AT247395B

AT247395B - Korrosionsbeständige, austenitische Chrom-Nickel-Stickstoff-Stahllegierung zur Herstellung von Gegenständen mit besonderer Beständigkeit gegen Lochfraß im Meerwasser

Info

Publication number: AT247395B
Application number: AT1039363A
Authority: AT
Inventors: Siegfried Dipl Plankensteiner; Gerhard Dr Ing Riedrich; Herbert Dipl Ing Souresny; Heinz Dipl Ing Kohl
Original assignee: Schoeller Bleckmann Stahlwerke
Priority date: 1963-12-23
Filing date: 1963-12-23
Publication date: 1966-06-10

Description


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    Korrosionsbeständige, austenitische    Chrom-Nickel-Stickstoff-Stahllegierung zur Herstellung von
Gegenständen mit besonderer Beständigkeit gegen Lochfrass im Meerwasser 
Nichtrostende und korrosionsbeständige, austenitische Stahllegierungen mit 10-30%   Cr,   bis 30% Ni,   0,     06-0, 3'% C, 0, 03-0, 2%   N sind bekannt. Es sind auch bereits austenitische,   korrosionsbeständige   Chrom-Nickel-Stähle vorgeschlagen worden, die zirka 0, 15% C,   2, 2% Si, l%   Mn, 25% Cr, ll% Ni und   0, 250/0   N aufweisen. 



   Derartige Stähle besitzen zwar die im allgemeinen von solchen Legierungen geforderte Korrosionsbeständigkeit, jedoch entsprechen sie den Anforderungen hinsichtlich der Widerstandsfähigkeit gegen Lochfrasskorrosion nicht im ausreichenden Masse. Nun tritt aber gerade bei Gegenständen, die mit Meerwasser in Berührung kommen, diese Korrosionsart zusätzlich auf, so dass der Lösung dieses Problems trotz der zahlreichen bekannten, an sich korrosionsbeständigen Stähle besondere Bedeutung zukommt. Die Kenntnis, dass bestimmte Stahllegierungen gegen die allgemein abtragende Korrosion beständig sind, stellt im vorliegenden Fall jedoch kein Hilfsmittel dar, da für den Lochfrass andere Faktoren massgebend sind als für die allgemein abragende Korrosion. 



   Die Erfindung betrifft nunmehr austenitische, korrosionsbeständige   Chrom-Nickel-Stickstoff-Stähle   zur Herstellung von Gegenständen mit besonderer Beständigkeit gegen Lochfrass im Meerwasser mit 
 EMI1.1 
 
0, 06%Silizium,   22,     00-26, 00% Chrom, 12, 00-20, 00%   Nickel, mindestens 1, 20 und bis 3, 00% Molybdän, bis 5,   00%   Mangan, Stickstoff mindestens 0,20 und bis 1, 50%, Rest Eisen. Diese Stahllegierungen können gegebenenfalls noch Wolfram, Niob/Tantal, Titan, Vanadin, Kupfer und Bor, einzeln oder gemeinsam, in einem Gesamtausmass bis zu 5% zugesetzt sein. 



   Die erfindungsgemässen Stahllegierungen besitzen im Meerwasser ein überraschend hohes Ruhepotential von EH =   + 430   mV, das in diesem Ausmass von andern austenitischen, korrosionsbeständigen Stählen noch nicht bekanntgeworden ist. Die besondere Lochfrassbeständigkeit dieser Stähle kann mit Hilfe der Turnbullsblau-Farbreaktion nachgewiesen werden. Als Prüfmittel dient dabei künstliches Meerwasser mit einem Zusatz von 0, 5% rotem Blutlaugensalz    {K[Fe(CN) ]}.   Im passiven und transpassiven Zustand geht das Eisen dreiwertig in Lösung, im aktiven Zustand hingegen zweiwertig. Rotes Blutlaugensalz bildet mit zweiwertigen Eisenionen   Tumbullsblau     {Fe[Fe(CN)]},   so dass aktive Stellen (also Lochfrassstellen) sofort durch intensive   Blaufärbung   sichtbar werden.

   Diese Prüflösung ist als Nachweis des Auftretens von Lochfrass als sehr empfindlich anzusehen. Eine Prüfung von mehreren Stählen, deren verschiedene Lochfrassneigung aus Naturversuchen bekannt ist, bestätigt die Brauchbarkeit dieses Kurztestes für die Prüfung der Lochfrassbeständigkeit in Meerwasser. 



   In der beschriebenen   Prü@lösung   zeigen die bekannten austenitischen, an sich korrosionsbeständigen 

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 Chrom-Nickel-Stähle schon nach wenigen Stunden blaue Punkte. Überraschenderweise ergab sich, dass die erfindungsgemässen Stähle bis über 4000 h in der Prüflösung verbleiben können, ohne dass eine Blaufärbung eintritt. 



