DE3114533A1

DE3114533A1 - Rostfreier ferritstahl

Info

Publication number: DE3114533A1
Application number: DE19813114533
Authority: DE
Inventors: Masao Nishinomiya Hyogo Koike; Taishi Dr.-Ing. Kobe Hyogo Moroishi; Yoshio Minoo Tarutani
Original assignee: Nippon Stainless Steel Co Ltd; Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Stainless Steel Co Ltd; Nippon Steel Corp
Priority date: 1980-04-11
Filing date: 1981-04-10
Publication date: 1982-02-18
Also published as: GB2075549A; US4360381A; DE3114533C2; GB2075549B; IT8148235A0; FR2480312B1; IT1170880B; FR2480312A1; CA1184402A

Description

Die Erfindung betrifft einen rostfreien Ferritstahl. Allgemein weist rostfreier ferritischer Stahl oder kurz rostfreier Ferritstahl ein weites Anwendungsgebiet als gegen Korrosion widerstandsfähiges Material auf, da ein solcher Stahl aufgrund des Fehlens von Nickel-Anteilen (einemrelativ teueren Legierungselement) preiswert ist und eine verbesserte Beständigkeit gegenüber Spannungsrißkorrosion zeigt. Jedoch sind bekannte rostfreie Ferritstähle grundsätzlich schlechter als rostfreie austenitische Stähle im Hinblick auf die Beständigkeit gegen Rest, insbesondere unter Umweltbedingungen, bei denen ChIor-Ionen enthalten sind, und im Hinblick auf die Widerstandsfähigkeit gegen Säuren.

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Diese nachteiligen Eigenschaften sind bei rostfreien Ferritstählen mit geringen Chromanteilen unter 18% besonders ausgebildet. Überlicherweise fügt man daher solchen Stählen Nickel hinzu, um die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. Wenn jedoch ein relativ großer Nickelanteil einem rostfreien Ferritstahl zugefügt wird, wird die Beständigkeit gegen Spannungsrißkorrosion beeinträchtigt. Darüber hinaus werden die Material kosten unvermeidbar erhöht. Es sei aber betont, daß die Widerstandsfähigkeit gegen Spannungsriß-Korrosion eine der wichtigen Eigenschaften rostfreien Ferritstahls ist.

Zur Verbesserung des Korrosionswiderstandes von rostfreiem Ferritstahl wurde bisher vorgeschlagen, den Chromanteil zu erhöhen, Molybdän hinzuzufügen, den Kohlenstoff und Stickstoff anteil zu reduzieren, oder Stabilisierungselemente hinzuzufügen, wie Titan, Zirkon und Niob. Beispidsweise ist in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 5973/1975 ein gegen Pitting-Korrosions beständiger rostfreier Ferritstahl mit einem Anteil von 22 bis 30% Cr und 1,5 bis 3% Mo unter Zusatz von Titan und/oder Zirkon sowie wahlweise Niob offenbart. Cfe japanische Patentveröffentlichung Nr. 13 464/1976 offenbart einen verwitterbaren rostfreien Ferritstahl mit 15 bis 20% Cr und 0,3 bis 1,5% Mo, wobei der Kohlenstoff und Stickstoffanteil auf weniger als 0,30% reduziert ist und Zirkon zugesetzt wird. Die US-PS 38 07 919 zeigt einen rostfreien Ferritstahl mit 20 bis 35% Cr und 0,75 bis 1,20% Mo, wobei Anteile von Phosphor, Schwefel, Kohlenstoff und Stickstoff unterhalb vorgegebene Warte reduziert werden sollen. Zusätzlich soll Niob hinzugefügt werden. Alle diese Stähle enthalten als wesentliche Elemente Molybdän und mindestens ein Stabilisierungselement, wie Titan, Zirkon oder Niob, um die Korrosionsfestigkeit zu verbessern. Es ist also im Stand der Technik wohl bekannt, daß der Zusatz von Molybdän zur Verbesserung der Korrosionsfestigkeit, insbesondere der Widerstandsfähigkeit gegen Pitting-Korrosion

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von rostfreien ferritischen Stählen dienen kann. Da Molybdän nicht nur teuer ,ist, sondern darüber hinaus auch in seinem Preis stark schwankt, ist ein Molybdän enthaltendes Stahl material nicht geeignet zur Herstellung von Gegenständen der Massenproduktion, wie Kraftfahrzeugkomponenten. Darüber hinaus bilden die vorgenannten Stabilisierungselemente Titan und Zirkon leicht Karbo-Nitride, Oxide usw., wodurch sich nichtmetallische Einschlüsse ergeben, die Oberflächendefekte verursachen, die als "Streifenflecken" und "weiss-wolkiges Aussehen" bezeichnet werden, wenn der Stahl zu dünnen Flächen gewalzt wird. Der Ausdruck "Streifenflecken oder Streifendefekte" der hier verwendet wird, bezeichnet streifenförmige Defekte auf der Blechoberfläche, die durch Einschlüsse von Karbo-Nitriden usw., verursacht werden, die sich in die Walzrichtung während des Walzens ausgedehnt haben. Der Ausdruck "weiss-wolkiges Aussehen" bedeutet, daß der metallische Glanz der Oberfläche lokal oder über die gesamte Oberfläche beim Beizen aufgrund unüblicher Korrosion der genannten Einschlüsse, die sich über die Blechoberfläche verteilt haben, verloren gegangen ist.

Es gibt weiterhin einen weiteren Versuch, die Korrosionsfestigkeit rostfreien Ferritstahles zu verbessern. Dieser besteht darin, den Schwefel anteil, wie es im Stand der Technik an sich bekannt ist, zu reduzieren, um die Korrosionsfestigkeit zu verbessern, da die Gegenwart von Schwefel in Stahl nachteilig für die Korrosionsfestigkeit ist. Beispielsweise wird in "Br. Corros. J." 1972, Vol. 7, März, Seiten 90 bis 93 der Einfluß von Schwefel und Mangan auf die Pitting-Korrosion von Eisen erörtert. Im "Scandinavian Journal of Metallurgy" 5 (1976) Seiten 16 bis 20 wird die Korrelation zwischen der Bildung von Poren oder Narben und dem Schwefel anteil von rostfreiem austenitischem Stahl hervorgehoben. Darüber hinaus ist in einem Vof-Abdruck zu einem Symposium der Japanischen Akademie der Metallurgie (15. November 1978), Seiten 11 bis der Einfluß von Schwefel auf Pitting- und Einlagerungs-Korrosion offenbart.

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Jedoch beruhen alle diese Berichte nur auf der Prüfung des Einflusses eines Schwefel antei I s von nicht weniger als 0,003%. Darüber hinaus ist in der Figur 1 auf Seite 11 des genannten Vorabdruckes ausgeführt, daß ein Schwefel anteil von weniger als 0,006% keinen wesentlichen Effekt im Hinblick auf die Korrosionsfestigkeit gegenüber einem Schwefel antei I von 0,006% mehr liefert. Das heißt also der Einfluß der Reduzierung des Schwefel antei I s bei einem Schwefelwert von etwa 0,006% soll flach sein. In dieser Hinsicht wurde also bisher angenommen, daß ein rostfreier Stahl mit einem extrem niedrigen Schwefel antei I von 0,001% oder weniger aufgrund der Grenzen der Stahlvergütungs-Technologie praktisch nicht erzeugbar sei. Tatsächlich liegt der geringste, in praktischer Hinsicht genannte, Schwefel antei I, nämlich der in der US-PS 38 07 991 bei lediglich 0,007%, obwohl dort allgemein ausgeführt wird, daß der Schwefel antei I niedrig gehalten werden sollte.

