RU2246554C2 - Chromium-nickel-manganese-copper austenite stainless steel with low nickel content - Google Patents
Chromium-nickel-manganese-copper austenite stainless steel with low nickel content Download PDFInfo
- Publication number
- RU2246554C2 RU2246554C2 RU2003102604/02A RU2003102604A RU2246554C2 RU 2246554 C2 RU2246554 C2 RU 2246554C2 RU 2003102604/02 A RU2003102604/02 A RU 2003102604/02A RU 2003102604 A RU2003102604 A RU 2003102604A RU 2246554 C2 RU2246554 C2 RU 2246554C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stainless steel
- nickel
- austenitic stainless
- chromium
- ferrite
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение относится к аустенитной нержавеющей стали, в частности к хромоникельмарганцевомедной аустенитной нержавеющей стали с низким содержанием никеля.The present invention relates to austenitic stainless steel, in particular to nickel-chromium-nickel-manganese-copper austenitic stainless steel.
Предшествующий уровень техникиState of the art
В патенте US 5286310 раскрывается хромоникельмарганцевомедная аустенитная нержавеющая сталь, которая обладает пониженным содержанием никеля и приемлемыми металлографической структурой, механической прочностью, коррозионной стойкостью и способностью к обработке. Названная аустенитная нержавеющая сталь содержит по меньшей мере 16,5% мас. хрома для обеспечения приемлемой коррозионной стойкости. Однако содержание хрома не должно превышать 17,5% мас. во избежание нежелательного образования дельта-феррита (δ-феррита) в процессе горячей обработки и ухудшения пригодности для горячей обработки. Эта аустенитная нержавеющая сталь содержит кроме того по меньшей мере 2,5% мас. никеля для улучшения обрабатываемости на холоду и для ингибирования превращения аустенита в мартенсит. Однако содержание никеля не должно превышать 5% мас. из-за его сравнительно высокой цены.US Pat. No. 5,286,310 discloses chromium-nickel-manganese-copper austenitic stainless steel, which has a reduced nickel content and acceptable metallographic structure, mechanical strength, corrosion resistance and processability. Said austenitic stainless steel contains at least 16.5% by weight. chromium to ensure acceptable corrosion resistance. However, the chromium content should not exceed 17.5% wt. in order to avoid the undesired formation of delta ferrite (δ ferrite) during hot processing and the deterioration of suitability for hot processing. This austenitic stainless steel also contains at least 2.5% wt. nickel to improve cold workability and to inhibit the conversion of austenite to martensite. However, the nickel content should not exceed 5% wt. due to its relatively high price.
Хотя названная выше аустенитная нержавеющая сталь обладает способностью обеспечивать приемлемую коррозионную стойкость и способность к обработке на холоду или при нагревании, содержание хрома в ней все же высоко (предыдущее исследование показало, что для обеспечения минимальных уровней коррозионной стойкости необходимы по меньшей мере 17% мас. хрома), что может ухудшить стабильность аустенитной нержавеющей стали и может стать причиной растрескивания при горячей прокатке.Although the austenitic stainless steel mentioned above has the ability to provide acceptable corrosion resistance and the ability to be processed in the cold or when heated, its chromium content is still high (previous research has shown that at least 17% by weight of chromium is required to ensure minimum levels of corrosion resistance) ), which can impair the stability of austenitic stainless steel and may cause cracking during hot rolling.
Открытие патента US 5286310 включено в настоящую работу в качестве ссылочного материала.The disclosure of US Pat. No. 5,286,310 is incorporated by reference in this work.
Краткое содержание изобретенияSummary of invention
Таким образом, предметом настоящего изобретения является разработка хромоникельмарганцевомедной аустенитной нержавеющей стали с низким содержанием никеля, которая способна преодолеть недостатки предшествующего уровня техники.Thus, it is an object of the present invention to provide low nickel chromium nickel manganese-copper austenitic stainless steels that can overcome the disadvantages of the prior art.
