DE2311739B2 - Verwendung austenitischer Mangan-Chrom-Stähle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung austenitischer Mangan-Chrom-Stähle bestehend aus

20 bis 30 % Mangan,
5 bis 12 % Chrom,

bis 0,5% Kohlenstoff,
0 bis 1,5% Silizium,
0 bis 0,5% Vanadium,

Rest Eisen

und herstellungsbedingte Verunreinigungen als Werkstoff zur Herstellung von Rohren und Rohrleitungen mit einer relativen Längenänderung zwischen Raumtemperatur und —200° C von 1,4%, die im Tieftemperaturbereich betrieben werden.

Aus der Stahl-Eisen-Liste (4. Aufl., 1972, Seite 140/141) ist der Stahl X 40 MnCr 22 bekannt, dessen Zusammensetzung teilweise in den oben angegebenen Werten liegt. Dieser Stahl ist kaltzäh und eignet sich für Rohre und Behälter.

Bekannt ist ferner die Verwendung von ferritischen Nickelstählen mit bis zu 9% Ni bei Temperaturen oberhalb - 190°C. Bis zu den tiefsten erreichbaren Temperaturen werden austenitische Chrom-Nickel-Stähle vom Typ X 12 NiCr 18 9 verwendet.

Alle genannten Werkstoffe haben aber nachweislich eine relativ große Wärmeausdehnung, als deren Folge sich die Abmessung der Bauteile bei Abkühlung auf Betriebstemperatur ändern. Dies erfordert zum Beispiel bei Rohrleitungen konstruktiv schwierige und oftmals aufwendige Sondermaßnahmen. Darüber hinaus sind Stähle mit hohem Nickelanteil relativ teuer.

Die Aufgabe der Erfindung besteh't in der Angabe

"' solcher Stahllegierungen, die wegen ihrer relativ kleinen Wärmedehnung im besonderen Maße für die Tieftemperaturtechnik geeignet sind.

Umfangreiche systematische Untersuchungen haben ergeben, daß Mangan-Stähle auch mit kleinen

ίο. Zusätzen von Chrom entsprechend ihrem austenitischen Gefügeaufbau bei Abkühlung auf tiefe Temperaturen eine relative Längenänderung erfahren, wie sie bei austenitischen Chrom-Nickel-Stählen zu erwarten sind. Bei Erhöhung des Chromgehaltes über

ι > etwa 4% geht die Längenänderung bedeutend zurück und ist bei einem Chromgehalt von etwa 10% nur noch etwa halb so groß. Durch den größeren Chromgehalt wird andererseits die Kaltzähigkeit praktisch nicht verändert.

Gelöst wird die Aufgabe durch die Verwendung austenitischer Mangan-Chrom-Stähie der eingangs genannten Art.

Die Einstellung der gewünschten Festigkeitseigenschaften durch weitere Legierungselemente, wie sie zu demselben Zweck den austenitischen Stählen üblicherweise zugesetzt werden, beeinträchtigt diese Eigenschaften nicht.

Das Diagramm verdeutlicht die thermischen Eigenschaften der in der Tieftemperaturtechnik ver-

jo wendbaren Eigenschaften. Im Diagramm ist die relative Längenänderung zwischen Raumtemperatur und der auf der Abszisse aufgetragenen Temperatur dargestellt. Die eingetragenen Kurven gelten für die Werkstoffe Aluminium, X 12 CrNi 18 9, X 40 MnCr

j5 22 mit allenfalls geringem Chromgehalt und einem austenitischen Mangan-Chrom-Stahl, dessen Zusammensetzung innerhalb der im Anspruch angegebenen Analysengrenzen liegt. Danach beträgt die relative Längenänderung dieses Werkstoffes nur 1,4% zwisehen Raumtemperatur und — 200° C, während diese für die üblichen austenitischen Stähle doppelt und für das Aluminium nahezu dreimal so groß ist.

Durch die Verwendung von Mangan-Chrom-Stählen, beispielsweise für Rohrleitungen und Flüssiggas ergeben sich ein erheblich geringerer Aufwand und einfachere Konstruktionen für den Längenausgleich bei der Abkühlung auf tiefe Temperaturen. Die Leitung kann auf größerer Länge durchgehend geschweißt sein, ohne daß unzulässige Zugspannungen

ίο in der Leitung auftreten. Dabei liegen die Kosten für das Rohmaterial noch unter denen für mit Nickel legierte Stähle.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verwendung austenitischer Mangan-Chrom-Stähle bestehend aus
   20 bis 30 % Mangan,
   5 bis 12 % Chrom,

   bis 0,5% Kohlenstoff,
   0 bis 1,5% Silizium,
   0 bis 0,5% Vanadium,
   Rest Eisen

   und herstellungsbedingte Verunreinigungen als Werkstoff zur Herstellung von Rohren und Rohrleitungen mit einer relativen Längenänderung zwischen Raumtemperatur und —200° C von 1,4%, die im Tieftemperaturbereich betrieben werden.