Der Erfindung liegt daher zunächst die Aufgabe zugrunde, einen preiswerten Ferritstahl zu schaffen, der bei Beibehaltung der wesentlichen rostfreien Ferritstählen eigenen Eigenschaften, einschließlich guter Widerstandsfähigkeit gegen Spannungsriß-Korrosion, deutlich verbesserte Korrosionsfestigkeit zeigt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einem rostfreien Ferritstahl gelöst durch die folgende Zusammensetzung:

Si : 0,01 bis 5,00 Gew.-% Mn : 0,01 bis 5,00 Gew.-% Cr : 8,0 bis 35,0 Gew.-% Nb : 0,20 bis 1,00 Gew.-%, wobei weiter gilt:

Nb : 2= (8 · C% + 0,20%)

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und der Rest Eisen ist unter Berücksichtigung der folgenden Anteile an Verunreinigungen durch Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor, Schwefel und Sauerstoff, soweit diese überhaupt vorliegen:

C : S 0,05 Gew.-%

N : 'S 0,025 Gew.-%

P : < 0,05 Gew.-%

S : ^ 0,002 Gew.-%

O : ^ 0,02 Gew.-*.

Der erfindungsgemäße rostfreie Ferritstahl ist preiswert und kann daher insbesondere zur Herstellung von Gegenständen eingesetzt werden, die mittels Preßformen in Massenherstellung produziert werden, wobei die Oberflächengüte dieser Gegenstände wichtig ist und sie insbesondere über eine lange Zeitdauer rostfrei bleiben sollen.

Weiterhin entspricht der erfindungsgemäße rostfreie Ferritstahl in seinen Eigenschaften einem molybdänfreien rostfreien Ferritstahl des japanischen Industriestandards SUS 430 (entsprechend einem Stahl des AISI 430) und zeigt bessere Eigenschaften als ein Molybdän enthaltender Stahl der Reihe SUS 434 (AISI 434)

Der erfindungsgemäße rostfreie Ferritstahl ist frei von dem Nachteil, daß der metallische Glanz der Oberfläche aufgrund der Bildung roten Rostes und korrosiver Narben oder Poren verloren geht, was üblicherweise rostfreien Ferritstahl mit weniger als 20% Chromanteil kennzeichnet.

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Eine erfindungsgemäße Stahl zusammensetzung zeichnet sich vorteilhafterweise dadurch aus, daß Schwefel zu weniger als 0,001 Gew.-% vorliegt. Weitere bevorzugte Zusammensetzungen zeichnen sich aus durch die folgenden Einschränkungen:

Si : <_ 0,05 Gew.-%

Mn : <_ 0,05 Gew.-%

Cr : 15 bis 18 Gew.-%

Nb : 0,20 bis 0,60 Gew.-% , wobei weiterhin:

Nb : > (8 · C% + 0,20%)

C : < 0,025 Gew.-% N : < 0,025 Gew.-% P : <_0,03 Gew.-%

und insbesondere durch

Nb : 0,20 bis 0,60 Gew.-%.

Soweit es notwendig erscheint, kann in bevorzugter Ausgestaltung Molybdän zu einem Anteil von 0,10 bis 4,00 Gew.-% und in äjßerst bevorzugter Ausgestaltung zu 0,3 bis 0,75 Gew.-% vorhanden sein. Der Schwefel anteil liegt in äußerst bevorzugter Ausgestaltung nicht über 0,0005 Gew.-%.

In weiterer bevorzugter Zusammensetzung ist ein erfindungsgemäßer Ferritstahl vorgesehen, der sich auszeichnet durch folgende Zusammensetzung:

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Si : 0,01 bis 5,00 Gew.-%

Mn : 0,01 bis 5,00 Gew.-%

Cr : 8,0 bis 35,0 Gew.-%

Nb : 0,20 bis 1,00 Gew.-%, wobei weiter gilt:

Nb : > (8 · C% + 0,20%) Cu : 0,30 bis 1,00 Gew.-% und/oder Ni : 0,20 bis 2,00 Gew.-%

ist
und der Rest Eisen/unter Berücksichtigung der folgenden Anteile an Verunreinigungen durch Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor, Schwefel und Sauerstoff, soweit diese überhaupt vorliegen:

C : < 0,05 Gew.-%

N : S 0,025 Gew.-%

P : < 0,05 Gew.-%

S : < 0,005 Gew.-%

O : < 0,02 Gew.-96.

Bevorzugte Weiterbildungen eines solchen Kupfer und Nickel enthaltenden erfindungsgemäßen Stahls zeichnen sich dadurch aus, daß Schwefel zu weniger als 0,001 Gew.-% vorliegt, insbesondere dadurch, daß der Schwefel anteil unter 0,001 Gew.-% liegt, und/oder durch die folgenden Einschränkungen:

Si : ^ 0,05 Gew.-%

Mn : ** 0,05 Gew.-%

Cr : 15 bis 18 Gew.-%

Nb : 0,20 bis 0,60 Gew.-%, wobei weiterhin:

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Nb : > (8 - C% + 0,20%)

C : JC 0,025 Gew.-%

N : < 0,025 Gew.-%

P : ir 0,03 Gew.-%, wobei

insbesondere durch

Nb : 0,20 bis 0,60 Gew.-%,

Soweit es erforderlich erscheint, kann vorzugsweise ein Molybdänanteil von 0, 10 bis 4,00 % und insbesondere von 0,3 bis 0,75 Gew.-% hinzugefügt werden. In äußerst bevorzugter Zusammensetzung sollte der Schwefel anteil nicht mehr als 0,0005 Gew.-% sein.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Stahles unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert sind.
Dabei zeigt:

Figur 1 ein Diagramm mit dem Kupfereinfluß auf das Pitting-Potential; Figur 2 ein Diagramm mit dem Nickeieinfiuß auf das Pitting-Potential;

Figur 3 ein Diagramm mit dem Einfluß des SchwefelanteiIs auf die

Zahl der Rostflecken;

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Figur 4 ein Diagramm zum Einfluß des SchwefelanteiIs auf die Korrosionsrate einer in siedende Salzsäure eingetauchten Probe,-

Figur 5 ein Diagramm zum Einfluß des Schwefel antei Is auf das Pitting-Potential.

Wie sich aus dem Vorherstehenden ergibt, ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung die Reduzierung der Schwefel- und Sauerstoffanteile, die Unreinheiten bewirken, auf geringere Niveaus, als sie bisher gegeben waren, in Kombination mit der Reduktion des Anteils von Kohlenstoff und Stickstoff sowie der Stabilisierung der ferritischen Struktur durch Zusatz von Niob. Insbesondere wird der Schwefel antei I erfindungsgemäß auf ein äußerst niedriges Niveau reduziert, das noch wesentlich geringer ist, als das Niveau des Schwefelanteils in herkömmlichen rostfreien Ferritstählen mit geringem Schwefel antei I. Die Erfindung wird im folgenden detailliert erläutert.

