DE1957421A1 - Corrosion-resistant stainless steel alloy - Google Patents
Corrosion-resistant stainless steel alloyInfo
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Carpenter Technology Corporation, 101 Y/est Bern Street, Reading, Pennsylvania 19603, U.S.A.Carpenter Technology Corporation, 101 Y / est Bern Street, Reading, Pennsylvania 19603, U.S.A.
Korrosionsbeständige nichtrostende Stahllegierung,Corrosion-resistant stainless steel alloy,
Die vorliegende Erfindung betrifft eine nichtrostende Stahllegierung, insbesondere einen nichtrostenden Stahl mit einer einzigartigen Kombination von hoher Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit, der dennoch relativ preiswert ist.The present invention relates to a stainless steel alloy, especially a stainless steel with a unique combination of high strength and corrosion resistance, which is still relatively inexpensive.
In der Chemie- und Erdölindustrie gibt es viele Fälle, in denen die Kombination der erforderlichen Festigkeit und Korroeionsbeetändigkeit nicht von zur Zeit erhältlichen Legierungen erfüllt werden kann, ohne Zuflucht zu legierungen zu nehmen, dia so teuer eind, daß ihr Gebrauch untragbar wird. Soweit bekannt, etoht eine brauchbare Kombination von hoher Festigkeit mit guter Korrosionsbeständigkeit gegenüber oxydierendem und reduzierendem saurem Medium derzeit nur in legierungen zur Verfügung, wie A.I.S.I.-Typ 660, die sehr teuer im Vergleich zu den Legierungen der 300er und 400er Reihe sind. Von den preiswerteren Legierungen kann der Typ A.I.S.I. 410 eine mindest 0,2 j£~St reckgrenze von etwa 7030 kg/cm (100 000 pai) beaitzen, hat aber praktisch keine Beständigkeit gegenüber dem Angriff von Säuren. Obwohl nur ein klein wenig teurer al3 der Typ 410, besitzt der A.I.S.I.-Typ 304 ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber oxydierender Säure, wie Salpetersäure, imglüekliehorveiae macht ihn ,jedoch aeine unter 3520 kg/cm2 (bO 000 pol) 0,2 ^-Streckgrenze völlig unge-There are many instances in the chemical and petroleum industries where the combination of strength and corrosion resistance required cannot be met by currently available alloys without resorting to alloys which are so expensive and prohibitive to use. As far as is known, a useful combination of high strength with good corrosion resistance to oxidizing and reducing acidic media is currently only available in alloys such as AISI Type 660, which are very expensive compared to the 300 and 400 series alloys. Of the cheaper alloys, the AISI 410 type can have a yield strength of at least 0.2% of about 7030 kg / cm (100,000 pai), but has practically no resistance to attack by acids. Although only a little more expensive than type 410, AISI type 304 has excellent resistance to oxidizing acids such as nitric acid, imglüekliehorveiae makes it, however, a 0.2 ^ yield point below 3520 kg / cm 2 (bO 000 pol) completely un-
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eigne'c für Verwendungszwecke, wo hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit erforderlich sind. Obwohl sogar A.I.S.I.-Typ 316 wesentlich teurer ist als der Typ 304 (etwa 20 $ oder mehr), besitzt er keine größere Festigkeit, er widersteht jedoch dem Angriff eines reduzierenden sauren Mediums, wie Schwefelsäure. In Anbetracht des oben gesagten wird hiermit eine nichtrostende Stahllegierung geschaffen, die im vergüteten Zustand eine 0,2 $- Streckgrenze von etwa 6680 kg/cm (95 000 psi) oder mehr bei Raumtemperatur besitzt. Die vorliegende Legierung verliert nicht mehr als 0,254 cm pro Jahr (100 mils) und vorzugsweise nicht mehr als 0,127 cm pro Jahr (50 mils) in siedender 65 Gew.-^iger Salpetersäure, verliert praktisch kein* Metall in 5 Gew.-$iger Schwefelsäure bei Raximtemperatiir, besitzt gute Beständigkeit gegenüber 5 Gew.-$iger Schwefelsäure bei 500C und besitzt eine, gute Beständigkeit gegenüber der Versprödung durch Yfasserstoff»Suitable for uses where high strength and corrosion resistance are required. Even though AISI Type 316 is significantly more expensive than Type 304 (about $ 20 or more), it does not have any greater strength, but it can withstand attack by a reducing acidic medium such as sulfuric acid. In view of the above, a stainless steel alloy is provided hereby that a 0.2 $ in the tempered state - has yield strength of about 6680 kg / cm (95 000 psi) or more at room temperature. The present alloy loses no more than 0.254 cm per year (100 mils), and preferably no more than 0.127 cm per year (50 mils) in boiling 65 wt.% Nitric acid, loses virtually no * metal in 5 wt Sulfuric acid at maximum temperature, has good resistance to 5% strength by weight sulfuric acid at 50 0 C and has good resistance to embrittlement by fiber material »
Vorsugsweiee besitzt die Legierung, wenr- nie von ihrer Vergütungstemperatur abgekühlt ist, die g^. Ims elite Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit und ist auch genügend geschmeidig und duktil, so daß sie leicht geformt und in Maschinen verarbeitet werden kann.As a precautionary measure, if the alloy has never cooled down from its tempering temperature, the g ^. Ims elite strength and corrosion resistance and is also sufficiently pliable and ductile that it can be easily shaped and machined.
Es wurde gefunden, daß die Zusammensetzung, mit der die oben erw&hnten Resultate erreicht werden können, gemäß metallurgischer Übung wie folgt in Gew.-Ja zusammengesetzt ist, aber nur, wenn sie?äusgewogen ist, daß eine wesentliche Kartaneit-Mikrostruktur, die nicht mehr als 1 bis 2 fs Deltaferrit enthält, geschaffen wird:It has been found that the composition with which the above-mentioned results can be achieved, according to metallurgical practice, is composed as follows in weight-yes, but only if it is balanced that a substantial cardaneity microstructure, which is no longer contains 1 to 2 fs delta ferrite, creates:
Kohlenstoff ManganCarbon manganese
Silizium Phosphor Schwefel ChromSilicon phosphorus sulfur chromium
BereichPreferred
area
Nickel ' 4-9 5-7Nickel '4-9 5-7
MolybdKn** 0,5-3 0,75-2MolybdKn ** 0.5-3 0.75-2
Kupfer 0,75-3 1-2Copper 0.75-3 1-2
Niob bis zu 1OxC bis zu 1OxCNiobium up to 1OxC up to 1OxC
Titan bis zu 5xC bis zu 5xC Kobalt 6 max.
Bor 0,01 max.Titanium up to 5xC up to 5xC cobalt 6 max.
Boron 0.01 max.
