CH310888A - Steel, especially for heat-resistant objects. - Google Patents

Steel, especially for heat-resistant objects.

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CH310888A
CH310888A CH310888DA CH310888A CH 310888 A CH310888 A CH 310888A CH 310888D A CH310888D A CH 310888DA CH 310888 A CH310888 A CH 310888A
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CH
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sep
steel according
steel
boron
carbon
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German (de)
Inventor
Bungardt Karl Ing Dr
Heribert Dipl Ing Sychrowsky
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Deutsche Edelstahlwerke Ag
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    • 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
    • C22C38/32—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with boron

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Description

  

  Stahl, insbesondere für warmfeste Gegenstände.    Es ist bekannt, Chromstähle, die im  wesentlichen 1-20% Chrom enthalten, und  gegebenenfalls weitere Zusätze, wie dies in  solchen Stählen üblich ist, mit einem Bor  gehalt zu versehen, um ihnen     Warmfestigkeit     zu verleihen bzw. um diese Eigenschaften zu  verbessern, d. h.

   also Stähle herzustellen,  die gute     DVM-Kriechgrenzen,        Zeitstand-          festigkeiten    und     Zeitdehngrenzen    aufweisen,  wie sie beispielsweise erforderlich sind für       Werkstoffe,    die zur Herstellung von Dampf  kraftanlagen,     Krackanlagen,        Hydrieranlagen     und ähnlichen Einrichtungen, bei denen ent  sprechende Beanspruchungen auftreten, ver  wendet werden.  



  Die Steigerung der     Warmfestigkeitseigen-          schaften    dieser Stähle wurde bislang vor  wiegend auf den     Borgehalt    zurückgeführt  und zunächst ergab sich in der Fertigung  solcher Stähle die Tendenz, den     Borgehalt    zu  steigern, wenn höhere     Warmfestigkeitseigen-          schaften    verlangt wurden. Erst in jüngster  Zeit ist erkannt worden, dass sehr niedrige       Borgehalte    ebenfalls in Richtung einer Er  höhung der     Warmfestigkeit    zu wirken ver  mögen.  



  Es wurde nun gefunden, dass nicht nur  der     Borgehalt    einen wesentlichen Einfluss  ausübt, sondern dass vielmehr zwischen dem       Borgehalt    und dem     Kohlenstoffgehalt    ein    nicht genau geklärter Zusammenhang be  steht, jedoch mit der Wirkung, dass die       Warmfestigkeitseigenschaften    bei gleichblei  bendem     Borgehalt    mit abnehmendem Koh  lenstoffgehalt verbessert werden. Es sind mit  hin für Zwecke, bei denen es auf diese Warm  festigkeitseigenschaften ankommt, diejenigen  nickelfreien Chromstähle besonders geeignet,  deren     Kohlenstoffgehalt    niedrig liegt.  



  Die Erfindung     betrifft    somit einen Stahl,  insbesondere für Gegenstände, die gute       Warmfestigkeitseigensehaften    aufweisen müs  sen, der gekennzeichnet ist durch einen  Gehalt an  
EMI0001.0025     
  
    1,0 <SEP> -20,0 <SEP> % <SEP> Chrom
<tb>  0,001- <SEP> 0,3 <SEP> <B>0/0</B> <SEP> Bor
<tb>  0,20 <SEP> - <SEP> 0,03% <SEP> Kohlenstoff
<tb>  bis <SEP> 1,0 <SEP> % <SEP> Mangan
<tb>  bis <SEP> 0,04% <SEP> Phosphor
<tb>  bis <SEP> 0,04% <SEP> Schwefel       Ein solcher Stahl kann     zusätzlich    noch  Wolfram,     Vanadin,        Molybdän,    Silizium,     Zir-          konium,    Titan,     Niob,

          Tantal    und Kobalt  einzeln oder zu mehreren enthalten, wobei       die    Gesamtmenge 5% nicht übersteigen soll.  Es ist ausserdem möglich, insbesondere bei  grossen Querschnitten der herzustellenden  Erzeugnisse, Nickelgehalte bis zu 2,5% vor  zusehen.      Die Stähle haben bei einem gegebenen       Borgehalt    um so günstigere     Warmfestigkeits-          eigenschaften    je niedriger der Kohlenstoff  gehalt gewählt wird.  



  Die Stähle eignen sich daher insbesondere  zur Herstellung von warmfesten Rohren,  warmfesten Schrauben und sonstigen Teilen  von Dampfkraftanlagen sowie Turbinen  schaufeln, Anlagen zum Kraken, Hydrieren  und dergleichen.  



