DE1817254A1 - Heat and corrosion resistant steel - Google Patents
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Abstract
Description
Hitze- und korrosionsbeständige Stähle Die Erfindung betrifft hitze- und korrosionsbeständige Stähle und insbesondere Nickel-Chromstähle. Heat and corrosion-resistant steels The invention relates to heat-resistant and corrosion-resistant steels and particularly nickel-chromium steels.
Die Nickel-Chromstähle (Chrom-Nickel-Eisenlegierungen) besitzen im allgemeinen einen Kohlenstoffgehalt von unter 0,05 % bis über 1,0 %. Im allgemeinen erhöht sich die Festigkeit mit dem Kohlenstoffgehalt und zur gleichen Zeit wird die Dehnbarkeit durch Kohlenstoff verringert. Jedoch sind die tatsächlichen Verhältnisse in vielen Fällen nicht so einfach* Es gibt Fälle, bei denen die Hitzebeständigkeit durch das Erhöhen des Kohlenstoffgehalts vermindert wird, und es gibt andere Fälle, bei denen ein Mangel an Dehnbarkeit und die Neigung zu Bruch- bzw. Rißbildung durch die Erniedrigung des Kohlenstoffgehßlts hervorgerufen werden. Diese Anomalien müssen experimentell festgestellt werden,und die Ergebnisse müssen bei der Entwicklung von Stählen und Legierungen berücksichtigt werden. The nickel-chromium steels (chromium-nickel-iron alloys) have im generally a carbon content of less than 0.05% to more than 1.0%. In general the strength increases with the carbon content and at the same time becomes the ductility is reduced by carbon. However, the actual circumstances are in many cases not so easy * There are cases where the heat resistance is decreased by increasing the carbon content, and there are other cases in which a lack of ductility and the tendency to break or crack through the humiliation of the Carbon content are caused. These Anomalies must be determined experimentally, and the results must be obtained from the development of steels and alloys must be taken into account.
Diese Stähle können weiterhin als Stähle charakterisiert werden,bei denen Chrom und Nickel eine besondere Stellung einnehmen. Zunächst wird Chrom in erster Linie benutzt, um eine Korrosionswiderstandsfähigkeit gegen heiße Gase sicherzustellen,und Nickel,-um die Struktur aufgrund seiner Austenit stabilisierenden Kraft und die Hitzebeständigkeit aufgrund der größeren Festigkeit des Austenits gegenüber dem Ferrit zu steuern. Viele Unterarten in diesem Bereich der Stähle sind teilweise ferritisch und neigen dazu, die brüchige Sigiaphase zu entwickeln, wenn sie in einem Bereich von 600 - 9000 C erhitzt werden. Sowohl Nickel als auch Chrom verbessern die Korrosionsbeständigkeit gegenüber heißen Gasen, obgleich das Nickel in quantitativer Hinsicht nur etwa ein Drittel der Wirksamkeit zeigt wie Chrom. Jedoch erzeugt das hohe Mengenverhältnis von Nickel zu Chrom normalerweise ein stabiles Austenit, Ferrit und die Sigmaphase kommen kaum vor und die höheren Nickelgehalte verleihen zusätzlich eine Widerstandsfähigkeit gegen ein Aufkohlen. Die Stähle, bei denen das Nickel eine vorherrschende Rolle spielt, sind gegenüber den Nickel:Chromverhältnissen wie beim ersten Typ nicht so empfindlich, und so können diese beiden Elemente über einen relativ weiten Bereich variiert werden, ohne daß die mechanischen Eigenschaften wesentlich verändert werden. Es ist natürlich wichtig, daß der Gesamtgehalt an beiden Elementen ausreicht, um die erwünschte Oxidationsbeständigkeit zu erreichen. These steels can still be characterized as steels, at chromium and nickel occupy a special position. First, chrome is in primarily used to ensure corrosion resistance to hot gases, and Nickel, -to the structure due to its stabilizing force and austenite Heat resistance due to the greater strength of austenite compared to the Control ferrite. Many subspecies in this range of steels are partial ferritic and tend to develop the brittle sigia phase when in one Can be heated in the range of 600 - 9000 C. Improve both nickel and chromium the corrosion resistance to hot gases, although the nickel in quantitative Regard only about a third of the effectiveness shows how chromium. However, that creates high ratio of nickel to chromium normally a stable austenite, ferrite and the sigma phase hardly occur and the higher nickel contents add to it a resistance to carburizing. The steels in which the nickel Plays a predominant role are compared to the nickel: chromium ratios such as the first type is not as sensitive, and so these two elements can have one relatively wide range can be varied without affecting the mechanical properties can be changed significantly. It is of course important that the total content of both Elements are sufficient to achieve the desired resistance to oxidation.
