächen der Proben d^ und d₂ werden vor dem Test geläppt und mit einem Lösungsmittel gereinigt.B.) test method; The corrosion resistance was determined in 5 # solutions of H ₃ SO ₄ , HCl, HNO ₅ , H ₃ C ₂ O ₄ and NaCl. The tendency to seizure was carried out by means of a tester as shown in FIG. 5 without using a lubricant. The test device contains a sample holder b with a shaft which is mounted in a base a and can be rotated to a certain extent against the force of a spiral spring c. On the sample holder b. a rod-shaped sample d ^ is attached by pins e so that the holder b rotates with the sample d i. On the sample d ^ rests a second sample dp, which is connected to a rotatable shaft g via pins i, h. The shaft g is rotated by a drive (not shown) and subjected to an axial force w by a press (also not shown). The surfaces of samples d 1 and d ₂ which slide on one another are lapped and cleaned with a solvent before the test.

Die Probe d^^ wird aus einem der erwähnten Stähle JIS-SCS 15, JIS-SCS 14, JIS-SUS 27B und JIS-SUS J2B hergestellt während für die Probe dp der zu prüfende nichtrostende Stahl gemäß der Erfindung verwendet wird. Die Axialkraft w wird so gewählt, daß die Gleitflächen der Proben unter einem Druck von 5*0 kp/cm stehen und die Welle g wird mit einer Drehzahl von 900 U/min angetrieben. Die umlaufende Probe d₂ strebt die Probe d₁ infolge der zwischen den aufeinander aufliegenden Flächen herrschenden Reibung mitzunehmen, die Drehung der Probe dj wird jedoch durch die Spiralfeder c gehemmt, deren Federungsvermögen größer alsThe sample d ^^ is made of one of the mentioned steels JIS-SCS 15, JIS-SCS 14, JIS-SUS 27B and JIS-SUS J2B, while the stainless steel to be tested according to the invention is used for the sample dp. The axial force w is chosen so that the sliding surfaces of the samples are under a pressure of 5 * 0 kp / cm and the shaft g is driven at a speed of 900 rpm. The rotating sample d ₂ tries to take the sample d _{1 with it} as a result of the friction prevailing between the surfaces resting on one another

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die Reibungskraft gemacht wird. Im Verlaufe der Drehung der Probe dp nimmt die Reibungskraft zwischen den Proben d. und dp zu bis die aufeinander gleitenden Flächen fressen. Beim Pressen nimmt die Reibung zwischen den Proben d^ und dp zu und die Probe d, wird von der Probe dp innerhalb der von der Probe d. ausgeübten Reibungskraft mitgenommen, wodurch dann die Spiralfeder c, die sich unmittelbar unterhalb der Probenhalterung b befindet, gebogen wird und eine Versetzung der Drehachse der Probe dp eintritt, die nun exzentrisch umläuft. Die Zeitspanne zwischen dem Beginn der Drehung der Probe d_g und dem Beginn der instabilen Drehung ist daher ein Maß für die Widerstandsfähigkeit des Materials gegen ein Pestfressen und je höher der betreffende Wert ist, umso bessere Gleiteigenschaften hat das Material. Die übrigen mechanischen Eigenschaften wurden entsprechend den gültigen japanischen Normen gemessen.the frictional force is made. As the specimen dp rotates, the frictional force between the specimens d increases. and dp to until the surfaces sliding on each other eat away. When pressing, the friction between the samples d ^ and dp increases and the sample d, is of the sample dp within the range of the sample d. exerted frictional force, as a result of which the spiral spring c, which is located directly below the specimen holder b, is bent and an offset of the axis of rotation of the specimen dp occurs, which now rotates eccentrically. The period of time between the start of the rotation of the sample d _g and the start of the unstable rotation is therefore a measure of the resistance of the material to plague eating and the higher the value in question, the better the sliding properties of the material. The other mechanical properties were measured in accordance with the applicable Japanese standards.