  Als Beispiel für einen erfindungsgemässen  Stahl wird ein solcher mit  
EMI0002.0004     
  
    0,08-0,12% <SEP> Kohlenstoff
<tb>  0,2 <SEP> -0,4 <SEP> % <SEP> Silizium
<tb>  0,4 <SEP> -0,6 <SEP> % <SEP> Mangan
<tb>  5,0 <SEP> -6,0 <SEP> % <SEP> Chrom
<tb>  0,4 <SEP> -0,6 <SEP> % <SEP> Molybdän
<tb>  0,2 <SEP> -0,3 <SEP> % <SEP> Vanadin
<tb>  0,02-0,05% <SEP> Bor <SEP> und       Rest Eisen, mit den üblichen Gehalten (d. h.  je     bis    0,04%) an Phosphor und Schwefel  genannt.

   Desgleichen ein Stahl mit  
EMI0002.0006     
  
    0,10- <SEP> <B>0,150/,</B> <SEP> Kohlenstoff
<tb>  0,2 <SEP> - <SEP> 0,4 <SEP> % <SEP> Silizium
<tb>  0,4 <SEP> - <SEP> 0,6 <SEP> % <SEP> Mangan
<tb>  0,6 <SEP> - <SEP> 0,8 <SEP>  lo <SEP> Nickel
<tb>  12,0 <SEP> -13,0 <SEP> % <SEP> Chrom
<tb>  1,8 <SEP> - <SEP> 2,1 <SEP> % <SEP> Molybdän
<tb>  1,8 <SEP> - <SEP> 2,1 <SEP> % <SEP> Kobalt
<tb>  0,02- <SEP> 0,05% <SEP> Bor <SEP> und       Rest Eisen. mit den     üblichen    Gehalten an       Schwefel    und Phosphor.



  Steel, especially for heat-resistant objects. It is known to provide chromium steels which contain essentially 1-20% chromium, and optionally other additives, as is customary in such steels, with a boron content in order to give them high-temperature strength or to improve these properties, d . H.

   In other words, to produce steels that have good DVM creep limits, creep strengths and time expansion limits, such as those required for materials that are used in the manufacture of steam power plants, cracking plants, hydrogenation plants and similar facilities where the corresponding loads occur.



  The increase in the high-temperature strength properties of these steels has so far mainly been attributed to the boron content, and initially there was a tendency in the manufacture of such steels to increase the boron content when higher high-temperature strength properties were required. Only recently has it been recognized that very low boron contents can also act in the direction of increasing the heat resistance.



  It has now been found that not only the boron content has a significant influence, but rather that there is a relationship that has not been precisely clarified between the boron content and the carbon content, but with the effect that the high-temperature strength properties are improved with a constant boron content with decreasing carbon content . For purposes in which these heat resistance properties are important, those nickel-free chromium steels with a low carbon content are particularly suitable.



  The invention thus relates to a steel, in particular for objects that must have good heat resistance properties, which is characterized by a content of
EMI0001.0025
  
    1.0 <SEP> -20.0 <SEP>% <SEP> chrome
<tb> 0.001- <SEP> 0.3 <SEP> <B> 0/0 </B> <SEP> boron
<tb> 0.20 <SEP> - <SEP> 0.03% <SEP> carbon
<tb> to <SEP> 1.0 <SEP>% <SEP> manganese
<tb> to <SEP> 0.04% <SEP> phosphorus
<tb> to <SEP> 0.04% <SEP> sulfur Such a steel can also contain tungsten, vanadium, molybdenum, silicon, zirconium, titanium, niobium,

          Contain tantalum and cobalt individually or in groups, whereby the total amount should not exceed 5%. It is also possible, especially in the case of large cross-sections of the products to be manufactured, to provide nickel contents of up to 2.5%. With a given boron content, the steels have more favorable heat resistance properties the lower the carbon content is selected.



  The steels are therefore particularly suitable for the production of heat-resistant pipes, heat-resistant screws and other parts of steam power plants as well as blades for turbines, plants for octopus, hydrogenation and the like.



  As an example of a steel according to the invention, a steel with
EMI0002.0004
  
    0.08-0.12% <SEP> carbon
<tb> 0.2 <SEP> -0.4 <SEP>% <SEP> silicon
<tb> 0.4 <SEP> -0.6 <SEP>% <SEP> manganese
<tb> 5.0 <SEP> -6.0 <SEP>% <SEP> chrome
<tb> 0.4 <SEP> -0.6 <SEP>% <SEP> molybdenum
<tb> 0.2 <SEP> -0.3 <SEP>% <SEP> vanadium
<tb> 0.02-0.05% <SEP> boron <SEP> and the remainder iron, with the usual contents (i.e. up to 0.04% each) of phosphorus and sulfur.

   Also a steel with
EMI0002.0006
  
    0.10- <SEP> <B> 0.150 /, </B> <SEP> carbon
<tb> 0.2 <SEP> - <SEP> 0.4 <SEP>% <SEP> silicon
<tb> 0.4 <SEP> - <SEP> 0.6 <SEP>% <SEP> manganese
<tb> 0.6 <SEP> - <SEP> 0.8 <SEP> lo <SEP> nickel
<tb> 12.0 <SEP> -13.0 <SEP>% <SEP> chrome
<tb> 1.8 <SEP> - <SEP> 2.1 <SEP>% <SEP> molybdenum
<tb> 1.8 <SEP> - <SEP> 2.1 <SEP>% <SEP> cobalt
<tb> 0.02- <SEP> 0.05% <SEP> boron <SEP> and the remainder iron. with the usual levels of sulfur and phosphorus.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Stahl, insbesondere für Gegenstände, die gute Warmfestigkeitseigenschaften aufweisen müssen, gekennzeichnet durch einen Gehalt an EMI0002.0010 1,0 <SEP> -20,0 <SEP> % <SEP> Chrom <tb> 0,001- <SEP> 0,3 <SEP> % <SEP> Bor <tb> 0,20 <SEP> - <SEP> 0,03% <SEP> Kohlenstoff <tb> bis <SEP> 1,0 <SEP> % <SEP> Mangan <tb> bis <SEP> <I>0,04 %o</I> <SEP> Phosphor <tb> bis <SEP> 0,04% <SEP> Schwefel UNTERANSPRÜCHE 1. Stahl nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass er noch mindestens eines der Legierungsmetalle der Gruppen IV-VIII des periodischen Systems bis zu einem Höchstgehalt von 5% enthält. 2. PATENT CLAIM: Steel, especially for objects that must have good heat resistance properties, characterized by a content of EMI0002.0010 1.0 <SEP> -20.0 <SEP>% <SEP> chrome <tb> 0.001- <SEP> 0.3 <SEP>% <SEP> boron <tb> 0.20 <SEP> - <SEP> 0.03% <SEP> carbon <tb> to <SEP> 1.0 <SEP>% <SEP> manganese <tb> to <SEP> <I> 0.04% o </I> <SEP> phosphorus <tb> to <SEP> 0.04% <SEP> sulfur SUBClaims 1. Steel according to patent claim, characterized in that it still contains at least one of the alloy metals of groups IV-VIII of the periodic table up to a maximum content of 5%. 2. Stahl nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass er ausserdem noch Sili zium bis zu einem Höchstgehalt von 5% enthält. 3. Stahl nach Patentanspruch, gekenn zeichnet durch einen zusätzlichen Nickel gehalt bis zu 2,5%. 4. Stahl nach Unteranspruch 1, gekenn zeichnet durch einen Nickelgehalt bis zu 2@5%5. Stahl nach Unteranspruch 2, gekenn zeichnet durch einen Nickelgehalt bis zu 2,5%. 6. Steel according to claim, characterized in that it also contains silicon up to a maximum content of 5%. 3. Steel according to claim, characterized by an additional nickel content of up to 2.5%. 4. Steel according to dependent claim 1, characterized by a nickel content of up to 2 @ 5% 5. Steel according to dependent claim 2, characterized by a nickel content of up to 2.5%. 6th Stahl nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er EMI0002.0014 0,08-0,12% <SEP> Kohlenstoff <tb> 0,2 <SEP> -0,4 <SEP> % <SEP> Silizium <tb> 0,4 <SEP> -0,6 <SEP> % <SEP> Mangan <tb> 5,0 <SEP> -6,0 <SEP> % <SEP> Chrom <tb> 0,4 <SEP> -0,6 <SEP> % <SEP> Molybdän <tb> 0,2 <SEP> -0,3 <SEP> % <SEP> Vanadin <tb> 0,0-0,05<B>0/"</B> <SEP> Bor <tb> bis <SEP> 0,04% <SEP> Phosphor <tb> bis <SEP> 0,04% <SEP> Schwefel Rest Eisen, enthält. 