SE528782C2 - Duplext rostfritt stål med hög sträckgräns, artiklar och användning av stålet - Google Patents

Duplext rostfritt stål med hög sträckgräns, artiklar och användning av stålet

Info

Publication number
SE528782C2
SE528782C2 SE0402698A SE0402698A SE528782C2 SE 528782 C2 SE528782 C2 SE 528782C2 SE 0402698 A SE0402698 A SE 0402698A SE 0402698 A SE0402698 A SE 0402698A SE 528782 C2 SE528782 C2 SE 528782C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
alloy
alloy according
weight
content
article
Prior art date
Application number
SE0402698A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0402698L (sv
SE0402698D0 (sv
Inventor
Pasi Kangas
Karin Jakobsson
Original Assignee
Sandvik Intellectual Property
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 Intellectual Property filed Critical Sandvik Intellectual Property
Priority to SE0402698A priority Critical patent/SE528782C2/sv
Publication of SE0402698D0 publication Critical patent/SE0402698D0/sv
Priority to CA002586452A priority patent/CA2586452A1/en
Priority to AU2005301376A priority patent/AU2005301376B2/en
Priority to JP2007540286A priority patent/JP2008519165A/ja
Priority to KR1020077010126A priority patent/KR20070073870A/ko
Priority to CNA2005800380743A priority patent/CN101057002A/zh
Priority to EP05799601A priority patent/EP1812614A4/en
Priority to US11/666,903 priority patent/US20080138232A1/en
Priority to PCT/SE2005/001661 priority patent/WO2006049572A1/en
Publication of SE0402698L publication Critical patent/SE0402698L/sv
Publication of SE528782C2 publication Critical patent/SE528782C2/sv
Priority to NO20072275A priority patent/NO341532B1/no

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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3053—Fe as the principal constituent
    • 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
    • C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • 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
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • 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
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • 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
    • C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • 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
    • C22C38/52—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with cobalt
    • 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
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/001—Austenite
    • 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
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/005—Ferrite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Description

25 30 35 5128 782 Ett borrhälsrör mäste vara beständigt både mot korrosion i havs- vatten som omger det och korrosion i substanserna som det transporterar. Borrhålsrör tillhandahålls gängade och sammanfo- gas till nödvändiga längder med hjälp av kopplingsdon. Eftersom olje- och gaskällor är belägna pä ett avsevärt djup under havs- nivå kan längden pà ett borrhålsrör vara ganska avsevärd. Kra- ven på materialet som används för borrhålsrör kan sammanfattas såsom följer: o Sträckgräns; minimum 110 ksi (kilo per kvadrattum) (760 MPa), o Beständighet mot korrosion förorsakad av C02 eller H28. e God slagseghet ned till -46°C, minst 50J. c Materialet måste vara kapabelt att tillverkas i formen av sömlösa rör och i former, i vilka gängor och passnings- kopplingsdon för rör kan produceras.
US 6749697 beskriver en duplex rostfri stàllegering med auste- nit-ferritstruktur med en hög halt av Cr, Mo och N. Denna lege- ring uppfyller ovannämnda krav, eftersom legeringen när den har strängsprutats och anlöpts uppvisar hög hållfasthet, god korro- sionsbeständighet i talrika syror och baser och har speciellt god punktkorrosionsbeständighet i kloridmiljöer, samt god svetsbar- het. Punktkorrosionsbeständigheten hos en legering beskrivs ofta som ett PRE-tal (Pitting Resistance Equivalent)-tal, vilket = %Cr + 3,3% Mo + 16% N. Legeringen är således optimerad mot denna egenskap. PRE-talet hos denna legering är över 40. Legeringen innehåller i vikt-% max 0,05% C, 0-2,0% Si, 0-3,0% Mn, _25-35% Cr, 4-10% Ni, 2-6% Mo, 0,3-0,6% N, varvid resten är Fe och normalt uppträdande föroreningar, varvid halten ferrit är 30-70%.
WO 03/020994 beskriver en legering som är kännetecknad av Mn O-3%, Cr 24-30%, Ni 4,9-10%, Mo 3-5, Cu 0-2%, W 0-3%, N 0,28-0,5% och Co O-3,5%. Denna legering har en hög halt av Cr, Mo och N, vilken ökar legeringens punktkorrosionsbeständighet men å andra sidan ökar risken för svag strukturbeständighet. 10 15 20 25 30 35 528 732 Genom legering med Co anses legeringen vara mera strukturbe- ständig, så att åtminstone O,5% Co, företrädesvis åtminstone 1,5%, max 3,5% Co kan tillsättas för att öka korrosionsbestän- digheten och detta rapporteras även öka strukturbeständigheten.
Eftersom legeringen kan innehålla W modifieras PRE-talet till att inkludera elementet W med en vikt som motsvarar hälften av vikten för Mo, nämligen PREW = %Cr + 3,3% (%Mo+0,5°/0W) + 16N. Denna legering har ett PRE/PREW-tal över 40.