*) = Zur guten maschinellen Verarbeitbarkeit können 3f5 $> Mangan und/oder 0,5 # Schwefel enthalten sein. Zu diesem Zweck kann ein Teil oder der gesamte Schwefel auf einer 1:1-Basis durch Selen ersetzt werden.*) = For good machinability, it may contain 3 f 5 $> manganese and / or 0.5 # sulfur. For this purpose, some or all of the sulfur can be replaced with selenium on a 1: 1 basis.
**)= Oder eine äquivalente Menge Wolfram.**) = Or an equivalent amount of tungsten.
Der Rest der vorliegenden Zusammensetzung ist vorzugsweise im wesentlichen Eisen, ausgenommen Verunreinigungen, die zu einer guten technischen metallurgischen Verarbeitung gehören. Wenn die vorliegende Legierung z.B. unter Verwendung eines Lichtbogenelektroofens hergestellt wird, können Lesoxydationsmittel Busätislich cu oder anstelle von Mangan und Silizium, wie Aluminium, Zirkon, Magnesium, oder die seltenen Erden verwendet werden, mit dem Ergebnis, daß eine geringe Menge von etwa 0,01 $> bis 1 # eines oder mehrerer dieser Elemente als dazugehörige Verunreinigung vorhanden sein können. Stickstoff kann normalerweise als Verunreinigung anwesend sein, da er jedoch ein etarker Auatenitbildner ist (etwa 30 mal so wirksam wie eine gleiche Gew.-£-Menge Nickel) und auch wegen seines Härtungseffektes wird er vorzugsweise nicht zugesetzt und sollte nicht in einer Menge von mehr als 0,1 $ vorhanden sein. V/eitere Elemente können in der vorliegenden Zusammensetzung anwesend sein, die ihre gewünschten Eigenschaften nicht beeinträchtigen.The remainder of the present composition is preferably essentially iron, excluding impurities associated with good engineering metallurgical processing. For example, when the present alloy is made using an electric arc furnace, lyso-oxidizing agents can be used in place of manganese and silicon such as aluminum, zirconium, magnesium, or the rare earths, with the result that a small amount of about 0.01 $> to 1 # one or more of these elements can be present as an associated impurity. Nitrogen can normally be present as an impurity, but since it is a strong auatenite former (about 30 times as effective as an equal weight £ amount of nickel) and also because of its hardening effect, it is preferably not added and should not be added in an amount greater than this be present as $ 0.1. Other elements can be present in the present composition which do not affect its desired properties.
Wird eine nichtrostende Stahllegierung mit dem oben angegebenen Bereich der Zusammensetzung hergestellt, so verliert sie in einer 65 Gow,«>igen siedenden Salpetersäure nicht niehr alsIf a stainless steel alloy is produced with the composition range given above, it does not lose less than 65% in boiling nitric acid
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0,254 cm (100 nils) Metall pro Jahr und ist äußeret beständig gegenüber Verspröüung durch Wasserstoff. Sie verliert auch praktiech kein Metall in 5 Gew.-^iger Schwefelsäure bei Raumtemperatur und besitzt eine gute Beständigkeit gegenüber 5 Gew.obiger Schwefelsäure bei 500C.0.254 cm (100 nils) of metal per year and is externally resistant to embrittlement from hydrogen. It also loses praktiech no metal in 5 wt .- ^ sulfuric acid at room temperature and has a good resistance to 5 Gew.obiger sulfuric acid at 50 0 C.
Wird eine nichtrostende Stahllegierung mit dem oben angegebenen bevorzugten Bereich bereitgestellt, so verliert sie in 65 Gev.-j£lger siedender Salpetersäure nicht mehr als X), 127 cm (50 mils) Metall pro Jahr.Will be a stainless steel alloy with the above preferred range, it does not lose more than X in 65 units of boiling nitric acid, 127 cm (50 mils) metal per year.
Die Elemente Chrom, Nickel, Molybdän (oder eine äquivalente Menge Wolfram) und Kupfer sind die einzigen unentbehrlichen Legierungselemente im vorliegenden Stahl. Wenn sie innerhalb der angegebenen Bereiche sorgfältig ausgewogen sind, so daß eine wesentliche Marteoeit-Mikrostruktur gewährleistet ist, bieten sie die lorrosionsbeständigkeitscharakteristik der vorliegenden Legierung und die Martensit-Reaktion liefert die Festigkeit. Deshalb wird beim Ausbalancieren der Legierung die Wirkung aller vorhandenen Elemente auf die Mikrostruktur berücksichtigt, ob sie nun absichtlich zugefügt wurden oder nicht. Verbliebener Austenit, der gewöhnlich der Korrisionsbeständigkeit nicht abträglich ist, sollte vorzugsweise in einer Menge nicht über etwa 10 i» bis 15 % vorhanden sein, da die Martensit-Reaktion durchwegs nicht in der Lage ist, bei mehr ale 10 £ bis 15 $ verbliebenem Austenit die gewünschte Festigkeit zu liefern. Andererseite beeinflußt die Anwesenheit geringer Mengen Deltaferrit die Festigkeit der vorliegenden Legierung nicht nachteilig, aber mehr als 1 bis 2 % führt zu einem signifikanten Verlust an Säurebeständigkeit. Deltaferrit sollte daher auf einem Minimum gehalten werden und nicht mehr als 1 bis 2 i» sollten in der vorliegenden Legierung vorhanden sein. Für beste Resultate sollte die Legierung vollkommen frei von Deltaferrit sein.The elements chromium, nickel, molybdenum (or an equivalent amount of tungsten) and copper are the only indispensable alloying elements in the present steel. When carefully balanced within the stated ranges so as to provide substantial Marteoeit microstructure, they will provide the corrosion resistance characteristics of the present alloy and the martensite reaction will provide the strength. Therefore, when balancing the alloy, the effect of all the elements present on the microstructure is taken into account, whether or not they were intentionally added. Residual austenite, which is usually the corrosion resistance is not detrimental, should not be present preferably in an amount greater than about 10 i "to 15%, since the martensite reaction is consistently not able ale with more 10 £ residual to 15 $ austenite to deliver the desired strength. On the other hand, the presence of small amounts of delta ferrite does not adversely affect the strength of the present alloy, but more than 1 to 2 % results in a significant loss in acid resistance. Delta ferrite should therefore be kept to a minimum and no more than 1 to 2 i "should be present in this alloy. For best results the alloy should be completely free of delta ferrite.
Kohlenstoff ist wie Stickstoff ein starker Austenit-Bildner und wenn er nicht stabilisiert 1st, vorzugsweise durch eine passende Menge Niob oder Titan, sollte er auch als 30 mal so wirksamLike nitrogen, carbon is a strong austenite former and if not stabilized, preferably by an appropriate amount of niobium or titanium, it should be as effective as 30 times
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wie Nickel berücksichtigt werden. Kohlenstoff wird gewöhnlich nicht absichtlich zur vorliegenden Zusammensetzung hinzugefügt, er wird jedoch in Mengen von bis zu einem Maximum von etwa 0,2 # als tolerierbar erachtet.how nickel are taken into account. Carbon is usually not intentionally added to the present composition, however, it is considered tolerable in amounts up to a maximum of about 0.2 #.
