SE429870B - Ferritiskt, legerat stal - Google Patents

Description

7910541-7 temperaturer. Forskningarna på Fe-Mn-legeringar har emeller- tid hittills inte lett till industriell användning vid kryo- gena temperaturer. Det har visat sig att Fe-l2Mn-legeringar kan göras sega vid 77 K genom kallbearbetning och en anslutan- de värmebehandling (tempering) för att undertrycka tendensen till interkristallint brott. Senare har det visats att inter- kristallint brott i Fe-l2Mn-legeringar också kan eliáineras genom kontrollerad kylning genom martensitomvandlingen som ger en legering med hygglig seghet vid 77 K. Behandlingen är emellertid ganska tidsödande och kräver noggrann temperatur- kontroll. V En kort sammanfattning av forskningen på Fe-Mn-legering~ ar för kryogen användning har presenterats av J W Morris Jr och medarbetare i en uppsats betitlad "Fe-Mn alloys for cryo- genic uses: A brief survey of current research", som överläm- nats till Advances in Crxogenic Engineering för publicering och nu är under tryckning.

Genom uppfinningen har framtagits ett nickelfritt man- ganstål som har en mycket låg mjuk-spröd-omvandlingstempera- tur efter vanlig luftsvalning från austenitiserande glödg- ning, som har mindre än halva totala halten legeringselement jämfört med austenitiska kryogena stål, och som uppvisar hög hàllfasthet och seghet vid kryogena temperaturer. Manganstâ- let har ferritisk struktur och kännetecknas enligt uppfin- ningen av viktsammansättningen 10-13% Mn, 0,002-0,01% B, 9;l~0,5% Ti, 0-0,05% Al och resten Fe och normalt närvarande föroreningar. Bortillsatsen har visat sig eliminera behovet av långsam kontrollerad svalning, vilket sålunda betydligt minskar stålets produktionskostnader.

I grafen enligt fig. l visas slagseghetens temperatur- beroende för ett speciellt l2Mn-stål med bortillsats enligt uppfinningen och som jämförelse också för ett 9Ni-stål och ett l2Mn-stål utan bortillsats. Slagprovningen genomfördes enligt Charpy med V-provstav.

Det legerade stålet enligt uppfinningen har den ekono- miska fördelen att vara fritt från nickel och att det trots detta kan tävla med 9Ni-stål vid kryogen testning. Detta re- 791us41-7 sultat har uppnåtts genom tillsättning av en liten mängd bor, av storleksordningen ca 0,002-0,01 %, till en Fe~Mn-legering med en manganhalt av ca 10-13 %. Närvaron av bor undertrycker tydligen interkristallint brott i dessa legeringar, sänker därigenom mjuk-spröd-omvandlingstemperaturen och förbättrar segheten vid temperaturer ned mot 77 K (temperaturen av fly- tande kväve). Viktigt är att borhalten ligger under ca 0,01% eftersom utskiljning börjar uppträda i korngränserna vid högre halter och tendera att gynna sprödhet.

Det legerade stålet enligt uppfinningen innehåller ock- så 0,1-0,5% titan och upp till ca 0,05% aluminium. Närvaron av dessa element i Fe-Mn-legeringar är i allmänhet fördelak- tig för kontroll av inlagrade föroreningar i smältan.

Exempel Ett legerat stål med följande nominella sammansättning framställdes och testades för kryogen användning: l2% Mn, 0,002% B, 0,l% Ti, 0,05% Al och resten Fe. Stålet testades sådant det kylts (40 min austenitiserande glödgning vid 1000°C och luftsvalning) och i mjukglödgat tillstånd (efter austeni- tisering/luftsvalning, l h glödgning vid 550°C och vattensläck- ning). Resultaten, som jämfördes med ett 9Ni-stål och med en jämförbar Fe-Mn-legering utan bortillsats, återges i följande tabell och i grafen i fig. 1. 79105-41-7 =vofi>høw vhdvmhøaífla SOA üøm Hwwvm Hvxoflz &o= "www «am~.o|azu~«|wm nmuoo.ø|H Qøümøflmfiømmm UQGH |< vßonøu ouzfi cwnm »««wa@=,^a nfiflümlfiäua udflvwlmlfiäufl ß w mfl wa @ææ ooø amma wfla Awafiuzowfim aøuuøv flqomunzufl wc HHH vn fiw ønofi wmß øwmfi mwofi Awnfiumunfiwxsfia uuvwøv H«vm|m|:z~fi en _ mm wa ofl www www *Hed Hm» ^m:fi:xowHw uouuov Hflvwxmzesufl ~w>æ« wmficwo mn wa Now Nuß Nßflfl flßß Awnfiawunflwxøw 100 wfiflcxumfimv Axflwvmufizø GHHÜfiWRQEEn-vfl .ußm nvQÅÄHHOÜ-uflm HNEHOZ vn 1 | ou 1 øwm 1 ßflmzomo Hmvmaflzo nam wmm< ;zam< uo@@fl| oowfl uøwofin oawfl oo@@H| oe<~ uowafiz uowfl , ßfläøh ä æmä mmä ønwxm|> .vøflwømwmfim mflfifiwflmflämm wfimhmxøwhßm mšmhwßßonm QWHUn-QMEM. .uü ßvfiwflwfl N Nvflüfiflfluflmvå 79110541-7 Av de visade resultaten framgår att stålet enligt upp- finningen tål väl vid en jämförelse med QNi-stål för kryogen användning och att bortillsatsen signifikant förbättrar slagsegheten hos ett Fe-lZMn-stål vid kryogena temperaturer.

Fastän uppfinningen i det föregående beskrivits med hän- visning till speciella exempel, är det tydligt att olika änd- ringar och modifikationer är uppenbara för fackmannen.

Claims (2)

72910541-7 PATENTKRAV

1. Ferritískt legerat stål, k ä n n e t e c k n a t av víktsammansättningen 10-13% Mn, 0,002-0,01% B, 0,1~0,5% Ti, 0-0,05% Al och resten Fe.

2. Ferritiskt legerat stål enligt krav 1, k ä n n e ~ t e c k n a t av sammansättningen 12% Mn, 0,002% B, 0,l% Ti, 0,05% A1 och resten Fe.