ES2957403T3 - Material súper austenítico - Google Patents

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Rainer Fluch
Andreas Keplinger
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Abstract

La invención se refiere a un material superaustenítico que consiste en una aleación con los siguientes componentes (todas las indicaciones en % en peso): los elementos carbono (C) 0,01-0,2, silicio (Si) < 0,51, manganeso (Mn) 3,0-8,0, fósforo. (P) < 0,0, azufre (S) < 0,00, residuo de hierro (Fe), cromo (Cr) 23,0 -30,0, molibdeno (Mo) 2,0 -4,0, níquel (Ni) 10,0 -16,0, vanadio (V) < 0, tungsteno (W) < 0, cobre (Cu) < 0,52, cobalto (Co) < 5,0, titanio (Ti) < 0, aluminio (Al) < 0,2, niobio (Nb) < 0, boro (B) < 0,01 y nitrógeno (N) 0,50-0,90. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Material súper austenítico
La invención se refiere a un material súper austenítico y a un procedimiento para su fabricación.
Tales materiales se utilizan, por ejemplo, en la ingeniería de plantas químicas o en la tecnología de yacimientos petrolíferos o de gas.
Un requisito para tales materiales es que resistan el ataque corrosivo, en particular el ataque en medios con altas concentraciones de cloruro.
Tales materiales son conocidos, por ejemplo, por las publicaciones CN 107876562 A, CN 104195446 A o DE 4342 188.
Por la publicación EP 1069202 A1 se conoce un acero austenítico paramagnético, resistente a la corrosión, con alto límite elástico, resistencia y tenacidad, del que se dice que es resistente a la corrosión, en particular en medios con alta concentración de cloruro, en la que se dice que este acero contiene de 0,6 % en peso a 1,4 % en peso de nitrógeno, en el que están contenidos de 17 % a 24 % en peso de cromo, así como manganeso y nitrógeno.
Por la publicación WO 02/02837 A1 se conoce un material resistente a la corrosión para la aplicación en medios con alta concentración de cloruro en la tecnología de yacimientos petrolíferos. Se trata de una súper austenita de cromoníquel-molibdeno formada con contenidos de nitrógeno comparativamente bajos, pero contenidos de cromo muy altos y de níquel muy altos. La publicación JP 2005 179733 A divulga un material súper austenítico.
Estos aceros al cromo-níquel-molibdeno suelen tener un comportamiento frente a la corrosión aún mejor que los aceros al cromo-manganeso-nitrógeno mencionados anteriormente. En general, los aceros al cromo-manganesonitrógeno son una composición de aleación bastante económica que, sin embargo, ofrece una excelente combinación de firmeza, tenacidad y resistencia a la corrosión. Los aceros al cromo-níquel-molibdeno antes mencionados alcanzan resistencias a la corrosión significativamente mayores que los aceros al cromo-manganeso-nitrógeno, pero están asociados a costes significativamente más elevados debido al altísimo contenido de níquel.
Los valores característicos de la resistencia a la corrosión incluyen el denominado valor PREN<16>, aunque también es habitual definir el denominado número equivalente de picaduras mediante MARC; una súper austenita se caracteriza por un PREN<16>a o>42, donde PREN = % Cr 3,3 x % Mo 16 x % N.
La fórmula MARC conocida para describir la resistencia a la corrosión por picadura de tales aceros es la siguiente: MARC = % Cr 3,3 x % Mo 20 x % N 20 x % C - 0,25 x % Ni - 0,5 x % Mn.
También se conocen grados de acero comparables para su uso como aceros de construcción naval para submarinos, que son aceros al cromo-níquel-manganeso-nitrógeno que también se alean con niobio para estabilizar el carbono, pero esto empeora la resistencia al impacto con muescas. Estos aceros tienen básicamente poco manganeso y, por lo tanto, tienen una resistencia a la corrosión relativamente buena, pero no alcanzan la resistencia de las calidades de collares de perforación.
