DE2253148A1

DE2253148A1 - Ferritische korrosionsbestaendige stahllegierung und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2253148A1
Application number: DE2253148A
Authority: DE
Inventors: Ivan A Franson; Eric Gregory; Frederick K Kies
Original assignee: Airco Inc
Current assignee: Airco Inc
Priority date: 1971-10-29
Filing date: 1972-10-30
Publication date: 1973-05-03
Also published as: CS202531B2; JPS4851815A; AT333326B; DE2253148B2; DE2253148C3; AU472652B2; NL163269C; GB1381173A; ZA727488B; SE383168B; CA977588A; ATA916072A; BE790330A; JPS5536703B2; CH551491A; US3807991A; FR2159039A5; IT968754B; AU4807172A; NL7214029A

Description

Die Erfindung betrifft Eleen-ehroe-Legierüngen und insbesondere fcooh reine ferritische korrosionsbeständige Stähle mit geringe« Gehalt anZwischejagitteraubstans sowie ein Verfahren zur Herstellung βöleher Legierungen.

Korroßionebtstlndige Stahllegierungen lassen sieh allgemein in drei Klassen einteilen: in aarteneitisehe, ferritische und auste» nitische Legierungen. Diese Klassen sind auf der Baals einer bei Raumtemperatur vorherrschenden Legierungθkristallstruktur aufgebaut. Lie endgültige Kristallstruktur hängt irön den verwendeten Leglerungsbestandteilen und ihren jeweiligen Anteilen ab· Zwei der wesentlicheren Faktoren, welche oft die Auswahl einer korrösiona-

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Dr. Moitar-ior* Or. Mqnih · &. Ö.uf.1 ■ Dipl.-In₉. Rft»t«rwoW . Dipf,lftg^!.

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beständigen Stahllegierung fUr einen, bestimmten Anwendungefall beeinflussen, sind die gewünschten physikalischen Eigenschaften und die Kosten· Konstrukteure streben näalich optimale phyaikali-Bohe Eigenschaften bei geringsten Kosten an· Hatürlloh 1st der an besten geeignete korrosionsbeständig· Stahl oft auch der teuerste Stahl.

Ea gibt viele Industrielle AnwendungBmögliohkeiten, bei welchen korrosionebeatändige Stähle, inebeeondere austenltlsohe und ferritlsche Stähle» la Austausch verwendbar sind. Bs let hinreichend bekannt, daß auatenltlaohe korrosionsbeständige Stähle teurer elnd als ferritlsohe korroeionsbeatändige Stähle» und «war auf Oruad des Bestandteile Nlokel» deesen Anteil Ie allgeaelnen swlaohsji 6 und 22 £ liegt. Auf Grund «Inas beetimmten aehr erhebliohe» ffaoa* teils der ferrit!schen korroeionabestindigen utähle werden la eil« geaelnan teurere austenitische Stahlleglerungen ausgewählt·

Die Anwendbarkeit von ferritischen korrosionsbeständigen stähle», wird Im allgemeinen erheblich eingeschränkt, da «it anateigende« Chromgehalt die Zähigkeit bei Raunteaperetür stark abfällt. Austenltlaeher korrosionsbeständiger Stahl wird nioht la dieaer Weia« beeinträchtigt· Obwohl daher ein ferriti«ohtr korrosionsbeständiger Stahl alt einem Gehalt von «ehr ala 20 i Chroai Bigemaohafteü dar Korrosionsbeständigkeit aufweisen kanu» welche eine» auatenltlsohen korrosionsbeständigen Stahl ait Hiokel Te elnd, würde dennoch la Allgemeinen dar letstare Stahl ausgewaJil* wall er bei Reueteaperatür atreokber 1st, während Aar ferritieei ^ Stahl spröde 1st.

Bin weiterer «achteil hinsichtlich der Anwendbarkeit van ferrit1-sehen korroslonsbeatändlgea Stahl iat dl· Anfällige»It dleeee Stahle gegen eine interkrietalllne lorroaioa (gegen eine Kenagrenaenkorrosion). Die interkristalline Korrosion keen euf ein Minieua reduelert «erden» indem der Gehalt an Kohleeetoff med/e4er Stickstoff der Legierung Yermlndert wird oder indem die

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sstsung dadurch stabilisiert wird» daß Stabilisatoren wie Titnn oder Niob verwendet werden oder durch eine geeignete Wärmebehandlung· Die Anfälligkeit (gegen Korrosion) hängt mit der interkristallinen Ausscheidung von Ghromkarbiden, Nitriden oder Kohlenstoff nltridsn suaammen, wenn die Legierung erhöhten !Temperaturen auegeaetst und anschließend langsam abgekühlt wird. Der Ilnupteffekt 1st die Abwanderung von Ohron In Bereichen neben den Korngrens«n. Bieee Abwanderung erzeugt eine verminderte Korrosionsbeständigkeit in diteen Bereichen, in welchem Chrom abgewandert lot, was ζά einer uneinheitlichen Korrosionsbeständigkeit füiirt.

Binder und Pranke hauen gemäß der US-Patentschrift 2624671 vom 3· Januar 1955 Ale Hachteile von ferritischen korrosionsbeständigen Stählen alt einem Chroogehalt kv lachen 20 und 40 ?' erkannt. 31t haben ntalioh erkennt» daß eine kritische Beziehung bei ferritischen Chromstählen »it 20 bis 40 $ Chrom «wischen der Zähigkeit solcher Stähle und der Summe des Kohlenstoff- und dee otickstoffgehaltes Gesteht· Diese Patentschrift lehrt, daß die Schlagfestigkeit In ferrltlschen korrosionsbeständigen Stählen erhöht werden könnte, wenn der Kohlenetoff- und der Stickstoffgehalt sehr gering gehalten wird. Obwohl die Fachwelt diesen bedeutsamen Fortechritt erkannt hat» haben sich ferritische korrosionsbeständige Chromstähle mit einem Chromgehalt «wischen 20 und 40 4 nur in Iegrenstem umfange eingeführt, und sw ar als Ersate für teurere korrosionsbestllndlge austenltijsche Stähle· Es besteht Grund zu der Annähmet daB diese Situation darauf surttcksuführen ist, daß trotz der Gültigkeit dee von Binder und Franke gelehrten Frlnslps es wirtsohaftlleh undurchführbar 1st, den Kohlenstoff- und Stickstoffgehalt eines Stahls mit mehr als etwa 25 $ Chrom ausreichend xu vermindern, vm dem Stahl eine übergänge temperatur vom sEhen trum eproden Zustand «u verleihen, die bei Raumtemperatur oder darunter liegt. Ss hat sich näelich gee «igt, daß dasu ein Stickstoffgehalt von einer Größenordnung von 50 Teilen in einer Million oder darunter erforderlich wäre, und sswar bei entsprechend niedrigem Kohlenstoffgehalt«

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Obwohl austenitiache stähle eine erhöhte Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen aufweisen, haben sie dennoch ganz bestimmte !lachteile, zu welchen die Anfälligkeit gegen Spannungskorrosion, Rißbildung und Formierung gehören, weiterhin neigen austenitische Jtäh-Ie stärker zur Verfestigung als dies bei ferritischen korrosionsbeständigen Stählen der Pail ist. Um austenitisches korrosionsbeständiges Blech- oder Bandmaterial herzustellen, sind während der Reduktion Zwiachenwäriaebehandlungen erforderlich, um die Streckbarkeit wieder herzustellen, damit die gewünschte Stärke erreicht wird. Allgemein gesagt, austenitische korrosionsbeständige UtUhIe verfestigen rascher ale ferritische korrosionsbeständige otähle, so daß dadurch zwischenzeitlich eine GlUhbehandlung oder eine Temperung erforderlich wird.