US 6312532 beskriver en duplex rostfri stållegering innehållande Mn O,3-4°/°, Cr 27-35%, Ni 340%, Mo O-3%, N 0,3-0,55%, Cu 0,5-3% och W 2-5%. Legeringen uppvisar en relativt hög korro- sionsbeständighet i kloridmiljöer på grund av legeringen med W.
Legeringen med Cu i kombination med höga halter av W eller Mo sägs minska utfällningen av intermetalliska faser vid långsam kylning. Denna egenskap är av stor betydelse vid tillverkning av produkter av rostfritt stål med stora dimensioner, där kylhastig- heten är relativt låg, vilket i allmänhet ökar risken för intermetal- liska faser som fäller ut i temperaturområdet av ca 700-1000°C.
Denna legering har ett PREW-tal över 40. Patentet anger att åt- minstone 2% W bör tillsättas för optimal effekt och kombinatio- nen av Mo + 0,5 W bör inte överstiga 3,52. Vid användning av höga halter av Mo och W bör Cu-halten överstiga 1,5% för att maximera strukturbeständigheten. Om stora mängder Cu an- vänds bör Mo-halten vara låg för att tillförsäkra gott skydd mot interkristallin korrosion.
En nackdel med duplexa rostfria stål är att deras höga legerings- halt gör dem ägnade att bilda intermetalliska faser, såsom sigma- och chi-faser, vid utsträckt utsättande för höga temperaturer.
Sigmafasen är en hård, skör och mycket korrosionskänslig inter- metallisk förening som är rik på Cr och Mo. Chifasen är en inter- metallisk förening med en mangansulfidstruktur. i Signifikant intermetallisk utfällning kan leda till en förlust av kor- rosionsbeständighet och ibland till en förlust av seghet. Dess- utom påverkas produktionen av tjocka och/eller långa rörled- 10 15 20 25 30 35 528 782 ningar med stora diametrar negativt på grund av utfällningen av intermetalliska faser inuti produkterna där kylhastigheten är rela- tivt långsam efter anlöpning.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett dup- lext rostfritt stål som uppvisar hållfasthet, god korrosionsbestän- dighet, god bearbetbarhet och vilket är svetsbart.
Detta syfte uppnås genom optimerande av legeringen beskriven i US 6749697 genom utnyttjande av kunskapen om inverkan av elementen Cu, W och Co på strukturbeständigheten hos leger- ingen och dess korrosionsegenskaper under bibehållande eller förbättrande av legeringens sträckegenskaper. Syftet uppnås ge- nom ett en duplex rostfri stållegering med sammansättningen be- skriven här, nämligen en legering som innehåller (i vikt-%): Cr 25-35%, Ni 4-10%, Mo 1-6%, N 0,3-0,6°/°, Mn mer än 0 till 3%, Si max 1,0 % och C max 0,05%, Cu och/eller W och/eller Co 0,1- 10%, varvid resten är Fe och normalt uppträdande föroreningar, varvid ferrithalten är 30-70%.
En sådan legering med höga halter av Cr, Mo och N och vilken innehåller Cu och/eller W och/eller Co har förvånande goda me- kaniska och korrosionsegenskaper, i synnerhet vad gäller punkt- korrosion i en kloridmiljö. De höga halterna av Cr, Mo och N ger legeringen en mycket hög hållfasthet och samtidigt en god bear- betbarhet, speciellt för strängsprutning till artiklar, såsom söm- lösa rör. Tillsatsen av Co, Cu och/eller W förbättrar legeringens korrosionsbeständighet i sura miljöer, förbättrar dess strukturbe- ständighet och dess svetsbarhet och ger den större beständighet mot vissa typer av korrosionsangrepp genom havsvatten.
Förutom att den uppvisar utmärkta mekaniska egenskaper har legeringen enligt uppfinningen en hög beständighet mot spän- ningskorrosionssprickning förorsakad genom vätesulfid. Leger- ingen har god varmbearbetbarhet, är enkel att valsa och är väl 10 15 20 25 30 35 lämpad för applikationer som kräver svetsning, såsom tillverkning av stumsvetsade sömlösa rör och sömsvetsade rör för olika spi- ralrörsapplikationer. Följaktligen är legeringen speciellt lämpad för hydraulrör, såsom umbilicalrör, borrhålsrör och IPU-er.
Wolfram, som är likartad molybden till funktionen och verkan vad gäller korrosionskemin, används för att delvis ersätta molybden i legeringen, eftersom wolfram inte är lika aktivt som molybden vad gäller gynnande av utfällning av intermetalliska faser, såsom sigmafasen. Delvis substituering av molybden genom wolfram ökar även legeringens lågtemperaturslagseghet. Utnyttjandet av både molybden och wolfram förbättrar korrosionsbeständigheten hos duplexa rostfria stållegeringar. Eftersom molybden är mycket dyrare än wolfram tillhandahåller dessutom substitueringen av molybden genom wolfram en mera kostnadseffektiv legering.