Der erfindungsgemäße rostfreie Ferritstahl zeigt gegenüber herkömmlichen rostfreien Ferritstählen, die teuere Legierungselemente, wie Molybdän, Nickel usw. enthalten, einen wesentlich verbesserten Korrosionswiderstand, selbst wenn der erfindungsgemäße Stahl die genannten teueren Elemente nicht enthält. Darüber hinaus kann aber, wenn wenigstens eines der Elemente Molybdän, Nickel und Kupfer im erfindungsgemäßen Stahl vorhanden ist, der Korrosionswiderstand noch wesentlich verbessert werden, und wird dann vergleichbar dem von gewissen rostfreien austenitisehen Stählen.

Es ist zu bemerken, daß die erfindungsgemäße Reduktion des Schwefel antei I s auf ein äußerst niedriges Niveau, d. h. grundsätzlich nicht größer als 0,002%, vorzugsweise geringer als 0,001% oder, soweit Nickel und/oder Kupfer hinzugefügt

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wird nicht mehr als 0,005%, überraschende und vorteilhafte Wirkungen im Hinblick auf die Verbesserung des Korrosionswiderstandes zeigt. Diese überraschenden Ergebnisse bei erfindungsgemäßen Stählen waren in diesem Umfang auch nicht in Anbetracht des Standes der Technik zu erwarten, nachdem ein geringer Schwefel antei I vorteilhaft sei. Diese überraschenden Effekte aufgrund der äußerst weitgehenden Reduzierung des Schwefel antei I s wurden im Rahmen der Erfindung aufgrund einer Reihe gezielter Versuche festgestellt.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist ein Zusatz von Kupfer und/oder Nickel vorgesehen, obwohl diese Elemente manchmal in äußerst geringen Anteilen zugefügt werden. Es wurde angestrebt, diese Elemente aus einer Legierung möglichst zu entfernen, da Experimente mit siedendem Magnesiumchlorid zeigen, daß diese Elemente nachteilige Einflüsse auf die Widerstandsfähigkeit gegen Spannungsriß-Korrosion haben. Daher wurde der Anteil von solchen Elemente aufgrund dieser nachteiligen Wirkungen auf die Widerstandsfähigkeit gegen Spannungsriß-Korrosion, die für rostfreie Ferritstähle äußerst wichtig ist, streng begrenzt, obwohl es ebenfalls bekannt war, daß ein Zusatz von Kupfer und/oder Nickel die Widerstandsfähigkeit gegen nicht oxidierende Säuren, wie Salzsäure, verbessern kann. Im Rahmen der Erfindung wurde festgestellt, daß solange die Zusammensetzung eines rostfreien Ferritstahles im Rahmen der sonstigen Parameter der Erfindung liegt, der Zusatz von nicht mehr als 2,0% Nickel und/oder nicht mehr als 1,0% Kupfer nicht nur nicht die nachteiligen Auswirkungen auf die Widerstandsfähigkeit gegen Spannungsriß-Korrosion zeigt, sondern darüber hinaus die Widerstandsfähigkeit gegen Pitting-Korrosion, Einlagerungs-Korrosion und Rost deutlich verbessert. Diese Wirkungen fallen insbesondere auf, wenn der Schwefel antei I auf weniger als 0,005% reduziert wird und insbesondere nicht höher als 0,002% in Niob stabilisiertem Stahl liegt.

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Zusätzlich wurde, obwohl es - wie z. B. im Falle des japanischen Industriestandards SUS 434 (AISI 434) - bekannt ist, daß Molybdän hinzugefügt wird, um den Korrosionswiderstand rostfreier Ferritstähle zu verbessern, erfindungsgemäß gefunden, daß der Zusatz von Molybdän zu erfindungsgemäßen rostfreien Ferritstählen mit äußerst geringem SchwefelanteiI die gewünschten Effekte noch wesentlich steigert.

Erfindungsgemäß wird also ein rostfreier Ferritstahl geschaffen, der nicht nur einen wesentlichen verbesserten Korrosionswiderstand im Vergleich mit herkömmlichen rostfreiem Ferritstahl der gleichen Art zeigt, sondern auch eine gute Formbarkeit aufweist. Zusätzlich ist der erfindungsgemäße Stahl, da er ein Niob stabilisierter rostfreier Ferritstahl ist, frei von Oberflächendefekten, wie Streifendefekten (streifenförmiger Defekte auf der Oberfläche, die durch Einschluß von Karbo-Nitriden, Oxiden u. ä. verursacht werden, die sich in Walzrichtung während des Walzens ausgedehnt haben) und "weiss-wolkigem" Aussehen (Oberflächenzustand, bei dem der metallische Glanz lokal oder insgesamt beim Beizen aufgrund unüblicher Korrosion von Karbo-Nitrid-Oxid- u.a. Einschlüssen, die sich über die Oberfläche verteilt haben, verloren gegangen ist). Der erfindungsgemäße Stahl erhält sein gutes Oberflächen-Aussehen über eine lange Zeitdauer.

Die Gründe für die erfindungsgemäße Definition einer chemischen Zusammensetzung rostfreien Ferritstahles werden im fol genden detailliert erläutert.

a) Silicium :

Silicium (Si) wird als wirksames Reduziermittel eingesetzt. Der Zusatz von Silicium zu einem Anteil von weniger als 0,01% reicht nicht aus, um eine vollständige Reduktion zu erzielen. Wenn jedoch der Siliciumanteil über 5% liegt,wird die Formbarkeit beeinträchtigt. Der Siliciumanteil wird daher auf

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den Bereich von 0,01 bis 5,0% begrenzt.

b) Mangan :

Mangan (Mn) dient zur Entschwefelung und Reduktion und verbessert darüber hinaus die Bearbeitbarkeit, der Zusatz von Mangan zu einem Anteil von weniger als 0,01% reicht nicht aus um diese Ziele zu erreichen. Andererseits wird durch den Zusatz von Mangan zu einem Anteil von mehr als 5,0% keine Verbesserung der Wirkungen erreicht. Daher wird der Mangananteil auf den Bereich von 0,01 bis 5,0% festgelegt.

c) Chrom :

Chrom (Cr) ist ein wesentliches Element, um dem erfindungsgemäßen Stahl einen hohen Korrosionswiderstand zu geben. Daher ist es unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung des Korrosionswiderstandes wünschenswert, den Chromanteil möglichst groß zu wählen. Darüber hinaus kann ein Stahl mit einem Chromanteil von weniger als 8,0% nicht durchgängig einen Korrosionswiderstand aufweisen, wie er für rostfreien Stahl vorausgesetzt wird. Jedoch führt eine Erhöhung des Chromanteils in rostfreiem Ferritstahl zur Beeinträchtigung einiger mechanischer Eigenschaften, wie Duktilität und Härte. Bei einem Chromanteil von mehr als 35,0% tritt die Sprödigkeit des Ferritstahles so hervor, daß Probleme bei der Herstellung von Blechen, Platten, Rohren und anderen Gegenständen auftreten. Daher wird erfindungsgemäß der Chromanteil im Bereich von 8,0 bis 35,0% festgelegt. Obwohl der erfindungsgemäße Stahl so einen relativen weiten Bereich des Chromanteils aufweisen kann, ist es bei der wirtschaftlichen Stahlherstellung notwendig, einen geeigneten Chromanteil unter Berücksichtigung der Material- und Herstellungskosten sowie der anderen gewünschten Eigenschaften im Hinblick auf den gewünschten Einsatz des Stahles

