SE513247C2 - Ferrit-austenitisk stållegering - Google Patents

Ferrit-austenitisk stållegering

Info

Publication number
SE513247C2
SE513247C2 SE9902472A SE9902472A SE513247C2 SE 513247 C2 SE513247 C2 SE 513247C2 SE 9902472 A SE9902472 A SE 9902472A SE 9902472 A SE9902472 A SE 9902472A SE 513247 C2 SE513247 C2 SE 513247C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
content
steel alloy
alloy according
corrosion
charge
Prior art date
Application number
SE9902472A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9902472L (sv
SE9902472D0 (sv
Inventor
Pasi Kangas
Original Assignee
Sandvik 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 Sandvik Ab filed Critical Sandvik Ab
Priority to SE9902472A priority Critical patent/SE9902472L/sv
Publication of SE9902472D0 publication Critical patent/SE9902472D0/sv
Priority to CA002342817A priority patent/CA2342817C/en
Priority to KR1020017002428A priority patent/KR100545301B1/ko
Priority to DE60018544T priority patent/DE60018544T2/de
Priority to JP2001506299A priority patent/JP3822493B2/ja
Priority to CN00801222A priority patent/CN1113976C/zh
Priority to PCT/SE2000/001235 priority patent/WO2001000898A1/en
Priority to AT00944518T priority patent/ATE290614T1/de
Priority to EP00944518A priority patent/EP1117848B1/en
Priority to ES00944518T priority patent/ES2234632T3/es
Priority to US09/605,981 priority patent/US6312532B1/en
Publication of SE513247C2 publication Critical patent/SE513247C2/sv
Publication of SE9902472L publication Critical patent/SE9902472L/sv
Priority to ZA200101378A priority patent/ZA200101378B/en
Priority to NO20011004A priority patent/NO333625B1/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/58Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/001Austenite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/005Ferrite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Load-Engaging Elements For Cranes (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)