En tillsats av Cu och/eller W och/eller Co är även väsentlig för att undertrycka utfällning av intermetalliska faser. Legeringens punktkorrosionsegenskaper och dess beständighet mot intergra- nulär korrosion ökas dessutom genom en samtidig tillsats av W och Cu, där W åtminstone delvis substituerar Mo. Höga halter av W i kombination med höga halter av Cr och Mo ökar emellertid risken för intergranulära utfällningar, så att halten av W således borde begränsas till max 5 vikt-%.
Enligt en utföringsform av uppfinningen, där den uppfinningsen- liga duplexa rostfria stållegeringen innehåller wolfram, tillfreds- ställs följande relation: 0.5(% W)+1(% Mo) =2-10%, eller företrädesvis 3-7% där (% W) och (% Mo) hänvisar till halten av wolfram respektive molybden i vikt-%.
Enligt en annan utföringsform av uppfinningen tillverkas leger- ingen under användning av ett konventionellt metallurgiskt förfa- rande, såsom smältning i en Ijusbågsugn. Den uppfinningsenliga 10 15 20 25 30 35 528 732 legeringen kan således enkelt smältas och gjutas under använd- ning av konventionella tekniker och utrustningar. Alternativt till- verkas legeringen genom ett pulvermetallurgiförfarande.
Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen innefattar le- geringen maximalt 1 vikt-% legeringstlllsatser som tillsätts av processmetallurgiska eller varmbearbetbarhetsorsaker.
Föreliggande uppfinning avser även en artikel i form av ett rör, tråd, band, stång, plåt eller balk eller vilken annan artikel som helst med hög hållfasthet och/eller god korrosionsbeständighet, vilken innefattar en legering enligt någon av ovan beskrivna utfö- ringsformer. En sådan artikel kan vara ett sömlöst rör, en svets- tråd, ett sömsvetsat rör, en fläns, ett kopplingsdon, ett rotorblad, en fläkt, en lasttank, svetsmaterial eller höghållfasta lednings- dragningar. Nämnda artikel är antingen gjord av den uppfin- ningsenllga legeringen eller innefattar en beläggning av den uppfinningsenliga legeringen. Alternativt innefattar artikeln den uppfinningsenliga legeringen som är metallurgiskt eller mekaniskt bunden (eller pläterad) till ett basmaterial, såsom kolstål.
På grund av den goda strukturbeständigheten och svetsbarheten hos den uppfinningsenliga legeringen är dess applikationsom- råde mycket större än applikationsområdena för de legeringar som utgör teknikens ståndpunkt.
Legeringen och artikeln enligt någon av de ovan beskrivna utfö- ringsformerna är avsedd för användning i synnerhet men icke uteslutande som ett konstruktionsmaterial eller en mekanisk eller strukturell komponent, såsom ett umbilicalrör, ett borrhålsrör el- ler en integrerad produktionsenhet (IPU), i havsvattensmiljöer, i kloridmiljöer, i korrosiva miljöer, i kemiska anläggningar, inom pappersindustrin eller som svetstråd.
Ytterligare fördelar samt fördelaktiga särdrag hos uppfinningen framgår av den följande beskrivningen och de andra beroende kraven. 10 15 20 25 30 35 528 782 BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Grunderna och fördelarna med legeringen enligt föreliggande uppfinning och valet av de önskade områdena av legeringens beståndsdelar som ger den oväntade förträffligheten hos leger- ingen kan anges såsom följer: Krom (Cr) är ett mycket aktivt element som förbättrar beständig- heten mot ett flertal korrosionstyper. Krom ökar dessutom håll- fastheten hos legeringen. Hög kromhalt medför dessutom en mycket god löslighet av N i materialet. Följaktligen är det önsk- värt att hålla Cr-halten så hög som möjligt för att öka hållfasthe- ten och korrosionsbeständigheten. För mycket goda hållfasthets- egenskaper och korrosionsbeständighet bör kromhalten vara åt- minstone 25 vikt-%, företrädesvis åtminstone 28 vikt-%. Halten bör emellertid inte överstiga 33%. Höga halter av Cr ökar emellertid risken för bildande av intermetalliska utfällningar. Av denna orsak bör kromhalten företrädesvis inte överstiga 35 vikt- %.
Nickel (Ni) används som ett austenit-stabiliseringeselement och tillsätts till legeringen i lämplig grad för att uppnå den önskade halten av austenit respektive ferrit. För att uppnå ferrithalter av mellan 30-70% bör halten av nickel vara åtminstone 4 vikt-%, fö- reträdesvis åtminstone 5 vikt-% och bör inte överstiga 10 vikt-%, företrädesvis inte överstiga 9 vikt-%.
