DER0000758MA - Stahl für warmfeste Gegenstände - Google Patents

Description

In dem Patent (Anmeldung p 12 768) ist ein Verfahren zur Erhöhung der Warmstreckgrenze und des Verhältnisses von Warmstreckgrenze zur Zugfestigkeit bei Raumtemperatur u.a. bei Stählen geschützt, die etwa

0,10 bis 0,30% Kohlenstoff, 0,6 bis 0,8% Mangan, 0,8 bis 1% Kupfer, 1,2 bis 1,5% Nickel

enthalten und zur Erhöhung der Warmstreckgrenze einen Zusatz an Tantal-Niob erhalten haben, der so bemessen ist, dass im fertigen Stahl ein Tantal-Niob-Gehalt von wirksamen Gehalten bis höchstens 0,06% vorliegt.

Weiterhin ist gefunden worden, gehört aber noch nicht zum Stande der Technik, dass eine weitere Erhöhung dieser Daten erzielt wird bei Stählen, die ausser den genannten Gehalten an Tantal-Niob etwa

0,12 bis 0,20% Kohlenstoff, 0,8 bis 1,2% Kupfer, 0,7 bis 1,0% Mangan, 0,5 bis 0,9% Nickel, 0,15 bis 0,25% Molybdän,

Rest Eisen mit den üblichen Gehalten an Silizium, Phosphor und Schwefel enthalten.

Während bei den Kupfer-Nickel-Stählen nach dem Hauptpatent eine Warmstreckgrenze bei 350° von 50 bis 55% der Zugfestigkeit bei Raumtemperatur erzielt wird, beträgt das Verhältnis bei den zuletztgenannten molybdänhaltigen Stählen etwa 55 bis 60%, in beiden Fällen auf den stabilgeglühten Zustand bezogen.

Dadurch ergeben sich Möglichkeiten zur Herabsetzung der Wandstärken oder zur Erhöhung der spezifischen Belastung in der Wärme, die bislang für unvergütete Stähle für unmöglich gehalten wurden. Dazu kommt ein besonders gutes Schweissverhalten, das Fehlen von Härtungserscheinungen und Rissfreiheit. Die Stähle eignen sich nicht nur z.B. für nahtlose Hohlkörper und Behälter, sondern auch für geschweisste, z.B. Hochdrucktrommeln, sowie für warmfeste Elektroden.

Da es möglich ist, bei solchen Stählen bei einer Festigkeit von wenige als 65 kg/mm(exp)2 eine Warmstreckgrenze bei 350° von 30 kg/mm(exp)2 und mehr zu gewährleisten, sind diese warmfesten Stähle den z.B. für vergütete Hochdrucktrommeln verwendeten Chrom-Molybdän-Stählen gleicher Festigkeit (Streckgrenze 350° gleich oder kleiner als 25 kg/mm(exp)2) überlegen und haben den Vorzug, keiner Vergütung zu bedürfen und schweissunempfindlich zu sein.

Es hat sich nun herausgestellt und ist Gegenstand dieser Erfindung, dass in Kupfer-Nickel- bzw. Kupfer-Nickel-Molybdän-Stählen der vorhergenannten Zusammensetzung das Tantal-Niob teilweise oder ganz durch Bor, Zirkon oder Titan, einzeln oder zu mehreren ersetzt werden kann. Die Gesamtmenge dieser Elemente soll etwa 0,06% nicht übersteigen. Die Wirkung ist auch bei diesen Elementen besonders stark, wenn die Stähle geringe Gehalte an Molybdän, z.B. 0,15 bis 0,25% Molybdän, enthalten. Die übrige Zusammensetzung soll der der eingangsgenannten Kupfer-Nickel-Stähle entsprechen. Die Stähle können aber gegebenenfalls noch bis etwa 0,4% Chrom enthalten.

Warmfeste Kupfer-Nickel-Stähle für warmfeste Gegenstände werden üblicherweise bei Temperaturen von 640 bis 625° stabilgeglüht. Auch die Stähle gemäss der Erfindung sind im stabilgeglühten Zustand zu verwenden. Es kann von Vorteil sein, diese Stabilglühung bei Temperaturen unterhalb der üblichen Stabilglühtemperatur vorzunehmen und dabei die Glühzeit so zu bemessen, dass soeben der stabile Zustand erreicht wird. Auch durch Variierung der Abkühlungsgeschwindigkeit zwischen Ofen- und Luftabkühlung können die Eigenschaften des Stahles den jeweiligen Anforderungen angepasst werden.

Somit sind erfindungsgemäss warmfeste Gegenstände mit hoher Warmstreckgrenze und einem Verhältnis von Warmstreckgrenze bei 350° von 50 bis 60% der Zugfestigkeit bei Raumtemperatur z.B. geschweisste und nahtlose Hochdrucktrommeln und Druckrohre, Schweisselektroden und dergleichen, herzustellen.

Claims (3)

1.) Warmfeste Gegenstände, z.B nahtlose und geschweisste Hochdrucktrommeln, Rohre, Schweisselektroden, mit hoher Warmstreckgrenze und einem Verhältnis der Warmstreckgrenze bei 350° von mindestens 50% der Zugfestigkeit bei Raumtemperatur, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus Stählen gefertigt sind mit etwa

0,10 bis 0,30% Kohlenstoff,

0,6 bis 0,8% Mangan,

0,8 bis 1% Kupfer,

1,2 bis 1,5% Nickel und

bis 0,06% Tantal-Niob,

wobei ausser oder anstelle des Tantal-Niob-Gehaltes Zirkon, Bor und Titan, einzeln oder zu mehreren, in Mengen bis zu 0,06% vorhanden sind Rest Eisen mit den üblichen Gehalten an Silizium, Phosphor und Schwefel (Zusatz zu Patent ... (Anmeldung p 12 768).

2.) Warmfeste Gegenstände nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus Stählen gefertigt sind, die ausser den in Anspruch 1 genannten Gehalten an Tantal-Niob, Zirkon, Bor und Titan etwa

0,12 bis 0,20% Kohlenstoff,

0,8 bis 1,2% Kupfer,

0,7 bis 1,0% Mangan,

0,5 bis 0,9% Nickel,

0,15 bis 0,25% Molybdän,

Rest Eisen mit den üblichen Gehalten an Silizium, Phosphor und Schwefel enthalten.

3.) Warmfeste Gegenstände nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus Stählen der im Anspruch 1 oder 2 genannten Zusammensetzung gefertigt sind, die jedoch noch bis etwa 0,4% Chrom enthalten.