Die Ergebnisse der Materialprüfungen sind in Tabelle II aufgeführt. Die Proben Al bis D5 der Tabelle II enthalten Wolfram, jedoch keine anderen speziellen Zusätze. Während die Proben E2 bis W3 Wolfram und andere Zusätze wie Molybdän, Kupfer, Titan, Niob (+ Tantal), Kobalt, Aluminium, Antimon und Stickstoff enthalten. Die Proben 1 bis 3 enthalten Wolfram und Bor, jedoch keine weiteren speziellen Zusätze. Die Proben 4 bis 11 enthalten Wolfram, Bor und andere Zusätze wie Molybdän, Kupfer, Titan, Niob (und/oder Tantal), Kobalt, Aluminium, Antimon und Stickstoff. In den Tabellen I und II sind die Proben Al bis WJ) zu einer Gruppe I und die Proben 1 bis 12 zu einer Gruppe II zusammengefaßt.The results of the material tests are shown in Table II listed. Samples A1 to D5 of Table II contain tungsten, but no other special additives. While samples E2 to W3 are tungsten and other additives such as molybdenum, copper, titanium, Contains niobium (+ tantalum), cobalt, aluminum, antimony and nitrogen. Samples 1 to 3 contain tungsten and boron, but none other special additives. Samples 4 to 11 contain tungsten, Boron and other additives such as molybdenum, copper, titanium, niobium (and / or tantalum), cobalt, aluminum, antimony and nitrogen. In the tables I and II, samples A1 to WJ) are combined to form a group I and samples 1 to 12 to form a group II.

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Taoellt I Zusammensetzung der ProbenTaoellt I composition of the samples