Vorzugsweise wird Kohlenstoff bei nicht mehr als etwa 0,1 9δ gehalten, wenn er in einer Menge von mehr als etwa 0,03 # vorhanden ist, sollte er in Gew.~$> von dem etwa zehnfachen seines Gewichtes Hiob oder von dem etwa fünffachen seines Gewichtes an litan begleitet sein. Niob und Titan wirken in den angegebenen Proportionen stabilisierend auf den Kohlenstoff, so daß er nicht langer unter Austenit-Bildung wirksam ist. Zu anderen Kohlenstoff-Stabilisatoren, die verwendet werden können, gehören Zirkon, Vanadin und Tantal in einer Gesamtmenge von bis zu 1# entweder einzeln oder zusammen, wobei sie in der 5- bis 10-fachen Menge dee Kohlenstoffgehaltes verwendet werden. VTenn der Kohlenstoff nicht stabilisiert ist, sollte beim Ausbalancieren der vorliegenden Zusammensetzung sein Gew.-Prozentsatz bei der Berechnung des Nickeläquivalentes mit 30 multipliziert werden. Auch neigt der in der vorliegenden Zusammensetsung vorhandene Kohlenstoff, wenn er nicht stabilisiert ist, dazu, den Martensit zu härten, der beim Abschrecken der legierung von ihrer Anlaßtemperatur gebildet wird. Diese Härtung kann bis zu einem gewissen Grade den SchwächungseffektPreferably, carbon is maintained at no more than about 0.1 9δ, if it is present in an amount of more than about 0.03 #, it should in wt. $> About five times of the ~ about ten times its weight of Job or from the be accompanied by its weight in litan. Niobium and titanium have a stabilizing effect on the carbon in the specified proportions, so that it is no longer effective under austenite formation. Other carbon stabilizers that can be used include zircon, vanadium and tantalum in a total of up to 1 # either individually or together, being used in 5 to 10 times the amount of carbon. If the carbon is not stabilized, when balancing the present composition, its weight percentage should be multiplied by 30 when calculating the nickel equivalent. Also, if the carbon present in the present composition is not stabilized, it tends to harden the martensite formed when the alloy is quenched from its tempering temperature. This hardening can to a certain extent reduce the weakening effect
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ausgleichen, der die Bewahrung von mehr als 10 $/Austenit begleiten kann, der Härtungseffekt ist jedoch nicht erwünscht, wenn er die Fabrikation der Legierung stört. Wenn dieser Härtungseffekt nicht als hinderlich angesehen wird und die Antei- · Ie der verbliebenen Elemente so bemessen sind, daß der Kohlenstoff nicht stabilisiert werden nuß, um das Martensit-Gleichgewich.t der vorliegenden Legierung zu gewährleisten, kann auf die Zugabe eines "Kohlenstoff-Stabilisators verzichtet werden.balance that will accompany the preservation of more than $ 10 / austenite can, but the hardening effect is not desirable if it interferes with the fabrication of the alloy. When this hardening effect is not regarded as a hindrance and the proportions of the remaining elements are such that the carbon need not be stabilized in order to maintain the martensite equilibrium To ensure the present alloy, the addition of a "carbon stabilizer" can be dispensed with.
Weder Mangan noch Silizium ist ein erwünschter Legierungszusatz Jn der vorliegenden Legierung, obwohl Mangan bis maximal et\/a 2 % tolerierbar ist, und wo gute Zerspannungseigenschaften (gute maschinelle Verarbeitbarke.it) gegenüber einem gewis-Neither manganese nor silicon is a desirable alloy additive in the present alloy, although manganese can be tolerated up to a maximum of about 2% , and where good machining properties (good machinability) compared to a certain
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sen Verlust an Korrosionsbeständigkeit gegenüber oxydierenden Säuren bevorzugt sind, kann der Mangangehalt bis etwa 3,5 fo erhöht werden. Mangan ist als Austenit-Bildner etwa halb so wirksam wie Nickel. Bei der Berechnung des Nickeläquivalentes sollte daher der Mangangehalt mit 0,5 multipliziert werden. Silizium scheint nichts zu den chemischen und physikalischen Eigenschaften der vorliegenden Legierung beizutragen oder sie zu schmälern, mit der Auonahme, daß es zur Fähigkeit der vorliegenden Legie rung beitragen kann, der. Oxydation zu widerstehen. Solange es jedoch, das Martensit-Gleichgewicht der vorliegenden Legierung ^ nicht nachteilig beeinflußt, kann Silizium in einer Menge im Be reich von I)Ie zu einem Maximum von etwa 2,5 % anweaend sein. Silizium ist als Ferritblldner 1,5 mal ao wirksam wie Chrom. Bei der Berechnung des Chromäquivalentgehaltes der vorliegenden Legierung sollte daher der Siliziumgehalt in Gew.-^ mit 1,5 multipliziert werden· sen loss of corrosion resistance to oxidizing acids are preferred, the manganese content can be increased to about 3.5 fo. Manganese is about half as effective as nickel as an austenite former. When calculating the nickel equivalent, the manganese content should therefore be multiplied by 0.5. Silicon does not appear to add or detract from the chemical and physical properties of the present alloy, with the understanding that it may add to the ability of the present alloy to do so. Resist oxidation. However, so long as it does not adversely affect the martensite balance of the present alloy, silicon can be present in an amount in the range of I) Ie to a maximum of about 2.5 % . As a ferrite parent, silicon is 1.5 times more effective than chromium. When calculating the chromium equivalent content of the present alloy, the silicon content in wt .- ^ should be multiplied by 1.5.
Phosphor und Schwefel sind jeweils auf ein Maximum von nicht mehr als etwa 0,05 %, vorzugsweise 0,03 i> beschränkt, mit der Ausnahme, daS wenn gute Zerspannungseigenachaften (gute maschinelle Verarbeitbarkeit) gewünscht werden und die begleitende Verminderung der Korrosionsbeständigkeit tolerierbar 1st, dann 0,5 i* Schwefel zugesetzt werden können. Anateile des gesamten oder P eines Teiles des Schwefels kann auch Selen verwendet werden, um die gewünschten guten Zerspannungseigenschaften zu erhalten. Phosphorus and sulfur are, respectively to a maximum of no more than about 0.05%, preferably 0.03 confined i> with the exception that when good Zerspannungseigenachaften are desired (good machinability) and 1st tolerable concomitant reduction in corrosion resistance, then 0.5 l * sulfur can be added. Anate portions of all or P of a portion of the sulfur can also be used selenium to obtain the desired good tensile properties .
Um nichtrostende Eigenschaften zu verleihen und die andere Bedingung zu erfüllen, daß der maximale Verlust weniger als 0,254 cm (100 mils) pro Jahr in einer oxydierenden Säure, wie Salpetersäure» beträgt, müssen mindestens etwa 13,5 # Chrom in der vorliegenden Legierung enthalten sein. Chrom ist ein Ferrit-bildendes Element, die maximale Chrommenge, die in der vorliegenden Zusam- · mensetzung tolerierbar ist, ist daher durch diesen Effekt festgelegt und beträgt etwa 17 r>. Wegen seiner Wirkung auf die Beständigkeit der Zusammensetzung gegenüber oxydierenden Säuren werden hier vorzugsweise wenigstens etwa 14,75 # Chrom einverleibt, damit ein maximaler Metallverlust in siedender 65 Gew.-^i- In order to impart rustproof properties and meet the other requirement that the maximum loss is less than 0.254 cm (100 mils) per year in an oxidizing acid such as nitric acid, there must be at least about 13.5 # of chromium in the present alloy . Chromium is a ferrite-forming element; the maximum amount of chromium that can be tolerated in the present composition is therefore determined by this effect and is approximately 17 r>. Because of its effect on the resistance of the composition to oxidizing acids, preferably at least about 14.75 # chromium is incorporated here, so that a maximum metal loss in a boiling 65 wt .- ^ i-
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ger Salpetersäure von weniger als 0,127 cn (50 mils) pro Jahr gewährleistet ist, besser noch, mit einem Minimum von 15 $> Chrom beträgt die maximale Geschwindigkeit, mit der Metall der vorliegenden Zusammensetzung in siedender Salpetersäure verloren geht, weniger als 0,076 cm (30 mils) pro Jahr. Wegen der Ferrit-bildenden Wirkung von Chrom wird es hier vorgezogen, die maximale Chrommenge auf nicht mehr als etwa 16,25 # zu beschränken, wie nachfolgend noch ausführlicher dargelegt wird, muß jedoch jeweils bei dem Gehalt an Nickel und Chrom darauf geachtet werden, daß das Marteneit-Glelchgewicht der Legierung gewahrt bleibt.nitric acid of less than 0.127 cn (50 mils) per year is guaranteed, better still, with a minimum of 15 $> Chromium, the maximum rate at which metal of the present composition is lost in boiling nitric acid is less than 0.076 cm (30 mils) per year. Because of the ferrite-forming effect of chromium, it is preferred here to limit the maximum amount of chromium to no more than about 16.25 #, as will be explained in more detail below, but care must be taken with the nickel and chromium content in each case that the Marteneit equilibrium weight of the alloy is maintained.
Nickel ist für die Korrosionsbeständigkeit der vorliegenden Zueammensetaung wesentlich, und zu diesem Zweck 1st ein Minimum von 4 i> Nickel erforderlich. Nickel wirkt auch ausgleichend auf die Mikroetruktur und let ein Auetenit-Bildner. Für diesen Zweck werden 4 bi· 9 % und vorzugsweise 5 bis 7 1» Nlokel der vorliegenden Zusammensetzung einverleibt. Beim Ausgleichen der Legierung begleiten die größeren Kengen an Nickel oder Nickeläquivalent die kleineren Mengen an Chrom oder Chromäquivalent, damit die Gegenwart von mehr als 10 i» verbliebener Austenit vermieden wird. Während die Korrosionsbeständigkeitswirkung von Nickel in der vorliegenden Zusammensetzung, die durch das erforderliche Minimum von 4 # verliehen wird, kein Äquivalent in anderen Elementen findet, können andere Austenit-bildende Elemente anstelle von Nickel in mehr als etwa 4 # verwendet werden, solange die gewünschten Eigenschaften nicht beeinträchtigt werden. Mangan ist daher kein wünschenswerter Ersatz, aber Kobalt ist ein Ersatz, wie noch ausführlicher beschrieben wird.Nickel is essential for the corrosion resistance of the present Zueammensetaung, and for this purpose a minimum of 4 i> Nickel 1st required. Nickel also has a balancing effect on the microstructure and acts as a builder of auetenite. For this purpose, 4 bi · 9% and preferably 5 to 7 incorporated in 1 »Nlokel the present composition. In balancing the alloy, the greater Kengen accompany nickel or nickel equivalent smaller amounts of chromium or chromium equivalent so that the presence of more than 10 i "residual austenite is avoided. While the corrosion resistance effect of nickel in the present composition, imparted by the required minimum of 4 #, finds no equivalent in other elements, other austenite-forming elements can be used in place of nickel in greater than about 4 #, so long as the properties desired not be affected. Manganese is therefore not a desirable substitute, but cobalt is a substitute as will be fully described.
Molybdän ist wie Chrom ein Ferrit-bildendes Element und seine Wirkung Ist derart, daß "bei der Berechnung des Chroraäquivalentgehaltes der vorliegenden Zusamnenaetzung 1 i> Molybdän wie 1 i° Chrom berücksichtigt werden sollte. Molybdän trägt zur Korrosionsbeständigkeit der vorliegenden Legierung bei und ist zur Gewährleistung der gewünschten Beständigkeit gegenüber einen reduzierenden Säureinedium, wie Schwefelsäure, äußerst wichtig,..Like chromium, molybdenum is a ferrite-forming element and its effect is such that "when calculating the chromium equivalent content of the present composition 1 i> molybdenum such as 1 i ° chromium should be taken into account. Molybdenum contributes to the corrosion resistance of the present alloy and is a guarantee the desired resistance to a reducing acid medium such as sulfuric acid is extremely important ..
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Zu diesem.Zweck,wird ein Minimum von etwa 0,5 % Molybdän benötigt. Molybdän ist auch gegen die V/asseratoff-Versprödung v/irksam, insbesondere, wenn aus der vorliegenden Legierung gebildete Produkte einem wasserstoffhaltigen Medium in gealtertem Zustand ausgesetzt werden müssen. Molybdän-reiches Deltaferrit scheint sogar leichter angegriffen zu werden als Chrom-reiches Deltaferrit, daher muß dafür gesorgt werden, daß für ein gegebenes Gleichgewicht nicht so viel Molybdän vorhanden ist, dass es die Bildung von Ferrit verursacht. Deswegen wird in der vorliegenden Zusammensetzung Molybdän auf 5 $> beschränkt. PUr beste Ergebnisse werden vorzugsweise 0,75 bis 2 i» Molybdän verwendet. For this purpose, a minimum of about 0.5 % molybdenum is required. Molybdenum is also effective against water embrittlement, in particular when products formed from the present alloy have to be exposed to a hydrogenous medium in an aged state. Molybdenum-rich delta ferrite even seems to be more easily attacked than chromium-rich delta ferrite, so care must be taken that, for a given equilibrium, there is not so much molybdenum present that it causes the formation of ferrite. Therefore , in the present composition, molybdenum is limited to 5 $> . PUr best results are preferably used 0.75 to 2 i 'molybdenum.
Molybdän und Wolfram können einander stellvertretend in der vorliegenden Legierung verwendet werden. Um Molybdän mit einer äquivalenten Wirkung zu ersetzen, kann Wolfram im Anteil von etwa 1,2 # bis 1,6 i» Wolfram für 1 i» Molybdän den gesamten oder einen Teil des Molybdängehaltes der vorliegenden Legierung ersetzen. Es ist daher selbstverständlich, dad wenn In der vorliegenden Anmeldung auf Molybdän Bezug genommen wird, es bedeuten soll, daß Molybdän und Wolfram entweder zusammen öder einzeln damit erfaflt sein sollen, wobei auch Wolfram alles oder einen Teil des Molybdäns Im angegebenen Verhältnis ersetzen kann.Molybdenum and tungsten can be used as substitutes for each other in the present alloy. In order to replace molybdenum with an equivalent effect, tungsten in a proportion of about 1.2 # to 1.6 » tungsten for 1 » molybdenum can replace all or part of the molybdenum content of the present alloy. It is therefore self-evident that when reference is made to molybdenum in the present application, it is intended to mean that molybdenum and tungsten are to be included either together or individually, with tungsten also being able to replace all or part of the molybdenum in the specified ratio.
Kupfer und Molybdän (oder die äquivalente Menge Wolfram) wirken zusammen in der vorliegenden Zusammensetzung, um eine erhöhte Beständigkeit gegenüber Schwefelsäure zu verleihen. Beispiels weise wurde gefunden, daß 1,5 $> Kupfer mit 0,75 $ Molybdän eine gleich große oder größere Wirkung als entweder 3 # Kupfer oder 3 1° Molybdän in Abwesenheit des anderen liefern. Auch Kupfer hilft bei der Beschaffung der erforderlichen Korrosionsbeständigkeit, insbesondere der Beständigkeit gegenüber dem Angriff reduzierender saurer Medien, wie Schwefelsäure. Kupfer liefert auch einen Härtungseffekt, wenn die Legierung im vergüteten Zu-' stand zu weich ist oder größere Festigkeit erforderlich ist. Wenn es in Mengen unter etwa 0,75 # vorhanden ist, ist Kupfer nicht wirksam und die Korrosionsbeständigkeit der vorliegenden Legierung kann nicht erreicht v/erden. Mehr als etwa 3 fo Kupfer- Copper and molybdenum (or the equivalent amount of tungsten) work together in the present composition to provide increased resistance to sulfuric acid. For example, it has been found that $ 1.5> copper with $ 0.75 molybdenum provides an effect equal to or greater than either 3 # copper or 3 1 ° molybdenum in the absence of the other. Copper also helps to provide the necessary corrosion resistance, especially resistance to attack by reducing acidic media such as sulfuric acid. Copper also provides a hardening effect if the alloy is too soft in the quenched and tempered state or greater strength is required. When present in amounts below about 0.75 #, copper is ineffective and the corrosion resistance of the present alloy cannot be achieved. More than about 3 fo copper
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zusatz kann eine schädliche Wirkung auf die Legierung haben. Vorzugsweise ist Kupfer auf etwa 2 i» begrenzt. Als Austenit-Bildner ist Kupfer halb so wirksam wie Nickel, daher wird der Gewichtsprozentsatz Kupfer mit 0,5 multipliziert, wenn man den Nickeläquivalentgehalt der vorliegenden Legierung berechnet.Additives can have a detrimental effect on the alloy. Preferably copper is limited to about 2 » . As an austenite former, copper is half as effective as nickel, so the percentage by weight of copper is multiplied by 0.5 when calculating the nickel equivalent content of the alloy in question.
Wie zu ersehen war, kann Kobalt einen Teil - aber nicht den gesamten Nickelgehalt der vorliegenden Legierung ersetzen. Bis zu etwa 6 # Kobalt können im Verhältnis von 3 % Kobalt für je 1 i* Nickel von dem Nickel, das in mehr als 4 % in der vorliegenden Legierung vorhanden 1st, verwendet werden. Kobalt ist als Austenit-Bildner in der vorliegenden Legierung etwa 1/3 so v/irksam wie Nickel und schafft somit einen Weg, den Legierungsgehalt zu erhöhen, ohne die Zusammensetzung umzustoßen. Wenn Kobalt in der vorliegenden Zusammensetzung vorhanden ist, wird nur 1/3 seines Gewichtsprozentsatzes bei der Berechnung des Nickeläquivalentgehaltes der vorliegenden Zusammensetzung verwendet .As can be seen, cobalt can replace some, but not all, of the nickel content of the present alloy. Up to about 6 # cobalt can be used in the ratio of 3 % cobalt for every 1 i * nickel of the nickel present in greater than 4% in the present alloy. Cobalt is about 1/3 as effective as nickel as an austenite former in the present alloy and thus provides a way to increase the alloy content without upsetting the composition. When cobalt is present in the present composition, only 1/3 of its weight percentage is used in calculating the nickel equivalent content of the present composition.
Der Wirkung wegen, die es auf die Eigenschaften bei der vorliegenden Legierung bei erhöhter Temperatur haben kann, können bis zu etwa 0,01 # Bor der vorliegenden Legierung einverleibt werden, wenn jedoch beste Korrosionsbeständigkeit gegenüber saurem Medium, wie Salpetersäure, die dieKorngrenzen angreift, gewünscht wird, sollte Bor nicht absichtlich zugefügt werden.Because of the effect it has on the properties in the present case Alloy at elevated temperature, up to about 0.01 # boron can be incorporated into the present alloy, however, if the best corrosion resistance to acidic medium, such as nitric acid, which attacks the grain boundaries, is desired boron should not be added on purpose.
Zusammenfassend sei festgehalten, daß Nickel, Kupfer, Kohlenstoff, Stickstoff und Mangan kls Austenit-Bildner wirken. Ihr relativer Effekt wird annähernd wiedergegeben als:In summary, it should be noted that nickel, copper, carbon, Nitrogen and manganese act as austenite formers. you relative effect is roughly represented as:
Eq. β #Ni + #Cu + % Mn Eq. Β #Ni + #Cu +% Mn
Aber Kohlenstoff, der durch einen Stabilisator lahmgelegt ist, wird nicht als Austenit-Bildner gezählt. Die Elemente Chrom, Molybdän und Silizium neigen dazu, Deltaferrit in der vorlie-But carbon that has been paralyzed by a stabilizer is not counted as an austenite former. The elements chrome, Molybdenum and silicon tend to contain delta ferrite in the present
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195742t195742t
•6• 6
genden Zusammensetzung eu bilden. Ihre relative Wirkung wird annähernd wiedergegeben als: form the following composition eu. Their relative effect is roughly represented as:
Eq. sEq. S
Die Elemente, die Ferrit bilden, neigen auch dazu, Austenit zu stabilisieren. So kann für eine gegebene Mengen Nickeläquivalent die Menge des verbliebenen Austenites mit zunehmendem Chromäquivalentgehalt in der Legierung zunehmen.The elements that make up ferrite also tend to be austenite too stabilize. For a given amount of nickel equivalent, the amount of remaining austenite can be calculated with increasing chromium equivalent content increase in the alloy.
Aus dem vorstehenden ist ersichtlich, daß der in der vorliegenden Zusammensetzung mögliche Mindestnickeläquivalentgehalt etwa 4»37 i> beträgt und der mögliche Mindestchromäquivalentgehalt etwa 14 i> beträgt. Diese Beziehung sorgt für eine völlige Martensitmikrostruktur. Als Richtschnur beim Ausgleich der vorliegenden Legierung mag erwähnt werden, daß beim Nickeläquivalentgehalt von 4|37 i> die vorliegenden Daten zeigen, daß bis zu etwa 16 $> Chromäquivalent anwesend sein können, ohne daß es zu mehr als 1 bis 2 i» Deltaferrit führt. Wird der Chromäquivalentgehalt in der vorliegenden Legierung von etwa 16 # auf etwa 18,5 # erhöht, dann sollte der Nickeläquivalentgehalt von 4,37 ?° auf etwa 8,6 erhöht werden. Obgleich die Beziehung nicht linear sein kann, ist es angebracht, sie als solche als Richtschnur beim Ausgleichen der Legierung zu behandeln. Es sollte auch erwähnt werden, daß beim Chromäquivalentgehalt von 14 i> der Nickeläquivalentgehalt der vorliegenden Legierung bis zu etwa 10 $> oder ein oder zwei Zehntel eines Prozentes weniger ausmachen kann. Wird der Chromäquivalentgehalt von 14 i» auf etwa 18,5 5^ erhöht, so muß der Nickeläquivalentgehalt von etwa 10 $ um etwas mehr als 1 fo auf etwa 8,6 £ herabgesetzt werden. Dies ist ebenfalls keine streng · lineare Beziehung, es ist jedoch zweckmäßig, sie als solche als eine Richtschnur für den Ausgleich der Legierung zu behandeln, damit die Anwesenheit von mehr als etwa 10 ?° beibehaltenem Austenit vermieden wird.It can be seen from the foregoing that the minimum nickel equivalent content possible in the present composition is about 4> 37 i> and the possible minimum chromium equivalent content is about 14 i> . This relationship makes for a complete martensite microstructure. As a guideline for balancing the present alloy, it may be mentioned that at a nickel equivalent content of 4 | 37 i> the available data show that up to about 16 $> chromium equivalent can be present without leading to more than 1 to 2 i » delta ferrite . If the chromium equivalent content in the present alloy is increased from about 16 # to about 18.5 #, then the nickel equivalent content should be increased from 4.37 ° to about 8.6. As such, while the relationship may not be linear, it is appropriate to use it as a guide in balancing the alloy. It should also be noted that the nickel equivalent content of the present alloy may contain up to about 10 $> or one or two tenths of a percent constitute less in chromium equivalent content of 14 i>. If the chromium equivalent content of 14 i "increased to about 18.5 ^ 5, the nickel equivalent content must be more fo reduced from about $ 10 for something than 1 to about 8.6 £. This is also not a strictly linear relationship, but it is useful to treat it as such as a guideline for balancing the alloy in order to avoid the presence of more than about 10 ° retained austenite.
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Sie vorliegende legierung läßt eich leicht herstellen und nach ttchnieohen Standardrerfahren verarbeiten. Die Hitzebehandlung ietfnicht kritisch und sie kann durch etwa 1/2 bis 1-stÜndiges Erhitzen bei etwa 927 bis 115O0C (1700 bis 210O0P)' vergütet werden. Vorzugsweise wird bei etwa 982 bis 10660C (1800 bis 195O0P) vergütet. lit eine größere Festigkeit als mindestens etwa eine 0,2 ^-Streckgrenze von 7030 kg/cm (100 000 psi) erforderlich, bo kann die vorliegende Legierung durch etwa 2- bis 8-stündiges Erhitzen auf etwa 427 bis 5380C (800 bis 100O0P) gealtert werden.The present alloy is easy to manufacture and process according to standard technical methods. The heat treatment is not critical and it can be compensated for by heating for about 1/2 to 1 hour at about 927 to 115O 0 C (1700 to 210O 0 P) '. Preferably is annealed at about 982-1066 0 C (1800 to 195o 0 P). If a strength greater than at least about a 0.2 ^ yield strength of 7030 kg / cm (100,000 psi) is required, the present alloy can be produced by heating the present alloy to about 427 to 538 ° C. (800 to 100O 0 P).
Die folgenden Beispiele der vorliegenden Legierung wurden gesohmolzen und in Versuchsbarren gegossen, die geschmiedet, vergütet und zu Teststüoken geformt wurden. Wenn nichts anderes angegeben ist, wurde eine halbe Stunde lang be"i 9820C (18000P) vergütet und anschließend in Wasser abgeschreckt. Die Probestükke i\ir die Zugfestigkeit bei Raumtemperatur hatten einen kalibrierten Durchmesser von 0,640 cm (0,252 inch) und eine kalibrierte Läng, von 2,54 cm (1 inch). Die Muster für die Korrosionsbeständigkeit hatten die Abmessungen 3,81 cm χ 1,27 cm χ 3,175 mm (1 1/2 χ 1/2 χ 1/8 inch) und wurden vor und nach der Einwirkung des Testaediums sorgfältig auf 0,0001 g gewogen und die Korrosionsgeeohwindigkeit in cm pro Jahr wurde berechnet. Die benutzten Probestücke für die Wasserst of f-Versprödung v/aren 20,3 cm (8 inch) lange Stäbe, die einen Durchmesser von 0,635cm (0,25 inch) und einen kalibrierten Durchmesser von 0,318 cm (0,125 inch) besaßen. In allen Beispielen betrug der Phosphor- und Schwefelgehalt weniger als 0,01 Ji.The following examples of the present alloy were melted and poured into test bars which were forged, tempered and formed into test bars. Unless otherwise specified, for half an hour be "i 982 0 C (1800 0 P) treated and then quenched in water. The Probestükke i \ ir the tensile strength at room temperature have a calibrated diameter of 0.640 cm (0.252 inch) a calibrated length of 2.54 cm (1 inch) The corrosion resistance samples were 1.81 cm by 1.27 cm by 3.175 mm (1 1/2 1/2 χ 1/8 inch) and were carefully weighed to 0.0001 g before and after exposure to the test medium and the rate of corrosion in centimeters per year was calculated 0.635 cm (0.25 ") diameter and 0.318 cm (0.125") calibrated diameter In all examples the phosphorus and sulfur content was less than 0.01 Ji.
