PL111236B1

PL111236B1 - Chromium-molybdenum,stainless,stabilized ferritic steel

Info

Publication number: PL111236B1
Application number: PL1977198448A
Authority: PL
Inventors: Goran Gemmel; Christer Aslund; Barry Solly
Original assignee: Graenges Nyby Ab
Priority date: 1976-05-28
Filing date: 1977-05-27
Publication date: 1980-08-30
Also published as: NO149699B; NL7705728A; US4216013A; ATA367777A; HU175741B; FI67408B; CA1084734A; FR2352893B1; FI67408C; DK234977A; GB1566204A; CS203149B2; CH630414A5; IT1081419B; FI771566A; ES459221A1; PL198448A1; JPS5386617A; BR7703473A; SE441103B

Description

Przedmiotem wynalazku jest stal ferrytyczna, stabilizowana, nierdzewna, chromowo-rciolibdeno- wa, o zawartosci w procentach wagowych wegla oA 0,01 do 0,25% azotu od 0,005 do 0,25%, chromu od 20,0 do 30,0%, molibdenu od 3,0 do 5,0%, man¬ ganu i krzemu kazdego od 0,02 do 1,0% oraz wa¬ nadu, wolframu, kobaltu i aluminium kazdego co najwyzej do 0,25%.Poznanie wplywu wtracen wegla i" azotu pro¬ wadzi przede wszystkim do nowych procesów me¬ talurgicznych, poizwalajacych na obnizenie zawar¬ tosci tych skladników ponizej stosowanych dotych¬ czas wartosci. Stosowane do tego celu procesy me¬ talurgiczne i urzadzenia pochlaniaja znaczna czesc uzyskiwanych efektów ekonomicznych, zas wyniki sa niezadowalajace, zwlaszcza jesli chodzi o tem¬ perature przemiany, w której stal ze stanu ciag- liwego przechodzi w stan kruchy.Uzycie skladników stabilizujacych do wiazania C i N2 przy niskich zawartosciach tych skladni¬ ków (0,03%) daje w wyniku domieszki, które przykladowo dla Ti nie odpowiadaja stechiometrii 1:4, która wzrasta 1:15, co daje w rezultacie zawar¬ tosci wplywajace niekorzystnie na wlasciwosci sta¬ li.Znane sa stale o zawartosci C i N2 nizszej od 0,015% wagowo, przy czym w pewnych przypad¬ kach dopuszcza sie zawartosc *knzemu od U do 3%, manganu od 0 do 1%, niklu od 0 do 5% i mie- 10 15 20 25 dzi od 0 do 2%, poniewaz tym skladnikom w po¬ danych zakresach nie przypisuje sie zadnego wply¬ wu na wlasciwosci stali, wynika z tego, ze te skladniki moga w ogóle nie wystepowac. Polo¬ zenie temperatury przemiany jest szczególnie waz¬ ne podczas spawania,«które jest konieczne, gdy stali uzywa sie na konstrukcje dla wyrobów prze¬ myslowych. Znane stale, wykazujace w stanie nie- spawanym mozliwe do przyjecia wspólczynniki ciagliwosci, staja sie kruche w spoinie i w stre¬ fach sasiadujacych ze spoina.Celem wynalazku jest wytworzenie stali chro- mowomolibdenowej^o strukturze ferrytycznej, któ¬ rej temjperatura przemiany ze stanu clagliwego w stan kruchy bedzie mozliwie jak najnizsza.Zgodnie z wynalazkiem cel ten zostal osiagnie¬ ty przez opracowanie skladu stali, która zawiera nikiel w ilosci od 3,2 do 4,8% wagowo, miedz od 0,1 do 1,0% wagowo oraz tytan od 0,2 do 0,7% wagowo. Suma zawartosci wegla i azotu wynosi od 0,0/15 do 0,04% wagowo. Pozostala czesc stano¬ wi zelazo ze zwyklymi zanieczyszczeniami.Wedlug wynalazku opracowano równiez sklad stali, która zawiera nikiel w ilosci od 3,2 do 4,8% wagowo, miedz od 0,1 do 1,0% wagowo oraz niob od 0,2 do 1,0% wagowo. Suma zawartosci wegla i azotu wynosi od. 0,2 do 1,0% wagowo. Pozosta¬ la czesc stanowi zelazo ze'zwyklymi zanieczyszcze¬ niami. _ 111236111 236 Opracowano równiez sklad stali, która zawiera nikiel w ilosci od 3,2 do 4,8% wagowo, miedz od 0,1 do 1,0% wagowo, tytan od 0,2 do 0,7% wa¬ gowo oraz niob od 0,2 do 1,0% wagowo. Suima zawartosci wegla i azotu wynosi od 0,015 do 0,04% wagowo. Pozostala czesc stanowi zelazo ze zwy¬ klymi zanieczyszczeniami.Stale wedlug wynalazku zawieraja korzystnie nikiel w ilosci 3,5 do 4,2% wagowo, badz w ilosci 3,9 do 4,2% wagowo.W stali wedlug wynalazku przy stosunkowo wy¬ sokich zawartosciach (C + N2) dodano stosunko¬ wo znaczne ilosci niklu i mniejsze ilosci miedzi, aby utrzymac wysokie wartosci ciagliwosci w tem¬ peraturze pokojowej i ponizej tej temperatury, a zwlaszcza w strefie spawu, przy niezmienionej jed¬ nak znacznej odpornosci na korozje. 15 Przedmiot wynalazku zostal zilustrowany w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wykres ciagliwosci dla stali wedlug wynalazku, fig. 2 — wykres ciagliwosci dla innej stali wedlug wynalazku, fig. 3 — wy¬ kres ciagliwosci dla innej znanej stali, porówny¬ wanej ze stala wedlug wynalazku.Dla przykladu wplywu zwlaszcza dodatku niklu do stali Cr-Mo o strukturze ferrytycznej, podaje sie ponizej wartosci ciagliwosci, uzyskane na dro¬ dze prób udarnosolowych dla dwóch przykladowo wybranych stali o korzystnym skladzie chemicz¬ nym wedlug wynalazku, w porównaniu ze stalami znanymi, przy czym stale wedlug wynalazku zo¬ staly oznaczone przez A i C, a stale znane przez BiD, P r z y k l i fetal A stal B ad I.C 0,012 0,011 Si 0,4 .0,35 Mn 0,32 0,28 Cr £5,7 25,3 Ni ¦4,20 P,io Mo 4,08 B,10 Ti 0,45 0,41 . Cu 0,55 0,010 Al 0,059 0,049 Nb 0,011 0,021 N2 0,015 0,010 I : z y k l c stal C stal D id II.C 0,014 0,012 Si 0,41 0,32 Mn 0,39 0,33 Cr fil,l 21,2 Ni. 3,5 0,4 Mo 3,2 3,1 Ti 0,39 0,35 Cu ,0,38 0,45 Al P,048 P,05 Nb — — N2 0,010 0,010 Wartosci ciagliwosci dla stali A, B, C i D sa przedstawione graficznie na fig. 1, 2, 3 i 4.Krzywe „GM" odnosza sie do materialu macie¬ rzystego, a krzywe „SZ" do stref polozonych o- bok spoiny, która w szczególny sposób jest pod¬ dawana wplywom temperatury spawania, powo¬ dujacej wzrost jej kruchosci.Przy porównaniu przebiegu krzywych „GM" o- bydwu stali A i B, mozna zauwazyc, ze tempe¬ ratura przemiany stali A wedlug wynalazku wy¬ stepuje w zakresie —60°C i —80°C, natomiast zwy¬ kla stal B posiada temperature przemiany umiej¬ scowiona w zakresie + 80°C do +<100°C. Z porów¬ nania krzywych „SZ" wynika temperatura prze¬ miany dla stali A wedlug wynalazku od —40 do —20°C, a dla stali porównywanej B od +120 do + 140°C. Przebieg krzywych „GM" wykazuje dla stali C temperature przemiany wystepujaca po¬ miedzy —30 i —50°C. Dla stali D znamienne sa wartosci +10 do +30°C. Z porównania krzywych „SZ'' otrzymujemy temperature przemiany dla sta¬ li C wedlug wynalazku od —10 do ±0°C, a dla stall porównywanej D od +40 do +50°C. " 45 50 55 65 W stalach wedlug wynalazku stosowanych do konstrukcji spawanych, nie nastepuje wzrost kru¬ chosci zarówno w temperaturze pokojowej, jak równiez ponizej tej temperatury. DodatelT niklu i miedzi musi byc dobrany tak, aby przy utrzy¬ maniu optymalnej ciagliwosci nie wystapil spadek odpornosci na korozje, lub wystapil tylko w niez¬ nacznym stopniu, co na przyklad mogloby nasta¬ pic, gdyby dodano odpowiednie dodatki Ni i Cu wedlug wynalazku w ilosciach przekraczajacych górne wartosci graniczne, jak na przyklad Ni 5,0% i Cu 2,0%.Poprzez podane ograniczenia rozmaitych zakre¬ sów stopowych, zwlaszcza dla Ni i Cu uzyskuje sie potrzebna ich wysoikosc wedlug wynalazku.Odnosnie zawartosci C + N2 podane wedlug wynalazku ilosci, a mianowicie stosunkowo duza zawartosc (C + N2), stanowi gwarancje odtwarzal¬ nosci stali, której to pewnosci nie ma, jesli zawar¬ tosc (C + N2), wynosi miniej niz 0,015% i ma na celu nie przekraczanie sumarycznej wartosci (C + N2) = 0,01%. Odtwarzalnosc jest ponadto ulatwiona dziejki zawartosci wedlug wynalazku ni-111 236 6 klu, przez co równiez wieksze wahania zawarto¬ sci (C + N2) nie maja wplywu na ciagliwosc\sta- li.Zastrzezenia patentowe 1. Stal ferrytyczna, stabilizowana, nierdzewna, chromowo-molibdenowa o zawartosci, w procen¬ tach wagowych, wegla od 0,01 do 0,026%, azotu od 0,005 do 0,025%), chromu od 20,0 do 30,0%, mo¬ libdenu od 3,0 do 5,0% oraz manganu i krzemu kazdego od 0,02 do 1,0% i wanadu, wolframu, .ko¬ baltu i aluminium kazdego co najwyzej 0,25%, znamienna tym, ze zawiera nikiel w ilosci od 3,2 do 4,8% wagowo, miedz od 0,1 do 1,0% wagowo oraz tytan od 0,2 do 0,7% wagowo, przy czym suma zawartosci wegla i azotu wynosi od 0,015% do 0,04% wagowo, a pozostala czesc stanowi ze¬ lazo ze zwyklymi zanieczyszczeniami. 2. Stal wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze za¬ wiera nikiel w ilosci od 3,5 do 4,2% wagowo. 3. Stal wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze za¬ wiera nikiel w ilosci od 3,9 do 4,5% wagowo. 4. Stal ferrytyczna, stabilizowana, nierdzewna, chromowo-molibdenowa o zawartosci, w procen¬ tach wagowych, wegla od 0,01 do 0/025%, azotu od 0,005 do 0,025%, chromu od 20,0 do 30,0%, mo¬ libdenu od 3,0 do 5,0% oraz manganu i krzemu, kazdego od 0,02 do 1,0% i wanadu, wolframu, ko- 10 15 20 25 baltu oraz aluminium, kazdego co najwyzej 0,25%, znamienna tym, ze zawiera nikiel w ilosci od 3,2 do 4,8% wagowo, miedz od 0,1 do 1,0% wagowo oraz niob od 0,2 i 1,0% wagowo, przy czym suma zawartosci wegla i azotu wynosi od 0,OH6% do 0,04% wagowo, a pozostala czesc stanowi zelazo ze zwyklymi zanieczyszczeniami. 5. Stal wedlug zastrz. 4, znamienna tym, ze za¬ wiera nikiel .w ilosci od 3,5 do 4,5% wagowo. 6. Stal wedlug zastrz. 4, znamienna tym, ze za¬ wiera nikiel w ilosci od 3,9 do 4,5% wagowo. 7. Stal ferrytyczna, stabilizowaina, nierdzewna, chromowo-molibdenowa o zawartosci, w procen¬ tach wagowych, wegla od 0,01 do 0,0;2j5%', azotu od 0,005 do 0,0i25%, chromu od 20,0 do 30,0%, mo¬ libdenu od 3,0 do 5,0% oraz manganu i krzemu kazdego od 0,02 do 1,0% i wanadu, wolframu, ko¬ baltu i aluminium, kazdego co najwyzej 0,25%, znamienna tym, ze zawiera nikiel w ilosci od 3,2 do 4,8% wagowo, miedz od 0,1 do 1,0% wagowo, tytan od 0,2 do 0,7% wagowo oraz niob- od 0,2 do 1,0% wagowo, przy czym suma zawartosci we¬ gla i azotu wynosi od 0,l0(15% do 0,04% wagowo, a pozostala czesc stanowi zelazo ze zwyklymi za¬ nieczyszczeniami. 8. Stal wedlug zastrz. 7, znamienna tym, ze za¬ wiera nikiel w ilosci od 3,5 do 4,2% wagowo. 9. Stal wedlug zastrz. 7, znamienna tym, ze za¬ wiera nikiel w ilosci od 3,9 do 4,2% wagowo, 3Q Fig 1 $Q0\dw( jem2 250f *ooV JBÓi wy 100 StQ( A / -w -i ~4Q ^Q o ^ ^ SJ $0 *Q111236 300 ¦dtul /cm2 Stal B Fig 2 250+ 200+ 150+ 1001 7 OM SZ SO-l- no -40-«?O h 60 $0 tOO HO . W % Fig 3 Siat C 250\-dzul /cm? 200 f50+ m\ / S x GM ) / *4 /. / y* /. • / / sz / -BO ^ ^40 ^ O To To TÓ111236 Rg 4 —] 1 r— -80 -60 -40 230 200] f50f no\ 50\ Sial O ¦ OM I . / i sz / ! r , -W Q 20 40 60 $0 K PL

Claims

Zastrzezenia patentowe 1. Stal ferrytyczna, stabilizowana, nierdzewna, chromowo-molibdenowa o zawartosci, w procen¬ tach wagowych, wegla od 0,01 do 0,026%, azotu od 0,005 do 0,025%), chromu od 20,0 do 30,0%, mo¬ libdenu od 3,0 do 5,0% oraz manganu i krzemu kazdego od 0,02 do 1,0% i wanadu, wolframu, .ko¬ baltu i aluminium kazdego co najwyzej 0,25%, znamienna tym, ze zawiera nikiel w ilosci od 3,2 do 4,8% wagowo, miedz od 0,1 do 1,0% wagowo oraz tytan od 0,2 do 0,7% wagowo, przy czym suma zawartosci wegla i azotu wynosi od 0,015% do 0,04% wagowo, a pozostala czesc stanowi ze¬ lazo ze zwyklymi zanieczyszczeniami.
2. Stal wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze za¬ wiera nikiel w ilosci od 3,5 do 4,2% wagowo.
3. Stal wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze za¬ wiera nikiel w ilosci od 3,9 do 4,5% wagowo.
4. Stal ferrytyczna, stabilizowana, nierdzewna, chromowo-molibdenowa o zawartosci, w procen¬ tach wagowych, wegla od 0,01 do 0/025%, azotu od 0,005 do 0,025%, chromu od 20,0 do 30,0%, mo¬ libdenu od 3,0 do 5,0% oraz manganu i krzemu, kazdego od 0,02 do 1,0% i wanadu, wolframu, ko- 10 15 20 25 baltu oraz aluminium, kazdego co najwyzej 0,25%, znamienna tym, ze zawiera nikiel w ilosci od 3,2 do 4,8% wagowo, miedz od 0,1 do 1,0% wagowo oraz niob od 0,2 i 1,0% wagowo, przy czym suma zawartosci wegla i azotu wynosi od 0,OH6% do 0,04% wagowo, a pozostala czesc stanowi zelazo ze zwyklymi zanieczyszczeniami.
5. Stal wedlug zastrz. 4, znamienna tym, ze za¬ wiera nikiel .w ilosci od 3,5 do 4,5% wagowo.
6. Stal wedlug zastrz. 4, znamienna tym, ze za¬ wiera nikiel w ilosci od 3,9 do 4,5% wagowo.
7. Stal ferrytyczna, stabilizowaina, nierdzewna, chromowo-molibdenowa o zawartosci, w procen¬ tach wagowych, wegla od 0,01 do 0,0;2j5%', azotu od 0,005 do 0,0i25%, chromu od 20,0 do 30,0%, mo¬ libdenu od 3,0 do 5,0% oraz manganu i krzemu kazdego od 0,02 do 1,0% i wanadu, wolframu, ko¬ baltu i aluminium, kazdego co najwyzej 0,25%, znamienna tym, ze zawiera nikiel w ilosci od 3,2 do 4,8% wagowo, miedz od 0,1 do 1,0% wagowo, tytan od 0,2 do 0,7% wagowo oraz niob- od 0,2 do 1,0% wagowo, przy czym suma zawartosci we¬ gla i azotu wynosi od 0,l0(15% do 0,04% wagowo, a pozostala czesc stanowi zelazo ze zwyklymi za¬ nieczyszczeniami.
8. Stal wedlug zastrz. 7, znamienna tym, ze za¬ wiera nikiel w ilosci od 3,5 do 4,2% wagowo.
9. Stal wedlug zastrz. 7, znamienna tym, ze za¬ wiera nikiel w ilosci od 3,9 do 4,2% wagowo, 3Q Fig 1 $Q0\dw( jem2 250f *ooV JBÓi wy 100 StQ( A / -w -i ~4Q ^Q o ^ ^ SJ $0 *Q111236 300 ¦dtul /cm2 Stal B Fig 2 250+ 200+ 150+ 1001 7 OM SZ SO-l- no -40-«?O h 60 $0 tOO HO . W % Fig 3 Siat C 250\-dzul /cm? 200 f50+ m\ / S x GM ) / *4 /. / y* /. • / / sz / -BO ^ ^40 ^ O To To TÓ111236 Rg 4 —] 1 r— -80 -60 -40 230 200] f50f no\ 50\ Sial O ¦ OM I . / i sz / ! r , -W Q 20 40 60 $0 K PL