Sowohl für Stähle, bei denen Chrom vorherrscht, als auch für Stähle, bei denen Nickel vorherrscht, kann der Verlauf der Dehnbarkeit gegenüber den Kohlenstoffgehalt demonstriert werden- (HK- und HT-Grade). Zur gleichen Zeit zeigt jeder dieser beiden Stähle eine Erhöhung der Wärmebeständigkeit, wenn der Kohlenstoffgehalt über einen Bereich von 0,10 bis o,6o % ansteigt. Diese kann mit dem Kriechbruchtest gemessen werden. Both for steels in which chromium predominates and for steels, in which nickel predominates, the course of the ductility can be compared to the carbon content demonstrated- (HK and HT grades). At the same time, everyone shows this both Steels increase heat resistance when the carbon content is above one Range from 0.10 to o.6o% increases. This can be measured with the creep rupture test will.
Der HK-Grad (26 % Cr - 20 Wi) findet weite Verbreitung in der petrochemischen Industrie bei einem Kohlenstoffgehalt von 0,40 fo (HK40, normalerweise mit O,35 - 0,45 <r,o' C). Der HK-Grad wird in ähnlicher Weise bei einem Gehalt von etwa 0,50 Kohlenstoff spezifiziert, und zwar als HT50 oder dem ähnlichen HU50 (i8 & Cr - 38 % Ni).The HK grade (26% Cr - 20 Wi) is widely used in petrochemicals Industry with a carbon content of 0.40 fo (HK40, usually with 0.35 - 0.45 <r, o 'C). The HK degree is performed in a similar manner at a salary of approximately 0.50 carbon specified, namely as HT50 or the similar HU50 (i8 & Cr - 38% Ni).
Der thermische Ermüdungswiderstand ist die Eigenschaft, dadurch die eine Rißbildung unter sich periodisch wiederholenden und wechselnden Druck- und Zugspannungsbeanspruchungen vermieden wird. Während dieser Zeit bleibt der Stahl eingespannt. Der Ursprung der sich periodischswiederholenden Beanspruchungen ist in charakteristischer Weise ein Muster der sich periodisch Temperatur und der dabei vorhandenen Temperaturgradienten. Es konnte festgestellt werden, daß die Wärmebeständigkeit bei 982 0 wichtiger ist als die Wärmedehnbarkeit oder Kältedehnbarkeit beim Verleihen von Widerstandsfähigkeit gegenüber einer thermischen Erdung. Zur gleichen Zeit neigen bestimmte Chrom-Nickel-Stähle zu einer schlechteren Widerstandsfähigkeit gegenüber einer thermischen Ermüdung1 wenn der Kohlenstoffgehalt erhöht wird. Auf der anderen Seite besteht bei höheren Temperaturen klar ersichtlich eine erhöhte Lebensdauer unter thermischen Ermüdungsbedingungen, wenn die Temperatur erniedrigt wird. The thermal fatigue resistance is the property that makes it cracking under periodically repeating and changing pressure and Tensile stress is avoided. During this time the steel remains clamped. The origin of the periodically repeating stresses is in a characteristic way a pattern of periodic temperature and the thereby existing temperature gradients. It was found that the heat resistance at 982 0 is more important than the thermal or cold expandability when lending of resistance to thermal grounding. Tend at the same time Certain chromium-nickel steels have a poorer resistance to it thermal fatigue1 when the carbon content is increased. On the other On the other hand, there is clearly a longer service life at higher temperatures under thermal fatigue conditions when the temperature is lowered.