Als spezifisches Beispiel für die vorliegende Zusammensetzung wurde eine Charge geschmolzen und ein Barren gegossen, der in Gew.-?5 enthielt:As a specific example of the present composition a batch was melted and an ingot was cast containing? 5 by weight:
Kohlenstoff 0,010Carbon 0.010
Mangan 0,38Manganese 0.38
Silizium 0,32Silicon 0.32
Chrom 14,83Chromium 14.83
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Nickel ' 5,77Nickel '5.77
Molybdän " 1,49Molybdenum "1.49
Kupfer 0,75Copper 0.75
Stickstoff 0,023Nitrogen 0.023
Eisen Rest außer BegleitverunIron remainder except accompanying damage
reinigungencleanings
Im vergüteten Zustand besaß die Legierung eine Rockwell-Härte C 31 und eine Raumtemperatur-Zugfestigkeit von etwa 7975 kg/cm2 (113 500 psi) für die 0,2 ?UStreckgrenze, eine spezifische Zugfestigkeit von etwa 10 050 kg/cm2 (14-3 000 psi) mit einer Elongation von etwa 16,5 # und einer Querschnittsflächenverminderung von etwa 63 #. Um ihre Beständigkeit gegenüber Wasserstoff-Versprödung zu testen, wurden zwei Proben einer Spannung von 5620 kg/cm (80 000 psi) in einer 5 Gew.-#igen Essigsäurelösung, die mit Schwefelwasserstoff bei Raumtempera- * tür gesättigt war, unterworfen. Nach 263 Stunden hatte keine der beiden Proben versagt und der Test wurdenlcht mehr fortgesetzt. Zwei weitere Proben wurden im gleichen wasserstoffhaltigen Medium getestet, nachdem sie vergütet worden waren und dann 4 Stunden lang bei 4540C (8500P) gealtert und an der Luft abgekühlt worden waren. Nach 289 Stunden unter einer Spannung von 5620 kg/cm (80 000 psi) hatte keine der beiden Proben versagt und der Test wurde beendet. Nachdem man sie während fünf Perioden von je 48 Stunden in siedender 65 Gew.-#iger Salpetersäure getestet hatte, wurde die Durchschnittsgeschwindigkeit, mit der das Metall verloren ging, berechnet und bei etwa 0,84 mm bis 0,86 mm (33 bis 34 mils) pro Jahr gefunden. Es wurden auch Teststücke in Testlösungen aus 5 Gew.-^iger Schwefelsäure bei Raumtemperatur eingetaucht, es ging kein Metall verloren. Röntgenbeugungsanalyse der MikroStruktur der Legierung zeigte keinen zurückgebliebenen Austenit und die Legierung besaß kein Deltaferrit. In the quenched and tempered condition, the alloy had a Rockwell hardness of C 31 and a room temperature tensile strength of about 7975 kg / cm 2 (113,500 psi) for the 0.2? U yield point, a specific tensile strength of about 10 050 kg / cm 2 (14th century) -3,000 psi) with an elongation of about 16.5 # and a reduction in cross-sectional area of about 63 #. To test their resistance to hydrogen embrittlement, two samples were subjected to a tension of 5620 kg / cm (80,000 psi) in a 5 wt% acetic acid solution saturated with hydrogen sulfide at room temperature. After 263 hours, neither sample had failed and the test was no longer continued. Two other samples were tested in the same hydrogen-containing medium after they had been annealed and were then aged for 4 hours at 454 0 C (850 0 P) and cooled in air. After 289 hours under a tension of 5620 kg / cm (80,000 psi), neither sample had failed and the test was terminated. After testing them in boiling 65 wt% nitric acid for five periods of 48 hours each, the average rate at which the metal was lost was calculated and found to be about 0.84 mm to 0.86 mm (33 to 34 mils) per year. Test pieces were also immersed in test solutions of 5% strength by weight sulfuric acid at room temperature; no metal was lost. X-ray diffraction analysis of the microstructure of the alloy showed no retained austenite and the alloy had no delta ferrite.
Als anderes spezifisches Beispiel für die vorliegende Legierung wurde eine Charge geschmolzen und ein Barren gegossen, der inAs another specific example of the present alloy, a batch was melted and an ingot was cast, which in
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Mangan O130Manganese O 1 30
Silizium 0,26Silicon 0.26
Chrom 15,58Chrome 15.58
Nickel · 5,94Nickel x 5.94
Kupfer 1,42Copper 1.42
Molybdän . 0,80Molybdenum. 0.80
Sioto 0,16Sioto 0.16
reinigungencleanings
Im .vergüteten Zustand besaß die Legierung eine Rockwell-Härte 0 29 und eine Raumtemperaturzugfestigkeit von etwa 7975 kg/cm (113 500 psi) bei de'r 0,2 96-Streckgrenze, eine spezifische Zugfestigkeit von etwa 10435 kg/cm (148 500 psi) mit einer Elongation von etwa 16,5 # und einer Querschnittsflächenverminderung von etwa 67 #. Teststücke dieser Legierung wurden in 65 Gew.-?6ige siedende Salpetersäure eingetaucht und nach fünf Perioden von je 48 Stunden wurde die Geschwindigkeit berechnet, mit der das Metall verloren geht und im Durchschnitt mit etwa 0,66 mm bis 0,686 mm (26 bis 27 mils) pro Jahr gefunden. Vier Teststücke dieser Legierung wurden auch in 5 Gew.-#ige: Schwefelsäure bei 500C eingetaucht und während 3 Perioden von je 48 Stunden diesen Bedingungen unterworfen. Dann wurde die Geschwindigkeit berechnet, mit der das Metall verloren geht und im Durchschnitt bei 0,218 cm ( 86 mils) pro Jahr für zwei Teststükke und für zwei andere Teststücke mit 0,282 cm und 0,295 cm (111 und 116 mils) pro Jahr gefunden. In 5-Gew.-$ige Schwefelsäure bei Raumtemperatur verloren die Teststücke kein Metall. Als Test für die Y/asserstoff-Versprödung wurden Teststücke einer Spannung von 5620 kg/cm2 (80 000 psi) in 5 Gew.-#iger Essigsäure, die bei Raumtemperatur mit Schwefelwasserstoff gesättigt worden war, unterworfen. Nach 260 Stunden versagten die Proben nicht und zeigten damit, daß die Legierung in Bezug auf Wasserstoff-VersprÖdung nicht empfindlich war, der Test wurde In the quenched and tempered state , the alloy had a Rockwell hardness of 0 29 and a room temperature tensile strength of about 7975 kg / cm (113 500 psi) at the 0.2 96 yield point, a specific tensile strength of about 10435 kg / cm (148 500 psi) psi) with an elongation of about 16.5 # and a reduction in cross-sectional area of about 67 #. Test pieces of this alloy were immersed in 65 wt ) found per year. Four test pieces of this alloy were immersed in 5 wt .- #: sulfuric acid at 50 0 C was dipped and subjected to these conditions for 3 periods of each 48 hours. The rate at which the metal is lost was then calculated and found to average 0.218 cm (86 mils) per year for two test pieces and 0.282 cm and 0.295 cm (111 and 116 mils) per year for two other test pieces. In 5% by weight sulfuric acid at room temperature, the test pieces did not lose any metal. As a test for hydrogen embrittlement, test pieces were subjected to a tension of 5620 kg / cm 2 (80,000 psi) in 5 wt% acetic acid which had been saturated with hydrogen sulfide at room temperature. After 260 hours the samples did not fail, indicating that the alloy was not sensitive to hydrogen embrittlement, so the test was
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beendet. Röntgenbeugungsanalyse der MikroStruktur der Legierung Im vergüteten Zustand zeigte, daß sie etwa 3 % Auetenit benalten hatte.completed. X-ray diffraction analysis of the microstructure of the alloy in the quenched and tempered state showed that it contained about 3 % auetenite.
