DE2154148A1

DE2154148A1 - Ferritischer, nichtrostender Stahl

Info

Publication number: DE2154148A1
Application number: DE19712154148
Authority: DE
Inventors: Kenneth Gerard Pittsburgh Pa. Bricickner (V.St.A.)
Original assignee: USS Engineers and Consultants Inc
Current assignee: USS Engineers and Consultants Inc
Priority date: 1970-10-30
Filing date: 1971-10-29
Publication date: 1972-05-04
Also published as: IT945777B; GB1373231A; BE774362A; CA951148A; US3893849A; NL7114656A; FR2110058A5

Description

"Ferritisehor, nichtrostender Stahl"

Die Erfindung bezieht sich auf ferriticche, nichtrostende V.⁷. korrosionsbeständige Stähle.

Die Industrie benötigt bessere, wirtschaftliche, hochteraperatxiroxydationsbeständige Stähle zur Verwendung auf Gebieten, auf denen hohe Festigkeit bei erhöhten Temperaturen nicht erforderlich ist, Für diese Anwendungszwecke, z.3. für Ofenteile, Wärmeaustauscherteile, Automobilauspuffanlagen bzw. Aritiqualmvorrichtungen und dergleichen Zierden häufig ferritische, nichtrostende Stähle, insbesondere Stähle der AlSI-Sorten 430 und. 446 verwendet. Diese Stähle sind zwar billiger als vergleichbare nichtrostende, austenitische Chrom-Nickel-Stähle, jedoch immer noch aufgrund ihres hohen Chromgehaltes verhältnismäßig teuer und bezüglich

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der Einsatztemperaturen nur beschränkt verwendbar,. So ρϊ.Ί-hält beispielsweise AISI-A-30-Stahl etwa 17 % Chroiu unä weist eine Einsatzhöchsttemperatur von nur etwa 816 C auf. AISI-446-Stahl enthält etwa 25 % Chrom und weist eine Ein-Satzhöchsttemperatur von nur etwa 1O93°C auf.

Außer ferritischen, nicht_rost enden Stählen wurden für vergleichbare Hochteinperatiiraiiwendungszwecke Stähle mit hohem Aluminiumgehalt entwickelt. Diese ho ch alumini umh al-

P tigen Stähle (nachstehend kurz Aluminiumstähle), _d.h.

Stähle mit einem Aluminiumgehalt von über 4- %, besitzen bis zu etwa 1200⁰C eine hervorragende Oxydationsbeständigkeit. Sie sind jedoch insofern mit zwei schwerwiegenden Nachteilen behaftet, als sie nur sehr schwer schmiedbar bzw. warmverformbar sind und bei Temperaturen von etwa 538 bis etwa 760⁰G verhältnismäßig hohe und stark schwankende Oxydationsgeschwindigkeiten aufweisen. Diese Aluminiumstähle können daher nicht für Anwendungszwecke

fc verwendet werden, bei welchen die Einsatztemperaturen in einem Bereich von 593 - 760°C liegen oder Temperaturzyklen auftreten, bei denen die Temperatur diesen Bereich durchläuft.

In jüngerer Zeit wurde ein Chrom-Aluminium-Stahl, d.h. ein mit Chrom und Aluminium in Kombination legierter Stahl entwickelt, bei dem die bei den vorstehend erwähnten. Aluminiumstählen auftretenden ungewöhnlichen Oxydationseigenschaften in dem Temperaturbereich von 593 - 760⁰C nicht festzustellen sind (vgl. z.B. US-Patentschrift

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3 0ο8 094-)« Diese Legierung ist jedoch trotz ihrer guten Oxydationcboiitändigkeit wirtschaftlich nicht besonders interessant, us man sie. mittels teurer und zeitraubender ■ Vakiiumschr.'Cl/,verfahren odor komplexer chemischer Behandlungen rigoros entoxydieron und entgasen nuß, um ihr ein auch nur einigermaßen "brauchbares Maß an ,Duktilität Z.U vorleihen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen neuen, preiswerten,■hochtemperatuiüxydationsbeständigen, nichts rostenden Stahl für Anwendungszvecke, bei welchen keine hohe Festigkeit bei erhöhten Temperaturen erforderlich ist und insbesondere neue Chrom-Aluminium-Stahllegierungen zv. schaffen, die bei allen Temperaturen bis su etwa 1200° eine gute Oxydationsbeständigkeit sov.de außerdem, wenn sie unter Anwendung der üblichen Stahl-· herStellungstechniken hergestellt sind, eine ausreichende Duktilität besitzen, um zu Blechen und Bändern kaltgewalzt werden zu können, sowie gleichzeitig weniger Chrom als vergleichbare bekannte Legierungen enthalten und daher wirtschaftlicher sind.

Es wurde nun gefunden, daß sich diese Aufgabe überraschenderweise durch Stähle lösen läßt, die folgende Zusammensetzung besitzen:

höchstens 0,03 % Kohlenstoff, " 0,50 % Hangan,
" 0,10 % Silizium,

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höchstens 0,025 % Phosphor, ¹¹ 0,025 % Schwefel,

2,75 bis 6,25 % Chrom, 5,0 bis 7jO % Aluminium,

höchstens 2 % Molybdän, sowie Rest Eisen und zufällige bzw. herstellungsbe- -dingte Verunreinigungen,

wobei außerdem die Bedingung erfüllt sein muß, daß die Summe aus dem Gehalt der Stähle an Chrom in Prozent und dem zweifachen ihres Gehalts an Molybdän in Prozent mindestens betragen muß, d.h. daß die Stähle in Abwesenheit von Molybdän 5 - 6,25 % Chrom enthalten müssen. Aus, der vorstehenden Bedingung folgt somit, daß, falls Molybdän in Mengen von bis zu 2 % vorhanden ist, der Chromgehalt den für molybdän^freie Stähle genannten Mindestwert von 5 % gegebenenfalls um das Itoppelte des jeweiligen Molybdängehalts in Prozent unterschreiten kann, sofern ein Mindestehromgehalt von etwa 2,75 % nicht unterschritten wird.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein ferritischer, nichtrostender Stahl mit Oxydationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen bis zu etwa 1200⁰C und ausreichender Duktilität, um sowohl heiß als auch kalt zu Blechen und Bändern verformt werden zu können, bestehend im wesentlichen aus

höchstens 0,03 % Kohlenstoff,

¹¹ 0,50 % Mangan,

¹¹ 0,10 % Silizium,

¹¹ 0,025 % Phosphor,

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höchstens	O	,025 %	25-	%	Schwefel,
	2	,75 bis 6,	0	%	Chrom,
	LTN	,0 bis 7,			Aluminium,
höchstens	2	%		Molybdän,

Best Eisen und zufällige Verunreinigungen,

mit der Maßgabe, daß die Summe des Chromgehalts in Prozent und des Zweifachen des Molybdängehalts in Prozent mindestens 5 beträgt.

Erfindungsgemäß werden somit neue Chrom-Aluminium-Legierungen bzw. -stähle zur Verfugung gestellt, die nicht nur bei sämtlichen Temperaturen bis zu etwa 1200⁰C oxydationsbeständig sind, sondern auch ohne komplizierte Desoxydation und/oder Entgasung ein hohes Maß an Duktilität besitzen. Die Duktilität der Stähle der Erfindung genügt, um diese Stähle nach herkömmlichen Kaltwalζtechniken zu Blechen und Bändern kaltwalzen zu können. Außerdem enthalten die Stähle der Erfindung geringere Mengen an Legierungszusätzen, insbesondere Chrom, als die vorstehend erörterten vergleichbaren bekannten Legierungen und sind daher wirtschaftlicher.

Die vorstehend erwähnten bekannten Hochtemperatur-Chrom-Aluminium-Stähle enthalten 7*0 - 8,0 % Chrom und 6,5 - 8,0 % Aluminium. Der Rest besteht natürlich aus Eisen ". und zufälligen Verunreinigungen. Aufgrund ihres hohen Gehalts an Legierungsbestandteilen lassen sich diese bekannten Stähle nicht ohne starke Kantcnrißbildung kalt-

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walzen, wenn sie nach herkömmlichen Stohlherstellungstechniken hergestellt sind. TJh eine nur einigermaßen brauchbare Duktilität zu besitzen, müssen diese bekannten Legierungen extrem niedrige Sauerstoff- und Gasgehalte aufweisen, d.h. so niedrige Gasgehalte, wie sie nur durch Vakuumschmelztechniken oder spezielle chemische Entgasungsbehandlungen erzielt werden können.

Vie vorstehend bereits erwähnt, ähneln die Stähle'der Erfindung diesen bekannten Chrom-Aluminiuin-Stahllegierungen, zeichnen sich diesen gegenüber jedoch dadurch aus", daß sie selbst dann, wenn, sie nach herkömmlichen Stahlherstellungstechniken hergestellt sind, eine ungewöhnlich hohe Duktilität besitzen· Der Kern der vorliegenden Erfindung ist in der überraschenden Erkenntnis zu sehen, daß geringfügige Verringerungen der Gehalte an Legierungselementen unter bestimmte kritische Grenzwerte zu derart duktilen Legierungen führen, ohne daß dafür eine nennenswerte Beeinträchtigung der erwünschten Hochtemperaturoxydationsbeständigkeit in Kauf genommen zu werden braucht. Einfach gesagt, besteht das wesentliche kritische Merkmal der Stähle der Erfindung in einer Beschränkung des Chromgehalts auf höchstens 6,25 % und einer Beschränkung des Aluminiumgehalts auf höchstens 7 %·

Eine genauere Betrachtung der verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung im einzelnen läßt erkennen, daß die Grundaucführungsform der erfindungsgemäßen Stähle wie die für entsprechende Anwendungsgebiete eingesetzten

bekannten Stähle als wesentliche Legierungszuschläge nur ^v*^{! :}'^; 209819/0744

ChroEi und ÄluTüiniirn, jedoch kein Molybdän enthält. Im Gegensatz zu den bekannten Stählen enthalten dieser GrundauGführungsformder Erfindung entsprechende erfindungsge-.. ■ mäße Stähle nur 5*0 - 6,25 % Chrom, "wobei außerdem der Aluminiuragehnlt auf Werte im Bereich· von 5>0 - 7i0 % begrenzt werden muß. Wie bereits ermähnt, unterscheiden sich die Stähle der Erfindung diesbezüglich wesentlich von den Stählen nach dem Stand der Technik, die 7,0 - 8,0 % Chrom und 6,5 - 8,0 % Aluminium enthalten. Wie ebenfalls bereits erwähnt wurde, wurde überraschenderweise fest-

gestellt, daß die erfindungsgemäß vorgeschlagene "Begrenzung des Gehalts an wesentlichen Legierungszusätzen auf die vorstehend genannten vergleiclisx^eise niedrigen Werte nicht zu einer merklichen Vermindenuag äer Hochtemperaturoxydationsbeständigkeit der Legierungen bzw. Stähle führt. Aus dieser erfindungsgemäß ermöglichten Verringerung des Gehalts an wertvollen Legierungselenrsr.tf>n unter Beibehaltung einer brauchbaren Hochtempc-rstu^oxydationsbeständigkeit ergeben sich die besonderen erfindungsgemäß erzielten wirtschaftlichen Verteile.

Ein weiterer Vorteil der Stähle der Erfindung, der noch bedeutender als ihre Wirtschaftlichkeit ist, ist ihre Duktilität. Das heißt, daß erfindungrsgesäß festgestellt vjurde, daß der Stahl eine ziemlich feohe Duktilität besitzt, wenn der Gehalt an Chrom, Aluminium und den übrigen normalen Legierungselementen untrer den vorstehend angegebenen kritischen Höchstwerten gehalten wird. In der Tat besitzen diesen Bedingungen gencigende Stähle eine ausreichende Duktilität, um sich ohne weiteres unter Verwendung

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herkömmlicher Vorrichtungen und Verfahren zu Blechen und Bändern kaltwalzen zu lassen. Dabei ist es besonders bedeutungsvoll, daß diese Duktilität ohne irgendeine hoch-' spezialisierte Behandlung zur Entgasung oder Reinigung des Stahles erzielt wird. Um diese Duktilität zu erreichen darf der Chrom^gehalt des Stahls einen kritischen Wert von 6,25 %> der Alumxniumgehalt einen kritischen. Höchstwert von 7»0 % und der Gehalt an anderen Legierungselementen folgende Höchstwerte nicht überschreiten: Kohlenstoff höchstens 0,03 %■> Mangan höchstens .0,5 $, Silizium, höchstens 0,10 %, Phosphor höchstens 0,02p % und Schwefel höchstens 0,025 %· Um eine brauchbare Hochtemperaturkonrosionsbeständigkeit zu erhalten, muß jedoch ein Chrom- und Aluniniumgehalt von jeweils mindestens 5?0 % vorhanden sein. Bei einigen Ausführungsforiaen der Stähle der Erfindung kann Molybdän in Mengen bis zu höchstens 2 % vorhanden sein.

Die vorstehend angegebenen Grenzwerte hinsichtlich der Zusammensetzung führen zwar zu Legierungen bzw. Stählen mit guter HochtemperaturOxydationsbeständigkeit und außerordentlicher Duktilität, jedoch wurde darüber hinaus gefunden, daß bestimmte bevorzugte Ausführungsformen der Stähle der Erfindung möglich sind, die sogar noch bessere Eigenschaften für spezielle Anwendungszwecke aufweisen. Eine solche spezielle bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sind Legierungen mit der vorstehend angegebenen Zusammensetzung, die jedoch zusätzlich Molybdän in Mengen von höchstens 2 % und vorzugsweise etwa 1 % enthalten. Wenn die Legierung Molybdän in Mengen von mehr als 2 % enthält, so läßt sie sich, selbst dann, wenn der Chromgehalt

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wesentlich gesenkt wird, nur schwer warmverformen und weist eine ausgeprägte Neigung zur Kantenrißbildimg beim Kaltwalzen auf Blechstärke auf. Um die gewünschte Duktilität zu gewährleisten, sollen daher Molybdängehalte von mehr als ^etwa 2 % vermieden werden, wobei Molybdängehalte von etwa 1 % oder darunter bevorzugt sind.

Bei der Erörterung der Grundausführungsform der Erfindung wurde festgestellt, daß Chromgehalte von mindestens etwa 5,0 % erforderlich -sind, um ein brauchbares Maß an Hochtemperaturoxydationsbeständigkeit zu erzielen. Bei "den* vorstehend erwähnten Ausführungsformen der Erfindung, bei welchen den Stählen Molybdän zulegiert wird, können jedoch Chromgehalte bis herab bis zu nur 2,75 % angewandt werden, ohne die HochtemperaturOxydationsbeständigkeit des Stahls zu beeinträchtigen. Insbesondere wurde gefunden, daß Molybdän in derart kleinen Mengen und in Gegenwart von mindestens 2,75 % Chrom hinsichtlich der hochternperaturoxydationsbeständigkeit^verleihenden Wirkung etwa doppelt so wirksam ist, wie Chrom. Somit kann der Chromgehalt auf Werte zwischen 2,75 und 5₅O % verringert werden, ohne die Oxydationsbeständigkeit zu beeinträchtigen, wenn die Hälfte der in Wegfall kommenden Chrommenge durch Molybdän ersetzt wird. Breit gesagt sind die Stähle der Erfindung somit auf Legierungen mit einer Zusammensetzung innerhalb der vorstehend erörterten Bereiche beschränkt, wobei die Summe aus dem Chromgehalt in Prozent und dem zweifachen des Molybdängehalts in Prozent mindestens gleich 5 sein muß. Beispielsweise ist im Hinblick auf die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ... _{; ;<} 209819/0744

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eine molybdänfreie Legierung mit 6,25 °/° Chrom einem Stahl mit 4,25 % Chrom und 1 % Molybdän oder einem Stahl mit 5,25 % Chrom und 0,5 % Molybdän usw. zu. vergleichen. Ea ist jedoch nicht wesentlich, daß der Chromgehalt entsprechend der vorstehenden Besiehung oder überhaupt verringert wird, wenn man Molybdän als Legierungselement verwendet. Einsichtlich der Duktilität und Hochtemperatur- " Oxydationsbeständigkeit ist weder ein günstiger noch ein schädlicher Effekt durch die Zulegierung von Molybdän zu einer Grundlegierung mit einem Chromgehalt von 5»0 ~ 6,25 % zu erzielen.' Im Interesse einer möglichst,hohen. Wirtschaftlichkeit sollte jedoch ein Chromgehalt von 2,75 - 5iO % angewandt werden, wenn dem Stahl Molybdän zulegiert wird.

Vorstehend wurde ausgeführt, daß bei molybdän!:altigen erfindungsgemäßen Stählen Chromgehalte von mehr als etwa 5 % bezüglich der Hochtemperaturoxydationsbeständigkeit und/oder Duktilität der Legierung weder nützen noch ψ schaden. Es wurde jedoch festgestellt, daß die vorstehenden molybdänhaltigen erfindungsgemäßen Stähle eine überlegene Beständigkeit gegen bestimmte andere korrodierende Medien aufweisen, wenn zusätzlich zu einem Molybdängehalt von etwa 1 % ein Chromgehalt von 5>O .- 6,25 % vorgesehen wird. Eine dritte, bevorzugte Ausführungsform der Erfindung stellen somit Stähle dar, die 5»0 - 6,25 % Chrom, etwa 1 % Molybdän, 5,0 - 7,0 % Aluminium und natürlich die restlichen Legierungselemente in den wie vorstehend angegeben, eingesteiltenMengen enthalten. Im Vergleich zu anderen bevorzugten Ausführungsformell der Erfindung weisen

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derartige Legierungen bzw. Stähle eine überlegene Korrosionsbeständigkeit gegen bestimmte korrodierende Medien, wie Kondensate aus Automobilmotoren bzw. Automotorverbrennungsgasen auf, die beispielsweise in Auspufftopfen und Antiqualn- bzw. Abgasentreinigungsanlagen von Automobilen vorkommen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen ausführlicher erläutert, die auch ihre Vorteile insbesondere gegenüber vergleichbaren bekannten Legierungen aufzeigen.· In einer Reihe von Versuchen werden 12 Legierungen bzw. Stähle mit der nachstehend in der Tabelle I aufgeführten Zusammensetzung hergestellt.

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Tabelle I Zusammensetzung (3er untersucfofcen Stähle - % '" ... "

Stahl Sorte C Mn P ^__ Si Cr Al Mo

1 Type 450 0,064 0,46 0_t02t ©,022 0,57 16,9 x x

2 Type 446 0,095 0,06 0,022 0,01-2 0,42 23,9 x „."x

3 6Al 0,014 0,10 0,0G> Ο,σ-TS 0_T05 0,05 5,54 0,02

4 3CT-6A1 0,012 0,14 0,009 0,009 0,03 3*02 5,96 0,005

5 3Cr-6Al-lMo 0,013 0,065 0_t00? O₁CMO 0,06 2,99 6,06 1,04

6 3Cr-6Al-3Mo 0,012 0,084 O_xCOS 0,008 0,Q7 3,03 6,06 2,92

7 6Cr-6Al 0,012 0,10 0,COC¹ 0,012 0,09 6,04 6,62 0,006

8 6Cr-6Al-lMo 0,013 0,062 0»004 0,0^.5 0,0? 6,01 6,^4 0,97

9 6Cr-6Al-3Ho 0,015 0,049 0,008 D₅O12 0,06 6,03 6,55 2,97

6,5Cr-7,3Al 0,022 0,22 0»02* S,₅O2^!T- C,2S 6,48 7,32 χ

7Cr-7Al 0,018 0,35 .0,023 -0,022 0,05 7,10 6,97 x

6Cr-6Al 0,010 0,35 0,01© D,<K& 0,07 6,03 5,70 χ

χ ~ Nicht bestimmt; nur Re st spuren.»

Wie aus der vorstehenden Tabelle zu irr satten ist, handelt es sich beim Stahl Nr. 1 um einen b^rkSaiaLLiciisn korrosionsbeständigen Stahl vom Typ AISI-4?0, bein:- Stahl Nr. 2 um einen herkömmlichen korrosionsbestaadiges: Stahl vom Typ AISI-446, beim Stahl Nr. 3 um einen, "fcek-ssnten Hochtemperaturaluminiumstahl nach dem Stand de.i· Te-cfmik und bei den Stählen Nr. 10 und 11 um Chrom-Alum:ijrd.umr-Stälile mit einer dem Stand der Technik entsprechender^ ZuE-snmensetzung, die Jedoch nicht speziell entgast sind, Me Stähle 4 mit 9 und 12 weisen eine völlig oder teilweise der· Lehre der Erfindung entsprechende Zusammensetzung auf, t/iobei die Stähle Nr. 6 und Nr. 9 einen I-lolybdängehalt aufweisen^ der über dem

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erfindungsgemäß vorgeschlagenen Höchstwert liegt und der Stahl Nr. 4- einen in Abwesenheit von Molybdän zu geringen Chromgehalt besitzt. Somit entspricht nur die . Zusammensetzung der Stähle Nr 5j 7» 8 und 12 völlig der Lehre der Erfindung.

Die in der TatßLle I aufgeführten Stähle 1 mit 9 werden jeweils in gleicher V/eise bezüglich ihrer Hochtemperaturoxydationsbeständigkeit geprüft, wobei identische- Probebleche jeweils 8 Tage in einem Ofen, durch den Luft

infolge natürlicher Konvektion zirkuliert, auf Prüftemperaturen von 64-9, 816, 982, 1093 bzw. 1204⁰G erhitzt werden. Nach dieser Oxydationsbehandlung werden die Probebleche jeweils sorgfältig von der Oxydhaut befreit bzw. entzundert, wobei man jeweils den Gewichtsverlust bestimmt. Die dabei festgestellten Gewichtsverluste geben die Oxydationsbeständigkeit des jeweiligen Stahls quantitativ wieder. Dabei zeigt ein geringer Gewichtsverlust eine gute Oxydationsbeständigkeit, ein großer Gewichtsverlust hingegen eine schlechte Oxydationsbeständigkeit an. Die Ergebnisse dieses Oxydationstests sind in der Tabelle II wiedergegeben.

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Tabelle II

Ergebnisse von Laborhochtemperaturluftoxydationstests

ο Gewichtsverlust mg/6,47 cm nach 8-tägigcm

Exponieren bei
Stahl Sorte " 649⁰C 816°C 982°C 1O93°C 1204°,C

74,8 NT ' MD 46,2¹) 161,6 178,6 6,4 . 14,0 20,4

1	Type 430	0,4	3,0
2	Type 446	NT	3,4
3	6 AL	39,2 bis 289²	^}9,7
4	3Cr-6Al	40,5	8,6
5	3Cr~6Al-lMo	4,0	1,0
6	3Cr-6Al-3Mo	1,5	3,0
7	6Cr-6Al	1,4	4,0
8	6Gr-6Al-lMo	0,7	3,8

9.6 15,8
6,2¹^ - 28,2 ET 6,3 " 26,2~ KT

6.7 11,8 24,1 7,1 15,5 ET

9 6Cr-6Al-3Mo 3,8 ' 7,6 18,0 HT HT

Anmerkungen: Durchschnittwerte, wenn nicht anders angegeben, wobei gilt
NO?= nicht getestet

1)« Durchschnittswert aus 4 Tests und 2)= bei 8 Tests.erhaltener Bereich.

Wie aus der vorstehenden Tabelle II zu ersehen ist, ist der Gewichtsverlust des Stahls Nr. 1 (Stahlsorte AISI-430) bei 649 und 816⁰C gering, steigt Jedoch bei 982⁰C beträchtlich an» Analog ist der Gewichtsverlust beim Stahl Nr. 2 (Stahlsorte AISI-446) erwartungsgemäß bei 8"I6°C ge- ^ ring, steigt aber bei Prüf- bzw. Oxydationstemperaturen von 1093 und 1204°C wesentlich an. Der Stahl Nr. 1 wirä bei 1093 und 1204°C nicht getestet, da die Probe bei diesen Temperaturen vollständig oxydiert vnirde. I^::r· Stahl Nr. 3 (6 ^-Aluminiumstahl) weist bei einer Prüf temperatur

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von 649 C verhältnismäßig hohe und stark schwankende Gewichtsverluste auf, während sein Gewichtsverlust bei Temperaturen zwischen 816 und 1204⁰C wesentlich geringer ist. Die Gewichtsverluste des Stahls Nr. 4, der 5 % Chrom und 6 % Aluminium enthält, unterscheiden sich nicht wesentlich von denen des Stahls Nr. 3- Wenn man jedoch einem Stahl mit der Zusammensetzung des Stahls ISt. 3 1 % Molybdän zulegiert, d.h. ihn zu einem Stahl mil; einer der des Stahls Nr. 5 entsprechenden Zusammensetzung modifiziert,, so wird dadurch der Gewichtsver- lust bei 649 C wesentlich verringert. Auch der Gewichtsverlust des Stahls Nr. 5 bei 816 und 982⁰C ist geringfügig kleiner als derjenige des Stahls Nr. 3· Bei einer Prüftemperatur von 1O93°C weist der Stahl Nr. 5 jedoch einen Gewichtsverlust auf, der etwas höher als derjenige des Stahls Nr. 3» jedoch beträchtlich geringer als derjenige des Stahls Nr. 2 bei dieser Temperatur ist. Aus der Tabelle II ist zu ersehen, daß der Stahl Nr. 7» öer jeweils 6 % Chrom und Aluminium enthält, bezüglich der Oxydationsbeständigkeit im gesainten Bereich der untersuchten Prüftemperaturen die besten Ergebnisse aufweist.

Aus der Tabelle II ist weiterhin zu ersehen, daß das Zulegieren von 1 % Molybdän zu einem 6 % Chrom und 6 % Aluminium enthaltenden Stahl (Stahl Nr. 8) keinen bemerkenswerten schädlichen oder nützlichen Effekt bezüglich der Oxydationsbeetändigkeit ergibt. Eine Zulegierung von 3 % Molybdän zu einem derartigen Stahl (Stahl Nr. 9) füjbrt jedoch zu einem verhältnismäßig hohen Gewichtsverlust bei

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982⁰G. Außerdem ist sowohl der Stahl Nr. 9 als auch der Stahl Ur. .6 nur schwer warmverformbar und kalt gewalzte Bleche aus diesen Stählen lassen eine beträchtliche Neigung zur Kantenrißbildung erkennen.

Wie bex'eits erwähnt, lassen sich die 3 °/° Molybdän enthaltenden Stähle Nr. 6 und 9 nur schwer warmwalzen und weisen eine ausgeprägte Neigung zur Kantenrißbildung beim Kaltwalzen auf. Außerdem ist festzustellen, daß die Stähle Kr, 10 und 11, deren Zusammensetzung nicht der Lehre' der Erfindung entspricht, in Form von durch Warmwalzen bei 1204⁰ aus Brammen erhaltenen, 2,54- cm starken Platten tiefe Querriße aufweisen«. Im Gegensatz hierzu, läßt sich der erfindungsgemäße Stahl Nr. 12 in der gleichen Weise ohne jede Schwierigkeit warmwalzen. Zur weiteren Untersuchimg dieser Erscheinung werden Stücke aus den 2,54 cm starken Platten aus den Stählen Hr. 10 und Nr. 11, die keine Sprünge auf v/eisen , anschließend bei 1204-⁰G zu 5>715 mm starken Platten warmgewalzt, wobei sich zeigt, daß alle warmgewalzten Platten eine etwas mit Walzsplittern bedeckte Oberfläche aufweisen. Wenn man den Stahl Nr. 12 auf identische Weise warmwalzt, so ist die Oberfläche im wesentlichen frei von Walzsplittern. Die 5» 715 mm starken, warmgewalzten Platten werden dann bei 816⁰C geglüht, anschließend durch Sandstrahlen von der Walzhaut befreit und schließlich kaltgewalzt. Der Stahl Nr. 10 reißt beim Kaltwalzen auf eine Stärke von 5,182 mm und der Stahl Nr. 11 beim Kaltwalzen auf eine Stärke von 2,489 mm, während sich der Stahl Nr. 12 im Gegensatz

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hierzu ohne jede Schwierigkeit auf 2,4-38 mm kaltwalzen läßt. Auf analoge Weise werden die ebenfalls der Lehre der Erfindung entsprechenden Stähle Nr. .5, 7 und 8 heißgewalzt und durch zweimaliges Kaltwalzen mit einer Zwi~ schenglühung auf eine Stärke von 1,651 mm gebracht, wobei keinerlei Schwierigkeiten auftreten.

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Claims

2Ί5ΑΗ8 — >o — P 4259-50/Ml 29. Oktober 1971 P a t e η t a n s ρ r ü c h e

1. !Ferritischer, nichtrostender Stahl mit Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen bis zu etwa 1200⁰C und ausreichender Duktilität, um sowohl heiß, als auch kalt zu Blechen und Bändern verformt werden zu können, bestehend im -wesentlichen aus

™ höchstens 0,03 % ,. Kohlenstoff,

höchstens 0,50 % Mangan,

höchstens 0,10 % Silizium,

höchstens 0,025 % ' Phosphor,

höchstens 0,025 % "Schwefel,

2,75 bis 6,25 % Chrom,

5jO bis 7*0 % Aluminium,

höchstens 2 % Molybdän, Best Eisen und zufällige Verunreinigungen,

mit der Maßgabe, daß die Summe des Chrcmgehalts in Prozent und des zweifachen des Molybdängehalts in Prozent mindestens 5 beträgt.

2. Stahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er 5»0 bis 6,25 % Chrom enthält und im wesentlichen molybdänfrei ist.

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3« Stahl nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Molybdängeh?.It voa. etwa 1 %.

¹V. Stahl nach Anspruch 3» g· <^:. k e zi η ?, e i c h η e t durch einen Chromgehiali; ^on 2_S75 1-is etwa 5**0 %·

5c Stahl nach Anspruch 3 mii:* iesond^irer Korrosionsbeständigkeit gegen Automobi-L'n?:-1·:r-Ti-r·l?jrer_;r.ungsgaskondensate, r c k e η η ζ e i c h η e fr. d \x τ c h einen Chroingehalt ·■··« etwa 5,0 bis 6J25 %-

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