Es ist seit langem ein Bestreben der Stahlindustrie, einen ferrltiuchen korrosionsbeständigen ο tahl herzustellen, welcher bei Raumtemperatur eine zufriedenstellende Fähigkeit aufweist und zugleich gegen Korrosion und Formierung vollkständig ist. Ein derartiger tahl würde in vielen Anwendungsfällen dem aus teni tisch en .Stahl überlegen sein, wie er gegenwärtig verwendet wird, dgrtJpannungskorrosionsrisse vermieden wurden. Ein zusätzlicher Vorteil, welcher durch einen solchen ersatz erreicht würde, bestünde in einer geringeren Verfestigung, so daß dadurch eine teure Wärmebehandlung tiberflüssig würde, wie sie bei der Herstellung von austenitisehem korrosionsbeständigem Blech- oder Bandmaterial erförderlich ist. Die erfindungsgemäße Legierung, ein ferritischer korrosionsbeständiger Stahl, ist ein solcher Stahl, welcher diese wünschenswerten Eigenschaften aufweist.

Es iot ein Ziel der Erfindung, eine ferritische korrosionsbeständige otahllegierung zu schaffen, welche zugleich Zähigkeit, verbesserte Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion und eine gute Beständigkeit gegen allgemeine Korrosion aufweist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, bei geringen Kosten eine ferritische korrosionsbeständige Stahllegierung zu schaffen,

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welche eine gute Korrosionsbeständigkeit in einem weiten-.Bereich aufweist und sich weiterhin durch eine gute Beständigkeit gegen Korrosionasensibilisierung oder -formierung ebenso auszeichnet wie durch, eine gute Schlagfestigkeit bei Raumtemperatur.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine ferritische korrosionsbeständige Stahllegierung zu schaffen, welche sich dadurch auszeichnet, daß sie eine erhöhte Schlagfestigkeit und eine Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion aufweist, nachdem sie auf eine erhöhte Temperatur aufgeheist wurde und anschließend in Luft (langsam) abgekühlt wurde.

Ein weiteres Siel der Erfindung besteht darin, einen korrosionsbeständigen Stahl mit einem hohen Inteil an Chrom und ohne Wickel zu schaffen, welcher für Schweißkonstruktionen anwendbar ist, die aus Platten-, Blech-, Streifen-, Band-, Rohr- oder Stabmaterial hergestellt sind und welcher weiterhin für Drahtprodukte geeignet ist, die keine nachfolgende Wärmebehandlung erfordern.

Ein weiteres-Ziel der Erfindung besteht darin, einen ferritischen korrosionsbeständigen Stahl zu schaffen, welcher einen hohen Rein-, heitsgrad und einen geringen Gehalt von Zwischengittermaterial aufweist, wobei der Stahl aus Chargenmaterialien und Schrott von geringen Kosten hergestellt sein soll»

Ein weiteres Siel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines ferritischen korrosionsbeständigen Stahls zu schaffen» welcher zugleich eine Beständigkeit gegen Zwischengitter* korrosion (interstitielle Korrosion) und eine entsprechende Zähigkeit aufweist.

Gemäß der Erfindung wird ein ferritischer korrosionsbeständiger ο tabl geschaffen, welcher hoch rein ist und einen geringen Anteil von Zwischengittermaterial aufweist» wobei der Stahl durch eift beliebiges geeignetes Stahlhers tel lungaverfäitr en für hoch

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Litähle herstellbar lot. Hin üolehes Verfahren umfaßt das Vakuumschtnelzen und die Γ einung einer billigen Charge von Rohmaterialien und eine anschließende Feinung, indem die Schmelze einem hohen Vakuum ausgesetzt wird und mit hoch energetischen Elektronenatrahlen behandelt wird.

Der Gehalt dieser Legierung in Gewichtsprozent kann reichen von etwa 2Ü,0 ,'» bia 35»0 % und vorzugsweise von 25»0 ■/<> bis 27»5 ' Chrom, von etwa ü,75 y₃ bis 1,20 # Molybdän, bi3 zu etwa 0,020 ·', Phosphor, bia zu etwa 0,020 $ Schwefel und von etwa 0,10 fo bis etwa 0,30 ,' Silicium. Die Schlagfestigkeit wird dadurch erhöht, daß der Kohlenstoffgehalt auf nicht mehr als etwa 0,0030 f* (30 Teile pro Million) beschränkt wird und daß der Stickstoffgehalt auf nicht mehr als etwa O,C125 P (125 Teile pro Ilillion) begrenzt wird. Diese äußerst geringen Anteile von Kohlenstoff und Stickstoff können durch eine Vakuumfeinung erreicht werden. Verfahren der Elektronenstrahlfeinung haben sich bei der Herstellung von Legierungen mit solcher Reinheit als äußerst nützlich erwiesen. Notwendig ist in dieser neuen Legierung ein geringer, jedoch kritischer Anteil von Niob. Der Niobgehalt dieser Legierung reicht etwa vom 13- bis zum 29fachen des Stickstoffgehaltea.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Figur 1 eine grafische Darstellung, welche die Beziehung zwiaci t dem Verhältnis von Ulob zu Stickstoff und der Übergangstemperatur vom streckbaren in den spröden Zustand nach Luftabkühlung einer Platte mit etwa 12 mm (1/2 Zoll) Stärke von etwa 980 ⁰C (1800 ⁰P) wiedergibt und

Figur 2 eine schematische Darstellung, weiche ein Verfahren und eine Vorrichtung darstellt, wie sie für die Herstellung der erfindungsgemäßen Legierung geeignet sind.

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EfJ feit r»ich gezeigt, dsß dann, wenn die Chornische Zusammensetzung eines ferritieehen korrosionsbeständigen ütahls mit einem hohen Anteil an chrori derart gesteuert rird, daß die verschiedenen Elemente in den Bereichen gehalten werden, wie sie nachfolgend angegeben sind, eine verbesserte legierung erreicht wird. Somit wird gemäß dor Erfindung ein utahl geschaffen, welcher die folgende Zusammensetzung aufweist, und zwar in Gewichtsprozent:

Kohlenstoff bis zu-0,0030

Phosphor bis zu 0,020

Schwefel .bis zu 0,020

Silicium 0,10 bis C.,30

Kupfer + Nickel + Kobalt bis zu 0,25

Chrom ..........20,0 bis 35,0 (allgemein)

Chrom... ..25,0 bis 27,5 (bevorzugt)

Molybdän ...0,75 bis 1,20 .

