DE2429023A1 - STEEL ALLOYS AND THE MOLDED BODIES MADE FROM IT - Google Patents

STEEL ALLOYS AND THE MOLDED BODIES MADE FROM IT

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Description

ARICO STEEL CORPORATION
703 Curtis Street
Middletown," Ohio /VcSt.A,
ARICO STEEL CORPORATION
703 Curtis Street
Middletown, "Ohio /VcSt.A ,

Unser Zeichen; A 1704 Our sign; A 1704

Stahllegierung und die daraus hergestellten - FormkörperSteel alloy and those made from it - moldings

Die Erfindung betrifft eine neue Stahllegierunt^ sowie die daraus hergestellten Formkörper; sie betrifft insbesondere einen niedrig legierten Chrom-Aluminium-Silicium-Titan-Stahl für die Verwendung als Substrat für Aluminium- oder Aluminiumlegierungsüberzüge.und die daraus hergestellten geschmiedeten überzogenen Produkte' mit einer guten Oxydationsbeständigkeit bei erhöhten Temperaturen bis zu etwa 925°C (17000P) und einer guten Beständigkeit gegen Angriff durch Kohlenwasserstoffverbrennungsprodukte bei erhöhter Temperatur zusammen mit einer hohen Festigkeit.The invention relates to a new Stahllegierunt ^ and the molded bodies produced therefrom; it relates in particular to a low-alloy chromium-aluminum-silicon-titanium steel for use as a substrate for aluminum or aluminum alloy coatings and the forged coated products made therefrom with good resistance to oxidation at elevated temperatures of up to about 925 ° C (1700 0 P) and good resistance to attack by hydrocarbon combustion products at elevated temperature together with high strength.

Aufgrund zunehmend strengerer Anforderungen in bezug auf Antiumweltverschmutzungskontrollen bei Motorfahrzeugen ist eine Nachfrage nach verhältnismäßig billigen LegierungenDue to increasingly stringent requirements regarding Anti-pollution controls on motor vehicles is a demand for relatively cheap alloys

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entstanden, die bei erhöhten Temperaturen oxydationsbeständig sind, für die Verwendung in Automobilauspuffsystemen, wie katalytischen Umwandlern, Schalldämpfern und ähnlichen Formkörpern.which are resistant to oxidation at elevated temperatures, for use in automobile exhaust systems, such as catalytic converters, mufflers and similar molded bodies.

Mit Aluminium beschichteter Kohlenstoffstahl hat sich für einige Hochtemperaturanwendungen als nicht vollständig zufriedenstellend erwiesen. Die Automobilindustrie hat diesen durch rostfreie Stähle, wie Armco 409 (enthaltend 0,05 % Kohlenstoff, 11 % Chrom, Spuren Aluminium, Rest-HLckel, 0,5 % Titan und Rest Eisen) und andere rostfreie Stähle mit 11 oder mehr % Chrom ersetzt. Die Kosten für einen solchen Stahl sind jedoch hoch, so daß er für die vorgeschlagene Verwendung in Automobilauspuffsystemen, wie z. B. katalytischen Umwandlern und dergleichen, unzweckmäßig ist. Darüber hinaus weist dieser rostfreie Stahl, ob\Tohl er eine ziemlich gute OxyJ-at ions best ändigke it bei erhöhter Temperatur und eine gute Verformbarkeit besitzt, keine ausreichende Beständigkeit gegen Angriff durch geschmolzene Salze und Kohlenwasserstoffverbrennungsprodukte bei erhöhter Temperatur auf. Es hat sich gezeigt, daß die Aufbringung eines Aluminiumüberzugs auf einen solchen Stahl zwar zu einem Produkt mit den gewünschten Eigenschaften führt, daß dadurch aber die Kosten noch weiter erhöht werden.Carbon steel coated with aluminum has not proven entirely satisfactory for some high temperature applications. The automotive industry has replaced this with stainless steels such as Armco 409 (containing 0.05% carbon, 11% chromium, traces of aluminum, remainder HL cover, 0.5% titanium and remainder iron) and other stainless steels with 11% or more chromium . However, the cost of such steel is high, making it suitable for proposed use in automobile exhaust systems such as e.g. B. catalytic converters and the like, is inconvenient. In addition, the stainless steel, if \ T ell it a pretty good OxyJ-at ions best ändigke it owns at elevated temperature and good formability, no sufficient resistance to attack by molten salts and hydrocarbon combustion products at elevated temperature. It has been found that the application of an aluminum coating to such a steel results in a product with the desired properties, but that it increases the costs even further.

In der US-Patentschrift 3 698 964 ist eine Legierung auf Eisenbasis mit einer guten Oxydationsbeständigkeit bei Temperaturen von etwa 700 bis etwa 8000C (1300 bis 1475°F) beschrieben. Die in dieser Patentschrift beschriebene Legierung enthält bis zu 2 % Kohlenstoff, 1 bis 5 % Chrom, 1 bis 4 °/o Aluminium und/oder 1 bis 4 % Silicium, bis zu 1,5 % Mangan, b.is zu 2 % Kupfer, insgesamt bis zu 0,20 % Nickel, Molybdän, Vanadin und andere Legierungselemente.In US Patent 3,698,964 an iron-base alloy having good oxidation resistance at temperatures of about 700 to about 800 0 C is described (1300-1475 ° F). The alloy described in this patent document contains up to 2% carbon, 1 to 5% chromium, 1 to 4 ° / o aluminum and / or 1 to 4% silicon, up to 1.5% manganese, b.is to 2% copper , a total of up to 0.20% nickel, molybdenum, vanadium and other alloy elements.

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Vorzugsweise wird eine Kombination von 2 % Chrom und 3 % Aluminium oder 3 % Chrom und 2 % Silicium mit vorzugsweise bis zu 0,2 % Mangan, nicht mehr als 0,5 % Kupfer, nicht mehr als Λ,°/ο und insbesondere 0,01 bis 0,25 % Kohlenstoff verwendet.A combination of 2% chromium and 3 % aluminum or 3 % chromium and 2% silicon with preferably up to 0.2% manganese, not more than 0.5% copper, not more than Λ, ° / ο and in particular 0 is preferred .01 to 0.25% carbon is used.

Der hohe Kohlenstoffgehalt des Stahls gemäß dieser US-Patentschrift führt zu einer spröden Struktur mit einer sehr begrenzten Kaltverformbarkeit, schlechten Schweißeigenschaften und schlechten allgemeinen mechanischen Eigenschaften. Das gegebenenfalls vorhandene Molybdän und das Vanadin beeinflussen nachteilig die Oxydationsbeständigkeit und sie erhöhen die Kosten. Der nachteilige Einfluß von Molybdän auf die Oxydationsbeständigkeit ist in "Stainless and Heat Resisting Steels", Colombier und Hochmann, S. 330, St. Martin's Press, New York, N. Y. (1968), beschrieben. Darüber hinaus sind Kupfer, Nickel und andere Austenitstabilisatoren in Mengen, von mehr als den typischen Restmengen von jeweils 0,2 % unerwünscht, da sie zu einer Phasenänderung mit einer nachfolgenden Volumeαänderung beim Erhitzen und Abkühlen führen können. Diese Volumenänderung führt zu einer Splitterbildung nach dem zyklischen Erhitzen und Kühlen.The high carbon content of the steel according to this US patent leads to a brittle structure with very limited cold formability, poor welding properties and poor general mechanical properties. The molybdenum and vanadium which may be present have a negative effect on the oxidation resistance and they increase the costs. The adverse effect of molybdenum on resistance to oxidation is described in "Stainless and Heat Resisting Steels", Colombier and Hochmann, p. 330, St. Martin's Press, New York, NY (1968). In addition, amounts of copper, nickel and other austenite stabilizers in excess of the typical residual amounts of 0.2% each are undesirable, since they can lead to a phase change with a subsequent change in volume during heating and cooling. This change in volume leads to the formation of splinters after the cyclical heating and cooling.