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auszuwählen. Der Erfindung liegt zunächst das Ziel zugrunde, einen preiswerten rostfreien Ferritstahl mit gutem Korrosionswiderstand und guten mechanischen Eigenschaften zu schaffen. Insbesondere ist beabsichtigt, einen Ersatz für die Stähle SUS 434 (AISI 434) und SUS 304 (AISI 304) zu schaffen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Chromanteil auf den Bereich von 15 bis 18% reduziert. Diese Ausgestaltung ergibt einen preiswerten rostfreien Ferritstahl, der den Stahl des Al SI-Typs ersetzen kann. In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist es vorgesehen, den Chromanteil auf einen höheren Bereich von 18,5 bis 22,0% zu begrenzen. Diese Ausgestaltung ergibt ein Substitut für den Stahl des Typs AISI 304, der der am weitesten verbreiteste austenitische Stahl ist. Die rostfreien Ferritstähle beider Ausführungsformen zeigen in ebenso befriedigender Weise die gewünschten Eigenschaften wie die jeweiligen substituierten Stähle.

d) Niob :

Niob (Nb) ist ein wirksames Element, um Kohlenstoff und Stickstoff im Stahl zu fixieren, um so die Widerstandsfähigkeit gegen Rost ebenso wie die Widerstandsfähigkeit gegen Säureangriff zu verbessern, ohne das Oberflächenaussehen des Stahls zu beeinträchtigen. Wenn darüber hinaus ein besonderes Herstellungsverfahren zur Erzeugung von Stahlblechen eingesetzt wird, nämlich ein Verfahren, bei dem die Bearbeitungstemperatur des Warmwalzens auf einen Bereich von unterhalb 850 und die Temperatur des Glühens vor dem Kaltwalzen auf einen Bereich von 95o bis 1050 begrenzt wird (s. Patentanmeldung P 31 07 490.1), können kleine Kristal !körner erreicht werden, wodurch die Verformbarkeit und Anisotropie in mechanischen Eigenschaften wesentlich verbessert wird und gleichzeitig wirksam und deutlich die Bildung von Kanten oder Graten während der Druckverformung verhindert wird.

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Um diese Ziele zu erreichen ist es notwendig, Niob zu einem Anteil von 0,2% oder mehr hinzuzufügen und insbesondere zu einem Anteil hinzuzufügen, der der folgenden Beziehungen entspricht:

Nb% "> (C% · 8 +0,2%)

Diese Relation oder Ungleichung wurde mittels einer Reihe von Experimenten erhalten, die ausgeführt wurden, um die Beziehung zwischen Kohlenstoff- und Niob-Anteil en und mechanischen und chemischen Eigenschaften erfindungsgemäßer rostfreier Ferritstähle zu erreichen. Wenn jedoch der Anteil von Niob über 1,0% liegt, bilden sich intermetallische Verbindungen und die Verformbarkeit wird beeinträchtigt. Daher wird erfindungsgemäß für den Niobanteil ein Bereich von 0,2 bis 1,0% festgelegt, wobei gelten soll, daß Nb%>(C% · 8 + 0,2%).

Die obengenannten vier Elemente sind wesentlich für einen erfindungsgemaßen rostfreien Ferritstahl. Die folgenden Elemente Kupfer, Nickel und Molybdän können, falls gewünscht, dem erfindungsgemaßen rostfreien Ferritstahl zugefügt werden. Die Gründe der Festlegung der obengenannten Bereiche für diese Elemente werden im folgenden erörtert.

e) Kupfer :

Kupfer (Cu) verbessert den Widerstand gegenüber Rost ebenso wie die Widerstandsfähigkeit gegenüber Säuren. Der Zusatz von Kupfer verbessert darüber hinaus die Widerstandsfähigkeit gegen Pitting-Korrosion und Einlagerungs-Korrosion ebenso wie die Formbarkeit des entsprechenden Stahls. Kupfer zu einem Anteil von weniger als 0,3% zeigt keine Verbesserungen dieser Eigenschaften. Wenn jedoch der Kupferanteil über 1,0% liegt, wird die Bearbeitbarkeit verschlechtert; zusätzlich wird die Widerstandsfähigkeit gegen Spannungsriß-Korrosion beeinträchtigt. Daher wird erfindungsgemäß der Kupferanteil

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in bevorzugter Ausgestaltung auf 0,3 bis 1,0% begrenzt.

Figur 1 zeigt die Beziehung zwischen Kupferanteil und Pitting-Potential, daß unter Verwendung von Proben gemessen wurde, die entsprechend der weiter unter beschriebenen Beispiele hergestellt wurden. Die Numerierung der einzelnen Kupferproben in dem Diagramm entspricht den Probennummern in der Tabelle 1. Die Experimente wurden folgendermaßen durchgeführt. Die Proben wurden in wässrige O₁01m-NaCi-Lösung bei 60 C eingetaucht, nachdem die Proben mittels Schmirgelpapier der Kornnummer 600 aufgerauht wurden. Das Pitting-Potential wurde entsprechend der Spülmethode (20mV/min) nach Entlüftung mit Argon-Gas durchgeführt. Die sich ergebenden Daten wurden in Ausdrücken von Vc'-jQQ berechnet (i. e. das Potential, wenn die Stromdichte 100/uA/cm² erreichte) ("n"-Zahl =2).

Wie sich aus der Figur 1 ergibt, erhöht der Zusatz von Kupfer das Pitting-Potential proportional zum Kupferanteil. Das Pitting-Potential wird konstant, wenn der Kupferanteil über den Bereich von 0,3% hinaus erhöht wird.

f) Nickel :

Nickel (Ni) bewirkt ebenso, wie Kupfer, eine Verbesserung des Widerstands gegen Rost, ebenso wie des Widerstands gegen Säureangriff. Der Zusatz von Nickel verbessert weiterhin den Widerstand gegen Pitting- und Zwischenraumkorrosion. Nickel in einem Anteil von weniger als 0,2% zeigt aber keine Verbesserung dieser Eigenschaften. Wann Nickel aber in einem Anteil von mehr als 2,0% verwendet würde, würden die Material kosten derart ansteigen, daß das Material zu teuer wäre. Daher wird der Nickelanteil vorzugsweise bei Nickel zugabe auf dem Bereich von 0,2 bis 2,0% begrenzt.