Las súper austenitas conocidas suelen tener un contenido de molibdeno > 4% para conseguir una alta resistencia a la corrosión. Sin embargo, el molibdeno aumenta la propensión a la segregación y, por tanto, una mayor susceptibilidad a la precipitación (preferentemente fases sigma o chi), con el resultado de que estas aleaciones requieren un recocido de homogeneización o, en valores superiores al 6% de molibdeno, es necesario un refundido para reducir la segregación.
El objetivo de la invención es proporcionar un material súper austenítico, de alta resistencia y tenaz, que pueda fabricarse de forma comparativamente sencilla y económica.
El objetivo se logra con un material que tiene las características de la reivindicación 1. Otros desarrollos avanzados ventajosos se indican en las reivindicaciones dependientes.
Además, un objetivo de la invención es crear un procedimiento para fabricar el material.
El objetivo se logra con las características de la reivindicación 18. Otros desarrollos avanzados ventajosos se indican en las reivindicaciones dependientes de esta.
En lo sucesivo, cuando se indican porcentajes, se trata siempre de porcentajes en peso (% en peso).
Según la invención, el material se utilizará, en particular, en la industria de instrumentos de medición y también, en particular, en la industria relojera, en particular como carcasa para instrumentos de medición altamente sensibles, así como para accionamientos de ejes de soporte de tornillos, bombas, tubos flexibles, guías de alambre, ingeniería de aparatos químicos y plantas de tratamiento de agua de mar,
el material ha de tener una estructura completamente austenítica incluso después de la conformación en frío opcional; tras la solidificación en frío el límite elástico será Rpü<,2>>1000 MPa.
La aleación según la invención tiene en particular la siguiente composición:
Con una aleación de este tipo, las propiedades positivas de los diferentes grados de acero conocidos se combinan de forma sinérgica y sorprendente.
En principio, el acero según la invención debe estar libre de precipitación, ya que la precipitación es negativa para la tenacidad y la resistencia a la corrosión.
Tras la etapa de conformación en caliente a la que se ha sometido el lingote, el límite elástico es Rp<0,2>>450 MPa y puede alcanzar fácilmente valores >500 MPa, en donde la energía de impacto con muescas a 20°C es superior a 350 J y también se alcanzan valores de hasta 440 J.
Tras la solidificación en frío, el límite elástico es ciertamente de Rpü<,2>>1000 MPa y en la práctica se alcanzan valores de hasta 1100 MPa, en donde la energía de impacto con muescas a 20°C es ciertamente superior a 80 J y en la práctica se alcanzan valores de 200 J.
La energía de impacto con muescas se determinó según la norma DIN EN ISO 148-1.
Esta excelente combinación de resistencia y tenacidad no era alcanzable anteriormente y tampoco se esperaba, y se consigue gracias a la capa de aleación especial según la invención, que produce este efecto sinérgico.
Según la invención, pueden alcanzarse valores para el producto de la resistencia a la tracción Rm con la resistencia al impacto con muescas KV de más de 100000 MPa J preferiblemente > 200000 MPa J de modo particularmente preferible > 300000 MPa J.
En el caso de la aleación según la invención, es totalmente sorprendente que se puedan establecer valores de nitrógeno muy elevados, lo que es extremadamente bueno para la resistencia, y estos valores de nitrógeno están sorprendentemente por encima de los que se indican como posibles en la literatura técnica. Según procedimientos empíricos, los altos contenidos de nitrógeno de la aleación según la invención no serían posibles en absoluto.
A continuación, se describen con más detalle los elementos respectivos y, dado el caso, en interacción con los demás constituyentes de la aleación. Todos los datos relativos a la composición de la aleación se indican en porcentaje en peso (% en peso). Los límites superior e inferior de los elementos de aleación individuales pueden combinarse libremente entre sí dentro de los límites de las reivindicaciones.
