DE742203C - Waermebehandlung von Chrom-Nickel-Staehlen, die interkristallin bestaendig sein muessen - Google Patents

Description

• Wärmebehandlung von Chrom-Nickel-Stählen, die interkristallin beständig sein müssen Auf der Basis Chrom-Nickel aufgebaute rast- und säurebeständige Stähle haben bekanntÄch die Eigenschaft, nach einer Erwärmung in. dem Temperaturgebiet von etwa 5oo bis goo° C unter Einwirkung chemischer Mittel interkristallin zu korrodieren. Die Anfälligkeit zur interkristallinen Korrosion tritt bei, Gegenständen, die aus diesen Stählen hergestellt sind, entweder schon infolge des bei der Herstellung erforderlichen- Schweißens auf oder aber auch dadurch, daß der betreffende Gegenstand während seiner Verwendung derartigen Temperaturen ausgesetzt werden muß. Zur Vermeidung der durch , die Neigung zur interkristallirnen Korrosion hervorgerufenen Schwierigkeiten sind die verschiedensten Vorschläge bekannt. Der älteste Vorschlag besteht darin, den aus einem derartigen Stahl. angefertigten Gegenstand nach dem Schweißen auszuglühen und abzuschrekken. Abgesehen davon, daß diese Maßnahme nur die durch das Schweißen hervorgerufene Neigung zu interkristalliner Korrosion beseitigen, nicht aber den betreffenden Gegenstand für mehr oder weniger lange Dauerbeanspruchungen bei -erhöhten Temperaturen geeignet machen konnte, verbrot sich diese Maßnahme von selbst, weil die Erhaltung der Form der Gegenstände bei den hohen Glühtemperaturen von iooo° C und mehr nicht möglich war und sich außerdem bei großen Gegenständen oft überhaupt nicht oder nur unter großen Schwierigkeiten durchführen ließ.
• Ein weiterer Vorschlag besteht darin, Chrom-Nickel-Stähle zu verwenden, deren Kohlenstoffgehalt unter o,07% liegt. Es bietet indes gewisse schm@eiztechnische SchwIerigkeiten, derart niedrige Kohlenstoffgehalte einzuhalten. Es ist dann ferner vorgeschlagen worden, solche Chrom-Nickel-Stähle zu verwenden, deren Kohlenstoffgehalt über o,o7oro liegt und die außerdem noch Carbidbildner, wie Titan, Vanadin, Niob, Tantal und andere in solchen Mengen enthalten, daß aller Kohlenstoff als Carbid gebunden ist. Durch den, Gehalt *an derartigen Carbidbildnern wird i;tt des der Stahl nicht unerheblich verteuert' und in gewissen Fällen ergeben sich auch. bei' der Herstellung schmelztechnische Schwierig= keiten.
• Aus allerneuester Zeit stammt ein Vor-= schlag, solche austenitischen Chrom-Nickel-Stähle zu verwenden, die einen weit über das normale Maß erhöhten Phosphorgehalt aufweisen. Der an sich in bezug auf die Verhinderung der interkristallinen Korrosion wirksame Phosphorgehalt 'hat indes gewisse schmelztechnische Nachteile, die mit der Wiederverwendung des anfallendes Schrottes zusammenhängen.
• Es sind auch. Vorschläge bekanntgeworden, gemäß welchen Stähle verwendet werden sollen, . die Zusätze beispielsweise an Silicium enthielten und gleichzeitig einer Glühbehandlung bei etwa goo° unterworfen werden sollten. Dieser Maßnahme war indes ein besonderer Erfolg nicht beschieden.
• Für Zwecke, bei :denen es in erster Linie auf die Erhöhung der Schwingungsfestigkeit von Chrom-Nickel-Stählen ankam, ist auch schon vorgeschlagen worden, durch eine besondere Wärmebehandlung und einen gleichzeitigen Zusatz gewisser Elemente in dem an sich austenitischen Stahl ein Sondergefiigebestandteil aus S-Eisen zu erzeugen.
• Zweck der Erfindung ist @es, die Herstellung von Gegenständen, die bei ihrer Herstellung beispielsweise durch Schweißen oder im Betriebe zeitweilig oder länger andauernd erhöhten Temperaturen, insbesondere solchen Temperaturen zwischen 5oo und goo' C, ausgesetzt werden und einem interkristallinen Angriff nicht unterliegen dürfen, aus einem Chrom-Nickel-Stahl zu ermöglichen, der bei einem über o,o7a!o liegenden Kohlenstoffgehalt eines Gehaltes an irgendwelchen Sonderelementen nicht bedarf. Die erforderliche interkristalline Beständigkeit des Werkstoffes soll durch eine Wärmebehandlung erzielt werden, die im Gegensatz zu den bekannten ältesten Vorschlägen vor der Herstellung der Gegenstände beispielsweise durch Schweißen erfolgen soll. Der Stahil; der bei dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendet wird, ist an sich bekannt; er enthält über 0,07 bis etwa o, 2o o%o Kohlenstoff, 19 bis 30()/'o Chrom, und der Nickelgehalt, der sich in den Grenzen von 7 bis 2o0;`o bewegen soll, ist so einzustellen, daß das Gefüge des Stahles unabhängig von einer etwa durchgeführten Wärmebehandlung stets neben Austenit 5 bis q.oofo Ferrit aufweist. Der Eisenrest enthält die im Stahl üblichen Verunreinigungen an Silicium, Phosphor, Mangan und Schwefel wobei insbesondere der Phosphorgehalt etwa o,o5% nicht übersteigt. Vor der Herstel-"engeines Gegenstandes aus diesem Stahl ist gemäß der Erfindung eine Wärmebehandlung durchzuführen, die zunächst, wie bei derartigen Stählen auch sonst üblich, aus einem Abschrecken von i ooo bis 1150' C in Wasser oder an Luft besteht. Anschließend wird der Stahl bei Temperaturen von 6oo bis 8oo° C angelassen und bei der Anlaßtemperatur eine gewisse Zeit gehalten. Die Anlaßdauer beträgt beispielsweise bei 6oo° C etwa 5 Stunden und nimmt mit steigender Temperatur ab. Sie beträgt beispielsweise für 700° C nur noch etwa i Stunde.
• Gegenstände, die unter Verwendung eines derart wärmebehandelten Stahles der genannten Zusammensetzung .hergestellt sind, weisen auch bei Dauerbeanspruchungen in dem besonders kritischen Gebiet von 35o bis 8oö C vollkommen interkristalline Beständigkeit auf. So zeigte beispielsweise ein gemäß der Erfindung zu verwendender, entsprechend wärmebehandelter Stahl mit o,io% Kohlenstoff, 22,5 ojo Chrom, i o,2 % Nickel, Rest Eisen und den üblichen Verunreinigungen nach einer Dauerglühung- von 5o Stunden bei einer Temperatur von 6oo° C bei nachfolgender Zoostündiger Kochprobe in der üblichen Kupfer-Sulfat-Schwefelsäure-Lösung nicht den geringsten interkristallinen Angriff. Das Gefüge des Stahles bestand aus 120/6 Ferrit neben Austenit und war vor dem Versuch von io5o° C in Wasser abgeschreckt und i o Stunden bei 6oo° C angelassen worden. 'Das gleiche Ergebnis war zu verzeichnen bei einer Anlaßdauer von i Stunde bei 700° C.
• Die Erfindung bietet den bekannten Vorschlägen gegenüber den Vorteil, daß für den Chrom - Nickel - Stahl zusätzliche Elemente ebensowenig erfo@rderlich sind wie eine Erhöhung der sog. Stahlbegleiter und die erforderliche Wärmebehandlung, abgesehen von dem bisher für diese Stähle bereits üblichen Abschrecken in einer einfach auszuführenden und zu überwachenden Anlaßbehandlung besteht, die vor der Herstellung der hetreffenden Gegenstände durchzuführen ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Wärmebehandlung von Chrom-Nickel-Stählen mit über 0,07 bis etwa o,200;0 Kohlenstoff, 19 bis 3o% Chrom, einem derartigen, sich in den Grenzen von 7 bis 2o0'o bewegenden Nickelgehalt, daß das Gefüge des Stahles neben Ausbenit 5 bis 40 0/0 Ferrit aufweist und Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen, die als Werkstoff für solche Gegenstände verwendet werden, welche bei ihrer Verarbeitung z. B. durch Schweißen oder während ihrer Verwendung zeitweilig oder für längere Dauer erhöhten Tempieraturen ausgesetzt werden und gegen interkristalline Korrosion beständig sein müssen, dadurch gekennzeichnet, daß die Stähle von iooo bis i i 5o° C in Wasser oder an Luft abgeschreckt und bei Temperaturen zwischen 6oo und 8oo° C angelassen werden. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlaßdauer bei 6oo° C etwa 5 Stunden beträgt und mit steigender Anlaßtemperatur abnimmt.