Description

513 247 2 En annan typ av ferrit-austenitisk legering med hög kloridbeständighet är stålsorten beskriven i svenskt patent 9302139-2 eller USA patent 5582656. Denna legeringstyp karakteriseras av Mn 0,34%, Cr 28-35%, Ni 3-l0%, Mo l-3%, Cu max l,O% och W max 2,0%, och har även denna ett högt PRE tal, generellt över 40. Den största skillnaden jämfört med de etablerade superduplexa stålen SAF 2507 med flera, är att haltema av Cr och N är högre i denna stålsort. Denna stålsort har funnit användning i miljöer där beständigheten mot interkristallin korrosion och korrosion i arnmoniurn karbamat är av vikt men legeringen har även ett mycket högt motstånd mot kloridmiljöer.
Beskrivningav uppfinningen Målet med denna uppfinning har varit att tillhandahålla ett material med hög beständighet mot kloridmiljöer, samtidigt som materialet har utomordentliga egenskaper i sura och basiska miljöer kombinerat med goda mekaniska egenskaper och hög strukturstabilitet. Denna kombination kan vara mycket användbar i applikationer inom Lex. kemisk industri, där man har problem med korrosion på grund av syror, och samtidigt har kontaminering av syran med klorider, vilket ytterligare förstärker korrosiviteten. Dessa egenskaper hos legeringen i kombination med hög hållfasthet ger en fördelaktig konstruktionslösning sett ur ekonomisk synvinkel. Det finns visserligen existerande material med mycket goda egenskaper i syramiljöer, men dessa är oftast austenitiska stål med höga halter av Ni, vilket gör att legeringskostnaden blir hög. En annan nackdel med austenitiska stål jämfört med duplexa legeringar är att hållfastheten i austenitiska stål i regel är avsevärt lägre.
I dagsläget finns inga duplexa rostfria stål beskrivna, som har optimerats för denna kombination av egenskaper, och som då uppnår de goda egenskaperna som beskrivs här.
Genom att utveckla en legering där höga halter av Cr och N i kombination med elementen Cu och W har använts som legeringselement, har alltså överraskande goda korrosionsegenskaper och mekaniska egenskaper kunnat påvisas. 10 15 20 30 51-3 247 Legeringen innehåller i vikts-% C max 0,05 Si max 0,8 Mn 0,3-4 Cr 27-35 Ni 3-10 Mo 0-3 N 0,30-0,55 Cu O,5-3,0 W 2,0-5,0 S max 0,010 balans av Fe jämte normalt förekommande föroreningar och tillsatser. Ferrithalt 30-70 volym-%. 15:91 är att betrakta som ett föroreningselernent i denna uppfinning och har begränsad löslighet i både ferrit och austenit. Den begränsade lösligheten innebär en risk för utskiljning av kromkarbider och därför bör halten begränsas till max 0,05%, företrädesvis till max 0,03% och helst till: max 0,02% Kisel utnyttjas som desoxidationsmedel vid ståltillverkningen samt ökar flytbarheten vid tillverkning och svetsning. Höga halter av Si gynnar emellertid utskiljningen av intermetallisk fas, varför halten bör begränsas till max 0,8%. tillsätts för att öka N-löslighetenli materialet. Mn har emellertid endast en begränsad inverkan på N-lösligheten i den aktuella legeringstypen. Istället finns andra element med högre inverkan på lösligheten. Mn kan dessutom i kombination med höga svavelhalter ge upphov till mangansulfider som fungerar som initieringspunkter för punktkorrosion. Mn-halten bör därför begränsas till mellan 0,3-4%. 10 15 20 25 30 513 247 4 Qing är ett mycket aktivt element för att förbättra resistensen mot flertalet korrosionstyper. Krom ökar dessutom hållfastheten hos legeringen. En hög krornhalt innebär dessutom att man får en mycket god N-löslighet i materialet. Det är alltså önskvärt att hålla Cr halten så hög som möjligt för att förbättra korrosionsbeständigheten. För att erhålla en mycket god korrosionsbeständighet bör kromhalten vara minst 27%. Höga halter Cr ökar emellertid risken för intermetalliska utskiljningar, varför kromhalten begränsas till max 35%.
Nickel används som austenitstabiliserande element och inlegeras i lärnplig nivå så att önskvärd ferrithalt uppnås. För att uppnå ferrithalter på mellan 30-70% krävs en inlegering med 3-10% Nickel.
Molybden är ett aktivt element som förbättrar korrosionsbeständigheten i kloridmiljöer samt företrädesvis i reducerande syror. En för hög Mo halt i kombination med att Cr-, och W-halten är hög, innebär att risken för intermetalliska utskiljningar ökar. Mo halten i föreliggande uppfinning bör därför begränsas till max 3,0%.
Klåfi är ett mycket aktivt element som dels ökar korrosionsbeständigheten och dels ökar strukturstabiliteten samt hållfastheten hos materialet. En hög N halt förbättrar dessutom återbildningen av austenit efter svetsning vilket ger goda egenskaper hos svetsförband. För att uppnå en god effekt av N, bör minst 0,30% N inlegeras. Vid höga halter av N ökar risken för utskiljning av kromnitrider, speciellt då kromhalten samtidigt är hög. Dessutom innebär en hög N halt att risken för porositet ökar på grund av att lösligheten av N i smältan överskrids. N halten bör av dessa anledningar begränsas till max 0,55%.
Koppar ökar allmänkorrosionsbeständigheten i syramiljöer såsom svavelsyra. Överraskande har det visat sig att Cu dessutom i material med relativt höga halter av Mo och/eller W bromsar hastigheten för utskiljning av intermetallisk fas vid långsam svalning. I syfte att öka strukturstabiliteten hos materialet bör halten av Cu överstiga 1% 10 15 20 30 513 »24i7 5 och helst överstiga 1,5%. Höga halter av innebär dock att fasta lösligheten överskrids. Cu halten begränsas av denna anledning till max 3,0%.
Wolfram ökar resistensen mot punkt-, och spaltkorrosion. Det har överraskande visat sig att inlegering med W som ersättning för Mo ökar lågtemperattirslagsegheten. För att uppnå fullgod effekt på slagseghet samt kprrosionsegensaper bör minst 2% inlegeras.
Samtidig inlegering av W och Cu, där W ersätter elementet Mo i legeringen i syfte att förbättra punktkorrosionsegenskapema, dessutom ske i syfte att öka beständigheten mot interkristallin korrosion. Höga halter W i kombination med höga halter av Cr och Mo ökar emellertid risken för intermeštalliska utskiljningar. Halten W bör därför begränsas till max 5%.
Svavel påverkar korrosionsbeständigheten negativt genom att bilda lättlösliga sulfider.
Varmbearbetbarheten försämras dessutorri varför S halten bör begränsas till max 0,0lO%.
Ferrithalten är viktig för att erhålla goda mekaniska egenskaper och korrosions- egenskaper samt god svetsbarhet. Ur korrpsionssynpunkt och svetsbarhetssynpunkt är det önskvärt med en ferrithalt mellan 30-7:O% för att erhålla goda egenskaper. Höga ferrithalter innebär dessutom att lågtempeiraturslagsegheten samt resistensen mot väteförsprödning riskerar att försämras. Ferrithalten är därför 30-70%, företrädesvis 35- 55%. i Exempel I exemplet nedan anges sammansättningen på ett antal försökscharger.