ΙΌ CD (D OOΙΌ CD (D OO

t-r> .· * Mr¹ tr> . * Mr ¹ -- JiJi MnMn NlNl JrJr LefilerunKSzusätzeLefilerunKS accessories BB. 22 MoMon (Gowichts(Gowews *)*) Nb(+Ta)Nb (+ Ta) CcCc AlAl 3 c N*3 c N * 0,20.2 -- 0,20.2 -- 55 FX >.J\ .il ·FX> .J \ .il u,Uou, uo 1,151.15 1,501.50 ■ί,ΟΟ■ ί, ΟΟ 20,0020.00 WW. •• 33 CuCu TiTi -- •• -- -- *]=*] = rt 1rt 1 U₁O')U ₁ O ') 1,501.50 ■',oo■ ', oo 20,0020.00 5.005.00 -- 22 -- -- -- -- -- •• -- -- M 2M 2 U,U-;U, U-; 2,5ο2.5ο 1,501.50 '.'»00'.' »00 20,0020.00 ;,oo;, oo -- '3'3 -- -- -- -- -- -- -- -- -- " ;"; 0,050.05 1.501.50 1,501.50 12,0012.00 l".,50l "., 50 4,004.00 -- LL. -- -- -- -- -- -- -- -- -- u 1u 1 o,u;o, u; >,5o>, 5o 1,501.50 12,0012.00 ΐ".5οΐ ".5ο i.OOi.OO -- 22 -- -- -- -- -- -- -- -- *> 3 *> 3 0,0 .0.0. 2»5u2 »5u l,5ol, 5o 0,000.00 20, UU20, UU 6,006.00 -- UUUU 5,OU5, OU -- -- -- -- -- -- 1,UL1, UL ■· P■ · P 0,0ό0.0ό 2.5U2.5U 1,501.50 V.00V.00 20,0020.00 5.005.00 -- 33 5,005.00 -- 0,550.55 0,550.55 -- -- -- l,uUl, possibly ο,υ.-,ο, υ.-, 2.5U2.5U 1.501.50 '',UU'', UU 2u, υθ2u, υθ 5,005.00 -- 22 -- -- 0,550.55 0,550.55 2, UU2, UU -- -- 1, yu -1, yu - ί 4 ί 4 U, U.,U, U., 2,502.50 1,501.50 H, UUH, UU 2U,uU2U, possibly >,0u>, 0u -- ■>■> 5,005.00 -- o,>5o,> 5 -- -- -- -- 1,Ou1, Ou j?' 1j? ' 1 0,0.,0.0., 5,uo5, uo I,»I, » '.',UO'.', UO 2lJ,uu2lJ, uu 5.005.00 -- -- -- -- 0,550.55 -- 0,2o0.2o l,uu -l, uu - O 5O 5 0,130.13 2,OU2, OU 1,301.30 *,0u*, 0u 2U.UU2U.UU 5,005.00 -- -- 2,002.00 -- -- -- -- 1, ou -1, ou - H :H : 0,l30, l3 2,OO2, OO VjoVjo '.,OO'., OO 2U.U02U.U0 5,005.00 -- -- -- -- 0,550.55 -- -- i.e..i.e .. h ,H , 0,130.13 •-,uo• -, uo 1,301.30 .1,OU.1, OU 2u,UU2u, UU 4,ou4, ou -- •,,00• ,, 00 -- -- o.;5o.; 5 -- -- 1,UL1, UL h -jh -j 0,090.09 V¹OV ¹ O 1,101.10 10,0010.00 19,OU19, OU 3,003.00 -- 2,002.00 2,002.00 -- -- -- -- CC. .'. 5. '. 