   Als Beispiel seien die Ergebnisse der Prüfung einer 5 t-Schmelze angegeben. 



   1. Analyse : 
 EMI2.1 
 
<tb> 
<tb> C <SEP> Si <SEP> Mn <SEP> Cr <SEP> Ni <SEP> Mo <SEP> N
<tb> Stahl <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP> 1, <SEP> 65 <SEP> 0, <SEP> 64 <SEP> 24, <SEP> 74 <SEP> 15, <SEP> 40. <SEP> 1, <SEP> 43 <SEP> 0, <SEP> 30 <SEP> 
<tb> 
 2. Mechanische Eigenschaften : 
 EMI2.2 
 
<tb> 
<tb> 0,2%-Dehngrenze <SEP> in <SEP> kp/mm <SEP> 42, <SEP> 2 <SEP> 
<tb> Zugfestigkeit <SEP> in <SEP> kp/mm <SEP> 82, <SEP> 9 <SEP> 
<tb> Dehnung <SEP> (1 <SEP> = <SEP> 5d) <SEP> in <SEP> % <SEP> 48, <SEP> 1 <SEP> 
<tb> Einschnürung <SEP> in <SEP> % <SEP> 55, <SEP> 2 <SEP> 
<tb> Kerbschlagzähigkeit <SEP> in <SEP> rnkp/cm <SEP> ? <SEP> (DVM-Probe) <SEP> 24,0
<tb> 
 
3. Permeabilität :   l,   003   Gauss/Oersted   bei einem Feld von 100 Oersted. 



   4. Prüfung der Lochfrassbeständigkeit in künstlichem Meerwasser mit einem Zusatz von 0, 5% rotem Blutlaugensalz. 



   Zum Vergleich wurden auch folgende Stähle geprüft : 
 EMI2.3 
 
<tb> 
<tb> C <SEP> Si <SEP> Mn <SEP> Cr <SEP> Ni <SEP> Mo
<tb> Stahl <SEP> 2 <SEP> - <SEP> X <SEP> 5 <SEP> Cr <SEP> Ni <SEP> 18 <SEP> 9 <SEP> 0,04 <SEP> 0,56 <SEP> 0,70 <SEP> 18,50 <SEP> 9,44
<tb> Stahl <SEP> 3 <SEP> - <SEP> X <SEP> 5 <SEP> Cr <SEP> Ni <SEP> Mo <SEP> 18 <SEP> 10 <SEP> 0, <SEP> 045 <SEP> 0, <SEP> 52 <SEP> 0, <SEP> 64 <SEP> 17, <SEP> 93 <SEP> 11, <SEP> 32 <SEP> 2, <SEP> 26 <SEP> 
<tb> Stahl <SEP> 4 <SEP> - <SEP> X <SEP> 5 <SEP> Cr <SEP> Ni <SEP> Mo <SEP> 17 <SEP> 13 <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP> 0, <SEP> 45 <SEP> 0, <SEP> 72 <SEP> 17, <SEP> 24 <SEP> 13, <SEP> 12 <SEP> 4, <SEP> 42 <SEP> 
<tb> 
 
Der Versuch ergab folgendes Ergebnis :
Stahl 1 : Bis 4000 h ohne Blaufärbung. 



   Stahl 2 : Blaufärbung nach 1-2 min. 



   Stahl 3 : Blaufärbung nach 8-10 min. 



   Stahl 4 : Blaufärbung nach 2 h. 



   Stähle der   erfindungsgemässen   Zusammensetzung (Stahl   1)   weisen demnach eine bedeutend höhere Lochfrassbeständigkeit auf als die bisher bekannten nichtrostenden Chrom-Nickel-Stähle. 



   Die erfindungsgemäss vorgeschlagenen Stähle eignen sich vor allem zur Verwendung im Schiffsbau,   u. zw.   besonders vorteilhaft dort, wo neben der in erster Linie verlangten Lochfrassbeständigkeit auch Nichtmagnetisierbarkeit gefordert wird. Ausser diesem Verwendungsgebiet erweist sich der Einsatz dieser Stahllegierungen auch dort von Vorteil, wo zusätzlich zu den üblichen, an korrosionsbeständige Stähle gestellten Bedingungen noch ausreichende Widerstandsfähigkeit gegen Lochfrass verlangt wird, beispielsweise als Architekturstahl in Küstenstädten und küstennahen Gebieten.

Claims

PATENTANSPRUCH : EMI2.4 Chrom-Nickel-Stickstoff-Stahllegierung1, 50je Stickstoff, uid gegebenenfails Wolfram, Niob/Tantal, Titan, Vanadin, Kupfer und Bor, einzeln oder gemeinsam, in einem 5% nicht übersteigenden Gesamtausmass, zur Herstellung von Gegenständen mit besonderer Beständigkeit gegen Lochfrass im Meerwasser.