El carbono está presente en contenidos del 0,01 al 0,25%. El carbono es un formador de austenita y tiene un efecto favorable con respecto a los altos valores característicos mecánicos. En cuanto a evitar precipitaciones de carburo, el contenido de carbono debe fijarse entre 0,01 y 0,20% en peso, en particular entre 0,01 y 0,10% en peso.
El silicio se aporta en contenidos < 0,5% en peso y sirve principalmente para desoxidar el acero. El límite superior especificado evita con seguridad la formación de fases intermetálicas. Dado que el silicio es también un formador de ferrita, el límite superior se elige también con un margen de seguridad. En particular, el silicio puede proporcionarse en contenidos de 0,1 - 0,3 % en peso.
El manganeso está presente en contenidos de 3,0 - 8,0 % en peso. Se trata de un valor pronunciadamente bajo en comparación con los materiales según el estado de la técnica. Hasta ahora se suponía que eran necesarios contenidos de manganeso superiores al 19 % en peso, en lo posible superiores al 20 % en peso, para una alta solubilidad del nitrógeno. Sorprendentemente, la presente aleación ha demostrado que incluso con los bajos contenidos de manganeso según la invención, se consigue una solubilidad del nitrógeno que está por encima de lo que es posible según la opinión predominante de los expertos. Además, hasta ahora se suponía que una buena resistencia a la corrosión iba de la mano de contenidos de manganeso muy elevados, pero se ha demostrado de acuerdo con la invención que esto aparentemente no es necesario en la presente aleación debido a efectos sinérgicos que no se han aclarado. El límite inferior para el manganeso puede seleccionarse en 3,5 o 4,0 o 4,5 o 5,0 %. El límite superior para el manganeso puede elegirse en 6,0 o 6,5 o 7,0 o 7,5 %.
Se ha descubierto que el cromo es necesario en contenidos de 17 % en peso o más para una mayor resistencia a la corrosión. Según la invención está contenido un mínimo de 24,0% y un máximo de 30% de cromo. Hasta ahora se suponía que los contenidos superiores al 24% en peso tenían un efecto perjudicial sobre la permeabilidad magnética porque el cromo es uno de los elementos estabilizadores de la ferrita. Por el contrario, en la aleación según la invención se ha comprobado que incluso contenidos de cromo muy elevados, superiores al 23%, no afectan negativamente a la permeabilidad magnética en la presente aleación, pero se sabe que afectan óptimamente a la resistencia a la corrosión con picaduras y al agrietamiento por corrosión bajo tensión. El límite inferior de cromo puede seleccionarse en 25 o 26%. El límite superior para el cromo puede elegirse en 28 o 29 %.
El molibdeno es un elemento que contribuye significativamente a la resistencia a la corrosión en general y a la resistencia a la corrosión con picaduras en particular, en donde el efecto del molibdeno es potenciado por el níquel. Según la invención, se añade de 2,0 a 4 % en peso de molibdeno. El límite inferior para el molibdeno puede seleccionarse en 2,1 o 2,2 o 2,3 o 2,4 o 2,5%. El límite superior para el molibdeno puede seleccionarse en 3,5 o 3,6 o 3,7 o 3,8 o 3,9%. Los contenidos más elevados de molibdeno hacen obligatorio el tratamiento ESU para excluir la segregación. Los procedimientos de refundición son muy complejos y caros. Por lo tanto, deben evitarse las rutas DESU o ESU según la invención.
El tungsteno está presente según la invención en contenidos inferiores al 0,5% y contribuye al aumento de la resistencia a la corrosión. El límite superior para el tungsteno puede seleccionarse en 0,4 o 0,3 o 0,2 o 0,1% o por debajo del límite de detección (es decir, sin ninguna adición deliberada).
El níquel está presente según la invención en contenidos del 10 al 16 %, por lo cual se logra una alta resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión en medios que contienen cloruro. El límite inferior para el níquel puede elegirse en 11 o 12 o 13%. El límite superior para el níquel puede elegirse en 15 o 15,5%.
Aunque según la bibliografía la adición de cobre se describe como beneficiosa para la resistencia en ácido sulfúrico, según la invención se demuestra que el cobre en valores > 0,5% aumenta la tendencia a precipitar nitruros de cromo, lo que tiene un efecto negativo sobre las propiedades de corrosión. Según la invención, el límite superior para el cobre se fijó en < 0,5 %, preferentemente por debajo de 0,15 %, más preferentemente por debajo del límite de detección. El cobalto puede aportarse en contenidos de hasta el 5 % en peso, en particular para la sustitución del níquel. El límite superior para el cobalto puede elegirse en 5 o 3 o 1 o 0,5 o 0,4 o 0,3 o 0,2 o 0,1% o por debajo del límite de detección (es decir, sin ninguna adición deliberada).
El nitrógeno se incluye en contenidos de 0,50 a 0,90 % en peso para garantizar una alta resistencia. Además, el nitrógeno contribuye a la resistencia a la corrosión y es un fuerte formador de austenita, por lo que son favorables contenidos superiores a 0,50 % en peso, especialmente superiores a 0,52 % en peso. Para evitar precipitados que contengan nitrógeno, en particular nitruro de cromo, el límite superior de nitrógeno se limita a 0,90 % en peso, en cuyo caso se ha demostrado que, a pesar del muy bajo contenido de manganeso, en contraste con aleaciones conocidas, estos altos contenidos de nitrógeno son alcanzables en la aleación. Debido a la buena solubilidad del nitrógeno, por un lado, y a las desventajas que se obtienen con contenidos de nitrógeno más elevados, particularmente por encima del 0,90%, se prohíbe incluso cualquier nitruración a presión dentro de una ruta DESU. Debido al bajo contenido de molibdeno compensado por el cromo y el nitrógeno según la invención, este tampoco es necesario. Es particularmente ventajoso que la relación nitrógeno/carbono sea superior a 15. El límite inferior para el nitrógeno puede elegirse en 0,52 o 0,54 o 0,60 o 0,65 %. El límite superior para el nitrógeno puede seleccionarse en 0,80 o 0,85%.
Según el estado de la técnica general (V.G. Gavriljuk, H.Berns; "High Nitrogen Steels, p. 264, 1999), los aceros austeníticos de CrNiMn(Mo) fundidos a presión atmosférica, como el presente, alcanzan contenidos de nitrógeno del 0,2 al 0,5%. Sólo las austenitas de cromo, manganeso y molibdeno alcanzan contenidos de nitrógeno del 0,5 al 1 %. De acuerdo con la invención es ventajoso que, no obstante, puedan alcanzarse contenidos de nitrógeno muy elevados y que no sea necesaria una nitruración a presión.
Además, pueden incluirse boro, aluminio y azufre como otros componentes de aleación, pero sólo opcionalmente. Los componentes de aleación vanadio y titanio no están contenidos necesariamente en la presente aleación de acero. Aunque estos elementos contribuyen positivamente a la solubilidad del nitrógeno, la alta solubilidad del nitrógeno según la invención puede proporcionarse incluso en su ausencia.
El niobio no debe estar presente en la aleación según la invención, ya que puede formar precipitados que reducen la tenacidad. Históricamente, el niobio sólo se utilizaba para unir carbono, lo que no es necesario en la aleación según la invención. El contenido de niobio sigue siendo tolerable hasta el 0,1%, pero no debe superar el contenido de impurezas inevitables.
La invención se explica con referencia a un dibujo a modo de ejemplo. En este se muestra:
Figura 1: una tabla con los elementos de aleación;
Figura 2: una vista muy esquematizada del procedimiento de fabricación y sus alternativas;
Figura 3: una tabla con tres aleaciones diferentes dentro del concepto de la invención y los valores medidos resultantes del contenido en nitrógeno frente a la solubilidad en nitrógeno calculada de dicha aleación según la doctrina actual;
Figura 4: propiedades mecánicas de los ejemplos de la Figura 3;
Figura 5: aleaciones y su campo de utilización.
