SE453837B - PROCEDURE FOR EXCELLENCE CURE OF A FERRIT-AUSTENITIC STAINLESS STEEL - Google Patents

PROCEDURE FOR EXCELLENCE CURE OF A FERRIT-AUSTENITIC STAINLESS STEEL

Info

Publication number
SE453837B
SE453837B SE8603811A SE8603811A SE453837B SE 453837 B SE453837 B SE 453837B SE 8603811 A SE8603811 A SE 8603811A SE 8603811 A SE8603811 A SE 8603811A SE 453837 B SE453837 B SE 453837B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
atom
max
steel
ferrit
excellence
Prior art date
Application number
SE8603811A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE8603811D0 (en
Inventor
A Hede
L Sibeck
L Kindbom
Original Assignee
Avesta Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Avesta Ab filed Critical Avesta Ab
Priority to SE8603811A priority Critical patent/SE453837B/en
Publication of SE8603811D0 publication Critical patent/SE8603811D0/en
Priority to AT905187A priority patent/AT395018B/en
Priority to AU79135/87A priority patent/AU7913587A/en
Priority to DE19873790573 priority patent/DE3790573T1/en
Priority to PCT/SE1987/000387 priority patent/WO1988002032A1/en
Publication of SE453837B publication Critical patent/SE453837B/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/02—Hardening by precipitation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Description

15 20 25 30 35 453 837 mellan temperaturerna 525°C och 700°C är olämpligt genom det förhål- landet att åldríngsbehandlingar mellan cirka 500°C och 750°C mycket snabbt medför att känsligheten för interkristallin korrosion blir oacceptabelt hög. 15 20 25 30 35 453 837 between the temperatures 525 ° C and 700 ° C is unsuitable due to the fact that aging treatments between about 500 ° C and 750 ° C very quickly cause the susceptibility to intercrystalline corrosion to become unacceptably high.

Under de senaste 15 åren har dock i den tekniska litteraturen och patentansökningar presenterats olika förslag på utskiljningshärdbara ferrít-austenitiska rostfria stål. Exempelvis har det visat sig möjligt att i viss mån utnyttja 475°C-försprödningen för utskiljnings- härdning om austenithalten hålls tillräckligt hög. Utskiljningshärd- ning med Cu och Al är också möjlig liksom med Be. För slitageutsatta produkter har t o m c -fasutskíljningshärdning kunnat utnyttjas.During the last 15 years, however, various proposals for precipitation-hardenable ferrite-austenitic stainless steels have been presented in the technical literature and patent applications. For example, it has been found possible to use the 475 ° C embrittlement to some extent for precipitation hardening if the austenite content is kept high enough. Precipitation hardening with Cu and Al is also possible as with Be. It has even been possible to use c-phase precipitation hardening for wear-exposed products.

Utskiljningshärdning med austenit eller ferrit har också föreslagits, t ex i USÅ patentet 4,353,755. Något kommersiellt gångbart bra stål har dock hitintills ej kommit fram utgående från dessa arbeten.Precipitation hardening with austenite or ferrite has also been proposed, for example in U.S. Patent 4,353,755. To date, however, no commercially viable good steel has emerged from these works.

Orsaken till detta är främst ogynnsam egenskapsprofil hos stålen, sprickkänslighet vid smidning eller en ur praktisk synpunkt orealistisk upplösningstemperatur ( > l200°C).The reason for this is mainly unfavorable property profile of the steels, crack sensitivity during forging or an unrealistic dissolution temperature (> 1200 ° C) from a practical point of view.

I sökandet efter ett höghållfast ferrit-austenitiskt stål med goda korrosionsegenskaper har det dock nu helt överraskande visat sig möjligt att uppnå detta med ferrit-austenitiska stål av typ ~ 20 % Cr, ~ 6 % Ni, ~ 2 % Mo mm om Si-halten höjs till ~ 2 %, Nb eller Ti tillsätts för att binda upp C och N samt stålet upplösningsbehandlas vid 1050-1l50°C och därefter åldras vid 500-700°C. Med väl avvägd analys i övrigt och med föroreningshalterna på en relativt låg nivå kan varmbearbetningsegenskaperna dessutom fås goda. Föreliggande stål representerar därför något nytt och bedöms kunna tillmötesgå ett angeläget marknadsbehov båda vad gäller gjutgods och smidda produkter.In the search for a high-strength ferrite-austenitic steel with good corrosion properties, however, it has now surprisingly been found possible to achieve this with ferrite-austenitic steels of the type ~ 20% Cr, ~ 6% Ni, ~ 2% Mo mm if the Si content is raised to 22%, Nb or Ti is added to bind C and N and the steel is solution treated at 1050-150 ° C and then aged at 500-700 ° C. With well-balanced analysis in general and with the pollution levels at a relatively low level, the hot working properties can also be obtained good. The present steel therefore represents something new and is judged to be able to meet an urgent market need both in terms of castings and forged products.

Föreliggande uppfinning kan alltså definieras som ett förfarande för att åstadkomma ett korrosionsbeständigt ferrit-austenitiskt stål med hög hållfasthet och seghet samt goda tillverkningsegenskaper, känne- tecknat därav att stålet har följande sammansättning'uttryckt i vikts-%: 10 15 20 25 30 35 453 837 3 C max 0.10 Si 1.0 - 3.0 Mn max 5.0 Cr 18.0 - 26.0 Ni 4.0 - 10.0 Mo 1.0 - 4.0 Nb max 2.0 Ti max 1.5 och resten järn jämte för ståltypen sedvanliga föroreningar och accessoriska beståndsdelar samt att (atom % Nb + atom % Ti) à atom % C, företrädesvis 1 (atom % C + atom % N), och att stålet upplösningsbehandlas vid 1050-1150°C och åldras vid 500-700°C.The present invention can thus be defined as a process for producing a corrosion-resistant ferrite-austenitic steel with high strength and toughness as well as good manufacturing properties, characterized in that the steel has the following composition 'expressed in% by weight: 10 15 20 25 30 35 453 837 3 C max 0.10 Si 1.0 - 3.0 Mn max 5.0 Cr 18.0 - 26.0 Ni 4.0 - 10.0 Mo 1.0 - 4.0 Nb max 2.0 Ti max 1.5 and the rest iron together with the steel type customary impurities and accessory constituents and that (atom% Nb + atom% Ti ) at atom% C, preferably 1 (atom% C + atom% N), and that the steel is solution treated at 1050-1150 ° C and aged at 500-700 ° C.

Företrädevis föråldras stålet vid 400-500°C före slutåldring vid 500-700°C.Preferably, the steel is aged at 400-500 ° C before final aging at 500-700 ° C.

Ytterligare kännetecken på uppfinningen framgår av de efterföljande patentkraven och skall nu även något ytterligare illustreras i nedanstående exempel.Further features of the invention appear from the following claims and will now also be somewhat further illustrated in the examples below.

EXEMPEL 1 Ovan samt i patentkraven definierade analysgränser vad avser en hög Si-halt ( > 1 %) samt kravet på att stålet skall vara stabiliserat med Nb eller Ti illustreras av nedanstående tabeller 1 och 2 vilka redogör för studier av några stål benämnda 1-4 inledningsvis studerade i gjut- strukturtillstånd. Av dessa stål ligger alltså 3 och 4 inom de för uppfinningen definierade gränserna. lO 15 20 25 30 35 453 837 Tabell l Stål Analys nr C 1 0,02 2 0,03 3 0,03 4 0,03 Si 0,8 1,9 1,9 2,0 Mn 0,6 0,7 0,7 0,6 Cr 22,0 18,8 18,8 19,5 Ni 6,4 5,4 6,0 6,3 MO 2,4 2,4 2,4 2,5 Ti 0. 0.EXAMPLE 1 Analysis limits defined above in the claims with regard to a high Si content (> 1%) and the requirement that the steel must be stabilized with Nb or Ti are illustrated by Tables 1 and 2 below, which describe studies of some steels named 1-4. initially studied in a cast structure state. Of these steels, 3 and 4 are thus within the limits defined for the invention. 10 15 20 25 30 35 453 837 Table 1 Steel Analysis No. C 1 0.02 2 0.03 3 0.03 4 0.03 Si 0.8 1.9 1.9 2.0 Mn 0.6 0.7 0.7 0.6 Cr 22.0 18.8 18.8 19.5 Ni 6.4 5.4 6.0 6.3 MO 2.4 2.4 2.4 2.5 Ti 0. 0.

Nb N 35 - 0,05 - 0,06 0,72 0,06 39 - 0,04 Efter upplösningsbehandling vid ll50°C följt av åldring vid 600°C uppmättes följande hårdheter.Nb N 35 - 0.05 - 0.06 0.72 0.06 39 - 0.04 After dissolution treatment at 115 ° C followed by aging at 600 ° C, the following hardnesses were measured.

Tabell 2 Stål III' l 235 2 245 3 ' 255 4 250 Efter upplösn.het 245 260 315 310 Hårdhet, Brinell Efter åldring 10 15 60 60 Hårdhetsökning Upplösningsbehandling från 1200°C gav ~ 5-15 Brínellenheters högre härdningseffekt med upplösníngsbehandling från lOOO°C eller lägre gav en relativt obetydlig utskiljníngshärdningseffekt í samtliga stål. En föråldring vid ~ 475°C följt av en slutåldring vid 600°C visade sig vara mycket gynnsam ur utskiljningshärdningssynpunkt. Hos stål 3 och 4 kunde med en sådan dubbelåldring hårdheter upp till 350 Brinell erhållas.Table 2 Steel III 'l 235 2 245 3' 255 4 250 After dissolution 245 260 315 310 Hardness, Brinell After aging 10 15 60 60 Increase in hardness Dissolution treatment from 1200 ° C gave ~ 5-15 Brinelle units higher hardening effect with dissolution treatment from 100 ° ° C or lower gave a relatively insignificant precipitation hardening effect in all steels. An aging at ~ 475 ° C followed by a final aging at 600 ° C proved to be very favorable from the precipitation hardening point of view. In steels 3 and 4, with such a double aging, hardnesses up to 350 Brinell could be obtained.

EXEMPEL 2 För att närmare studera egenskaperna hos ett stål enligt föreliggande stålkoncept tillverkades ett stål med följande analys: 10 15 20 25 30 35 453 837 C Si Mn Cr Ni Mo Ti N 0,03 2,0 0,6 19,5 6,0 2,0 0,37 0,04 Stålet hade utmärkta varmarbetsegenskaper och kunde med lätthet smidas ut till önskade dimensioner utan någon tendens till sprickbildning.EXAMPLE 2 In order to further study the properties of a steel according to the present steel concept, a steel was manufactured with the following analysis: 10 15 20 25 30 35 453 837 C Si Mn Cr Ni Mo Ti N 0.03 2.0 0.6 19.5 6, 0 2.0 0.37 0.04 The steel had excellent heat working properties and could easily be forged to desired dimensions without any tendency to crack.

Stålet undersöktes i en rad olika värmebehandlingstíllstånd och godstjocklekar: För godstjocklek 60 mm noterades bl a följande egenskaper: Värmebehandling Rpo.2 A5 KU MPa % J 1l25°C, vatten + 550°C 750 19 49 " + 575°C 720 20 32 " + 600°C 690 20 25 lO50°C, vatten + 550°C 720 22 45 " + 600°C 660 28 41 Genom föråldring vid exempelvis 475°C före slutåldringen vid 550-600°C kunde utskíljningshärdningseffekten förstärkas med ytterligare ~ 50 MPa. ~ Vid 25 mmzs godstjocklek uppmättes 20-50 MPa:s högre sträckgräns än vad som angivits, medan sträckgränsen vid 200 mmzs godstjocklek bedömdes ligga 20-50 MPa under ovanstående värden utgående från simulerade värmebehandlingsförsök.The steel was examined in a number of different heat treatment conditions and wall thicknesses: For wall thickness 60 mm, the following properties were noted: Heat treatment Rpo.2 A5 KU MPa% J 1125 ° C, water + 550 ° C 750 19 49 "+ 575 ° C 720 20 32" + 600 ° C 690 20 25 1050 ° C, water + 550 ° C 720 22 45 "+ 600 ° C 660 28 41 By aging at, for example, 475 ° C before the final aging at 550-600 ° C, the precipitation hardening effect could be enhanced by an additional ~ 50 MPa ~ At a wall thickness of 25 mmz, a higher yield strength of 20-50 MPa was measured than stated, while the yield strength at a thickness of 200 mmz was judged to be 20-50 MPa below the above values based on simulated heat treatment experiments.

Stålet har i ovannämnda värmebehandlingstillstånd uppvisat god beständighet mot ínterkristallín korrosion vid provning i en kokande NaCl-lösning mättad med AgCl och Ca (OH)2, Även övriga k0pr0SiOnS_ egenskaper har varit goda.In the above-mentioned heat treatment state, the steel has shown good resistance to intercrystalline corrosion when tested in a boiling NaCl solution saturated with AgCl and Ca (OH) 2. Other k0pr0SiOnS_ properties have also been good.

Genom föreliggande uppfinning har alltså åstadkommits ett stål med för framtiden mycket intressanta egenskaper. Stålet har en relativt enkel analys, är lättillverkat och kan värmebehandlas i normala värmebehand- lingsugnar.The present invention has thus provided a steel with very interesting properties for the future. The steel has a relatively simple analysis, is easy to manufacture and can be heat treated in normal heat treatment furnaces.

Claims (1)

10 15 20 25 30 35 453 837 PATENTKRAV l. Förfarande för att åstadkomma ett korrosionsbeständigt ferrit~ austenitiskt stål med hög hållfasthet och seghet samt goda tillverk- ningsegenskaper, k ä n n e t e c k n a t därav, att stålet har följande sammansättning uttryckt i vikts-%: C max 0.10 Si 1.0- 3.0 Mn max 5.0 Cr 18.0-26.0 Ni 4.0-10.0 Mo 1.0- 4.0 Nb max 2.0 Ti max 1.5 och resten järn jämte för ståltypen sedvanliga föroreningar och accessoriska beståndsdelar samt att (atom % Nb + atom % Ti).1 atom % C, företrädesvis 2_(atom % C + atom % N), och att stålet upplösnings- behandlas vid 1050-ll50°C och åldras vid 500-700°C. 2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav att det föråldras vid 400-500°C före slutåldring vid 5Q0-700°C. 3. Fdrfarande enligt krav l-2, k ä n n e t e c k n a t därav att stålets sammansättning uttryckt i vikts-% är: C max 0.06 Si 1.5- 2.5 Mn max I 2.5 Cr 18.0-24.0 Ni 4.0- 8.0 Mo 1.5- 3.5 Nb max 1.5 Ti max 1.0 10 15 20 25 30 35 453 837 och resten järn jämte för ståltypen sedvanliga föroreningar och accessoriska beståndsdelar samt att (atom % Nb + atom % Ti) 2_atom % C, företrädesvis 2_(atom % C + atom % N). 4. Förfarande enligt krav 1-3, k ä n n e t e c k n a t därav att stålets sammansättning uttryckt i vikts-% är: C Si Mn Cr Ni Mo Nb Ti max 0.04 1.5- 2.5 max 2.0 18.0-22.0 4.0- 8.010 15 20 25 30 35 453 837 CLAIMS 1. Process for producing a corrosion-resistant ferrite-austenitic steel with high strength and toughness as well as good manufacturing properties, characterized in that the steel has the following composition expressed in% by weight: C max. 0.10 Si 1.0- 3.0 Mn max 5.0 Cr 18.0-26.0 Ni 4.0-10.0 Mo 1.0- 4.0 Nb max 2.0 Ti max 1.5 and the rest iron plus for the steel type customary impurities and accessory constituents and that (atom% Nb + atom% Ti) .1 atom% C, preferably 2_ (atom% C + atom% N), and that the steel is solution treated at 1050-150 ° C and aged at 500-700 ° C. Process according to claim 1, characterized in that it is aged at 400-500 ° C before final aging at 5Q0-700 ° C. Process according to Claim 1-2, characterized in that the composition of the steel expressed in% by weight is: C max 0.06 Si 1.5- 2.5 Mn max I 2.5 Cr 18.0-24.0 Ni 4.0- 8.0 Mo 1.5- 3.5 Nb max 1.5 Ti max 1.0 10 15 20 25 30 35 453 837 and the rest iron together with the steel type customary impurities and accessory constituents and that (atom% Nb + atom% Ti) 2_atom% C, preferably 2_ (atom% C + atom% N). 4. A method according to claims 1-3, characterized in that the composition of the steel expressed in% by weight is: C Si Mn Cr Ni Mo Nb Ti max 0.04 1.5- 2.5 max 2.0 18.0-22.0 4.0- 8.0 1.5- 3.0 max 1.0 max 0.5 och resten järn jämte för ståltypen sedvanliga föroreningar och accessoriska beståndsdelar samt att (atom % Nb + atom % Ti) 2_atom % C, företrädesvis 1 (atom % C + atom % N).1.5- 3.0 max 1.0 max 0.5 and the rest iron plus for the steel type customary impurities and accessory constituents and that (atom% Nb + atom% Ti) 2_atom% C, preferably 1 (atom% C + atom% N).
SE8603811A 1986-09-12 1986-09-12 PROCEDURE FOR EXCELLENCE CURE OF A FERRIT-AUSTENITIC STAINLESS STEEL SE453837B (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8603811A SE453837B (en) 1986-09-12 1986-09-12 PROCEDURE FOR EXCELLENCE CURE OF A FERRIT-AUSTENITIC STAINLESS STEEL
AT905187A AT395018B (en) 1986-09-12 1987-09-01 METHOD FOR PRODUCING A CORROSION-RESISTANT FERRITIC-AUSTENITIC STEEL
AU79135/87A AU7913587A (en) 1986-09-12 1987-09-01 Ferritic austenitic stainless steel and a heat treatment process for precipitation hardening of the steel
DE19873790573 DE3790573T1 (en) 1986-09-12 1987-09-01 CORROSION-FREE FERRITIC-AUSTENITIC STEEL AND HEAT TREATMENT METHOD FOR HARDENING THE STEEL
PCT/SE1987/000387 WO1988002032A1 (en) 1986-09-12 1987-09-01 Ferritic-austenitic stainless steel and a heat treatment process for precipitation hardening of the steel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8603811A SE453837B (en) 1986-09-12 1986-09-12 PROCEDURE FOR EXCELLENCE CURE OF A FERRIT-AUSTENITIC STAINLESS STEEL

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE8603811D0 SE8603811D0 (en) 1986-09-12
SE453837B true SE453837B (en) 1988-03-07

Family

ID=20365553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8603811A SE453837B (en) 1986-09-12 1986-09-12 PROCEDURE FOR EXCELLENCE CURE OF A FERRIT-AUSTENITIC STAINLESS STEEL

Country Status (4)

Country Link
AT (1) AT395018B (en)
AU (1) AU7913587A (en)
SE (1) SE453837B (en)
WO (1) WO1988002032A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW259820B (en) * 1992-07-01 1995-10-11 Shinko Wire Co Ltd
US5340534A (en) * 1992-08-24 1994-08-23 Crs Holdings, Inc. Corrosion resistant austenitic stainless steel with improved galling resistance
JP2783504B2 (en) * 1993-12-20 1998-08-06 神鋼鋼線工業株式会社 Stainless steel wire

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE312240B (en) * 1964-01-29 1969-07-07 Sandvikens Jernverks Ab
US3929520A (en) * 1971-12-23 1975-12-30 Lars Ivar Hellner Corrosion-resistant austenitic-ferritic stainless steel
AT342100B (en) * 1972-11-14 1978-03-10 Suedwestfalen Ag Stahlwerke FERRITIC-AUSTENITIC CR-NI-MO-N-STEEL ALLOY AS A MATERIAL FOR THE MANUFACTURE OF WELDED COMPONENTS

Also Published As

Publication number Publication date
AU7913587A (en) 1988-04-07
SE8603811D0 (en) 1986-09-12
WO1988002032A1 (en) 1988-03-24
AT395018B (en) 1992-08-25
ATA905187A (en) 1992-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0619892A2 (en) spring steel, spring steelmaking process and spring steel fabricated with such steel
DE102010026808B4 (en) Corrosion-resistant austenitic phosphorous-alloyed steel casting with TRIP or TWIP properties and its use
DE3445056C2 (en)
SE469986B (en) Detachable curable martensitic stainless steel
DE102007062417A1 (en) Austenitic heat-resistant nickel-based alloy
JPS6127458B2 (en)
DE102010049781A1 (en) Ni-Fe-Cr-Mo alloy
US2572191A (en) Alloy steel having high strength at elevated temperature
US3910788A (en) Austenitic stainless steel
JPS63230847A (en) Low-alloy steel for oil well pipe excellent in corrosion resistance
US2229065A (en) Austenitic alloy steel and article made therefrom
DE102007048240B4 (en) Austenitic stainless steel with low nickel content and process for its preparation
CA3020258A1 (en) Austenitic stainless steel and production method therefor
SE453837B (en) PROCEDURE FOR EXCELLENCE CURE OF A FERRIT-AUSTENITIC STAINLESS STEEL
JP2014005497A (en) Highly corrosion resistant austenitic stainless steel
JPS589924A (en) Production of high strength oil well pipe of high stress corrosion cracking resistance
SE451602B (en) APPLICATION OF STEEL MANUFACTURED FROM CARBON STOCK OR STORED ALWAYS IN ACID, SULFUR WEIGHT ENVIRONMENT
JPH04120249A (en) Martensitic stainless steel and its production
DE945150C (en) Steel alloy for durable objects with good notch toughness
DE621850C (en) Manufacture of items from chrome-manganese steel
JPS58171558A (en) Tough nitriding steel
DE2401138B2 (en) High hardness spheroidal graphite cast iron
RU2089649C1 (en) Corrosion-resistant steel
RU2630916C1 (en) Iron-based alloy
RU2089650C1 (en) Corrosion-resistant steel

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 8603811-4

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed