DE3221087A1 - Verfahren zur erzeugung und verarbeitung hochlegierter nichtrostender ferritischer chrom-molybdaen-nickel-staehle - Google Patents
Verfahren zur erzeugung und verarbeitung hochlegierter nichtrostender ferritischer chrom-molybdaen-nickel-staehleInfo
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Description
Verfahren zur Erzeugung und Verarbeitung hochlegierter nichtrostender
ferritischer Chrom-Molybdän-Nickel-Stähle.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung und Verarbeitung
von hochlegierten nichtrostenden ferritischen Chrom-Molybdän-Nickel-Stählen.
Bisher konnten die aus der DE-PS 27 01 329 bekannten ferritischen Stähle vom Typ Superferrit nur in verhältnismäßig dünnen Abmessungen,
bei Bändern bis 10 mm Dicke, erzeugt werden. Die Fachwelt hielt es auch generell für unmöglich, Stähle vom Superferrit-Typ in dickeren
Abmessungen herzustellen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben,
das es ermöglicht, Stähle der aus der DE-PS 27 01 329 bekannten Zu=·
sammensetzung mit größeren Abmessungen zu erzeugen, d.h. bei Bändern bis mindestens 25 mm Dicke und bei Stäben bis mindestens
lob mm φ oder $·
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen vorgeschlagen. Bevorzugte
Ausgestaltungen, die insbesondere die Abstimmung und Begrenzung von Legierungselementen betreffen, sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet. Durch die erfindungsgemäße Verfahrensweise, die insbesondere in der Erschmelzung und Feinung nach dem VOD-(Vacuum-Oxygen-Decarburization)
oder AOD- (Argon-Oxygen-Decarburization)-Verfahren mit nachfolgendem Stranggießen besteht, woran sich die
übliche Weiterverformung durch Walzen oder Schmieden zu Halboder Fertigerzeugnissen, wie Stab-, Schmiedemat.erial, nahtlosen
oder geschweißten Rohren oder großformatigen Apparatebaublechen anschließt, gelingt es auch großformatige Erzeugnisse in den genannten
Abmessungen mit den im Anspruch 14 angegebenen mechanischen Eigenschaften zu erzeugen. Dabei ist es insbesondere möglich, Stähle
ohne Zwischenabkühlung in einer Hitze vom Abguß über Stranggußanlagen bis zur Warmformgebung zu Walz- oder Schmiedeerzeugnissen
zu verarbeiten.
Die Bedeutung für die Festlegung der Legierungselemente ist im wesentlichen in der DE-PS 27 01 329 beschrieben. Durch teilweisen
Ersatz von Molybdän durch das preiswertere Silizium im Verhältnis 3 : 5 läßt sich die Herstellung bei gleichbleibend guter Korrosionsbeständigkeit,
insbesondere Lochfraßbeständigkeit, verbilligen. Da jedoch Silizium die Bildung der spröden Sigma-Phase begünstigt,
kann es für bestimmte Zwecke sinnvoll sein, den Siliziumgehalt auf höchstens 0, 20 % zu begrenzen.
Der in TEW-Techn. Berichte 8 (1982), Seiten 97 bis 110 veröffentlichte
Aufsatz von R. Oppenheim, wird zum Bestandteil dieser Anmeldung gemacht.
Claims (13)
1. Verfahren zur Erzeugung und Verarbeitung von Stahlerzaugnlssen
(Halbzeug und Fertigprodukte) au· hochkorrosionebeetBndigen ferriti
echen Chrom-MolybdBn-Nickel-StMhlen (Superferrite) mit folgender
chemischer Zuaammeneetzung:
21 bis 31 % Chrom
1,5 bis 3,5 * Molybdän !
l,o bis 4,o X Nickel
α,öl bis o,o5 X Kohlenstoff
ο,öl bis α,αβ X Stickstoff i
0,1a bis a,6a X Niob
o,ao5 bis a,5a X Zirkonium
a,ao2 bis o,12 X Aluminium
bis o,o25 X Phosphor '
bis α,οΐα X Schwefel
bis a,24 X Titan
bis 2,o X Silizium
bis 1,0 X Mangan
bis 3,o % Kupfer
bis o,ol % jeweils an Calzium, Magnesium, Cer-
bzw. Cermischmetall, Bor,
Rest Eisen und erschmelzungsbedingte Verunreinigungen,
- uabei die Gehaltssumme aus den insbesondere Kohlenstoff- und
Stickstoff-abblndendenElementen Niob, Zirkonium sowie aus dem 3,5-fachen vom Aluainium- und/oder vom doppelten Titangehalt mindestens
das 8-fache bis höchstens das 16-fache der Gehaltssumme an Kohlenstoff und Stickstoff betrögt nach den Gleichungen:
% Nb + % Zr + 3,5 χ (SS Al + 2 χ % Ti)
> β χ * (C+N) (I) X Nb + 36 Zr + 3,5 χ (St Al + 2 χ % Ti)
< 16 χ * (C+N) (II)
und außerdem die Gehaltssumme an Chrom und dem Ια-fachen an Molybdän
und dem 6-fachen an Silizium auf mindestens 48 und höchstens 58
begrenzt ist nach den Gleichungen:
% Cr + 10 χ % Mo + 6 χ % Si ^ 48 (III)
% Cr + 10 χ % Mo + 6 χ % Si < 58 -, (IV)
dadurch gekennzeichnet, daß die nach bekannten Blas stahlverfahren
wie z.B. VOD (Vakuum-Sauerstoff-Frischen), AOD (Argon-Sauerstoff-Frischen) o. ä. hergestellten Stahlschmelzen über Strangguß anlagen
zu Guß-Knüppeln- oderGußbrammenformaten abgegossen und anschließend
wahlweise mit oder ohne Zwischenabkühlung und ggf.
Wiedererwärmung -letzteres in der ersten, d.h. Schmelzenhitzezu Walzblock- und Stahlerzeugnissen oder Flacherzeugnissen wie
Grobbleche und Warmbänder verarbeitet werden.
Wiedererwärmung -letzteres in der ersten, d.h. Schmelzenhitzezu Walzblock- und Stahlerzeugnissen oder Flacherzeugnissen wie
Grobbleche und Warmbänder verarbeitet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine begrenzung
der Gehaltssumme % Cr + 10 χ % Mo + 6 χ % Si auf mindestens
50 bis höchstens 55.
50 bis höchstens 55.
3". Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Begrenzung
der Gehaltssumme % (C+N) auf 0, 025 bis 0, 080 %.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Begrenzung
der Gehaltssumme % (P+S) auf höchstens O1 030 %, bevorzugt
jedoch auf höchstens 0, 020 %.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Begrenzung
der Niobgehalte auf 0,15 bis 0, 45 %.
6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch Begrenzung
des Niobgehalts auf höchstens 0, 030 %.
7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch Begrenzung
der Gehaltssumme % (Nb+Zr) auf höchstens O, 080 %.
8. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Teil des Aluminiums durch die doppelte Menge Titan ersetzt wird,
höchstens jedoch bis zum Mindest-Aluminiumgehalt von 0,002 %.
9. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 8, gekennzeichnet durch Begrenzung
des Siliziumgehaltes auf höchstens 0, 20 % zur Vermeidung spröder Sigma-Phase.
10. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 8, gekennzeichnet durch Zusatz von
Silizium in einer Menge von 0, 6 bis 2 % als Ersatz für eine entsprechende Menge Molybdän im Verhältnis 5 χ (%Si) : 3 χ (%Μο), wobei
jedoch mindestens I1 5 % Mo enthalten ist.
11. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 10, gekennzeichnet durch Zusatz von
Kupfer in einer Menge von 0, 5 bis 2 %.
12. Verfahren zur Erzeugung und Verarbeitung von Stählen nach Ansprüchen
1 bis 11 ohne Zwischenabkühlung in einer Hitze vom Abguß über Stranggußanlagen bis zur Warmformgebung zu Walz- oder Schmiedeerzeugnissen.
*
13. Verfahren nach Anspruch 12 zur Erzeugung von Grobblechen bis
mindestens 25 mm Dicke und Stababmessungen bis zu mindestens 100 mm φ oder φι mit gewährleisteten Festigkeits- und Zähigkeitseigenschaften.
14. Verfahren zur Erzeugung und Verarbeitung von Stählen nach Anspruch
13, die gekennzeichnet sind durch 0, 2-Grenzen von mindestens
2 2
520 N/mm , Zugfestigkeiten von 600 bis 750 N/mm , Bruchdehnungen
A1. von mindestens 20 % (längs) und mindestens 15 % (quer), Kerbschlagwerten
(IOS-V) von mindestens 60 J (längs) und 45 J (quer) bei +25 °C und mindestens 40 J (längs) und 30 J (quer) bei 0 °C.
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