Molybden (Mo) är ett aktivt element som förbättrar korrosions- beständigheten i kloridmiljöer samt i reducerande syror. En över- driven Mo-halt i kombination med en hög Cr-halt innebär att ris- ken för bildande av intermetalliska utfällningar ökar. Eftersom Mo ökar hållfastheten hos legeringen bör halten av Mo vara inom området av åtminstone 1 vikt-%, företrädesvis åtminstone 3%, varvid den inte bör överstiga 6 vikt-%, företrädesvis inte överstiga 5 vikt-%. 10 15 20 25 30 35 528 782 Kväve (N) är ett mycket aktivt element som delvis ökar korro- sionsbeständigheten och delvis ökar strukturbeständigheten samt hållfastheten hos materialet. Dessutom förbättrar en hög N-halt återbildningen av austenit efter svetsning, vilket tillförsäkrar goda egenskaper för svetsfogar. För att uppnå en god verkan bör åt- minstone 0,3 vikt-% N tillsättas. Höga halter av N ökar risken för utfällning av kromnitrider, speciellt när halten av krom även är hög. Dessutom medför en hög N-halt att risken för porositet ökar, eftersom lösligheten av N i stålsmättan eller svetsbadet kan överskridas. N-halten bör således begränsas till max 0,60 vikt-%, den bör företrädesvis vara åtminstone 0,40 vikt-%, och den bör inte överstiga 0,55 vikt-% N.
Mangan (Mn) tillsätts bland annat för att öka lösligheten av N i materialet. Det finns emellertid andra element som har större in- verkan på lösligheten. Mn i kombination med höga halter av sva- vel kan även ge upphov till bildande av mangansulfider, vilka verkar som initieringspunkter för punktkorrosion. Halten av Mn bör således begränsas till att vara större än 0 vikt-%, företrädes- vis åtminstone 0,5 vikt-%, den bör icke överstiga 3 vikt-Wo, före- trädesvis inte överstiga 1,5 vikt-%.
Kisel (Si) används som ett desoxideringsmedel under stålpro- duktion och det ökar även flytbarheten under produktion och svetsning. Det är känt att höga kiselhalter stöder utfällningen av en intermetallisk fas. Det har överraskande visat sig att en ökad halt av kisel gynnsamt reducerar utfällningen av sigmafas. Av denna orsak bör en viss halt av kisel valfritt tillåtas. Halten av kisel bör emellertid begränsas till max 1,0 vikt-%.
Kol (C) stärker det rostfria stålet men gynnar bildandet av utfäll- ningar som är skadliga för korrosionsbeständigheten och måste således anses vara en förorening i denna uppfinning. Kol har en begränsad löslighet i både ferrit och austenit och detta medför en risk för utfällning av kromkarbider. Kolhalten bör således begrän- sas till max 0,05 vikt-%, företrädesvis till max 0,03 vikt-% och mest föredraget till max 0,02 vikt-%. 10 15 20 25 30 35 528 782 Koppar (Cu) tillsätts för att förbättra beständigheten hos det duplexa rostfria stålet mot vissa korrosiva miljöer, såsom i sura miljöer, såsom svavelsyra, och den minskar även legeringens ut- satthet för spänningskorrosionssprickning och tillhandahåller åld- ringshärdningseffekter. Det har befunnits att Cu minskar utfäll- ningsgraden av intermetalliska faser vid långsam kylning i mate- rial med relativt höga halter av Mo och/eller W. Orsaken till detta är eventuellt att utfällningen av en kopparrik austenit- eller ep- silonfas förhindrar utfällningen av andra intermetalliska faser, såsom sigmafasen. Eftersom utfällningen av epsilonfasen inte bör ha samma negativa inverkan på korrosionsegenskaperna som sigmafasen är uppträdandet av små mängder av kopparrik epsilonfas en positiv faktor hos den uppfinningsenliga lege- ringen. Höga halter av koppar innebär emellertid att löslighets- gränsen överskrids, så att Cu-halten bör begränsas till max 5 vikt-%. När koppar är närvarande bör kopparhalten vara åtminstone 0,1 vikt-% och bör inte överskrida 5 vikt-%, företrädesvis inte överskrida 3,5 vikt-% och mest föredraget inte överskrida 1 vikt-%.
Wolfram (W) förbättrar korrosionsbeständigheten i kloridmiljöer samt ireducerande syror och legeringens punktkorrosionsbe- ständighet och spaltkorrosionsbeständighet. Det har befunnits att legering med W som en ersättning för Mo ökar legeringens låg- temperaturslagseghet. Samtidigt kan legering med W och Cu, där W ersätter elementet Mo i legeringen med syftet att förbättra punktkorrosionsbeständighetsegenskaperna, äga rum i syfte att reducera risken för att försämra interkristallinkorrosionsbe- ständigheten. En alltför hög W-halt i kombination med en hög Cr- halt ökar emellertid risken för utfällning av intermetalliska faser, såsom sigmafasen. När W är närvarande bör W-halten således begränsas till åtminstone 0,1 vikt-%, den bör inte överstiga 5 vikt-°A>, företrädesvis inte överstiga 3 vikt-%.