Согласно настоящему изобретению, предлагается аустенитная нержавеющая сталь, которая содержит: (а) от 0,03 до 0,12% маc. С; (b) от 0,2 до 1,0% мас. Si; (с) от 7,5 до 10,5% маc. Мn; (о.) от 14,0 до 16,0% маc. Сr; (е) от 1,0 до 5,0% маc. Ni; (f) от 0,04 до 0,25% мас. N; (g) от 1,0 до 3,5% мас. Сu; (h) следовое количество Мо; остальное Fe и случайные примеси. Содержание δ-феррита в аустенитной нержавеющей стали менее 8,5 и удовлетворяет следующей формуле:According to the present invention, it is proposed austenitic stainless steel, which contains: (a) from 0.03 to 0.12% wt. FROM; (b) from 0.2 to 1.0% wt. Si; (c) from 7.5 to 10.5% by weight Mn; (vol.) from 14.0 to 16.0% wt. Cr; (e) from 1.0 to 5.0% by weight. Ni; (f) from 0.04 to 0.25% wt. N; (g) from 1.0 to 3.5% wt. Cu; (h) trace amount of Mo; the rest is Fe and random impurities. The content of δ-ferrite in austenitic stainless steel is less than 8.5 and satisfies the following formula:
δ-феррита=6,77[(d)+(h)+1,5(b)]-4,85[(e)+30(a)+30(f)+0,5(c)+0,3(g)]-52,75.δ-ferrite = 6.77 [(d) + (h) +1.5 (b)] - 4.85 [(e) +30 (a) +30 (f) +0.5 (c) +0 , 3 (g)] - 52.75.
Краткое описание графического материалаA brief description of the graphic material
На чертеже представлена диаграмма, иллюстрирующая зависимость содержания δ-феррита в предпочтительном варианте аустенитной нержавеющей стали настоящего изобретения от температуры горячей обработки.The drawing is a diagram illustrating the dependence of the content of δ-ferrite in a preferred embodiment of the austenitic stainless steel of the present invention from the temperature of the hot treatment.
Детальное описание предпочтительного вариантаDetailed Description of Preferred Option
Предпочтительный вариант хромоникельмарганцевомедной аустенитной нержавеющей стали с низким содержанием никеля содержит: (а) от 0,03 до 0,12% маc. С; (b) от 0,2 до 1,0% маc. Si; (с) от 7,5 до 10,5% маc. Мn; (d) от 14,0 до 16,0% маc. Сr; (е) от 1,0 до 5,0% маc. Ni; (f) от 0,04 до 0,25% маc. N; (g) от 1,0 до 3,5% мас. Сu; (h) следовое количество Мо; остальное Fe и случайные примеси. Содержание δ-феррита в аустенитной нержавеющей стали менее 8,5 и удовлетворяет следующей формуле:A preferred embodiment of chromium nickel manganese-copper austenitic stainless steel with a low nickel content contains: (a) from 0.03 to 0.12% wt. FROM; (b) from 0.2 to 1.0% wt. Si; (c) from 7.5 to 10.5% by weight Mn; (d) from 14.0 to 16.0% by weight. Cr; (e) from 1.0 to 5.0% by weight. Ni; (f) from 0.04 to 0.25% by weight. N; (g) from 1.0 to 3.5% wt. Cu; (h) trace amount of Mo; the rest is Fe and random impurities. The content of δ-ferrite in austenitic stainless steel is less than 8.5 and satisfies the following formula:
δ-феррита=6,77[(d)+(h)+1,5(b)]-4,85 [(е)+30(а)+30(f)+0,5(с)+0,3(g)]-52,75,δ-ferrite = 6.77 [(d) + (h) +1.5 (b)] - 4.85 [(e) +30 (a) +30 (f) +0.5 (s) +0 , 3 (g)] - 52.75,
в которой (а), (b), (с), (d), (е), (f), (g), (h) обозначают содержание соответствующих элементов (% маc.).in which (a), (b), (c), (d), (e), (f), (g), (h) denote the content of the corresponding elements (% wt.).
Аустенитная нержавеющая сталь может кроме того содержать от 5 до 30 м.д. В для улучшения пригодности к горячей обработке. Содержание вредных примесей, таких как S (сера) и Р (фосфор), должно быть как можно более низким. Однако из соображений себестоимости, связанной с удалением этих примесей, содержание S ограничивается 150 м.д., а содержание Р ограничивается 0,06% маc.Austenitic stainless steel may also contain from 5 to 30 ppm. In to improve suitability for hot processing. The content of harmful impurities, such as S (sulfur) and P (phosphorus), should be as low as possible. However, for cost reasons associated with the removal of these impurities, the S content is limited to 150 ppm, and the P content is limited to 0.06% by weight.
На чертеже дана диаграмма зависимости содержания δ-феррита в предпочтительном варианте аустенитной нержавеющей стали настоящего изобретения от температуры. Результаты показывают, что, когда температуру при горячей прокатке поднимают выше 1250°С, содержание δ-феррита резко возрастает, что приводит к опасности растрескивания кромок прокатываемого листа аустенитной нержавеющей стали. При этом минимальная для обеспечения требуемой механической прочности температура при горячей прокатке должна быть не ниже 1050°С.The drawing shows a diagram of the dependence of the content of δ-ferrite in a preferred embodiment of the austenitic stainless steel of the present invention on temperature. The results show that when the temperature during hot rolling rises above 1250 ° C, the content of δ-ferrite increases sharply, which leads to the risk of cracking of the edges of the rolled sheet of austenitic stainless steel. At the same time, the minimum temperature for ensuring the required mechanical strength during hot rolling should be no lower than 1050 ° C.
Примеры и сравнительные примерыExamples and comparative examples
Приведенные ниже примеры и сравнительные примеры иллюстрируют неожиданным образом улучшенные результаты настоящего изобретения по сравнению с результатами предшествующего уровня техники.The following examples and comparative examples illustrate unexpectedly improved results of the present invention compared with the results of the prior art.
Таблица 1 иллюстрируют тест на эффект растрескивания кромок для разных испытанных образцов аустенитной нержавеющей стали примеров 1-9 и сравнительных примеров 1-5, которые различаются по составу (показаны только элементы Ni, С, Si, Mn, Сr и Сu). Был проведен тест с горячей прокаткой при температуре в пределах от 1050 до 1250°С. Результаты теста показывают, что в каждом примере аустенитная нержавеющая сталь настоящего изобретения имеет содержание δ-феррита ниже 8,5 и что никаких трещин на кромках в случае испытуемых образцов примеров 1-9 не наблюдалось. У каждого из тестируемых образцов сравнительных примеров 1-5 содержание δ-феррита выше 8,5. Трещины на кромках были обнаружены у каждого из тестируемых образцов сравнительных примеров 1-5.Table 1 illustrates a test for the effect of cracking edges for different tested samples of austenitic stainless steel of examples 1-9 and comparative examples 1-5, which differ in composition (only elements Ni, C, Si, Mn, Cr and Cu are shown). A hot rolling test was conducted at temperatures ranging from 1050 to 1250 ° C. The test results show that in each example, the austenitic stainless steel of the present invention has a δ ferrite content lower than 8.5 and that no edge cracks were observed in the case of the test samples of Examples 1-9. Each of the tested samples of comparative examples 1-5, the content of δ-ferrite is higher than 8.5. Cracks at the edges were detected in each of the tested samples of comparative examples 1-5.
Таблица 2 иллюстрирует тест на коррозионную стойкость (ASTM В117) с использованием соляного тумана для разных испытуемых образцов аустенитной нержавеющей стали примеров 10-12 и сравнительного примера 6 (нержавеющая сталь типа 304), которые различаются по составу (показаны только элементы Ni, С, Si, Mn, Cr и Сu). Результаты теста показывают, что в каждом примере аустенитная нержавеющая сталь характеризуется скоростью коррозии, которая столь же низка, как и скорость коррозии нержавеющей стали типа 304 (не более 0,1%) предшествующего уровня техники.Table 2 illustrates the corrosion test (ASTM B117) using salt spray for different test samples of austenitic stainless steel of examples 10-12 and comparative example 6 (stainless steel type 304), which differ in composition (only elements Ni, C, Si are shown , Mn, Cr and Cu). The test results show that in each example, austenitic stainless steel has a corrosion rate that is as low as the corrosion rate of type 304 stainless steel (not more than 0.1%) of the prior art.
Отмечается, что содержание хрома в каждом из примеров 1-12 аустенитной нержавеющей стали настоящего изобретения ниже 17% мас., что является минимальным требованием предшествующего уровня техники для обеспечения минимальных уровней коррозионной стойкости.It is noted that the chromium content in each of examples 1-12 of the austenitic stainless steel of the present invention is below 17 wt.%, Which is the minimum requirement of the prior art to ensure minimum levels of corrosion resistance.
Таблица 3 иллюстрирует составы испытуемых образцов аустенитной нержавеющей стали примеров 13-22 и сравнительных примеров 7-10 (показаны только элементы Ni, С, Si, Mn, Сr и Сu).Table 3 illustrates the compositions of the tested austenitic stainless steel samples of Examples 13-22 and Comparative Examples 7-10 (only elements Ni, C, Si, Mn, Cr and Cu are shown).
Таблица 4 иллюстрирует тест на механическую прочность испытуемых образцов аустенитной нержавеющей стали примеров 13-22 и сравнительных примеров 7-10. Результаты тестов показывают, что аустенитная нержавеющая сталь настоящего изобретения характеризуется относительным удлинением большим, чем относительное удлинение нержавеющей стали типа 304 предшествующего уровня техники. Другие механические свойства, такие как предел прочности на разрыв, предел текучести и жесткость, у аустенитной нержавеющей стали настоящего изобретения сравнимы с механическими свойствами нержавеющей стали типа 304 предшествующего уровня техники.Table 4 illustrates the mechanical strength test of the tested austenitic stainless steel samples of Examples 13-22 and Comparative Examples 7-10. The test results show that the austenitic stainless steel of the present invention is characterized by a relative elongation greater than the elongation of type 304 stainless steel of the prior art. Other mechanical properties, such as tensile strength, yield strength and stiffness, of austenitic stainless steel of the present invention are comparable to the mechanical properties of type 304 stainless steel of the prior art.
Приведенные выше тесты показывают, что аустенитная нержавеющая сталь настоящего изобретения может проявлять великолепную механическую прочность, коррозионную стойкость и фазовую стабильность в процессе горячей или холодной обработки при сравнительно низком содержании никеля и низком содержании хрома в сравнении со сталями предшествующего уровня техники.The above tests show that the austenitic stainless steel of the present invention can exhibit excellent mechanical strength, corrosion resistance and phase stability during hot or cold processing with a relatively low nickel and low chromium content in comparison with the prior art steels.
Из описания изобретения следует, что могут быть произведены различные модификации и изменения, не выходящие за рамки настоящего изобретения.It follows from the description of the invention that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the present invention.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003102604/02A RU2246554C2 (en) | 2003-01-30 | 2003-01-30 | Chromium-nickel-manganese-copper austenite stainless steel with low nickel content |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003102604/02A RU2246554C2 (en) | 2003-01-30 | 2003-01-30 | Chromium-nickel-manganese-copper austenite stainless steel with low nickel content |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003102604A RU2003102604A (en) | 2004-12-20 |
RU2246554C2 true RU2246554C2 (en) | 2005-02-20 |
Family
ID=35218949
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003102604/02A RU2246554C2 (en) | 2003-01-30 | 2003-01-30 | Chromium-nickel-manganese-copper austenite stainless steel with low nickel content |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2246554C2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2586366C2 (en) * | 2009-11-02 | 2016-06-10 | ЭйТиАй ПРОПЕРТИЗ, ИНК. | Austenitic stainless steel |
US9617628B2 (en) | 2007-11-29 | 2017-04-11 | Ati Properties Llc | Lean austenitic stainless steel |
US9624564B2 (en) | 2007-12-20 | 2017-04-18 | Ati Properties Llc | Corrosion resistant lean austenitic stainless steel |
US9873932B2 (en) | 2007-12-20 | 2018-01-23 | Ati Properties Llc | Lean austenitic stainless steel containing stabilizing elements |
CN114393176A (en) * | 2022-02-17 | 2022-04-26 | 天津水泥工业设计研究院有限公司 | Low-nickel all-austenite heat-resistant steel and preparation method and application thereof |
-
2003
- 2003-01-30 RU RU2003102604/02A patent/RU2246554C2/en active
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9617628B2 (en) | 2007-11-29 | 2017-04-11 | Ati Properties Llc | Lean austenitic stainless steel |
US10370748B2 (en) | 2007-11-29 | 2019-08-06 | Ati Properties Llc | Lean austenitic stainless steel |
US9624564B2 (en) | 2007-12-20 | 2017-04-18 | Ati Properties Llc | Corrosion resistant lean austenitic stainless steel |
US9822435B2 (en) | 2007-12-20 | 2017-11-21 | Ati Properties Llc | Lean austenitic stainless steel |
US9873932B2 (en) | 2007-12-20 | 2018-01-23 | Ati Properties Llc | Lean austenitic stainless steel containing stabilizing elements |
US10323308B2 (en) | 2007-12-20 | 2019-06-18 | Ati Properties Llc | Corrosion resistant lean austenitic stainless steel |
RU2586366C2 (en) * | 2009-11-02 | 2016-06-10 | ЭйТиАй ПРОПЕРТИЗ, ИНК. | Austenitic stainless steel |
CN114393176A (en) * | 2022-02-17 | 2022-04-26 | 天津水泥工业设计研究院有限公司 | Low-nickel all-austenite heat-resistant steel and preparation method and application thereof |
CN114393176B (en) * | 2022-02-17 | 2024-06-07 | 天津水泥工业设计研究院有限公司 | Low-nickel all-austenitic heat-resistant steel and preparation method and application thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7780908B2 (en) | Low nickel containing chromium-nickel-manganese- copper austenitic stainless steel | |
KR101744432B1 (en) | Heat-resistant austenitic stainless steel sheet | |
KR101648694B1 (en) | Duplex stainless steel, duplex stainless steel slab, and duplex stainless steel material | |
KR100545301B1 (en) | A ferritic-austenitic steel alloy | |
CA2777715A1 (en) | Ferritic stainless steel excellent in resistance to crevice corrosion | |
JP2021098897A (en) | Duplex stainless steel and formed object thereof | |
JPH0686645B2 (en) | Nickel-saving austenitic stainless steel with excellent hot workability | |
JP4494245B2 (en) | Low Ni austenitic stainless steel with excellent weather resistance | |
JP4816642B2 (en) | Low alloy steel | |
RU2280707C2 (en) | Duplex stainless steel, method of making such steel and industrial article made from this steel (versions) | |
TWI758184B (en) | Vostian iron-based stainless steel material, method for producing the same, and leaf spring | |
CN102725432A (en) | Highly corrosion-resistant hot-rolled ferrite stainless steel sheet having excellent toughness | |
JP2002146483A (en) | High strength austenitic stainless steel wire | |
JP4190993B2 (en) | Ferritic stainless steel sheet with improved crevice corrosion resistance | |
RU2246554C2 (en) | Chromium-nickel-manganese-copper austenite stainless steel with low nickel content | |
JPH0382740A (en) | Duplex stainless steel excellent in hot workability and corrosion resistance | |
KR100552545B1 (en) | Austenitic Stainless Steel Having Excellent Corrosion Resistance and Workability | |
JP2000328198A (en) | Austenitic stainless steel excellent in hot workability | |
JP4359548B2 (en) | BN free cutting steel | |
JPH04235256A (en) | Ferritic stainless steel excellent in condensed water corrosion resistance and low in yield strength | |
JP4823534B2 (en) | Low Ni austenitic stainless steel with excellent stress corrosion cracking resistance | |
KR102522863B1 (en) | Stainless steel and mathod of manufacturing the same | |
EP1431408A1 (en) | Low nickel containing chromium-nickel-manganese-copper austenitic stainless steel | |
JPH04120249A (en) | Martensitic stainless steel and its production | |
JP6420893B1 (en) | Ferritic stainless steel |