5 0,0.0.0. y,ooy, oo 1,501.50 9,LU9, LU 20,UU20, UU 5,005.00 u,u, -- -- -- -- -- -- CC. 11 0,0 .0.0. i,-jOi, -jO 1,501.50 'j/,00'j /, 00 20,0020.00 5,UO5, UO u.u. -- -- -- -- -- -- j:j: <?<? u,u>u, u> 1.501.50 1,501.50 12,0012.00 13,5013.50 4,UO4, UO u,u, -- -- -- -- -- -- >-.> -. 0,0,10.0.1 2,302.30 1,301.30 9,uo9, uo 20,0020.00 5,005.00 U,U, 5,005.00 -- -- -- -- -- O,OiO, Oi 2,^r)U2, ^r ) U 1,501.50 '■,UU'■, UU 2(.,002 (., 00 5,005.00 U,U, 5,uO5, uO 0,550.55 0,550.55 -- -- >> 0,0..0.0 .. 2, ju2, ju VioVio .,UL., UL 20, UL20, UL 5.O05.O0 1,1, ,,Ou,, Ou -- 0,550.55 -- -- -- υυ υ,Ο.-:υ, Ο.-: >,OU>, OU VjoVjo '^,Ou'^, Ou 20, uo20, uo >',UU> ', UU U,U, -- -- -- u, it:u, it: -- o,2Lo, 2L II. 0,1-50.1-5 2,Ol2, ol 1,301.30 'J) OU 'J) OU Sl , OOSl, OO ;,ou;, ou U,U, r>,uur>, uu -- -- -- -- .,., 0,130.13 2,uu2, uu VjoVjo ¹J,OU ¹ J, OU 2u,002u, 00 5,uu5, uu u,u, -- -- -- 0,550.55 -- -- ?:
C
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3 'J'J o,Ido, Id ^,Uu^, Uu 1,-jo1, -jo ",Ou", Ou 20,0020.00 4,Uo4, Uo u,u, ;,ou;, ou -- -- 0,550.55 -- -- CC. ο, Ui;ο, Ui; l,<10l, <10 l.lul.lu IU, ¹JOIU, ¹ JO 1 J,Uu1 Y, Uu 5,UU5, UU O,O, 2,002.00 Li, UULi, UU -- -- 2,002.00 -- .proben.rehearse 1111 0,OJ0, OJ I₁*I ₁ * 1,301.30 ',',UO',', UO 20,0020.00 5,uU5, possibly -- -- -- -- -- -- 1212th <ü,u;<ü, u; <l,00<1.00 ■<:2,oo■ <: 2, oo c.,00
11,00c., 00
11.00 lc, OO
20,00 lc, OO
20.00 5,UU5, UU -- -- -- -- -- JIj-SUÜ 27BJIj-SUÜ 27B <υ,ο.;<υ, ο .; <l,50<1.50 ^2,00^ 2.00 η,ου
11,UUη, ου
11, UU 1 :i, OU
<il,OU1 : i , OU
<il, OU -- -- -- -- -- -- JI8-ÜC0 1",JI8-ÜC0 1 ", <o,o.<o, o. <:i,uu<: i, uu <2,00<2.00 IU,UU
14,UOIU, UU
14, UO ltj, OU
Is,UO ltj, OU
Is, UO -- 2,ou
5,002, ou
5.00 -- -- -- -- -- JIS-UUu j2BJIS-UUu j2B <0,0".<0.0 ". <l,30<1.30 <2,5O<2.5O iu,uu
14,OUiu, uu
14, OU IY, ou
20,00IY, ou
20.00 -- 1,75
2,751.75
2.75 -- -- -- JIo-SCu 14JIo-SCu 14 -- -- --