In der US-Patentschrift 2 835 669 sind ein Stahl und eine Wärmebehandlung desselben beschrieben, bei der eine Mikrostruktur mit einer Beständigkeit gegen Spannungskorrosionsriß.bildung in feuchten Wasserstoff sulfj.datmosphären gebildet wird. Der in dieser Patentschrift beschriebene Stahl enthält 0,08 bis 0,20 % Kohlenstoff, 0,60 bis 5,0 % Chrom, 0,15 bis 1,20 % Aluminium, 0,30 bis 1,20 % Mangan, 0,10 bis 0,50 % Silicium, bis zu 0,50 % Molybdän, bis zu 1,0 % Vanadin, ,bis zu 1,0 % Titan und als Rest Eisen. Darin ist angegeben, daß eine Wärmebehandlung bei 740 bis 7800C, eine zweite Wärmebehandlung bei etwa 970 bis etwa 10800C und einUS Pat. No. 2,835,669 describes a steel and a heat treatment of the same in which a microstructure with a resistance to stress corrosion cracking is formed in humid hydrogen sulfide atmospheres. The steel described in this patent contains 0.08 to 0.20% carbon, 0.60 to 5.0% chromium, 0.15 to 1.20% aluminum, 0.30 to 1.20% manganese, 0.10 up to 0.50% silicon, up to 0.50% molybdenum, up to 1.0% vanadium, up to 1.0 % titanium and the remainder iron. It is stated therein that a heat treatment at 740 to 780 0 C, a second heat treatment at about 970 to about 1080 0 C and a

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anschließendes Abschrecken mit Wasser und eine Temperungsbehandlung bei etwa 625 bis etwa 67O0C zu der gewünschten MikroStruktur und einer spezifischen Zugfestigkeit von mindestens 6,68·1Cr kg/cm (95 ksi) führt. Über die Oxydationsbeständigkeit bei erhöhter Temperatur ist in dieser Patentschrift nichts gesagt und es ist auch nicht anzunehmen, daß mit der darin angegebenen Zusammensetzung ein Stahl entsteht, der diese Eigenschaft hat. Darüber hinaus ist die Anwesenheit von Molybdän und Vanadin aus den oben angegebenen Gründen nachteilig.followed by quenching with water and a tempering treatment results in kg / cm (95 ksi) at about 625 to about 67o C 0 to the desired microstructure and a specific tensile strength of at least 6.68 · 1Cr. Nothing is said in this patent specification about the resistance to oxidation at elevated temperatures, and it cannot be assumed that the composition given therein will produce a steel which has this property. In addition, the presence of molybdenum and vanadium is disadvantageous for the reasons given above.

In anderen Patentschriften sind niedrig legierte Stähle beschrieben, die Chrom, Aluminium und/oder Silicium in variierenden Mengen enthalten, wie z. B. in den US-Patentschriften 3 4-31 101, 2 835 570 und 2 770 563.In other patents, low-alloy steels are described, containing chromium, aluminum and / or silicon in varying amounts, e.g. B. in U.S. patents 3 4-31 101, 2 835 570 and 2 770 563.

In keiner dieser Patentschriften ist ein niedrig legierter Stahl mit einer vollständig ferritischen Struktur innerhalb des in Betracht gezogenen Betriebstemperaturbereichs beschrieben, der eine gute Oxidationsbeständigkeit bei erhöhter Temperatur in Kombination mit einer guten Beständigkeit gegen den Angriff durch Kohlenwasserstoffverbrennungsprodukte, einer guten Schweißbarkeit und Verformbarkeit und einer verhältnismäßig hohen Festigkeit aufweist. Es besteht daher noch immer ein großer Bedarf für eine billige Legierung mit der oben angegebenen Kombination von Eigenschaften für die Verarbeitung zu beschichteten geschweißten und geschmiedeten Produkten, wie Raumerhitzern, Automobilauspuffsystemen, z. B. katalytischen Umwandlern und Schalldämpfern und dergleichen.In none of these patents is there a low alloy steel with a fully ferritic structure inside of the considered operating temperature range, which provides good oxidation resistance with increased Temperature combined with good resistance to attack by hydrocarbon combustion products, has good weldability and ductility and a relatively high strength. It exists hence there is still a great need for an inexpensive alloy with the above combination of properties for processing into coated, welded and forged products, such as space heaters, automobile exhaust systems, z. B. catalytic converters and mufflers and the same.

Gegenstand der Erfindung ist ein niedrig legierter Stahl, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er im wesentlichen besteht aus 0,01 bis 0,13 % Kohlenstoff, 0,5 bis 3 % Chrom,The invention relates to a low-alloy steel which is characterized in that it essentially consists from 0.01 to 0.13% carbon, 0.5 to 3% chromium,

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0,8 bis 3 % Aluminium, 0,4 bis 1,5 % Silicium, 0,1 bis 0,6 % Mangan, 0,1 bis 1 % Titan und zumRest aus Bisen mit zufälligen Verunreinigungen. Molybdän und Vanadin sind auf0.8 to 3 % aluminum, 0.4 to 1.5% silicon, 0.1 to 0.6% manganese, 0.1 to 1% titanium and the remainder of bison with incidental impurities. Molybdenum and vanadium are on

etv/a
einen Maximalgehalt von jeweils/0,05 % beschränkt und die Kupfer-, Nickel- und sonstigen Austenitstabilisatoren sind auf einen Maximalgehalt von jeweils weniger als etwa 0,2-% ■beschränkt. Der erfindungsgemäße Stahl enthält vorzugsweise Chrom, Aluminium, Silicium und Titan in einer Gesamtmenge von weniger als etv/a 5 %und ergibt >'in Form eines Bleches ein Substrat für Aluminium- oder Aluminiumlegierungsüberzüge, wobei das beschichtete Blech leicht zu geschmiedeten Formkörpern (Gegenständen) mit einer guten Oxydationsbeständigkeit bei erhöhter Temperatur, einer guten Beständigkeit gegen Angriff durch Kohlenwasserstoffverbrennungsprodukte bai erhöhter Temperatur und einer verhältnismäßig hohen beibehaltenen Festigkeit bei erhöhter Temperatur verformbar ist. Die Kohlenstoff-, Chrom-, Aluminium-, Silicium-' und Titanprozentgehaltsbereiche sind kritisch und eine Abweichung davon führt zum Verlust einer oder mehrerer der obengenannten Eigenschaften. Die Kontrolle des kritisch niedrigen Gehalts an Molybdän, Vanadin, Kupfer, Nickel und eines anderen Austenitstabilisators ist ebenfalls wesentlich.
etv / a
a maximum content of / 0.05% each and the copper, nickel and other austenite stabilizers are limited to a maximum content of less than about 0.2% each. The steel according to the invention preferably contains chromium, aluminum, silicon and titanium in a total amount of less than about 5 % and gives in the form of a sheet a substrate for aluminum or aluminum alloy coatings, the coated sheet easily becoming forged shaped bodies (objects) is deformable with good resistance to oxidation at elevated temperature, good resistance to attack by hydrocarbon combustion products at elevated temperature, and relatively high retained strength at elevated temperature. The carbon, chromium, aluminum, silicon and titanium percentage ranges are critical and any deviation therefrom will result in the loss of one or more of the above properties. Control of the critically low levels of molybdenum, vanadium, copper, nickel and another austenite stabilizer is also essential.

Kohlenstoff ist wesentlich in einer Menge von mindestens 0,01 %, um die erforderliehe Festigkeit in dem Stahl zu erzielen. Mehr als 0,13 % Kohlenstoff können nicht toleriert werden wegen seines nachteiligen Effekts auf die Schweißbarkeit, die Verformbarkeit und die allgemeinen mechanischen Eigenschaften des Stahls und weil er ein starker Austenitbildner ist. Mindestens 0,5 % Chrom in Kombination mit mindestens 0,8 % Aluminium und 0,4 % Silicium-sind zur Erzielung einer guten Oxydationsbeständigkeit erforderlich. Um die Kosten minimal zu halten und Verarbeitung^-Carbon is essential in an amount of at least 0.01% in order to achieve the required strength in the steel. More than 0.13% carbon cannot be tolerated because of its detrimental effect on weldability, ductility and general mechanical properties of the steel and because it is a strong austenite former. At least 0.5% chromium in combination with at least 0.8 % aluminum and 0.4 % silicon are required to achieve good resistance to oxidation. To keep costs to a minimum and processing ^ -

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Schwierigkeiten zu vermeiden, sollte ein maximaler Chromgeiialt von 5 % eingehalten werden. Es sind mindestens 0,8 % Aluminium erforderlich, nicht nur zur Erzielung einer guten Oxydationsbeständigkeit bei erhöhter Temperatur, sondern auch um eine ausreichende Zugfestigkeit zu erzielen. Mehr als 3 % Aluminium führen zu einem Verlust an Verformbarkeit und Verarbeitbarkeit. Mindestens 0,4- % Silicium sind wesentlich, da es mit dem Chrom und Aluminium kooperiert und dem Stahl die gewünschte Oxydationsbeständigkeit verleiht. Ein Maximum von 1,5 % Silicium sollte jedoch eingehalten werden, da größere Mengen ebenfalls zu einem Verlust an Verformbarkeit und Verarbeit barkeit führen.To avoid difficulties, a maximum chrome content of 5% should be adhered to. At least 0.8 % aluminum is required, not only to achieve good resistance to oxidation at elevated temperatures, but also to achieve adequate tensile strength. More than 3 % aluminum leads to a loss of ductility and processability. At least 0.4% silicon is essential as it cooperates with the chromium and aluminum and gives the steel the desired resistance to oxidation. However, a maximum of 1.5% silicon should be adhered to, since larger amounts also lead to a loss of deformability and processability.

Titan ist wesentlich in einer Menge von mindestens 0,1 %, UU. dem Stahl eine gute Schweißbarkeit zu verleihen. Außerdem wurde gefunden, daß überschüssiges Titan über die zum Stabilisieren des Kohlenstoffs erforderliche Menge hinaus die Oxydationsbeständigkeit bei erhöhter Temperatur verbessert. Dieser Überschuß kann im Hinblick auf die hohen Kosten für Titan und den verhältnismäßig niedrigen Restgehalt des erfindungsgemäßen Stahls an Schwefel, Stickstoff und Sauerstoff gering sein. Der Titangehalt beträgt vorzugsweise das 8-fache des Kohlenstoffgehalts und bei den hier in Betracht gezogenen Kohlenstoffgehalten sollten höchstens tftwa 1 % Titan enthalten sein. Da es bekannt ist, daß Niob und/oder Zirconium in rostfreien Stählen im allgemeinen eine äquivalente Wirkung haben, liegt es auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung, Titan vollständig oder teilweise durch Niob und/oder Zirconium zu ersetzen. Ein solcher Ersatz würde auf einer stöchiometrischen Basis erfolgen bei einem minimalen Gewichtsverhältnis von Niob oder Zirconium zu Kohlenstoff von 8:1, vorzugsweise von mindestens etwa 10:1. Niob und/oder Zirconium würden somitTitanium is essential in an amount of at least 0.1%, UU. to give the steel good weldability. aside from that Excess titanium was found to be in excess of that required to stabilize the carbon the resistance to oxidation at elevated temperatures is improved. This excess can in view of the high cost of titanium and the relatively low residual content of the steel according to the invention be low in sulfur, nitrogen and oxygen. The titanium content is preferably 8 times the carbon content and at the The carbon contents considered here should not contain more than about 1% titanium. As it is known that niobium and / or zirconium in stainless steels generally have an equivalent effect, it is also in Within the scope of the present invention to completely or partially replace titanium with niobium and / or zirconium. A such replacement would be on a stoichiometric basis with a minimum weight ratio of niobium or zirconium to carbon of 8: 1, preferably at least about 10: 1. Niobium and / or zirconium would thus

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innerhalb des Bereichs von 0,10 bis 1,5 % liegen, wenn sie Titan ersetzen.are within the range of 0.10 to 1.5% if Replace titanium.

Verunreinigungen in den für ferritische rostfreie Stähle normalen Eestgehalten können in dem erfindungsgemäßen Stahl toleriert werden. Insbesondere beeinflußt ein Maximalgehalt von etwa 0,03 % Schwefel und ein Maximalgehalt von etwa 0,04 % Phosphor die Eigenschaften des Stahls nicht lachteilig. Molybdän und Vanadin sind in dem erfindungsgemäßen Stahl, wie oben erläutert, unerwünscht und sie werden bei den praktikablen Minimalwerten gehalten. Kupfer und Nickel werden aus den oben angegebenen Gründen bei einem Maximalgehalt von jeweils weniger als 0,2 % gehalten.Impurities in the ferritic stainless steels normal Eest contents can in the steel according to the invention be tolerated. In particular, a maximum content of about 0.03% sulfur and a maximum content of about 0.04% phosphorus does not detrimentally affect the properties of the steel. As explained above, molybdenum and vanadium are undesirable in the steel according to the invention and they are used in kept the practicable minimum values. Copper and nickel are at a maximum level for the reasons given above held by less than 0.2% each.

Obgleich die erwünschte neue Kombination von Eigenschaften in einem Stahl innerhalb der oben angegebenen breiten Zusammensetzungsbereiche erzielt wird, werden optimale Eigenschaften in einem Stahl der nachfolgend angegebenen Analyse (in Gew.%) erzielt:Although the desired new combination of properties in a steel is within the broad compositional ranges given above is achieved, optimal properties in a steel of the analysis given below (in% by weight) achieved:

Kohlenstoff Chrom Aluminium Silicium Mangan TitanCarbon chromium aluminum silicon manganese titanium

wobei der Titangehalt etwa das 8-fache des Kohlenstoffgehalts beträgt und der Rest aus Eisen mit Ausnahme von zufälligen Verunreinigungen besteht.with the titanium content being about 8 times the carbon content and the remainder being iron with the exception of incidental ones Impurities.

Zur Untersuchung des Einflusses der relativen Mengenanteile an Chrom,' Aluminium, Silicium und Titan auf die Eigenschaften des Stahls wurden eine Eeihe von experimentellen, Chargen hergestellt und getestet. Zu VergleichszweckenTo investigate the influence of the relative proportions of chromium, 'aluminum, silicon and titanium on the properties of steel have been a series of experimental, Batches manufactured and tested. For comparison purposes

40 9 8 83/093240 9 8 83/0932

0,040.04 bisuntil 0,06 %0.06% 1,71.7 tistis 2,1 %2.1% 1,71.7 bisuntil 2,0 %2.0% 0,60.6 bisuntil 0,9 % 0.9 % 0,20.2 bisuntil 0,4 %0.4% 0,10.1 bisuntil 0,6 % 0.6 %

wurden auch Tests mit einem unlegierten Kohlenstoffstahl, der mit Aluminium beschichtet war, und mit Aluminiumlegierungen, die bis zu 10 % Silicium enthielten, und mit einem rostfreien Stahl vom Armco-Typ 409 durchgeführt. Die Zusammensetzungen der experimentellen Chargen sind in der folgenden !Tabelle I angegeben.Tests were also carried out on a mild carbon steel coated with aluminum and on aluminum alloys containing up to 10 % silicon and on an Armco type 409 stainless steel. The compositions of the experimental batches are given in Table I below.