aufgrund dieser zum Teil bekannten Tatsachen wurden die Legierungen vom Typ HT50 oder HU50 oder ein llybrid vonbeiden mit etwa 18 & Chrom und 36 ,'0 Nickel ausgewählt, um als Dampfkessel-Endkammer oder Manifolds in einer Anzahl von Dampfreformierungsanlagen zu dienen. Diese Teile werden bei Rotglut im Bereich von 76000 bedient. Durch Unfälle in den Anlagen werden diese Teile manchmal mehrere Male abgekühlt und sind so härtesten thermischen Beanspruchungen unterworfen. Dabei können sich Risse bilden. Es ist bekannt, daß die Dehnbarkeit bzw. Streckbarkeit dieser Stähle in diesem Temperaturbereich durch Karbidprezipitation vermindert wird. Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen, wurde der Vorschlag gemacht, den Kohlenstoffgehalt zu erniedrigen. on the basis of these facts, some of which are known, the alloys type HT50 or HU50 or an hybrid of both with about 18 & chrome and 36 , '0 nickel selected to be used as boiler end chambers or manifolds in a number of steam reforming plants. These parts will be red heat in the area served by 76000. Due to accidents in the facilities become these parts sometimes cooled several times and are subject to the toughest thermal stresses subject. This can cause cracks. It is known that the ductility or the ductility of these steels in this temperature range due to carbide precipitation is decreased. In order to overcome these difficulties, the proposal was made that to lower the carbon content.
HTIO kann als ein Stahl dieser Art mit einem niedrigen Kohlenstoffgehalt bezeichnet werden. Es sind Untersuchungswerte für einen solchen Stahl vorhanden, und es konnte festgestellt werden, daß ein solcher Stahl eine gute Widerstandsfähigkeit gegen eine thermische Ermüdung besitzt, wenn die maximale Temperatur der periodisch sich wiederholenden Beanspruchungen bei 7600 C liegt. Es konnte weiterhin iestgestellt werden, daß ein solcher Stahl gegenüber Kriechbruch so schwach ist, daß er sich für Vorrichtungen, die für-HT/HU-Grade vorgesehen sind, nicht eignet. Es konnte auch festgestellt werden, daß viele Schwierigkeiten aufgrund von Schweißrissen auftraten. Diese Schwierigkeiten können bis zu einer niedrigen Heißdehnbarkeit in bestimmten Hochtemperaturbereichen festgestellt werden trotz einer guten Kaltdehnbarkeit bei herköiilichen Dehnbarkeits- bzw. Zugfestigkeitsuntersuchungen. HTIO can be used as a steel of this type with a low carbon content are designated. There are test values available for such a steel, and it was found that such a steel had good toughness against thermal fatigue possesses when the maximum temperature of the periodic repetitive stresses is 7600 C. It could still be set up be that such a steel is so weak against creep rupture that it can Not suitable for devices intended for HT / HU grades. It could also found that many troubles arose due to weld cracks. These difficulties can range up to a low heat expansibility in certain Despite a good cold ductility, high temperature ranges are found conventional extensibility and tensile strength tests.
Es ist bekannt, daß Niob (Columbium) die Festigkeit von Chron-Nickelstählen verbessert. Aus dem U.S.-Patent Nr. It is known that niobium (columbium) has the strength of chron-nickel steels improved. From U.S. Patent No.
2 465 780 ist zu ersehen, daß etwa 1 % Niob eine bedeutende Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegen Kriechbruch ergibt, wenn es sit Kohlenstoff in einem Bereich von 0, 40 % kombiniert wird. Es ist jedoch auch bekannt, daß zur gleichen Zeit durch Niob Schwierigkeiten beim Schweißen entstehen.2,465,780 it can be seen that about 1% niobium is a significant improvement resistance to creep rupture when there is carbon in one Range of 0.40% is combined. However, it is also known that at the same time Time caused by niobium difficulties in welding.
Die Rißbildung bei rostfreien Stählen vom Typ 347 (die einen geringen Kohlenstoffgehalt besitzen) ist ausführlich beschrieben. Die Legierung nach U.S.-Patent 2 465 780 ist so schwer zu schweißen, daß sie sich nur im beschränkten Maße bei industriellen Anlagen verwenden läßt und bei Dampfkessel-Endkammern nicht benutzt wird, die an den Stellen eine Anzahl hoch beanspruchter Schweißstellen besitzen, an denen Leitungen im Hauptgußstück eingesetzt sind. Aufgrund der bekannten Tatsachen empfiehlt sich also weder ein Stahl vom HT-Typ mit einem niedrigen Kohlenstoffgehalt noch ein niobhaltiger Stahl, wenn Schwierigkeiten beim Schweißen verhindert werden sollen. Für Vorrichtungen für die petrochemische Industrie sind Stähle notwendig, die eine gute Dehnbarkeit besitzen.The cracking of stainless steels of type 347 (the one minor Carbon content) is described in detail. The alloy of the U.S. patent 2,465,780 is so difficult to weld that it can only be welded to a limited extent industrial systems and not used with steam boiler end chambers which have a number of highly stressed welds at the points, on which lines are used in the main casting. Based on the known facts Therefore, it is not advisable to use a steel of the HT type with a low carbon content still a niobium steel if welding difficulties are avoided should. For fixtures for the petrochemical industry steels are necessary, which have good elasticity.
