WO1997039158A1 - Martensitic-austentitic steel - Google Patents

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austenitic steel
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Peter Ernst
Peter J. Uggowitzer
Markus O. Speidel
Reiner Steins
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Abb Research Ltd.
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Abstract

This invention concerns a martensitic-austentitic steel consisting essentially (in wt%) of: 8 to 15 % chromium, 0.5 to 2.5 % molybdenum, up to 2 % tungsten, 4 to 10 % cobalt, 0.5 to 6 % nickel, 2.5 to 8 % manganese, 0.1 to 1.0 % vanadium, 0.05 to 0,25 % nitrogen, up to 0.2 % carbon, the rest being iron with impurities. This martensitic-austentitic steel can be used, in particular, as material for rotors or rotor disks in gas turbines operating at temperatures above 450 °C. The adjustment of the two phase martensitic-austentitic structure is done by heat treatment of the solution annealed and quenched steel structure in a temperature range between 550 °C and 650 °C.

Description

Martensitisch-austenitischer Stahl Martensitic-austenitic steel
Technisches GebietTechnical field
Die Erfindung betrifft einen martensitisch-austenitischen Stahl, insbesondere zur Verwendung als Werkstoff für kriechbeanspruchte Bauteile von Gasturbinen.The invention relates to a martensitic-austenitic steel, in particular for use as a material for creep-stressed components of gas turbines.
Stand der TechnikState of the art
Die Verwendung vergütbarer Chromstähle als Werkstoff für den Einsatz in thermi¬ schen Kraftwerken, insbesondere als Werkstoff für Rotoren oder Rotorscheiben, ist heute Stand der Technik. Gegenüber Nickelbasis-Superlegierungen zeichnen sich vergütbare Chromstähle aus durch eine bessere zerstörungsfreie Prüfbarkeit. Darüberhinaus haben sie vergleichsweise niedrige thermische Ausdehnungs¬ koeffizienten und eine hohe Wärmeleitung; dies erhöht den Widerstand gegen thermische Ermüdung. Die Vergütungsstähle erreichen jedoch bei Temperaturen über450°C nicht die gewünschte Anforderung bezüglich Warmfestigkeit, Kriech¬ beständigkeit und Zähigkeit.The use of temperable chrome steels as a material for use in thermal power plants, in particular as a material for rotors or rotor disks, is state of the art today. Compared to nickel-based superalloys, temperable chrome steels are characterized by better non-destructive testability. In addition, they have comparatively low thermal expansion coefficients and high heat conduction; this increases resistance to thermal fatigue. However, the tempered steels do not meet the desired requirements with regard to heat resistance, creep resistance and toughness at temperatures above 450 ° C.
Bekannt ist ein vergütbarer martensitischer Stahl mit der Bezeichnung X12CrNiMo12. Dieser Stahl enthält neben Eisen 0.10-0.14%C, 0.10-0.40%Si, 0.5- 0.9%Mn, 11-12%Cr, 2-2.6%Ni, 1.3-1.8%Mo, 0.2-0.35%V und 0.02-0.05%N sowie übliche Verunreinigungen. Dieser Stahl weist im Temperaturbereich unterhalb von 450°C eine relativ hohe Warmstreckgrenze und eine relativ hohe Kriechfestigkeit auf. Bei Temperaturen über 450°C ist die Warmstreckgrenze und das Kriechver¬ halten jedoch ungenügend. Darüberhinaus weist der Stahl bei höheren Tempera¬ turen eine nicht unerhebliche Versprödungsneigung auf.A hardenable martensitic steel known as X12CrNiMo12 is known. In addition to iron, this steel contains 0.10-0.14% C, 0.10-0.40% Si, 0.5-0.9% Mn, 11-12% Cr, 2-2.6% Ni, 1.3-1.8% Mo, 0.2-0.35% V and 0.02-0.05 % N as well usual impurities. In the temperature range below 450 ° C, this steel has a relatively high hot stretch and a relatively high creep resistance. At temperatures above 450 ° C, however, the hot stretch limit and creep behavior are insufficient. In addition, the steel has a not inconsiderable tendency to become brittle at higher temperatures.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen martensitisch-austenitischen Stahl zur Verwendung für Gasturbinenrotoren oder -rotorscheiben mit einer genü¬ genden Warmfestigkeit und Zähigkeit für einen Temperaturbereich von 450°C bis zu mindestens 550βC bereitzustellen.The invention has the object of providing a martensitic-austenitic steel for use in gas turbine rotors or -rotorscheiben genü¬ with a constricting temperature strength and toughness for a temperature range of 450 ° C to β to at least 550 C.
Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale des ersten Anspruches erreicht.According to the invention, this is achieved by the features of the first claim.
Kern der Erfindung ist die Einstellung einer sehr feinen zweiphasigen Mikro- struktur, bestehend aus angelassenem Martensit und thermodynamisch stabilem Austenit. Der Stahl besteht im wesentlichen aus 8 bis 15% Chrom, 4 bis 10% Ko¬ balt, 2.5 bis 8% Mangan, 0.5 bis 6% Nickel, 0.5 bis 2.5% Molybdän, bis 2% Wolf¬ ram, 0.1 bis 0.5% Vanadium, 0.05 bis 0.2% Kohlenstoff, 0.05 bis 0.25% Stickstoff, Rest Eisen und übliche erschmelzungsbedingte Verunreinigungen.The essence of the invention is the setting of a very fine two-phase microstructure consisting of tempered martensite and thermodynamically stable austenite. The steel consists essentially of 8 to 15% chromium, 4 to 10% cobalt, 2.5 to 8% manganese, 0.5 to 6% nickel, 0.5 to 2.5% molybdenum, up to 2% tungsten, 0.1 to 0.5% vanadium , 0.05 to 0.2% carbon, 0.05 to 0.25% nitrogen, remainder iron and usual melting-related impurities.
Die Vorteile der Erfindung sind vor allem darin zu sehen, dass der in einer Du- plexstruktur ausgebildete Stahl auch bei Temperaturen oberhalb 450°C eine hohe Warmstreckgrenze und eine hohe Kriechfestigkeit aufweist und aufgrund seiner hohen Strukturstabilität eine geringe Versprödungsneigung aufweist.The advantages of the invention can be seen above all in the fact that the steel formed in a duplex structure has a high hot stretching limit and a high creep resistance even at temperatures above 450 ° C. and has a low tendency to embrittlement due to its high structural stability.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Weg zur Ausführung der ErfindungFurther advantageous embodiments result from the subclaims. Way of carrying out the invention
Der zur erfindungsgemässen Verwendung entwickelte Stahl enthält im wesent¬ lichen (gemessen in Gew.-%) 8 bis 15% Chrom, 4 bis 10% Kobalt, 2.5 bis 8% Mangan, 0.5 bis 6% Nickel, 0.5 bis 2.5% Molybdän, bis 2% Wolfram, 0.1 bis 1.0% Vanadium, 0.05 bis 0.2% Kohlenstoff und 0.05 bis 0.25% Stickstoff und kann durch Giessen oder auf pulvermetallurgischem Weg hergestellt werden.The steel developed for use in accordance with the invention essentially contains (measured in% by weight) 8 to 15% chromium, 4 to 10% cobalt, 2.5 to 8% manganese, 0.5 to 6% nickel, 0.5 to 2.5% molybdenum, bis 2% tungsten, 0.1 to 1.0% vanadium, 0.05 to 0.2% carbon and 0.05 to 0.25% nitrogen and can be produced by casting or by powder metallurgy.