Tabelle ITable I.

Probesample CC. CrCr AlAl Si -Si - MnMn TiTi Nr.No. 0,0480.048 1,01.0 <0,1<0.1 0,20.2 0,30.3 0,40.4 1515th 0,0330.033 0,50.5 1,71.7 0,80.8 0,40.4 0,40.4 41*41 * 0,0330.033 1,01.0 1,71.7 0,70.7 0,40.4 0,40.4 42*42 * 0,034-0.034- 1,51.5 1,71.7 0,70.7 0,40.4 0,40.4 43*43 * 0,0370.037 1,01.0 1,01.0 0,70.7 ■ 0,4■ 0.4 0,30.3 61*61 * 0,0380.038 1,71.7 0,90.9 0,80.8 0,40.4 0,30.3 62*62 * 0,054-0.054- 2,52.5 1,91.9 0,4-70.4-7 0,210.21 00 8585 0,0730.073 2,02.0 1,921.92 0,810.81 0,32 '0.32 ' 0,480.48 86*86 *

* Erfindungsgemäße Stähle, enthaltend noch Ο,Ί % Cu, 0,04 % Mo und 0,03 % V.* Steels according to the invention, also containing Ο, Ί% Cu, 0.04 % Mo and 0.03% V.

Die vorstehend angegebenen Materialien wurden bei 1149°C (2100°F) von 2,54 cm χ 7,62 cm (1 inch x 3 inches) großen Blöcken auf eine Dicke von 0,254 cm (0,1 inch) warm ausgewalzt. Die Proben wurden 10 Minuten lang bei 927°C (17000F) geglüht, entzundert und auf eine Dicke von 0,127 cm (0,05 inch) kalt ausgewalzt. Es sei darauf hingewiesen, daß das Glühen des warm ausgewalzten Materials eine Gegebenenfallsmaßnahme ist. Bei den kalt ausgewalzten Proben wurden in dieser Stufe die Zugfestigkeiten bestimmt, während der Rest des kalt gewalzten Bandes 6 Minuten lang bei 8710CThe above materials were hot rolled at 1149 ° C (2100 ° F) from 2.54 cm by 7.62 cm (1 "by 3") billets to a thickness of 0.254 cm (0.1 "). The samples were annealed for 10 minutes at 927 ° C (1700 0 F), descaled and cold rolled to a thickness of 0.127 cm (0.05 inch). It should be noted that annealing the hot-rolled material is an optional measure. In the cold-rolled-out samples, the tensile strengths were determined at this stage, while the rest of the cold rolled strip for 6 minutes at 871 0 C.

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(16000F) geglüht und gebeizt wurde. Dieses Material wurde auf die in der folgenden Tabelle II angegebenen übrigen mechanischen Eigenschaften hin untersucht.(1600 0 F) was annealed and pickled. This material was tested for the other mechanical properties given in Table II below.

Eine Betrachtung der in der folgenden Tabelle II angegebenen mechanischen Eigenschaften zeigt, daß die erfindungsgemäßen Stähle spezifische Zugfestigkeiten aufweisen, die zu denjenigen vergleichbarer bekannter Legierungen äquivalent sind, daß sie jedoch eine bessere Dehnung haben. Es wird angenommen, daß dies auf die verhältnismäßig niedrigen Kohlenstoffgehalte (innerhalb des Bereichs von etwa 0,03 bis etwa 0,07 %) zurückzuführen ist. Die Streckfestigkeit und die Zugfestigkeit der etwa 1 % Aluminium enthaltenden Le-A consideration of the mechanical properties given in Table II below shows that the steels according to the invention have specific tensile strengths which are equivalent to those of comparable known alloys, but that they have better elongation. It is believed that this is due to the relatively low carbon contents (within the range of about 0.03 to about 0.07%). The yield strength and the tensile strength of the about 1 % aluminum containing leather

■7 p ■ 7 p

gierungen betrugen etwa O-,35 x 10 kg/cm (5 ksi) bzw.alloys were about 0.35 x 10 kg / cm (5 ksi) or

X PX P

0,28 χ 10 kg/cm (4- ksi) und sie waren geringer als bei den 2 % Aluminium enthaltenden Stählen. Von größerer Bedeutung ist der Vergleich mit der Legierung mit 1 % Chrom (Probe Wr. 15), die ebenfalls niedrige Gehalte an Aluminium und Silicium aufweist. Es sei darauf hingewiesen, daß die Streckfestigkeit der Legierung mit 1 % Chrom um etwa0.28 10 kg / cm (4-ksi) and they were less than the steels containing 2% aluminum. The comparison with the alloy with 1 % chromium (sample Wr. 15), which also has a low content of aluminum and silicon, is of greater importance. It should be noted that the yield strength of the alloy with 1 % chromium is about

■2 p ■ 2 p

0,84- χ 10^ kg/cm (12 ksi) und die Zugfestigkeit um etwa 0,56 χ 10 kg/cm (8 ksi) geringer waren als bei den etwa 1,7 bis etwa 2 % Aluminium enthaltenden erf indungsgeiiiäßen Stählen mit einem Chromgehalt innerhalb des Bereichs von-0,5 bis 2 °/o. Gleichzeitig wären die Dehnungswerte dieser erfindungsgemäßen Stähle etwa äquivalent zu denjenigen der Probe Nr. 15· Für eine optimale Kombination der mechanischen Eigenschaften sollte daher der Kohlenstoffgehalt etwa 0,06 % nicht übersteigen, der Aluminiumgehalt sollte in einem Bereich von etwa 1,7 bis etwa 2 %_ liegen in Kombination mit mindestens etwa 1»7 % Chrom und mindestens etwa 0,6 % Silicium.0.84- χ 10 ^ kg / cm (12 ksi) and the tensile strength by about 0.56 χ 10 kg / cm (8 ksi) were lower than in the inventive steels containing about 1.7 to about 2% aluminum a chromium content within the range of -0.5 to 2% . At the same time, the elongation values of these steels according to the invention would be approximately equivalent to those of sample No. % _ are in combination with at least about 1 »7% chromium and at least about 0.6% silicon.

4098 83/093 24098 83/093 2

Tabelle IITable II 65)65) Spezifische Zug- %
festigkeit in 5,
) 103 kg/cm^ (ksi) (2
Specific draft %
strength in 5,
) 103 kg / cm ^ (ksi) (2
(53(53 ,95).95) ; 1,'; 1,' ,390;, 390; Dehnung über
08 cm
inches)
Stretching over
08 cm
inches)
35,535.5
Probe Nr. Sample no. 0,2 %-Streckfe-
stigkeit in
10^ kg/cm^ (ksi
0.2% stretch
strength in
10 ^ kg / cm ^ (ksi
40)40) 3,783.78 (61(61 ,85).85) ; 1,; 1, ,400;, 400; 36,036.0
1515th 1,65 (23,1.65 (23. 65)65) 4,334.33 (62(62 ,15), 15) ; 1,; 1, ,410;, 410; 34,034.0 41*41 * 2,48 (36,2.48 (36. 80)80) 4,354.35 (62(62 ,55).55) ; 1,; 1, ,400;, 400; 35,535.5 42*42 * 2,50 (35,2.50 (35. 95)95) 4,384.38 (58(58 ,25).25) ; 1,; 1, ,380;, 380; 37,037.0 43*43 * 2,51 (35,2.51 (35. 45)45) 4,084.08 (58(58 ,60).60) ; 1,; 1, ,395;, 395; 34,534.5 61*61 * 2,08 (29,2.08 (29. 70)70) 4,104.10 (61(61 ,25).25) ; -; - ,390, 390 20,520.5 62*62 * 2,14 (30,2.14 (30, 15)15) 4,284.28 (61(61 ,10), 10) ; _; _ ,408, 408 26,026.0 8585 2,78 (39,2.78 (39. B)B) 4,27.4.27. 09 (ο09 (ο 86*86 * 2,61 (37,2.61 (37. 041(0041 (0 430)430) Probe Nr. Sample no. Härte
(Rockwell
hardness
(Rockwell
029(0029 (0 o,O, 410)410)
1515th 57,057.0 010(0010 (0 o,O, 405)405) 41*41 * 73,073.0 oioCooioCo o,O, 400)400) 42*42 * 73,073.0 118(0118 (0 ο,ο, 400)400) zi 3*zi 3 * 73,073.0 - (0- (0 ο,ο, 440)440) 61*61 * 68,068.0 - (0- (0 ο,ο, - )-) 62*62 * 68,568.5 Olsen Cup-Test
Höhe-cm (inches)
Olsen Cup test
Height-cm (inches)
- )-)
8585 73,073.0 0,9910.991 86*86 * 73,073.0 1,0161.016 1,0411.041 1,0161.016 0,9650.965 1,0031.003 0,9910.991 1,0391.039

erfindungsgemäße Stählesteels according to the invention

Bei den Stahlproben der Tabelle I wurde im kaltgewalzten, geglühten und gebeizten Zustand die Oberfläche geschliffen und es wurde eine vollständig eindringende autogene GTA-Schweißung entlang der Längsachse des Bandes (Streifens) jeder Probe durchgeführt. Aus den Proben wurden 180°-Biegungs- und Olsen Cup-Testproben herausgeschnitten und sowohl an der Wurzelseite (Ansatzseite) als auch an der OberflächenseiteThe surface of the steel samples in Table I was ground in the cold-rolled, annealed and pickled state and a fully penetrating autogenous GTA weld was made along the longitudinal axis of the tape (strip) every sample performed. 180 ° bending and Olsen Cup test specimens cut out and on both the root side (attachment side) and the surface side

409883/0932409883/0932

unter Spannung getestet. Diese Tests sind in der folgenden Tabelle III angegeben. Aus den Daten der folgenden Tabelle ■III geht .hervor, daß eine optimale Duktilität im geschweißten Zustand mit etwa 1 % Aluminium und mehr als 1 % Chrom erhalten wurde. Bei einem Aluminiumgehalt von "2 % wurden bessere Ergebnisse erzielt als bei einem Chromgehalt von etwa 2 %. tested under tension. These tests are given in Table III below. The data in Table III below show that optimum ductility in the welded state was obtained with about 1% aluminum and more than 1 % chromium. Better results were obtained with an aluminum content of "2% than with a chromium content of around 2 %.

Die Notwendigkeit für das Vorhandensein von Titan für gute Schweißeigenschaften wird durch die Probe Hr. 85 demonstriert, bei der ein schlechter Olsen Cup-Wert erhalten wurde. Außerdem wurden die Proben Nr. 85-und 86 einem weiteren Biegetest an der Verschweißungsstelle (in der folgenden Tabelle III nicht angegeben) unterzogen und dabei wurde gefunden, daß die Probe Nr. 85 bei 90° an der Verschweißungsstelle brach, während die Probe Nr. 86 eine 180°-Verbiegung an der Verschweißungsstelle überstand.The need for titanium to be present for good welding properties is demonstrated by sample Hr. 85 demonstrates where a poor Olsen Cup value was obtained. In addition, samples No. 85 and No. 86 were another Bending test at the welding point (in the following table III not specified) and it was found that sample no. 85 at 90 ° at the weld broke while sample # 86 underwent a 180 ° bend protruded at the weld point.

409883709 32409883709 32

Tabelle IIITable III

Eigenschaften im geschweißten ZustandProperties when welded

180 -Biegetest180 bending test

parallel zur Verschweiüungparallel to the weld

Wurzel unterRoot under Spannungtension Oberflache unterSurface under Spannungtension Probe Fr.Rehearsal Fr. Durchmesser
0,305 cm
(0,12 inches)
diameter
0.305 cm
(0.12 inches)
flachflat Durchmesser
0,305 cm
(0,12 inches)
diameter
0.305 cm
(0.12 inches)
flachflat
1515th P,FP, F P,FP, F Ρ,ΡΡ, Ρ Ρ,ΡΡ, Ρ 41*41 * Ρ,ΡΡ, Ρ Ρ,ΡΡ, Ρ F,FF, F F,FF, F 42*42 * Ρ,ΡΡ, Ρ Ρ,ΡΡ, Ρ Ρ,ΡΡ, Ρ F1FF 1 F 43*43 * Ρ,ΡΡ, Ρ Ρ,ΡΡ, Ρ Ρ,ΡΡ, Ρ P,FP, F 61*61 * Ρ,ΡΡ, Ρ Ρ,ΡΡ, Ρ γ, ρ -γ, ρ - Ρ,ΡΡ, Ρ 62*62 * Ρ,ΡΡ, Ρ Ρ,ΡΡ, Ρ Ρ,ΡΡ, Ρ Ρ,ΡΡ, Ρ 8585 -- Ρ,ΡΡ, Ρ -- Ρ,ΡΡ, Ρ 86*86 * - Ρ,ΡΡ, Ρ - Ρ,ΡΡ, Ρ

Olsen Cup-Test
Höhe-cm (inches)
Olsen Cup test
Height-cm (inches)

Probe Nr. Wurzel unter Spannung Oberfläche unter Spannung Sample No. Root under tension Surface under tension

15 0,79; 0,74 (0,310, 0,290) 0,86; 0,9115 0.79; 0.74 (0.310, 0.290) 0.86; 0.91

41* 0,76; 0,76 (0,300, 0,300) 0,76; 0,7841 * 0.76; 0.76 (0.300, 0.300) 0.76; 0.78

42* 0,57; 1,02 (0,225, 0,400) 0,89; 0,8642 * 0.57; 1.02 (0.225, 0.400) 0.89; 0.86

43* 0,94; 0,94 (0,370, 0,370) 0,89; 0,9943 * 0.94; 0.94 (0.370, 0.370) 0.89; 0.99

61* 1,03; 0,99 (0,405, 0,390) o,97; 1,0261 * 1.03; 0.99 (0.405, 0.390) o.97; 1.02

62* C,97; 0,80 (0,380, 0,315) C,94; 0,7962 * C, 97; 0.80 (0.380, 0.315) C, 94; 0.79

85 p,17; - (0,665 - )85 p, 17; - (0.665 -)

86* 0,91; _ (0,360 - )86 * 0.91; _ (0.360 -)

(0,340, 0,360)(0.340, 0.360)

(0,300, 0,305)(0.300, 0.305)

(0,350, 0,340)(0.350, 0.340)

(0,350, 0,390)(0.350, 0.390)

(0,380, 0,400)(0.380, 0.400)

(0,370, 0,310)(0.370, 0.310)

409883/0932409883/0932

P = bestanden
F = versagt
P = passed
F = fail

erfindungsgemäße Stähle
doppelte Tests in jedem Zustand
steels according to the invention
duplicate tests in each state

Die Oxydationsbeständigkeitefcests wurden mit den Proben der Tabelle I im kaltgewalzten, geglühten und gebeizten Zustand sowohl mit beschichteten aiii auch mit nicht-beschichteten Proben durchgeführt. Bei den beschichteten Proben wurde ein reiner Aluminiumüberzug durch Warmtauchen unter Verwendung eines Flußmittels aus- Zirconium- und/oder Titanfluoriden aufgebracht (bezüglich näherer Einzelheiten vergleiche die ÜS-Patentschriften 2 686 35^- und 2 686 355). Das Uberzugsgewicht betrug-etwa 0.0152 g pro cm (1/2 ounce per square foot) des Bleches (Gesamt beschichtungsgewicht auf beiden Oberflächen). Zu Vergleichszwecken wurden auch Oxydationstests mit einem unlegierten Kohlenstoffstahl, der mit reinem Aluminium und mit einer bis zu 10 % Silicium enthaltenden Aluminiumlegierung beschichtet war, mit einem nicht-beschichteten rostfreien Stahl vom Armco-Typ 409 und mit einem nicht-beschichteten handelsüblichen Stahl durchgeführt, der 5 % Chrom, 0,5 % Molybdän, 0,06 % Kohlenstoff, 0,35. % Silicium, 0,4- % Mangan, restliche Mengen an Aluminium und Mickel und als Rest im wesentlichen Eisen enthielt. Die Anfangstests dauerten 100 Stunden in ruhiger Luft bei 8710C (16000F) bzw. 927°C (17QO0F). Diese Tests sind in der folgenden Tabelle IV angegeben.Da Tests in ruhiger Luft nicht notwendigerweise definitiv sind, wurden weitere Proben von beschichteten und nicht-beschichteten Materialien zyklischen Tests unterworfen unter Anwendung eines Zyklus mit 25 Minuten innerhalb und 5 Minuten außerhalb des Ofens für insgesamt 130 bis 135 Zyklen. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der weiter unten folgenden Tabelle V angegeben. The oxidation resistance tests were performed on the samples of Table I in the cold rolled, annealed, and pickled condition on both coated and uncoated samples. A pure aluminum coating was applied to the coated samples by hot dipping using a flux made from zirconium and / or titanium fluorides (for more details see US Patents 2,686,355 and 2,686,355). The coating weight was approximately 0.0152 g per cm (1/2 ounce per square foot) of the sheet (total coating weight on both surfaces). For comparison purposes, oxidation tests were also carried out on an unalloyed carbon steel coated with pure aluminum and with an aluminum alloy containing up to 10% silicon, with an uncoated stainless steel of Armco type 409 and with an uncoated commercial steel, the 5% chromium, 0.5% molybdenum, 0.06% carbon, 0.35. % Silicon, 0.4% manganese, remaining amounts of aluminum and Mickel and the remainder essentially iron. The initial tests lasted for 100 hours in still air at 871 0 C (1600 0 F) and 927 ° C (17QO 0 F). These tests are given in Table IV below. Since still air tests are not necessarily definitive, additional samples of coated and uncoated materials were cycled using a 25 minute inside and 5 minute outside oven cycle for a total of 130 up to 135 cycles. The results obtained are given in Table V below.

40 9.8 83/093240 9.8 83/0932

Tabelle IVTable IV

OxydationstestsOxidation Tests

100 Stunden in ruhiger Luft100 hours in calm air

Probe Nr.Sample no.

Ge w i c ht s ζ unahme
in mg/6,45 c/
(inc Ir^) bei
8710C (160O0F)
Weight increase
in mg / 6.45 c /
(inc Ir ^) at
871 0 C (160O 0 F)

Gewic ht s zunahpe in mg/6,45 cm (incli ) bei 927°C (1700°F) Weight increase in mg / 6.45 cm (incli) at 927 ° C (1700 ° F)

mit Al beschichteter C-StahlAl-coated carbon steel

mit Al und 10 % Si beschichteter C-StahlCarbon steel coated with Al and 10% Si

unbeschichteter rostfreier Stahl vom Typ 5 % Cr und 0,5 % Mo .unbeschichtetuncoated stainless steel of the type 5% Cr and 0.5 % Mo. uncoated

15 unbeschichtet15 uncoated

41 unbeschichtet*41 uncoated *

42 unbeschichtet*42 uncoated *

43 unbeschichtet*43 uncoated *

61 unbeschichtet*61 uncoated *

62 unbeschichtet62 uncoated

85 unbeschichtet85 uncoated

86 unbeschichtet*86 uncoated *

15 mit Al beschichtet15 coated with Al

41 mit Al beschichtet*41 coated with Al *

42 mit Al beschichtet*42 coated with Al *

43 mit Al beschichtet*43 coated with Al *

61 mit Al beschichtet*61 coated with Al *

62 mit Al beschichtet* 86 mit Al beschichtet* 22,0
26,5
62 coated with Al * 86 coated with Al * 22.0
26.5

-11,5
(Verlust aus Zündern)
-11.5
(Loss from detonators)

716,0716.0

7,67.6

6,76.7

4,14.1

12,812.8

6,36.3

18,118.1

2,12.1

15,815.8

12,5
16,2
13,6
14,8
16,6
6,1
12.5
16.2
13.6
14.8
16.6
6.1

48,0 105,0 357,0 408,048.0 105.0 357.0 408.0

2070,02070.0

14,114.1

11,311.3

7,87.8

14,214.2

19,319.3

25,025.0

3,93.9

30,230.2

11,111.1

10,010.0

10,010.0

13,613.6

9,89.8

6,26.2

erfindungsgemäße Stähle 40988 3/0932steels according to the invention 40988 3/0932

Tabelle VTable V

Oxydationstests Cyclus 25/5Oxidation Tests Cycle 25/5

Probe Ur.Sample ur. unbeschichtetuncoated Bedingungenconditions 135135 Cyclen - 8160CCyclen - 816 0 C (15000F)(1500 0 F) Gewichts
zunahme iüp
mg/6,45 cm
(inch^)
Weight
increase iüp
mg / 6.45 cm
(inch ^)
rostfreier Stahl
Typ 409
stainless steel
Type 409
unbeschichtet*uncoated * 135135 135135 Cyclen - 8160CCyclen - 816 0 C (15000F)(1500 0 F) 118118
1515th unbeschichtet*uncoated * 135135 135135 Cyclen - 816°CCycles - 816 ° C (15000F)(1500 0 F) 666666 4141 unbeschichtetuncoated 135135 135135 Cyclen -* 816°CCycles - * 816 ° C (1500oF)(1500 o F) 315315 4242 unbeschichtet*uncoated * 135135 135135 Cyclen - 8160CCyclen - 816 0 C (15000F)(1500 0 F) 270270 4343 unbeschichtetuncoated 135135 130130 Cyclen - 8160CCyclen - 816 0 C (15000F)(1500 0 F) 250250 6161 unbeschichtetuncoated 135135 Cyclen - 816°CCycles - 816 ° C (15000F) .(1500 0 F). 382382 6262 unbeschichtetuncoated 135135 Cyclen - 816°CCycles - 816 ° C (15000F)(1500 0 F) 376376 8585 132132 Cyclen - 816°CCycles - 816 ° C (15OO°F)(15OO ° F) 198198 8686 132132 Cyclen - 8160CCyclen - 816 0 C (15000F)(1500 0 F) 117117 1515th mit Al beschichtet135coated with Al135 Cyclen - 816°CCycles - 816 ° C (15000F)(1500 0 F) 37,237.2 4141 EXt Al besch.*EXt Al dam. * Cyclen - 8160CCyclen - 816 0 C (15000F)(1500 0 F) 17,417.4 4242 mit Al besch.*coated with Al * Cyclen - 816°CCycles - 816 ° C (150O0F)(150O 0 F) 15,015.0 4343 mit Al besch.*coated with Al * Cyclen - 816°CCycles - 816 ° C (15000F)(1500 0 F) 12,312.3 6161 ir.it Al besch.*ir.it Al besch. * Cyclen - 8160CCyclen - 816 0 C .(15000F). (1500 0 F) 14,314.3 6262 mit Al besch.*coated with Al * Cyclen - 871°CCycles - 871 ° C (16000F)(1600 0 F) 18,218.2 8686 mit Al besch.*coated with Al * 10,210.2

erfindungsgemäße Stählesteels according to the invention

Die Oxydationstests zeigen, daß alle erfindungsgemäßen
Stähle eine gute Zunderbeständigkeit sowohl in ruhiger Luft als auch bei zyklischen Tests ohne Überzüge aufwiesen. Mit Aluminiumüberzügen waren die erfindungsgemäßen Stähle denjenigen vom Armco-Typ 409 im nicht-beschichteten Zustand
überlegen. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß die Tests
The oxidation tests show that all of the invention
Steels exhibited good scaling resistance both in still air and in cyclic tests with no coatings. With aluminum coatings, the steels of the invention were those of Armco Type 409 in the uncoated condition
think. It should also be noted that the tests

409 8 83/0 932409 8 83/0 932

in ruhiger Luft mit einem mit Aluminium oder einer Aluminiumlegierung beschichteten unlegierten Kohlenstoffstahlgrundmetall oder -substrat zeigten, daß dieses Material in bezug auf die Oxydationsbestandigkeit bei erhöhten Temperaturen in der Größenordnung von 816 bis 927°C (15OO bis 17000F) wegen der Blasenbildung und Verformung (Verzerrung) völlig unakzeptabel war.in still air with an aluminum or an aluminum alloy coated plain carbon steel base metal or substrate showed that this material with respect to the Oxydationsbestandigkeit at elevated temperatures in the range 816-927 ° C (15OO to 1700 0 F) due to the bubble formation and deformation (Distortion) was totally unacceptable.

Eine optimale Oxydationsbeständigkeit wird in einem erfindungsgemäßen Stahl erzielt, der etwa 2 % Chrom, etwa 2 % Aluminium, etwa 1 % Silicium und etwa 0,5 % Titan (wobei der Titangehalt etwa das 8-fache des Kohlenstoffgehalts beträgt) enthält. Die Probe Kr. 86 mit etwa dieser Zusammensetzung war den anderen Proben im beschichteten Zustand überlegen trotz der Tatsache, daß äie zyklischen Testtemperaturen unterworfen wurde, die um 55°C (100üP) höher lagen als diejenigen der getesteten anderen Materialien. Im unbeschichteten Zustand war sie dem unbeschichteten'rostfreien Stahl vom Typ 4-09 mindestens gleichwertig und den anderen unbeschichteten Proben überlegen.Optimal oxidation resistance is achieved in a steel according to the invention which contains about 2% chromium, about 2 % aluminum, about 1 % silicon and about 0.5 % titanium (the titanium content being about 8 times the carbon content). The sample Kr. 86 was with about this composition, the other samples in the coated state superior in spite of the fact that AEIE cyclic test temperatures has been subjected to the times higher than those of the other materials tested to 55 ° C (100 ü P). In the uncoated state it was at least equivalent to the uncoated stainless steel of type 4-09 and superior to the other uncoated samples.

409883/0932409883/0932

Claims (9)

~Λ?~ . 2423023 Patentansprüche '~ Λ? ~. 2423023 claims' 1. Staiillegierung mit einer guten Oxydationsbeständigkeit bei erhöhter Temperatur, einer guten Schweißbarkeit und einer guten Verformbarkeit, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen besteht aus 0,01 bis 0,13 Gew.% Kohlenstoff, 0,5 bis 3 Gew.% Chrom, 0,8 bis 3 Gew.% Aluminium, 0,4- bis 1,5 Gew.% Silicium, 0,1 bis 0,6 % Mangan, 0,1 bis 1 % Titan und zum Rest im wesentlichen aus Eisen mit Ausnahme von zufälligen Verunreinigungen.1. Stainless steel alloy with good resistance to oxidation at elevated temperature, good weldability and good deformability, characterized in that it essentially consists of 0.01 to 0.13 wt.% carbon, 0.5 to 3 wt.% chromium, 0.8 to 3 wt.% aluminum, 0.4 to 1.5% by weight silicon, 0.1 to 0.6% manganese, 0.1 to 1% titanium and the remainder essentially of iron except for incidental impurities. 2» Stahllegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen besteht aus 0,04- bis 0,06 Gew.% Kohlenstoff, 1,7 bis 2,1 Gew.% Chrom, 1,7 bis 2,0 Gew.% Aluminium, 0,6 bis 0,9 Gew.% Silicium, 0,2 bis 0,4- Gew.% Mangan, 0,1 bis 0,6 Gew.% Titan, wobei der Titangehalt etwa das 8-fache des Kohlenstoffgehalts beträgt, und zum Rest im wesentlichen aus Eisen mit Ausnahme von zufälligen Verunreinigungen.2 »Steel alloy according to claim 1, characterized in that that it consists essentially of 0.04 to 0.06% by weight Carbon, 1.7 to 2.1% by weight chromium, 1.7 to 2.0% by weight aluminum, 0.6 to 0.9% by weight silicon, 0.2 to 0.4% by weight Manganese, 0.1 to 0.6 wt.% Titanium, the titanium content being about 8 times the carbon content, and for The remainder is essentially iron with the exception of incidental impurities. 3. Stahllegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie höchstens etwa 0,05 Gew.% Molybdän, höchstens etwa 0,05 Gew.% Vanadin und weniger als etwa 0,2 Gew,% Kupfer ο nt hält..3. Steel alloy according to claim 1, characterized in that that they are at most about 0.05% by weight molybdenum, at most about 0.05% by weight vanadium and less than about 0.2% by weight Copper ο nt lasts .. 4·. Stahllegierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,1 bis 1,5 Gew.% eines Elements aus der Gruppe Niob, Zirconium und Mischungen davon enthält, das mindestens teilweise Titan ersetzt.4 ·. Steel alloy according to claim 1 or 2, characterized in that that it contains 0.1 to 1.5% by weight of an element from the group consisting of niobium, zirconium and mixtures thereof, which at least partially replaces titanium. 5. Mit Aluminium oder einer Aluminiumlegierung beschichteter Gegenstand mit einer guten Oxydationsbeständigkeit bei erhöhter Temperatur, einer guten Beständigkeit gegen5. Coated with aluminum or an aluminum alloy Object with good resistance to oxidation at elevated temperature, good resistance to 409 883/0932409 883/0932 Angriff durch KohlenwasserstoffVerbrennungsprodukte bei erhöhter Temperatur und einer hohen Festigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Substrat aufweist, das im wesentlichen besteht aus 0,01 bis 0,13 Gew.% Kohlenstoff, 0,5 bis 3 Gew.% Chrom, 0,8 bis 3 Gew.% Aluminium,^ 0,4 bis 1,5 Gew.% Silicium, 0,1 bis 0,6·Gew.% Mangan, 0,1 bis 1 Gew.% Titan und zum Rest im wesentlichen aus Bisen mit Ausnahme von zufälligen Verunreinigungen.Attack by hydrocarbon combustion products elevated temperature and high strength, characterized in that it comprises a substrate which essentially consists of 0.01 to 0.13 wt.% carbon, 0.5 to 3 wt.% chromium, 0.8 to 3 wt.% aluminum, ^ 0.4 up to 1.5 wt.% silicon, 0.1 to 0.6 x wt.% manganese, 0.1 Up to 1% by weight of titanium and the remainder essentially of bison with the exception of incidental impurities. 6. Beschichteter Gegenstand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Substrat aufweist, das im wesentlichen besteht aus 0,04 bis 0,06 Gew.% Kohlenstoff, 1,7 bis 2,1 Gew.% Chrom, 1,7 bis 2,0 Gew.% Aluminium, 0,6 bis 0,9 Gew.% Silicium, 0,2 bis 0,4 Gew.% Mangan, 0,1 bis 0,6 Gew.% Titan, wobei der Titangehalt etwa das 8-fache des Kohlenstoffgehalts beträgt, und zum Rest im wesentlichen aus Eisen mit Ausnahme von zufälligen Verunreinigungen. 6. Coated article according to claim 5, characterized in that that it has a substrate which consists essentially of 0.04 to 0.06% by weight of carbon, 1.7 to 2.1% by weight of chromium, 1.7 to 2.0% by weight of aluminum, 0.6 to 0.9% by weight silicon, 0.2 to 0.4% by weight manganese, 0.1 to 0.6% by weight of titanium, the titanium content being about 8 times the carbon content, and the remainder im essentially of iron with the exception of incidental impurities. 7. Gegenstände für die Verwendung bei hohen Temperaturen, wie z. B. Raumerhitzer, Automobilauspuffsysteme und dergleichentmit einem Überzug aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, die bis zu 10 Gew.% Silicium enthält, wobei das Gewicht des Überzugs etwa 0.0152 g/cm (1/2 ounce/ft ) Blech beträgt, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein kalt ausgewalztes und geglühtes Blechgrundmetall aufweisen, das im wesentlichen besteht aus 0,01 bis 0,1-3 Gew.% Kohlenstoff, 0,5 bis 3 Gew.% Chrom, 0,8 " bis 3 Gew.% Aluminium, 0,4 bis 1,5 Gew.% Silicium, 0,1 bis 0,6 Gew.% Mangan, 0,1 bis 1 Gew.% Titan und zum Rest im wesentlichen aus Eisen mit Ausnahme von zufälligen Verunreinigungen.7. Items for use at high temperatures, such as B. space heaters, automobile exhaust systems and the like t having a coating of aluminum or an aluminum alloy containing up to 10 wt.% Silicon, the weight of the coating being about 0.0152 g / cm (1/2 ounce / ft) sheet, characterized that they have a cold-rolled and annealed sheet metal base metal which consists essentially of 0.01 to 0.1-3% by weight of carbon, 0.5 to 3% by weight of chromium, 0.8 "to 3% by weight of aluminum , 0.4 to 1.5 wt.% Silicon, 0.1 to 0.6 wt.% Manganese, 0.1 to 1 wt.% Titanium and the remainder essentially of iron with the exception of incidental impurities. 8. Gegenstände nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß8. Objects according to claim 7, characterized in that 40988 3/093240988 3/0932 das Blechgrundmetall im wesentlichen besteht aus 0,04 bis 0,06 Gew.% Kohlenstoff,. 1,7 bis 2,1 Gew.% Chrom, 1,7 . bis 2,0 Gew.% Aluminium, 0,6 bis 0,9 Gew.% Silicium, 0,2 bis 0,4.Gew.% Mangan, 0,1 bis 0,6 Gew.% Titan, wobei der Titangehalt etwa das 8-fache des Kohlenstoffgehalts beträgt , und zum Rest im wesentlichen aus Eisen mit Ausnahme von zufälligen Verunreinigungen, wobei die Gegenstände eine gute Oxydationsbeständigkeit bei erhöhter Temperatur, eine gute Beständigkeit gegen Angriff durch KohlenwasserstoffVerbrennungsprodukte bei erhöhter Temperatur und eine hohe Festigkeit aufweisen.the sheet metal base essentially consists of 0.04 up to 0.06% by weight carbon ,. 1.7 to 2.1 wt% chromium, 1.7 . to 2.0% by weight of aluminum, 0.6 to 0.9% by weight of silicon, 0.2 to 0.4% by weight of manganese, 0.1 to 0.6% by weight of titanium, the Titanium content is about 8 times the carbon content , and the remainder essentially of iron with the exception of incidental impurities, the objects good resistance to oxidation at increased Temperature, good resistance to attack by hydrocarbon combustion products at elevated temperature and have high strength. 9. Gegenstände nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Element aus der Gruppe Niob, Zirö.onium und Mischungen davon enthalten, das mindestens teilweise in einer stöchiometrisch äquivalenten Menge Titan ersetzt.9. Objects according to claim 7, characterized in that they an element from the group niobium, zirö.onium and mixtures contain thereof, which at least partially replaces titanium in a stoichiometrically equivalent amount. 40988 3/093 240988 3/093 2
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5435571B2 (en) * 1973-11-02 1979-11-02
US4144378A (en) * 1977-09-02 1979-03-13 Inland Steel Company Aluminized low alloy steel
JPS56102523A (en) * 1980-01-22 1981-08-17 Nisshin Steel Co Ltd Manufacture of aluminum-plated steel sheet having resistance to oxidation at high temperature
US4330598A (en) * 1980-06-09 1982-05-18 Inland Steel Company Reduction of loss of zinc by vaporization when heating zinc-aluminum coatings on a ferrous metal base
JPS592366U (en) * 1982-06-30 1984-01-09 伊東 貞雄 golf putter
DE3690030T1 (en) * 1985-01-17 1987-01-29
JPH0472080A (en) * 1990-07-09 1992-03-06 Fujitsu Ltd Etching device
JPH0581272U (en) * 1992-04-08 1993-11-05 株式会社アルメックス Cleaning tank for flat-shaped workpieces
WO1995002074A1 (en) * 1993-07-06 1995-01-19 Nippon Steel Corporation Steel of high corrosion resistance and steel of high corrosion resistance and workability
DE4337358C2 (en) * 1993-11-02 1999-05-20 Helmensdorfer & Co Metallwaren Cookware, especially pots and pans
JP2531520Y2 (en) * 1993-12-14 1997-04-02 中外炉工業株式会社 Closed water-based cleaning equipment
JPH09192277A (en) * 1996-01-17 1997-07-29 Akio Harita Putter of golf
US8066549B2 (en) * 2006-09-14 2011-11-29 The Material Works, Ltd. Method of producing rust inhibitive sheet metal through scale removal with a slurry blasting descaling cell having improved grit flow
US8062095B2 (en) * 2006-09-14 2011-11-22 The Material Works, Ltd. Method of producing rust inhibitive sheet metal through scale removal with a slurry blasting descaling cell having improved grit flow
US8074331B2 (en) * 2006-09-14 2011-12-13 The Material Works, Ltd. Slurry blasting apparatus for removing scale from sheet metal
US8128460B2 (en) * 2006-09-14 2012-03-06 The Material Works, Ltd. Method of producing rust inhibitive sheet metal through scale removal with a slurry blasting descaling cell

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2839826A (en) * 1952-12-22 1958-06-24 Borg Warner Method of making hydrodynamic couplings
US2825669A (en) * 1954-07-13 1958-03-04 Pompey Acieries Process for producing low alloy steel for oil well tubing and tubing thereof
US2937435A (en) * 1956-08-11 1960-05-24 Ver Leichtmetallwerke Gmbh Clad metal body and method of making the same
US2965963A (en) * 1956-09-21 1960-12-27 Jones & Laughlin Steel Corp Aluminum cladding of steel
US3059326A (en) * 1957-04-26 1962-10-23 Chrysler Corp Oxidation resistant and ductile iron base aluminum alloys
US3378360A (en) * 1964-09-23 1968-04-16 Inland Steel Co Martensitic steel
US3698964A (en) * 1970-11-04 1972-10-17 Olin Corp Oxidation-resistant articles of an iron base alloy containing chromium and aluminum and/or silicon

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Publication number Publication date
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