Tabelle II MaterialTable II Material

eigenschaftenproperties

pT*nh*-> ■ NrpT * nh * -> ■ No. 5)i kochende5) i boiling
H₂SO₄ H ₂ SO ₄ Korrosioneverhaitan -Corrosion resistance -
Gewichtsverlust (e/nr/h)lnWeight loss (e / nr / h) ln 5$ kochende 5*$ 5 boiling 5 *
HNOi I ENT I kochendecooking
J₂C₂O₄ J ₂ C ₂ O ₄ 5* kochende5 * boiling
NaClNaCl 59 kochende59 boiling
NaOHNaOH Mechanische EigenschaftenMechanical properties GleiteigenscnaftenSliding properties Brinell- Zugfestigkeit Bruchdehnung SharpBrinell Tensile Strength Elongation at Break Sharp
Härte (kp/raa²) (*) ^«ξ»Hardness (kp / raa ² ) (*) ^ «ξ» 57,157.1 51.751.7 r-r-
ceitceit (see; b¥s^rzu!t(see; b ¥ s ^r zu! t
FressenWolf down aa rrUür ΠΓιrrUür ΠΓι 5,55.5 5$ Kochende$ 5 end of cooking
HClHCl o,ono, on 3.63.6 0,130.13 0,020.02 171171 59,259.2 52,452.4 Kein BruchNo break 11.211.2 33 A 1A 1 4.74.7 541541 0,050.05 3,93.9 0,060.06 0,010.01 171171 6Ö.96Ö.9 41,e41, e kein Bruchno break IC. 0 IC. 0 11 A 2A 2 >.o> .o 4Oy4Oy 0,070.07 3,13.1 0,090.09 0,020.02 137137 49,649.6 52,452.4 kein Bruchno break 0,00.0 A J A J j.4j.4 5b25b2 0,040.04 3,03.0 0.060.06 0,040.04 241241 62,ο62, ο 44,044.0 kein Bruch.no break. I9.CI9.C J 1J 1 2.O2.O 151151 ü.Obabove i·)i ·) 0.050.05 0,110.11 -- 65,565.5 4,64.6 21.121.1 6,56.5 5.55.5 IQjIQj 0,090.09 3,23.2 0,070.07 0,030.03 -- 62,662.6 3.C3.C O.ÖO.Ö £0,2£ 0.2 £ 2£ 2 4.44.4 591591 O. OOO. OO 3.43.4 0,050.05 0,020.02 241241 -- -- 0.20.2 73.Q73.Q IOIO 5.;5 .; 50c50c O, Ic.O, Ic. "3.5"3.5 0,120.12 0,070.07 156156 6?, 66 ?, 6 5.O5.O -- 72,3 72, 3 r. 4r. 4th J.öJ.ö co>co> 0,1;0.1; 3,43.4 0,100.10 0,040.04 241241 45»<J45 »<J 2,32.3 1.21.2 70,570.5 (O(O F 1F 1 5.ο5.ο 5cO5cO 0,170.17 2,32.3 0,040.04 0,070.07 241241 45.545.5 7,57.5 1.21.2 3Ο.53Ο.5 .0 5.0 5 4.94.9 125125 o,04o, 04 1.11.1 0,000.00 0,00 .0.00. 197197 57,1 .57.1. 3,63.6 0.30.3 43. c43. c H 1H 1 5.05.0 70,370.3 0,0;:0,0 ;: 3,33.3 0,010.01 0,010.01 217217 3(,73 (, 7 0.40.4 0,30.3 42.542.5 H .5H .5 3,23.2 152152 0,060.06 3.43.4 0,0b0.0b 0,060.06 285285 51.251.2 19.619.6 0,20.2 76,=76, = OO K 5K 5 3.03.0 543543 0,Oo0, oo 2,92.9 0,040.04 0,020.02 192192 62,462.4 47,247.2 1,31.3 47,;>47,;> *"·* "· 5.25.2 576576 0,030.03 2.92.9 0,070.07 0,040.04 1Ö71Ö7 57.257.2 34,634.6 kein Bruchno break IY, όIY, ό II. ****** 11 J.2J.2 512512 0,050.05 2.52.5 0,060.06 0,060.06 192192 56,856.8 41,341.3 kein Bruchno break 2C.42C.4 ,1,1 22 4,04.0 533533 0,030.03 1.61.6 0,030.03 0,060.06 225225 56.356.3 22,422.4 kein Bruchno break Jif3Jif3 *~** ~ * J.2J.2 136136 0,120.12 2.12.1 0,040.04 0,010.01 255255 6c, 46c, 4 13,113.1 1,61.6 £7.4£ 7.4 44th 3.33.3 5Π5Π 0,0>0.0> 2.O2.O 0,000.00 0,040.04 241241 62,462.4 7.47.4 0,s0, s 31.531.5 DD. 4,64.6 42o42o 0,060.06 3,13.1 0,060.06 0,010.01 255255 53,653.6 4,64.6 0,50.5 7"(»37 "(» 3 CC. 5.25.2 5 vo5 vo 2.122.12 3,43.4 0.060.06 0,Cl0, Cl 241241 4b, 64b, 6 5.05.0 0,c0, c 51.I51.I ΓΓ 4.x4.x 2oo2oo O,OjO, Oj 2.ö2.ö 0,020.02 0,010.01 205205 52,652.6 4.3 4. 3 0,20.2 55, c55, c TiTi 4,d4, d 126126 U,04U, 04 2.42.4 0,060.06 0,040.04 228228 42,142.1 - 2.1- 2.1 0,40.4 6c,26c, 2 }} 4.14.1 214214 0,120.12 j.oj.o 0,070.07 0,050.05 275275 49,o49, o 22,722.7 0,10.1 ϊ7,όϊ7, ό jntro]jntro]
prob«prob « ICIC 4.34.3 373373 0.060.06 3.13.1 0,000.00 0,040.04 212212 57,157.1 5I.25I.2 O.iO.i 54,654.6 a ►-a ►-
II. 1111 5.45.4 404404 0,Oo0, oo 3.63.6 0.130.13 0,020.02 171171 58,358.3 62,562.5 kein Brushno brush 11.211.2 1212th 215,4215.4 541541 0,020.02 1.31.3 0,000.00 0,020.02 136136 54,654.6 51,451.4 2.12.1 JI;.-SUS 27BJI; - SUS 27B 22,622.6 342342 0,020.02 i.ii.i 0,000.00 0,010.01 135135 *6,3* 6.3 -- 2.52.5 Jis-aci; 13Jis-aci; 13th 61,161.1 6od6od 0,010.01 3,33.3 0,040.04 0,010.01 137137 50,150.1 44,644.6 2,d2, d JlS-iUS 32BJlS-iUS 32B 14,9o14.9o 694694 0,040.04 2.32.3 0,000.00 0,010.01 137137 -- 3.03.0 JIS-3CS 14JIS-3CS 14 591591

αϊ <χ>αϊ <χ>

Αμε der Tabelle II ist ersichtlich, daß das Korrosionsverhalten der Edelstahle gemäß der Erfindung im ganzen gesehen vergleichbar mit dem der zu Vergleichszwecken herangezogenen bekannten Edelstahle ist, die Korrosionsbeständigkeit gegenüber Schwefelsäure und Salzsäure ist sogar erheblich besser. Die Unten suchungen der Gleiteigenschaften haben ergeben, daß· alle bekannten Legierungen kurz nach Beginn der Prüfung schon stark zum Pressen neigen was sich in einem erhöhten Reibungswiderstand und einer Aufrauhung der Oberflächen manifestiert. Bei den Edelstahlen gemäß der Erfindung trat dies in einem unvergleichlich geringeren Maße und viel später auf.Αμε of Table II can be seen that the corrosion behavior The stainless steels according to the invention are on the whole comparable to that of the known steels used for comparison purposes Stainless steels, the corrosion resistance to sulfuric acid and hydrochloric acid is even considerably better. The one below Studies of the sliding properties have shown that · all known Alloys have a strong tendency to press shortly after the start of the test, which results in increased frictional resistance and a Roughening of the surfaces manifested. In the case of the stainless steels according to the invention, this occurred in an incomparably smaller manner Dimensions and much later.

Die bekannten Edelstahle JIS-SUS J2B und JIS-SCS 14 enthalten 2 bis ~3>% Molybdän und man sollte an sich annehmen, daß sich beim Ersatz des Molybdäns durch 4 bis 6% Wolfram die gleichen Eigenschaften ergeben. Dies ist jedoch überraschenderweise nicht der Fall, wie die Testergebnisse einwandfrei zeigen.The known stainless steels JIS-SUS J2B and JIS-SCS 14 contain 2 to ~ 3% molybdenum and it should be assumed that the same properties result when the molybdenum is replaced by 4 to 6% tungsten. Surprisingly, however, this is not the case, as the test results clearly show.

Die Proben der Gruppe II haben bessere Gleiteigenschaften als die'Proben der Gruppe I, wie z.B. ein Vergleich der Proben A2 und E2 mit der Probe 1 zeigt. Bei den Proben E2 bis W2 nimmt die Korrosionsbeständigkeit entsprechend der Art, der Kombination und der Menge der verschiedenen speziellen Zusätze, die außer Wolfram vorhanden sind, zu, insbesondere die Korrosionsbeständigkeit gegen Salze wie NaCl und Alkalien wie NaOH; außerdem ist auch die Neigung zum Pressen gering. Durch entsprechende Kombination der Zusätze kann also die Beständigkeit von Bauteilen gegen vorgegebene korrosive Stoffe erheblich verbessert werden. Group II samples have better sliding properties than the group I samples, such as a comparison of samples A2 and shows E2 with sample 1. In the case of samples E2 to W2, the corrosion resistance increases according to the type, the combination and the amount of various special additives that are present besides tungsten, especially the corrosion resistance to Salts such as NaCl and alkalis such as NaOH; besides, there is also the inclination for pressing low. By appropriately combining the additives, the resistance of components to specified corrosive substances can be considerably improved.

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Example 2

Erfahrungen in der Praxis.Practical experience.

Die Stähle JIS-SCS 1} bzw. JIS-SCS 14 wurden verwendet für den Ventilsitz 1 des in Fig. 1 dargestellten säurebeständigen Tellerventils, für den Ventilsitz 3 des in Fig. 2 dargestellten säurebeständigen Schiebers und für das Gehäuse 5 der in den Fig. 3 und 4 dargestellten säurebeständigen Zahnradpumpe, während die Schließkörper 2 und 4 des Ventils gemäß Fig. 1 bzw. Schiebers gemäß Fig. 2 und der in Fig. 4 dargestellte Deckel 7 der Zahnradpumpe aus korrosionsbeständigem Stahl mit den unten angegebenen Zusammensetzungen I bis IV bestanden.The steels JIS-SCS 1} and JIS-SCS 14 were used for the valve seat 1 of the acid-resistant poppet valve shown in FIG. 1, for the valve seat 3 of the one shown in FIG acid-resistant slide and for the housing 5 of the Fig. 3 and 4 shown acid-resistant gear pump, while the closing body 2 and 4 of the valve according to FIG. 1 and slide according to FIG. 2 and the cover 7 shown in FIG. 4 of the gear pump made of corrosion-resistant steel with the ones given below Compositions I to IV passed.

Die verwendeten Edelstahle gemäß der Erfindung und die bekannten Stähle hatten die folgende Zusammensetzung:The stainless steels used according to the invention and the known ones Steels had the following composition:

I) EdelstahlI) stainless steel gemäß deraccording to the Erfindung:Invention: 1,32*1.32 * 1,52*1.52 * CC. 0,086*0.086 * SiSi 19,46*19.46 * 9,32*9.32 * NiNi 8,92*8.92 * CrCr 3,12*3.12 * 2,72*2.72 * MnMn 1,03*1.03 * WW. Erfindung:Invention: 0,62*0.62 * I) EdelstahlI) stainless steel gemäß deraccording to the SiSi CC. 0,076*0.076 * NiNi MnMn 1,12*1.12 * MoMon CrCr 19,63*19.63 * BB. WW. 3,02*3.02 *

III) Edelstahl gemäß der Erfindung:III) stainless steel according to the invention:

C 0,082* Si 1,36*C 0.082 * Si 1.36 *

Mn 0,98* Ni 11,86*Mn 0.98 * Ni 11.86 *

Cr 18,47* Mo 2,88*Cr 18.47 * Mo 2.88 *

W 3,04* B 0,58*W 3.04 * B 0.58 *

2098 1 3/04342098 1 3/0434

IV)IV) JIS-SCSJIS-SCS 13:13: CC. 0,65Ji0.65Ji MnMn 1*25ί*1 * 25ί * CrCr 19* >3#19 *> 3 # ν)ν) JIS-SCSJIS-SCS 14:14: CC. 0,062;0.062; MnMn 1*36$1 * $ 36 CrCr 18,74$$ 18.74

Si 0, Ni 8,Si 0, Ni 8,

Si 0,1Si 0.1

Ni 11,(Ni 11, (

Mo 2,1Mo 2.1

Vl) 17-7 PH: Ausscheidungsgehärteter rostfreier Stahl.Vl) 17-7 PH: Precipitation hardened stainless steel.

C 0,07$ Si 0,40#C $ 0.07 Si 0.40 #

Mn 0,60# CrMn 0.60 # Cr

Ni 1% Al 1Ni 1% Al 1

Bei allen oben genannten Stählen besteht der Rest jeweils aus Eisen.With all of the steels mentioned above, the remainder exists, respectively made of iron.

Das Ventil, der Schieber und die Zahnradpumpe wurden etwa ein Jahr mit verdünnter Schwefelsäure, verdünnter Salpetersäure und Flüssigkeiten, wie sie in der petrochemischen Industrie gewöhnlich vorkommen, betrieben. Es ist bekannt, daß Teile, die einer gleitenden Reibung unterworfen sind, wie die Schließkörper 2 und 4, die Zahnräder 6 und der Deckel 7, ein Betrieb ohne Schmierung und mit korrosiven Medien einer sehr starken Beanspruchung ausgesetzt sind.The valve, slide and gear pump were about a year with dilute sulfuric acid, dilute nitric acid and liquids commonly found in the petrochemical industry. It is known that parts that are subjected to sliding friction, as the closing bodies 2 and 4, the gears 6 and the cover 7, an operation without Lubrication and with corrosive media are exposed to very heavy loads.

Es wurde gefunden, daß die nichtrostenden Stähle mit den unter die Erfindung fallenden Zusammensetzungen I bis III völlig frei von Pressen, Lochkorrosion und dgl. waren, während die aus den bekannten Stählen IV und V bestehenden Bauteile innerhalb vonIt has been found that the stainless steels with the compositions I to III falling under the invention are completely free from pressing, pitting corrosion and the like. Were, while the components consisting of the known steels IV and V within

209813/0434209813/0434

etwa zwei Monaten keinen einwandfreien Betrieb mehr zuließen, was sich insbesondere bei den Absperrgliedern gemäß Fig. 1 und 2 < darin zeigte, daß 'die Betätigung schwierig wurde und erhebliche Undichtigkeiten auftraten. Der Stahl mit der Zusammensetzung VI ließ hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit weniger zu wünschenabout two months no longer permitted proper operation, which is particularly evident in the shut-off elements according to FIGS. 1 and 2 'in it showed that' the activity was becoming difficult and considerable Leaks occurred. The steel with the composition VI left less to be desired in terms of corrosion resistance

τιτι

übrig.left over.

Die Erfindung wurde an -Hand von Ausführungsbeispielen erläutert, die in der verschiedensten Weise abgewandelt werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. Auch die Anwendung der vorliegenden Stähle ist selbstverständlich nicht auf die beschriebenen Anwendungsbeispiele beschränkt. Die Stähle gemäß der Erfindung lassen sich vielmehr überall dort mit Erfolg einsetzen, wo gleitende Teile ohne Schmierung in einer korrodierenden Umgebung betrieben werden müssen.The invention has been explained using exemplary embodiments which can be modified in the most varied of ways, without going beyond the scope of the invention. Also the application of the steels present is of course not limited to those described Application examples limited. Rather, the steels according to the invention can be used with success wherever where sliding parts must be operated without lubrication in a corrosive environment.

20981 3/CU3420981 3 / CU34

Claims

1.) Stainless steel of high corrosion resistance and low tendency to press, characterized in that it consists essentially of 0.02 - 0.15 wt .- # carbon, 0.50 5.00 wt .- % silicon, 1.00 - 3.00 wt -.% manganese, 12.50 - 25.00 weight -.% chromium, 5.00 to 40.00 wt -JG nickel and 2.00 -. 4.00 wt Jg tungsten, balance essential iron.

2.) Steel according to claim 1, characterized by $ 0.06-0.15 carbon, $ 0.50-1.50 silicon, $ 1.00-2.00 Manganese, 18.00 - 25.005 g chromium, 5.00 - 29.00 $ nickel and 2.00 - 3 Tungsten.

3.) Steel according to claim 1 or 2, characterized in that it additionally contains less than 4 $ molybdenum and / or less than 4 μg copper, less than 2% titanium and / or less than 2% niobium and / or tantalum, less than 1 Contains, $ 5 antimony and less than 0.3 # nitrogen, the total amount of additional elements mentioned being greater than zero.

4.) Steel according to claim 1, 2 or 3 »characterized in that the nickel content is between $ 5.00 and $ 20.00 lies.

5.) Steel according to Aa *? Ä? »Efe one of the preceding claims, characterized in that it is additionally 0.005 1.00 wt. # Contains boron.

2O9813/0A3A2O9813 / 0A3A

6.) Steel according to claim 5 * characterized in that that the boron content is 0.005-0.50 wt. #.

7.) Steel according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the nickel content is between 5.00 and 15.00 wt .- ^.

209813/0434209813/0434

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