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Die Figur 2 zeigt die Beziehung zwischen dem Nickelantei! und dem Pitting-Potential, welches in gleicher Weise wie für Figur 1 erhalten wurde. Es zeigt sich 8ie gleiche Tendenz wie im Falle von Kupfer.

g) Molybdän :

Molybdän (Mo) verbessert merklich den Korrosionswiderstand von rostfreiem Ferritstahl. Der Zusatz von Molybdän bewirkt darüber hinaus die Widerstandsfähigkeit gegen Rost, Säuren, Zwischenraum- und Pitting-Korrosion. Der Zusatz von Molybdän zu einem Anteil von weniger als 0,2% bewirkt keine Verbesserung dieser Eigenschaften. Andererseits ist der Zusatz von Molybdän zu einem Anteil von mehr als 4,0% in ökonomischer Hinsicht nicht wünschenswert. Daher wird vorzugsweise der Molybdänanteil, wenn Molybdän hinzugefügt wird, auf den Bereich von 01, bis 4,0% festgelegt.

Die folgenden Elemente werden als Unreinheiten im erfindungsgemäßen rostfreien Ferritstahl angesehen. Wie schon bemerkt wurde, wird jedoch ein Erfindungsaspekt in der Begrenzung dieser Unreinheiten gesehen, da diese Unreinheiten, wie erfindungsgemäß festgestellt wurde, eine wesentliche Rolle im Hinblick auf die mechanischen und chemischen Eigenschaften rostfreien Ferritstahls spielen. Der Grund zur erfindungsgemäßen Einschränkung des Anteils dieser Unreinheiten wird im folgenden erläutert.

h) Kohlenstoff und Stickstoff :

Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N) sind Elemente, die im Hinblick auf die Widerstandsfähigkeit gegen Rost und Säure von rostfreiem Ferritstahl, insbesondere in einem geschweißten Bereich, nachteilige Wirkungen haben.

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Kohlenstoff und Stickstoff haben darüber hinaus nachteilige Wirkungen im Hinblick auf die Härte des Stahls. Es ist daher wünschenswert, den Anteil von Kohlenstoff und Stickstoff so gering wie möglich zu halten. Zulässige obere Grenzen der erfindungsgemäß zugelassenen Kohlenstoff- und Stickstoff-Anteile fallen stark mit dem Ansteigen des Chromanteils. Beispielsweise liegt der Gesamtanteil von Kohlenstoff und Stickstoff für einen Stahl mit etwa 19% Chrom unterhalb von 200ppm und für einen Stahl mit etwa 26% Chrom wünschenswerter Waise unterhalb von 100 ppm. Da erfindungsgemäß der Stahl einen Chromanteil von weniger als 8% aufweisen soll, kann die obere Grenze des Anteils jeweils von Kohlenstoff und Stickstoff auf 0,05% festgelegt werden. Die Reduzierung des Kohlenstoff- und Stickstoff-Anteils auf dieses Niveau kann zu Verbesserungen der Verformbarkeit des Stahls beitragen.

i) Phosphor :

Bei Phosphor (P) handelt es sich um ein Element, das die Härte verschlechtert. Die Anwesenheit von Phosphor als eine Verunreinigung wird daher auf 0,05% begrenzt. Es ist wünschenswert, den Anteil an Phosphor im Stahl so niedrig wie möglich zu halten.

j) Sauerstoff :

Sauerstoff (O) als Verunreinigung in Stahl setzt sich in Form nichtmetallischer Oxideinschlüsse ab, wodurch die Reinheit der Stahl oberfläche, insbesondere wenn der Stahl zu Blechen verarbeitet wird, verschlechtert wird. Die ausgefällten Einschlüsse sind darüber hinaus Ausgangspunkte des Röstens.

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Da die Härte rostfreien Ferritstahles geringer ist, als die rostfreien, austenitischen Stahles, der einen relativ großen Anteil an Nickel enthält, ist es im allgemeinen absolut notwendig, die Härte zu verbessern, um das Anwendungsfeld rostfreien Ferritstahles zu verbreitern- Die Anwesenheit von Sauerstoff hat nachteilige Wirkungen auf die Härte von rostfreiem Ferritstahl. Es ist daher wichtig, den Anteil von Sauerstoff in Stahl zu reduzieren, um die Härte zu erhöhen. Je niedriger der Sauerstoff antei I ist, desto besser ist der erhaltene Stahl. Daher sollte der Sauerstoff antei I in Stahl gemäß der Erfindung auf nicht mehr als 0,02% begrenzt werden. Um den Sauerstoff antei I auf solch ein niedriges Niveau zu reduzieren, darf nicht nur eine Reduktion mittels eines Si-Mn-Reduktionsmittels, sondern sollte auch eine Reduktion mittels eines Aluminium-Mittels eingesetzt werden. Wenn nämlich beabsichtigt ist, den Anteil von Sauerstoff auf einen äußerst niedrigen Wert zu reduzieren, ist es wünschenswert, zur Reduktion das Aluminium-Mittel einzusetzen, das wirksamer ist als das Si-Mn-Mittel. Wenn das Aluminium-Mittel eingesetzt wird, kann manchmal Aluminium zu einem Anteil von 0,2% im Stahl verbleiben. Das so verbleibende Aluminium wird ebenfalls als Verunreinigung eingeschlossen.

k) Schwefel :

Wie schon ausgeführt wurde, ist einer der wesentlichen Faktoren im Hinblick auf die Erfindung die Begrenzung des Schwefel antei Is auf einen äußerst geringen Wert, d. h. auf nicht mehr als 0,02% und vorteilhafterweise auf weniger als 0,001% (10ppm).

Figur 3 zeigt eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Schwefelkonzentration in Stahl zur Rostbeständigkeit auf der Grundlage eines 400-fach wiederholten Wechsel-Tauchversuchs mit einer wässrigen 5,0%-NaCI-Lösung

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(Eintauchen über 25 Minuten und Trocknen über 5 Minuten) bei 50 C. Die Proben hatten eine Dicke von 2 mm, eine Breite von 30 mm und eine Länge von 70 mm. Die Proben hatten vorpolierte Oberflächen. Es wurde eine enge Korrelation zwischen dem Schwefel anteil und der Zahl der Rostflecken bei einer deutlichen Reduktion der Zahl der Rostflecken bei einem SchwefelanteiI von weniger als 0,0010% festgestellt. Die Probennummern im Diagramm entsprechen den Probennummern der Tabelle 1.

Figur 4 zeigt graphisch die Testergebnisse eines Korrosionstests mit Proben_> die über sechs Stunden in siedende Salzsäure-Lösung mit eine pH-Wert von 1,4 eingetaucht wurden. Die in dem Diagramm dargestellten Korrosionsraten sind Mittelwerte ("n"-Zahi = 2). Die Proben hatten eine Dicke von 2 mm, eine Breite von 10 mm und eine Länge von 40 mm. Die Oberflächen waren mit Schmirgelpapier Nr. 600 naß geschliffen. Aus dem Diagramm ist ersichtlich, daß die Korrosionsrate deutlich reduziert wird, wenn der Schwefel antei I bis auf 0,0010% erniedrigt wird. Die Korrosion in den Fällen, in denen der Schwefel antei I unter 0,0005% (beispielsweise bei 0,0003%) liegt, ist vernachlässigbar.