Kobolt (Co) tillsätts för att reducera utfällningen av sigmafas.
Den ökar legeringens korrosionsbeständighet och strukturbe- 10 15 20 25 30 35 528 782 10 ständighet. Kobolt upplöses i ferritmatrisen, liksom nickel och ki- sel, och stärker ferriten. Kobolt tenderar även att stabilisera austenit. När den är närvarande bör kobolthalten vara högre än 0%, företrädesvis högre än O,5% och bör inte överstiga 2%, fö- reträdesvis inte överstiga 3,5% Co.
Ferrit: Halten av ferrit är av betydelse för att uppnå goda meka- niska egenskaper och korrosionsegenskaper samt god svetsbar- het och bearbetbarhet. Vad gäller korrosion och svetsning är det önskvärt att uppnå goda egenskaper med en ferrithalt mellan 30- 70%. Höga ferrithalter förorsakar försämring av lågtempera- turslagseghet och beständighet mot vätesjuka. Ferrithalten är således åtminstone 30%, max 70%, företrädesvis åtminstone 35% och den bör inte överstiga 55%, varvid resten är austenit.
Legeringstillsatser: Element tillsatta av processmetallurgiska orsaker, för att exempelvis uppnå smältrening från S eller O, till- sätts för att förbättra bearbetbarheten hos materialet. Exempel på sådana element är Al, B, Ca, Ce och Mg. För att sådana ele- ment inte skall ha en skadlig inverkan på egenskaperna hos le- geringen bör nivåerna på varje individuellt element vara mindre än 0,1%. Den totala nivån på legeringstillsatserna bör vara mindre än 1%, företrädesvis max 0,1%.
Exempel Modellering av 21 olika sammansättningar genomfördes under användning av det termodynamiska beräkningsprogrammet ThermoCalc Version Q. Sammansättningarna hos experiment- chargerna är givna i Tabell 1 nedan: 10 15 20 m25 30 35 528 782 11 Tabell 1 ma* C Si Mn Cr Ni Mo Cu W N CO 1 (1015 0,15 1,0 31,0 7,81 3,5 0 0 0.5 0 2 0,015 0,15 1,0 31,0 7,98 30 0 1.0 0.5 0 3 ogs 0,15 13 31,0 6,15 2,5 0 2.0 0.5 0 4 0,015 0,15 1,0 31,0 8,46 1,5 0 LO 0.5 0 5 0,015 0,15 1,0 31,0 1,57 2,5 1,0 210 0.5 0 6 0,015 0,15 1,0 31,0 6,95 2,5 2.0 2.0 0.5 0 7 0,015 0,15 1,0 3140 7,21 1.5 2.0 4.0 0,5 0 8 0,015 0,15 1,0 31,0 659 1.5 3,0 g) 0.5 0 9 0,015 0,15 1,0 31,0 0,54 3,5 0 0 0.5 1 10 0,015 QS 1.0 31,0 7,24 1,5 2.0 4.0 0,5 1 11 0,015 0,15 1,0 31,0 6,05 1,5 2,0 4.0 0.5 ~3 12 0,015 0,15 1,0 31,0 7,27 3.5 1.0 0 0.5 0 13 0,015 0,15 LD 31,0 6,66 3,5 2,0 0 0,5 0 14 0,015 0,15 1,0 31,0 6,02 3,5 3,0 0 0,5 0 ' 15 0,015 0,15 1,0 31,0 7,70 3,5 1,0 0 0,5 1 16 0,015 0,15 1,0 31,0 6,86 3,5 2,0 0 0,5 1 17 0,015 0,15 1,0 31,0 6,05 3,5 3,0 0 0,5 1 18 0,015 0,15 1,0 28,0 6,27 2,5 1,5 2,0 0,3 0 19 0,015 0,15 3,0 28,0 6,23 2,5 1,5 2,0 0,4 0 20 04015 0,15 1,0 33,0 9427 2,5 _1,5 2,0 0,4 0 21 0,015 0,15 3,0 33,0 9,12 1,5 1,5 4,0 0,6 0 Tabell 2 ger sammansättingarna i ferrlt- respektive austemt- faserna.
Tabell 2 N l,07 0,97 l. 10 15 20 '25 30 35 528 782 12 Tabell 3 innehåller parametrar tagna från de beräknade fasdiagrammen, såsom mängden sigmafas vid 900°C, maximi- temperaturen för sigmafas (SIGMA), det vill säga temperaturen vid vilken sigmafasen begynner att utfälla vid termodynamisk jämvikt, vilket innebär att denna parameter är en dimension för strukturbeständigheten hos legeringen, den maximala temperatu- ren för kromnítrider CrgN och den maximala temperaturen för ut- fällning av kromrik austenitfas.