Los componentes se funden en condiciones atmosféricas y se someten a continuación a un tratamiento metalúrgico secundario. A continuación, se funden los lingotes, que se someten inmediatamente a conformado en caliente. Directamente después en el sentido de la invención significa que no se lleva a cabo ningún procedimiento de refundición adicional como, por ejemplo, la refundición por electroescoria (ESU) o la refundición por electroescoria a presión (DESU).
Según la invención, es ventajoso si se mantiene la siguiente relación:
MARCopt: 40 < % en peso de Cr 3,3 x % en peso de Mo 20 x % en peso de C 20 x % en peso de N - 0,5 x % en peso de Mn
La fórmula MARC está optimizada en el sentido de que se ha comprobado que la deducción de níquel, por lo demás habitual, no es aplicable al sistema según la invención, así como que es necesario el valor límite de 40.
A continuación, si es necesario, se llevan a cabo etapas de conformación en frío en las que tiene lugar la solidificación en frío, seguidas de un tratamiento mecánico, que puede ser en particular torneado, fresado o pelado.
En la figura 2 se muestran a modo de ejemplo las posibles rutas de procedimiento para la preparación de la composición de aleación según la invención. A continuación, se describe a modo de ejemplo una ruta posible. En la unidad de fusión por inducción en vacío (VID), el material fundido se funde simultáneamente y se somete a un tratamiento metalúrgico secundario. A continuación, la masa fundida se vierte en lingoteras, donde se solidifica en lingotes. A continuación, éstos se moldean en caliente en varias etapas. Por ejemplo, se forjan previamente en la máquina de forja rotativa (Rotary Forging Machine) y se llevan a sus dimensiones finales en el tren de laminación multilínea (Multiline Rolling Mill). En función de los requisitos, puede llevarse a cabo otra fase de tratamiento térmico. Para aumentar aún más la resistencia, la etapa de conformación en frío puede realizarse mediante trefilado.
Un material súper austenítico según la invención no sólo puede generarse mediante las rutas de fabricación descritas (y en particular mostradas en la Figura 2), las propiedades ventajosas de la aleación según la invención también pueden conseguirse mediante una ruta de fabricación pulvimetalúrgica.
La figura 3 muestra tres variantes diferentes dentro de las composiciones de aleación según la invención, con los valores de nitrógeno respectivamente medidos, que se obtuvieron en el procedimiento según la invención junto con las aleaciones según la invención. Estos contenidos de nitrógeno tan elevados contradicen la solubilidad del nitrógeno indicada en las columnas de la derecha según Stein, Satir, Kowandar y Medovar en "On restricting aspects in the production of non-magnetic Cr-Mn-N-alloy steels, Saller, 2005". Medovar indica temperaturas diferentes. Sin embargo, puede observarse que los altos valores de nitrógeno superan con creces los esperados teóricamente.
En la figura 4, las tres aleaciones de la figura 3 se fabrican mediante un procedimiento según la invención y se someten a una solidificación en frío.
Después de esta solidificación en frío, Rp<0,2>para los tres materiales fue de aproximadamente 1000 MPa y la resistencia a la tracción Rm fue de entre 1100 MPa y 1250 MPa respectivamente. Además, la energía de impacto con muescas fue excelente de 270 J a incluso más de 300 J (aleación C - 329,5 J).
Así pues, se pudo lograr una excelente combinación de resistencia y tenacidad, siendo el producto de Rm*KV superior a 300000 MPa J para los tres ejemplos.
Esto es aún más sorprendente porque en la aleación según la invención se siguió un camino que no permite esperar una alta solubilidad del nitrógeno, en particular porque el contenido de manganeso, que tiene una fuerte influencia positiva en la solubilidad del nitrógeno, se reduce considerablemente en comparación con las aleaciones correspondientes conocidas.
