SE517449C2 - Ferrit-austenitiskt rostfritt stål - Google Patents

Ferrit-austenitiskt rostfritt stål

Info

Publication number
SE517449C2
SE517449C2 SE0003448A SE0003448A SE517449C2 SE 517449 C2 SE517449 C2 SE 517449C2 SE 0003448 A SE0003448 A SE 0003448A SE 0003448 A SE0003448 A SE 0003448A SE 517449 C2 SE517449 C2 SE 517449C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
steel according
maximum
steel
ferrite
content
Prior art date
Application number
SE0003448A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0003448L (sv
SE0003448D0 (sv
Inventor
Elisabet Alfonsson
Jun Wang
Mats Liljas
Per Johansson
Original Assignee
Avesta Polarit Ab Publ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=20281174&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=SE517449(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Avesta Polarit Ab Publ filed Critical Avesta Polarit Ab Publ
Priority to SE0003448A priority Critical patent/SE517449C2/sv
Publication of SE0003448D0 publication Critical patent/SE0003448D0/sv
Priority to AU2001288179A priority patent/AU2001288179A1/en
Priority to US10/381,673 priority patent/US20030172999A1/en
Priority to AT01967896T priority patent/ATE317919T1/de
Priority to ES01967896T priority patent/ES2258546T5/es
Priority to DE60117276T priority patent/DE60117276T3/de
Priority to PCT/SE2001/001986 priority patent/WO2002027056A1/en
Priority to EP01967896A priority patent/EP1327008B2/en
Publication of SE0003448L publication Critical patent/SE0003448L/sv
Publication of SE517449C2 publication Critical patent/SE517449C2/sv
Priority to ZA200302011A priority patent/ZA200302011B/en
Priority to US12/654,593 priority patent/US20100172785A1/en
Priority to US14/725,713 priority patent/US9856551B2/en

Links

Classifications

    • 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
    • C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
    • 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
    • C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • 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
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • 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
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • 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
    • C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • 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
    • 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
    • C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
    • 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
    • C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
    • 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
    • C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
    • 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
    • C22C38/54—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/001—Austenite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/005—Ferrite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Description