Überraschenderweise konnte festgestellt werden, daß die obigen Probleme beseitigt werden können, wenn in einem Stahl eine Kombination von Niob mit einem niedrigen Kohlenstoffgehalt verwendet wird. Die Widerstandsfähigkeit gegenüber Kriechbruch war bedeutend höher als beim HT-Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,10 %. Der Stahl nach der Erfindung genügt insbesondere den Erfordernissen der petrochemischen Industrie. Aufgrund von Untersuchungen wurde eine ausgezeiohnete- Widerstandsfähigkeit gegen eine thermische Ermüdung bei sich periodisch wiederholenden Beanspruchungen in einem Temperaturbereich von 150 - 760 C festgestellt. Surprisingly, it was found that the above problems can be eliminated if in a steel a combination of niobium with one low carbon content is used. The resistance to creep rupture was significantly higher than HT steel with a carbon content of 0.10%. Of the Steel according to the invention particularly meets the requirements of the petrochemical Industry. On the basis of research, it has been awarded an excellent resistance against thermal fatigue with periodically repeated loads found in a temperature range of 150 - 760 C.
Außerdem läßt sich der Stahl nach der Erfindung unerwartet gut schweißen, und es treten nicht die bekannten Schwierigkeiten auf, die bei den Stählen mit Niobgehalt vorhanden sind.In addition, the steel according to the invention can be welded unexpectedly well, and there are no known difficulties encountered with steels containing niobium available.
Die Erfindung betrifft einen wärme- und korrosionsbeständigen Stahl im wesentlichen bestehend aus: Kohlenstoff 0,05 bis 0,20 % Mangan nicht mehr als 2,0 % Silicium 0,3 bis 1,50 % Nickel 25,0 bis 40,0 % Chrom 15,0 bis 25,0 % Niob 0,60 bis 1,5 % Stickstoff nicht mehr als 0,i5 % Schwefel nicht mehr als 0,04 * Phosphor nicht mehr als 0,04 % Molybdän nicht mehr als 0,5 % Rest Eisen Es konnte festgestellt werden, daß die Verringerung des Kohlenstoffgehalts zwecks Verhinderung von Dehnbarkeitsverlusten unter 6000 C ebenfalls die Wärmebeständigkeit stark reduziert. Durch die Verwendung von Niob wird ein Teil der Wärmebeständigkeit wiedergewonnen. Außerdem ermöglicht das Niob, das einer Verwendung von Titan oder Aluminium zwecks Verbesserung der Festigkeit gegenübersteht, das Gießen des Stahls ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen, um eine Oxidation zu verhindern. Der Stahl kann geschmiedet werden und hat gute Schweißeigenschaften im Vergleich zu ähnlichen Stählen, die kein Niob enthalten. The invention relates to a heat-resistant and corrosion-resistant steel essentially consisting of: Carbon 0.05 to 0.20% manganese not more than 2.0% silicon 0.3 to 1.50% nickel 25.0 to 40.0% chromium 15.0 to 25.0% niobium, 0.60 to 1.5% nitrogen no more than 0.15% sulfur no more than 0.04 * phosphorus not more than 0.04% molybdenum not more than 0.5% remainder iron It was found that reducing the carbon content for the purpose of Prevention of loss of elasticity below 6000 C also the heat resistance greatly reduced. The use of niobium becomes part of the heat resistance regained. In addition, the niobium enables a use of titanium or For the purpose of improving strength, aluminum is opposed to the casting of steel without special precautions to prevent oxidation. The steel can forged and has good welding properties compared to similar steels, which do not contain niobium.