Por lo tanto, es ventajoso en la invención que se cree un material austenítico de alta resistencia con una mayor resistencia a la corrosión y un bajo contenido de níquel, que presente simultáneamente una alta resistencia y un comportamiento paramagnético. Incluso después de la conformación en frío, está presente una estructura completamente austenítica, de modo que ha sido posible combinar las propiedades positivas de un acero de CrMnNi de bajo coste con las propiedades técnicamente sobresalientes de un acero de CrNiMo.
Una peculiaridad de la invención es que, debido al alto contenido en nitrógeno, la velocidad de solidificación en frío es superior a la de otras súper austenitas, de modo que pueden alcanzarse resistencias a la tracción (Rm) de 2500 MPa. Esto hace posible alcanzar una alta solidificación en frío como etapa final de la fabricación mediante operaciones de estirado u otros procedimientos de conformado en frío, preferiblemente procedimientos con altas tasas de conformado.
Los campos de aplicación típicos de los materiales según la invención son la construcción naval y aquí en particular la construcción de submarinos, la ingeniería de aparatos químicos, las plantas de tratamiento de agua de mar, la industria papelera, los tornillos y pernos, las tuberías flexibles, los llamados cableados para telefonía, las herramientas de terminación, los resortes, las válvulas, los umbilicales, los accionamientos de ejes, las bombas. Dependiendo del campo de aplicación, pueden ser necesarias ligeras adaptaciones de la aleación, que se muestran en la figura 5.
Especialmente para aplicaciones como tornillos, pernos, tuberías flexibles, cableados para telefonía, umbilicales, etc., en las que se requiere una resistencia muy alta, la resistencia puede aumentarse aún más mediante conformación en frío, como ya se ha descrito.

Claims (24)

REIVINDICACIONES
1. Material súper austenítico que se compone de una aleación con los siguientes elementos de aleación, todos los datos en % en peso, así como de impurezas inevitables:
Elementos
Carbono (C) 0,01 -0,25
Silicio (Si) < 0,5
Manganeso (Mn) 3,0 -8,0
Fósforo (P) < 0,05
Azufre (S) < 0,005
Hierro (Fe) Resto
Cromo (Cr) 24,0 -30,0
Molibdeno (Mo) 2,0 -4,0
Níquel (Ni) 12,0 -16,0
Vanadio (V) < 0,5
Tungsteno (W) < 0,5
Cobre (Cu) < 0,5
Cobalto (Co) < 5,0
Titanio (Ti) < 0,1
Aluminio (Al) < 0,2
Niobio (Nb) < 0,1
Boro (B) < 0,01
Nitrógeno (N) 0,50 -0,90
2. Material súper austenítico según la reivindicación 1
caracterizado porque la aleación se compone de los siguientes elementos, así como de impurezas inevitables, todos los datos en % en peso:
Elementos
Carbono (C) 0,01 -0,20
Silicio (Si) < 0,5
Manganeso (Mn) 4,0 - 7,0
Fósforo (P) < 0,05
Azufre (S) < 0,005
Hierro (Fe) Resto
Cromo (Cr) 24,0 -28,0
Molibdeno (Mo) 2,5 -3,5
(continuación)
Níquel (Ni) 12,0 -15,5
Vanadio (V) < 0,3
Tungsteno (W) < 0,1
Cobre (Cu) < 0,15
Cobalto (Co) < 0,5
Titanio (Ti) < 0,05
Aluminio (Al) < 0,1
Niobio (Nb) < 0,025
Boro (B) < 0,005
Nitrógeno (N) 0,52 -0,80
3. Material súper austenítico según la reivindicación 1 o 2
caracterizado porque la aleación se compone de los siguientes elementos, así como de impurezas inevitables, todos los datos en % en peso:
Elementos
Carbono (C) 0,01 -0,1
Silicio (Si) < 0,5
Manganeso (Mn) 5,0 -6,0
Fósforo (P) < 0,05
Azufre (S) < 0,005
Hierro (Fe) Resto
Cromo (Cr) 26,0 -28,0
Molibdeno (Mo) 2,5 -3,5
Níquel (Ni) 13,0 -15,0
Vanadio (V) Por debajo del límite de detección
Tungsteno (W) Por debajo del límite de detección
Cobre (Cu) Por debajo del límite de detección
Cobalto (Co) Por debajo del límite de detección
Titanio (Ti) Por debajo del límite de detección
Aluminio (Al) < 0,1
Niobio (Nb) Por debajo del límite de detección
Boro (B) < 0,005
Nitrógeno (N) 0,54 -0,80
4. Material súper austenítico según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque el material se obtiene por tratamiento metalúrgico secundario de la masa fundida, colada en lingotes, seguido directamente de conformación en caliente, opcionalmente conformación en frío y opcionalmente tratamiento mecánico posterior.
5. Material súper austenítico según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
el límite elástico Rp<0>,<2>es >500 MPa, preferentemente es > 750 MPa.
6. Material súper austenítico según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque la energía de impacto con muescas a temperatura ambiente en la dirección longitudinal Av es > 300 J.
7. Material súper austenítico según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
el material es completamente austenítico, es decir, libre de martensita de deformación, después del conformado en frío.
8. Material súper austenítico según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
el azufre como impureza no constituye más del 0,005% en peso.
9. Material súper austenítico según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
el fósforo como impureza está presente en no más del 0,05% en peso.
10. Material súper austenítico según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
tiene manganeso en un valor límite superior de 6,0% o 6,5% o 7,0% o 7,5% o 7,9%
y
en un valor límite inferior de 3,1% o 3,5% o 4,0% o 4,5% o 5,0%.
11. Material súper austenítico según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
tiene cromo en un valor límite superior de 28 % o 29 % o 29,8 %
y
en un valor límite inferior de 24,0 % o 25 % o 26 %.
12. Material súper austenítico según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
tiene molibdeno en un valor límite superior de 3,5 % o 3,6 % o 3,7 % o 3,8 % o 3,9 % o 3,95 %
y
en un valor límite inferior de 2,05 % o 2,1 % o 2,2 % o 2,3 % o 2,4 % o 2,5 %.
13. Material súper austenítico según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
tiene níquel en un valor límite superior de15 % o 15,5 % o 15,8 %
y
en un valor límite inferior de 12,0 % o de 13 %.
14. Material súper austenítico según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
tiene nitrógeno en un valor límite superior de 0,80 % o 0,85 % o 0,88 %
y
en un valor límite inferior de 0,51 % o 0,52 % o 0,55 %.
15. Material súper austenítico según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
el cobalto se encuentra en < 5 % o < 1 % o < 0,5 % o < 0,4 % o < 0,3 % o < 0,2 % o < 0,1 % o por debajo del límite de detección.
16. Material súper austenítico según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
el cobre se encuentra en < 0,3 % o < 0,1 % o por debajo del límite de detección.
17. Material súper austenítico según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque
el tungsteno se encuentra en < 0,5 % o < 0,3 % o < 0,2 % o < 0,1 % o por debajo del límite de detección.