517 449 2 n - | o o n oo P1564 .. ooo o en stråckgräns (Rpgz) 2 450 MPa vid rumstemperatur och 2 300 MPa vid 150° C, o en mikrostruktur som innehåller 35-65 % ferrit och 35-65 % austenit, företrädesvis 35-55 % ferrit och 45-65 % austenit, o god stmkturstabilitet, o god allmän korrosionsresistens och i synnerhet god spänningskorrosionsresistens. o god svetsbarhet med mycket god återbildning av austenit i värmepåverkad zon, Ovanstående syften kan uppnås genom att stålet har en kemisk sammansättning som innehåller i vikts- %: 0.005-0.07 C 0.1-2.0 Si 3-8 Mn 19-23 Cr 0.5-l .7 Ni _ valfritt (optional) Mo och/eller W i en total halt av max 1.0 (Mo +W/2) valfritt (optional) Cu upp till max 1.0 Cu 0.15-0.30 N rest järn och föroreningar, och att för ferrit- respektive austenitbildarna i legeringen, dvs. krom- och nickelekvivalentema, skall gälla följ ande förhållanden: 20 < Crekv < 24.5 10 < Niekv, där CrekV=Cr+ 1.5 Si+Mo+2Ti+0.5Nb Niekv = Ni + 0.5 Mn + 30 (C+N) + 0.5 (Cu + Co) Beträffande de enskilda legeringselementen, deras betydelse och inbördes samverkan gäller följ ande. Angivna legeringshalter avser vikts- %, om ej annat anges.
Kol bidrar till stålets hållfasthet och är även en värdefull austenitbildare och skall därför finnas i en minsta halt av 0.005 %, företrädesvis minst 0.01 %. Att i samband med farskningen av stålet sänka kolhalten till låga nivåer är emellertid tidsödande och även kostsamt genom att det ökar konsumtionen av reduktionsmedel. Bl. a. av detta skäl bör halten kol inte vara mindre än 0.02 %. Vid höga kolhalter finns risk för utskiljning av karbider, som kan reducera stålets slagseghet och resistens mot interkristallin korrosion. 10 15 20 25 30 35 a n Q n | o ao P1564 Hänsyn skall även tas till att kol har mycket liten löslighet i ferriten, vilket innebär att stålets innehåll av kol huvudsakligen ansamlas i den austenitiska fasen. Kolhalten skall därför begränsas till max 0.07 %, företrädesvis till max 0.05 % och lämpligen till max 0.04 %.
Kisel kan användas som reduktionsmedel, vid stålets tillverkning och ingår som en rest från stålets tillverkning i en halt av minst 0.1 %. Kisel har i stålet gynnsamma egenskaper, i det att kisel stärker ferritens varmhållfasthet, som har väsentlig betydelse vid tillverkningen. Kisel är även en stark ferritbildare och deltar som sådan i stabiliseringen av duplexstrukturen och bör av dessa skäl ingå i en minsta halt av 0.2 %, företrädesvis i en halt av minst 0.35 %. Kisel har emellertid även vissa negativa egenskaper genom att det' kraftigt sänker lösligheten för kväve, som skall ingå i höga halter, och vid höga kiselhalter ökar även risken för utskiljning av oönskade intermetalliska faser. Kiselhalten begränsas därför till max 2.0 %, företrädesvis till max 1.5 % och lämpligen till max 1.0 %. En optimal halt kisel är 0.35-0.80 %.
Mangan är en viktig austenitbildare och ökar lösligheten för kväve i stålet och skall ingå i en minsta halt av 3 %, företrädesvis minst 4 %, lämpligen minst 4.5 %. Mangan sänker å andra sidan korrosionsresistensen hos stålet. Dessutom är det svårt att avkola rostfiía stålsmältor med höga manganhalter, varför mangan måste tillsättas efter avslutad färskning i form av förhållandevis ren och därmed följaktligen dyrbar mangan.
Stålet bör därför inte innehålla mer än 8 % mangan, företrädesvis max 6 % mangan. En optimal halt är 4.5-5.5 % mangan.
Krom är det viktigaste elementet för att stålet skall få önskad korrosionsresistens. Krom är även den viktigaste ferritbildaren i stålet och geri kombination med en balanserad halt av stålets austenitbildare och övriga ferritbildare önskad duplexkaraktär hos stålet.
Vid låga kromhalter finns risk för att stålet kommer att innehålla martensit och vid höga kromhalter finns risk för sämre stabilitet mot utskiljningar av intermetallisk fas och s.k. 475°-försprödning samt en obalans i stålets fassammansättning. Av dessa skäl skall kromhalten vara minst 19 %, företrädesvis minst 20 % och lämpligen minst 20.5 % samt max 24 %, företrädesvis max 23 %, lämpligen max 22.5 %. En lämplig kromhalt är 21 .0-22.0, norninellt 21.2-21.8 %.