Als weiteres opezifisches Beispiel für die vorliegende Zusammensetzung wurde eine Charge geschmolzen und ein Barren gegossen, der in Gew.-^ enthielt;As a further ospecific example of the present composition a batch was melted and an ingot cast containing ^ by weight;
Kohlenstoff 0,062Carbon 0.062
Mangan 0,33Manganese 0.33
Chrom 15,60Chrome 15.60
Nickel '5,87Nickel '5.87
Kupfer 1,40Copper 1.40
Molybdän 0,80Molybdenum 0.80
Hiob 0,53Job 0.53
Eisen Rest außer BegleitverunIron remainder except accompanying damage
reinigungencleanings
In diesem Beispiel waren die Elemente Silizium und Stickstoff praktisch gleich stark vertreten wie in BeispielIn this example, the elements silicon and nitrogen were represented almost equally as in the example
Im vergüteten Zustand besaß diese Legierung eine Rockwell-Härte C 32, eine 0,2 56-St reckgrenze von etwa 8475 kg/cm (120 500 psi) und eine spezifische Zugfestigkeit von etwa 10 675 kg/cm (152 500 psi) mit einer Elongation von etwa 18,5 fi und einer Querschnittsflächenverminderung von etwa 65,5 %. Teststücke dieser Legierung wurden In Testlösungen von 65 Gew.-£iger siedender Salpetersäure eingetaucht. Nach fünf Perioden von je 48 Stunden wurde die Durchschnittsgeschwindigkeit errechnet, mit der das Metall verloren geht und mit 0,61 mm (24 mils) pro Jahr gefunden. Teststücke dieser Legierung wurden in 5 G-ew.-^ige Schwefelsäure bei einer Temperatur von 500C eingetaucht. Nach drei Perioden von je 48 Stunden wurde die Durchschnittsgeschwindigkeit errechnet, mit der das Metall verloren geht und mit 2,5 χ 10™' mm (0,1 mils) pro Jahr gefunden. Unterwirft man sie einer Spannung von 5620 kg/cm2 (80 000 psi) in 5 Gew.-^igerIn the quenched and tempered condition, this alloy had a Rockwell hardness of C 32, a 0.256 yield strength of about 8475 kg / cm (120,500 psi) and a specific tensile strength of about 10,675 kg / cm (152,500 psi) with a Elongation of about 18.5 fi and a cross-sectional area reduction of about 65.5 %. Test pieces of this alloy were immersed in test solutions of 65% strength by weight boiling nitric acid. After five periods of 48 hours each, the average rate at which the metal is lost was calculated and found to be 0.61 mm (24 mils) per year. Test pieces of this alloy were immersed in 5 G ew .- ^ sulfuric acid at a temperature of 50 0 C. After three periods of 48 hours each, the average rate at which the metal is lost was calculated and found to be 2.5 10 ™ 'mm (0.1 mils) per year. They are subjected to a tension of 5620 kg / cm 2 (80,000 psi) in 5 wt
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Eesigeäure, die bei Raumtemperatur mit Schwefelwasserstoff gesättigt ist, bo trat nach 260 Stunden kein Versagen ein, womit gezeigt wurde, daß die Legierung gegenüber Wasserstoff-Versprödung nicht empfindlich war, der Test wurde beendet. Die Mikrostruktur wurde einer Röntgenbeugungsanalyse unterworfen, man fand, daß sie 8 # Austenit behalten hatte.Acetic acid, which is saturated with hydrogen sulfide at room temperature is, bo did not fail after 260 hours, indicating that the alloy was resistant to hydrogen embrittlement Was not sensitive, the test was terminated. The microstructure was subjected to an X-ray diffraction analysis, it was found to have retained 8 # austenite.
Vagen ihrer hervorragenden Beständigkeit gegenüber dem Angriff von Säuren, wie siedender, 65 Gew.-#iger Salpetersäure und 5 Gew.-?Ciger Schwefelsäure bei Raumtemperatur und auch bei einer Temperatur bis zu 5O0C oder höher, kombiniert mit hoher Festigkeit und ohne jede Wasserst of f-Ve.r sprödung ist die vorliegende Legierung besonders gut" für die Fabrikation von Teilen geeignet, die in der Chemie- und Erdölindustrie verwendet werden sollen.Vague their excellent resistance to attack by acids, such as boiling, 65 wt .-% nitric acid and 5 wt .-% sulfuric acid at room temperature and also at a temperature up to 50 0 C or higher, combined with high strength and without any The present alloy is particularly suitable for the manufacture of parts that are to be used in the chemical and petroleum industries.
Auch wegen der einzigartigen Kombination von Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit und im Hinblick auf ihren relativ niedrigen Preis ist die erfindungsgemäße Legierung besonders gut für Anwendungszwecke, wie Pumpenstangen, Ventilstangen und -gehäuse, Rohrleitungen, Verschlußvorrichtungen und zur Herstellung wabenförmiger Strukturelemente für die Flugzeugindustrie geeignet.Also because of the unique combination of corrosion resistance and strength, and in view of its relatively low price, the alloy of the present invention is particularly good for uses such as pump rods, valve rods and housings, pipelines, closure devices, and manufacturing honeycomb structural elements suitable for the aircraft industry.
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Im übrigen kann die erfindungsgemäße Legierung noch wie folgt •ugammengeeetet eelnsIn addition, the alloy according to the invention can also be used as follows • ugammengeeetet eelns
Siliziumsilicon
Gew.»^Weight »^
c) Kohlenetoff °»01 * °'1 c) Carbon ° » 01 * ° ' 1
Mangen °'075 ~ °'75 Mangen ° ' 075 ~ °' 75
SiliEiua 0,05-0,5SiliEiua 0.05-0.5
Phosphor °'0°5 - °'05 Phosphorus ° ' 0 ° 5 - °' 05
Sohwefel 0,005-0,03Soh sulfur 0.005-0.03
ChroB H.75 - 16,25ChroB H.75 - 16.25
5 " 7 5 " 7
HiokelHiokel
KolyMän 0,75-2KolyMän 0.75-2
1 " 2 1 " 2
lupferlupfer
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Claims (2)
das Mindestchromäquivalent 14 # beträgt und definiert ist als:2
the minimum chrome equivalent is 14 # and is defined as:
festigkeit von wenigstens 65oo kg/cm hat.2
has a strength of at least 65oo kg / cm.
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