DE3024380C2 - Verwendung einer Stahllegierung - Google Patents

Description

und einem Verhältnis Austenit zu Ferrit von etwa 50 :50% a'is Werkstoff zur Herstellung von Rohren und Behältern, die gegen Spannungsrißkorrosion und gegen abtragende Korrosion beständig sind und w eine hohe Kaltzähigkeit bei tiefen Temperaturen aufweisen, aus Vorwerkstücken, die nach einer Lösungsglühung mit einem Verformungsgrad von mindestens 3% kaltverformt werden.

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Die Erfindung betrifft die Verwendung einer Stahllegierung, bestehend aus

bis zu 0,05% Kohlenstoff,

20 bis 25% Chrom,

5,0 bis 9,5% Nickel,

3,0 bis 6,0% Molybdän, 0,01 bis 2,5% Kupfer,

0,1 bis 1,5% Silizium,

0,5 bis 2,5% Mangan,

0,05 bis 2,30% Stickstoff,

max. 0,005% Schwefel, to

Rest Eisen und herstellungsbedingte Verunreinigungen

und einem Verhältnis Austenit zu Ferrit von etwa :50. +5

Die Problematik der Verwendung von hochlegierten Stählen für den Aufschluß, den Transport und die Weiterverarbeitung von Sauergas ist aus der DE-OS 16 599 bekannt. Die hierin beschriebene Stahllegierung weist die folgende Zusammensetzung auf: M

0,001 bis 0,12% Kohlenstoff

0,2 bis 1,5% Silizium

0,5 bis 8% Mangan

12 bis 30% Chrom 2 bis 16% Nickel

0,1 b^s 5% Molybdän

0,01 bis 1,2% Titan

0,01 bis 1,6% Niob

0,01 bis 3,5% Kupfer

0,010 bis 0,35% Stickstoff

Rest Eisen und übliche Begleitelemente

Hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit hat sich der dort vorgeschlagene Werkstoff dann bewährt, wenn das Erdgas Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid sowie Chloride bis zu kritischen Grenzgehalten enthält.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stahllegierung zur Herstellung von Rohren oder Behältern für den erwähnten Verwendungszweck zu schaffen, die nicht nur eine gute Korrosionsbeständigkeit bei hohen Festigkeitswerten von über 430 N/qmm (Rp 0,2) sowie eine gute Schweißbarkeit, sondern zusätzlich sehr gute Zähigkeitseigenschaften, vor allem bei tiefen Temperaturen bis unter — 70⁰C aufweisen.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die in dem Patentanspruch angegebenen Merkmale.

Wie die Zahlentafeln 1 und 2 sowie die Diagramme der Bilder 1 bis 3 deutlich zeigen, hat der Schwefelgehalt der hochlegierten austenitisch-ferritischen Werkstoffe einen entscheidenden Einfluß auf die erreichbaren Zähigkeitseigenschaften, sowohl im lösungsgeglühten als auch im kaltverformten Zustand.

Die Tafel 1 enthält unter den Nummern 1 und 2 Zusammensetzungen der erfindungsgemäßen Stahllegierung, während die Nummern 3 bis 5 Legierungen mit höheren Schwefelgehalten bezeichnen. In Tafel 2 sind die technologischen Werte dieser Legierungen im lösungsgeglühten Zustand eingetragen, woraus erkennbar ist, daß die Zähigkeitswerte der erfindungsgemäßen Stahllegierung erheblich besser sind als die Legierungen Nr. 3 bis 5, vor allem quer zur Walzrichtung.

Die an einem typischen austenitisch-ferritischen Stahl im lösungsgeglühten Zustand in Quer- und in Längsrichtung ermittelten Zähigkeitswerte zeigen gemäß den Bildern 1 und 2 einen gleichförmigen Abfall der Zähigkeit mit zunehmendem Schwefelgehalt.

Der Einfluß des Schwefels auf die mechanischen Eigenschaften von Edelstahlen in Längs- bzw. Querrichtung ist aus »F. Rapatz — Die Edelstahle« (5. Auflage, Springer Verlag, 1962, S. 325) und die Möglichkeit zur Verbesserung der Eigenschaften durch Absenkung des Gehaltes an Schwefel aus »E. Houdremont — Handbuch der Sonderstahlkunde« (2. Bd., 3. Auflage, Springer Verlag 1956, S. 1417) allgemein bekannt. Es ergeben sich für den Fachmann daraus aber keine Hinweise auf die beanspruchten Gehaltsgrenzen und die spezielle Verwendung.

Durch die Absenkung des Schwefelgehaltes auf höchstens 0,005% wurden aber erst erheblich verbesserte Werte für die Zähigkeit in Quer- und in Längsrichtung erreicht. Insbesondere wird durch den abgesenkten Schwefelgehalt erreicht, daß der zu verwendende Werkstoff sowohl bei sehr tiefen Temperaturen bis unter -70°C (Bild 2), als auch im kaltverfestigten Zustand (Bild 3) aufgrund guter Zähigkeit in Längs- und in Querrichtung verwendet werden kann.

Hierzu 3 Blatl Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch: Verwendung einer Stahllegierung, bestehend aus

   bis zu 0,05% Kohlenstoff, 20 bis 25% Chrom,

   5,0 bis 9,5% Nickel,

   3,0 bis 6,0% Molybdän,

   0,01 bis 2^% Kupfer,

   0,1 bis 1,5% Silizium, 0,5 bis 2,5% Mangan,

   0,05 bis 230% Stickstoff,

   max. 0,005% Schwefel

   Rest Eisen und herstellungsbedingte Verunreinigungen