Figur 5 zeigt graphisch die Beziehung zwischen dem Schwefel antei I des Stahls

ο und dem Pitting-Potential in einer wässrigen 0,0Im-NaCl-Lösung bei 60 C. Das experimentelle Vorgehen war das Gleiche wie im Falle der Figuren 1 und Aus der Figur 5 ist ersichtlich, daß das Pitting-Potential mit Erniedrigung des Schwefel antei I s zu einem äußerst geringen Wert anwächst. Insbesondere ist das Anwachsen des Pitting-Potentials bei einem Schwefel an teil von weniger als 0,0010% bemerkenswert. Es sei darauf hingewiesen, daß das Pitting-Potential deutlich stabilisiert wird, wenn der Schwefel antei I über den Wert von 0,0010% heruntergeht.

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Eine theoretische Analyse zur Erklärung der Tatsache, daß der Korrosionswiderstand deutlich und unerwartet verbessert wird, wenn der Schwefel anteil unterhalb von 0p02% im allgemeinen unter 0,0010% liegt, wurde bisher noch nicht im einzelnen durchgeführt. Jedoch sei betont, daß solch ein wesentlich verbesserter Effekt experimentell in erfindungsgemäßem, Niob enthaltendem rostfreien FerrHstahl gefunden wurde. Zusätzlich sei darauf hingewiesen, daß es jenseits theoretischer Beobachtungen oder Erwartungen liegt, daß, wie in den Figuren 3 bis 5 dargestellt, solch unerwartete, verbesserte Ergebnisse erhalten werden, wenn der Schwefel anteil bis auf 0,0010% heruntergeht. Wenn Kupfer und/oder Nickel hinzugefügt werden sollen,kann ein Anteil von Schwefel von nicht mehr als 0,005% zugelassen werden.

Im Folgenden wird die Erfindung weiter im einzelnen anhand von Arbeitsbeispielen erläutert.

Beispiele

1. Herstellungsverfahren :

Eine Reihe von Proben-Stähl en mit chemischen Zusammensetzungen, wie sie in der Tabelle 1 gezeigt sind, wurden unter Verwendung eines Vakuumfrischofens mit Hochfrequenz-Induktionsheizung, der eine Kapazität von 2,5t aufwies und mittels eines Vakuum-Schmelzofens mit einer Kapazität von 20kg hergestellt. Der Vakuum-Frischofen ist grundsätzlich in der Produktionslinie einer Fabrik schon vorhanden. Der Vakuum-Frischofen wird mit einer Sauerstoff-Oberwinddüse und einer Gas-Unterwinddüse sowie einer Gießkammer zum

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Vakuumgießen ausgerüstet. Um den SchwefelanteiI auf den erfindungsgemäß gewünschten, äußerst niedrigen Wert zu reduzieren, wird ein Fließmittel, das die Entschwefelung bewirkt, während des Frischens zusammen mit einem Argon-Trägergas mit hoher Geschwindigkeit mittels einer Mehrdüsenlanze über die geschmolzene Oberfläche geblasen. Das Fließmittel ist ein Ca-Si-Fließmittel. Das pulverförmige, vom Trägergas mitgenommene Fließmittel wird gegen die geschmolzene Oberfläche mit hoher Geschwindigkeit geblasen. Die Schmelze wird ausreichend beaufschlagt, um den Schwefel antei I unter ^w 0,002% oder sogar unter 0,0010% (10ppm) zu reduzieren.

Der erhaltene Stahl mit äußerst geringem Schwefel antei I wird zu einem runden J 500 kg schweren Rohblock vakuumgegossen, der wiederum nach Bearbeitung

der Oberfläche zu einem runden Barren mit 150 mm Durchmesser heißbearbeitet wird. Die Versuchsproben wurden durch Herausschneiden eines Teils mit einem Gewicht von 20kg aus dem erwähnten runden Barren hergestellt und dann durch Warmschmieden des ausgeschnittenen Blocks zu einer Platte mit einer Dicke von 30 mm, einer Breite von 130 mm und einer beliebigen Länge bearbeitet. Anschließend wurden die Blöcke zu einer Probe warmgewalzt, die 3 mm Dicke, 130 mm Breite und eine entsprechende sich ergebende Länge aufwiesen. Die derart erhaltenen Proben wurden bei einer Temperatur von 1.000 C 20 Minuten lang geglüht und dann entweder luftgekühlt oder in Wasser abgeschreckt. Der Schwefel antei I im Stahl wurde mittels eines empfindlichen Schwefel anal ysators der Firma LECO Company (IR-32-SP) untersucht. Bei der Verwendung eines solchen Schwefel anal ysators kann der Schwefel antei I in Stahl mit einer Genauigkeit von 0,1 ppm mittels eines Hochfrequenzverbrennungs-Infrarot-Absorptions-Systems bestimmt werden.

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2. Korros ions versuch :

Eine Reihe von Korrosionsversuchen wurden in der gleichen Weise ausgeführt, wie dies weiter oben bei der Erläuterung der Figur 1 beschrieben ist. Die Testergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgelistet.

Zusätzlich wurde die Säurebeständigkeit von 9%-Cr-Stähl en, 10%-Cr~2%-Mo-Stählen und 30%-Cr-2% Mo-Stählen bestimmt. Die entsprechenden Versuchsergebnisse und -bedingungen sind in den Tabellen 2 bis 4 aufgeführt. Die Numerierungen der Stähle entsprechen denen der Tabelle 1. Der erfindungsgemäße rostfreie Ferritstahl ist in jeder Hinsicht den Vergleichsstählen über-Iegen.

3. Mechanische Eigenschaften und Beständigkeit gegen Bildung von Graten:

Die Stähle mit den Nummern 29 und 49 in der Tabelle 1 wurden als für die Erfindung repräsentative Stähle ausgewählt. Diese Stähle und ein Vergleichsstahl wurden jeweils zur Herstellung von kaltgewalzten Blechen mit einer Dicke von 0,4 mm verwendet. An diesen Stahlblechen wurden die mechanischen Eigenschaften und die Beständigkeit gegen Bildung von Graten bestimmt. Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle 5 zusammen mit den Bedingungen des Herstellungsprozesses, wie Bearbeitungstemperatur beim Warmwalzen, Glühbedingungen nach dem Warmwalzen und Glühbedingungen nach Kaltwalzen aufgelistet. Die Gratbildung auf der Oberfläche nach einem Strecken bei 20% Zug wurde visuell bestimmt. Der Grad B in Tabelle 5 entspricht einer Grathöhe von 16 bis 25 /um und der Grad C einer Höhe von 51 bis 60 /um.

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Aus den in Tabelle 5 dargestellten Versuchsergebnissen wird deutlich, daß ein kaltgewalztes Blech erfindungsgemäßen Stahls deutlich verbesserte Bearbeitbarkeit zeigt, wenn die Bearbeitungstemperatur beim Warmwalzen relativ gering ist und die Temperatur des Glühens nach dem Warmwalzen relativ hoch ist. Es ergibt sich weiter, daß in diesen Fällen eine gute Beständigkeit gegen Gratbildung gegeben ist.

