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-staehle

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DE3221087A1
DE3221087A1 DE19823221087 DE3221087A DE3221087A1 DE 3221087 A1 DE3221087 A1 DE 3221087A1 DE 19823221087 DE19823221087 DE 19823221087 DE 3221087 A DE3221087 A DE 3221087A DE 3221087 A1 DE3221087 A1 DE 3221087A1
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DE19823221087
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Helmut Dr.-Ing. Brandis
Heinrich Dr.-Ing. Kiesheyer
Gustav Dr.-Ing. Lennartz
Rudolf Dr.-Ing. Oppenheim
Rainer Dr.-Ing. 4150 Krefeld Thielmann
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Thyssen Stahl AG
Original Assignee
Thyssen Edelstahlwerke AG
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Publication date
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • 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
    • C22C38/18—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

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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)

• · ψ Thyssen Edelstahlwelice : "··"»* ·-*-·-· 3221087 . Aktiengesellschaft Ansprüche
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.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine begrenzung der Gehaltssumme % Cr + 10 χ % Mo + 6 χ % Si auf mindestens
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.
DE19823221087 1982-06-04 1982-06-04 Verfahren zur erzeugung und verarbeitung hochlegierter nichtrostender ferritischer chrom-molybdaen-nickel-staehle Withdrawn DE3221087A1 (de)

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