Sammansättningen på dessa faller ej nödvändigtvis inom patentkraven, utan är endast medtagna för att åskådliggöra inverkan av olika legeringselement på egenskaperna. Den optimala sammansättningen hos stålsort ehligt uppfinningen behöver således ej finnas med bland exemplen. 10 513 247 6 Ett antal försökscharger togs fram genom gjutning av 170 kg göt som varmsmiddes till rundstâng. Denna extruderades till stång varur provmaterial togs ut. Tabell 1 visar sammansättning for Fórsökscharger med uträknat PRENW-tal med formeln PRENW = %Cr+3,3(%Mo+0,5%W')+l6%N.
Tabell 1. Sarnmansättning for fórsökscharger, vikts-% ståi charge c si Mn cr Ni M6 cu W N PRENW 1 654792 0,020 0,33 1,05 30,0 8,3” 3,08 1,99 3,56 0,39 52,3 2 654795 0,023 0,19 0,91 29,9 7,8 2,9 1,8 3,9 0,40 52,3 3 654796 0,011 0,16 0,96 30,2 6,5 1,0 0,55 1,2 0,40 42,0 4 605084 0,018 0,19 1,16 27,4 6,0 0,96 0,61 4,0 0,39 43,4 5 605085 0,014 0,15 1,03 27,6 5,33 2,96 2,0 1,1 0,37 45,2 6 605086 0,016 0,11 0,91 29,9 9,65 2,97 0,61 3,9 0,31 51,1 7 654793 0,015 0,28 0,95 30,1 7,4 1,04 1,98 1,29 0,30 40,5 8 605088 0,012 0,18 0,98 29,7 7,62 0,97 2,0 1,0 0,31 39,5 9 605089 0,013 0,14 0,95 27,5 7,18 0,98 2,0 3,8 0,31 42,0 10 605090 0,014 0,12 0,91 27,7* 7,69 2,98 0,61 1,1 0,31 44,3 11 605091m0,014 0,12 0,87 28,7 7,58 2,32 0,09 2,4 0,36 46,1 12 605092 0,011 0,11 0,98 28,6 6,19 2,33 1,5 0,05 0,39 42,5 13 605094 0,012 0,08 0,91 28,6 7,16 2,22 1,50 2,4 0,35 45,5 14 605095 0,014 0,07 0,87 28,6 7,44 2,32 1,54 3,3 0,36 47,5 Tillverkning Material från samtliga charger tillverkades genom götgjutning, varmsmide samt extrusion. Vissa varianter sprack vid tillverkningen på grund av höga mängder intermetallisk fas. Av tabell 2 framgår hur tillverkningen gått: 10 513247 7 Tabell 2. Resultat av tillverkningen av charger Stål Charge Resultat 1 654792 Sprickor vid smide 2 654795 Sprickor vid smide _ 3 654796 oK, En fatal yfliga spririkar vid srrririar 4 605084 ok, Inga sprickor “ 5 605085 OK, Inga sprickor 6 605086 Sprickor vid smide 7 654793 OK, Ett fåtal ytliga sprickor vid smide 8 605088 oK, rrrga sprickor 9 605089 OK, Inga sprickor 10 605090 Sprickor vid smide 11 605091 Sprickor vid smide 12 605092 OK, Inga sprickor 13 605094 Sprickor vid smide 14 605095 Sprickor vid smide Det finns ett samband mellan legeringsinnehåll och tendensen till sprickning vid smide.
Således har inga charger med PRENW-tal på 45,5 eller högre klarat smide utan att spricka. Om Mo halten är över 2% krävsiatt W halten är maximalt kring 1% för att undvika höga mängder intermetallisk fas! Om W halten å andra sidan är hög krävs att Mo halten är låg för att undvika intermetallisk fas och därmed sprickning. Sambandet åskådliggörs grafiskt i Figur 1.
Strukturstabilitet Provema glödgades vid 800-l200°C med: 50°C steg. Den temperatur när mängden intermetallisk fas blev försumbar bestämdes härvid med hjälp av studier i ljusoptiskt mikroskop. Materialen glödgades sedan v:id denna temperatur med tre minuters hålltid, 10 15 513 247 8 därefter svalnades proverna med hastigheterna l40°C/min samt l7,5°C/min till rumstemperatur. Mängden sigmafas i detta material räknades med hjälp av punkträkning i ljusoptiskt mikroskåp. Resultaten framgår av tabell 3.
Tabell 3. Mängd sigmafas efter svalning med olika hastigheter från 1100°C till rumstemperatur.
Glödgnings- Charge temperatur -1 7,5°C/min -140°C/min 1654796 1 100 10 0 605084 1050 5 0 605085 1 100 1 0 654793 1 100 0 0 605088 1050 1 O 605089 1 100 0 0 605092 1100 5 0 Det framgår att material med hög W halt har mycket god strukturstabilitet, speciellt om Mo halten är låg (charge 605089). Helt oväntat visar det sig också att material med hög Cu halt och låg N halt (charge 605089) vid långsarn svalning (17,5°C/min) har bättre strukturstabilitet än material med låg Cu halt samt hög N halt (charge 605084). Det är känt att inlegering med elementet N ökar strukturstabiliteten i duplexa stål, medan effekten av Cu är mer osäker. Charge 654796 med både låg Mo och låg Cu halt har dessutom särnre strukturstabilitet vid långsam svalning (17,5°C/min) än charge 605085 med 2% Cu, trots att charge 605085 har en Mo halt nära 3%. Sambandet åskådliggörs grañskt i Figur 2. Sambandet mellan Mo, W och Cu samt den gynnsamma effekten av inlegering med Cu åskådliggörs grafiskt i Figur 3, där inverkan av Cr, W och Cu på sprickor vid varmbearbetning visas. Sprickning vid varmbearbetningen berodde i detta fall huvudsakligen på förekomsten av intermetallisk fas. 10 20 513 2417 Mekaniska egenskaper Hållfastheten och slagsegheten har bestämts för vissa charger. Resultaten framgår av tabell 4.
Tabell 4. Mekaniska egenskaper (dragprov vid rumstemperatur samt slagseghet vid rumstemperatur och vid -50°C). charge RP0,2 Rm A5 z slågseghen slagsegheu MPa MPa % % +20°c -50°c 654796 688 880 38,2 69 212 97 605084 680 899 37,3 68 L207 159 605085 725 920 35,4 66 i 157 50 654793 706 923 33,5 68 0167 133 605088 647 884 36,9 70 201 180 605089 698 917 36,2 70 _198 161 605092 648 873 39,9 70 “217 183 För samtliga material erhålls en hög sträckgräns samt att slagsegheten vid 20°C är hög.
För slagseghet vid -50°C visar det sig oväntat att charge 605085 har sämre slagseghet än charge 605084. Orsaken till detta kan finnas antingen i att charge 605084 har lägre Cu halt eller högre W halt. Eftersom charge 605089 med både hög Cu och hög W halt uppvisar god slagseghet vid -50°C är det troligt att en hög W halt är att föredra framför hög Mo halt om en hög slagseghet vid låga temperaturer krävs.
Korrosion Punkt- och spaltkorrosionsegenskaperna testats genom provning i FeCl3 enligt ASTM G48C samt MTI-Z. En kritisk punktkoxrosionstemperatur (CPT) samt 513 247 10 spaltkorrosionstemperatur (CCT) har härvid framtagits. Resultaten från samtliga försök framgår av tabell 5. 5 Tabell 5. Kritiska punkt/spaltkorrosionstemperaturer för testade stâlsorter. charge CPT* i CCT* ASTM G48c MTI-z (°Q (°C) 654796 47 40 605084 72 64 605085 60 60 654793 57 47 605088 C60 37 605089 70 47 605092 65 54 *) Det angivna värdet är medelvärde av två prov. 10 Mycket överraskande visar det sig att W vid mycket höga halter, i kombination med låga halter av Mo (charge 605084) erhåller mycket goda punktkorrosionsegenskaper.
Charge 605085 har ett PRENW tal som är högre än det för 605084, men trots detta erhåller charge 605084 ett avsevärt högre CPT värde vid provning enligt ASTM G48C.
Detsamma gäller charge 605089, som trots att materialet har lägre PRENW värde än l) charge 605085 erhåller ett högre CPT värde. Spaltkorrosionsbeständigheten mätt som CCT värde visar för charge 605084 och charge 605085 oväntat höga värden.
Exempelvis har material av typen SAF 2507 med PRE över 40 ett CCT värde på ungefär 40°C. Spaltkorrosionsegenskapema i charge 605089 är emellertid sämre än för charge 605085. Skillnaderna mellan dessa charger är att 605089 har en högre W halt men 20 samtidigt en lägre N halt. För att erhålla ett gott korrosionsmotstånd i både punkt-korrosionshänseende samt spaltkorrosionshänseende krävs alltså att man sam-tidigt har dels hög W-halt och dels hög N-halt. Det verkar också vara klart att det 10 20 513 247 ll finns ett optimalt PRENW värde, så att om man har högre eller lägre PRENW värden erhålls sämre egenskaper. Sambandet åskådliggörs grafiskt i Figur 4-5.
Sarnmansättningen i ferritfasen och austenitfasen har bestämts med hjälp av mikrosondanalys. Resultaten framgår av tabell 6.
Tabell 6. Sarnmansättning i ferrit- och austenitfasen för testade charger Charge Austenit Austenit Austenit Austenit Ferrit Ferrit Ferrit Ferrit Austenit Ferrit %cr %1v16 %W %N %cf %1v16 %W %N PRENW PRENW 654796 29,04 0,81 0,82 0,64 32,24 1,24 1,28 0,10 43,3 40,0 605084 27,55 0,75 2,99 0,62 29,55 1,22 4,91 0,10 514,9 43,3 605085 26,82 2,28 0,78 0,60 28,87 3,52 1,28 0,11 45,2 44,4 654793 28,02 0,83 0,83 0,49 32,75 1,27 1,44 0,10 40,0 40,9 605088 27,63 0,77 0,75 0,46 32,72 1,21 1,20 0,11 38,8 40,5 605089 26,54 0,77 2,83 0,47 30,24 1,24 4,65 0,11 41,3 43,8 605092 27,34 1,8 0,03 0,55 30,6 3,01 0,05 0,09 42,1 42,0 Det framgår att PRENW i austenitfasen samt ferritfasen i samtliga fall utom för charge 605088 ligger över 40. För charge 6050848 erhålls dessutom ett oacceptabelt lågt CCT värde, vilket alltså kan bero på att för austenitfasen ligger relativt lågt. För charge 605084 och 605085 ligger PRENW högst. En observation är att trots att PRENW i både ferritfasen och i austenitfasen för charge 605085 ligger högre än för 605084 har alltså charge 605085 ett lägre CPT enligt éASTM G48C provning jämfört med 605084.
Den högre W halten i kombination med liög N halt som återfinns i charge 605084 kan förklara denna effekt. Det är troligt att orsaken till att charge 605085 har sämre strukturstabilitet än 605084 är den högre lVIo halten i charge 605085, vilket ökar risken för att materialet innehåller utskiljningar isom sätter ned punktkorrosions-motståndet. Ett optimalt PRENW värde ligger i intervallet 41-44. För optimalt spaltkorrosionsmotstånd bör PRENW vara i intervallet 43-44. 513 247 12 Beständigheten mot interkristallin korrosion mättes genom att utföra Streicherprov enligt ASTM A262 Practice B. Detta test anger hur materialet klarar oxiderande sura miljöer samt materialets beständighet mot interkristallin korrosion. Resultaten framgår av tabell 7.
Tabell 7. Resultat av korrosionsprovning enligt ASTM A262 Practice B. Resultaten är medelvärden av tvâ prover för varje charge Charge Korrosionshastighet rnrn/år 654796 0,16 605084 0,15 605085 0,24 654793 0, l 6 605088 0,14 605089 0,14 605092 0,17 Det framgår att materialen har mycket låga korrosionshastigheter i detta test.
Skillnadema är relativt små men material med samtidigt hög Mo halt och hög Cu halt uppvisar högst korrosionshastighet (charge 605085). Om Cu halten år hög men Mo halten låg erhålls låg korrosionshastighet (charge 605793, 605088, 605089).
Kombinationen av höga halter av elementen Cr, Mo, W och N krävs för god punktkorrosionsbeständighet. I samband med höga Cu halter är det således optimalt att använda främst Cr, W och N i syfte att öka punktkorrosionsbeständigheten om man samtidigt vill ha god beständighet mot interkristallin korrosion. Således erhåller charge 605089 med 2,0% Cu, 0,98% Mo och 3,8% W mycket låga korrosionshastigheter vid Streicherprovning. 10 20 513 247 13 Beständigheten mot lutmiljöer testades i kokande 60% NaOH (l60°C) för vissa charger.
Provning utfördes i l+3 dygn. Resultaten iframgår av tabell 8.
Tabell 8. Resultat av korrrosionsprovning i kokande 60% NaOH (l 60°C). Medelvärden av dubbelprov.
Charge Period I (24 h) Period 2 (72 h) Medel mnvåf mm/åf ¿ (mn/år) 605088 0,42 0,115 0,27 654793 0,30 0,075 0,19 654796 0,06 0,035 ; 0,05 605089 0,61 0,175 “ 0,39 Det finns ett samband mellan goda korrosšionsegenskaper i NaOH och Cr-halten i austenitfasen, så att material med höga halter Cr i austenitfasen erhåller låga korrosionshastigheter vid exponering i NaOH. Sambandet åskådliggörs grafiskt i Figur 6.
Optimal sammansättning på legering enligt uppfinningen Det har överraskande visat sig att i ett duplext stål med en kromhalt överstigande 27% erhålls mycket goda egenskaper om man samtidigt inlegerar materialet med höga Cu och W halter samt har en hög N halt. Det har således överraskande visat sig att inlegering av höga halter av elementet Wiger god slagseghet vid låga temperaturer. En hög W halt i kombination med hög N half ger dessutom utomordentlig beständighet mot spaltkorrosion i kloridmiljöer, effekten av W är också överraskande stor på punkt- och spaltkorrosionsegenskaperna. För att uppnå fullgod effekt krävs att minst 2% W inlegeras. Samtidiga höga halter av elementen Mo och W måste undvikas, emellertid kan upp till 4% W ínlegeras om Mo begränsas till under 2%, företrädesvis under 1%.
För att uppnå goda korrosions- och slagseghetsegenskaper men samtidigt undvika utskiljning av intermetallisk fas bör sambandet %Mo+0,5%W < 3,52 vara uppfyllt, 10 15 513 247 14 företrädesvis bör %Mo+0,5%W < 3. Inlegering med elementet Cu har också överraskande i detta material visat sig bromsa utskilj ningen av intermetallisk fas vid långsam svalning. Detta innebär också att nödvändiga varmbearbetningar såsom smide lättare kan genomföras utan risk för sprickning orsakad av höga halter intermetallisk fas i materialet. För att uppnå denna effekt krävs att minst 0,5% Cu inlegeras, företrädesvis minst 1,5%. Om %Mo+0,5%W > 3 krävs att %Cu > 1,5 för att uppnå bästa varmbearbetbarhet i materialet. För att uppnå goda korrosionsegenskaper bör sambandet %Cr+3,3(%Mo+0,5%W)+l6%N överstiga 40 i den svagaste fasen. För samtidigt god punkt- och spaltkorrosionsbeständighet bör dessutom samtidigt elementen W överstiga 2% och N överstiga 0,30%. En optimal punktkorrosionsbeständighet erhålls om PRENW talet ligger i intervallet 41-44. För optimal spaltkorrosionsbeständighet bör PRENW dessutom företrädesvis vara i intervallet 43-44. I syfte att erhålla samtidigt god strukturstabilitet inlegeras koppar i materialet. Koppar har emellertid en ogynnsarn effekt på interkristallin korrosion i kombination med hög Mo halt. För att optimera materialet avseende interkristallin korrosion bör därför hög Cu halt kombineras med låg Mo halt. För att säkerställa goda punktkorrosionsegenskaper bör man av denna anledning inlegera höga halter av W. För att erhålla god beständighet i basiska miljöer bör Cr-halten i austenitfasen vara minst 28%.