Aus dem Vorhergehenden ergibt sich, daß der erfindungsgemäße rostfreie Ferritstahl , selbst wenn Nickel, Kupfer und Molybdän nicht zugefügt werden, guten Korrosionswiderstand zeigt, der über dem Stahl SUS 434 (AISI 434) liegt, der Molybdän enthält. Darüber hinaus kann der erfindungsgemäße rostfreie Ferritstahl, wenn er wenigstens eines der Elemente Nickel, Kupfer und Molybdän in schmalen Anteilen enthält, einen befriedigenden Korrosionswiderstand zeigen, der vergleichbar dem von gewissen austeni tischen rostfreien Stählen ist. Da weiterhin der erfindungsgemäße Stahl Stahlbleche ergibt, die nicht nur gute Formbarkeit, sondern auch hohe Oberflächengüte aufweisen, ist der erfindungsgemäße Stahl in praktischer Hinsicht ein äußerst wertvolles Industriematerial.

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Tabelle	1	0.	1 -	C	Zusammensetzung	53	Mn	P	(Gew.-	S	0058	%) und	Korros i onswi derstanc	0	.008	.006	0.	J des Probenstahls	0.032	0.	028
Stahl Nr.	2	0.	025	Si	49	0.44	0.014		0006	0062	Cr	Nb	0	.010	.009	0.	!Pitting potential Vc, _nn N (0.01M NaCl aq.60°C \ V vs SCE ⁺	0.018	0.	013
	3	0.	026	0.	55	0.50 '	0.013	0.	0011	0055	8.97	0.58	0	.006	.0012	0.	027	0.252	0.	261
	4	0.	012	0.	49	0.48	0.008 i	0.	0005	0062	9.06	0.59	0	.005	.005	0.	024	0.255	0.	259
	5	0.	013	0.	48	0.49	0.013	0.	0004	0059	16.52 ,	0.58	0	.008	.008	0.	021	0.240	0.	243
	6	0.	011	0.	50	0.52	0.012	0.	0012	16.73	0.57	0	.009	.007	0.	016	0.241	0.	239
tah	7	0.	015	0.	49	0.51	0.017	0.	0014	16.82 ί	0.58	0	.007	.009	0.	017	0.304	0.	307
ω	8	0.	006	0.	47	0.50	0.018	0.	0006	16.66 :	0.59	0	.005	.006	0.	018	0.306	0.	312
φ CD	9	0.	002	0.	51	0.52	0.012	0.	0005	19.63 ^:	0.57	0	.008	.007	0.	013	0.289	0.	292
Φ	10	0.	005	0.	52	0.48	0.016	0.	0013	19.87	0.58	0	.008		0.	014	0.293	0.	287
CB U)	11	0	004	0.	23	0.51	0.014	0.	0015	20.02 '	0.60		0.007	0.	013	0.511	0.	518
C	12	0	003	0.	26	0.15	0.012	0.	0008	19.77	0.59	0	0.	013	0.520	0.	516
"Ό	13	0	004	0.	50	0.16	0.014	0.	0012	26.56	0.49	0	0.	005	-0.046	-0	038
Φ	14	0	.025	0.	52	0.46	0.013	0.	0033	27.89	0.50	0	0.	004	-0.052	-0	048
	15	0	.023	0	.47	0.48	0.015	0.	0040	9.10	0,57	0	0.	026	0.178	0	182
	16	0	.014	0	.50	0.52	0.012	0.	0.0052	9.03	0.58	0	0.	022	0.183	0	188
	17	0	.012	0	.51	0.51	0.016	0.	16.62	0.57	0	0.	017	0.239	0	241
JQ	18	0	.003	0	.50	0.48	0.015	0.	16.55	0.59	0	0.	018	0.233	0	.228
"cn U)	19	0	.002	0	.24	0.52	0.017	0.	19.88	0.58	0	0.	016	0.449	0	.439
υ	20	0	.003	0	.25	0.16	0.014	0.	19.99	0.59	0		015	0.451	0	.447
φ		.004	0	0.17	0.016	0.	26.89	0.47	005
Vet		0	27.03	0.48	004

+ SCE: Standardkai omel el ektrode

	!	I Ver-	I	Ul	0	C	Si	54	Mn	48	P	Tabelle 1 (	0	S.	Fortsetzung)	68	Mo Ι	Nb	58	0	006	ι Pitting potential	'ψ	(O.OIM t\ vs SCE)	0	.303
		Stahl Nr.: ι	22	0	.006	^! 0.	51	0.	50	0.016		ο	.0003		73	0.46	0.	57	0.	008	^N 60⁰U	0.	298	0	.297
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C	(O	_25	0	.003	0.	52	0.	50	0.012		.0012	16.	58	0.47	0.	57	0.	007	0.008	0	355	0	.242
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	27	0.	C	I Si	51	Mn	46	0.	P	0.	S	Cu	35	Tabellel (Fortsetzung)	04	Cr	03	Nb	56	.48	C	) i	0.	Pitting VcIOO(O. 60⁰C V VS	0.	042	_DOtentj__a2_iiSalzsäurever- /Wechsel- m μ Mapi ' such ,(sje.de/ici tauchvers. UJ-M NacJ-Λ ^auL-" (pH 1..4/Rostflecker■ SCE) / bn . q/mZ i / ,«hl	038	319	10.	•1	.8	-	8	100 cm*)	31
	28	0.	022	0.	51	0.	47	0.	012	0.	0004	0.	36	Ni	04	9.	82	0.	60	.59	0.	004	0.	027	0.	317	0.	325	293	28.	2	_mc	15.	3	39
Stahl	29	0.	014	0.	57	0.	50	0.	003	0.	0003	0.	35	0.	03	16.	77	0.	56	.53	0.	007	0.	018	0.	319	0,	326	319	40.	8		38.	3	48
	30	0.	011	0.	52	0.	49	0.	008	0.	0005	0.	36	0.	04	16.	56	0.	55	.58	0.	006	0.	022	0.	309	0.	316	291	60.	7	.0	49.	2	126
	31	0.	012	0.	55	0.	48	0.	004	0.	0007	0.	3d	0.	03	16.	78	0.	56	.59	0.	002	0.	021	0.	303	0.	309	288	79.	7	.8	68.	7	208
	32	0.	013	0.	53	0.	50	0.	020	0.	0011	0.	35	0.	04	16.	72	0.	57	.49	0.	007	ö.	019	0.	297	0.	301	301	116.	3	80.	0	231
	33	0.	016	0.	56	0.	52	0.	018	0.	0021	C.	37	0.	06	16.	58	0.	55	-	0.	006	0.	023	0.	279	0.	0.296	326	79.	9	123.	4	235
	34	0.	018	0.	60	0.	51	0.	023	0.	0032	0.	36	0.	06	16.	50	0.	49	0.	008	0.	017	0.	311	0.	319	122.	0	81.	8	280
	35	0.	002	0.	59	0.	49	0.	020	0.	0025	0.	34	0.	07	17.	42	0.	49	0.	014	0.	009	0.	296	0.	.364	<0.	3	116.	5	-
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5933/81-Le

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130061/207.3

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Tabelle 2

Beständigkeit von 9%-Cr.-Stahls gegen Säuren (g/m h ) bei Raum temperatur über 6 Stunden

! Stahl Nr.	27	10%	0	HNO₃	10%	0	H₂SO₄	10%	HCl
erfindungsge- j mäßer Stahl ' I '	44	1	.63	1	.81	0	.34
Vergleichs- i stahl ^:	.22	.43	0	.79

Tabelle 3

Beständigkeit von 19 j er- 2% Mo-Stahles gegen Säuren (g/m )

bei Siede temperaf.ur über q Stunden

Stahl Nr,

65% HXO.