18. Procedimiento de fabricación de un material súper austenítico según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
la aleación, compuesta de los siguientes elementos, así como de impurezas inevitables, todos los datos en % en peso:
Elementos
Carbono (C) 0,01 -0,25
Silicio (Si) < 0,5
Manganeso (Mn) 3,0 -8,0
Fósforo (P) < 0,05
Azufre (S) < 0,005
Hierro (Fe) Resto
Cromo (Cr) 24,0 -30,0
Molibdeno (Mo) 2,0 -4,0
Níquel (Ni) 12,0 -16,0
Vanadio (V) < 0,5
Tungsteno (W) < 0,5
Cobre (Cu) < 0,5
(continuación)
Cobalto (Co) < 5,0
Titanio (Ti) < 0,1
Aluminio (Al) < 0,2
Niobio (Nb) < 0,1
Boro (B) < 0,01
Nitrógeno (N) 0,50 -0,90
se funde y se somete a un tratamiento metalúrgico secundario; luego, la aleación así obtenida se moldea en lingotes, se deja solidificar e inmediatamente después se calienta y se moldea en caliente; y los productos se someten en particular a una conformación en frío adicional y a un tratamiento mecánico posterior.
19. Procedimiento de fabricación de un material súper austenítico según la reivindicación 18,
caracterizado porque
la aleación se compone de los siguientes elementos, así como de impurezas inevitables, todos los datos en%en peso:
Elementos
Carbono (C) 0,01 -0,20
Silicio (Si) <0,5
Manganeso (Mn) 4,0 - 7,0
Fósforo (P) < 0,05
Azufre (S) < 0,005
Hierro (Fe) Resto
Cromo (Cr) 24,0 -28,0
Molibdeno (Mo) 2,5 -3,5
Níquel (Ni) 12,0 -15,5
Vanadio (V) < 0,3
Tungsteno (W) < 0,1
Cobre (Cu) < 0,1
Cobalto (Co) < 0,5
Titanio (Ti) < 0,05
Aluminio (Al) < 0,1
Niobio (Nb) < 0,025
Boro (B) < 0,005
Nitrógeno (N) 0,52 -0,80
20. Procedimiento de fabricación de un material súper austenítico según la reivindicación 18 o 19, caracterizado porque la aleación se compone de los siguientes elementos, así como de impurezas inevitables, todos los datos en % en peso:
Elementos
Carbono (C) 0,01 -0,10
Silicio (Si) < 0,5
Manganeso (Mn) 5,0 -6,0
Fósforo (P) < 0,05
Azufre (S) < 0,005
Hierro (Fe) Resto
Cromo (Cr) 26,0 -28,0
Molibdeno (Mo) 2,5 -3,5
Níquel (Ni) 13,0 -15,0
Vanadio (V) Por debajo del límite de detección
Tungsteno (W) Por debajo del límite de detección
Cobre (Cu) < 0,1
Cobalto (Co) Por debajo del límite de detección
Titanio (Ti) Por debajo del límite de detección
Aluminio (Al) < 0,1
Niobio (Nb) Por debajo del límite de detección
Boro (B) < 0,005
Nitrógeno (N) 0,54 -0,80
21. Procedimiento según una de las reivindicaciones 18 a 20,
caracterizado porque la conformación en caliente se realiza en varias etapas parciales.
22. Procedimiento según una de las reivindicaciones 18 a 21
caracterizado porque
entre las etapas parciales de conformación en caliente se recalienta el producto, y después de la última etapa de conformación en caliente se realiza un recocido por disolución, si es necesario.
23. Procedimiento según una de las reivindicaciones 18 a 22,
caracterizado porque
después de la última etapa de conformación en caliente, así como del recocido por disolución opcional, se realiza una etapa de conformación en frío para alcanzar una resistencia a la tracción Rm > 2000 MPa en particular Rm > 2500 MPa en particular del producto de Rm * KV > 100000 MPa J.
24. Uso de un material súper austenítico según una de las reivindicaciones 1 a 17, en particular fabricado mediante un procedimiento según una de las reivindicaciones 18 a 23 para componentes y en particular carcasas de instrumentos de medición y/o relojes y/o ejes de soporte de tornillos y/o accionamientos de ejes y/o bombas y/o tuberías flexibles y/o cableados para telefonía y/o ingeniería de aparatos químicos y/o plantas de tratamiento de agua de mar y/o para la construcción naval y/o tornillos y/o pernos y/o herramientas de terminación.
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