Nickel är en stark austenitbildare och har gynnsam effekt på stålets duktilitet och skall ingå i en halt av åtminstone 0.5 %. Företrädesvis bör nickel ingå i en minsta halt av 0.8 %, lämpligen minst 1.1 %. Emellertid är råvarupriset på nickel ofta högt och 10 15 20 25 30 35 517 449 4 fluktuerande, varför nickel, enligt en aspekt på uppfinningen, så långt som möjligt ersätts med andra legeringselement. Mer än 1.7 % nickel krävs heller inte för att tillsammans med övriga legeringselement i stålet stabilisera den önskade duplexstrukturen. En optimal nickelhalt är därför 1.3 5-1 _70 Ni.
Molybden är ett element som kan utelärnnas enligt en vid aspekt på stålets sammansättning, dvs. är valfiitt (optional) i stålet enligt uppfinningen. Molybden har emellertid en gynnsam synergieffelct med kväve på korrosionsbeständigheten. Med hänsyn till stålets höga kvävehalt bör stålet därför innehålla minst 0.1 % molybden, företrädesvis minst 0.15 %. Molybden är emellertid en stark ferritbildare, kan stabilisera sigmafas i stålets rnikrostruktur och är även starkt segringsbenägen. Dessutom är molybden ett dyrbart legeringselement. Av dessa skäl begränsas molybdenhalten till max 1.0 %, företrädesvis till max 0.8 %, lämpligen till max 0.65 %. En optimal molybdenhalt är 0.15-0.54 %. Molybden kan delvis ersättas av dubbla mängden wolfram, som har egenskaper likartade dem hos molybden. Dock bör minst hälften av den totala halten av Mo+W/2 utgöras av molybden. I en föredragen sammansättning innehåller emellertid stålet inte mer än max 0.3 wolfram.
Koppar är också ett valfritt (optional) element, som kan utelämnas enligt den vidaste aspekten på detta element. Emellertid är koppar en värdefull austenitbildare och kan ge en positiv inverkan på korrosionsresistensen i vissa miljöer, särskilt i vissa sura media, och bör därför ingå i en minsta halt av 0.1 %. Å andra sidan finns risk för utskiljning av koppar vid allt för höga halter, varför kopparhalten bör maximeras till 1.0 %, företrädesvis till max 0.7 %. Optimalt bör kopparhalten vara minst 0.15, företrädesvis minst 0.25 och max 0.54 % för att balansera kopparens positiva och eventuellt negativa effekter med avseende på stålets egenskaper.
Kväve har fundamental betydelse efiersom det är den dominerande austenitbildaren i stålet. Kväve bidrar även till stålets hållfasthet och korrosionsresistens och skall därför ingå i en minsta halt av 0.15 %, företrädesvis minst 0.18 %. Lösligheten för kväve i stålet är dock begränsad. Vid allt för hög kvävehalt finns risk för att blåsor skall bildas i stålet vid stelrring, respektive att porer bildas vid svetsning. Stålet bör därför inte innehålla mer än högst 0.30 kväve, företrädesvis max 0.26 kväve. En optimal halt är 0.20-0.24 %.
Bor kan valfiitt (optional) ingå i stålet som en mikrolegeringstillsats upp till max 0.005 % (50 ppm) för att förbättra stålets varmduktilitet. Om bor ingår som avsiktligt tillsatt 10 15 20 25 30 517 449 5 element, bör det ingå i en minsta halt av 0.001 % (10 ppm) för att ge önskad effekt med avseende på förbättrad varmduktilitet hos stålet.
På liknande sätt kan cerium och/eller kalcium valfritt ingå i stålet i halter upp till vardera max 0.03 % för att förbättra stålets varmduktilitet.
Förutom de ovan nämnda elementen innehåller stålet väsentligen inga ytterligare, avsiktligt tillsatta element utan endast föroreningar och jäm. Fosfor är , liksom i de flesta stål, en icke önskvärd förorening och bör företrädesvis inte ingå i en högre halt än max 0.035 %. Svavel bör också hållas på en så låg nivå som tillverkningsekonomiskt är möjligt, företrädesvis i en halt av max 0.10 %, lämpligen lägre, t.ex. max 0.002 % för att icke försämra stålets varrnduktilitet och därmed dess valsbarhet, som kan utgöra ett generellt problem hos duplexstål.
Inom ramen för de ovan angivna haltintervallen skall haltema av ferritbildare och austenitbildare balanseras enligt de villkor som nämnts i det föregående för att stålet skall få önskad, stabil duplexkaraktär. Företrädesvis bör nickelekvivalenten, Niekv, vara minst 10.5 och kromekvivalenten minst 21, allra helst minst 22. Uppåt bör nickelekvivalenten Nicky, begränsas till max 15, företrädesvis till max 14. Vidare bör kromekvivalenten, Crekv, vara minst 21, företrädesvis minst 21.5, och allra helst minst 22, men kan begränsas till max 23.5. Det är överraskande att ett stål med krom- och nickelekvivalenter relaterade till varandra enligt nämnda kriterier har en balanserad halt av ferrit och austenit inom tidigare nämnda haltintervall. Teoretiskt borde stålet på grund av sin legeringssammansättning komma att innehålla mindre eller till och med mycket mindre än 35 volym- % ferrit, men mätningar har i stället visat att stålet i praktiken innehåller en stabil halt av minst 35 vol.- % fenit och för flera av de testade stålen enligt uppfinningen omkring 50 % ferrit. På basis av dessa iakttagelser kan man, enligt en aspekt på relationema mellan krom- och nickelekvivalentema antaga att koordinaterna för krom- och nickelekvivalentema bör ligga inom ramen för arean A B C D Ai Schaefilerdiagrarnmet i Fig. 1, varvid koordinatema för nämnda punkter är följande: ' izziffiflïfšåïi 10 15 20 25 30 35 'Izf ' ffif 81350 517 449 = 6 Crekv Niekv A 20.8 11.8 B 23.0 15.0 C 24.0 14.5 D 23.0 10.4 dvs. väl till vänster om det område som i Schaefilerdiagramrnet konventionellt härbärgerar duplexstål, och ändå ge stålet en stabil duplexkaralctär.
Vid utförda försök har konstaterats att goda resultat uppnåtts med stållegeringar med sarnmansättningar vilkas krom- och nickelekvivalenter ligger inom ramen för den mer begränsade arean D E F G H D, varvid koordinatema för nänmda punkter är: Cfekv Niekv D 23.0 10.4 E 22.0 11.0 F 22.0 13.5 G 22.3 14.0 H 23.0 14.0 KORT FIGURBESKRIVNTNG I den följande beskrivningen av utförda försök kommer att hänvisas till bifogade ritningsfigurer, av vilka: Fig. 1 visar mikrostrukturer och Schaefilerdiagram för illustrering av de teoretiska krom- och nickelekvivalenterna enligt uppfinningen, Fig. 2 är ett stapeldiagram som illustrerar de reella ferrit- och austenithalter som uppmätts i undersökta stål enligt uppfinningen, Fig. 3 är ett stapeldiagram som illustrerar punktfrätningsresistensen hos undersökta legeringar i förrn av uppmätta kritiska punktfrätningstemperaturer, CPT.
Fig. 4 är ett diagram som illustrerar ett antal undersökta legeringars beständighet mot spänningskorrosion uttryckt som tid till brott vid droppindunstningsprovning.
Fig. 5 är ett stapeldiagram som illustrerar några undersökta legeringars svetsbarhet uttryckt som ferrithalt i värmepåverkad zon (HAZ) och i själva svetsfogen. 517 449 ï i i 5 P1s64 BESKRIVNING Av UTFÖRDA FöRsóK ocH UPPNÅDDA RESULTAT De kemiska sammansättningaina i vikts- % hos undersökta stål anges i tabell 1.
Förutom de i tabellen angivna ämnena innehöll stålen endast järn samt andra föroreningar än de angivna i normala halter. Stålen V250-V260 tillverkades i form av 30 kgzs laboratoiiecharger. Ref. A är ett kommersiellt tillgängligt stål, vars sammansättning analyserats av sökanden. 9 4 400 7 Åll 5 Tabell 1.
Saxnmansättuning, vikts- %, hos undersökta stål .Sååå S.. n ...a ._ m... ...N ...___ .å... .....v å... ....v å... å.. å... 2... å.. å.. ...N ..... å... ...w å.. å... f... q.. .NN 5.... 8.... å... å... . SN.. å.. ..... å... N... .E .EN å... å... F... ä.. ä... ..N> .... ...NN å... å... å... å... . SN.. ä.. N.... å... N... .E S... N.... å... NN.. å.. 2... ...NS i. ...N _22. .....v å... 2... ....v ä... s... ..... å... m... .... å..N å... N.... å.. å.. å... åN> E. .NN å... å... ..... 2... ...v nå.. NN.. ..... N.... N... ...I ...N å... N.... ...n 8.. Nå.. NWN> wN. nNN ...ä å... ..... å... ....v å... ä.. ..... å... N... ä.. NÉN å... N.... å.. å.. Nå.. ..N> ...N. .NN ___... å... s.. 2... ....v SN.. ä.. ..... å... N... .2 ...N 8... N.... .i å.. Nå.. .m9 av... :Fu o n 2. > B z .ö .z :_ .š .z ö w .. ä.. .w o .........ä..u 10 15 20 25 517 449 9 Mekaniska tester Av laboratoriechargema utvalsades 3 mm tjocka, smala plåtar, vilka användes för de mekaniska testema. Erfarenhetsmässigt vet man att 0.2-sträckgränsen ligger på en ca 80-100 MPa lägre nivå än för material som tillverkats i fiill produktionsskala. 0.2- och 1.0-sträckgränsema, draghållfastheten (Rm), förlängningen vid dragprovning (A5) och brinellhårdheten undersöktes dels vid rumstemperatur, 20° C, dels vid 150° C.
Representativa mätningar återges i tabell 2.
"' Tabell 2 Mekaniska hållfasthetsegenskaper vid 20° C och 150° C Charge/stål Temp Rp0_2 RpLo Rm A5 HB “C MPa MPa lWPa % V25g 20 465 525 686 46 210 1 50 3 52 3 97 596 44 - V250 20 470 526 694 46 209 l 50 3 52 3 99 602 42 - V254 20 440 504 644 39 21 1 1 50 3 3 8 3 87 548 3 6 - Mikrostrukturstudier I Schaefflerdiagrammet i Fig. 1 har koordinatema för de laboratorietillverkade stålen V250-V26O forts in. Samtliga dessa koordinater ligger inom diagramrnets ferrit- austenitiska strukturområde men till vänster om linjen för ferrittalet 30, varför stålen inte skulle utgöra duplexstål. Provmätningar på de tillverkade stålen visar emellertid överraskande att åtminstone stålen V251-V260 innehåller mer än 35 vol.-% ferrit, såsom fiamgår av stapeldiagrammet i Fig. 2. De undersökta proverna hade upplösningsbehandlats genom glödgning vid 1050° C. Strukturstabiliteten var jämförbar med den hos sökandens stål med varunamnet SAF 23 04TM som är ett duplexstål motsvarande UNS S32304.
Korrosionstester Den kritiska punktfrätningstemperaturen, CPT, bestämdes enligt den normerade metod som är känd under beteckningen ASTM G 150. Resultaten återges i form av ett stapeldiagram i Fig. 3. Undersökningen visar att de i laboratorieskala tillverkade stålen V251, V258 och V260 har signifikant bättre korrosionsresistens än V254 och även väsentligt bättre än referensstålen Ref. A, ASTM 304 och ASTM 201. Däremot kommer 10 15 20 25 30 35 517 449 P1564 /0 de uppfinningsenliga stålen tillverkade i laboratorieskala inte upp till i nivå med ASTM 316 L eller UNS S 32304, vilka dock har en högre halt av dyrbara legeringsmetaller.
Resistensen mot interkristallin i korrosion studerades med två metoder. Prover som sensibiliserats i lh vid 700° C eller i 8h vid 600° C respektive 800” C provades i svavelsyra/kopparsulfatlösning enligt EN-ISO 3651-2, method A (Strauss test). Inget prov uppvisade interkristallina korrosionsangrepp. Inte heller provning enligt den mer aggressiva metoden EN-ISO 3651 -2, method C (Streicher test) av släckglödgade prover respektive' prover sensibiliserade vid 700° C i 30 min resulterade i interkristallin korrosion.
Resistensen mot spänningskorrosion studerades med hjälp av Droppindunstningsmetoden (DET), beskriven t ex i MTI manual No. 3, method MT I-5 .
Ett enaxli gt belastat, resistansuppvärmt prov exponeras för en droppande natriumkloridlösning. Tiden till brott bestäms vid olika belastningsnivåer, bestämda som en viss andel av Rp0.2 vid 200° CfResultat av försökschargema V260 och V254 redovisas i F ig. 4, tillsammans med data för det austenitiska stålet ASTM 316L. Liksom kommersiellt tillgängliga duplexstål visar försökschargema en väsentligt högre resistens mot spänningskorrosion än austenitiska standardstål, som ASTM 316L. V260 tycks mer beständig än V254.
Beträffande korrosionsresistensen kan sammanfattningsvis noteras att punktfiätriingsresistensen är väsentligt högre än för det austenitiska stålet ASTM 304, att ingen interkristallin korrosion kunnat noteras och att även spänningskorrosionsresistensen är väsentligt högre än för ASTM 304.
Svetstester Svetstester utfördes genom TIG-uppsmältning av en plåtyta utan tillsats, och genom TIG-svetsning i en svetsskarv med tillsats av AWS ER 2209, ett fenit-austeriitiskt tillsatsmaterial som vanligen används vid svetsning av högre legerade duplexstål.
Ferrithaltema uppmättes i det senare fallet i svetsen och i värmepåverkad zon. Ingen skillnad kunde noteras beträffande svetsbarheten hos provlegeringarna, referensmaterialet Ref. A och UNS S 31803. Röntgenundersökningar kunde inte avslöja några höga porositetsnivåer. Det uppfinningsenliga materialet hade en hög austenitåterbildning i värmepåverkad zon, HAZ, och i svetsen jämfört med referensmaterialet Ref. A och UNS S 31803. Ferrithalten vid manuell TIG-svetsning av stål av typ UNS S 31803, Referensstålet Ref. A och det uppfinningsenliga stålet V258 517 449 P1564 ___ __. med tillsats av typ AWS ER2209 visas i stapeldiagrammet i Fig. 5. Vid dragprovning brast saintliga svetsar i basmaterialet och icke i svetsarna.

Claims (26)

10 15 20 25 30 35 517 449 /Z Pl564 PATENTKRAV
1. Ferrit-austenitiskt rostfiitt stål med en mikrostruktur som väsentligen består av 35-65 vol.- % ferrit och 35-65 vol.- % austenit k ä n n e t e c k n a t av att stålet har en kemisk sammansättning som innehåller i vikts.- %: 0.02-0.07 C 0.1-2.0 Si 3-8 Mn 19-23 Cr 1.1- 1 .7 Ni valfritt (optiona1)Mo och/eller W I en total halt av max 1.0 (Mo +W/2) valfiitt (optional) Cu upp till max 1.0 Cu 0.15-0.30 N rest järn och föroreningar, och att för ferrit- respektive austenitbildama i legeringen, dvs. krom- och nickelekvivalentema, skall gälla följande förhållanden: 20 < crekv < 24.5 10 < Niekv, där Crekv=Cr+ 1.5 Si+Mo+2Ti+0.5Nb Nim =Ni + 0.5 Mn + so (c+N) + 0.5 (Cu + co)
2. Stål enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att det innehåller max 0.05, företrädesvis max 0.04 C.
3. Stål enligt något av kraven 1-2, k ä n n e t e c k n a t av att det innehåller minst 0.2, företrädesvis minst 0.35 Si.
4. Stål enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a t av att det innehåller max 1.5, företrädesvis max 1.0 Si.
5. Stål en enligt något av kraven 3 och 4, k ä n n e t e c k n at av att det innehåller 0.35- 0.80 Si.
6. Stål enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n at av att det innehåller minst 4, lämpligen minst 4.5 Mn.
7. Stål enligt något av kraven 1-6, k ä n n e t e c k n a t av att det innehåller max 6 Mn. ifi 10 15 20 25 30 35 517 449 /3 Pl564
8. Stål enligt något av kraven 6 och 7, k ä n n e t e c k n at av att det innehåller 4.5-5.5 Mn.
9. Stål enligt något av kraven 1-8, k ä n n e t e c k n at av att det innehåller minst 20, företrädesvis minst 20.5 Cr.
10. Stål enligt något av kraven 1-9, k ä n n e t e c k n at av att det innehåller max 23, lämpligen max 22.5 Cr.
11. Stål enligt något av kraven 9 och 10, k ä n n e t e c k n at av att det innehåller 21.0- 22.0, företrädesvis 21 .2-21.8 Cr.
12. Stål enligt något av kraven 1-11, k ä n n e t e c k n at av att det innehåller 1.35-1.70 Ni.
13. Stål enligt något av kraven 1-12, k ä n n e t e c k n at av att det innehåller minst 0.1, företrädesvis minst 0.15 Mo.
14. Stål enligt krav 13, k ä n n e t e c k n at av att det innehåller max 0.8 Mo, företrädesvis max 0.65 Mo.
15. Stål enligt något av kraven 13 och 14, k ä n n et e c k n a t av att det innehåller 015-054 (Mo + W/2).
16. Stål enligt kraven 1-15, k ä n n e t e c k n at av att det innehåller minst 0.1, företrädesvis minst 0.15, lämpligen minst 0.24 Cu.
17. Stål enligt krav 16, k ä n n e t e c k n at av att det innehåller max 0.7 Cu.
18. Stål enligt något av kraven 16 och 17, k ä n n e t e c k n at av att det innehåller 0.25-0.54 Cu.
19. Stål enligt krav 18, k ä n n et e c k n a t av att det innehåller minst 0.18 N.
20. Stål enligt något av kraven 1-19, k ä n n e t e c k n at av att det innehåller max 0.26 N. 10 15 20 25 517 '449 /9 P1564
21. Stål enligt något av kraven 19 och 20, k ä n n e t e c k n at av att det innehåller 0.20-O.24 N.
22. Stål enligt något av kraven 1-21, k å n n e t e c k n a t av att det innehåller 0.001- 0.005 B.
23. Stål enligt något av kraven 1-22, k å n n e t e c k n at av att det innehåller max 0.10 S.
24. Stål enligt krav 23, k ä n n e te c k n a t av att det innehåller max 0.002 S.
25. Stål enligt något av kraven 1-24, k ä n n e t e c k n at av att koordinatema fór Cr- och Ni-ekvivalentema ligger inom ramen for arean A B C D A i Schaeñlerdiagrammet i Fig. 1, varvid koordinaterna for nämnda punkter är följande: Cfekv Niekv A 20.8 11.8 B 23.0 15.0 C 24.0 14.5 D 23.0 10.4
26. Stål enligt krav 25, k ä n n e t e c k n at av att koordinatema för Cr- och Ni- ekvivalenterna ligger inom ramen for arean D E F G H D i Schaefilerdiagrammet i Fig. 1, varvid koordinatema for nämnda punkter är följande: Crekv Niekv D 23.0 10.4 E 22.0 11.0 F 22.0 13.5 G 22.3 14.0 H 23.0 14.0
SE0003448A 2000-09-27 2000-09-27 Ferrit-austenitiskt rostfritt stål SE517449C2 (sv)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0003448A SE517449C2 (sv) 2000-09-27 2000-09-27 Ferrit-austenitiskt rostfritt stål
EP01967896A EP1327008B2 (en) 2000-09-27 2001-09-18 Ferritic-austenitic stainless steel
PCT/SE2001/001986 WO2002027056A1 (en) 2000-09-27 2001-09-18 Ferritic-austenitic stainless steel
AU2001288179A AU2001288179A1 (en) 2000-09-27 2001-09-18 Ferritic-austenitic stainless steel
US10/381,673 US20030172999A1 (en) 2000-09-27 2001-09-18 Ferritic-austenitic stainless steel
AT01967896T ATE317919T1 (de) 2000-09-27 2001-09-18 Ferritisch-austenistischer rostfreier stahl
ES01967896T ES2258546T5 (es) 2000-09-27 2001-09-18 Acero inoxidable ferrítico-austenítico.
DE60117276T DE60117276T3 (de) 2000-09-27 2001-09-18 Ferritisch-austenistischer rostfreier stahl
ZA200302011A ZA200302011B (en) 2000-09-27 2003-03-12 Ferritic-austenitic stainless steel.
US12/654,593 US20100172785A1 (en) 2000-09-27 2009-12-23 Ferritic-austenitic stainless steel
US14/725,713 US9856551B2 (en) 2000-09-27 2015-05-29 Ferritic-austenitic stainless steel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0003448A SE517449C2 (sv) 2000-09-27 2000-09-27 Ferrit-austenitiskt rostfritt stål

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0003448D0 SE0003448D0 (sv) 2000-09-27
SE0003448L SE0003448L (sv) 2002-03-28
SE517449C2 true SE517449C2 (sv) 2002-06-04

Family

ID=20281174

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0003448A SE517449C2 (sv) 2000-09-27 2000-09-27 Ferrit-austenitiskt rostfritt stål

Country Status (9)

Country Link
US (3) US20030172999A1 (sv)
EP (1) EP1327008B2 (sv)
AT (1) ATE317919T1 (sv)
AU (1) AU2001288179A1 (sv)
DE (1) DE60117276T3 (sv)
ES (1) ES2258546T5 (sv)
SE (1) SE517449C2 (sv)
WO (1) WO2002027056A1 (sv)
ZA (1) ZA200302011B (sv)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011135170A1 (en) 2010-04-29 2011-11-03 Outokumpu Oyj Method for manufacturing and utilizing ferritic-austenitic stainless steel with high formability

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2462963C (en) 2001-10-30 2009-10-13 Ati Properties, Inc. Duplex stainless steels
DE10215598A1 (de) * 2002-04-10 2003-10-30 Thyssenkrupp Nirosta Gmbh Nichtrostender Stahl, Verfahren zum Herstellen von spannungsrißfreien Formteilen und Formteil
KR100957664B1 (ko) * 2004-01-29 2010-05-12 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 오스테나이트·페라이트계 스테인레스 강판
JP4760032B2 (ja) * 2004-01-29 2011-08-31 Ｊｆｅスチール株式会社 成形性に優れるオーステナイト・フェライト系ステンレス鋼
JP4760031B2 (ja) * 2004-01-29 2011-08-31 Ｊｆｅスチール株式会社 成形性に優れるオーステナイト・フェライト系ステンレス鋼
JP5109233B2 (ja) * 2004-03-16 2012-12-26 Ｊｆｅスチール株式会社 溶接部耐食性に優れたフェライト・オーステナイト系ステンレス鋼
SE528375C2 (sv) * 2004-09-07 2006-10-31 Outokumpu Stainless Ab En sugvalsmantel av stål samt en metod för tillverkning av en sugvalsmantel
KR20060074400A (ko) * 2004-12-27 2006-07-03 주식회사 포스코 니켈 절감형 고내식성 2상 스테인리스강
JP5021901B2 (ja) * 2005-02-28 2012-09-12 Ｊｆｅスチール株式会社 耐粒界腐食性に優れるオーステナイト・フェライト系ステンレス鋼
US7923126B2 (en) 2005-03-18 2011-04-12 Nkt Flexibles I/S Use of a steel composition for the production of an armouring layer of a flexible pipe and the flexible pipe
US20100126644A1 (en) 2007-08-02 2010-05-27 Masaharu Hatano Ferritic-austenitic stainless steel excellent in corrosion resistance and workability andmethod of production of same
BRPI0820354B1 (pt) 2007-11-29 2019-05-07 Ati Properties Llc Aço inoxidável austenítico pobre, bem com artigo de fabricação
US8337749B2 (en) 2007-12-20 2012-12-25 Ati Properties, Inc. Lean austenitic stainless steel
CN101903551A (zh) 2007-12-20 2010-12-01 Ati资产公司 含有稳定元素的低镍奥氏体不锈钢
DK2229463T3 (en) 2007-12-20 2017-10-23 Ati Properties Llc Corrosion resistant lean austenitic stainless steel
JP5337473B2 (ja) 2008-02-05 2013-11-06 新日鐵住金ステンレス株式会社 耐リジング性と加工性に優れたフェライト・オーステナイト系ステンレス鋼板およびその製造方法
US9212412B2 (en) * 2008-03-26 2015-12-15 Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation Lean duplex stainless steel excellent in corrosion resistance and toughness of weld heat affected zone
FI125458B (sv) * 2008-05-16 2015-10-15 Outokumpu Oy Produkt av rostfritt stål, användning av produkten och förfarande för framställning därav
EP2295197B1 (en) 2008-05-27 2012-12-19 Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation Flux-cored wire for welding of duplex stainless steel which enables the miniaturization of solidified crystal particles
FR2934349B1 (fr) 2008-07-28 2010-08-20 Technip France Conduite flexible pour le transport d'hydrocarbures a haute resistance a la corrosion et son procede de fabrication
EP2093303A1 (en) 2008-09-04 2009-08-26 Scanpump AB Duplex Cast Steel
FI121340B (sv) 2008-12-19 2010-10-15 Outokumpu Oy Duplext rostfritt stål
SE533635C2 (sv) 2009-01-30 2010-11-16 Sandvik Intellectual Property Austenitisk rostfri stållegering med låg nickelhalt, samt artikel därav
KR20120132691A (ko) * 2010-04-29 2012-12-07 오또꿈뿌 오와이제이 높은 성형성을 구비하는 페라이트-오스테나이트계 스테인리스 강의 제조 및 사용 방법
CN102605284B (zh) * 2011-01-25 2014-05-07 宝山钢铁股份有限公司 一种双相不锈钢及其制造方法
JP5406233B2 (ja) * 2011-03-02 2014-02-05 新日鐵住金ステンレス株式会社 二相ステンレス鋼を合わせ材とするクラッド鋼板およびその製造方法
WO2012102330A1 (ja) * 2011-01-27 2012-08-02 新日鐵住金ステンレス株式会社 合金元素節減型二相ステンレス熱延鋼材、合わせ材として二相ステンレス鋼を具備するクラッド鋼板、およびそれらの製造方法
JP5406230B2 (ja) * 2011-01-27 2014-02-05 新日鐵住金ステンレス株式会社 合金元素節減型二相ステンレス熱延鋼材およびその製造方法
JP5868206B2 (ja) * 2011-03-09 2016-02-24 新日鐵住金ステンレス株式会社 溶接部耐食性に優れた二相ステンレス鋼
KR20130034349A (ko) 2011-09-28 2013-04-05 주식회사 포스코 내식성 및 열간가공성이 우수한 저합금 듀플렉스 스테인리스강
DE102012100908A1 (de) * 2012-02-03 2013-08-08 Klaus Kuhn Edelstahlgiesserei Gmbh Duplexstahl mit verbesserter Kerbschlagzähigkeit und Zerspanbarkeit
KR101356946B1 (ko) * 2012-03-27 2014-01-29 주식회사 포스코 듀플렉스 스테인리스강의 제조방법
UA111115C2 (uk) 2012-04-02 2016-03-25 Ейкей Стіл Пропертіс, Інк. Рентабельна феритна нержавіюча сталь
US20130280093A1 (en) † 2012-04-24 2013-10-24 Mark F. Zelesky Gas turbine engine core providing exterior airfoil portion
EP2662461A1 (de) 2012-05-07 2013-11-13 Schmidt + Clemens GmbH & Co. KG Eisen-Chrom-Mangan-Nickel-Legierung
KR101460279B1 (ko) * 2012-12-24 2014-11-11 주식회사 포스코 Ｃｒ－Ｍｎ계 스테인리스강
FI125734B (sv) * 2013-06-13 2016-01-29 Outokumpu Oy Duplex ferritiskt austenitiskt rostfritt stål
US10407750B2 (en) * 2013-12-13 2019-09-10 Outokumpu Oyj Method for producing high-strength duplex stainless steel
KR101587700B1 (ko) 2013-12-24 2016-01-21 주식회사 포스코 린 듀플렉스 스테인리스강
JP6303851B2 (ja) * 2014-06-18 2018-04-04 新日鐵住金株式会社 二相ステンレス鋼管
CN104152818A (zh) * 2014-08-12 2014-11-19 昆明理工大学 一种双相不锈钢及其制备方法
BR102016001063B1 (pt) 2016-01-18 2021-06-08 Amsted Maxion Fundição E Equipamentos Ferroviários S/A liga de aço para componentes ferroviários, e processo de obtenção de uma liga de aço para componentes ferroviários
EP3445885B1 (fr) * 2016-04-20 2022-10-19 Ugitech Armature de rupteur de pont thermique pour la construction de bâtiments, et rupteur de pont thermique la comportant
US11142814B2 (en) 2017-01-23 2021-10-12 Jfe Steel Corporation Ferritic-austenitic duplex stainless steel sheet
CN113025891B (zh) * 2021-02-08 2022-07-22 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种双相不锈钢s32101钢板及其制造方法
KR20220132862A (ko) 2021-03-24 2022-10-04 주식회사 포스코 용접부 내식성 및 표면특성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2624670A (en) * 1952-08-15 1953-01-06 Union Carbide & Carbon Corp Chromium steels
GB760926A (en) 1953-08-21 1956-11-07 Armco Int Corp Stainless steels and their manufacture
US3736131A (en) * 1970-12-23 1973-05-29 Armco Steel Corp Ferritic-austenitic stainless steel
US4434006A (en) * 1979-05-17 1984-02-28 Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha Free cutting steel containing controlled inclusions and the method of making the same
US4828630A (en) † 1988-02-04 1989-05-09 Armco Advanced Materials Corporation Duplex stainless steel with high manganese
FR2765243B1 (fr) * 1997-06-30 1999-07-30 Usinor Acier inoxydable austenoferritique a tres bas nickel et presentant un fort allongement en traction

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011135170A1 (en) 2010-04-29 2011-11-03 Outokumpu Oyj Method for manufacturing and utilizing ferritic-austenitic stainless steel with high formability
US11286546B2 (en) 2010-04-29 2022-03-29 Outokumpu Oyj Method for manufacturing and utilizing ferritic-austenitic stainless steel with high formability

Also Published As

Publication number Publication date
EP1327008A1 (en) 2003-07-16
US20030172999A1 (en) 2003-09-18
US20150259772A1 (en) 2015-09-17
ATE317919T1 (de) 2006-03-15
US20100172785A1 (en) 2010-07-08
US9856551B2 (en) 2018-01-02
WO2002027056A1 (en) 2002-04-04
SE0003448L (sv) 2002-03-28
EP1327008B2 (en) 2011-07-13
AU2001288179A1 (en) 2002-04-08
EP1327008B1 (en) 2006-02-15
DE60117276T3 (de) 2012-01-19
ES2258546T5 (es) 2011-12-05
DE60117276D1 (de) 2006-04-20
ZA200302011B (en) 2004-02-16
DE60117276T2 (de) 2006-11-09
SE0003448D0 (sv) 2000-09-27
ES2258546T3 (es) 2006-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE517449C2 (sv) Ferrit-austenitiskt rostfritt stål
KR101118904B1 (ko) 오스테나이트계 스테인리스강 용접 조인트 및 오스테나이트계 스테인리스강 용접 재료
US20080095656A1 (en) Austenitic Steel and a Steel Product
EP1446513A1 (en) Super-austenitic stainless steel
CA3019556C (en) Welding structure member
GB1564244A (en) Austenitic stainless steel
US20090081069A1 (en) Austenitic stainless steel
BR112015031072B1 (pt) aço inoxidável duplex ferrítico austenítico
Degerbeck et al. Some aspects of the influence of manganese in austenitic stainless steels
RU2288967C1 (ru) Коррозионно-стойкий сплав и изделие, выполненное из него
US5141705A (en) Austenitic stainless steel
JP2005089828A (ja) 耐隙間腐食性を改善したフェライト系ステンレス鋼板
JPS6358214B2 (sv)
Muñoz et al. Effect of nitrogen in argon as a shielding gas on tungsten inert gas welds of duplex stainless steels
US20190105727A1 (en) Welding Structure Member
US4808371A (en) Exterior protective member made of austenitic stainless steel for a sheathing heater element
JP3449282B2 (ja) 高温強度と延性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼
FI93126C (sv) Rostfritt austenit-ferrit-stål
JPS59211556A (ja) フエライト−オ−ステナイト系二相ステンレス鋼
SE455601B (sv) Rostfritt ferrit-austenitiskt stal
JPH08134593A (ja) 耐海水腐食性と耐硫化水素腐食性に優れた高強度オーステナイト合金
JP3679982B2 (ja) ホウ素含有ステンレス鋼
JPH0361751B2 (sv)
JP3131597B2 (ja) 耐硝酸性オーステナイトステンレス鋼および溶接金属
JPH02213451A (ja) 耐食性に優れた安価なオーステナイト系ステンレス鋼