7. Steel according to dependent claim 1, characterized in that it EMI0002.0014 0.08-0.12% <SEP> carbon <tb> 0.2 <SEP> -0.4 <SEP>% <SEP> silicon <tb> 0.4 <SEP> -0.6 <SEP>% <SEP> manganese <tb> 5.0 <SEP> -6.0 <SEP>% <SEP> chrome <tb> 0.4 <SEP> -0.6 <SEP>% <SEP> molybdenum <tb> 0.2 <SEP> -0.3 <SEP>% <SEP> vanadium <tb> 0.0-0.05 <B> 0 / "</B> <SEP> boron <tb> to <SEP> 0.04% <SEP> phosphorus <tb> to <SEP> 0.04% <SEP> sulfur, remainder iron, contains. 7th Stahl nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass er EMI0002.0015 0,08-0,12 j <SEP> Kohlenstoff <tb> 0,2 <SEP> -0,4 <SEP> ,,ö <SEP> Silizium <tb> 0,4 <SEP> -0,6 <SEP> % <SEP> Mangan <tb> 5,0 <SEP> -6,0 <SEP> % <SEP> Chrom <tb> 0,4 <SEP> -0,6 <SEP> % <SEP> Molybdän <tb> 0,2 <SEP> -0,3 <SEP> % <SEP> Vanadin <tb> 0,02-0,05<B>0/,</B> <SEP> Bor <tb> bis <SEP> 0,04% <SEP> Phosphor <tb> bis <SEP> 0,04% <SEP> Schwefel Rest Eisen, enthält. B. Steel according to dependent claim 2, characterized in that it EMI0002.0015 0.08-0.12 j <SEP> carbon <tb> 0.2 <SEP> -0.4 <SEP> ,, ö <SEP> silicon <tb> 0.4 <SEP> -0.6 <SEP>% <SEP> manganese <tb> 5.0 <SEP> -6.0 <SEP>% <SEP> chrome <tb> 0.4 <SEP> -0.6 <SEP>% <SEP> molybdenum <tb> 0.2 <SEP> -0.3 <SEP>% <SEP> vanadium <tb> 0.02-0.05 <B> 0 /, </B> <SEP> boron <tb> to <SEP> 0.04% <SEP> phosphorus <tb> to <SEP> 0.04% <SEP> sulfur, remainder iron, contains. B. Stahl nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daB er EMI0003.0002 0,10- <SEP> 0,15% <SEP> Kohlenstoff <tb> 0,2 <SEP> - <SEP> 0,4 <SEP> p/p <SEP> Silizium <tb> 0,4 <SEP> - <SEP> 0,6 <SEP> p/p <SEP> Mangan <tb> 0,6 <SEP> - <SEP> 0,8 <SEP> p/p <SEP> Nickel <tb> 12,0 <SEP> -13,0 <SEP> <B>0/,></B> <SEP> Chrom EMI0003.0003 1,8 <SEP> - <SEP> 2,1 <SEP> % <SEP> Molybdän <tb> 1,8 <SEP> - <SEP> 2,1 <SEP> % <SEP> Kobalt <tb> 0,02- <SEP> 0,05% <SEP> Bor <tb> bis <SEP> 0,04 /p <SEP> Phosphor <tb> bis <SEP> 0,04 /p <SEP> Schwefel Rest Eisen, enthält. Steel according to dependent claim 3, characterized in that it EMI0003.0002 0.10- <SEP> 0.15% <SEP> carbon <tb> 0.2 <SEP> - <SEP> 0.4 <SEP> p / p <SEP> silicon <tb> 0.4 <SEP> - <SEP> 0.6 <SEP> p / p <SEP> manganese <tb> 0.6 <SEP> - <SEP> 0.8 <SEP> p / p <SEP> nickel <tb> 12.0 <SEP> -13.0 <SEP> <B>0/,> </B> <SEP> chrome EMI0003.0003 1.8 <SEP> - <SEP> 2.1 <SEP>% <SEP> molybdenum <tb> 1.8 <SEP> - <SEP> 2.1 <SEP>% <SEP> cobalt <tb> 0.02- <SEP> 0.05% <SEP> boron <tb> to <SEP> 0.04 / p <SEP> phosphorus <tb> to <SEP> 0.04 / p <SEP> sulfur, remainder iron, contains.
CH310888D 1951-06-13 1952-06-10 Steel, especially for heat-resistant objects. CH310888A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2135885A1 (en) * 1970-07-21 1972-01-27 Vuoksenniska Ab Oy Well-machinable case-hardening steels and their uses
DE1758565B1 (en) * 1967-06-29 1972-03-16 English Steel Corp Ltd USE OF A HEAT RESISTANT DOWN-ALLOY STEEL FOR THE MANUFACTURE OF LARGE FORGINGS FOR STEAM TURBINE ROTORS
DE3207032A1 (en) * 1981-02-27 1982-09-16 Hitachi, Ltd., Tokyo STEELS WITH LOW C, CR AND MO CONTENT
EP0509453A1 (en) * 1991-04-15 1992-10-21 Hitachi Metals, Ltd. Heat-resistant cast steel, method of producing same, and exhaust equipment member made thereof

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