Stickstoff .......0,0050 bis 0,0125

Iliob 13 bis 29 mal dem

Stickstoffgehalt

Eisen + zufällige Verunreinigungen .. Rest.

Die Erfindung bezieht sich auf ferritische korrosionsbeständige Stähle, deren Chromgehalt im allgemeinen im Bereich von 20,0 $> bis 35,0 $ liegt und insbesondere im Bereich von 25,0 fo bis 27,5 fo liegt. Innerhalb von diesen Chrombereichen weisen Eisen-Chrom-Legierungen ein besonders hohes Maß an Korrosionsbeständigkeit in hoch aggressiven Medien auf. Jedoch besitzen ferritieehe Legierungen mit einem Chromgehalt in diesem Bereich auch die Tendenz, daß sie spröde sind, und zwar sogar bei Temperaturen wesentlich oberhalb von Raumtemperatur. Wie oben bereits ausgeführt wurde, besteht ein Ziel der Erfindung darin, eine ferritische korrosionsbeständige Legierung mit einem Gehalt an Chrom im Bereich von 20 bis 35 U zu schaffen, bei welcher alle Vorteile dieses Chromgehaltes beibehalten werden, während die gewöhnlich damit verbundenen Nachteile überwunden werden, insbesondere das Problem der aprb'digkeit.

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Der Uolybdängcl>nl t, welcher in diener Legierung verwendet wird, iöt kritisch, enn der iiolybdängohnlt im Γ ore ich von Ο,Υ',ί ,'· bio 1»20 ·■/> gehalten v/ird, no wird dodurcl! di Korrooionabostiindiglroit der Legierung in einer reduzierenden lh\_: ^e bung verbessert, .eiterhiu fordern üuaütze von Molybdän in dieaem Hereich die Beständigkeit der Legierungen gegen grübehrnurtige koutiuifrossung oder ßc^en IlarbenbildiJJi/^. V/erm der utaJil {;emäß der Hrfindun/, einen 'lolybdän^ohult aufweist, der geringer ict m].o O,7'3 , » wird die Korroüionabeatändi^keit verscJüeclitert. onn mehr Molybdän alo 1, PC vorhanden iot, werden die danit orreicJiten Vorteile durch ein Amiteifton der übor^an; atenporatdr von dorn ntrockbaren in den upi-öden "uatnnd nus-ÖGglichon. -olybciän liebt die überßanßotempcratur der Legierung durch niaclikrintullvorfoutij'unß an. Zur Erreichung einer optimalen Korrosionsbeständigkeit ohne Beeinträchtigung der Zähigkeit muß der Zuoatz daher innerhalb von dienern kritischen Bereich gehalten werden.

Dor Siliciungeliitlt noil te innerhalb von etwa 0,10 ' bin f',30 gehalten werden, iiilicium übt in oinen gröHcren Gehalt als etwa 0,10 _;'' die doppelte Funktion aus, die 'Ontfernunf; deo .^-iuor^toi fs während der Peiming zu bewirken und die Ilochtempcratur-Cxydationsbeatündigkoit der Legierung zu vcMbeaocrn. oiliclum von melir π3π 0,30 , lot nicht erwünscht, und zwar imf Grund der riaohla'jatal 1-verfeatigung.

Der Kohlenotoffgehalt Bollte nicht mohr als etwa 30 Teile pro illion betragen.

Dieoer geringe Gehalt wird leicJit durch eine Rloktronenstrahlfeinung der ocJimelze im Vakuum erreicht. Dine Verminderung den ICohlenatoffgiiltfilton auf diesen Anteil verbessert die Fähigkeit, indem die Üborgangutenpc.ratio· von dera streckbaren in den spröden ^ustruid erniedrigt wird, wobei diene Üborgangatemperntur definiert iot ala diejenige Torajjc-rntur, bei welcher die Energiemenge, die bei einem üchlag absorbiert werden kann, ohne daß ein ^ruch auftritt, sehr ranch abnimmt. ^; ni^n 1ι·<1 b von ii:ici^;ov V^njicratur ist die Pähi, liei t

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der iünergiaabsorption selir gering, und dieses Verhalten der legierung wird als öprödigkeit bejjeiohnet. Oberhalb der Übergangs tempera tür ist die li'ähigkoit zur Energieab3orption verhältnismäßig hoch, und da3 liaterial wird als zäh bezeichnet. Weiterhin verbessert ein Kohlen3toffgehalb von weniger als 30 Seilen pro Million die \7ider~ 3tand3fähigkoit der Legierung gegen interkristalline Korrosion dadurch, daß die lienge des Kohlenstoffs reduziert wird, welche zur Verfügung steht, um Chromkarbide zu. bilden· Durch Vermeidung der Bildung von chromkarbiden wird die Legierungomatrix nicht von Chrom geräumt, wenn sie einer verlängerten Erhitzung ausgesetzt wird, und ihre Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion wird erhalten.

Der Stickstoffgehalt sollte nicht größer sein als etwa 125 Seile pro Million. Die Verinind ellung des Stickstoffgehalt es auf diesen Anteil verbessert die Zähigkeit, wie durch die verminderte Übergangsteinperatur vom streckbaren in den spröden Zustand ausgewiesen wird· In gleicher ^v;eise vermindern geringe Anteile von Stickstoff die Anfälligkeit der Legierung gegen interkristalline Korrosion· Höhere Antaile von Dtickatoff können dazu führen, daß Chrom aus der Legierungsmatrix entfernt wird und an den Korngrenzen abgeschieden wird, und zwar als Chromnitrid, im wesentlichen in derselben '^feise wie Chromkarbide. Durch Verminderung des Stickstoffgehaltes der Legierung wird die Abscheidung von störenden Chromnitriden auf ein Minimum gebracht. Von höchster Bedeutung ist jedoch die Erkenntnis, daß im Bereich von 50 bis au 125 Teilen pro Million die schädlichen. Effekte des Stickstoffes durch den geringen kritischen Zusatz von Niob neutralisiert werden, welcher gemäß der Erfindung vorgesehen ist.

Gemäß den obigen Ausführungen ist die in der erfißdiingsgemäßen Lagierung verwendeten Menge von niob kritisch«, Die Menge d@s verwendeten lliobs muß mit dem S tiefest off gehalt der Legierung in einem sorgfältig festgelegten, kritischen Verhältnis korreliert" sein. Da es eigentlich unmöglich ist (oder -sumlndeet uaö-urehfütebar ist),

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sämtliclien stickstoff ana der Legierung herauszubringen, lassen sich die Ziele der Erfindung nur dann erreichen, wenn der restliche Stickstoff in einer aolchen /eise gebunden wird, daß er die Zähigkeit oder die Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion nicht nachteilig beeinträchtigen kann. Gemäß Figur 1 wird die Übergangs temp or a tür bedeutend vermindert, wenn Iliob in einer !"enge zugegeben wird, die zu dem stickstoffgehalt der legierung in einer bestimmten '/eise korreliert ist. Eine Verminderung auf etwa Raumtemperatur oder darunter kann erreicht werden, wenn daa Verhältnis von CbiN innerhalb von einem Bereich von etwa 13 bis 29 gehalten wird, /enn kein niob vorhanden ist, verursachen sogar kleine Mengen von Stickstoff (beispielsweise 60 Teile pro 'illion) eine Sprödigkeit. Der oben erwähnte geringe Zusatz von Niob macht die durch Luftkühlung erreichte Übergangstemperatur zwischen dem streckbaren und dem spröden Zustand ge^en otickstoffveränderungen zwischen etwa 50 und etwa 125 Teilen pro Million unempfindlich. ;e&n der Stickstoffgehalt geringer iot als etwa 50 Teile pro Million, ist die Legierung bei Raumtemperatur streckbar, und zwar ohne weitere Veränderung. Ein Zusatz von 0,05 Gewichtsprozent Hiob beeinflußt die Übergangstemperatur in beachtlicher Weise günstig, und zwar bei allen Stickstoffanteilen bis zu den genannten 125 Teilen pro Million. Die vollen Möglichkeiten der Erfindung werden Jedoch nicht ausgeschöpft, wenn das Verhältnis von CbiU nicht innerhalb des obengenannten Bereiches von etwa 13 bis 29 liegt. Größere Anteile von Niob beeinflussen die Übergangstemperatur ungünstig (nach oben), und die Vorteile der Erfindung gehen verloren.

Der Phosphorgehalt wird vorzugsweise so gering wie möglich gehalten und bestimmt unter 0,020 /, da Phosphor in der Legierung sich in einer Anhebung der Übergangs temperatur auswirkt.

Der Schwefelgehalt des Stahle sollte auf einem geringen Anteil gehalten werden. Auf jeden Pail sollt© der Schwefelgehalt nicht über 0,020 $ liegen. Größere Schwefelmengen besitzen die Tendenz, getrennte nichtmetallische Einschlüsse zu bilden.

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Der Gehalt an liickel, Kupfer ixnd Kobalt des Stahls sollte ebenfalls niedrig gelullten werden. In den erfindangsyemäßen Stahl aind als Verunreinigungen in typiüeher "-eise nickel In Hengen biu zu 0,10 ;', Kupfer In Mengen bis au 0,015 f.- und Kobalt in Mengen bis zu 0,04 ;'' vorhanden. Die Gesamtmenge dieser Elemente sollte etwa 0,25 r> nicht überschreiten, da über einem entsprechenden Anteil dieser Bestandteile die Widerstandsfähigkeit der legierung gegen opannungskorrosionsrlsse nachteilig beeinflußt wird.

In den obigen Abschnitten sind die allgemeinen Kriterien für die neue Zusammensetzung gemäß der Erfindung dargelegt worden. Erwartungsgemäß bestehen, jedoch nennenswerte kumulative und untereinander wirksame Effekte der Konzentrationen der verschiedenen Elemente. Beispielsweise beeinflussen außer dem Stickstoff die Elemente Kohlenstoff, Molybdän und Phosphor eindeutig die Zähigkeit eines ferritiochen korrosionsbeständigen 3tahis mit einem vorgegebenen Chroma nt eil. Für eine mögliche t vieitgehende Verminderung der durch Luftkühlung erreichten Übergangstemperatur zwischen dem streckbaren und dem spröden Zustand sollten alle diese Elemente und der stickstoff jeweils an der unteren (irenae ihrer entspreeilenden Bereiche gehalten werden« '\enxi der Stickstoff anteil sich der oberen Grenze des Bereiches nähert, müssen Kohlenstoff, Ilolybdän und Phosphor niedrig gehalten werden, um günutige Werte für die Übergangstemperatur vom streckbaren zum spröden Zustand zu gewährleisten. In gleicher v/eise sollte Holybdän an der oberen Bereiehsgrenze mit einem geringen Gehalt an Btickstoff und Kohlenstoff gekoppelt sein. Es ist verständlich, daß eine Zusammensetzung, vfeiche die maximalen Mengen der jeweiligen obigen Elemente enthält, nicht in zuverlässiger v;eise eine Übergangs temperatur vom streckbaren in den spröden Zustand bei Raumtemperatur oder darunter erreichbar werden läßt, nachdem eine Luftabkühlimg von etwa 980 ⁰C (1800 ⁰F) erfolgt ist, daß eine derartige Zusammensetzung vielmehr eine bedeutsame Verbesserung in ihrer Eigenschaft über ein ähnliches Material aufweist, bei welchem der kritische Iliobausatz nicht vorhanden ist.

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Um die Bedeutung der Erfindung zu veranschaulichen, werden Daten angegeben, welche eine Reihe von LegierungsChargen auf fJieen-Ghrom-üasis mit verschiedenen Analyaenwerton darstellen. Einige der Chargen weisen eine Zusammensetzung auf, die im erfindungsgemäßen Bereich liegt. Zu Vergleichs zwecken Bind die Restbestandteile der Chargen in einem oder mehreren elementaren Beetandteilen außerhalb deo erfindungst/emäßen Bereichen angegeben«

Die Chargen in der Gruppe I mit einem Vorsatz B oder C sind kommerziell hergestellte v/alzchargen. Diese Chargen wurden in einer Art verarbeitet, wie e3 nachfolgend im einzelnen beschrieben wird. Die übrigen Chargen in den Gruppen I, II und III mit einem Vorsatz HHI sind Laboratoriumschargen, die aus einer Walzcharge 2BOOO5 umgeschmolzen sind. Diese Chargen stellen Schmelzen von 40 Pfund dar, welche einen in engen. Bereichen gehaltenen Anteil von Niob und Stickstoff aufweisen und in einem Valcuuminduktionsofen im Laboratorium hergestellt wurden· Die daraus resultierenden Gußbarren wurden geschliffen und nachfolgend durch Ilamiaersohmieden in eine

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Platte mit einem Querschnitt von etwa 1,25 mal 10 cm (1/2 χ 4 ) geformt, und zwar nach einem Glühen über zwei Stunden bei etwa 1150 ⁰C (2100 ⁰F). Da diese Chargen aus einer Baaischarge verarbeitet wurden, welche 0,10 ,4 Nickel und 0,020 -< Kupfer enthielt, ist ersichtlich, daß Grund zu dor Annahme besteht, daß die dernus resultierenden Laboratoriumachargen etwa dieselben Bestandteile enthalten. Aus diesem Grunde wurden die Laboratoriumschargen im Hinblick auf dieoe Elemente nicht analysiert. Der Gehalt an Nickel und Kupfer der Charge MH-160 ist höher als die anderen experimentellen Chargen, und zwar auf Grund eines verunreinigten Gchmelztiegels.

