CS221733B1

CS221733B1 - Austenitic manganochrome steel resistant to corrosion cracking

Info

Publication number: CS221733B1
Application number: CS991581A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Cihal; Dr Poboril; Erich Pribil
Original assignee: Vladimir Cihal; Dr Poboril; Erich Pribil
Priority date: 1981-12-23
Filing date: 1981-12-23
Publication date: 1983-04-29

Abstract

Vynález řeší složení austenitické manganoehromové oceli, vyznačující se vysokou odolností proti koroznímu praskání, zejména v prostředí roztoků chloridů. Ocel má toto složení v hmotnostních procentech; stopová množství až do 0,10 % uhlíku, do 2 % křemíku, 15 až 28 % manganu, 12 až 20 % chrómu, stopy až do 1 % uhlíku, do 1 % molybdenu, maximálně 0,20 % mědi a 0,10 až 0,35 # dusíku.The invention addresses the composition of austenitic manganese-alloy steel, characterized by high resistance to stress corrosion cracking, especially in chloride solution environments. The steel has the following composition in weight percent; trace amounts up to 0.10% carbon, up to 2% silicon, 15 to 28% manganese, 12 to 20% chromium, traces up to 1% carbon, up to 1% molybdenum, maximum 0.20% copper and 0.10 to 0.35% nitrogen.

Description

Vynález se týká austenitické menganochromové oceli odolné proti koroznímu praskání.The invention relates to austenitic manganese chromium steel resistant to stress corrosion cracking.

V čs. patentovém spise číslo 126 023’ byla popsána austenitická popřípadě austeniticko-feritická manganochromová ocel odolná proti koroznímu praskání, vyznačené tím, že obsahuje do 0,25 % uhlíku, do 1,5 % křemíku, 12 až 25 % manganu, 7 až 19 % chrómu, do 5 % niklu, do 2 % titanu a méně než 0,05 % dusíku. Uvedená ocel může dále obsahovat niob, tantal, wolfram, molybden, vanad, zirkon a bor. Nevýhodou této oceli jsou vysoká obsahy feritu delta při obsazích chrómu nad 13 % pro zvýSení všeobecné korozní odolnosti. Vysoké obsahy feritu delta - nad 15 % - silně snižují tvařitelnost oceli za tepla.In the Czechoslovak patent file No. 126 023', an austenitic or austenitic-ferritic manganese-chromium steel resistant to corrosion cracking was described, characterized in that it contains up to 0.25% carbon, up to 1.5% silicon, 12 to 25% manganese, 7 to 19% chromium, up to 5% nickel, up to 2% titanium and less than 0.05% nitrogen. The steel may also contain niobium, tantalum, tungsten, molybdenum, vanadium, zirconium and boron. The disadvantage of this steel is the high content of delta ferrite at chromium contents above 13% to increase general corrosion resistance. High content of delta ferrite - above 15% - strongly reduces the hot formability of the steel.

Dále jsou známy austenitické chromomanganová oceli legované dusíkem, obsahující do 0,15 % uhlíku, do 2 % křemíku, 10 až 20 % chrómu, 8 až 22 % manganu, 0,05 až 0,50 % dusíku, do 2,5 % niklu a 0,3 až 0,50 % mědi, které údajně vzdorují korozi pod napětím ve vroucím roztoku chloridu hořečnatého. Další zkoušky však ukázaly, že tyto oceli mají nízkou odolnost proti koroznímu praskání ve vroucím roztoku chloridu vápenatého a nejsou tudíž spolehlivým materiálem v prostředích vyvolávajících korozní praskání, jako je např. prostředí ve výrobnách latexu aj.Furthermore, austenitic chromomanganese steels alloyed with nitrogen, containing up to 0.15% carbon, up to 2% silicon, 10 to 20% chromium, 8 to 22% manganese, 0.05 to 0.50% nitrogen, up to 2.5% nickel and 0.3 to 0.50% copper, are known, which are said to resist stress corrosion cracking in boiling magnesium chloride solution. However, further tests have shown that these steels have low resistance to stress corrosion cracking in boiling calcium chloride solution and are therefore not a reliable material in environments that induce stress corrosion cracking, such as in latex production plants, etc.

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje austenitická manganochromová ocel odolná proti koroznímu praskání podle vynálezu. Podstatou vynálezu je ocel obsahující stopová množství až do 0,10 % uhlíku, do 2 % křemíku, 15 až 28 % manganu, 12 až 20 % chrómu, a stopy až do 1 % niklu, do 1 % molybdenu a maximálně 0,20 % mědi a 0,10 až 0,35 % dusíku. Ocel podle vynálezu může obsahovat do 15 % feritu delta; obsah dusíku nepřevyšuje obsah odpovídající jeho rozpustnosti v roztavené oceli při teplotě 1 600 °G. Proeenty se rozumějí procenta hmotnostní.The above-mentioned shortcomings are largely eliminated by the austenitic manganese-chromium steel resistant to corrosion cracking according to the invention. The essence of the invention is a steel containing trace amounts of up to 0.10% carbon, up to 2% silicon, 15 to 28% manganese, 12 to 20% chromium, and traces of up to 1% nickel, up to 1% molybdenum and a maximum of 0.20% copper and 0.10 to 0.35% nitrogen. The steel according to the invention may contain up to 15% delta ferrite; the nitrogen content does not exceed the content corresponding to its solubility in molten steel at a temperature of 1,600 °C. Percents are understood as percentages by weight.

Vynález vychází z poznatku, že obsahy dusíku nad uvedenou hodnotou silně snižují odolnost proti koroznímu praskání v horkých koncentrovaných roztocích chloridu hořečnatého.The invention is based on the finding that nitrogen contents above the stated value strongly reduce resistance to corrosion cracking in hot concentrated magnesium chloride solutions.

