SE440920B

SE440920B - Jernlegering och anvendning av dylik

Info

Publication number: SE440920B
Application number: SE7801191A
Authority: SE
Inventors: F C Hull
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Priority date: 1977-02-02
Filing date: 1978-02-01
Publication date: 1985-08-26
Also published as: FR2379614B1; IT1092500B; CH637696A5; US4121953A; GB1595707A; SE7801191L; DE2803554A1; IT7819891A0; CA1100789A; JPS5396912A; BE863583A; ES466586A1; JPS62991B2; FR2379614A1

Description

10 15 20 25 30 35 40 ïïlßﬁiïl' 13 9 som håller kopparringarna hos likströmsfältlindningen. Ledarna hålles i spåren med hjälp av omagnetiska metallkilar förankrade i slítsar nära överdelen av varje spår. Vid ändarna av huvudkroppen av rotorn går ledarna ut från spåren för att ansluta sig till omkretsbågpartier av lindningarna och bildar sålunda en kontinuerlig serielindning lindad runt de icke med spår försedda polpartierna av smidesstycket. Den del av lindningen som ligger utanför varje ände av smideskroppen kallas ändvarvet och måste kvarhållas mot centrifugalkrafterna, som verkar på densamma, upp till hastigheter av 20% ovanför normala driftshastig- heter (i typfallet 3600 varv/min) och högre. Denna kvarhållningsfunk- tion genomföras genom kvarhållningsringen. Ringen roterar tillsammans med rotorn och utöver belastningen på kopparändvarven, som den är ut- satt för, är den även utsatt för ytterligare bandspänning, som är proportionell mot ríngdensiteten och ringens medelradie. I själva verket orsakas för stållegeringar cirka 68% av ringspänningen av själ- va ringmassan.

Ett väsentligt kännetecken för rotorkonstruktionen är att ringen Lär krymppassad på rotorkroppen vid ena änden av ringen. Pass- ningsgreppet är tillräckligt för att säkerställa att densamma icke lossnar vid 20% överhastighet (4320 varv/min för en tvâpolig maskin med märkdatana 3600 varv/min). Isolation måste anordnas mellan lind- ' ningen och ringen för spänningar i området 300 - 700 volt likström.

Under många årtionden har det förelegat ett konstant behov av att öka hastigheterna för turbingeneratorer. Detta behov har nu nöd- vändiggjort motsvarande ökningar i rotordiametrarna för att uppnå dessa ökade märkdata utan alltför stora rotorlängder. ökningar i rotordiametrarna kräver högre spänningar i alla roterande delar och material med högre hållfasthet kräves. De komponenter hos en rotor som är utsatta för de största spänningarna är kvarhållningsringarna.

Behandlingsstegen vid tillverkning av en kvarhållningsring inbegriper elektrisk ugnsmältníng, någon gång elektroslaggomsmältning för att få ett renare göt och ett minimum av segring, varmsmidning, varmhålning, varmexpansion, upplösningsbehandling, kylning, kall- ekpansion och avspänningsglödgning. Den höga sträckgränsen för ringar- na erhålles genom kallexpansion, som kan genomföras med mekaniska organ med kilar, genom hydrauliskt tryck eller explosionsformning.

Stundom kan kombinationer av dessa tekniker användas. Vid fallet explosionsformning är det klart att intensiteten hos chockvågbelast- ningen skall minimeras för att undvika att öka tendensen för spän- ningskorrosionsavknäckning. .<~~"' f* ~;¿¿g;ç31:r ...-.._..._-__=.~_..__..~____._._....__.__. u... 10 15 20 25 30 35 u0 78001191-3 I korthet är en del av de önskade egenskaperna för ett kvar- hållningsringmaterial följande: En hög sträckgräns för att undvika plastisk deformation under hög spänning, en låg densitet och hög elas- ticitetsmodul för att minimera avlänkning genom övervarv och en hög värmeutvidgningskoefficient för att minimera den temperatur som kräves för krymppassning (för att undvika värmeskada på den elektriska iso- lationen).

Ett annat önskemål är att kvarhàllningsringarna är omagnetiska.

Användningen av magnetiska ringar på en rotor resulterar i större magnetisk ändflödesläckning med resulterande extra uppvärmning i statorspoländarna och järnförluster i ändregionerna av kärnan. Ytter- ligare strömmatning kräves för att kompensera denna läckning och den totala maskinverkningsgraden minskas.

Det mest pessimistiska antagandet beträffande utsättandet av en kvarhàllningsring för utmattningsspänningar är att turbingenera- torn skulle startas och stannas en gång om dagen och utsättas för 10% överhastighetsprov en gång i månaden under sin livstid. En livs- längd om trettio till fyrtio år svarar sålunda mot ett maximum av 14500 spänningscykler. Vid fallet kvarhàllningsringar föreligger så- lunda en låg utmattningscykelfordran.

Mellanringar är ringformiga delar av ungefär 12,9 cmz som är påkrympta på rotorkroppen på flera ställen utmed längden för att kana- lisera flödet av kylgas. Mellanringarna är tillverkade genom samma förfarande och av samma legering som kvarhâllningsringarna och har väsentligen samma egenskapsfordringar.

Kvarhållnings- och mellanringar i användning i vätekylda gene- ratorer är utsatta för ett tryck av från cirka l0,U till 58,6 N/cm? torr vätgas, så att legeringar för dessa tillämpningar skall vara motståndskraftiga mot av väte och statisk belastning orsakad sprick- fortplantning (väteförsprödning). Fallet med fordran på hög motstånds- kraft mot spänningskorrosionsavknäckning är icke uppenbart, eftersom generatoromgivningen normalt icke utsätter dessa material för spän- ningskorrosionsförhållanden. En vattenläckning i en i utlandet byggd vattenkyld generator har emellertid på senare år orsakat spännings- korrosionsförstöring av en kvarhállningsring med en sammansättning enligt den tidigare kända tekniken.

Under stegen vid tillverkning av ringar eller under lagring eller skeppning finns det emellertid otaliga möjligheter för olycklig utsättning för potentiellt korrosiva omgivningar, såsom fuktiga indu- striella eller marina atmosfärer, saltsprut, svetsflussmedelângor, g t; POOR QUALITY 10 15 20 25 30 40 i fronten närmar sig tredragningsplantöjning och sprickspetsplastik- Ißﬁšiff 9 1% eldsläckarpulver, vätskespill eller -läckningar och snö eller regn.

Restspänningarna från kallbearbetning skulle vara tillräckliga för att orsaka spänningskorrosionsavknäckning hos en del tidigare kvar- hållningsringar utsatta för dessa förhållanden (dokument 2). Till och med högre spänningar föreligger, sedan ringen påkrympts på rotorn, eller på grund av centrifugalkrafter, då generatorn går. Det har före- legat flera tillfällen med kvarhållningsringförstöring under gene- ratordrift, som tillskrivits spänningskorrosíonsavknäckning (doku- ment 3 och U). I Den mest tillämpade metoden för att uppskatta lämpligheten för material för användning i en generator är genom omgivningsprövning ' i av brottseghetsprover. WOL-(kilöppningsbelastning-) eller CT-(kompakt- dragnings-)prover med utmattningsförsprickor, varvid provstyckena företrädesvis är tillräckligt stora för att ge plantöjningsbelast- ningsförhållanden, har prövats i olika omgivningar, såsom saltvatten, H2 eller H2 såsom funktion av spänningsintensiteten för att bestämma KISCC, KIH2 eller KIHZS och utmattningsspricktillväxthastigheten (da/dN) såsom S med avseende på statisk spricktillväxthastighet (da/dt) funktion av LXK. a är spricklängden.

N är antalet utmattningscykler. Éxk är spänningsintensitetsområdet, som användes vid utmattning av provet. âå är ändringen i spricklängd per utmattningscykel. åå är ändringen i spricklängd per tidsenhet. -3/2 är tröskelspänningsintensiteten, Ncm , under vilken Klscc en tvär spricka icke kommer att växa under plantöjningsförhâllanden i en korrosiv omgivning, t.ex. saltvatten, väte eller vätesulfidgas.

KISCC beror på sammansättningen hos omgivningen och temperaturen, trycket och utsättningstiden. KIH2 (skenbar) representerar exempelvis spänningsintensiteten för sprickfortplantning i vätgas av 55,2 N/cm vid rumstemperatur (2l°C) med belastningshastighet av 9,1 kg/minut i ett ökande belastningsprov (genomfört med den apparat som visas i fig. U).

KIH S representerar spänningsintensiteten under liknande för- hållanden for H23, KIC, nämligen plantöjningsbrottsegheten, är motståndet hos ett material mot brott i en neutral omgivning i närvaro av en tvär spricka under svår dragningspåverkan, så att spänníngstillstândet nära sprick- 10 15 20 25 1aø1191~s området är litet jämfört med sprickstorleken och provdimensionerna i tryck- eller päkänningsriktningen. Beräkning av KIC är baserad på procedurer i American Society for Testing and Materials Standard E399-72.

Det finns många Cr-Mn~Ni-C-N-X-stål inom den tidigare tekni- ken (X betyder ett eller flera tillsatslegeringselement, t.ex. Mo, W, V, Cb, etc.). Ehuru en del av dessa stål kan innehålla samma element som föreligger i legeringar enligt uppfinningen, skiljer de sig med avseende på kvantitet och proportion av legeringselement på ett eller flera väsentliga sätt från legeríngen enligt uppfinningen. Följande tabell I visar sammansättningen av ett antal av dessa legeringar inkluderande många, som har använts och föreslagits för användning för kvarhâllningsringar och mellanringar hos stora högeffektgenera- torer. I stort sett är de flesta av detaljerna i tabell I icke använda eller avsedda för kvarhâllningsringar och mellanringar för stora generatorer utan användes i själva verket för helt orelaterade ända- mål, såsom svetsningsmaterial i såsom-avsatt-tillståndet eller hög- temperaturlegeringar i upplösningsbehandlat~tillståndet. Sådana lege- ringar kallbearbetas normalt icke. Talen i tredje kolumnen från vän- ster i denna tabell hänför sig till numret i litteraturförteckningen i slutet av beskrivningen.

Eftersom det har visat sig att Cr är det mest betydelsefulla elementet vid kontroll av spänningskorrosionsavknäckning hos material, som snabbt kyles (ehuru icke det enda), är en del tidigare kända lege~ ringar arrangerade i ordningsföljd för ökande innehåll av Cr i tabell I för att underlätta diskussionen.

POOR QUALITY f11'91'*f3 7. .mv.w mpwmc .w..o..

.Gå N-. šš. m... N-.. N-.. m-.. m-.. :m 2.... 3 FHW.

N72 . _.. N ,. ___. N... N-.. m-.. m... -.. a-.. .N w.. .Nm ä-.. . ...__ ~ . s. N... N... m... m-.. _. 2 3.: M . .L - ä. m. 2 m... 2 a... .så mi... _ fi... f. å... m. äzw. se. 3:3. m 2.... u. A2.. _. _ e. m nå. 2 .Eﬂv-TFET. m... ^ .å 8.72 . E. 4 :_ 23.... n... TE. .V m. m. 3-... u ...wﬂwwnmmumw ëæäš. ...EE ï . æ m. E.. å.. ...um ...P+ :2 . _. 8 Q... S 3. USM...

E WN.. É.. v- 3... u.. .N ä s. _ umïxumsf _25. x 2. . m ...m N.. _. 1.53.. _. ï... mﬂTâ. w E... .N 43.... n. A .S m7... ...Mio ma-.. 2-.. n ... ...w ...w 8 2 .ﬂmnw _.. E. . . ._ _. ..

E. . ...å .v;....c~.:.....> . _ u... .-.w n m.. m. :E33 å.. N.. m.. m; m. m-.. 2 $=°_......:.ä= 73. ...QÉÉ f... E .äs ...få m. .U ._ a 3%.. u. n .z _. m. S... ...än 5.2.. æ._|m. æ- m v» Fwwum uL-.ucßm 2 m m .æšš 2 m 2 228.. mi. . -..ß .Q a.. _ M... w ...Lamm _ .aa Na ...n ... .Emmas 8 n.. N m... S. å w .æäå .__ ~ 3 .. ... ä...

.N _. ._ .u .Så _ .a .. ._ m äﬁ... _.. .. .. m. 403....

...Ei m M ä ﬂ .l. ä M m .å H ﬂ .IQ >m :mm læpmwsmm .=Lmw =wm..»=mwm> .w =mwo»m.w»< | .«m=..@mm.-.z-.Q-=z mwcmx | H ..mm<» 7801191-3 M _ _ Nå Na Nå ..._70 NNJN G .zšf - - f - 1 . .. 3 . ÛN Tf E 3 ...ﬁäm ma. 2 ß N EES JUWÉ 2 m. n 92.? fi... im 2 E ﬁ äåäm N, f: R E? :PÅ , E; 5.3; Ei K tå? alm.. sas..

EN :Ä 2.: 2 .års ...m _ 3.3 QEÉ Nm ätä _: E; 2.: 2 03: 2.5 mrm. N.. N ...i ä 2 523.3 . N ._ E _.. ...E To Nå fc YO _ E E mm FBWQ ïv§..=z¥_.Å=z -. .-. - - .. wJ .:.._=..= Nmw ._ w .vw “fm www MW W.mm ..-N. ïà NNÉ 3 ...ïäm To mTw . .E m... ...v33 _ 2.... MNÉ. 2. ääß N NaN wš NN :Éw To 2.2 5.2 n... .ömëgcmﬂušß WJLNN. 2.2 m2 3.2 N” . är...

N; NaN 0.: 2 s 2.2.-..

Nä. 3. S.. _ _ I ...S 3 ._33 ...aNv 3 v-. E. NI.. N: NNÉ ..._ :EN S. .NN 2 2 2 vzëš. _ NT mä :_ 2 3 Twä; , I. _ - .EN 9.5; q-_ WN mTw WW? ...TL NM šäbuLnm N v > + å ä v z + å TNN. ...E70 ...nmè Ä. Sá EA 2-2 R 22.3 m-.. 9.6 få .å m., ...TN ÉNNNÉ 2-2 E fš=+5 Tf SJ NTN .N Ašsa. mo; .mTw mn mocïëww . 2. :_ 2 2,2 v A z + u mi. ï QWN. NN Massa.. m. m; w 23 ä i.. .w _: m. a m-. E, , Nä mo Mumﬂ N. Mai.. ...N mNrﬁ. 3.... TN. NN äfzna ^.mpL@.V - H NNwm<» poon QUAUTY 10 15 20 25 30 35 H0 ïåâﬁ få 1 De föredragna tidigare kända legeringarna för användning i kvarhållningsringar eller mellanríngar har varit stållegeringar inne- fattade i viktsprocent 18 mangan, 5 krom och 0,5 kol och såsom framgår av tabell I små mängder av andra element utöver järn. Såsom visas i tabell I finns det många legeringar för andra ändamål, som innehåller över 10 viktsprocent krom och även innehåller mangan i avsevärda eller väsentliga kvantiteter.

Legeringen 18 Mn-5 Cr-0,5 C har kallbearbetats till alltmer ökande sträckgräns vid försök att uppfylla fordringarna vid ökade ro- torstorlekar. Då omgivningsfaktorerna beaktas, har hállfasthetsgrän- sen för denna legering väsentligen nåtts. Ytterligare ökningar i rotor- diametrar kommer att kräva användningen av kvarhållningsringmaterial med högre hållfasthet än som erbjudes av den tidigare kända teknikens U legeringar och med förbättrad motståndskraft mot försämring i arbets- omgivningen vid dessa höga hållfasthetsnivåer. _ Detta behov av en förbättrad legering har demonstrerats genom fältförsök och studier som genomförts. M.O. Speidel har på senare tid använt brottmekaniken för att bestämma egenskaperna hos en explosions- formad kvarhållningsring av 18 Mn-5 Cr-0,5 C. Vid en sträckgräns av 28% N/cm2 och med den utmärkta brottsegheten 322 Ncm-3/2 var tröskel- 's änningsintensiteten K för fortplantning av en spricka i olika P Iscc -3/2 vattenlösningar endast 15 Ncm . Detta skulle motsvara en kritisk 7 krympsprickstorlek under gränsen för detektering med hjälp av den bästa ultraljudundersökningstekniken. 7 En annan begränsning hos den vanliga legeringen 18 Mn-5 Cr- 0,5 C är att den lätt blir sensiterad och detta har en skadlig effekt på spänningskorrosionsavknäckningsmotståndsförmågan. Kohl (dokument 8) har visat att denna sensitering genom oavsiktlig eller avsiktlig åldring i temperaturområdet för snabb karbidutskiljning kan öka käns- ligheten för spänningskorrosionsavknäckning. Eftersom kvarhållnings- ringar är massiva smidesstycken med tjock tvärsektion och låg värme- ledningsförmåga och om icke särskild uppmärksamhet gives erhållandet av bästa möjliga kylning t.ex. genom användning av stor volym kyl- fluidum med kraftig sprutning eller omröring, är det möjligt att karbidutskiljning kan uppkomma speciellt på mittväggstället i ringen under kylning från upplösningstemperaturen genom det kritiska tempe- raturområdet av cirka 760-538°C.

Under de mest gynnsamma kylningsförhâllandena har kylninge- hastigheten vid mittväggstället hos en 14,5 cm tjock ring enligt den kända teknikens legering mätts såsom l,U°C/sek. Kylningshastigheten gLlTï 1?c><)ïš{<2ï3 10 15 20 30 35 NO 7801191-3 vid mitten av kvarhållningsringen är betydande likaväl som vid ytan, eftersom sedan den expanderats såsom en enkel ihålig cylinder, på grund av maskinbearbetning av änden till sin form, det inre av ringen utsätts för omgivningen. Det är en liten fördel med kylning på grund av kraftig värmeundanskaffning från änden under kylningen men effek- ten är icke stor 89 mm från änden. Material avlägsnas vidare ofta från änden av ringen för mekaniska prövningar av kvaliteten, vilket kunde öka den effektiva kylsträckan.

Det är följaktligen ett ändamål med föreliggande uppfinning att övervinna svårigheterna och olägenheterna med den kända tekniken och åstadkomma legeringar, vilka, fastän de har generell användbar- het, skall vara på unikt sätt lämpliga för kvarhållningsringar och mellanringar i stora generatorer med alltmer ökande märkdata. Det är _ även ett ändamål för föreliggande uppfinning att åstadkomma en gene- rator, vars kvarhållningsringar och mellanringar är sammansatta av dessa legeringar. Det är även ett ändamål med uppfinningen att åstad- komma ett sätt för att öka hållfastheten för dessa legeringar.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att åstadkomma kall- bearbetade, austenitiska, omagnetiska legeringar, som kan åldras för att öka hårdheten och sträckgränsen och ändå bibehålla god motstånds- förmåga mot spänningskorrosionsavknäckning och väteförsprödning.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en austenitisk legeringskomposition, som kan upplösningsbehandlas och kylas i tunga sektioner upp till cirka 102-152 mm tjocklek och sedan kan kallbearbetas till en hög sträckgränsnivà och fortfarande vara väsentligen omagnetiska och motståndskraftiga mot spänningskorrosions- avknäckning och väteförsprödning även då det inre av en tung sektion, som utsatts för maskinbearbetning, därefter utsättas för skadliga om- givningar under tillverkning, lagring eller användning.

Det är även ett ändamål med uppfinningen att åstadkomma lege- ringar, som är väsentligt mindre känsliga för spänningskorrosionsav- knäckning och väteförsprödning än tidigare kända legeringar enligt tabell I.

' Ett ändamål med föreliggande uppfinning är även att åstadkom- ma mangan-, krom-, kolstållegeringar, som har en sträckgräns av cirka 258-319 N/cmz, särskilt för delar i stora elektriska generatorer, vilka legeringar skall vara motståndskraftiga mot spänningskorrosions- avknäckning och väteförsprödning.

Enligt föreliggande uppfinning består en järnlegering väsent- ligen av följande kompositioner i viktsprocent: f l0 H 20 25 30 35 H0 73881" *I 91 10 Mangan 17 - 23 Krom . )6 - (10 Kol plus kväve 0,35 - 0,8 upp till 2,75 upp till 1,5 upp till 3,5 upp till 1,7 upp till 0,45 återstoden Nickel Kisel Molybden Vanadin Columbium Järn med summan av mangan plus krom överskridande 24 men underskridande 31,5.

Det har visat sig, då man kom fram till uppfinningen,_att krominnehållet i denna legering är kritiskt för att kontrollera spänf ningskorrosionsavknäckningen. Kromínnehåll, som är något högre än 6 viktsprocent (t.ex. 6,25 eller 6,5%), ger en dramatisk och oväntad ökning i motståndskraften mot spänningskorrosionsavknäckning i auste- nitiska mangan-krom-kolstållegeringar. Denna ökning särskiljer lege- ringarna enligt uppfinningen från den kända teknikens legeringar, som innehåller högst 6% krom.

Tabell I visar en andra grupp om sju legeringar, som partiellt överlappar föreliggande område för Cr av '>6 - <10% men skiljer sig i andra väsentliga avseenden. Leitnerls legering (nr l8) är exempel- vis begränsad till smältsvetsartiklar innehållande i delar 3 - 27% Ni och .<0,3% C. Det höga innehållet av Ni och det låga innehållet av kol skulle ge en oacceptabelt låg kallbearbetningshärdningsgrad, så att kvarhållningsringar eller andra liknande artiklar med stor hållfasthet icke skulle kunna framställas. Cihal och Poberil (nr 19) beskriver en legering utformad för att arbeta vid hög temperatur, vid vilken nivån av 0,13% C och 0,0H% N återigen skulle vara alltför låg av samma skäl som ovan angivits. Clarke's legering (nr 20, tabell I) innehåller 0,15 - 0,35% P såsom en legeringstillsats, medan vid lege- ringar enligt föreliggande uppfinning P är en förorening begränsad till <0,08%. Närvaron av 0 - 10% Ni i Clarke's legering skulle även minska bearbetningshärdningsgraden till alltför låg nivå. Dyrakacz's legeringar (nr Zl) innehåller endast 8 - 15% Mn. Det har visat sig att lågt innehåll av Mn minskar spänningskorrosionsmotståndskraften hos legeringar, som kyles långsamt och sedan kallbearbetas, så att ett-minimum av 17% Mn kräves. Heger's nivåer (nr 62) av Cr och Ni är ytterst breda och Mn regleras endast för att ge en austenitisk struktur. Mn i Prause's legeringar (nr 63) överskrider gränsen 23% 10 15 20 25 30 35 40 7801191-3 och (C + N) är alltför låg för att ge adekvat hàrdbearbetning.

Det har visat sig att, fastän spänningskorrosionsmotstånds- kraften hos små vattenkylda och kallbearbetade prover är god vid nivåer av 10 - 15 Cr i en legering med exempelvis 18 Mn, 0,N Si och 0,5 C, dessa legeringar ger svårigheter vid långsammare kylningshas- tigheter, som kunde förekomma under kylning av stora smidesstycken.

Nivån av Mn måste ökas över l8% och nivån av Cr minskas under 10%.

En annan olägenhet med innehåll av Cr om 10% och däröver är att drag- duktiliteten och slaghållfastheten hos kallbearbetade legeringar för- sämras. begeringskostnaden ökar även och segringen kan bli mer av ett problem. Innehållet av Cr i legeringar enligt föreliggande uppfin- ning är begränsat till 76% och (1096.

Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas i samband med olika utföringsformer, vilka valts såsom exempel och åskådlig- göres på bifogade ritning.

Pig. l är en partialvy delvis i längssektion av en rotor hos en stor högeffektgenerator, vars delar är sammansatta av en legering enligt uppfinningen. Pig. 2 är perspektivvy av ett U-böjt prov, som användes vid bedömning av legeringar för att komma fram till uppfin- ningen. Fig. 3 är en sidelevationsvy generellt schematisk av ett kil- öppningsbelastningsprovstycke (WOL), som användes vid bedömning av legeringar för att komma fram till uppfinningen. Pig. U är en per- spektivvy delvis i längssektion och visande apparatur för att genom- föra spänningskorrosionsmotståndsprov under belastning av ett prov- stycke med en låg hastighet vid bedömning av legeringar. Pig. 5 är ett diagram, som visar effekten på spänningskorrosionsavknäckningen av kylningshastigheten efter upplösningsbehandling av en legering. Pig. 6 och 7 är diagram visande effekterna av spänningskorrosionsavknäck- ning och hårdhet och struktur av olika innehåll av krom i järnlege- ringar med 18 Mn-0,5 C-U,h Si. Pig. 8 och 9 är liknande diagram för järnlegeringar med 19 Mn-0,5 C-0,U Si. Pig. 10 och ll är liknande 12 och 13 är diagram visande effekterna på spänningskorrosionsavknäckníng och diagram för järnlegeringar med 20 Mn-0,5 C-0,U Si. Pig. hårdhet och struktur för järnlegeringar med olika innehåll av mangan och med 5 Cr-0,5 C-0,H Si. Pig. lu och 15 är diagram visande effek- terna på spänningskorrosionsavknäckning och hårdhet och struktur vid ändring av förhållandet mellan Cr och Mn vid järnlegeringar med (Mn + Cr) = 25% innehållande Mn - Cr 0,5% C, samt 0,H% Si. Fíg. 16 och 17 är liknande diagram, där summan Mn+Cr är 30%. Pig. 18 och 19 är diagram visande verkningarna på spänningskorrosionsavknäckning goes-startat 10 15 20 25 30 35 40 'fíïâﬁïí i 9 12 och hårdhet vid olika innehåll av nickel i järnlegeringar med 18 Mn --8 Cr - 0,5 C - 0,4 Si. Pig. 20 är ett diagram visande verkan på spänningskorrosionsavknäckningen av olika innehåll av molybden i järnlegeringar med 19 Mn-7 Cr -0,5 C-0,4 Si. Pig. 21 är ett diagram visande verkan på spänningskorrosionsavknäckningen av olika molybden- innehåll på järnlegeringar med l8 Mn-8 Cr-0,5 C-0,4 Si-0,8 V. Pig. 22 är ett diagram visande verkan på spänningskorrosionsavknäckníngen av olika vanadininnehåll på järnlegeringar med 19 Mn-6 Cr-0,5 C-0,4 Si- 1,5 Mo. Pig. 23 är ett diagram, som visar verkan på spänningskorro- sionsavknäckningen av olika columbiuminnehåll hos järnlegeríngar med 19 Mn-7 Cr-0,55 C-0,H Si-0,1 N. Pig. ZH är ett diagram, som visar verkan på spänningskorrosionsavknäckningen av olika förhållanden C/N hos legeringar enligt uppfinningen.

Apparaten, som visas i fig. l är änden,3l av en rotor 33 hos en stor generator. Rotorn 33 är ett enda stort smidesstycke och inne- fattar ledare 35, som utgör ändvarven hos fältlindningarna och som utgår från spår (icke visade) för att ansluta sig till omkretsbâg- delar av lindningarna. Ledarna 35 är åtskilda från varandra och från kontakt med kvarhållningsringarna genom isolationsdistansorgan 37 och 38. Ledarna 35 hålles mot centrifugalkrafter, som verkar på desamma genom en kvarhållningsring 39, vilken är påkrympt på en anpassninge- del Ul av rotorns 33 kropp. Ringen 39 måste ha hög hållfasthet och är kallbearbetad för detta ändamål. Ringen 39 måste även vara omagnetisk och måste ha en hög motståndskraft mot spänningskorrosionsavknäckning och väteförsprödning. Vid uppfinningens utövande är ringen 39 samman- *satt av legeringarna enligt uppfinningen.

För att komma fram till uppfinningen provades legeringar med användning av ett U-böjprovstycke H3 såsom visas i fig. 2.

U-böjprover H3 av olika legeringar för att få fram effekterna av sammansättningen på spänningskorrosionsavknäckningen framställdes i typfallet på följande sätt: 50 g pressade satser av varje provad legering bågugnsmältes i argon i en vattenkyld kopparform och levíta- tionssmältes sedan i argon och göts såsom ämnen med dimensionen 6335 mm x 25,H mm x 31,75 mm i kopparformar. Dessa miniatyrgöt homo- geniserades, varmvalsades och upplösníngsbehandlades sedan en timme vid 1o3ß°c.

Band efter upplösningsbehandlingen antingen vattenkyldes eller kyldes genom karbidutskiljningsområdet 818 - 538°C med en hastighet av 0,2°C/sek. Den låga kylhastigheten ingick i bedömningen för att bestämma verkan av sensitering på spänningskorrosionsavknäckningen 7801191-*3 13 hos olika legeringar och för att ge en indikering beträffande följder- na, om en kvarhâllningsring blev alltför dåligt kyld.

Banden kallvalsades slutligen till 30% areareduktion för att ge ett kallvalsat band med hög hårdhet. Efter slipning av ytorna böj- 5 des de resulterande banden med dimensionerna 1,78 mm x 12,7 mm x 95,25 mm runt en dorn med diametern 25,N mm i en jigg för att bilda en U-böjning. Den resulterande U-böjningsdelen var en kraftig fjäder och ändarna av U~böjníngen 45 hindrades från att återfjädra medelst en bult H7. Den yttre fiberspänningen överskred sträckgränsen. Bulten 10 var elektriskt isolerad från provet för att undvika galvaniska korro- sionseffekter.

Under tillräcklig spänning och efter förloppet av en tillräck- '"""\*”“”" "-lig~ïid~kaﬁ~U-böjstycketluš utvecklawenršpricka H9: som sträcker sig över spetsen av figuren U och nedtränger till ett djup 51 om cirka 15 90% av tjockleken. I en del fall växer sprickan H9 långsamt så djupt, att U-böjningen 43 snäpper upp under fjäderspänningen av dess armar.

I andra fall, sedan en liten spricka bildats, kan denna växa kata- strofalt till förstöring. Det är denna sistnämnda typ av egenskap, som måste undvikas vid delar i funktion. 20 Avknäckning av U-böjstycken av känsliga legeringar sker vid rumstemperatur, t.o.m. i destillerat vatten, ehuru hastigheten accele- reras i lösningar innehållande exempelvis fluorid-, klorid-, jodid-, bromid-, nitrat- eller bikarbonat-tillsatser. Proverna prövades i 0,17% KHC03 i destillerat vatten för initialsållning. De prover som icke 25 förstördes på 500 timmar överfördes till en lösning av 3,5% NaCl.

Förstöringstiden framgår av diagrammen (fig. 5 - 22) och tabellerna II, V och VI och är totaltiden under provet, som krävdes för att av- knäckningen skulle initieras och fortplantas tvärs igenom hela bred- den och genom 90% av tjockleken av det böjda provet. Spänningen och 30 elektrolyterna, som användes för spänningskorrosionsprovet, är mer svårartade än en kvarhâllningsring normalt skulle utsättas för vid funktion. Förstöringstiderna svarar därför icke mot livstiderna utan användes endast för att bedöma de relativa meriterna för olika lege- ringar. 35 Figur 3 visar förbelastningen av ett kilöppningsbelastnings- Prov 61 (WOL) för spänningskorrosionskänslighetsprovningar. Provet 61 har ett hål 62. Ett block SH i form av ett cylindersegment är place- rat på den undre gränsen för hålet. Blocket avslutas i en flat yta 6%.

Slitsen 63 är förknäckt vid inneränden genom utmattningsbelastning i H0 ett lâgspänningsintensitetsområde ([šK). En tvär spricka 65 alstras 10 15 20 25 30 35 UU Täﬁﬁišl- T 9 'Is-å lU sålunda. Provet 61 förbelastas till en given spänningsintensítetsnivå (Ki) genom en bult 67, som har en flat ände. Bulten 67 skruvas in i ; den övre skänkeln 88 av provet 61 med sin flata ände vilande mot ytan 66. Skänklarna 68 och 69 hos provet 61 drages sålunda isär i den önska- I de graden. En klämmätare 71 mäter förskjutningen, som är ett mått på Ki.

Den apparat som visas i fig. 4 tjänar för att genomföra lång- sambelastningshastighetsprover av KISCC. Denna apparat har en kammare 81, som är tätad vakuumtätt genom O-ringar 83 vid fogarna av dess väg- gar 82 och överdelen 97 och underdelen 91. Kammaren 81 har ett inlopp 84 för gas för att alstra korrosionen (eller försprödningen) och är försedd med en tryckmanometer 85 för mätning av gastrycket. Ett för- knäckt prov 90 generellt likt provet 81, som visas i fig. 3, är monte- rat i kammaren på en hållare 87 på en stav 88, som går genom en O-ringtätning 89 i underdelen 91. En gängad stav 93, som går in i kammaren genom en O-ringtätning 95 i överdelen 97, är skruvad in i överdelen av provet 90. Det finns en klämmätare 99 för mätning av för- skjutningen. Mätaren 99 är ansluten till en utgångsklämma 101. Provet 90 belastas genom att pâföra dragning mellan stavarna 88 och 93.

För att demonstrera verkan av kylningshastigheten från upp- lösningstemperaturen pâ spänningskorrosionsavknäckningen upplösnings- behandlades band valsade från två kommersiella smältor av tidigare känt stål med 18 Mn-5 Cr- 0,5 C, som användes för mellanringar, en timme vid l038°C och kyldes med sex olika hastigheter. Efter kall- valsning med 29% areareduktion gjordes spänningskorrosionsprovningar med provstycken av tjockleken 3,18 mm i U-böjform såsom visas i fig. 2 i en lösning av 0,17% KHC03 i destillerat vatten och en annan grupp i en lösning av 3,5% NaCl under 7 dagar. Pig. 5 är ett diagram be- träffande sprickdjupet för de två legeringarna i båda lösningarna som funktion av kylhastigheten från 760 - 538OC i OC/sek. Pig. 5 visar att i NaCl sprickbildningen var oförändrad, tills den lägsta hastig- heten uppnåddes. I KHC03 uppträder material A på samma sätt men mate- rial B har en kontinuerlig ökning av avknäckningen, allteftersom kyl- hastigheten minskar. Det är därför uppenbart att med de kylningshas- tigheter som kan uppnås i mitten av kvarhållningsringar en del smältor _ av stål med l8 Mn-5 Cr-0,5 C kan undergå tillräcklig utskiljníng för att vara i hög grad känsliga för spänningskorrosionsavknäckning. Det' är därför ett betydelsefullt ändamål med uppfinningen att åstadkomma legeringar, som har förbättrad motståndskraft mot spänningskorrosions- avknäckning, även om kraftiga sektioner av materialet fâr en långsam šoot Festmat' 78011914» 15 kylning.

Följande tabell II anger resultaten av prövningar på U-böj~ prover (43) enligt den kända teknikens kompositioner och represen- tativa kompositioner enligt uppfinningen.

OOP» .Qïïffm-ï 78017 91:73 16 TABELL II - Förstöringstider för U-böjprover av kallbearbeta- de austenitiska Mn-Cr-stål i ett spänningskorrosionsprovx xx xxx Vatten- 0,2oC/sek Lege- kgln. ugnskyln. ring 9 nr Mn Cr Ni Mo V Cb Si C N DPH tim. DPH tim 54 18 5 0,4 0,5 413 7,2 415 3,3 102 18 5 1,5 0,4 0,5 449 100 422 90 47 18 5 3 0,8 0,4 0,5 398 40' 432 40 219 18 5 0,4 0,4 0,55 0,1 441 3,5 449 4,5 Enkla legeringar enligt uppfinningen 257 18,5 5,5 0,4 0,5 415 694 411 29 135 20 9 0,4 0,5 406 1750 415 lan 19,5 7,5 0,1» 0,5 '+22 1175 015 u 152 17 8 0,4 0,5 406 565 425 1,7 124 22 8 0,4 0,5 406 2740+ 418 16 215 20 7 0,4 0,5 436' 764 418 65 62 18 8 0,4 0,5 441 482 415 5,5 468 23 7 0,4 0,5 406 4415+ 425 50 131 19 7 0,4 0,5 411 1300 418 10 Föredragna legeringar enligt uppfinningen med tillsatser av Ni, Mo, V, Cb och N 247 19 7 1,0 0,4 0,5 432 885 391 635 238 18 8 0,4 0,7 410 42004 377 4080+ 236 20 7 0,4 0,7 400 4200+ 393 4080+ 226 22 8 0,5 0,4 0,4 0,55 0,1 413 4200+ 427 765 224 20 7 0,5 0,4 0,4 0,55 0,1 400 1534 434 960 431 19 7 0,2 0,4 0,55 0,1 454 1275 439 645 165 18 8 2 0,4 0,5 393 4l30+ 373 672 217 20 7 0,5 0,4 0,5 439 1100 406 630 251 20 7 0,5 0,6 0,4 0,5 377 1246 400 408 324 19 7 1 1,5 0,8 0,4 0,5 429 1050 429 1030 252 19 7 3 0,8 0,4 0,5 420 4200+ 429 698 253 19 7 0,5 3 0,8 0,4 0,5 393 4200+ 441 550 65 18 8 0,5 3 0,8 0,4 0,5 446 1460 404 620 177 18 8 0,5 1,5 0,8 0,4 _0,5 413 4130+ 400 672 178 10 a 0,5 1,5 1,5 0,14 0,5 uau u1s0+ nan 768 280 22 8 0,5 1,5 0,8 0,4 0,5 373 4200+ 429 635 297 19 7 0,5 1,5 1,5 0,4 0,5 429 4200+ 444 635 298 19 7 0,5 0,6 0,4 0,4 0,2 387 1870 391 1006 317 19 7 0,5 0,8 0,4 0,5 457 790 465 590 394 18 8 0,5 1,5 0,8 0,4 0,7 409 5590+ 422 5590+ 388 17 9 0,4 0,7 396 810 398 5590+ 393; 19 7 0,5 0,8 0,4 0,2 0,4 398 3673 411 5590+ 474 18 8 0,5 0,8 _0,4 -0,5. -422 4415+ 429 561 241 18 s 2 i 0,17 0,7' ' 370 u200+ 1702 72 x Upp mot S50 h i 0,17% KHCO i destíllerat vatten och sedan över- föring till en lösning av 5,5% NaCl. xx Återstoden i huvudsak järn. xxx Nominalinnehâll i viktsprocent - begärda analyser.

- V I ï?c)(ïE{<:13PÃJ 10 15 20 25 30 35 H0 7801191~3 17 I denna tabell presenterar den första kolumnen legeringsnumret, de närmaste 9 den nominella sammansättningen av varje legering, den elfte och tolfte vickershårdheten (DPH) och förstöringstiderna i tim- mar för vattenkylda prover och den trettonde och fjortonde DPH och för- störingstiderna för långsamt kylda prover (0,2°C/sek).

Baserat på tabell II kan effekterna av sammansättningen på spän- ningskorrosionsavknäckningen för U-böjprover av kallbearbetade lege- ringar innehållande Mn-Cr i kaliumbikarbonat och natriumklorid samman- fattas på följande sätt. Den konventionella kvarhållningsringlege- ringen med 15 Mn-5 Cr- 0,5 C har kort förstöringstid i både det vatten- kylda och långsamt kylda tillståndet. Tillsatser av Mo eller Mo + V är nyttiga men icke tillräckliga för funktion i skadliga omgivningar.

Cb har ingen verkan.

Den andra gruppen om nio legeringar i tabell II representerar enkla legeringar, som faller inom ramen för föreliggande uppfinning.

Inom hela området 17-25% Mn och 76 - <(l0% Cr har snabbt kylt material avsevärt förbättad motståndskraft mot spänningskorrosionsavknäckning.

Delar med liten tvärsektion eller moderata sektioner med dessa samman- sättningar skulle, om de drastiskt kyldes, ha utmärkt motståndskraft mot spänningskorrosionsavknäckning. Kraftigare sektioner och delar, som icke lämpligt kyles på grund av bristande fabrikskontroll eller brist på riktig utrustning, skulle emellertid fortfarande tendera att vara känsliga för spänningskorrosionsavknäckning. För kritiska till- lämpningar såsom kvarhållnings- eller mellanringar för stora elektriska generatorer är det därför att föredraga att tillsätta ett eller flera element av den klass som består av Ni, Mo, V, Cb och N. Den sista gruppen om tjugofyra legeringar i tabell II presenterar en del typiska kompositioner, som faller inom ramen för uppfinningen. Det observeras att dessa legeringar kännetecknas av att ha god spänningskorrosions- motståndskraft både i det kylda och långsamt kylda tillståndet och ade- kvat grad av hårdarbetning under kalldeformation.

De data som framgår av tabell II representerar endast ett fåtal av de särskilda 1000 proverna på 500 legeringssammansättningar, som har genomförts i samband med uppfinningen. De återstående datana från de särskilda 1000 provningarna framgår av fig. 6 - 2u. I fig. 6 - 20 visas de aktuella punkter, som härrör från provningarna, på vilka diagrammen är baserade. Angivelserna under diagrammen visar komponenter- na i viktsprocent hos legeringarna med undantag av järninnehållet och den komponent, vars viktsprocent varieras. Díagrammen presenterar där- för sammansättningarna av legeringarna svarande mot varje punkt. Den 10 15 20 25 30 35 40 fßﬁïiï 911% I, fyllda punkten längst till vänster i fig. 6 svarande mot en förstö- ringstid av cirka 500 timmar är exempelvis angiven för en legering, som har följande sammansättning i viktsprocent: Mn l8 C _ 0,5 Si 0,H Cr 19 Fe återstoden Diagrammen tillsammans med deras angivelser talar för sig själva. Pig. 6 presenterar exempelvis grafiskt förstöringstiden angi- ven i logaritmisk skala som ordinata såsom funktion av krominnehållet i viktsprocent angivet på abskissan för legeringar, vilkas grundsam- mansättning är 18 Mn-0,5 C-0,4 Si-Fe. Den heldragna kurvan är för - vattenkylda legeringar (snabb kylning) från upplösningstemperaturen och den streckade linjekurvan är för legeringar kylda med hastigheten 0,200 per sekund. Pig. 7 anger på övre kurvan hârdheten i DPH (vickers- prov) som funktion av krominnehållet för samma legeringar och fig. 7 anger på den undre kurvan ekvivalenta ferritinnehållet (deltaferrit eller martensit) i viktsprocent som funktion av krominnehållet.

Baserat på fig. 6 - 24 och tabell II kommer man fram till följande slutsatser i samband med uppfinningen beträffande funktionen hos huvudlegeringskomponenterna i legeringarna.

Krom har en remarkabel effekt på spänningskorrosionsavknäck- ningen hos kallbearbetade austenitiska legeringar med 18% Mn-0,5 % C.

:Såsom framgår av fig. 6 är just ovanför 6% Cr, exempelvis vid 6,25 p eller 6,50%, en diskontinuerlig och kraftig ökning i tiden för för- störing av vattenkylda prover. överdelen av omrâdet för krom för nu- varande kvarhållningsringlegeringar är 8%. Högre kromhalt ökar även hårdbearbetningsgraden. Å andra sidan,_om innehållet av Cr är större än 10%, kommer dragduktiliteten och slagenergin för legeringen att minskas. Beroende på nivån av andra element kan Cr under 6% öka Må (temperaturen vid vilken martensit kommer att bildas, om materialet deformeras) ovanför rumstemperatur, så att O? martensit bildas vid kallbearbetning, eller kan Cr :>l2% leda till bildandet av deltaferrit.

Både martensit och deltaferrit är ferromagnetiska och skulle skada de omagnetiska egenskaperna hos en kvarhållningsring. Vid långsamt kylda prover är spänningskorrosionsavknäckningsmotståndet dåligt och högt innehåll av Cr är i själva verket skadligt om Mn >~l8% (fig. 14 och 15). vid mer komplicerade legeringar innehållande gynnsamma till- _____i____._. ._ -- ---- - - -» -- ------ëšm-êšíšl-ël-_ﬂﬂ-_i_._w_ --_ l0 15 20 25 30 35 H0 780011914; 19 satser av Ni, Mo och V såsom senare beskrives har Cr en betydande effekt på böjningsduktiliteten. Denna egenskap är relaterad till för- mågan hos legeringen att motstå den svåra kallexpansion som användes för att uppnå den önskade sträckgränsen i kvarhållningsringen. Fyra experimentlegeringar, som framställts såsom tidigare beskrivits, hade exempelvis följande nominella sammansättningar i viktsprocent: Legering nr Mn Cr Ni C Si Mo V Fe 051 17 9 0,5 0,5 0,H 1,5 0,8 återstoden H52 16 10 0,5 0,5 0,4 1,5 0,8 " N45 21 9 0,5 0,5 0,U 1,5 0,8 " 406 20 10 0,5 0,5 O,U 1,5 0,8 " Hårdhet och förstöringstider i U-spänningskorrosionsprover hos kall- bearbetade band var följande: Legering 96 varrenkïld n ,2°c/s@1< ugnskyla nr Cr DPH timmar DPH timmar usi 9 nia u7oo+ uns 597 1:52 10 usa zsun nas x uns 9 uno u7oo+ ass sno nns 10 nia uzzs ala x X = brast under böjning X timmar till förstöring vid spänníngskorrosionsprov.

Vid de vattenkylda och kallbearbetade banden har tiden för för- I störíng börjat avklinga, då Cr ökades från 9 till l0%. Den mest be- tydelsefulla observerade effekten var emellertid att banden, som kyl- des långsamt från upplösningstemperaturen och sedan kallbearbetats, brast under bildandet av U-böjningen. Cr i legeringarna enligt före- liggande uppfinning måste därför vara mindre än 10%.

Hela området för Cr i legeringar enligt uppfinningen är därför från mer än 6 till mindre än l0%, exempelvis 6,5 - 9,5 % och företrä- desvis 7 - 9%.

Mangan.

Såsom framgår av fig. l2 ökar motståndskraften mot spännings- korrosionsavknäckníng för både vattenkylda och långsamt kylda prover med innehållet av Mn upp till så mycket som 26%. Mn bidrager till stabiliteten hos austenít i dessa legeringar. Ökningen i lutningen för hårdhetskurvan i fig. 13 under 17-18% Mn motsvarar kompositioner, i vilka martensit bildas under kallbearbetning, vilket skulle göra legeringarna~ferromagnetiska. Legeringen enligt föreliggande uppfin- ning innehåller l7% Mn eller mer. Ovanför l7% Mn minskar hårdbearbet- _ §¶__l_ll .l 1?C)cyR_cYÜIïüïT 10 15 20 25 30 35 issitsias 20 ningsgraden linjärt med ökande Mn och det allmänna korrosionsmotstån- det pâverkas skadligt, om Mn överskrider 23%. Legeringarna enligt upp- finningen är begränsade till 17 - 23% Mn och företrädesvis 18 - 22% Mn.

I detta sammansättningsområde har legeringarna en låg staplínßßfel- energi och den extensiva tvillingbildning som uppkommer under kall- bearbetning bidrager till den önskade höga hårdbearbetningsgraden.

Det har visat sig att bättre egenskaper erhålles, om Mn och Cr icke samtidigt är vid de låga resp. höga ändarna av sina områden. Det kräves att summan av Mn och Cr är större än ZH men mindre än 3l,5%.

Förhållandet Cr/Mn.

Effekten av förhållandet Cr/Mn vid en konstant nivå hos summan (Mn + Cr) = 25% visas i fig. 14. Vid vattenkylda prover korroderar legeringar med högt innehåll Mn och lågt innehåll Cr snabbt och, ehuru sprickor initieras tydligt, växer de mycket långsamt. Förstöringsti- den är minimum vid cirka 5% Cr. Ovanför 6% Cr förbättras den allmänna korrosionsmotståndskraften och spänningskorrosionsmotståndet är gott upp till 10% Cr. De långsamt kylda proverna enligt fig. 14 visar en successiv minskning i förstöringstiden, allteftersom förhållandet Cr/Mn ökar. Ehuru hårdheten ökar vid högre förhållanden Cr/Mn, motba1anse~ ras detta av en ökning i ferromagnetismen, som orsakas genom upp- trädandet av deltaferrit såsom framgår av fig. 15.

Vid ett högre totalt legeringsinnehåll (Mn + Cr) = 30 är spän- ningskorrosionsmotståndet utmärkt över hela sammansättningsområdet, som visas i fig. 16. Återigen har legeringar med högt Mn och lågt Cr dålig allmän korrosíonsmotståndskraft och en låg hårdbearbetningsgrad (fig. 17). Känsligheten för spänningskorrosionsavknäckning ökar med Cr (fig. 16) i det långsamt kylda tillståndet upp till 14 Cr. Lege- ringar med högre Cr och lägre Mn än detta är icke användbara på grund av sprödhet och en ökning i ferromagnetismen härrörande från närvaron av deltaferrit (fig. 17).

Av ovanstående betraktelser framgår att Cr skall vara 6 och 10% för riktigt kylda material och för dåligt kylda material skall den ligga i området 8,5-7,5% Cr, 18,5-l7,5% Mn. En sådan sammansätt- ning ger en markant förbättring relativt den konventionella legeringen med 18 Mn-5 Cr men ytterligare förbättring i spänningskorrosionsmot- ståndskraften hos kylda legeringar, speciellt legeringar i det lång- samt kylda tillståndet önskas. Det har visat sig att detta kan genom- föras genom tillsats av ett eller flera av elementen inom den grupp som består av Ni, Mo, V, Cb och N såsom närmast skall behandlas. 10 15 20 25 30 35 H0 780119143 21 Nickel.

Nickel är en vanlig beståndsdel i Cr-Mn-stål enligt den kända tekniken. Eftersom Cr är ett deltaferritbildande element och Mn även är en ferritbildare vid de nivåer av Mn som här är av intresse (doku- ment 7), behövs höga nivåer av austenitbildare för att bibehålla en stabil austenit och undvika deltaferritbildning vid stelnande eller under värmebehandling och bildande av d' martensit under kallbearbet- ning. De vanligaste austenitbildande elementen som användes är C, N och Ni. Nivåer av C och N begränsas genom bearbetsbarhetsbetraktelser till ett maximum av cirka 0,8% (C+N) och företrädesvis mindre, så att varje ytterligare austenitbildande potential som kräves vanligen åstad- kommes genom Ni.

Det har visat sig att nickel är gynnsamt för att förbättra motståndet mot spänningskorrosionsavknäckning hos kallbearbetade auste- nitiska Mn-Cr-C-Si-stål. Vid exempelvis en legering med 18 Mn-8 Cr- 0,5 C-0,H Si i antingen vattenkylda eller långsamt kylda prover finns ett maximum i tiden för förstöring i ett spänningskorrosionsprov om cirka 2% Ni (fig. 18). Nickel har emellertid en skadlig verkan på hård- bearbetningsgraden speciellt i proportion till den föreliggande mäng- den, antagligen stacking eftersom Ni ökar staplíngsfelenergin. Pig. 19 visar att för en konstant mängd kallbearbetning hárdheten minskar lin- järt med ökande Ni. Det är därför väsentligt att Ni hàlles under cirka 2,75%, så att legeringen kan kallbearbetas till användbara sträckgräns- nivåer med en minimideformation.

Den optimala nickelnivån måste i själva verket vara en kompro- miss mellan de motsägande faktorerna hårdbearbetningsgrad och spännings korrosionsavknäckningsmotståndskraft. I stort sett föredrages Ni inom området 0,2 - 2,75%, varvid den undre änden av området (0,2 - 1%) är att föredraga för legeringar med speciellt hög hållfasthet och den övre änden av området (1 - 2,75%) är att föredraga för optimum i spänningskorrosionsmotståndskraft.

Kisel.

Kisel inom området av 0 - l,5% har icke visat sig ha någon märk bar effekt på spänningskorrosionsavknäckningen för dessa legeringar.

De flesta legeringarna innehöll 0,H% Si såsom avoxideringsmedel.

Molybden.

Molybden är gynnsamt genom att det reducerar tendensen för spänningskorrosionsavknäckning i austenitiska Mn-Cr-C-Si-stål. Vid standardlegeríngen 18 Mn-5 Cr-0,5 C-0,4 Si förbättras förstörings- tiderna för U-böjningar hos både vattenkylda och långsamt kylda prover *šﬁ çøoß QÜIÄ 10 15 20 25 iso 35 H0 ïﬁﬁilfï? 22 väsentligt men fortfarande icke tillräckligt för de funktionsförhål- landen för vilka kvarhållningsringar kan utsättas. Vid legeringar enligt föreliggande uppfinning, såsom 19 Mn-7 Cr- 0,5 C-0,0 Si, är förstöringstiden för vattenkylda prover lång och oberoende av Mo, medan med långsamt kylda prover förstöringstiden ökar, allteftersom Mo adderas upp till cirka 0,6%, och sedan planas ut såsom framgår av fig. 20.

Pig. 21 visar att i en annan baskompositíon men fortfarande inom ramen för uppfinningen, nämligen 18 Mn~8 Cr-0,5 Ni~0,8 V-0,5 C- 0,U Si, molybden är speciellt gynnsamt, i det att det förbättrar spän- ningskorrosíonsmotståndskraften hos långsamt kylda prover likaväl som det gynnar de vattenkylda. Inom området 0 - 3,5% har Mo föga effekt på hårdbearbetningsgraden eller de magnetiska egenskaperna hos lege- ringen. Hela området för Mo i legeringar enligt uppfinningen är 0,6 - 3,5% och det föredragna området är 1,5 - 3,25%.

Vanadin.

Vanadin ökar hårdbearbetningsgraden. Även i samband med höga C- eller N-nivåegenskaper hos dessa legeringar kan vanadin förbättra utskiljningshärdningen, då den kallbearbetade legeringen åldras, exem- pelvis under S - 10 timmar vid temperaturer mellan 482 - 650°C. Åld- ringsberoende är mindre under 0,6% V men blir betydande vid 0,8% V och däröver. Åldríngsreaktionen synes förstärkas genom närvaron av Mo.

Olägenheten med åldring är att den minskar spänningskorrosionsmot- ståndskraften.

Pig. 22 visar att i en legering innehållande 19 Mn-6 Cr-0,5 Ni- l,5 Mo-0,5 C-0,4 Si vanadin förbättrar spänningskorrosíonsavknäckníngs- motståndet hos vattenkylda eller långsamt kylda prover inom området 0,5-l,5% V. Hela området för V i legeringar enligt uppfinningen är 0,0 - 1,7%. Högre innehåll av V minskar böjnings- och dragduktilite- ten och slagenergín och kan leda till segringsproblem. Ett föredraget område för V är 0,75 - 1,25%. Det har visat sig att med Ni, Mo och V såsom angivits Cr kan ligga så lågt som 6%.

Columbium.

Columbium ökar väsentligt hårdheten hos legeríngarna kanske genom oupplösta columbiumkarbidpartiklar eller en förfining av korn- storleken. Cb påverkar icke spänningskorrosionsavknäckníngen hos vattenkylda prover men hjälper till med att reducera SCC i långsamt kylda prover (fig. 23). Hela området för Cb i legeringar enligt upp- finningen är 0,05 - 0,45%. Cb över 0,5% kan leda till segring och avknäckningsproblem under kallexpansion. Det föredragna området får ~.~ f!! 10 15 20 25 30 7801191**3 23 Cb är 0,1 - 0,H%. šgl.

Hårdheten och hállfastheten hos austenitiska Mn-Cr~legeringar påverkas kraftigt av kolinnehållet. I det upplösningsbehandlade till~ ståndet kvarhölls kol i fast mellanrumslösning. Kol stabiliserar austeniten och ökar hållfastheten och hârdbearbetningsgraden hos lege~ ringen. Hårdheten kan relateras till kolinnehållet genom följande ekva~ tion för en legering 18 Mn-5 Cr med 30% areakallreduktion: Vickershårdhet = 3U6 + 135 (% C) Hela området för kol i legeringarna enligt uppfinningen är 0,35 - 0,8%. Vid de undre nivåerna kan de önskade hàllfastheterna icke erhållas. Vid högre nivåer skulle duktiliteten och slaghållfastheten försämras. Det föredragna området för kol är 0,H5 - 0,55%.

Kväve.

Kväve har ungefär samma egenskaper som kol, i det att det upp- löses intermediärt, stabiliserar austeniten och ökar hållfastheten och hårdbearbetningsgraden. Kväve, då det helt eller väsentligen ersätter kol, förbättrar spänningskorrosionsmotståndet hos legeringen. I fig. 24 för en legering innehållande 19 Mn-6 Cr-0,5 C~0,U Si medför exem- pelvis införande av N i stället för U0% eller mer av C ökad förstörings tid hos långsamt kylda prover ungefär 10 gånger. Hela området för N i legeringar enligt uppfinningen är Û-0,8% med den restriktionen att (C + N) = 0,35-0,8%. Omsorg och speciella procedurer vid smältning såsom smältning och gjutning under ett kväveövertrvck kan erfordras för att uppnå kväveinnehåll av 0,3 - 0,8%. Om kol ersättes med kväve, kan krom ligga så lågt som 6%.

Baserat på ovan beskrivna sållningsprover på U-höjningar med avseende på spänningskorrosionsavknäckníngstendens framställdes 22,7 kg laboratoriesmältor av olika legeringar för uppskattning av drag- och slagegenskaperna och även deras spänningskorrosionsavknäckning och KIH2~ och KIHQS-egenskaper. Sammansättningen av smältorna framgår av följande tabell III: 'i PQOR QÜMW '10 20 25 30 35 ïﬁüíi 'i å l 24 Tabell III - Analyserad sammansättning av 22,7 kg smältor i viktsprocent (återstoden väsentligen järn) Smälta nr VM Mn Cr C Si Ni ' Mo V Cb N 2005 17,2 5,09 0,51 <0,0)#ﬁ <0,0s 1921 19,5 5,09 0,99 (0,0) 0,07 1920 19,9 5,00 0,022 (0,0) 0,22 1929 25,2 5,02 0,02 0,99 1920 20,0 10,9 0,09 (0,0) 2005” 19,5 0,21 0,20 (0,0) 0,15 1927* 22,1 5,07 0,00 (0,0) 1925” 19,5 9,09 0,07 (0,0) 2001* 19,2 7,15 0,59 (0,0) 0,50 <0,05 0,90 0,19 20ß2x 18,1 7,18 0,51 0,38 0,53 0,82 2000* 17,2 9,59 0,07 (0,0) 0,50 1,02 1,59 2003* 19,1 7,05 0,09 (0,0) 0,53 1,90 0,79 1929” 19,9 9,09 0,09 (0,0) 0,50 3,02 0,90 šš(Û,H) - nominell X Legeringar inom ramen för uppfinningen.

Kokillgöt homogeniserades 18 timmar vid 1l77°C, varmsmiddes vid ll2l - ll77°C och varmvalsades till valsämnen, stång och band vid l038°C. Efter upplösningsbehandling och vattenkylning kallvalsades ämnena till 28 x 57 mm tvärsektion (35,7% areareduktion) för att bilda ämnen för brottseghetsprov i väte och vätesulfid. Stångmaterialet formsmiddes med areareduktioner 0, 15, 25, 30 och 02% för att bestämma hur sträckgränsen och duktiliteten påverkades av kallbearbetningsnivån.

Bandmaterialet kyldes efter upplösningsbehandlingen med tre olika has- tigheter för att studera effekten av kylhastigheten på sensiteringen: Vattenkylning - hög hastighet - 2°c/sek 0,2°c/sek Mellanhastigheten är approximativt lika med hastigheten för - mellanhastighet - låg pastighet. mittväggstället hos en kvarhållningsring, som har fått en god vatten- kylning. Den långsammaste hastigheten svarar mot den långsamma hastig- het som användes vid sâllningsproverna. Handen kallvalsades med 35% areareduktion.

Dragegenskaperna för dessa legeringar som funktion av procent areareduktion genom formsmidning framgår av följande tabell IV. 1 ,..,,.,,-___,.,,Û,f,,9,19 :ï-_ 9 ß 900* 7801191-3 25 Hbwmrr H< | wcåmﬁmšwmﬁwwcdaﬁmmn 005 mwmmmwmmwﬁwwmd wow Owwww Hmmmßwbmmd moš wcnwﬁwos m< rmwwvmmïvmﬁdwﬁm. wwmmv#o< o.ww wwcﬁwwm Hoﬁmw wmﬂu >Hmw| <3 mämwﬁm Gwwwmmwwdmm| æ ww mwmoš sä ooä rom ﬁmäø. 0 wodåmäwon. Uwm 23 2\o5f :md z\o§ æ w wwmw w HQUQ Q wow wwz QQ www mwww w:,< o W ïfm ä» www H3. Nä ff: åh U l mmuo www wow www mmm wo.w wcüz m J? ZL m3 ä NS ïw »FO Sh, w SLM å: m: ä: S: ÉL ﬁë Hwmw w Howﬂ o www www Qw wow wwvm mmuw 0 wmvm www HQ: Hmw mHw zwvw mmu: U m:.w mm: HHQ www Nrw wzqo wm.w m wwvm wum mm mmm mmm mcuo mcvw w cH.m www mq mm: www wm.H wwww Hmm: m wwzæ 0 Hmm www mm Hmm qwum mwum G Hawa www ær Hwq www mwvw mm,H u SL mmm m: Nä är 3%, SB m wcwo mm: ww www wow wmuq :mmm w 52 :Om 3 2G m5 f» wfm Hmmm w wcqm o woq wow wo wmo ﬂwvw mwuw n _ wmvs wwo Hcw HQH mmm :wßm mmum w 2.» wä mm M3 M3 3.: mf» m 3% 3D ä 3» M3 3,: åk M :m.: som ww wo: www wwum :m.w TISM 1:9' 'i #3 26 H>wmPr H< ^m0ßﬁm.v .w M. mHmmwdo< o.~æ mHcﬁHwm HodmH» >Hmm| F <2 mšmwﬁm cwwHmmww:mm| w w> mmvoš <1wxwdm mﬁämnwmdmbw äwwwwmmﬁm w@dHm:m| ämm. »kw we 5% ooä Won ﬁmäu. n woß5mšHa:. Uwm zš z\nBw :md z\nE nvsm w w n@ Hwww w Hwww w www www ww Hww ww.w wwvw n% n Hwvw wwH HHw HwH www :w.= w=.w nßw w w:.w www ww wHw www ww,w wwuw av m wwww www ww wwH wwH wwvw wwww w ,\ :www :OH ww wwH wHw Hw,H ==.w Hwww w Hwww w www www w: www ww.w ww.H Q H:.w wHw Hww Hww www :www ww.w F u ww,H www HHw www wwH ww.w ww.w w ww.w www ww www www w:.w ww.w w /\ =H,w www ww wHw www Hw.w ww.w ww=H wo HH=w w w=H Ho: www w=,w ww.w~ v www: =Hw ww www www ww.w :w.w m ww.w www wH_ wwH www Hw.w =w.:. w H\ :H.w ::H w: www www www ;w,w wwzw wo Hwww w vwww wH www ww,H wH,w u h w=.w www Hww w:H www wwvw w;.w m wwww _wwH ww www www Hw.w =w.w w /\ =w.w =Hw ww www www w.w ww.= H>wmrr H< ^w0ﬁﬁm.v 7801191-*3 27 mwmmvﬁod owwæ mwcﬁwwm Hoﬁmwa >ﬁmm| <3 mšmwﬁm Gwwwmmnwsmml æ m> mmsoš <|mwwdm mnümmxmämnw ämwwwmmﬁn mm%wm:m| ämm. ad 003 won ﬁmäw. on wowšwšwßﬂ. Uwm 25 2\o§| :md z\n3> vwäm w w norm DO HHwo o Vwwm mm www mm«w mm.m U Nmwm wmæ www mmm wﬂo mm,m wmwﬂ m 33. äm 3 ä; Sw ÉL ih W /\ :www som mm mmm mmm w.m zw.< N95 m3 53 åk, få Sw ä: 25 .Sh íïw m> X wmum som um www www wmum zovﬂ W> zmvw raw wo muo wuq wo.n wm.m /\ mor: UO wwrm o Vwmm mm wmm mm,: mmvm U mmvm wqm Hmm mmm Mum mm.ﬂ mwvm m åh www ä Sw ä» ÄB 2,; w < Sk få .i ¶ ä» 23 ïfw .Eb mor: U> Hwcm mmvw row, ma mæm wo: mrßc cw«w m» x ää å; mm wﬁ. www Sh Efm W> /\ xmww rmw ww www www www wwuw wozm UO Howu o Vwmm Qæ www uQ.m mmvm U mmvm mmm How www mm: mm.m mcvm M wmvw mmm ww www wHm Hwuo :m.o w :www :om mm wc» wru Hwum wH«H 'iïfâßíí 28 H>mmrr H< ^wo%ﬁm.v mHcﬂvdo< ouwæ wwcﬁwwm Hoﬁmw >dmw| <2 mamwﬁm Gvwwmmuwbmmn æ w> mmsoš <|mwm%m mﬁdmowmßmbm rmwwwmmﬁz wmﬁwmømx ﬁmß. dä on: roa ﬁmäø. oo modšmäwaﬂ. Uwm za z\oš~ :ma z\n3w awsm w w Maxa wo Howq Q vwmm Qm wqm wwum qoum U _ mzww mmm mm mmm mmm NNQ: wmvq m wm.w wwo NW www www HNVQ :w,ﬂ W /\ :Mum wqo wo ww¶ www Houw :www Hmmm w HHHN Q mmm www mm wmm GH H<»m www www www mmm :cum wmvs UH wm.< mmm wa mcm mmm Nmuw mmvm mw mcuw som mm www wow Nmvw wmuw WH /\ =~“w :HQ m: www wzw wwfq :@,= wmmm o> HPHN Hqvm www mom mrq :H.w mmvm U» w »www :ON »mm www wQ.@ »QVQ m> wsvw :rm wH: www wwuq mmvw w> /\ :m.w mom mmu mmm Hwum ::.m x mmšwmä 0 1 w mmﬁmwu wmd.mmﬁmH@ 1 mwﬁmﬂ.KmHPvwmd#mﬁ:wﬂm TE' Pfcfëäﬁ *Gïfﬁfz _ . 10 15 780'1191-'-3 29 Punkterna av speciellt intresse med avseende på tabell IV är att smältorna 1923 (26,2% Mn, 5,02% Cr) och 1926 (l8,9% Mn, S,0H% Cr, 0,22% N) har låga hårdbearbetningsgrader och att smältan l92H (20,0% Mn, lH,9% Cr) har låg dragduktilitet. Åldring av smälter såsom 1928, 20M3 och ZOUH, som innehåller V, kan ge en väsentlig ökning i hállfastheten utan att nämnvärt minska duktiliteten. Smältan 1928 med 3ü% RA genom kallbearbetning och åldring 5 timmar vid 538OC har exempelvis en sträckgräns av 313 N/cmz med 52% areareduktion.

Smältan 20Hl, innehållande Cb, har exceptionellt höga hållfasthets- egenskaper även utan åldring.

Tabell IV visar även att energin (segheten) för Charpy-slag- prov med V-skära såsom skulle väntas faller med ökande grad av före~ gående kallbearbetning. Smältorna l92H, 1925, 2DHl och ZOMN har avsevärt lägre slagenergier än de andra smältorna.

I Alla smältorna var omagnetiska utom 1926, som hade en nivå av endast 0,2U% (C + N) transformerad under deformation till cirka 10% ferromagnetiskt martensit.

Resultat av U-böjningsprover i två lösningar, 0,17% KHCO3 och 3,5% NaCl båda i destillerat vatten framgår av följande tabell V.

Pooa QüALn-y .uawmm UH> 5 m UmLuHm K WÜCHCHQQ Lmv== H wH H H mmm @mH W H oz H H @m>H @mH OH 1 H @@H H wH omm N @wH wH H H H @wH H 11 HH omm H QH OmmH N ww NH mmm m H @@H H 11 HH OOH Hm HH æwH H m wH OH HN @H Hæm H æmH H wm @wH Om OQH wwH H mmq www H H wH :mm H 11 wm 1 OH QQWH ma +@@mH H Owwm N: H H wH Hmm H 11 nu HQH ßmH H H OHM H * 1, OH Om H H +@ow~ omm OHN * +OQ@N Owow omom Owom cm: osm +@m@= OMOH H @NwH +om0H oww mm: 11 +oowN +oowm +oowN om>H +oow~ @wH +UmoH m@H +omo: +omo: +omoH oomm mm= 11 mw _ @=HLuH< .11 HHQN mzow HHQN N=@m mïow mzom @mmH NNQH @~@H mN@H HNmH MNQH HNQH 33% 119 ^L@es«H H uHpwm=H>nHmL@wv +@m=H>wm@H@=HL 1mm=+:HHw=Lw>; mHHw»=wEHLwQxw gm» Lw>QLQm=oHwo;L°xmm:H==wQmwm=H=ﬁm@1= 1 > HHum ﬂbmz woumz Homz m Oomm Humz m Qom ﬂumz moomm Homz moom ﬂomz m=H=moH ummgn u x mHumz am“m :oo mouzz w ßH.o "Lmm:@cwmH uu ._ HN Uoxv ¥wm\Q°~»@ Hm Uoxv ¥wm\U°N-.

Z HH Uoxv .:~>¥:mpum> u@;mwm=H=H>¥ z> 2: m=wLwmwH __________,._.._... -..H-H-w-H . 10 15 20 25 _ 30 35 #0 7801191-*3 31 I ae data på vilka tabell v är baserad förstör-inestiden tagen såsom tid för en spänningskorrosionsknäckning att initíeras och genomgå fulla bredden och intränga i 90% av tjockleken hos det 3,2 mm tjocka provet. Symbolen X användes för att representera ett brott under kallböjning och före nedsänkning i lösningen. Det observeras att alla vattenkylda band böjdes tillfredställande, medan svårighet stundom påträffades vid långsamt kylda eller áldrade band, i vilka korngränskarbídutskiljning kunde ha uppkommit. Högre halt av Mn eller tillsats av kraftiga karbidformare såsom Cb, Mo eller Mo+V eller ersättande av C med N förbättrade böjningsduktilíteten under dåliga kylförhållanden.

Vid dessa prover minskade förstöringstiden dramatiskt, allt- eftersom kylningshastigheten från upplösningstemperaturen minskade, vilket åter demonstrerade betydelsen av en effektiv kylning. Även vattenkylning av små band säkerställde icke immunitet mot spännings- korrosionsavknäckning i alla legeringarna. De kylda legeringarna med högre innehåll av Cr, t.ex. legeringarna l92H, 1925, 1928, var de mest motståndskraftiga och en del av dessa hade icke spruckit efter #050 timmar, då provningen avbröts. Om en långsam kylning är sanno- lik, är närvaron av tillsatselement, såsom Ni, Mo och V, som till- sattes smältan 1928, i hög grad önskvärda. Ehuru åldring är gynnsam med avseende på sträckgränsen, visar tabell V att åldringen försämrar spänningskorrosionsmotståndskraften hos de flesta legeringarna. Kväve speciellt infört i stället för kol såsom i smältan 20U6 är speciellt gynnsam genom att förbättra motståndet mot spänningskorrosionsav- knäckning oberoende av kylhastigheten.

För att bestämma brottsegheten (KISCC) i väte och vätesulfid maskinhearbetades kilöppningsbelastningsprover 90 (fig. U) från kall- valsade valsämnen och förseddes med spår lll. I typfallet voro prover- na cirka 39,37 mm höga (H=39,37 mm), 50,8 mm breda (W250,8 mm) och 25,H mm tjocka (T=25,u mm). Spår vinkelrätta mot valsríktningen svara- de mot den radiella orienteringen i en kvarhållningsring och spår parallella med valsriktningen svarade mot omkretsorienteringen. Pro- verna förknäcktes till ett djup av cirka 5,08 mm genom utmattning vid rumstemperatur i luft under användande av ett [XK av 36,3-U8,u Ncm-3/2. ßestämningar av KISCC med ökande belastning genomfördes í kam: maren 61 (fig. U) med antingen ren H2 eller ren H28-gas vid 3H,5 N/cm' och en kontinuerlig belastningshastighet av 9,1 kg per minut. Üknings- belastningsprover i H25 har ansetts som ett lämpligt sállningsprov -V -> We' i « eﬁm-h-ﬂ-e. ...ﬂn-...mwue-...ﬂw __. 'ä 10 1 914% för bestämningar av KISCC, eftersom spricktíllväxthastigheterna í H28-gas är av storleksordningen tre eller fyra gånger snabbare än i både sjövatten eller vätgas för stål med hög hâllfasthet. KISCC tages såsom K-värdet vid den punkt där belastningsförskjutningskur- van avviker från línjäriteten på grund av spricktillväxt.

Prover för statisk spricktíllväxt placerades i en kammare (icke visad), som evakuerades och fylldes med vätgas av 55,2 N/cmz.

Proverna bultbelastades sedan (fíg. 3) genom vakuumtätningar till den önskade inítialspänníngsíntensíteten (Ki). Om sprickor icke tillväxte på cirka 1100 timmar, antogs att KIH2 var >-Kí.

Resultat av bestämningarna av KIH och KIH S i radial- och omkretsspríckplanoríenteríngarna sammanfattas av foljande tabeller VI och VII. ' f: ,, r. pose stam» 780119193 «>wmwr à awwnam vm_.xx mcgﬁcmﬂ. w=~«Um_. awmznm um . afmsam amd. afwsam Um . mmzoswzßﬁﬂ .. Eb ZRENIN 8% zäamš åh Engmš wfw 22; :Nm ärm. šâmšm ärm 39. Imw 9%. 21%? wamäwm xmQ~mQ¿ Q mm@Jm_g w oaww. > mwaamﬂd w mmQ4mAd wx oaww. n x wwøsm z\naw 32 Nä. Lä 3% :m :m :G Nä ß Ammw www vmwm vﬂmm mm Mmm ww mßm ämm» mmm vmag ﬂwm Qmm mom du» www dwwm mw_ vmwm ﬂwm dmm wmo dwm wßw :å ä E mm ä I I Mä © .www maa mäw Awm Jm» 11 ämm mßw gmmm Nﬂwlwßg vmwm v_wm vmmo mßr mmo mßmnu Gå M3 Ni Nä SN Q >_awmn s x oauwo<=. m< 1wQ¿w_@ w 1 = = oaww. h w XFN 25% 231%. ¿ äwmnfíä xx wm~mmﬂ:¿:@w:wwﬁ¿@rm« @.¿ wm\aw: www m_¿w mwsﬂzmwumgmwﬁ:*=@wuwo<:¿=@ww s »fran m I in ämå _ ll É pooRQHL-Iﬂﬂï H>mmrr 34 N61 191 »å xIo on: IIwnø som I@@ImIIIwmﬁw oawIm=ﬁIwww Im@m ^w@IImI1Ixﬁ:I=@m:I. wvm:=I=@mxowwowIo:“ IIwnn Amrmzvmwvxu zna|w\N Amw wsmIﬁw :1 I“m|mw.~ Iwmum z\na~IN wßuw z\nam w>.m z\naNI»m I ímﬁ <2 WOI KIÜ. 205- 2\n N f _ »mv s IN >II«wI I Iwm >IIwmI Inua Noßw I Iam Imw II I I III IwI»Im~ mﬂ I IINI I www III _ Imwm I I» mm IINI I Nßo mI1Imm Imwß I mma Imﬂumow NIII I IIN II» . mw I Imm INI ma IINI I mII-N»» III Iwwm I NII Iw¶|~Im I NIII I Imm I>w III I INI Imm II» I NQQN I wIw mow|~Iw Iwm I I. .

I II» IN» ma I, I NQII I Imw Imﬂ III INI I Ißm I~I Im III ._ Nøßw I NNI I mom Iàm III I .

I III Iam III Iom I w Immæ I ~Im|~>~ ~wN-~mm ~NI|~m@ NIIINII I. I IOI I u III I om IuIon\wmw I I mII I II:I:ImvmIwwﬁ=I:Imvwo< m,I I@\5I:=ﬁ 7801191e5 q>wmfw à qw@=Qm Umw.Xx wcgﬂwmﬂ. Q w=_ﬁ@m_. Û Qfm=Qm Um . @f@=@m amg. @rw=Qm Um _ @m3@§m=*m~ w@,m z\narIw mmuw z\nar:m mm.N z\nafïN wß.@ 2\na :Nm wbuw z\nammmw w>.m z\na :Nm o.wæ mﬂwmnw| wam_«w mmQ.m__ Q xmn_m__ w oaww. a mwagmgﬂ N wwaäwﬂg wx oawﬁ. ß x wwwsw z\nam Qmwﬂ mmm , vwww vdmo ﬂwm ¿um *am mﬂm nu ﬂmmw www vmwm vﬂmm , mm ämm mw Nhw _mm> mmm vmßd ämm ämm mom dm» www gmmm wwd vmwm dﬂm _mm mwo dum mßm ﬂwmm mw wa mm mm || || www nu _@m¶ må» NJ» _~® _m~ || ¿mm Nßm _©mw m~w|~>ü vmww v~wm v wmo wwd mao mßw nu mwo _@Nm www mb» www mwwnu >¿Qww@ s x Qauwo<=. w< wwßmmdg w X .- oaww. ß m vJm.~ z\nsm wvwüaa. É wﬁwmnxzﬁam xx ww_mwﬁ=¿=@w:wmﬂw@:mﬁ n @.4 xm\aà: +aw QQQW mwzàzmwumamm«=¿=@wuwo<:à:@mx S >q@1@@ W 3 <ﬁ@ mwwßn I3()f\12 {§ïI2§I;¿z.ß vfwa 191% 34 H>wmrr xIo on: xIwon :om Ia@IIIIIwmﬁw oamIm=«Iwrw Im@mwI=@mw I ^wmIIwIwII«:I=@m:I. wvm:=I:@mwo1womIo:. xIwon Amxmsvwwvxu zns w\N MBMIÜQ =« x <2 won xIn_ 20; z\@a~I~ >II«wI I :Nm >II«mI woßm I Iam Imw II I Iww IwI«IwI II IwNI I www Iwm Immm I I» mm Iwmw I mao @I|Imm Immß I Nm» ImI|~ow Noßm I Imw II» _ mm I Imm INI mo IINI I NIIINII Im» Iwmm I NII IwI-~Im NOII I Imm III III I INI . Imm III NQIN I wIm mQw|~Iw INI I II» III mp Noa» I Iam Imﬂ III INI I Ißw INI Im III »III I »NI _ mom Iam III I III Imm III Iom _ Immm I NIw|~>~ ~I~-Nm@ Nwﬂlmmæ ~II|w>> IOI I u zon I n om I“Ioo\mmw I I »II«I=@ m 3 I mw:I=@wwmIwwﬁ=I:@mvwo< III I@\aI:=w ÉQÜR QUALETY 10 15 20 25 30 H0 7801191~3 35 Tabell VII innefattar radialdata för KISCC i H2 och H28 i tabell VI och ytterligare data för proverna Züul, 20u2, 20u3, Zﬂhu, 20H5 och 2Ûb6.

Tabell VI visar att vid spänningskorrosionströskelprover, KISCC, hållfastheterna KIH2 eller KIHZS hos legeringen 1926 är dras- tiskt lägre än för varje annan legering i gruppen. Ökningsbelast- ningsprover i H2 av 34,5 N/cm2 för de andra sex legeringarna har ÉIH- av ungefär 2ß2 Ncm_3/2 för radialprover och ungefär 169 Ncmua/2 2 för omkretsprover. Bultbelastade radialprover har KIH )-230 Ncm_3/2 f f 157 Nem'3/2. 2 och omkretsprover KIH Bultbelastade prover, som icke brast, avlastades, anlöpnings- färgades vid 25000 i luft för att delinjera detta mellansprickläge och provades igen i KISCC«prover med ökande belastning i 34,5 N/cm? H28-gas. Detta innebar en kontroll på de ursprungliga bestämningarna av KIHZS. Prover med ökande belastning i H28 med omkretssprickoríen- tering har KïH2s om cirka 0,8 av värdet i radialriktningen (tabell VI).

Smältan 1928 är emellertid anmärkningsvärd, i det att både KIH och -3/2 med både radial- och omkretssprick- KIHZS är större än 2H2 Ncm planorientering. Efter åldring för att öka hállfastheten för smältan 1928 till följande: o,2% stväckgräns = sus N/emz slutlig hâllfasthet = 329 N/cmz förlängning = lU,9% areareduktion = 38,2% bibehölls vidare KISCC fastän motståndet mot spänningskorrosionsavknäckning skadligt påver- kades (tabell V).

Följande kommentarer är baserade på resultaten av proverna i H2 och H25 vid en hög nivå (tabell VI) även på 22,7 kg smältorna: Kvarhâllningsringar måste ha vissa egenskaper och karakteristikor. Tidigare har största uppmärksamhet riktats på sträckgränsen och slagenergin men ett betydelsefullt kännetecken för föreliggande uppfinning är upptäckten av legeringar, som icke endast har hög sträckgräns och slagenergi utan vilka har förbättrad motstånds- kraft mot spänningskorrosionsavknäckning, väteförsprödning och av omgivningen påskyndad utmattningsspricktillväxthastighet.

Smältan 1923 med det högsta manganinnehållet (cirka 26%) hade en för låg hårdbearbetningsgrad. Den är därför icke lämpad för kvar- hållningsringar med superhàllfasthet. Legering l92u med det högsta krominnehållet (15%) har adekvat hâllfasthet och gott spänningskorro~ sionsmotstånd men har avsevärt lägre dragduktilitet och slagenergi poet- (ämm 10 15 20 25 30 35 40 ïïßïi' 19 “itä 36 än andra legeringar. Sammansättningen hos smältan 1926 är icke lämplig för en kvarhâllningsring, eftersom austeniten icke är stabil. Cirka 10% av austeniten övergår till martensit, då den deformeras och lege- ringen blir kraftigt ferromagnetisk. Drag- och slagegenskaperna hos smältan 1926 är icke heller adekvata. Dragegenskaperna hos legeringar- na inom ramen för uppfinningen är tillfredsställande för kvarhållnings- ringar, speciellt de legeringar som innehåller tillsatser av ett eller flera av elementen från gruppen bestående av Mo, V och Cb.

Vid U-böjspänningskorrosionsproverna och med endast ett undan- tag minskar förstöringstiden, allteftersom kylningshastigheten minskar.

De kylda legeringarna med högre krominnehâll, t.ex. legeringar l92u, 1925 och 1928, var de mest resistenta. De långsamt kylda proverna av legeringarna 1921, 1925, 2095, 2091 och 2094 brast under böjning.

Legeringen 1926 med martensit närvarande var ytterst känslig för sprickbildning i NaCl. Sprickorna initierades efter endast ett fåtal minuter och fortskred i själva verket tvärs igenom proverna med en synlig hastighet orsakande förstöring inom en timme. Från andra experiment på helt austenitiska legeringar innehållande kväve, exem- pelvis smälta 20U6 i tabell V, är det klart att kväve är gynnsamt snarare än skadligt. Det är därför sannolikt att den höga känslighe- ten för legering 1926 för spänningskorrosionsavknäckning berodde på närvaron av martensit snarare än kväveinnehållet.

Vid en olämplig kylning skulle legeringarna 1923 och 1927, och speciellt legeringar 1928 och 20H6, vara bättre än de andra. Av spänningskorrosionsproverna framgår det emellertid att varje försiktig- hetsåtgärd skall vidtagas för att åstadkomma en drastisk kylning av kvarhållningsringarna från upplösningstemperaturen.

Baserat på ovan beskrivna upptäckter framställdes en provring med innerdiametern ll20.mm,ytterdiametern 1298 mm och längden 419 mm genom kommersiell praxis av en legeríng inom ramen för uppfinningen med följande sammansättning: l8,l% Mn, 6,45% Cr, 0,73% Si, 0,23% Ni, 0,19% N, 0,19% V, 0,57% C och resten Fe.

Efter upplösningsbehandling och kallexpansion åldrades ringen 12 timmar vid s7o°c.

Mittväggomkretsdragegenskaperna var 0,2% sträckgräns = 271 N/cmz slutlig håilfasrhet = zss N/em2- förlängning = 22% areareduktion = 35%.

Poon _-. , , * ._..._..__..._ ...___ _, _ i 10 15 20 25 30 H0 7801191~3 35 Tabell VII innefattar radialdata för KISCC i H2 och H28 i tabell VI och ytterligare data för proverna 20ul, ZOU2, ZOH3, 20uH, 20U5 och 20h6.

Tabell VI visar att vid spänningskorrosionströskelprover, KISCC, hållfastheterna KIH2 eller KIHZS hos legeringen 1928 är dras- tiskt lägre än för varje annan legeríng i gruppen. Ökníngsbelast- ningsprover i H2 av 34,5 N/cm2 för de andra sex legeringarna har KIH- av ungefär 242 Ncmua/2 för radialprover och ungefär 169 Ncmug/2 2 för omkretaprover. Bultbelastade radialprover har KIM )~23O Ncm'3/2 151 Ncnfwz. 2 och omkretsprover KIH2 Bultbelastade prover, som icke brast, avlastades, anlöpnings~ färgades vid 260°C i luft för att delinjera detta mellansprickläge och provades igen i KISCC-prover med ökande belastning i 3H,5 N/cmz H2S~gas. Detta innebar en kontroll på de ursprungliga bestämningarna av KIH S. Prover med ökande belastning i H25 med omkretssprickorien- tering har KIHQS om cirka 0,8 av värdet i radialriktningen (tabell VI).

Smältan 1928 är emellertid anmärkningsvärd, i det att både KI” och -3/2 med både radial- och omkretssprick- KIH?S är större än 2U2 Ncm planorientering. Efter åldring för att öka hàllfastheten för smältan 1928 till följande: 0,2% sträckgräns = 308 N/cmz slutlig hållfasthet = 329 N/cm2 förlängning = l4,9% areareduktion = 38,2% bibehölls vidare KISCC i H2 och H28 vid en hög nivå (tabell VI) även fastän motståndet mot spänningskorrosionsavknäckning skadligt påver~ Följande kommentarer är baserade på resultaten av proverna på 22,7 kg smältorna: Kvarhållningsringar måste ha vissa egenskaper och karakteristikor. Tidigare har största uppmärksamhet riktats på sträckgränsen och slagenergin men ett betydelsefullt kännetecken för föreliggande uppfinning är upptäckten av legeringar, som icke endast har hög sträckgräns och slagenergi utan vilka har förbättrad motstånds~ kraft mot spänningskorrosionsavknäckning, väteförsprödning och av omgivningen påskyndad utmattningsspricktillväxthastighet.

Smältan 1923 med det högsta manganinnehållet (cirka 26%) hade en för låg hårdbearbetningsgrad. Den är därför icke lämpad för kvar- hållningsringar med superhàllfasthet. Legering 192% med det högsta krominnehållet (15%) har adekvat hâllfasthet och gott spänningskorro- sionsmotstånd men har avsevärt lägre dragduktilitet och slagenergi "i gpcoa Qumrï i 10 15 20 25 30 35 40 1-'235 01' 1' 9 itä 36 än andra legeringar. Sammansättningen hos smältan 1926 är icke lämplig för en kvarhållningsring, eftersom austeniten icke är stabil. Cirka 10% av austeniten övergår till martensit, då den deformeras och lege- ringen blir kraftigt ferromagnetisk. Drag- och slagegenskaperna hos smältan 1926 är icke heller adekvata. Dragegenskaperna hos legeringar- na inom ramen för uppfinningen är tillfredsställande för kvarhållníngs- ringar, speciellt de legeringar som innehåller tillsatser av ett eller flera av elementen från gruppen bestående av Mo, V och Cb.

De kylda legeringarna med högre krominnehâll, t.ex. legeringar l92H, 1925 och 1928, var de mest resistenta. De långsamt kylda proverna av legeringarna l§2l, l925, 2045, 2001 och ZORU brast under böjning.

Vid en olämplig kylning skulle legeringarna 1923 och 1927, och speciellt legeringar 1928 och 20U6, vara bättre än de andra. Av spänningskorrosionsproverna framgår det emellertid att varje försiktig- hetsåtgärd skall vidtagas för att åstadkomma en drastisk kylning av kvarhållningsringarna från upplösningstemperaturen.

Baserat på ovan beskrivna upptäckter framställdes en provring med innerdiametern ll20.mm,ytterdiametern 1298 mm och längden ßl9 mm genom kommersiell praxis av en legering inom ramen för uppfinningen med följande sammansättning: l8,l% Mn, 6,#5% Cr, 0,73% Si, 0,23% Ni, 0,10% N, 0,10% V, 0,57% C och resten Fe.

Efter upplösningsbehandling och kallexpansion åldrades ringen 12 timmar vid 510%.

Mittväggomkretsdragegenskaperna var 0,2% sträckgräns = 271 N/cmz slutlig hållfasthet = 296 Nlcmz- förlängning = 22% . sent? areareduktion = 35%. --* l0 15 20 25 ' 30 ?801191#S 37 -3/2 Brottsegheten för ringen i luft var 310 Ncm , i destillerat vatten hade ett radialprov KISCC lika med 218 Ncmwa/2, i 55,2 N/cm2 torrt väte var KIIH2 248 Ncm'3/2, i 34,5 N/cmz H25 var KIHZS -3/2 104 Ncm . I omkretsriktningen var KISCC cirka hälften av ovan- stående storlekar. Fastän dessa egenskaper är bättre än dem hos en del tidigare kända kvarhâllningsringlegeringar, minskade åldringen som stålet utsattes för dess brottseghet i arbetsomgivningar. Vidare var U-böjningarna av proverna från denna ring känsliga för spännings- korrosionsavknäckning i lösningar av KHCO3 och NaCl. För de mest krävande tillämpningarna är legeringar innehållande något högre nivåer Cr, Ni, Mo, V, Cb och/eller N att föredraga.

En kommersiell tillverkare av kvarhâllningsringar tillverkade exempelvis på grundval av specifikationer, som gavs dem för att enligt uppfinningen tillverka en kvarhållningsring av full storlek av en av de föredragna kompositionerna enligt uppfinningen. Ringens dimen- sioner efter upplösningsbehandling var utsidediameter 935 mm inside- diameter 655 mm och längd 1087 mm. Sammansättningen av legeringen var: l9,8% Mn, 8,2% Cr, 3,03% Mo, 0,95% V, 0,59% Ni, 0,51% Si, 0,55% C, 0,07% N, Û,Û26% P, 0,ÛOU% S, 0,0l0% Al, Och återstoden Fe. Efter kallexpansion till ytterdiametern 1230 mm och innerdiametern 1016 mm för att hårdbearbeta legeringen var mittväggdragegenskaperna följande: Såsom kallexpanderat Avspänningsglödgad Åldrad u1,7% 10 rim., 300% in rimlsvsf* g$g% sträokgräns, N/em zvu - 280 272 301 slutlig, N/cmz zsu - za? 287 319 förlängning % 18,6- 33,5 - 22 is areareduktion % 36,6- 00,0 30 27 V-skårslagprovhållfastheten var cirka 27,2 Nm. En provning med avseende på väteförsprödning gjordes på ett åldrat prov i 55,2 N/ cmz vätgas och med en belastningshastighet av 2,3 kg per minut. KIH '7 3/2 trots motsvarande höga hade ett avsevärt högre värde 307 Nom- sträckgränsnivå om 30l N/cmz. Dessa drag-, slag- och KISCC-egenskaper tillfredsställer de önskade fordringarna för kvarhållningsringar som förut uppräknats.

Poet QUALHÉ 38 Lítteraturförteckning. 1. L.F. Trueb, Corrosion, Vol. 20 (11), pp. 355-358 (1968). 2. C. Gibbs, Institution of Mechanical Engineers, Vol. 169(29), 5 pp. 511-sas (lean).

. Metal Progress, Vol. 70(1), pp. 65-72 (1956). . 0. Lissner, Engineers Digest, Vol. 18(12), pp. 571-574 (1957).

. M.0. Speidel, Corrosion, Vol. 32(5), pp. 187-190 (1976).

. H. Kohl, Nerkstoffe und Korrosion, Vol. 10, pp. 831~837 (1963). 10 . P.C. Hull, Weldíng Journal, Vol. 52(5), Research Supplement, pp. 1935 - 2038 (1973). 8. R.A. McCoy, D. Engrg. Thesis, Lawrence Berkeley Laboratory Report 135, Sept. 1971. _ 9. Abex, U.S. Patent 3.075.835, Jan. 29, 1963. l5 10. K. Bungardt och A. Steinen. Diskussion av artikel av Kroneis och Gattringer, Ref. 13. ll. S.J. Manganello och M.H. Pakkala, U.S. Patent 3.065.069, Nov. 20, 1962. 12. A Suzuki, m.fl., Tetsu to Hagane, Vol. 49(10), pp. 1551-1553 20 (1963). H. Brutcher Trans. 6223. 13. M Kroneis och R. Gattringer, Stahl und Eisen, Vol. 81(7), pp. nal-uns (1961). 14. Standard Steel Co., Experimental Alloy. 15. Japan Steel Works, Commercial Alloy - MV3. 25 16. General Electric Company, U.K. Patent 1.127.1H7, Sept. 11, 1968. l7. Sammansättningsomrâde för material använda av Estinghouse Electric Corporation. 18. F. Leitner, U.S. Patent 2.155.298, Maj 2, 1939. 19. V. Cihal och F. Poboril, Revue de Met., pp. 199-208, '3g Mars 1969. 20. W.C. Clarke, Jr., U.S. Patent 2.815.280, Dec. 3, 1957. 21. W.W. Dyrakacz, U.S. Patent 2.824.798, Feb. 25, 1958. 22. R. Schempp, P. Payson och J. Chow, U.S. Patent 2.799.577, 1 Juli 16, 1957. 35 23. M. Fleischmann, U.S. Patent 2.72U.6k7, Nov. 22, 1955. 2%. S.M. Norwood, U.S. Patent 2.H05.666, Aug. 13, 1906. 25. Gebr. Bohler, Franskt Patent 1.078.772, Nov. 23, 1950. 26. W.T. Delong och G.A. Ostrom, U.S. Patent 2.789.008, April 16, 1957.

H0 _ _ .ÉÜïÛR C"É,2¿'Ij,j¿p§ïï__w________- 10 15 20 30 35 UU 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 30. 35. 36. 37. 38. 39.

H0.

H1. 02. 03. 94.

H5.

UB. 07. 08.

M9. 50. 51. 78071 1 91-1-3 39 W.T. Debong och G.A. Ostrom, U.S. Patent 2.789.009, April 15, 1957.

W.T. DeLong och G.A. Ostrom, U.S. Patent 2.711.959, Juni 28, 1955.

W.W. Dyrakcz, E.E. Reynolds och R.R. Macïarlane, U.S. Patent 2.810.563, Nov. 26, 1957.

W.C. Clarke, Jr., U.S. Patent 2.850.380, Sept. 2, 1958.

Gebr. Bohler, Commercial Alley.

P.A. Jennings, U.S. Reissue 24,031, Feb. 11, 1958.

C.M. Hsiao och E.J. Dulis, Trans. ASM, Vol. H9, pp. 655-685 (1957). Trans. ASM, Vol. 50, pp. 773-802 (1958).

P.A. Jennings, U.S. Patent 2.602.738, Juli 8, 1952.

P.A. Jenníngs, U.S. Patent 2.671.726, Har. 9, 195H.

G.E. Linnert och R.M. Larrímore, U.S. Patent 2.89H.833, Juli 10, 1959.

M.G. Gemmill, U.K. Patent 838.290, Juni 22, 1950.

M.Korchynsky och W.Craft, U.S. Patent 2.955.03u, Okt. U, 1960.

R. Franke, W.0. Binder och J. Thompson, Trans. ASM vol. av, pp. 231-266 (1955).

' Y. Araki, Japanskt Patent 1958-0059, Mai 2H, 1958.

W.L. Lutes och H.F. Reid, Jr., Welding Journal, V01. 2s(a>, pp. 776-vas (1956).

W.F. Fuvman och H.T. Harrison, U.S. Patent 2.892.703, Juni 30, 1959.

E.J. Whittenberger, E.R. Rosenow och D.J. Carney, Trans. AIME, Vol. 209, pp. 889-895 (1957).

F.M. Becket, U.K. Patent 361.916.

F.M. Becket, U.K. Patent 366.060, Jan. 28, 1932.

F.M. Becket och R. Franks, U.K. Patent 080.929, Mar. 2, 1938.

F.M. Becket, U.K. Patent 388.057, Feb. 20, 1933.

U.K. Patent 097.010, Dec. 9, 1938.

W.T. Debong och H.F. Reid, Jr., Weldíng Journal, Vol. 36(1), Research Suppl., pp. Hls - UBS (1957).

R.H. Aborn, Metal Progress, Vol. 65(E), pp. 115-125 (1950).

G. Riedrich och H. Kohl, Berg~ und Huttenmannische Monats- hefte, Vol. l08(1), pp. l~8 (1963).

D.J. Carney, U.S. Patent 2.778.731, Jan. 22, 1957.

Pooa ovant] J) 10 15 20 53. 54. 55. 56. 57. 58. 59. 60.

Bl. 82. 53. 64. ïlíﬁim “ï W 40 I.S. Gunsburg, N.A. Aleksandrova och L.S. Geldermann, Arch. für der Eisenhüttenwesen, Vol. 8, pp. 121-123 (1933-3H).

American Silver Company, Commercial Alloy - MAGNIL.

D'Imphy - Commercial Alloy - NM FX-l och 2.

C.E. Spaeder, J.C. Majetich och K.G. Brickner, Metal Progress, Vol. 96(7), pp. 57-58 (1969).

Crucible Steel Co., Commercial Alloy.

R.B. Beneon, m.fl., Conference on Stress Corrosion Crackíng and Hydrogen Embrittlement, Unieux-Firmíny, Frankrike, Juni 10-16, 1973. I R. Franke, U.S. Patent 2.256.6lH, Sept. 23, 19h1; Armco Steel Company Commercial Alloy - Armco-22-U-9.

P. Payson, U.S. Patent 2.805.942, Sept. 10, 1957.

J.J. Heger, J.M. Hodge och R. Smith, U.S. Patent 2.865.7#0, Dec. 23, 1958.

W. Prause och H.J. Engell, Werkstoffe und Korrosion, Vol. 20(5), pp. 396-407 (1969).

A. Baumel, Werkstoffe und Korrosion, Vol. 20(5), pp. 389-396 (1969).

Fx Fä É-:ÉKÉKAF _, f x å» *få .Fi

Claims

7801191-*3 41/ g5gENTxRAv

1. Järnlegering, k ä n n e t e c k n a d av att den väsentligen består av följande kompositioner i viktsprocent: mangan 17 - 23 krom >6 -<10 kol upp till 0,8 kisel upp till 1,5 kväve upp till 0,8 nickel upp till 2,75 molybden upp till 3,5 vanadin upp till 1,7 columbium upp till 0,05 järn återstoden varvid mangan plus krom är större än 20 och mindre än 31,5 och kol plus kväve är mellan 0,35 och 0,8. 2.. Legering enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar ett eller flera av följande element i viktsprocent: nickel 0,2 - 2,75 molybden 0,6 - 3,5 vanadin 0,6 - 1,7 columbium 0,1 - 0,4 3, Smidd stâllegering enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k - n a d av att legeringen väsentligen består av följande kompositioner i viktsprocent: mangan 18 - 22 krom 6,5 - 9 ko; u,us - 0,65 kisel 0,2 ~ l nickel 0,0 - l järn återstoden

0. Smidd stàllegering enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k- n a d av att legeringen väsentligen består av följande kompositioner i víktsprocent: mangan 18 - 22 krom 6,5 - 9 kol _ 0,05 - 0,65 POOR tsunami* 'ïâm 'W 'He-få 42 kisel 0,2 - l molybden 0,6 = l järn återstoden

5. Smidd stållegering enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k- n a d av att legeringen väsentligen består av följande kompositioner i viktsprocent: mangan 18 - 22 krom 6,5 - 9 kol 0,45-0,65 kisel 0,2 - l nickel 0,0 - l molybden 0,6 = l järn återstoden

6. Smidd stållegering enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c'k - n a d av att legeringen väsentligen består av följande kompositioner i viktsprocent: mangan 18 - 22 krom 6,5 - 9 kol 0,45-0,65 kisel 0,2 = l molybden 1 - 2 vanadin 0,7 - 1,25 järn återstoden 7_ Smidd stâllegeríng enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a d av att legeringen väsentligen består av följande kompositioner i viktsprocent: mangan 18 ' 22 krom 6,5 = 9 kol o,us-o,ss kisel 0,2 - 1 nickel 0,4 - 1 molybden 1 = 2 vanadin 0,7 - l,l25 järn återstoden 7301 1i9e1eå 43

8. Smidd stållegering enligt krav 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a d av att legeringen väsentligen består av föl- jande kompositioner i viktsprocent: mangan 18 - 22 krom 6,5 - 9 kol 0,45- 0,65 kisel 0,2 - 1 kväve 0,05- 0,15 columbium 0,1 - 0,4 järn återstoden

9. Smidd stållegering enligt krav 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a d av att den väsentligen består av följande kompositioner i viktsprocent: mangan 18 - 20 krom 7,5 - 9 kol 0,35 - 0,6 kisel 0,3 - 0,6 nickel 0,4 - 1 molybden 2,75 - 3,25 vanadin 0,6 - 1 järn återstoden

10. Legering enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d av att den innefattar i viktsprocent; 0,1 - 0,7 kväve och 0,0 - 0,6 kol och varvid kol plus kväve ligger mellan 0,35 och 0,7 vikts- procent.

11. Legering enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d av att legeringen har ett krominnehäll av mellan 6,5 och 9 víktsprocent.

12. Använding av en legering enligt något av föregående krav i stål, som är väsentligen austenitiskt och icke ferromagnetiskt, fått en hög kallbearbetningshärdning 20012 Quzxnmj ïfﬁiﬁﬂ '7 59 1 44 och har hög resistans mot spänningskorrosionssprickning och väteförsprödning. _.f .. f Û k* _' 'mr P :Vi :à- .- x