Claims (15)

10 15 20 25 30 513 247 15 Patentkrav
1. l. Ferrit-austenitisk stållegering med en ferrithalt av 30-70% resten austenit med god vafmbearbetbafhet, hög spankomsionsbešrändighet och god smnaufsrbiiirer, kr av au den innehåller i vikt% C max 0,05%, Si max 0,8%, Mn 0,30-4,0%, Cr 27,0-35,0%, Ni 3,0-l0,0%, Mo 0-3,0%, N 0,30-O,55%, Cu 0,5-3,0%, W 2,0-5,0%, S max 0,010% balans Fe samt i vid ståltillverkning normalt förekommande tillsatser för desoxidation och varmduktilitet.
2. Stållegering enligt krav l, kt av att ferrithalten är mellan 35-55%, resten austenit.
3. Stållegering enligt krav l,kt av, att Mo-halten är 0-2,0%, företrädesvis Mo 0-1 ,0%.
4. Stållegering enligt något av kraven l-3, kt av att W-halten är, 2,0-4,0%, förerädesvis 3,0-4,0%.
5. Stållegering enligt krav 1, kt av att sambandet %Mo+0,5%W<3,52 är uppfyllt.
6. Stållegering enligt krav 1, kt av att sambandet %Mo+O,5%W<3 är uppfyllt.
7. Stållegering enligt krav 1, kt av, att Cu-halten är 1,5-3,0%.
8. Stållegering enligt krav 1, kt av, att sambandet 3,0 < %Mo+0,5%W < 3,52 är uppfyllt samtidigt som Cu halten överstiger 1,5%.
9. Stållegering enligt krav 1, kt av att sambandet %Cr+3,3(%Mo+0,5%W)+l6%N överstiger 40. i
10. Stållegering enligt krav 1, kt av att sambandet %Cr+3,3(°/oMo+0,5%W)+l6%N överstiger 40 i både ferrit- och austenitfasen. 10 513-247 16
11. Stållegering enligt krav 10, kt av, att sambandet 41 < %Cr+3,3(%Mo+0,5%W) +16%N < 44 är uppfyllt
12. Stållegering enligt krav 2, kt av, att den innehåller i vikt-% C max 0,05%, Si max 0,21%, Mn 0,30-4,0%, Cr 27,0-35,0%, Ni 3,0-10,0%, Mo 0-2,0%, N 0,30-0,40 Cu 0,5- 3,0%, W 3,0-4,0% balans Fe samt i vid ståltillverkning normalt förekommande tillsatser för desoxidation och varmduktilitet samt att sambanden %Mo+O,5%W < 3,52 och 41<°A>Cr+3,3(%Mo+0,5%W)+16%N <44 är uppfyllda.
13. Stållegering enligt krav 4, kt av att sambandet 4l<°/oCr+3,3(%Mo+0,5%W) +16%N < 44 är uppfyllt.
14. Stållegering enligt krav l,kt av att Cr-halten i austenitfasen är minst 28%, företrädesvis minst 29%.
15. Stâllegering enligt krav 13, kt av att sambandet 43
SE9902472A 1999-06-29 1999-06-29 Ferrit-austenitisk stållegering SE9902472L (sv)

Priority Applications (13)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9902472A SE9902472L (sv) 1999-06-29 1999-06-29 Ferrit-austenitisk stållegering
ES00944518T ES2234632T3 (es) 1999-06-29 2000-06-13 Acero inoxidable duplex.
PCT/SE2000/001235 WO2001000898A1 (en) 1999-06-29 2000-06-13 Duplex stainless steel
EP00944518A EP1117848B1 (en) 1999-06-29 2000-06-13 Duplex stainless steel
DE60018544T DE60018544T2 (de) 1999-06-29 2000-06-13 Rostfreier duplexstahl
JP2001506299A JP3822493B2 (ja) 1999-06-29 2000-06-13 2相ステンレス鋼
CN00801222A CN1113976C (zh) 1999-06-29 2000-06-13 两相不锈钢
CA002342817A CA2342817C (en) 1999-06-29 2000-06-13 Duplex stainless steel
AT00944518T ATE290614T1 (de) 1999-06-29 2000-06-13 Rostfreier duplexstahl
KR1020017002428A KR100545301B1 (ko) 1999-06-29 2000-06-13 페라이트-오스테나이트 강 합금
US09/605,981 US6312532B1 (en) 1999-06-29 2000-06-29 Ferritic-austenitic steel alloy
ZA200101378A ZA200101378B (en) 1999-06-29 2001-02-19 Duplex stainless steel.
NO20011004A NO333625B1 (no) 1999-06-29 2001-02-27 Ferritt-austenitt stallegering med et innhold av ferritt pa 30-70%