Tabell 3 _ pRENW pRENW Smma via TmBX TmñX TmaX ram: ausænrm sou-c stam! W" f* 'Mr Mo CuW 4 4 4 1 6 1 47 4 47 37 20 iakttagelser En ökning av W-halten i legeringarna 1-4 ökar balansen i PREW- talet (PRENW) mellan austenit och ferrit. Cr-halten i austenitfa- sen minskar även. En hög Cr-halt medför risk för svag slagseghet vid låga temperaturer (-46°C), så att en ökning av W-halten såle- des förbättrar legeringens slagseghet (se Tabell 2, legeringar 1- 4).
PRENW 10 15 13 Cu minskar maximitemperaturen för sigmafas i legeringar med W (se Tabell 3, jämför legeringarna 3 och 4 med legeringarna 7 och W som en ersättning för Mo bör ge en ökad sträckgräns, efter- som W är en större atom, vilket bör ha en större inverkan på lös- ningshärdning. Genom ersättande av Mo med W i förhållandet 1:2 kommer strukturbeständigheten att vara i stort sett oföränd- rad men en bättre hàllfasthet kommer att uppnås.
Co minskar risken för sigmafasutfällning genom sänkande av maximitemperaturen för sigmafasutfällning. (Se Tabell 3, jämför legerlngen 10 med legerlngen 11 och legerlngen 1 med leger- ingen 9).

Claims (18)

10 15 20 25 30 35 528 782 14 Patentkrav
1. Duplex rostfri stållegering, därav. att lege- ringen innehåller i vikt-%: o Cr 25-35% o Ni 4-10% o Mo 1-6% o N O,40-O,55°/° o Mn mer än 0-3% o Si max 1,0% o C max 0,05% o Cu och/eller W och/eller Co 0,1-10% o W O,1-5% varvid resten är Fe och normalt uppträdande föroreningar, varvid ferrithalten är 30-70°/°, och att legeringen har en sträckgräns som är minst 760 lVlPa.
2. Legering enligt krav 1, kännetecknad därav, att den innehåller max 0,1 vikt-% Si.
3. Legering enligt krav 1 eller 2, kännetecknad därav, att den innehåller O,1-5% Cu.
4. Legering enligt krav 1 eller 2, kännetecknad därav, att den innehåller 0,1-3% Cu.
5. Legering enligt krav 1, kännetecknad därav, att den innehåller 1-3 vikt-% W.
6. Legering enligt krav 4 eller 5, kännetecknad därav, att föl- jande relation är tillfredsställd: 0,5(% W)+1(% Mo) = 2-10%
7. Legering enligt krav 4 eller 5, kännetecknad därav, att föl- jande relation är tillfredsställd: 0,5(% W)+1(% Mo) = 3-7%. 10 15 20 525 30 35 528 782 15
8. Legering enligt krav 1, därav, att den innehåller mer än O-3,5% Co.
9. Legering enligt krav 1, därav, att den innehåller 28-33 vikt-% Cr.
10. Legering enligt krav 1, därav, att den inne- håller 0,5-1,5 vikt-% Mn.
11. Legering enligt krav 10, kännetecknad därav, att den inne- håller 5-9 vikt-% Ni.
12. Legering enligt krav 1, kännetecknad därav, att den inne- håller 35-55 % ferrit.
13. Legering enligt något av föregående krav, därav, att den är tillverkad under användning av ett konventio- nellt metallurgiskt förfarande.
14. Legering enligt något av föregående krav, kännetecknad därav, att den innefattar totalt maximalt 1 vikt-% ytterligare le- geringstillsatser.
15. Artikel l form av ett rör, tråd, band, stång, plåt eller balk, kännetecknad därav, att den innefattar en legering enligt något av kraven 1-14.
16. Artikel enligt krav 15, kännetecknad därav, att den är gjord av legeringen enligt något av kraven 1-14.
17. Artikel enligt krav 15, kännetecknad därav, att den innefattar en beläggning eller en plätering av legeringen enligt något av kraven 1-14.
18. Användning av en legering enligt något av kraven 1-14 eller en artikel enligt något av kraven 15-17 som ett konstruktionsma- terlal eller en mekanisk eller strukturell komponent, såsom en 528 782 16 umbilical, en borrhåls- eller integrerad produktionsenhet (iPU), i havsvattensmiljöer, i kloridmiljöer, i korrosiva miljöer, i kemiska anläggningar, inom pappersindustrin eller som svetstråd.
SE0402698A 2004-11-04 2004-11-04 Duplext rostfritt stål med hög sträckgräns, artiklar och användning av stålet SE528782C2 (sv)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0402698A SE528782C2 (sv) 2004-11-04 2004-11-04 Duplext rostfritt stål med hög sträckgräns, artiklar och användning av stålet
PCT/SE2005/001661 WO2006049572A1 (en) 2004-11-04 2005-11-04 Duplex stainless steel
KR1020077010126A KR20070073870A (ko) 2004-11-04 2005-11-04 2상 스테인리스강
AU2005301376A AU2005301376B2 (en) 2004-11-04 2005-11-04 Duplex stainless steel
JP2007540286A JP2008519165A (ja) 2004-11-04 2005-11-04 ２相ステンレス鋼
CA002586452A CA2586452A1 (en) 2004-11-04 2005-11-04 Duplex stainless steel
CNA2005800380743A CN101057002A (zh) 2004-11-04 2005-11-04 双相不锈钢
EP05799601A EP1812614A4 (en) 2004-11-04 2005-11-04 DUPLEX STAINLESS STEEL
US11/666,903 US20080138232A1 (en) 2004-11-04 2005-11-04 Duplex Stainless Steel
NO20072275A NO341532B1 (no) 2004-11-04 2007-05-03 Dupleks rustfri stållegering, gjenstand inneholdende legeringen og bruk av legeringen eller gjenstanden.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0402698A SE528782C2 (sv) 2004-11-04 2004-11-04 Duplext rostfritt stål med hög sträckgräns, artiklar och användning av stålet

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0402698D0 SE0402698D0 (sv) 2004-11-04
SE0402698L SE0402698L (sv) 2006-05-05
SE528782C2 true SE528782C2 (sv) 2007-02-13

Family

ID=33488170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0402698A SE528782C2 (sv) 2004-11-04 2004-11-04 Duplext rostfritt stål med hög sträckgräns, artiklar och användning av stålet

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20080138232A1 (sv)
EP (1) EP1812614A4 (sv)
JP (1) JP2008519165A (sv)
KR (1) KR20070073870A (sv)
CN (1) CN101057002A (sv)
AU (1) AU2005301376B2 (sv)
CA (1) CA2586452A1 (sv)
NO (1) NO341532B1 (sv)
SE (1) SE528782C2 (sv)
WO (1) WO2006049572A1 (sv)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101367161B (zh) * 2007-08-18 2011-07-20 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种低氢型超级双相不锈钢焊条
EP2228578A1 (en) * 2009-03-13 2010-09-15 NV Bekaert SA High nitrogen stainless steel wire for flexible pipe
SE534779C2 (sv) 2010-03-03 2011-12-20 Sandvik Intellectual Property Metod för att tillverka en trådprodukt av rostfritt stål
CH704427A1 (de) * 2011-01-20 2012-07-31 Alstom Technology Ltd Schweisszusatzwerkstoff.
EP2676763B1 (en) * 2011-02-14 2018-01-17 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Line pipe having a welded joint of duplex stainless steel
AU2012218660B2 (en) * 2011-02-14 2015-05-21 Nippon Steel Corporation Duplex stainless steel, and process for production thereof
FI125854B (sv) * 2011-11-04 2016-03-15 Outokumpu Oy Duplex rostfritt stål
EP2737972A1 (en) * 2012-11-28 2014-06-04 Sandvik Intellectual Property AB Welding material for weld cladding
JP5803890B2 (ja) * 2012-12-07 2015-11-04 Ｊｆｅスチール株式会社 耐孔食性に優れた二相ステンレスクラッド鋼の合せ材及びそれを用いた二相ステンレスクラッド鋼並びにその製造方法
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
KR102277880B1 (ko) * 2013-12-27 2021-07-15 산드빅 인터렉츄얼 프로퍼티 에이비 내부식성 듀플렉스 강 합금, 합금으로 만들어진 물체들, 및 합금을 제조하는 방법
AR105403A1 (es) 2015-07-20 2017-09-27 Stamicarbon Acero inoxidable dúplex y uso de éste, especialmente en la producción de urea
KR20180031009A (ko) * 2015-07-20 2018-03-27 산드빅 인터렉츄얼 프로퍼티 에이비 듀플렉스 스테인레스 강 및 상기 듀플렉스 스테인레스 강의 성형품
KR101889176B1 (ko) * 2016-12-15 2018-08-16 주식회사 포스코 크랙발생이 저감된 고강도 듀플렉스 스테인리스 강 및 그 제조방법
JPWO2019098233A1 (ja) * 2017-11-15 2020-11-19 日本製鉄株式会社 ２相ステンレス鋼及び２相ステンレス鋼の製造方法
EP3502294A1 (en) 2017-12-22 2019-06-26 Tubacex Innovación A.I.E. Duplex stainless steel resistant to corrosion
PL3502293T3 (pl) 2017-12-22 2020-11-02 Saipem S.P.A. Zastosowania dupleksowych stali nierdzewnych
KR102649801B1 (ko) * 2018-02-15 2024-03-20 산드빅 인터렉츄얼 프로퍼티 에이비 새로운 듀플렉스 스테인리스 강
BR112020025305A2 (pt) * 2018-06-15 2021-03-09 Ab Sandvik Materials Technology Uma tira de aço inoxidável duplex e método para produção da mesma
KR102197316B1 (ko) * 2018-12-28 2021-01-05 한국재료연구원 고부식 환경용 듀플렉스 스테인리스강
NO20201206A1 (en) 2020-11-05 2022-05-06 Aker Solutions As Umbilical
CN113981724B (zh) * 2021-09-26 2023-06-23 江苏亚盛金属制品有限公司 海洋工程系泊用高强度耐腐蚀钢丝绳及其制作方法
WO2023198720A1 (en) * 2022-04-12 2023-10-19 Alleima Tube Ab New duplex stainless steel
WO2023198721A1 (en) * 2022-04-12 2023-10-19 Alleima Tube Ab A new welding duplex stainless steel material suitable for welding a duplex stainless steel, a welded joint and a welding method thereof

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
JPH09209087A (ja) * 1996-02-01 1997-08-12 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 二相ステンレス鋼
WO1998010888A1 (fr) * 1996-09-13 1998-03-19 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Materiau d'apport pour la soudure d'aciers inoxydables
SE513235C2 (sv) * 1999-06-21 2000-08-07 Sandvik Ab Användning av en rostfri stållegering såsom umbilicalrör i havsmiljö
SE513247C2 (sv) * 1999-06-29 2000-08-07 Sandvik Ab Ferrit-austenitisk stållegering
SE0000678L (sv) * 2000-03-02 2001-04-30 Sandvik Ab Duplext rostfritt stål
SE524951C2 (sv) * 2001-09-02 2004-10-26 Sandvik Ab Användning av en duplex rostfri stållegering
SE524952C2 (sv) * 2001-09-02 2004-10-26 Sandvik Ab Duplex rostfri stållegering
SE525252C2 (sv) * 2001-11-22 2005-01-11 Sandvik Ab Superaustenitiskt rostfritt stål samt användning av detta stål
KR100460346B1 (ko) * 2002-03-25 2004-12-08 이인성 금속간상의 형성이 억제된 내식성, 내취화성, 주조성 및열간가공성이 우수한 슈퍼 듀플렉스 스테인리스강

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070073870A (ko) 2007-07-10
CN101057002A (zh) 2007-10-17
WO2006049572A1 (en) 2006-05-11
NO20072275L (no) 2007-06-13
SE0402698L (sv) 2006-05-05
EP1812614A4 (en) 2009-11-18
NO341532B1 (no) 2017-12-04
US20080138232A1 (en) 2008-06-12
SE0402698D0 (sv) 2004-11-04
JP2008519165A (ja) 2008-06-05
AU2005301376B2 (en) 2010-04-22
CA2586452A1 (en) 2006-05-11
EP1812614A1 (en) 2007-08-01
AU2005301376A1 (en) 2006-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE528782C2 (sv) Duplext rostfritt stål med hög sträckgräns, artiklar och användning av stålet
RU2450080C2 (ru) Экономнолегированная, коррозионно-стойкая аустенитная нержавеющая сталь
JP4803174B2 (ja) オーステナイト系ステンレス鋼
TWI571517B (zh) 肥粒鐵－沃斯田鐵不銹鋼
JP5870201B2 (ja) 二相ステンレス鋼
CA2914774C (en) Duplex ferritic austenitic stainless steel
KR101345074B1 (ko) Ｎｉ기 합금재
KR20130037230A (ko) 용접 열 영향부의 내식성과 인성이 양호한 저합금 2상 스테인리스강
KR20050044557A (ko) 슈퍼 오스테나이트계 스테인레스강
AU2008330048A1 (en) Lean austenitic stainless steel
SE530711C2 (sv) Duplex rostfri stållegering samt användning av denna legering
JPH07278755A (ja) 二相ステンレス鋼
WO2012132679A1 (ja) オーステナイト系ステンレス鋳鋼
KR20130143601A (ko) 니켈-크롬-철-몰리브덴 합금
JPH068478B2 (ja) 油井分野チューブ製品向けの改善されたオーステナイト型Ｆｅ―Ｃｒ―Ｎｉ合金
JPS61113749A (ja) 油井用高耐食性合金
JPH0114992B2 (sv)
JP3470418B2 (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
JP2607594B2 (ja) Ｃｒ−Ｍｏ系低合金鋼用被覆アーク溶接棒
JPH0796390A (ja) ９Ｃｒ−１Ｍｏ鋼溶接用ワイヤ
JP6322145B2 (ja) ノッチ付き衝撃強さ及び機械加工性を改善した二相鋼
JP2833385B2 (ja) 耐食オーステナイト系Ｆｅ基合金
JPS6199656A (ja) ラインパイプ用高強度溶接鋼管
JPS5938361A (ja) 二相ステンレス鋳鋼