DE2703756C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen austenitischen, nicht­ rostenden Stahl nach dem Oberbegriff des Anspruchs.

Der Lochfraß stellt in erster Linie ein Risiko in Umgebungen dar, die Halogenidionen, insbesondere Chloridionen, enthalten. Papierbleichanlagen und -vorrichtungen, die Verbrennungsgase und andere Abgase führen, sind Beispiele dieser Umgebungen, die sowohl sauer als auch oxidierend wirken. Für diese Art von Anlagen und Vorrichtungen besteht deshalb ein Bedarf an nichtrostenden Stählen. Auch Seewasser ist in dieser Hinsicht kritisch. Darüber hinaus erfordern die Offshore- Petroleum-Industrie sowie Seewasserkühl- oder Wärmeaustauschsysteme in der chemischen Industrie und in Entsalzungsanlagen besondere Stähle.

Eine große Zahl mehr oder weniger teurer Legierungen ist entwickelt worden, um die Forderungen nach Korrosions­ beständigkeit, insbesondere Lochfraßbeständigkeit, in Umgebungen der o. g. Art zu erfüllen. Die preiswerteste Alternative sind generell Legierungen auf Eisengrundlage, sofern ihnen eine ausreichende chemische Beständigkeit verliehen werden kann. Es ist in der Technik bekannt, daß in dieser Hinsicht Molybdän eine sehr günstige Einwirkung auf die Beständigkeit der nichtrostenden Stähle gegen allgemeine Korrosion und Lochfraß hat. Die DE-AS 12 14 005 und die OE-PS 3 18 682 beschreiben Stähle, die bis zu 6,0% Mo enthalten können, und die eine hohe Korrosionsbeständigkeit, auch gegenüber Lochfraß, besitzen.

Die DE-PS 2 77 593 beschreibt mehrere Legierungen mit höherem Molybdängehalt, die aber auch sehr viel Nickel enthalten. Der allgemein hohe Anteil von Legierungselementen und insbesondere der hohe Molybdängehalt in diesen Legierungen führt jedoch aufgrund der verringerten Warmbearbeitbarkeit zu beträchtlichen Herstellungsproblemen. Der Ausschuß aufgrund von Rißbildung beim Walzen des Materials ist hoch, und der Ertrag ist infolgedessen gering. Aufgrund des hohen Nickelgehaltes wird bei Erstarrung primär Austenit aus der Schmelze ausgeschieden. Da hierdurch Chrom und insbesondere Molybdän in der Schmelze immer stärker angereichert werden, wird am Schluß des Erstarens eine interdendritische Ausscheidung von δ-Ferrit erhalten, der bei niedrigeren Temperaturen durch eine eutektoide Reaktion in Sigma- und Gamma-Phase übergeht. Molybdän weitet den Existenzbereich der Sigma-Phase zu höheren Temperaturen aus, und auch im warm­ bearbeiteten Gefüge kann die Sigma-Phase in den Korngrenzen ausgeschieden werden. Die Sprödigkeit der Sigma-Phase ist einer der Gründe, weshalb dieser Stahltyp relativ schwer zu walzen ist. Ungeachtet dieser schwierigen Probleme wäre es vom Korrosionsgesichtspunkt als wertvoll und interessant erachtet, die Möglichkeit einer weiteren Erhöhung des Mo-Gehaltes in austenitischen Stählen zu untersuchen, vorausgesetzt, daß der Stahl ohne die obenerwähnten Steigerungen hergestellt werden kann.

Aufgrund dessen liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen austenitischen Stahl mit besonders guter Warmbearbeit­ barkeit und besonders guter Lochfraßbeständigkeit zu schaffen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch den Stahl, dessen Zusammensetzung im Anspruch angegeben ist.

Molybdän hat, wie eingangs bereits erwähnt, einen sehr günstigen Effekt, da es die Gefahr von Lochfraß vermindert und eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit in nicht oxydierenden Säuren bewirkt. Versuche haben gezeigt, daß eine markante Verbesserung eintritt, wenn der Gehalt 6,2% beträgt.

Der Zusatz von Kupfer in einer Menge von 1,01% verbessert die Korrosionsbeständigkeit in gewissen Säuren.

Durch 18,3% Nickel wird dem Stahl ein austenitisches Gefüge verliehen.

0,01-0,3% Al
0,0001-0,01% B

Als Maß für die Lochfraßbeständigkeit dient das Durchbruchspotential.

Der erfindungsgemäße Stahl weist ein besonders hohes Durchbruchspotential auf, nämlich bei 70°C 900 mV/SCE und bei 90°C 640 mV/SCE, wobei die Messungen in 1 mg wäßriger NaCl-Lösung durchgeführt wurden.

Claims (1)

1. Austenitischer nichtrostender Stahl, der aus der Schmelzphase als Ferrit-Austenit erstarrt, mit guter Warmbearbeitbarkeit und guter Lochfraßbeständigkeit, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung: 0,013 %C 0,57 % Mn 0,36 % Si 0,192 % N 19,7 % Cr 6,2 % Mo 18,3 % Ni 1,01 % Cu Rest: Fe mit üblichen Verunreinigungen.