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9902472A SE9902472L (sv) 1999-06-29 1999-06-29 Ferrit-austenitisk stållegering

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9902472D0 SE9902472D0 (sv) 1999-06-29
SE513247C2 true SE513247C2 (sv) 2000-08-07
SE9902472L SE9902472L (sv) 2000-08-07

Family

ID=20416292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9902472A SE9902472L (sv) 1999-06-29 1999-06-29 Ferrit-austenitisk stållegering

Country Status (13)

Country Link
US (1) US6312532B1 (sv)
EP (1) EP1117848B1 (sv)
JP (1) JP3822493B2 (sv)
KR (1) KR100545301B1 (sv)
CN (1) CN1113976C (sv)
AT (1) ATE290614T1 (sv)
CA (1) CA2342817C (sv)
DE (1) DE60018544T2 (sv)
ES (1) ES2234632T3 (sv)
NO (1) NO333625B1 (sv)
SE (1) SE9902472L (sv)
WO (1) WO2001000898A1 (sv)
ZA (1) ZA200101378B (sv)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE514044C2 (sv) * 1998-10-23 2000-12-18 Sandvik Ab Stål för havsvattentillämpningar
NL1014512C2 (nl) * 2000-02-28 2001-08-29 Dsm Nv Methode voor het lassen van duplex staal.
SE0000678L (sv) 2000-03-02 2001-04-30 Sandvik Ab Duplext rostfritt stål
CN1201028C (zh) 2001-04-27 2005-05-11 浦项产业科学研究院 具有优越热加工性能的高锰二联不锈钢及其制造方法
AR038192A1 (es) * 2002-02-05 2005-01-05 Toyo Engineering Corp Acero inoxidable duplex para plantas de produccion de urea, planta de produccion de urea y material de soldadura fabricado con dicho acero inoxidable duplex.
SE527175C2 (sv) * 2003-03-02 2006-01-17 Sandvik Intellectual Property Duplex rostfri ställegering och dess användning
SE527178C2 (sv) * 2003-03-02 2006-01-17 Sandvik Intellectual Property Användning av en duplex rostfri stållegering
JP4265605B2 (ja) * 2003-06-30 2009-05-20 住友金属工業株式会社 二相ステンレス鋼
SE528782C2 (sv) * 2004-11-04 2007-02-13 Sandvik Intellectual Property Duplext rostfritt stål med hög sträckgräns, artiklar och användning av stålet
JP2008179844A (ja) * 2007-01-23 2008-08-07 Yamaha Marine Co Ltd 二相ステンレス鋼及び二相ステンレス鋼製鋳造品
EP2476771B1 (en) * 2009-09-10 2015-03-04 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Two-phase stainless steel
JP5018863B2 (ja) * 2009-11-13 2012-09-05 住友金属工業株式会社 耐アルカリ性に優れた二相ステンレス鋼
CN101935809B (zh) * 2010-09-10 2012-09-05 钢铁研究总院 高性能稀土双相不锈钢合金材料及其制备方法
ES2632008T3 (es) 2011-03-10 2017-09-07 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Acero inoxidable dúplex
RU2603735C2 (ru) * 2011-05-26 2016-11-27 Юнайтед Пайплайнс Лимитед Аустенитная нержавеющая сталь
FI125854B (sv) * 2011-11-04 2016-03-15 Outokumpu Oy Duplex rostfritt stål
JP5857914B2 (ja) * 2012-08-23 2016-02-10 新日鐵住金株式会社 二相ステンレス鋼用溶接材料
CN103438951A (zh) * 2013-09-06 2013-12-11 高正 合金钢耐磨防堵式风量及风速传感器
CA2991658C (en) 2015-07-20 2023-12-19 Sandvik Intellectual Property Ab Duplex stainless steel and formed object thereof
KR101889176B1 (ko) * 2016-12-15 2018-08-16 주식회사 포스코 크랙발생이 저감된 고강도 듀플렉스 스테인리스 강 및 그 제조방법
JP6791012B2 (ja) * 2017-05-24 2020-11-25 Jfeスチール株式会社 耐食性及び耐水素脆性に優れた二相ステンレス鋼
CA3080706A1 (en) * 2017-11-15 2019-05-23 Nippon Steel Corporation Duplex stainless steel and method for producing duplex stainless steel
WO2019158663A1 (en) * 2018-02-15 2019-08-22 Sandvik Intellectual Property Ab New duplex stainless steel
WO2023198720A1 (en) * 2022-04-12 2023-10-19 Alleima Tube Ab New duplex stainless steel