0.5% H₃SO₄

0. 5 % HCl

erfindungsge mäßer Stahl	56	< 0.	1	< 0.1	< 0.	1
ι Vergleichs stahl	j 60 ; 1 i	0.	21 ^; I	91	15	3
	50* ,	0.	25	1.54	3.	22
62**	ü.	2 8	·: 0.1	4.	01

* Stahl entspricht AISI Typ 304. * * Stahl entspricht ^{AISI Τ}^Ρ ³¹⁶·

- 29 -

130067/0730

-aer-

^:55e3'/81-Le

Tabelle 4

Beständigkeit von 30% Cr-2% Mo-Stahl gegen Säuren (g/m h)

bei Siedetemperatur ^über 6 Stunden

Stahl Nr.	57	65% HNO₃	5% H₂SO₄	1% HCl
erfindungsge- rnäßer Stahl	61	<0.01	0.12	0.22
Vergleichs stahl	63*	0.016	0.40	0.61
	64**	0.138	185.7	13.31
0.029	4.98	16.22

ί Stahl entspricht AISI Typ 304L. «TX Stahl entspricht AISI Typ 316L.

-30 _

130067/0730

Tauelle

Bedingungen

bei Herstellungsverfahren

Glühtempe
ratur nach
Katl walzen
(⁰C)

Mechanische Eigenschaften
(Formbarkeit)

2)
Ts
(kg/
mm²)

3)
El
(%)

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r

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6)
CCV
%
(36φ)

7)
Er
(mn)

Θ)
λ
(%)

Widerstand
gegen
Gratbild.
(20% Zug
9)

Stahl
Nr.

Bear be it.-
temp, bei
Warmwalzen
(⁰C)

Glühtempe
ratur nach
Warmwalzen
(⁰C)

950⁰CxInUn
A.C

D
Yp
(kg/
imT)

52.9

31.2

1.95

0.19

27.8

9.63

89.5

B

29

780

1000°Cxlmin
A.C**

830°Cxlmin
A.C

34.7

54.2

28.5

1.41

0.18

28.2

9.53

65.3

C

29

880

830°Cxl6h
A.C

830°Cxlmin
A.C

35.1

58.4

26.6

1.19

0.14

28.7

9.50

45.1

B

49*

880

830°Cxl6h
A.C

40.0

* Stahl entspricht AISI Typ ar anschließend Luftkühlung

1) Streckgrenze

2) Zugfestigkeit

3) Bruchdehnung

4) Lenkford-Wert

5) Härtungsexponent

6) Napfziehversuchswerte

7) Erichsen-Wert

8) Grenze der Bohraufweitung

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Leerseite

Claims

DR. ING. HANS LICHTI · DIPL.-ING. HEINER LICHTI DIPL.-PHYS. DR. JOST LEMPERT PATENTANWÄLTE D-7500 KARLSRUHE 41 (CRÖTZINGEN) · DURLACHER STR. 31 (HOCHHAUS) TELEFON (0721) 48511 09. April 1981 5983/81-Le Sumitomo Metal Industries Ltd. 15, 5-chome, Kitahama, Higashi-ku Osaka / Japan Nippon Stainless Steel Co., Ltd. 8-2, Honshio-cho, Shinjuku-ku Tokyo / Japan Patentansprüche

1. Rostfreier Ferritstahl, gekennzeichnet durch die folgende Zusammensetzung :

Si : 0,01 bis 5,00 Gew.-%

Mn : 0,01 bis 5,00 Gew.-%

Cr : 8,0 bis 35,0 Gew.-%

Nb : 0,20 bis 1,00 Gew.-%, wobei weiter gilt:

Nb : > (8 · C% + 0,20%)

130067/0730

- 2 - 5983/81-Le

C : ^* 0,05 Gew.-%

N : :£ 0,025Gew.-%

P : 2S 0,05 Gew.-%

S : ^ 0,002 Gew.-%

O : Ü 0,02 Gew.-%

2. Ferritstahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schwefel zu weniger als 0,001 Gew.-% vorliegt.

3. Ferritstahl nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die folgenden Einschränkungen:

Si : *i 0,05 Gew.-%

Mn : je 0,05 Gew.-%

Cr : 15 bis 18 Gew.-%

Nb : 0,20 bis 0,60 Gew.-%, wobei weiterhin:

Nb : ^: (8 · C% ⁺ 0,20%),

C : ^ 0,025 Gew.-% N : ^. 0,025 Gew.-% P : -a 0,03 Gew.-%

4. Ferritstahl nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet
durch folgende Einschränkung:

Nb : 0,20 bis 0,60 Gew.-%.

130067/0730

- 3 - 5983/81-Le

5. Ferritstahl nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zusätzlich:

Mo : 0,10 bis 4,00 Gew.-%.

6. Ferritstahl nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Molybdänanteil :

Mo : 0,3 bis 0,75 Gew.-%.

7. Rostfreier Ferritstahl, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung:

Si : 0,01 bis 5,00 Gew.-%

Mn : 0,01 bis 5,00 Gew.-%

Cr : 8,0 bis 35,0 Gew.-%

Nb : 0,20 bis 1,00 Gew.-%, wobei weiter gilt:

Nb :·> (8 · C% + 0,20%) Cu : 0,30 bis 1,00 Gew.-% und/oder Ni : 0,20 bis 2,00 Gew.-%

C :< 0,05 Gew.-%

N : < 0,025 Gew.-%

P : < 0,05 Gew.-%

S : S 0,005 Gew.-%

O : Γ< 0,02 Gew.-%.

130067/0730

- 4 - . 5983/81-Le

8. Ferritstahl nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Schwefel zu weniger als 0,001 Gew.-% vorliegt.

9. Ferritstahl nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwefel anteil unter 0,001 Gew.-% liegt.

10. Ferritstahl nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch einen Kupferanteil in den Grenzen:

Cu : 0,3 bis 0,6 Gew.-%.

11. Ferritstahl nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10, gekennzeichnet durch einen Nickelanteil in den folgenden Grenzen:

Ni : 0,2 bis 0,6 Gew.-%.

12. Ferritstahl nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 11, gekennzeichnet durch die folgenden Einschränkungen:

Si : ±. 0,05 Gew.-%

Mn : < 0,05 Gew.-%

Cr : 15 bis 18 Gew.-%

Nb : 0,20 bis 0,60 Gew.-%, wobei weiterhin:

Nb : 2S (8 · C% +0,20%)

C : <i 0,025 Gew.-%

N : ^ 0,025 Gew.-%

P : 2s 0,03 Gew.-%.

130067/0730 "⁵"

- 5 - 5983/81-Le

13. Ferritstahl nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 12, gekennzeichnet durch folgende Einschränkung:

Nb : 0,20 bis 0,60 Gew.-%.

14. Ferritstahl nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 13, gekennzeichnet durch zusätzlich:

Mo : 0,10 bis 4,00 Gew.-%.

15. Ferritstahl nach Anspruch 14 in Verbindung mit einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 13, gekennzeichnet durch einen Molybdänanteil :

Mo : 0,3 bis 0,75 Gew.-%.

130087/0730