Zugtestigkeitsuntersuchungen des Stahls bei Raumtemperatur und bei'750Q C nach einer isothermen Behandlung bei 750 C und gefolgt von einer 500 Stunden lang dauernden diskontinuierlichen Kriechbruchuntersuchung bei 7500 C und 2 562 kg/cm zeigen eine Restzugdehaung bei Raustemperatur und bei erhöhten Temperaturen von 26 - 31 g und 4i,0 bis 50,0 %. Tensile tests of the steel at room temperature and at'750Q C after an isothermal treatment at 750 C and followed by one for 500 hours continuous discontinuous creep rupture test at 7500 C and 2 562 kg / cm show a residual tensile strain at room temperature and at elevated temperatures of 26 - 31 g and 4i, 0 to 50.0%.
Diese Untersuchungen zeigen, daß die Verstärkung des Stahls zwecks Verwendung bei erhöhter Temperatur in wirtschaftlicher Weise durch den Zusatz von Niob erreicht worden ist, ohne daß ein festzustellendes Brüchigwerden in diesem Temperaturbereich eintritt.These studies show that the reinforcement of the steel for the purpose Use at elevated temperature in an economical manner by adding Niobium has been reached without any noticeable brittleness in it Temperature range entry.
Bei dem Stahl nach der Erfindung wurden ebenfalls Untersuchungen der thermischen Ermüdung durchgeführt, um die Anzahl der periodischen Beanspruchungen der Teststücke bis zu einem Auftreten von Fehlern zu vergleichen. Die Teststücke wurden während des Erhitzens und des Abkühlens in einer Maschine zwischen i50° C und 7500C gehalten, so daß die Teststücke während der Erhitzung zusammengedrückt wurden und während der Abkühlung gestreckt wurden. Jeder periodische Erhitzungs- und Abkühlungsgang wurde 15 Minuten lang durchgeführt. Ein Stahl, der 0,43 % Kohlenstoff, 18,3 % Chrom und 35 % Nickel enthielt, zeigte schon nach vier periodischen Arbeitsgängen Fehlßtellen. Der Niob enthaltende Stahl nach der Erfindung, der einen Kohlenstoffgehalt von 0,09 % enthielt, konnte die Beanspruchungen von 89 und 102 sich periodisch wiederholenden Arhitsgängen aushalten, bevor Fehler eintraten. Daraus ist zu ersehen, daß der Stahl nach der Erfindung gute thermische Ermüdungseigenschaften besitzt in Vergleich mit eine. viel Kohlenstoff enthaltenden Stahl, der nur eine etwas bessere Wärmebeständigkeit besitzt. Ein dehnbarer, wenig Kohlenstoff enthaltender Stahl, der eine schlechtere Wärmebeständigkeit besitzt, zeigt ein ähnliches thermisches Ermüdungsverhalten gegenüber dem Niob enthaltenden Stahl. Investigations were also carried out on the steel of the invention of thermal fatigue carried out to reduce the number of periodic loads of the test pieces until defects occur. The test pieces were heated and cooled in a machine between 150 ° C and 7500C so that the test pieces are compressed during heating and stretched while cooling. Every periodic heating and a cooling run was carried out for 15 minutes. A steel that contains 0.43% carbon, Containing 18.3% chromium and 35% nickel, showed after four periodic operations Flaws. The niobium-containing steel according to the invention which has a carbon content of 0.09%, the stresses of 89 and 102 could be repeated periodically Endure worksteps before errors occur. From this it can be seen that the steel according to the invention has good thermal fatigue properties in comparison with one. Steel containing a lot of carbon, which only has a slightly better heat resistance owns. A ductile, low-carbon steel that is inferior Has heat resistance, exhibits a similar thermal fatigue behavior to the steel containing niobium.
Es wurden verschiedene Untersuchungen mit den Stählen folgender Zusammensetzung durchgeführt: TABELLE I Stahl Cs Mnfi ~ Sis ~ Ni% Crs Nbs A 0,09 1,0 0,61 31,3 21,2 1,11 B 0,13 0,97 0,64 36,8 22,9 1,50 C 0,07 0,61 0,70 29,2 19,0 0,75 D 0,17 0,97 0,41 31,2 22,3 0,90 E 0,15 0,81 1,29 35,3 16,2 1,0 F 0,14 0,68 1,44 35,0 16,0 1,14 G 0,11 0,64 1,22 33,7 19,3 0,76 H -0,11 1,00 0,72 33,2 19,3 0,74 Zwei Arten von Schweißfähigkeitsuntersuchungen wurden im Falle der Stähle A, B, C und D durchgeführt. Von den Legierungen wurden in Sand gegossene Platten in einer Größe von 12,9 x 12,9 x 2;5 cm verwendet. Jede Platte hatte eine V-Rille, die 6,4 cm lang war. Die V-Rille wurde mit einer Elektrode aus 65 % Nickel und 15 % Chrom bei Hand im Lichtbogen geschweißt. Bei den anderen Untersuchungen wurden Stumpfsstöße hergestellt, indem das gleiche Elektrodenmaterial zwischen Teilstücken einer zentrifugal gegossenen Röhre verwendet wurde, die vorher 150 Stunden lang bei 7500 C behandelt'worden war. Während des Schweißens oder während der anschließenden nicht zerstörenden oder zerstörenden Untersuchung wurden keine durch Hitze erzeugte Zonenrisse festgestellt. Various tests were carried out with the steels of the following composition performed: TABLE I Steel Cs Mnfi ~ Sis ~ Ni% Crs Nbs A 0.09 1.0 0.61 31.3 21.2 1.11 B 0.13 0.97 0.64 36.8 22.9 1.50 C 0.07 0.61 0.70 29.2 19.0 0.75 D 0.17 0.97 0.41 31.2 22.3 0.90 E 0.15 0.81 1.29 35.3 16.2 1.0 F 0.14 0.68 1.44 35.0 16.0 1.14 G 0.11 0.64 1.22 33.7 19.3 0.76 H -0.11 1.00 0.72 33.2 19.3 0.74 Two Types of weldability tests were carried out in the case of steels A, B, C and D carried out. The alloys were sand-cast slabs of one size of 12.9 x 12.9 x 2; 5 cm used. Each plate had a V-groove that was 6.4 cm long was. The V-groove was made with a 65% nickel and 15% chromium electrode at hand arc welded. In the other investigations, butt joints were made, placing the same electrode material between sections of a centrifugally cast Tube which had previously been treated at 7500 C for 150 hours was used. During welding or during the subsequent non-destructive or destructive No heat-induced zone cracks were found upon examination.
Eine Stahlprobe, die 0,06 % Kohlenstoff,-0,44 % Mangan, 0,91 % Silicium, 31,6 % Nickel und 20,5 % Chrom, jedoch kein Niob enthielt, wurde in ähnlicher Weise untersucht und zeigte eine sehr starke Rißbildung im Falle der mit Stumpfstößen aneinandergeschweißten Röhren. Die Ergebnisse der-Untersuchungen auf Kriechbruch und Bruch bei acht verschiedenen Versuchsstählen sind in Tabelle II zusammengefaßt. Die Stähle A, B, C und D waren zentrifugal gegossene Röhren, während die Stähle E, F, G und H statische in Sand gegossene Teile darstellten: TABELLE II Stahl Beanspru- 2 Tempera- Zeit bis Gesamt- Mindestkriechchung kgZcm tur °C zum Bruch dehnung rate % je Stunden % Stunde A 1230 750 56,7 42,5 668 750 3 163 35,0 1050 760 49,0 47,0 422 900 101,2 20,0+ 422 830 3 772 16,6 281 gOo 2 324 N.D. A steel sample containing 0.06% carbon, -0.44% manganese, 0.91% silicon, 31.6% nickel and 20.5% chromium, but not containing niobium, were made in a similar manner examined and showed very severe cracking in the case of those with butt joints tubes welded together. The results of the investigations for creep rupture and breakage in eight different test steels are summarized in Table II. Steels A, B, C, and D were centrifugally cast tubes, while steels E, F, G and H represented static parts cast in sand: TABEL II steel stress 2 temperature time to total minimum creep kgZcm tur ° C to Elongation at break rate% per hour% hour A 1230 750 56.7 42.5 668 750 3 163 35.0 1050 760 49.0 47.0 422 900 101.2 20.0+ 422 830 3 772 16.6 281 gOo 2 324 N.D.
352 gOo 519,o 25,0 949 769 140,0 44,5 809 760 471,0 40,9 0,003846 453 900 100,2 25,0 879 760 255,0 34,8 0,042 844 760 293,5 28,9 0,0033 1050 760 28,2 60,0 1,05 1070 760 5221,OC E 1050 760 40,1 56,0 0,33 B 464 870 624,0 43,2 0,0312 773 870 17,4 52,0 330 870 2440C 0,0095 394 870 495,0C C 464 870 287,5 30,6 0,059 548 870 91,5 41,0 330 870 2270 C 0,0008 D 499 900 416,9 32,5 1050 760 290,8 15,0 422 900 1213,3 14,0 G 512 870 243,3 44,6 (sandgegossen) 387 870 2164,9 12,9 H 387 870 1450,7 21,3 (sandge-F 281 982 396,0 24,0 0,0083 (sandgegossen) N.D. = nicht bestimmt C = Test läuft weiter zur TABELLE II: Die Mindestkriechrate in der niedrigsten Verdehnungs-bzw. Spannungsrate bei der sekundären Kriechdehnung ausgedrückt in % je Stunde. 352 gOo 519, o 25.0 949 769 140.0 44.5 809 760 471.0 40.9 0.003846 453 900 100.2 25.0 879 760 255.0 34.8 0.042 844 760 293.5 28.9 0.0033 1050 760 28.2 60.0 1.05 1070 760 5221, OC E 1050 760 40.1 56.0 0.33 B 464 870 624.0 43.2 0.0312 773 870 17.4 52.0 330 870 2440C 0.0095 394 870 495.0C C 464 870 287.5 30.6 0.059 548 870 91.5 41.0 330 870 2270 C 0.0008 D 499 900 416.9 32.5 1050 760 290.8 15.0 422 900 1213.3 14.0 G 512 870 243.3 44.6 (sand cast) 387 870 2164.9 12.9 H 387 870 1450.7 21.3 (sand-F 281 982 396.0 24.0 0.0083 (sand-cast) N.D. = not determined C = test continues to TABLE II: The minimum creep rate in the lowest expansion or. Stress rate at secondary creep strain expressed in% per hour.
Aus der obigen Tabelle ergibt sich, daß die Stähle nach der Erfindung eine bedeutend bessere Bruchfestigkeit besitzen als ähnliche Stähle ohne Niob. Außerdem zeigen die Stähle nach der Erfindung eine ausgezeichnete Kriechbruchfestigkeit. Die Kriechbruchfestigkeit wird ausgedrückt als Beanspruchung, die notwendig ist, um eine mindest-sekundäre Kriechdehnungsrate von 0,0001 % je Stunde zu verursachen. From the table above it can be seen that the steels according to the invention have a significantly better breaking strength than similar steels without niobium. aside from that the steels according to the invention exhibit excellent creep rupture strength. The creep rupture strength is expressed as the stress that is necessary to cause a minimum secondary creep rate of 0.0001% per hour.
Die Ergebnisse zeigen vorteilhafte Eigenschaften für Stähle, deren Bestandteile sich in folgenden Mengenbereichen bewegen: Kohlenstoff 0,08 % bis 0,14 % Mangan 0,4 % bis 1,2 % Silicium 0,4 % bis 0,9 % Nickel 30 % bis 34 % Chrom 18 % bis 22 % Niob 0,80 % bis 1,25 % Schwefel 0,040 % max. The results show advantageous properties for steels whose Components move in the following quantity ranges: carbon 0.08% to 0.14 % Manganese 0.4% to 1.2% silicon 0.4% to 0.9% nickel 30% to 34% chromium 18 % to 22% niobium 0.80% to 1.25% sulfur 0.040% max.
Phosphor 0,040 % max. Phosphorus 0.040% max.
Molybdän 0,5 % Eisen Rest Die Stähle nach der Erfindung können nach herkömmlichen Verfahren hergestellt werden und sind keine besonderen Wärmebehandlungen notwendig. Bauteile können entweder direkt gegossen oder geschmiedet werden, und die maschinelle Bearbeitung solcher gegossener oder geschmiedeter Teile bildet keine Schwierigkeiten. Molybdenum 0.5% iron remainder The steels according to the invention can according to conventional processes and do not require any special heat treatments necessary. Components can either be cast or forged directly, and machining of such cast or forged parts does not constitute Trouble.
Es wurden Untersuchungen durchgeführt, um die Eigenschaften geschmiedeter Teile festzustellen, die aus Stählen nach der Erfindung hergestellt wurden. Die Untersuchungen wurden bei Stählen B, C und D in gegossener und geschmiedeter Form (vor den Untersuchungen bei 11000 C geglüht) durchgeführt. Studies have been carried out on the properties of forged Determine parts made from steels according to the invention. the Investigations were carried out on steels B, C and D in cast and forged form (before the investigations annealed at 11000 C) carried out.
Die Ergebnisse sind in der iolgenden Tabelle III zusammengefaßt: TABELLE III Stahl eanspru- 2 Tempera- Zeit bis Gesamtchung kg/cm tur OC zum Bruch dehnung % Stunden B 1340 750 53,9 20,0 C 1120 750 182,7 20,0 D 1440 750 16,7 21,0 Die Bruchfestigkeit geschmiedeter Stähle ist mit der Bruchfestigkeit gegossener Stähle vergleichbar. Die Gesamtdehnung bei Bruchwerten neigt dazu, etwas schlechter zu sein, und zwar aufgrund der Wirkung der Schmiedereduktion, die die dazwischenliegende zellulare Struktur des gegossenen Materials teilweise zerstört. Die metallographischen Eigenschaften des gegossenen Stahls ergeben die hohe Kriechdehnbarkeit. Die Stähle nach der Erfindung eignen sich insbesondere zur Verwendung bei Endkamiern in Dampfkesselanlagen, zentrifugal gegossenen Röhren (die heiße korrodierende Gase in chemischen Werken und Raffinerien leiten sollen) und Gasturbinenteilen, die alle röhrenförmige Gußstücke sind, die insbesondere gegenüber thermischen Ermüdungsbeanspruchungen anfällig sind, wie sie oben-beschrieben wurden, insbesondere wenn die Röhren für die oben angegebenen Verschweißungen verwendet werden.The results are summarized in Table III below: TABLE III Steel exposed to 2 tempera- ture time to total chung kg / cm tur OC to elongation at break % Hours B 1340 750 53.9 20.0 C 1120 750 182.7 20.0 D 1440 750 16.7 21.0 The breaking strength forged steels is comparable to the breaking strength of cast steels. The total elongation at break values tends to be slightly worse, namely due to the effect of forging reduction that the intervening cellular Structure of the cast material partially destroyed. The metallographic properties of the cast steel result in the high creep ductility. The steels according to the invention are particularly suitable for use by end-users in steam boiler systems, centrifugal cast tubes (the hot corrosive gases in chemical plants and refineries are intended to conduct) and gas turbine parts, all of which are tubular castings, the are particularly prone to thermal fatigue, as they are above-have been described, especially when the tubes for the welds specified above be used.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19681817254 DE1817254A1 (en) | 1968-12-27 | 1968-12-27 | Heat and corrosion resistant steel |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE19681817254 DE1817254A1 (en) | 1968-12-27 | 1968-12-27 | Heat and corrosion resistant steel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1817254A1 true DE1817254A1 (en) | 1970-07-23 |
Family
ID=5717512
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19681817254 Pending DE1817254A1 (en) | 1968-12-27 | 1968-12-27 | Heat and corrosion resistant steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1817254A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2117030A1 (en) * | 1971-01-29 | 1972-08-10 | Pompey Acieries | Refractory iron-based alloy and objects or workpieces consisting of the same |
| DE2606956A1 (en) * | 1975-12-02 | 1977-06-16 | Pompey Acieries | FIRE-RESISTANT CHROME-NICKEL ALLOY WITH HIGH OXYDATION AND CARBURATION RESISTANCE AND GOOD CREEP RESISTANCE AT VERY HIGH TEMPERATURE |
| DE2946328A1 (en) * | 1978-11-21 | 1980-05-22 | Berney Sa Jean Claude | ANALOG DISPLAY DEVICE |
| DE19909163A1 (en) * | 1999-03-03 | 2000-09-07 | Mannesmann Vdo Ag | Vehicle combination indicating instrument i.e. speedometer fuel tank filling gauge, temperature gauge etc. has beam arranged behind transparent window in dial and movable by actuating drive |
-
1968
- 1968-12-27 DE DE19681817254 patent/DE1817254A1/en active Pending
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| DE19909163A1 (en) * | 1999-03-03 | 2000-09-07 | Mannesmann Vdo Ag | Vehicle combination indicating instrument i.e. speedometer fuel tank filling gauge, temperature gauge etc. has beam arranged behind transparent window in dial and movable by actuating drive |
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