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3227734B2 (ja) * 1991-09-30 2001-11-12 住友金属工業株式会社 高耐食二相ステンレス鋼とその製造方法
JP2500162B2 (ja) * 1991-11-11 1996-05-29 住友金属工業株式会社 耐食性に優れた高強度二相ステンレス鋼
SE501321C2 (sv) 1993-06-21 1995-01-16 Sandvik Ab Ferrit-austenitiskt rostfritt stål samt användning av stålet
JPH0813094A (ja) * 1994-06-24 1996-01-16 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 二相ステンレス鋳鋼およびその製法
JPH08176742A (ja) * 1994-12-27 1996-07-09 Sumitomo Metal Ind Ltd 硫化水素環境での耐食性に優れた2相ステンレス鋼
JP3041050B2 (ja) * 1995-06-05 2000-05-15 ポハング アイアン アンド スチール カンパニー リミテッド 二相ステンレス鋼およびその製造法
JPH09209087A (ja) * 1996-02-01 1997-08-12 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 二相ステンレス鋼

Also Published As

Publication number Publication date
ES2234632T3 (es) 2005-07-01
JP3822493B2 (ja) 2006-09-20
NO333625B1 (no) 2013-07-29
DE60018544T2 (de) 2005-07-28
JP2003503596A (ja) 2003-01-28
CA2342817A1 (en) 2001-01-04
EP1117848B1 (en) 2005-03-09
SE9902472L (sv) 2000-08-07
ATE290614T1 (de) 2005-03-15
KR20010072981A (ko) 2001-07-31
NO20011004D0 (no) 2001-02-27
CN1316019A (zh) 2001-10-03
DE60018544D1 (de) 2005-04-14
CN1113976C (zh) 2003-07-09
SE9902472D0 (sv) 1999-06-29
US6312532B1 (en) 2001-11-06
ZA200101378B (en) 2002-06-28
KR100545301B1 (ko) 2006-01-24
WO2001000898A1 (en) 2001-01-04
NO20011004L (no) 2001-03-21
EP1117848A1 (en) 2001-07-25
CA2342817C (en) 2008-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE513247C2 (sv) Ferrit-austenitisk stållegering
EP2119802B1 (en) Austenitic stainless steel welded joint and austenitic stainless steel welding material
KR101259686B1 (ko) Ni기 합금
US8133431B2 (en) Austenitic stainless steel
US10233523B2 (en) Carburization resistant metal material
EP2048255A1 (en) Austenitic stainless steel welded joint and austenitic stainless steel welding material
JPWO2006106944A1 (ja) オーステナイト系ステンレス鋼
JP4656251B1 (ja) Ni基合金材
JPH02200756A (ja) 加工性に優れた高強度耐熱鋼
SE525252C2 (sv) Superaustenitiskt rostfritt stål samt användning av detta stål
JP3446294B2 (ja) 二相ステンレス鋼
JP2007239094A (ja) 耐酸腐食鋼
KR20090078813A (ko) 듀플렉스 스테인리스 강 합금 및 이 합금의 용도
US20190126408A1 (en) Welding Structure Member
JP2002241900A (ja) 耐硫酸腐食性と加工性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼
SE530847C2 (sv) Platta till plattvärmeväxlare, plattvärmeväxlare uppbyggd av sådana plattor samt användning av denna plattvärmeväxlare
US20120141318A1 (en) Austenitic stainless steel
NO177604B (no) Austenittisk rustfritt stål
KR100831115B1 (ko) 모재 및 용접부의 인성이 우수한 내식강 및 그 제조 방법
JP3424599B2 (ja) 熱間加工性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼
US20190105727A1 (en) Welding Structure Member
US20150010425A1 (en) Austenitic stainless steel
JPH0788554B2 (ja) 建築用耐火鋼材
JPS6363608B2 (sv)
JPH08134593A (ja) 耐海水腐食性と耐硫化水素腐食性に優れた高強度オーステナイト合金

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed