DE767166C

DE767166C - Gegen interkristalline Korrosion bestaendige Staehle

Info

Publication number: DE767166C
Application number: DED80420D
Authority: DE
Inventors: Ewald Dr-Ing Baerlecken; Hermann Josef Dr-Ing Schiffler
Original assignee: ROEHRENWERKE A G DEUTSCHE
Current assignee: ROEHRENWERKE A G DEUTSCHE
Priority date: 1939-05-12
Filing date: 1939-05-12
Publication date: 1951-12-03
Also published as: FR872022A

Description

Gegen interkristalline Korrosion beständige Stähle Die säurebeständigen hoch chromhaltigen ferritischen Stahllegierungen mit I2 bis 35% Chrom verlieren bekanntlich ihre volle chemische Widerstandsfähigkeit, wenn sie, z. B. beim Schweißen, eine Erwärmung auf Temperaturen oberhalb 8oo° erfahren. Werden derart temperaturbeanspruchte Teile einer Beanspruchung durch Säure oder Salzlösungen ausgesetzt, so äußert sich der Angriff in einem Gefügezerfall. Diese als interkristalline Korrosion bekannte und gefürchtete Erscheinungsform der Korrosion zeigen außer den ferritischen Chromstählen noch im besonderen Maße die austenitischen Chromnickelstähle nach einer Erwärmung auf 5oo bis 8oo°. Derart nach einer kritischen Temperaturbeanspruchung anfällige Stahllegierungen können durch eine nachträgliche Wärrnebehandlung wieder korrosionssicher gemacht werden. Diese Maßnahme ist jedoch einmal unwirtschaftlich und zum andern auch bei großen Stücken, die z. B. auf der Baustelle montiert werden müssen, praktisch nicht mehr durchführbar.
Zur Behebung dieses Übelstandes ist vorgeschlagen worden, den Kohlenstoff der Stahllegierung an starke Karbidbildner, wie Vanadin, Titan, Zirkon, Niob, Tantal, zu binden oder den Kohlenstoffgehalt möglichst weit herabzusetzen, z. B. bei den austenitischen Chxomnickeldtählen auf unter o,o701o. Durch den Zusatz von Karbidbildnern werden aber andere Legierungsmetalle benötigt, die zum großen Teil aus dem Ausland bezogen werden müssen. Der Weg. durch Erniedrigung des Kohlenstoffgehaltes eine Vermeidung des Kornzerfalles zu erreichen, ist außerordentlich kostspielig und infolgedessen nicht in allen Fällen wirtschaftlich.
Eine vollkommen andere und in jeder Beziehung unerwartete Lösung dieser Aufgabe wird durch die vorliegende Erfindung gebracht, die sich bezieht auf die Verwendung von Stahllegierungen mit o,I5% Kohlenstoff, 2o bis 35% Chrom, o,2 bis o,7% Stickstoff und Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen als Werkstoff für Gegenstände, die ohne Nachvergüftung sicher gegen interkristalline Korrosion sein sollen.
Die Stähle können außerdem noch o,I bis 5V6 Molybdän, Wolfram und Kupfer, einzeln oder zu mehreren, enthalten.
Die Wirkung tritt auch dann ein, wenn die Stahllegierungen weitere Elemente enthalten, die auf die interkristalline Korrosion keinen oder einen ungenügenden Einfluß ausüben, in Mengen. daß der ferritische Charakter der Stahllegierungen nicht beeinträchtigt wird.
Zum Nachweis des Einflusses eines höheren Stickstoffgehaltes auf die Widerstandsfähigkeit gegen interkristalline Korrosion werden nachfolgend die Ergebnisse von Vergleichsversuchen angeführt.

Es wurden Stähle folgender Zusammensetzung geschweißt und darauf 2oo Stunden in schwefelsaurer Kupfersulfatlösung gekocht. Die Stähle I und 3 erwiesen sich als anfällig gegen interkristalline Korrosion, während die Stähle 2 und 4l vollkommen beständig waren.

Cr-Stahl Cr-Mo-Stahl

I II III IV

% % % %

Kohlenstoff 0,0g 0,II 0,07 0,Ia

Chrom 3o,4I 29,63 29,5o 3I,o

Mangan o,42 o,38 o,4I 0,48

Silicium o,6I o,66 0,43 0,73

Stickstoff o,o3 o,23 o,o49 oz22

Molybdän - - a,09 I,83

Nickel o,48 0,58 o,67 0,75

Schwefel Spuren Spuren Spuren Spuren

Phosphor o,oI8 o,oI4 o,oI8 o,oI5

Es sei noch bemerkt, daß Stähle mit etwa Io bis 35% Chrom und mehr als o, i o% Stickstoff an sich bekannt sind. In Veröffentlichungen, die solche Stähle betreffen, ist darauf hingewiesen worden. daß die Stähle durch eine Erwärmung auf etwa 475° nicht brüchig werden und daß sie sich auf Grund des feineren Gefüges und des erhöhten Widerstandes gegen das Kornwachstum leichter sch weißen lassen und eine Schweißung ergeben, deren Korn feiner und die infolgedessen fester und sicherer ist als bei den stickstoffarmen Stählen dieser Klasse. Diese bekannten Feststellungen ermöglichen keinen Schluß auf das Verhalten stickstoffhaltiger Chromstähle gegenüber der interkristallinen Korrosion. Es werden nämlich auch stickstoffarme Chromstähle nach einer Gliihung bei etwa d47 5° nicht gegen interkristalline Korrosion anfällig. Ebensowenig läßt sich aus den mechanischen Eigensclhaiten einer Schweißverbindung an stickstoffhaltigen Chromstählen entnehmen. wie sich die Schweißung ahne Nachvergüftung gegen interkristallin angreifende Mittel verhält.

Claims

P ATENT rANSPRÜCHE: I. Die Verwendung von Stahllegierungen mit bis o, I5 0%o C, 2o bis 35° . @ Cr. o.2 bis o,7% Stickstoff und Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen als Werkstoff für Gegenstände, die ohne Nachvergüitttng sicher gegen interkristailine Korrosion sein sollen.
2. Die Verwendung von Stahllegierungen der Zusammensetzung gemäß Anspruch I, die jedoch außerdem noch o.I bis 5%oo Molybdän, Wolfram, Kupfer. einzeln oder zu mehreren. enthalten. für den Zweck nach Anspruch I.
3. Die Verwendung von Stahllegierungen der Zusammensetzung gemäß Anspruch I und 2, die jedoch außerdenm noch weitere Elemente enthalten, die auf die interkristalline Korrosion keinen oder ungenügenden Einfluh ausülben, in Mengen. daß der ferritische Charakter der Stahllegierungen nicht beeinträchtigt wird, für den Zweck nach Anspruch I. Zur Albgrenzung des Erfindungsgeg-enstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betraclht gezogen worden: Französische Patentschriften N r. 739 498. 764757 und Zusatz-Patentschrift Nr. 45 876, 8o6 387 deutsche Patentschriften Wir. 56I I6o. 673279: USA.-Patentschrift Nr. I 99o 58 9: Zeitschrift >=Jeriilzontorets Annaler« 1937. S. 638: >:.Chemisches Zentrall)latt,: ici35, I. S. 14 -4-