Gruppe I: Die Zusammensetzungen der Stähle in dieser Gruppe enthalteji nicht den erforderlichen kritischen iiobzuuatii. Außerdem überschreitet der Molybdängehalt in einer Ch-irge etwas die obere Grenze, welche für dieses Element gilt.

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Gruppe II: Die Zusammensetzungen der Stähle in dieser Gruppe liegen im allgemeinen in dem erfindungsgemäßen Bereich, außer bei dem Bestandteil niob. Der Bestandteil an Niob der Stähle in dieser Gruppe liegt außerhalb des kritischen Verhältnisses, welches das 13-bis 29fache des Stickstoffgehaltes beträgt.

Gruppe III» Die Zusammensetzungen der Stähle in dieser Gruppe liegen alle in dem erfindungsgemäßen Bereich und enthalten die ordnungsgemäßen kritischen Mengen an Niob.

Gruppe IV: Die Zusammensetzung der Charge enthält einen Chromanteil auf der oberen Seite des breiten Bereiches. Der Niobanteil überschreitet die kritische Menge, welche für die effektive Verminderung der Übergangstemperatur vom streckbaren in den spröden Zustand erforderlich i3t. Diese experimentelle Charge wurde aus Elektrolytchrom hergestellt, im Vakuum umgeschmolzen, und es wurde hoch reines Eisen im Vakuum gefeint»

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Tabelle I Charge Nr. Gewi entsprozent Cb/N Teile pro Hillion

gruppe I Cr Mo P Si S Ni Cu Cb C W

2BOOO5 (3) 26.H 0,95 0,018 0,17 0,012 0,10 0,020 0 20 99

MH-22 (H) 27,0 1,03 0,012 0.2H 0,007 0,11 χ 0 20 75

2BO123 (3) 25,3 1,31 0,011 0,21 0.012 0,09 0,012 0 10 101

Gruppe II

MH-158 (H) 26,8 1,07 0,017 0,12 0,015 (1) (2) 0,05 5 20 105

MH-IS6 (H) 26,H 1,07 0,017 0,12 0,01H (1) (2) 0,38 3H 17 113

c*> MH-152 (H) 26,5" 1,08 0,017 0,15 0,013 (1) (2) 0,Hl HH < 10 9H

ο MH-151 (H) 25.7 1,09 0,017 0,12 0,010 (1) (2) 0,33 H7 18 70

<° MH-IHH (H) 26,5 0,93 0,012 0,20 0,010 (1) (2) 0,30 35 15 86

MH-1H8 (H) 26,6 0,99 0,011 0,19 0,008 (1) (2) 0,37 56 12 - 66

"^ Gruppe HI μ*

*? MH-1H2 (H) 28,0 1,08 0,012 0,19 0,008 (1) (2) 0,10 21 Ii H8

J^ MH-2S (H) 25,9 1,06 0,011 0,21 0,007 CL) (2) 0,10 IS I* 66 '

κ> ΜΗ-1Η6 (H) 26,9 0,96 0,011 0,19 0,010 (1) (2) 0,18 22 13 83

MH-1H9 (H) 26,H 1,09 0,017 0,19 0,012 Ü) (2) 0,19 21 23 91

MH-160 (H) 26,3 1,06 χ 0,25 0,01H - - 0,12 13 22 95

MH-161 CH) 26,9 0,83 χ 0,11 0,013 (1) (2) 0,20 21 12 96

gruppe IV

MH-1H3 3*,0 1,07 0»006 0,18 0,006 χ χ 0,11 61 13 18

1. Ni etwa 0,10

2. Cu etwa 0,02 ro

3. Walsherstellungscharge κ> H. Laboratoriumcharge, aus der Walzh'erStellungscharge 2BOOO5 umgeschmolzen cn χ - nicht bestimmt <*>

-P-OO

Die Ermittlung der physikalischen Eigenschaften einer Legierung im Hinblick auf die Vorhersage ihres Verhaltens und ihrer Leistungen läßt sich durch verschiedene anerkannte und eingeführte Prüfung sverfahren durchführen. Die im einzelnen angewandte Prüfung sollte der Verwendung der legierung angepaßt sein. Beispielsweise wird eine statische Prüfung wie eine Spannungsprüfung, bei welcher eine last langsam aufgebracht wird, dann verwendet, wenn eine Streckbarkeit und eine Reproduzierbarkeit der Festigkeit erwünscht ist. Eine dynamische Prüfung wie eine Prüfung der Schlagfestigkeit, bei welcher die Last plötzlich einwirkt, wie es bei dem Auf treffen eines Hammers oder eines Pendels der Pail ist, wird dann verwendet, wenn ein bestimmtes MaS an Zähigkeit gewünscht wird. Eine weitere Prüfungsform ist die Betriebsprüfung, bei.welcher-eine spezielle Eigenschaft wie die Korrosionsbeständigkeit ermittelt werden kann.

Die Spannungsprüfung hat ergeben, daß die Eigenschaften der 3pannungsfestigkeit der Legierungen der Gruppen I, II und III und die vergleichbaren AlSI-Hormen, 2yp 446 im wesentlichen gleicli sind. Diese Art der Prüfung hat keinen nennenswerten Unterschied ergeben, welcher dazu geeignet wäre, das eigentliche Betriebsverhalten vorhersusagen.

Eine weitere Technik, die dazu verwendet wird, um das Betriebsverhalten vorherzusagen, besteht in der Messung der Fähigkeit einer Legierung· Ein weithin anerkanntes Prüf ungsverfahren, welches zur Messung der Zähigkeit verwendet wird, ist die V-Kerb-Aufsehlag-Prüfung nach Charpy. Bei dieser Prüfung v;ird eine Probe verwendet, welche eine sorgfältig ausgearbeitete Kerbe aufweist· Die Probe, welche an beiden Enden als Balken gehalten ist, wird durch einen einzigen Schlag eines schwingenden Pendels zerbrochen. Die Energiemenge, welche beim Deformieren und Brechen der Probe absorbiert wird, bestimmt die Stärke des Stosses. Einzelheiten dieser Prüfmethode sind in der ASTT.l-Spezifikation E 23-66, l'eil 31, 1971 beschrieben. .