Bekannte und in der Technik eingeführte 9-12% Chromstähle erzielen ihre Warm¬ bzw. Kriechfestigkeit über die stabilisierende Wirkung feinster Ausscheidungen auf das im angelassenen Martensit gebildete Versetzungsnetzwerk. Beim für die erfindungsgemässe Verwendung entwickelten Stahl wird zusätzlich zu den feinen Ausscheidungen eine kubisch - flächenzentrierte Phase (Austenit) eingebracht, die auf Grund ihrer geringen Selbstdiffusion und über die Bildung von Phasen¬ grenzen zur Erhöhung der Warm- und Kriechfestigkeit beiträgt Martensitische Stähle mit Austenit als kriechverbessemde Zweitphase sind in der Technik be¬ kannt. Gegenüber dem erfindungsgemässen Stahl unterscheiden sie sich jedoch darin, dass ihr Austenitanteil nicht thermodynamisch stabil ist und damit eine hohe Anfälligkeit auf thermische Ermüdung gegeben ist.Known and introduced 9-12% chromium steels achieve their warm or creep resistance through the stabilizing effect of the finest precipitations on the dislocation network formed in the tempered martensite. In the case of the steel developed for the use according to the invention, in addition to the fine precipitations, a face-centered cubic phase (austenite) is introduced which, due to its low self-diffusion and the formation of phase boundaries, contributes to increasing the heat and creep resistance, martensitic steels with austenite as creep-improving second phase are known in the art. Compared to the steel according to the invention, however, they differ in that their austenite content is not thermodynamically stable and is therefore highly susceptible to thermal fatigue.
Nachfolgend werden die besonders bevorzugten Mengen für jedes Element und die Gründe für die gewählten Legierungsbereiche der erfindungsgemässen Legie¬ rung dargelegt.The particularly preferred amounts for each element and the reasons for the selected alloy ranges of the alloy according to the invention are set out below.
Durch im Mischkristall gelöstes Chrom wird der Oxidationswiderstand gesteigert. Über die Bildung hexagonaler Chromnitride kann Cr auch zur Verbesserung des Kriechwiderstandes beitragen. Um dies zu erreichen ist ein Mindest-Cr-Gehalt von 8 Gew.-% notwendig. Der Chromgehalt sollte jedoch nicht über 15 Gew.-% liegen, da sonst δ-Ferrit gebildet wird, der eine Reduktion von Zähigkeit und Hochtempe¬ raturfestigkeit mit sich bringt. Ein zweckmässiger Bereich für Chrom reicht daher von etwa 8 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise von 9 bis 12 Gew.-% und insbesondere von etwa 10 Gew.-%.Chromium dissolved in the mixed crystal increases the resistance to oxidation. Via the formation of hexagonal chromium nitrides, Cr can also improve the Creep resistance contribute. To achieve this, a minimum Cr content of 8% by weight is necessary. However, the chromium content should not exceed 15% by weight, since otherwise δ-ferrite is formed, which leads to a reduction in toughness and high temperature strength. A suitable range for chromium therefore ranges from about 8 to 15% by weight, preferably from 9 to 12% by weight and in particular from about 10% by weight.
Im vorliegenden Stahl steigert Mangan die Stickstofflöslichkeit im Austenitgebiet besonders wirksam. Um beim Lösungsglühen die stabilen Nitride vom hexagona- len Typ (Cr,V)2N und vom kubischen Typ (V, Cr)N zu lösen ist ein Miπdest-Mn- Gehalt von 2.5 Gew.-% anzustreben. Bei der Anlassbehandlung wird Mangan im gebildeten Austenit aufkonzentriert und senkt im entscheidenen Masse seine Martensit-Starttemperatur, d.h. Mangan stabilisiert den Austenit. Auch aus diesem Grund soll der Mangangehalt mindestens 2.5 Gew.-% betragen. Der Mn-Gehalt sollte jedoch 8 Gew.-% nicht überschreiten, damit die Legierung nicht vollständig austenitisch wird. Ein zweckmässiger Bereich für Mangan reicht daher von etwa 2.5 bis 8 Gew.-%, vorzugsweise von 3.5 bis 6.5 Gew.-% und liegt insbesondere bei etwa 5 Gew.-%.Manganese in the present steel increases the nitrogen solubility in the austenite area particularly effectively. In order to dissolve the stable nitrides of the hexagonal type (Cr, V) 2N and of the cubic type (V, Cr) N during solution annealing, a minimum Mn content of 2.5% by weight is desirable. During the tempering treatment, manganese is concentrated in the austenite formed and to a significant extent lowers its martensite start temperature, i.e. Manganese stabilizes the austenite. For this reason too, the manganese content should be at least 2.5% by weight. However, the Mn content should not exceed 8% by weight so that the alloy does not become completely austenitic. A suitable range for manganese therefore ranges from approximately 2.5 to 8% by weight, preferably from 3.5 to 6.5% by weight, and is in particular approximately 5% by weight.
Nickel erhöht die Zähigkeit in martensitischen Chromstählen, weil es z.B. den δ- Ferrit-Gehalt wirksam reduziert. Ähnlich wie Mangan stabilisiert Nickel die austenitische Phase in der Duplex-Struktur. Aus diesem Grund sollten mindestens 0.5 Gew.-% Ni in der Legierung enthalten sein. Oberhalb eines Nickelgehaltes von 6 Gew.-% wird der Ac3-Punkt zu stark abgesenkt. Ein zweckmässiger Bereich für Nickel reicht daher von etwa 0.5 bis 6 Gew.-%, vorzugsweise von 2 bis 5 Gew.-% und liegt insbesondere bei etwa 3.7 Gew.-%.Nickel increases toughness in martensitic chrome steels because it e.g. effectively reduces the δ ferrite content. Similar to manganese, nickel stabilizes the austenitic phase in the duplex structure. For this reason, the alloy should contain at least 0.5% by weight of Ni. Above a nickel content of 6% by weight, the Ac3 point is lowered too much. A suitable range for nickel therefore ranges from about 0.5 to 6% by weight, preferably from 2 to 5% by weight, and is in particular about 3.7% by weight.
Kobalt erhöht das Nickeläquivalent so weit, dass die Legierung aus der Schmelze austenitisch erstarrt. Dadurch wird Stickstoffeffusion und damit eine Porenbildung vermieden. Der Co-Gehalt sollte daher mindestens 4 Gew.-% betragen. Der Co- Gehalt sollte allerdings 10 Gew.-% nicht überschreiten, damit die Legierung noch eine genügend hohe AQ3 Temperatur aufweist. Ein zweckmässiger Bereich für Kobalt reicht daher von etwa 4 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 5 bis 8 Gew.-% und liegt insbesondere bei etwa 6 Gew.-%.Cobalt increases the nickel equivalent to such an extent that the alloy solidifies austenitically from the melt. This avoids nitrogen effusion and thus pore formation. The Co content should therefore be at least 4% by weight. The co- However, the content should not exceed 10% by weight so that the alloy still has a sufficiently high AQ3 temperature. A suitable range for cobalt therefore ranges from approximately 4 to 10% by weight, preferably from 5 to 8% by weight and is in particular approximately 6% by weight.
Molybdän fördert die Anlassbeständigkeit und die Warmfestigkeit, ein Mindest¬ gehalt von 0.2 Gew.-% sollte deshalb eingehalten werden. Der Mo-Gehalt sollte 2.0 Gew.-% nicht übersteigen, da ansonsten massive Lavesphasenbildung auf¬ treten kann. Ein zweckmässiger Bereich für Molybdän reicht daher von 0.5 bis 2.5 Gew.-%, vorzugsweise von 1.0 bis 2.0 Gew.-% und liegt insbesondere bei etwa 1.5 Gew.-%.Molybdenum promotes tempering resistance and heat resistance, so a minimum content of 0.2% by weight should be observed. The Mo content should not exceed 2.0% by weight, since otherwise massive Laves phase formation can occur. A suitable range for molybdenum therefore ranges from 0.5 to 2.5% by weight, preferably from 1.0 to 2.0% by weight, and is in particular about 1.5% by weight.
Wolfram wirkt in ähnlicher Weise wie Molybdän. Wegen der Gefahr von La¬ vesphasenbildung sollte ein Gehalt von 2 Gew.-% nicht überschritten werden. Deshalb liegt der Wolfram-Gehalt im Bereich von 0 bis 2 Gew.-%, vorzugsweise unter 1 Gew.-%.Tungsten works in a similar way to molybdenum. Because of the risk of lavage phase formation, a content of 2% by weight should not be exceeded. Therefore, the tungsten content is in the range of 0 to 2% by weight, preferably less than 1% by weight.
Vanadium bildet zusammen mit Stickstoff und geringen Anteilen von Chrom eine dichte Dispersion kohärenter und teilkohärenter kubischer Nitride, die massgeblich die Warmfestigkeit und den Kriechwiderstand bestimmen. Es sollten mindestens 0.1 Gew.-% V zulegiert werden. Da Vanadium aber die Tendenz zur δ-Ferrit- Bildung fördert, sollten 1.0 Gew.-% V nicht überschritten werden. Vorzugsweise liegt der Vanadium-Gehalt im Bereich von 0.15 - 0.65 Gew.-%.Together with nitrogen and small amounts of chromium, vanadium forms a dense dispersion of coherent and partially coherent cubic nitrides, which largely determine the heat resistance and creep resistance. At least 0.1% by weight of V should be added. However, since vanadium promotes the tendency to form δ-ferrite, 1.0% by weight of V should not be exceeded. The vanadium content is preferably in the range from 0.15 to 0.65% by weight.
Stickstoff fördert im atomar gelösten Zustand die diffusionslose martensitische Umwandlung aus der austenitischen Phase beim Abkühlen. Somit ist eine Vergüt- barkeit gewährleistet. Ausserdem bildet es die bereits erwähnten Nitride mit V und Cr, eventuell auch mit Nb, Ti und Ta. Stickstoff sollte daher in etwa stöchiometri- schen Mengen legiert werden. Eine obere Grenze von 0.25 Gew.-% sollte wegen möglicher N-Effusion beim Erstarren nicht überschritten werden. Deshalb liegt derIn the atomically dissolved state, nitrogen promotes the diffusion-free martensitic transformation from the austenitic phase during cooling. Remuneration is thus guaranteed. In addition, it forms the aforementioned nitrides with V and Cr, possibly also with Nb, Ti and Ta. Nitrogen should therefore be alloyed in approximately stoichiometric amounts. An upper limit of 0.25% by weight should not be exceeded due to possible N effusion during solidification. Therefore the
BERICHTIGTES BLATT (REGEL 91) ISA/EP N-Gehalt im Bereich von etwa 0.05 bis 0.25 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0.07 bis 0.15 Gew.-%.CORRECTED SHEET (RULE 91) ISA / EP N content in the range from about 0.05 to 0.25% by weight, preferably in the range from 0.07 to 0.15% by weight.
Kohlenstoff fördert zusammen mit Chrom die Bildung von Karbiden der Form Cr23C6- Dieses Kabid entzieht der Matrix aufgrund seiner Stöchiometrie mehr Chrom als das im erfindungsgemässen Stahl gebildete Cr2N. Aus diesem Grunde sollte der Kohlenstoffgehalt 0.2 Gew.-%, vorzugsweise 0.1 Gew.-%, nicht über¬ schreiten.Together with chromium, carbon promotes the formation of carbides of the form Cr23C6. Because of its stoichiometry, this cabid extracts more chromium from the matrix than the Cr2N formed in the steel according to the invention. For this reason, the carbon content should not exceed 0.2% by weight, preferably 0.1% by weight.
Niob, Titan, Zirkon, und Tantal sind Legierungselemente, die mit Vanadium zu¬ sammen Sondemitride vom Typ MX bilden können. Ihre Wirkung beruht in erster Linie darauf, dass sie auch in kleinen Beimengungen die Stabilität von V(N,C)- Ausscheidungen erhöhen. Bei zu hohen Gehalten ist die Stabilität der Nitride je¬ doch so hoch, dass sie bei der Lösungsglühbehandlung nicht aufgelöst werden können. Aus diesem Grund ist der Gesamtgehalt dieser Elemente auf 0.5% zu begrenzen.Niobium, titanium, zirconium and tantalum are alloying elements which together with vanadium can form MX type probe nitrides. Their effect is based primarily on the fact that they increase the stability of V (N, C) excretions even in small additions. If the contents are too high, however, the stability of the nitrides is so high that they cannot be dissolved in the solution treatment. For this reason, the total content of these elements should be limited to 0.5%.
Bor erhöht den Vergröberungswiderstand von Ausscheidungen. Da es zu Seige¬ rungen neigt, muss der Gehalt auf 0.02% begrenzt werden.Boron increases the coarsening resistance of excretions. Since it tends to segregate, the content must be limited to 0.02%.
Bei den üblicherweise auftretenden, herstellungsbedingten Verunreinigungen sollten die Elemente wie Phosphor, Schwefel, Antimon, Zinn und Arsen die in der untenstehenden Tabelle 2 angegebenen Gehalte nicht überschreiten. Dies ist nö¬ tig um Anlassversprödung zu vermeiden.In the case of the impurities which usually occur during production, the elements such as phosphorus, sulfur, antimony, tin and arsenic should not exceed the contents given in Table 2 below. This is necessary to avoid embrittlement.
Der erfindungsgemässe Stahl besitzt ein martensitisch-austenitisches Gefüge welches durch einen Vergütungsprozess erzeugt wird. Der Vergütungsprozess besteht aus Lösungsglühen, Härten und anschliessendem Anlassen. Die Lösungsglühung sollte im Temperaturbereich 1050°C ≤ T ≤ 1250°C erfolgen, vorzugsweise bei 1100°C ≤ T ≤ 1230°C und insbesondere bei 1200°C, um alle Nitride der Form VN aufzulösen. Über die Anlassbehandlung wird der Austenitge- halt und der Aushärtungsgrad der martensitischen Phase eingestellt. Um einen gewünschten Austenitanteil von 15 bis 45 % einzustellen ist eine Anlasstempera¬ tur im Bereich von 550°C ≤ T≤ 650°C zu wählen, vorzugsweise von 580°C ≤ T ≤ 630°C.The steel according to the invention has a martensitic-austenitic structure which is produced by a tempering process. The tempering process consists of solution annealing, hardening and subsequent tempering. Solution annealing should be carried out in the temperature range 1050 ° C ≤ T ≤ 1250 ° C, preferably at 1100 ° C ≤ T ≤ 1230 ° C and especially at 1200 ° C to dissolve all nitrides of the VN form. The austenite content and the degree of hardening of the martensitic phase are set via the tempering treatment. In order to set a desired austenite content of 15 to 45%, a tempering temperature in the range of 550 ° C T T 650 650 ° C is to be selected, preferably 580 ° C T T 630 630 ° C.
AusführungsbeispielEmbodiment
Beispielhaft wird im folgenden auf eine besonders bevorzugte Ausführungsform der oben beschriebenen Legierungen näher eingegangen, welche als Legierung 817 bezeichnet wird. Die Zusammensetzung der Legierung 817 ist der Tabelle 1 sowie der Tabelle 2 zu entnehmen. Die Tabelle 2 stellt dabei einige Maximai- Gehalte möglicher Verunreinigungen dar.An example of a particularly preferred embodiment of the alloys described above, which is referred to as alloy 817, is described in more detail below. The composition of alloy 817 can be found in Table 1 and Table 2. Table 2 shows some maximum levels of possible impurities.
Nach einer Lösungsglühung und Abschreckbehandlung wurde die Legierung bei 600° für 4 Stunden angelassen. Nach dieser Wärmebehandlung war das Gefüge zweiphasig martensitisch-austenitisch mit einem Austenit-Phasenanteil von etwa 37% bei einer Phasenbereichgrösse von 200 bis 300 nm.After solution annealing and quench treatment, the alloy was annealed at 600 ° for 4 hours. After this heat treatment, the structure was two-phase martensitic-austenitic with an austenite phase fraction of approximately 37% with a phase range size of 200 to 300 nm.
Die Eigenschaften der erfindungsgemässen Legierung 817 werden in der Tabelle 3 mit der früher erwähnten Legierung X12CrNiMo12 verglichen.The properties of the alloy 817 according to the invention are compared in Table 3 with the alloy X12CrNiMo12 mentioned earlier.
Gemäss Tabelle 3 zeichnet sich die Legierung 817 im Vergleich zur Legierung X12CrNiMo12 durch durchgehend bessere Eigenschaften aus. Die hohe Warm¬ und Kriechfestigkeit erlauben eine Verwendung als Rotor- bzw. Rotorscheiben¬ werkstoff für Gasturbinen bei erhöhten Temperaturen bis 550°C. According to Table 3, alloy 817 is characterized by consistently better properties compared to alloy X12CrNiMo12. The high heat and creep resistance allow use as a rotor or rotor disk material for gas turbines at elevated temperatures up to 550 ° C.
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Tabelle 1Table 1
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Tabelle 2 Table 2
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Tabelle 3 Table 3

Claims

Patentansprüche claims
1. Martensitisch-austenitischer Stahl, im wesentlichen bestehend aus: (ge¬ messen in Gew.-%) von 8 bis 15% Chrom, 0.5 bis 2.5% Molybdän, bis 2% Wolfram, 4 bis 10% Kobalt, 0.5 bis 6% Nickel, 2.5 bis 8% Mangan, 0.1 bis 1.0% Vanadium, 0.05 bis 0.25% Stickstoff, bis 0.2% Kohlenstoff, Rest Ei¬ sen mit Verunreinigungen.1. Martensitic-austenitic steel, consisting essentially of: (measured in% by weight) from 8 to 15% chromium, 0.5 to 2.5% molybdenum, up to 2% tungsten, 4 to 10% cobalt, 0.5 to 6% Nickel, 2.5 to 8% manganese, 0.1 to 1.0% vanadium, 0.05 to 0.25% nitrogen, to 0.2% carbon, the rest of iron with impurities.
2. Martensitisch-austenitischer Stahl nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Chrom im Bereich von 9 bis 12% und / oder Molybdän im Bereich von 1.0 bis 2.0% und / oder Kobalt im Bereich von 5 bis 8% und / oder Nickel im Bereich von 2 bis 5% und / oder Mangan im Bereich von 3.5 bis 6.5% und / oder Wolfram 1.0% und / oder Vanadium im Bereich von 0.15 bis 0.65% und / oder Stickstoff im Bereich von 0.07 bis 0.15% und / oder Koh¬ lenstoff bis 0.1% vorliegt.2. Martensitic-austenitic steel according to claim 1, characterized in that chromium in the range from 9 to 12% and / or molybdenum in the range from 1.0 to 2.0% and / or cobalt in the range from 5 to 8% and / or nickel in the range from 2 to 5% and / or manganese in the range from 3.5 to 6.5% and / or tungsten 1.0% and / or vanadium in the range from 0.15 to 0.65% and / or nitrogen in the range from 0.07 to 0.15% and / or carbon up to 0.1%.
3. Martensitisch-austenitischer Stahl nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein maximaler Gesamtgehalt von 0.5% der Elemente Niob, Titan, Zir¬ kon und Tantal enthalten ist.3. Martensitic-austenitic steel according to claim 1 or 2, characterized in that a maximum total content of 0.5% of the elements niobium, titanium, zirconium and tantalum is contained.
4. Martensitisch-austenitischer Stahl nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass maximal 0.02% Bor enthalten ist. 4. Martensitic-austenitic steel according to claim 1, 2 or 3, characterized in that a maximum of 0.02% boron is contained.
5. Verwendung des martensitisch-austenitisches Stahl nach einem der An¬ sprüche 1 bis 4, als warm- und kriechfester Werkstoff in thermischen Kraftwerken.5. Use of the martensitic-austenitic steel according to one of claims 1 to 4, as a heat and creep-resistant material in thermal power plants.
6. Wärmebehandlungsverfahren für den martensitisch-austenitischer Stahl nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahllegierung im lösungsgeglühten und abgeschreckten Zustand im Temperaturbereich von 550°C bis 650°C so angelassen wird, dass ein Gefüge mit einem Volumenanteil von 20% bis 50% Austenit entsteht 6. Heat treatment process for the martensitic-austenitic steel according to one of claims 1 to 4, characterized in that the steel alloy is annealed in the solution-annealed and quenched state in the temperature range from 550 ° C to 650 ° C so that a structure with a volume fraction of 20 % to 50% austenite is formed
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