MěS je u austenitiokých nerezavějících ocelí nežádoucí příměsí, poněvadž zhoršuje jejich tvařitelnost za tepla a snižuje odolnost proti koroznímu praskání.MeS is an undesirable impurity in austenitic stainless steels because it impairs their hot formability and reduces resistance to stress corrosion cracking.

Ocel podle vynálezu je za tepla dobře tvařitelná a vyznačuje se vysokou odolností proti koroznímu praskání v prostředích, která tento druh koroze vyvolávají, zejména v prostředí chloridů.The steel according to the invention is easily formable when hot and is characterized by high resistance to corrosion cracking in environments that cause this type of corrosion, especially in chloride environments.

Vynález a jeho účinky jsou dále popsány pomocí příkladů jeho konkrétního provedení, tj. příkladů chemického složení ocelí podle vynálezu, uvedených v tabulce 1; v tabulce 2 je provedeno porovnání odolností proti koroznímu praskáni v 35% roztoku chloridu hořečnatého ocelí podle vynálezu a ocelí s obsahy dusíku nad mezí podle vynálezu.The invention and its effects are further described by means of examples of its specific embodiment, i.e. examples of the chemical composition of steels according to the invention, given in Table 1; Table 2 compares the resistance to stress corrosion cracking in 35% magnesium chloride solution of steels according to the invention and steels with nitrogen contents above the limit according to the invention.

Z výsledků předených v tabulce je zřejmé, že oceli podle vynálezu vykazují poměr korozní pevnosti za 1 000 hodin při teplotě 120 °C £ozn. Hmk 1 000 (120 °C)J k mezi 0,2 při téže teplotě [ozn. Rp 0,2 (Í20 °C)J v rozmezí od 1,5 do 2,0, kdežto oceli s obsahy dusíku nad mezí podle vynálezu v rozmezí od 1,0 do 1,35.From the results shown in the table it is clear that the steels according to the invention show a ratio of corrosion strength for 1,000 hours at a temperature of 120 °C (referred to as Hmk 1,000 (120 °C)) to the limit of 0.2 at the same temperature (referred to as Rp 0.2 (Í20 °C)) in the range from 1.5 to 2.0, while steels with nitrogen contents above the limit according to the invention in the range from 1.0 to 1.35.

Tabulka 1Table 1

Chemické složení srovnávaných taveb v % hmotnostníchChemical composition of the compared melts in % by weight

Tavba Síslo Fusing Name C C Mn Mn Si You Cr Cr Ni None N N P P S With Poznámka Note X 33 X 33 0,028 0.028 18,66 18.66 0,17 0.17 »4,1 »4.1 0,09 0.09 0,262 0.262 0,010 0.010 0,008 0.008 podle vynálezu according to the invention 7 276 7,276 0,08 0.08 18,83 18.83 0,55 0.55 »2,42 »2.42 - - 0,239 0.239 0,015 0.015 0,019 0.019 podle vynálezu according to the invention 7 277 7,277 0,08 0.08 18,53 18.53 0,47 0.47 12,38 12.38 - - 0,385 0.385 0,016 0.016 0,027 0.027 8 520 8,520 0,023 0.023 21,11 21.11 0,32 0.32 17,76 17.76 0,04 0.04 0,420 0.420 0,014 0.014 0,015 0.015 8 861 8,861 0,030 0.030 24,35 24.35 1,82 1.82 16,00 16.00 - - 0,260 0.260 0,013 0.013 0,009 0.009 podle vynálezu according to the invention 8 935 8,935 0,040 0.040 18,62 18.62 0,26 0.26 13,31 13.31 - - 0,210 0.210 0,018 0.018 0,019 0.019 podle vynálezu according to the invention

Tabulka 2Table 2

Odolnost proti koroznímu praskání srovnávaných taveb v 35% roztoku MgClg při teplotě 120 °CResistance to stress corrosion cracking of the compared melts in 35% MgClg solution at 120 °C

Tavba íía. Melting of. Obsah dusíku (N exp.) % Nitrogen content (N exp.) % Rozpustný obsah dusíku (N rozp.) % Soluble nitrogen content (N soln.) % (N exp.) (N rozp.) (N exp.) (N disp.) Rp 0,2 (120 °C) (MPa) Rp 0.2 (120 °C) (MPa) Rmk 1 000 (120 °C) (MPa) Rmk 1000 (120°C) (MPa) Rmk 1 000 (120 °C) Rp 0,2 (120 °C) Rmk 1000 (120°C) Rp 0.2 (120 °C) Poznámka Note X 33 X 33 0,262 0.262 0,273 0.273 0,960 0.960 260 260 425 425 1 ,61 1 .61 podle vynálezu according to the invention 7 276 7,276 0,239 0.239 0,242 0.242 0,988 0.988 344 344 588 588 1,71 1.71 podle vynálezu according to the invention 7 277 7,277 0,385 0.385 0,246 0.246 1,565 1,565 459 459 539 539 1,18 1.18 8 520 8,520 0,420 0.420 0,364 0.364 1,154 1,154 407 407 539 539 1 ,33 1 .33 8 86, 8 86, 0,260 0.260 0,323 0.323 0,805 0.805 373 373 588 588 1,57 1.57 podle vynálezu according to the invention 8 935 8,935 0,210 0.210 0,259 0.259 0,811 0.811 244 244 480 480 1,97 1.97 podle vynálezu according to the invention

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION

Claims

Ausenitic manganochrome steel resistant to corrosion cracking, characterized in that it contains traces up to 0.10% carbon and up to 2% silicon, 15-28% manganese, 12-20% chromium and traces up to 1% nickel, up to 1% molybdenum and at most 0.20% copper and 0.10 to 0.35% nitrogen.