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jpivlflU'ijiJcir^cbiiiuaü der erfind ougagAiäßea Legierung und von 3· iti^en außerhalb dej c?£inüun£ü_oeiikii2cii Jereichea üinti in der lfc II ZaOaEu-IOu₁ ^;faßt.

f]3 aid darij -±" hin^e-wieaeii, daß die Genauigkeit der ^ kc, itaprüf ung einer Veriind oraii^ aaageaet^t Lst, and isvar uaf Grund dor Γ-I₀, end et ι ruktoron: :[GrbGngeo:netrie, Temperatur und iialibrierurig der :ji/irichtuiig. üio Herbe^gfcono·trio wird durcii ordnu.ng&geiräße /oioi'dnori^ der -;i1g <ind durcii geii-aAe learbfcituit gcuüeuert. .C^; -iot erfuriioi'licii, daß identiaciit; kerben büi alle/i l'iüboii angebracht and eingearbeitet .;erden. Dur xeuip^ratui'uinfluö bei einer Prüfung mit gekerbten Jtübeii iu I nicJit au äberaelien. l^iea gilt ε owo iil für die Tempera toi* iu. I<aburatoria»fl alu auch i'Ur die Denpe— rat'iir der Ire be. ,/eitcruin auü die Prüfeinrichtung ordnongagemäß kalibriert sein und innerhalb der vorgegebenen Pi-Uf toi e ran ζ en liegen. L's gibt UiI₁ c groCe .ai^hl von weiteren l'aktoreii-, welche die i-rüfgenauiglc^it beöiiifluüüou küiuien, beiupielav.eise die Anordnung der Probe in der -r^Tuiiirichtan^, die uberfliluhanbearbc-ioang der Prob9(18iv. ; jedoch uind die drei oben angegebenen Gründe die \veaentiichaten. Auch bei ucrgfältigor Leachtung aller diener I'aktoren weisen die tbergangatemperatüren die Tendenz auf, eine Gciwankung oder eine Streuung von etwa plua oder minus 14 C (25 P) zu zeigen. Liese Jataache 13t bei der Learteilung der Prüfdaten in der n&chfeisenden Tabelle ^u berücksichtigen.

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BAD ORIGINAL

Ch

Tabelle II

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LTb ergangs temp ?ratur streckbar - spröde in ⁰C

Gruppe I

2B0005 MH-22
2BO123 .asser - Abschreckung 9B0 ⁰O (1800 ⁰F)

23 38

luftgekiihlt 900 ⁰C (18C0 ⁰P)

121 (250) 99 (212)

Gruppe II

MH-158 ΜΙΪ-156 UH-I52 r.iH-151 MII-144 I.IH-14Ö

Gruppe III

MH-142 MH-25
MII-146 MII-149 MiI-160 MIW161

Gruppe IY MH-143 21,1

•23 ■29

'x

(70)

[-10) i-20)

79	2	175
149	9	300
121	25 C
121	250
38	100
149	3C0
10	50
32	90
10	50
10	50
7,	45
-3,	25
38	(100)

χ - nicht bestimat

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Typische mechanische Eigenochaften für eine erfindungsgemäße legierung aind folgende:

Tabelle III Streckgrenze U.T.S. % Bruchdehnung Einschnürung

kg/cm2 (pei) kg/cm² (pal) 2.5cm (1^W)

UH 146 491000 70,000 40 81

Eine höchst bedeutsame Eigenschaft der erfindungsgemäßen Legierung ist die Übergangstemperatur rom streckbaren in den spröden Zustand» nachdem die Legierung einer erhöhten Temperatur ausgesetzt war und in Luft abgekühlt wurde· Dies 1st insbesondere für heißgewalzte Produkte von Bedeutung, und zwar bei der Herstellung ▼on geschweiften Erzeugnissen. In beiden Fällen wird die Legierung auf eine erhöhte Temperatur erhitzt, in einer bestimmten Weise bearbeitet und dann in Luft abgekühlt.

Bei der Herstellung von glattem Material wird ein Barm von etwa 15 cm mal 30 cm (6 to 12 inches) stärke und mit einer Breite von etwa 96,5 cm (30 inches) und einer ausreichenden Länge verwendet, um die fertige Plattenlänge su erreichen. Der Barm wird In einem entsprechenden Heizofen auf etwa 1177 ⁰C (2150 ⁰F) erhitzt und in einer Reihe von Durchgängen in einer tf al «vorrichtung auf eine endgültige Stärke von etwa 0,5 cm bis 7,5 ca (3/16 lach bis 3 inch) gewalzt. Nachdem die Plattenabmessungen in der Walsvorrichtung erreicht sind, wird die Platte in ein Kühlbett gebracht oder einer Wärmebehandlung unterzogen und auf Umgebungstemperatur abgekühlt. Im Idealfall sollte die fertiggestellt· Platte dann In «in gewünschtes Produkt weiterverarbeitet werden, beispielsweise in Rohre, Leitungen und Behälter für aggressive Medien. Gb ist erforderlich, daß stahl, welcher in dieser weise verarbeitet 1st, eine geringe Übergangs tempera tür vom streckbaren in den spröden Zustand aufweist, und zwar unabhängig von der KUhIrate, um ein« Herstellung ohne üprödbruoh mn ermöglichen und um ·ίη·α Sprödbruch In dem hergestellten Produkt su vermelden, und zwar auch dann, wenn dieses

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keiner abschließenden Wärmebehandlung unterzogen wird. Die erfindungsgemäße Legierung läßt sich in der oben beschriebenen weise in eine Platte gewünschter Stärke walzen, einer üärmebehandlung unterziehen und dann in ein endgültiges Produkt verarbeiten (einschließlich Schweißung), ohne daß eine endgültige V/ärmebehandlung stattfindet.

Die verbesserte Zähigkeit in der luftgekühlten Ausfülirungsform der Legierung gemäß der Erfindung ist aus der !Tabelle II ersichtlich. Obwohl alle Stähle in der Tabelle II einen sehr geringen Gehalt an Kohlenstoff und Stickstoff aufweis-en*-wie es von Binder und Franks in der US-Patentschrift 2624671 gelehrt wird, um gute Schlagfestigkeiten zu erzielen, wird die Übergangstemperatur vom streckbaren in den spröden Zustand nicht auf R aura tempera tür erniedrigt, wenn die hier beschriebene Erfindung nicht angewandt wird (Gruppe III)· Ohne Anwendung der Erfindung sind die Schlagfestigkeitseigenachaften dem luftgeschmolzenen korrosionsbeständigen Stahl Typ 446 vergleichbar (ein ferritischer korrosionsbeständiger Stahl mit 23,0 bis 27,c f_a Cr).

Schlagfestigkeiteuntersuchungen an der erfindungsgemäßen Legierung haben ein interessantes Phänomen gezeigt, daß nämlich die gerund die Längeschlagfestigkeit einander gleich sind. Durch herkömmliche Ltahlherstellungsverfahren erzeugte Stähle zeichnen sich dadurch aus, daß die querschlagfestigkeit wesentlich geringer ist als die Längsschlagfestigkeit. Dieser Unterschied im Festigkeitswert wird gewöhnlich der Orientierung von nichtmetallischen Einschlüssen zugeschrieben. Venn, eine Legierung in Form eines Barrns in einen Walzblock umgeformt wird und schließlich in eine .latte oder ein Band, aο werden dabei Einschlüsse, welche sich während der Verfestigung gebildet haben, in Längsbalken verlängert. Diese langgestreckten Einschluss β sind in der IValzebene ausgerichtet, d.h., in Längerichtung. In der Querrichtung einer Probe wirken diese Längebalken sich in einer Erhöhung der Spannung aus, da sie parallel *ur ochlagrichtung verlaufen und dadurch die Tendenz zeigen, die Fähigkeit der Probe zu vermindern, einer plötzlichen Belastung st anzuhalten.

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Dem erfindungsgemüßen utahl 1st eine besondere Reinheit eigen, und er ist frei von nichtmetallischen hinschlügeen. Deshalb weisen quergerichtete Proben diese innere Schwäche nicht auf. Dies wiederum führt zu im wesentlichen ähnlichen Schlagfeatigkeitseißonachaften in der Hinge- und dor Querrichtung· Darüber hinaus sind einheitliche iSchlagfestigkeitoeifrenBchaften in beiden Richtungen eine erwünschte Fabrikat lone ei gen a chaft.

Mit der Legierung dar oh geführte Botriebsprttfungen werden dazu verwendet, am die Korrosionebeetändi^keit zn ermitteln. Die Legierung hat außerordentlich gute allgemein« Korrosionsbestandigkeit in vielen Umgebunganedien sowie eine erhöhte Doatjindißkeit gagen uenoibilisierung. Bs ist in der Fachwelt hinreichend bekannt, daß herkömmliche ferritische korroalongbentfincü^e :>t?ihle einer inter— kriotallinen Korrooion in orheblichrfi !!aß ausgesetzt oind. Die ASTM-Spezifikationen A-262-70 führen eine Reihe von Prüfungen an, um die ',yiderotandofähißkoit ßo^on interlorjotnllino Korrosion zu orüiitteln. Eine bosond era harte Prüfung, dl ο Prüfun,'; nit schwefelsauren "iocnoxyd-ochwefeloüuro \mrde dosu vorr/ondet, um die erfindun;?3ßemüß9 Legierung zu pritfe.n. BpJ. dinier "rfifunc '.vird oine Probe einem Kochvorgan/7 mit ochwefelsnuron '^ipcnoxyd- 50 /iger Johwefels'luro Ubor 12t: stunden untornogsn. In diener "rflfuiv zoiftt der herktJmialiche Typ AISI 446 keinerlei nonncnsTvcrtt» Beotänd^kcit gegen oino interkriatnllino Korrnoion. "Die ' id erstand fjfUhigkr it. gegen interkristalline Korronion ff5r bcatinnt^ Leg! runden πμο der Tabelle I nach der ohigea l'ochprlifung int folgende:

Tabelle IV

Korrosionarnto in Charge Hr« ßenaiblliBlerungBbedin^uagafi Micron pro Jahr

Gruppe I

2BOO5 illI-22

1HOO⁰*¹/! hr./Luftkühlung

II

IUI-1'jO

479 704

312 321

ΐ II

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0AD ORK3INAL

Die Legierungen der Gruppe II und III zeigen eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen interkristalline Kcrroaion alsaie legierungen der Gruppe I. Dies wird dem Hiob-Zusat« in den Gruppen II uad III zugesehrieben. Wie oben bereits festgestellt wurde, können Swiachengi tterpegel , die in 'feilen pro iiillion angegeben sind _f die interkristalline Korrosion noch beeinträchtigen. Ein geringer Zusatz von Niob- wirkt in der V/eise, daß jeglicher in der Matrix vorhandener Stickstoff oder Kohlenstoff gebunden wird, so daß dadurch die Ausscheidung von Chromkarbiden oder -nitriden an den lCorngrenzen nach der Kühlung verhindert wird. Die Vermeidung dee Ausscheidens dieser Karbide oder Nitride an den Korngrenzen gewährleistet eine gleichförmige Verteilung des Chroms über die gesamte iiatrix, so daß dadurch die Möglichkeit der interkristallinen Korrosion ausgeschaltet wird·

Der stahl gemäß der Erfindung kann kommerziell in einem elektronin cn beheizten oder Salthordofen gefeint werden, beispielsweise in einem Ofen, wie er schematiach in der Figur 2 dargestellt ist·

Gemäß Figur 2 ist in der Hauptfeinungskammer (A) der kernlose Induktionsschmeleofen (B) angeordnet· Ein Besohickungs- und ein Absperrventil (θ) sind auf der Ofenklappe angeordnet, und zwar *ur Beschickung der Schmelze, einschließlich einiger Legier un_f^s zusätze, ohne den Ofen der Umgebung«atmosphäre auszusetzen.

Bin Absperrventil (D) trennt die Hauptfeinungakammer von den Warehalteofen und der liebenfeinungskasuier (F) und der Abachluflfeinungekammer (G)* Geschmolzenes Metall In dem Hauptinduktioneofen wird mit Hilfe eines zurückziehbaren, feuerfesten Gerinnes (B) abgegossen, und zwar durch das Ventil Xf* in den induktionsgehei*ten Warnhalteofen (H). Der Warmhalteofen liefert die Gtoßkapaaität, welche für die kontinuierliche Zuführung von geschmolzenem Metall zu d«m elektronenstrahlbeheisten Herd und zu den kontinuierlichen Gießetationen erforderlich ist.

Der Herd (I) besteht nämlich aus einer Reihe von Herden, die oascadenartig hintereinander angeordnet sind, um ein· Rttckmieohung

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su verhindern.

Der letzte Herd Überträgt daa Metall über eine wassergekühlte Kupferleitunß (J), welche es su einer Gießform (K) leitet·

Bei dem oben beschriebenen Verfahren wird der erforderlich· Niobzusatz vorzugsweise zugegeben, nachdem die Feinung einen Funkt erreicht hat, an welchem der endgültige Stickstoffpegel vorhergesagt «erden kann. Sine kritische Menge von niob wird in der Weise zugegeben, dafl ein Verhältnis von CbiN von 13 su 29 in der endgültigen Zusammensetzung erreicht ist· Niob kann in der Form von Ferronlob zugesetzt werden. Niob hat in dieser Fora einen niedrigeren Schmelzpunkt als reines Niob« und es löst sioh daher rasoher In der Schmelze· Bei dem oben beschriebenen Verfahren wird bevorzugt Niob zugegeben, bevor die Legierung in dl· elektronenbeheizten Peinungserde übergeht· Dadurch entsteht ein besser homogenes Produkt«

Es 1st ersichtlich, daß als Ergebnis der Erfindung eine ferritlsohe korrosionsbeständige Stahllegierung hergestellt werden kann, welche zugleich Zähigkeit, verbessert· Widerstandsfähigkeit gegen interkristalline Korrosion und eine gute Beständigkeit gegen allgemeine Korrosion aufweist.

• Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

1« Ferrit! scher korrosionsbeständiger Stahl, gekennzeichnet durch seine Zähigkeit und hohe Beständigkeit gegen interlcriatolline Korrosion, bestehend aus Im wesentlichen folgenden Gewichts proz en tanteilens etwa 2O₉O bis 35»0 $ Chrom, etwa 0,75 bis 1,20 £ Molybdän, etwa 0,10 bis etwa 0,30 # Silicium, bis κα etwa 0,020 $ Phosphor, bis zu etwa 0,020 1* Schwefel, bis zu etwa 0,0030 $ Kohlenstoff, etwa 0,0050 bis etwa 0,0125 $> Stickstoff, mit einem Gehalt von Niob vom 13- bis 29-fachen des Stickstoffgehaltes und einem im wesentlichen nur aus Sisen bestehenden Restbestandteil.

2· Stahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daB der Chromgehalt etwa 25,0 bis¹ etwa 27,5 t betrögt.

3· Stahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtanteil an nickel, Kupfer und Kobalt, welcherfels Verunreinigungen vorhanden ist, etwa 0,25 $> nicht Überschreitet·

4· Stahlprodukt mit einer Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine Übergangs tempera tür vom streckbaren in den spröden Zustand nach einer LuZtabkUhlung von etwa 980 ⁰C (18UO⁰P) unterhalb von Raumtemperatur vorliegt·

5. Ileißgewalztes ferritisch es korrosionsbeständiges Stahlprodukt, dadurch gekennzeichnet , daß es zugleich eine hohe Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit aufweist und weiterhin dadurch gekennzeichnet , daß es in Querrich-' tunß eine Schlagfestigkeit aufweist, welche im wesentlichen Oleich der Schlagfestigkeit in der Längsrichtung ist, und daß das Produkt folgende Gewichtsprozentanteile aufweistt etwa 20,0 bia 35,0 ·/. Chrom, etwa 0,75 bis 1,20 4 Molybdän, etwa 0,10 bis etwa 0,30 f silicium, bis zu etwa C,020 $ Phosphor, bis zu etwa 0,020 ' Schwefel, bis zu etwa 0,0030 £ Kohlenstoff, etwa 0,0050 bis etwa 0,0125 .*' Stickstoff, mit einem Ge-

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halt von Niob vom 13- bia 29fnchen dee stickstoffgeholtes und einem im wesentlichen nur aus Eisen bestehenden Mestbeatnndteil·

6. Ferritisches korrosionsbeständiges tftahlprodukt nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Chromgehalt etwa 25,0 bio etwa 27,'3 .'. betrügt.

7· Territioche Einphaeen-Legierung, welche frei von ^T ickel ist, dadurch gekennz elchnet , daß sie eine hoho Korrosionübeständigkeit, eine gute Schweißbarkeit und Zähigkeit aufweist, daß die Legierung im wesentlichen aus Fe besteht, und weiterhin folgende Gewiohtaprozentanteile aufweistι 25 bis 27,5 · Chrom, ( ,75 bin 1,20 ·/, Molybdän, 0,10 ;S bis 0,30 ;5 GiIicium, als Verunreinigungen nicht mehr nie 30 Teile pro Million kohlenstoff, nicht mehr öle 125 Teile pro Million Stickstoff, nicht mehr uls 200 Teile pro illion Schwefel und nicht mehr als 200 Teile pro illion Phosphor, t?iterhin als wesentliches Element Niob in einer Uongo von wenigstens 0,05 Gewlchteproeent und nicht mehr als etwa dem 29fachen des ΰtickstoi'fgoholtee der Legit rung·

Θ. Verfahren zur liersteilung von ferritischem korrooionobeotUndigem :;tahl mit einer verbesserten Zähigkeit und einer entsprechenden Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion, dadurch gekennzeichnet , daß eine Eisenschmelze Im Vakuum gefeint wird, welche folgende Bestandteile enthält: Chrom, Molybdän und Silicium, um eine Legierung herzustellen, welche folgende Gewichtsprozenten teile aufweist, etwa 20,0 bis etwa 3'j,0 χ, chrom, etwa 0,75 bis etwa 1,20 /> Molybdän, etwa 0,10 bis etwa ί ,30 ■;', ijillcium, bis zu etwa 0,020 < Phoophor, bis zu etwa 0,U2C /, Schwefel, bis au etwa 0,0030 / Kohlenstoff, etwa 0,0050 f> bia etwa 0,0125 ^ Stickstoff und als restlichen Bestandteil im we«entliehen nur ','ieen und daß vor abgeschlossener Feinung eine Menge von unbi^i zugegeben wird, welche etwa dem 13fachen bis dem 29fachen des endgültigen Btickstoffgeholtes entspricht.

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BAD ORlG_fNAL

9· Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekenn-zelchn daß die 'io^iun zugabe erfolgt, nachdem die erate Feinung in einem induktionsbeheizten Ofen abgeachlossen ist und bevor die endgültige Feinung während dea Durchganges durch einen, elektronenstrahlbeheiaten Herd erfolgt.

10. Geschweißtes, korrosionsbeständiges otahlprodukt, welches als Herateilungugegenatand aus einer ferritischen korrosionsbeständigen Legierung besteht, die in einom quasi geschweißten Zustand eine Übergangstemperatur vom streckbaren in den spröden Zustand aufweist, die unterhalb der Raumtemperatur liegt und wobei die Legierung hauptsächlich aus Eisen, Chrom und Molybdän besteht und einen kleinen Anteil an Niob aufweist» welcher ausreichend ist, um die Übergangstemperatur von dem streckbaren in den spröden Zustand des cpias! geschweißten Produktes unterhalb von Raumtemperatur zu halten·

11. Ferritischer korrosionsbeständiger Utah!, gekennzeichnet durch folgende in Gewichtsprozent angegebene Anteiles bis zu etwa 0_f0ü30 /> Kohlenstoff, bis zu etwa 0,020 $ Phosphor, bis zu etwa 0,020 ,S Schwefel, etwa 0,10 bis etwa 0,30 f° Silicium, etwa 20,0 bis etwa 35*0 # Chrom, etwa 0,75 bis etwa 1,2 /> Molybdän, etwa 0,0050 bis etwa 0,0125 λ Stickstoff, Niob Ia einer Menge von etwa dem 13faoh©n bis etwa &®m 29fachen Stickstoffgeaalt und weiterhin dadurch gekennzeichnet _t daß Ale übrigen Bestandteile- ist wesentlichen alle 31 aen sind, weiterhin dadurch gekennselahnet, daß der Stahl in einem beliebigen durch Wasser abgeschreckten Zustand auf weniger als minus 17»8 ⁰C (0 ⁰P) streckbar ist und im wesentlichen gleiche Quer- und LängsachlagfestigkeltawertQ aufweist und daß er eine interkristalline Korrosionsrate von weniger ale 400 Mikron pro Jahr aufweist·

12· Stahl nach Anspruch 11, dadurch gski b&j e i c ή η θ t , daS der Chromgehalt etwa 25»0 bis 27»5 % beträgt,

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ORIGINAL

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13· Stahl nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dnfl der Geoamtgehalt an nickel, Kupfer und Kobalt, welcher als Verunreinigung vorliegt, etwa 0,25 ^ffr nicht Übersteigt.

14· ütahl nach Anopruch 12, dadurch gekennzeichnet, dnli die Jbergangotemperatur zwischen dem streckbaren und dem spröden Zustand in dem luftgekühlten Zustand naoh dein Glühen boi etwa 900 ⁰C (1000 ⁰F) unterhalb von Raumtemperatur liegt.

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