PL185044B1 - Stal nierdzewna austenityczna, zwłaszcza do wytwarzania drutu - Google Patents

Stal nierdzewna austenityczna, zwłaszcza do wytwarzania drutu

Info

Publication number
PL185044B1
PL185044B1 PL96313862A PL31386296A PL185044B1 PL 185044 B1 PL185044 B1 PL 185044B1 PL 96313862 A PL96313862 A PL 96313862A PL 31386296 A PL31386296 A PL 31386296A PL 185044 B1 PL185044 B1 PL 185044B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
inclusions
steel
max
cao
sulfur
Prior art date
Application number
PL96313862A
Other languages
English (en)
Inventor
Descaves┴Fréderic
Original Assignee
Ugine Savoie Sa
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=9478329&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=PL185044(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Ugine Savoie Sa filed Critical Ugine Savoie Sa
Publication of PL185044B1 publication Critical patent/PL185044B1/pl

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
    • 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
    • C21D8/00—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/06—Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires
    • 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
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing 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
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • 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
    • C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Metal Extraction Processes (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

1. Stal nierdzewna austenityczna, zwlaszcza do wytwarzania drutu w operacji ciagnienia, o srednicy mniejszej od 0,3 mm i do wytwarzania elementów obciazonych zmeczeniowo, zawierajaca wagowo max 0,2% wegla, od 0,3 do 4,0% manganu, od 0,3 do 2,0% krzemu, max 0,01% siarki, od 14,0 do 23,0% chromu, od 5,0 do 17,0% niklu, max 0,2% azotu, od 0,005 do 0,012% tlenu ogólem, od 0,00001 do 0,002% ) aluminium, max 0,0002% magne- zu, od 0,0001 do 0,0005% wapnia, max 0,005% tytanu, reszta zelazo i nieuniknione zanieczyszczenia, znamienna tym, ze wtracenia tlenkowe wystepujace w postaci mieszaniny krystalicznej zawieraja wagowo od 40 do 60% SiO2, od 5 do 50% MnO, od 1 do 30% CaO, od 0,1 do 20% MgO, od 3 do 25% AI2O3, od 0,1 do 10% Cr2O3. FIG. 1 PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest stal nierdzewna austenityczna, zwłaszcza do wytwarzania drutu, mająca zawartość wtrąceń przystosowaną do wykorzystania w operacjach ciągnienia drutu o średnicy mniejszej od 0,3 mm oraz przy wykonywaniu elementów obciążonych zmęczeniowo.
Jako stale nierdzewne rozumie się stopy żelaza zawierające co najmniej 10,5% chromu. W skład stali wchodzą również inne składniki w celu zmiany jej struktury lub własności.
Austenityczne stale nierdzewne mają określony skład. Struktura austenityczna jest zapewniana po przemianie, przez obróbkę cieplną typu przesycanie.
Z punktu widzenia metalurgii, wiadomym jest, ze niektóre składniki stopowe wchodzące w skład stali ułatwiają powstawanie fazy ferrytowej struktury metalograficznej o sieci regularnej przestrzennie centrycznej. Te składniki uważane są za ferrytotwórcze, to jest rozszerzające zakres istnienia żelaza alfa. Wśród nich jest chrom, molibden i krzem.
Inne składniki stopowe, uważane za austenitotwórcze, to jest rozszerzające zakres istnienia żelaza gamma, ułatwiają powstanie fazy austenitycznej struktury metalograficznej o sieci płasko-cenaIyc:;znej. Wśród tych składników jest węgiel, azot, mangan, miedź i nikiel.
Na przykład, w dziedzinie przeciągania, wiadomym jest, ze dla otrzymania drutu o średnicy mniejszej od 0,3 mm, zwanego drutem cienkim, stosowana stal nierdzewna nie powinna zawierać wtrąceń, których wielkość powoduje łamanie drutu podczas ciągnienia.
Podczas wytwarzania austenitycznych stali nierdzewnych, jak i innych stali wytwarzanych za pomocą środków konwencjonalnych i ekonomicznie przystosowanych do produkcji masowej, występowanie wtrąceń w postaci siarki i tlenków jest systematyczne i nie do uniknięcia.
W rzeczywistości, stale nierdzewne mogą w stanie ciekłym zawierać w roztworze, ze względu na warunki wytwarzania, zawartość tlenu i siarki poniżej 0,001%. Podczas chłodzenia stali w stanie ciekłym lub stałym, rozpuszczalność pierwiastków takich jak tlen i siarka zmniejsza się, a energia tworzenia się tlenków lub siarczków staje się szkodliwa. W ten sposób pomaga się pojawieniu wtrąceń utworzonych ze związków typu tlenków zawierających atomy tlenu i składniki stopowe skłonne do reagowania z tlenem, takie jak wapń, magnez, aluminium, krzem, mangan, chrom, oraz ze związków typu siarczków zawierających atom siarki i składniki stopowe skłonne do reagowania z siarką, takie jak mangan, chrom, wapń i magnez. Mogą również pojawić się wtrącenia, które są związkami mieszanymi takimi jak tlenosiarczki.
185 044
Znana jest, z europejskiego opisu patentowego EP-A-0567365, stal austenityczna zawierająca zwłaszcza miedź i wapń połączone z tlenem w stosunku podwyższonym Ca/O, w celu utworzenia tlenków ciągliwych. Te tlenki mają składniki, które usytuowane są na wykresie Al2O3-SiO2-CaO w strefie punktu potrójnego równowagi trzech faz: anortytu, gelenitu, i pseudowollastonitu. W tym dokumencie, który dotyczy stali o ulepszonej obrabialności, tlenki wprowadzone są w dowolnej ilości.
Możliwe jest zmniejszenie ilości tlenu zawartego w stali nierdzewnej stosując wydajne reduktory, takie jak magnez, aluminium, wapń, tytan lub kombinację wielu z nich, ale reduktory te prowadzą zawsze do utworzenia wtrąceń bogatych w MgO, A^O3, CaO lub TiO2, które są w postaci kryształów ogniotrwałych, twardych i nieodkształcalnych w warunkach walcowania stali nierdzewnej. Występowanie tych wtrąceń wywołuje, na przykład, wady ciągnienia i łamania zmęczeniowego wyrobów wytwarzanych ze stali nierdzewnej.
Celem wynalazku jest opracowanie składu stali nierdzewnej, austenitycznej mającej wybrane zawartości wtrąceń, która mogłaby być stosowana zwłaszcza do ciągnienia drutu o średnicy mniejszej oy 0,3 mm i przy wytwarzaniu ekmentów u odlegającycp zmęczeniu.
Zgodnie z wynalazkiem stal nierdzewna austenityczna, zwłaszcza do wytwarzania drutu w operacji ciągnienia, o średnicy mniejszej od 0,3 mm i do wytwarzania elementów obciążonych zmęczeniowo, zawierająca wagowo max 0,2% węgla, od 0,3 do 4,0% manganu, od 0,3 do 2,0% krzemu, max 0,01%, siarki, od 14,0 do 23,0% chromu, od 5,0 do 17,0% niklu, max 0,2% azotu, od 0,005 do 0,012% tlenu ogółem, od 0,00001 do 0,002% aluminium, max 0,0002% magnezu, od 0,0001 do 0,0005% wapnia, max 0,005% tytanu, oraz żelazo i nieuniknione zanieczyszczenia, charakteryzuje się tym, że wtrącenia tlenkowe występujące w postaci mieszaniny krystalicznej zawierają wagowo od 40 do 60% SiO2, od 5 do 50% MnO, od 1 do 30% CaO, od 0,1 do 20% MgO, od 3 do 25% AM, od 0,1 do 10% &2O3.
Korzystnie, stal zawiera poniżej 0,005% siarki, a ponadto poniżej 3% molibdenu i poniżej 3% miedzi.
Przedmiot wynalazku wyjaśniony zostanie w nawiązaniu do stali zilustrowanej na załączonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia obraz przykładu wtrącenia mało odkształconego występującego w stali, a fig. 2 - grubość i obraz przykładu wtrąceń zawartych w stali według wynalazku.
Stal według wynalazku wagowo zawiera, między innymi, poniżej 0,2% węgla, od 0,3 do 4,0% manganu, od 0,3 do 2,0% krzemu, poniżej 0,01% siarki, od 14,0 do 23,0% chromu, od 5,0 do 17,0%) niklu, poniżej 0,2% azotu, od 0,005 do 0,012% tlenu ogółem, od 0,00001 do 0,002% aluminium, poniżej 0,0002%, magnezu, od 0,0001 do max 0,0005%o wapnia oraz poniżej 0,005% tytanu.
Węgiel, azot, chrom, nikiel, mangan i krzem są zwykle składnikami umożliwiającymi otrzymanie austenitycznej stali nierdzewnej.
Zakresy zawartości manganu, chromu i siarki są wybrane tak, aby wytworzyć odkształcalne siarczki o określonym składzie.
Proporcjonalne zakresy zawartości krzemu i manganu zapewniają, zgodnie z wynalazkiem, występowanie wtrąceń krzemowych bogatych w SiO2 i zawierających znaczną ilość MnO
Do austenitycznej stali nierdzewnej może być dodany molibden, aby polepszyć jej odporność na korozję.
Do stali według wynalazku może być również dodana miedź, gdyż polepsza ona własności odkształcania na zimno, i z tego powodu stabilizuje austenit. Jednak zawartość miedzi jest ograniczona do 3%, aby uniknąć trudności odkształcania na gorąco, gdyż miedź obniża znacznie górną granicę temperatury ogrzewania stali przed walcowaniem.
Zakresy tlenu ogółem, aluminium i wapnia umożliwiają, zgodnie z wynalazkiem, otrzymanie wtrąceń typu krzemianu manganowego zawierającego niezerową część AI2O3 i CaO. Zawartość aluminium i wapnia są zwłaszcza wyższe od 0,00001% tak, aby pożądane wtrącenia zawierały ponad 1%o CaO oraz ponad 3% AI2O3
Zawartość tlenu ogółem, zgodnie z wynalazkiem, wynosi od 0,005 do 0,012.
Dla zawartości tlenu ogółem, mniejszej od 0,005, tlen wiąże magnez, wapń i aluminium, natomiast nie wiąże wtrąceń bogatych w S1O2 i MnO.
185 044
Dla zawartości tlenu ogółem, większej od 0,012, w stali znajdować się będzie tlenków Cr2O3więcej od 10%, co ułatwia krystalizację, której należy unikać.
Zawartość wapnia jest mniejsza od 0,0005% tak, ze pożądane wtrącenia nie zawierają więcej niż 30% CaO.
Zawartość aluminium jest mniejsza od 0,002%, aby uniknąć sytuacji, w której wtrącenia zawierały ponad 25% AI2O3, co również, ułatwia krystalizację
Za pomocą znanego i ekonomicznego sposobu możliwe jest wytworzenie stali zawierającej wtrącenia tlenkowe i siarkowe, a następnie oczyszczanie tej stali w celu usunięcia wtrąceń stosując sposoby przetapiania wolne i mało opłacalne takie, jak sposoby przetapiania w próżni zwane Vacuum Argon Remelting, lub przetapiania elektrozuzlowego zwanego Electro Slag Remelting.
Te sposoby przetapiania umożliwiają tylko częściowe usuwanie, poprzez dekantację w zbiorniku cieczy, wtrąceń juz się tam znajdujących bez zmiany ich własności 1 składu.
Przedmiotem wynalazku jest austenityczna stal nierdzewna zawierająca wtrącenia o dowolnie wybranym składzie, który jest związany ze składem ogólnym stali tak, ze własności fizyczne tych wtrąceń ułatwiają ich odkształcanie podczas przemiany w stali na gorąco.
Zgodnie z wynalazkiem, austenityczna stal nierdzewna zawiera wtrącenia o określonym składzie, które mają temperaturę mięknienia bliską temperatury walcowania stali, i takie, ze zahamowane jest powstawanie kryształów twardszych od stali w temperaturze walcowania mających zwłaszcza następujący skład: S1O2 w postaci trydymitu, christobalitu, kwarcu, 3CaO-SiO2, CaO, MgO, &2O3, anortytu, mullitu, gelenitu, korundu, spinelu typu Al2O3-MgO lub Al2O3-Cr2O3-MnO-MgO, CaO-Ai2O3, CaO-6A12O3, CaO-2^12^3 i TiO2.
Zgodnie z wynalazkiem, stal zawiera głównie wtrącenia tlenkowe o składzie takim, ze wtrącenia te tworzą mieszaninę krystaliczną lub amorficzną podczas wszystkich kolejnych operacji wytwarzania stali. Lepkość wybranych wtrąceń jest wystarczająca, aby wzrost skrystalizowanych cząstek tlenków we wtrąceniach wynikających z wynalazku był całkowicie zatrzymany z tego powodu, że we wtrąceniu tlenkowym, dyfuzja na niewielką odległość jest słaba, a przemieszczenia konwekcyjne są bardzo ograniczone. Te wtrącenia, pozostające szkliste w zakresie temperatur obróbki na gorąco stali, mają również twardość i moduł sprężystości mniejsze niż wtrącenia krystaliczne o odpowiadającym składzie. Zatem, wtrącenia mogą być jeszcze odkształcone, zgniecione i wydłużone, na przykład, podczas operacji ciągnienia, a koncentracja naprężeń w pobliżu wtrąceń jest znacznie zmniejszona, co w znaczny sposób zmniejsza, na przykład, ryzyko powstawania pęknięć zmęczeniowych lub łamania podczas operacji ciągnienia drutu.
Zgodnie z wynalazkiem, austenityczna stal nierdzewna zawiera wtrącenia tlenkowe o składzie określonym tak, że ich lepkość w zakresie temperatur walcowania stali na zimno nie jest zbyt wysoka. Z tego powodu, naprężenie płynięcia plastycznego wtrąceń jest nieco mniejsze niż naprężenie stali w warunkach walcowania na gorąco, których temperatury wynoszą na ogół od 800°C do 1350°C. Zatem, wtrącenia tlenkowe odkształcają się jednocześnie ze stalą podczas walcowania na gorąco, a więc po walcowaniu wtrącenia te są całkowicie wydłużone i o bardzo małej grubości, co umożliwia uniknięcie problemów łamania, na przykład, podczas operacji ciągnienia.
Wtrącenia opisane powyżej są zgodnie z wynalazkiem, wytworzone za pomocą bardzo wydajnych klasycznych urządzeń występujących w stalowni elektrycznej wytwarzającej stale nierdzewne, takich jak piece elektryczne i konwertory.
W znanych sposobach wytwarzania i odlewania opisanych poprzednio, rozmieszczenie wtrąceń w odlewanym produkcie surowym, jest stosunkowo niezależna od ich składu. A więc, przed walcowaniem na gorąco, znajdują się wtrącenia o tej samej wielkości 1 tak samo rozmieszczone.
Wtrącenia tlenkowe wymienione poniżej, o korzystnych własnościach są zgodne z wynalazkiem, złożone z mieszaniny krystalicznej SiO2, MnO, CaO, AŁO3, MgO i Cr2O3, i ewentualnie śladowych ilości FeO i/lub TiO2, w następujących ilościach wagowo od 40 do 60% SiO2, od 5 do 50% MnO, od 1 do 30% CaO, od 0,1 do 20% MgO, od 3 do 25% AI2O3 i od 0,1 do 10% Cr2Os.
185 044
Jeśli zawartość SiO2 jest nizsza od 40%, lepkość wtrąceń tlenkowych jest zbyt mała, a mechanizm wzrostu kryształów tlenkowych nie jest zatrzymany. Jeśli S1O2 jest większe od 60%, to tworzą się szkodliwe cząstki bardzo twardej krzemionki w postaci trydymitu lub christobalitu lub kwarcu.
Zawartość MnO od 5% do 50% umożliwia znaczne obniżenie temperatury mięknięcia mieszaniny tlenków zawierającej zwłaszcza SiO2, CaO, AI2O3, i ułatwia tworzenie wtrąceń, które pozostają w stanie szklistym w warunkach walcowania stali według wynalazku.
Do zawartości CaO mniejszej od 1% tworzą się kryształy MnO-AkO; lub mullit. Wówczas, gdy zawartość CaO jest większa od 30% tworzą się kryształy CaO-SiO2 lub (Ca, Mn)O-SiO2.
Dla zawartości MgO wyższej od 20% tworzą się kryształy MgO, 2Mg0-SiO2, MgOS1O2, A^O3-MgO, które są fazami skrajnie twardymi.
Jeśli zawartość SiAl2O3 jest mniejsza od 3%, tworzą się kryształy wollastonitu, a wówczas gdy zawartość AI2O3 jest wyższa od 25% powstają kryształy mullitu, anortytu, korundu, spinelu zwłaszcza typu AI2O3-M2O lub Al203-Cr2O3-MgO-MnO lub też gliniany typu CaO6AI2O3 lub CaO-2Al2O3 lub gelenit.
Przy ponad i0% Cr2O3 powstają również twarde kryształy CraOs lub AŁCfyC^ClMgO-MnO, CaO-Cr2O3, MgO-Cr^^3.
Zgodnie z wynalazkiem, zawartość siarki musi być niższa od 0,0i0%), aby otrzymać wtrącenia siarczkowe o grubości nie przekraczającej 5 pm w wyrobie walcowym. W rzeczywistości, wtrącenia typu siarczkowego manganu i chromu są dobrze odkształcalne w warunkach, gdy zawartość chromu wynosi od 5 do 30%, manganu od 30 do 60% i siarki od 35 do 45%.
Wtrącenia typu tlenków i siarczków są na ogół uważane jako szkodliwe ze względu na własności wymagane w operacjach ciągnienia drutu i w zakresie wytrzymałości na zmęczenie, a zwłaszcza na zginanie i/lub skręcanie. Zazwyczaj określa się koncentrację wtrąceń typu tlenkowego i siarczkowego przez obserwację gładkiego przekroju we wzdłuznym kierunku walcowania drutu walcowanego na gorąco o średnicy od 5 do i0 mm. Własność wtrąceń określa się wynikiem obserwacji dokonanych zgodnie z różnymi normami w zależności od ostatecznego zastosowania.
Dla obserwowanego wtrącenia na gładkim przekroju walcowanego drutu mierzy się jego długość i jego grubość, następnie określa się czynnik kształtu, który jest stosunkiem długości do szerokości. Dla wtrącenia, które się bardzo dobrze odkształciło podczas operacji walcowania, współczynnik kształtu jest na ogół bardzo wysoki, co oznacza, że może on osiągnąć wartość od i0 lub 20, a w wyniku, grubość wtrącenia jest skrajnie mała. Natomiast wtrącenie, które nie ulega odkształceniu lub odkształca się niewiele charakteryzuje się niskim współczynnikiem kształtu to jest rzędu i, a więc grubość wtrącenia pozostaje znaczna i jest tego samego rzędu co wielkość wtrącenia pierwotnego surowego wyrobu odlewniczego. W rezultacie, w dalszej części opisu przyjmuje się jako kryterium charakteryzujące własności stosowanego drutu walcowanego grubość każdego wtrącenia zaobserwowanego na drucie walcowanym.
Na fig. i i 2 przedstawiono, odpowiednio, na gładkim przekroju walcowanego drutu 0 grubości 5,5 mm przykład wtrącenia bardzo grubego i mało odkształconego, oraz przykład drobnych wtrąceń bardzo dobrze odkształconych zawartych w stali według wynalazku.
Na fig. i pokazano wtrącenie mieszane zwane dwufazowym utworzone ze skrystalizowanej, nieodkształcalnej części środkowej typu Al2O3-Mgo oznaczonej na fig. i jako AlMg, i dwóch części skrajnych oznaczonych jako SiAlMg, utworzonych z fazy mało odkształcalnej bogatej w S1O2, AI2O3 i MgO. To wtrącenie ma grubość ii mikrometrów, długość 40 mikrometrów, i jest szczególnie szkodliwe podczas operacji ciągnienia lub wykonywania elementów obciążonych zmęczeniowo.
Na fig. 2 przedstawiono cztery przykłady wtrąceń o grubości mniejszej od 2 mikrometrów, o zmiennej długości, takich jakie znajdują się w stali według wynalazku.
Te ostatnie wtrącenia nie są szkodliwe w cienkim drucie ciągnionym, o średnicy mniejszej od 0,3 mm, lub w elementach obciążonych zmęczeniowo, takich jak sprężyny lub wzmocnienia opon.
185 044
Własności wtrąceń określone są przez policzenie ilości wtrąceń o grubości równej lub większej od samego wzorca, na powierzchni próbki wynoszącej 1000 mm7.
Poniższe tabele 1 i 2 przedstawiają stałe wykazujące wpływ składu stali i składu wtrąceń tlenkowych na ilość wtrąceń o danej grubości.
Tabela 1
STAL A B C D E F G
%C 0,093 0,065 0,067 0,093 0,060 0,055 0,083
%N 0,030 0,045 0,045 0,026 0,041 0,056 0,040
%Si 1,81 0,49 0,54 1,75 0,48 0,56 0,75
%Mn 1,32 0,26 0,30 1,25 0,58 0,53 1,08
%Cr 17,65 18,46 18,32 17,60 18,27 18,24 17,95
%Ni 7,85 8,49 8,47 7,75 8,61 8,57 8,30
%Mo 0,71 0,10 0,17 0,73 0,24 0,28 0,33
%Cu 0,22 0,32 0,33 0,15 0,48 0,51 0,25
OogN 0,0001) 25 40 48 28 129 138 65
Al (x 0,0001) 43 10 8 26 25 13 18
Ca (x0,0001) 9 13 2 1 54 11 2
Mg (x 0,0001) 1 1 1 3 2 1 1
Ti (x 0,0001) 28 32 45 62 56 36 39
S (x 0,0001) 31 25 46 40 279 286 126
rodzaj wtrąceń
%SiO2 4 36 39 48 39 61 42
%CaO 3 24 16 2 36 2 13
%MnO 1 2 8 6 1 20 22
%Al2O3 69 33 25 2 20 2 15
%MgO 21 2 4 40 2 1 3 3
%Cr2O3 2 3 8 2 2 14 5
Oznaczenie wtrącenia w drucie walcowym na gorąco o średnicy 5,5 mm
STAL A B C D E F G
Oznaczenie liczby siarczków o grubości > 5 gm na 1000 mm2 0 0 0 0 71 98 17,6
Oznaczenie liczby tlenków o grubości > 10 gm na 1000 mm2 13,9 8 6 6,1 39 19 3 5
185 044
Tabela 2
STAL H I J K L M N O
%C 0,069 0,088 0,079 0,079 0,075 0,078 0,081 0,099
%N 0,045 0,030 0,035 0,039 0,048 0,058 0,056 0,034
%Si 0,51 1,71 0,78 0,83 0,69 0,63 0,66 0,68
%Mn 0,32 1,29 1,05 0,96 0,74 0,70 0,72 0,85
%Cr 18,39 17,75 17,80 17,60 18,52 18,52 18,50 17,65
%Ni 8,40 7,85 8,36 8,24 8,86 8,87 8,85 7,82
%Mo 0,17 0,69 0,29 0,17 0,15 0,17 0,15 0,32
%Cu 0,34 0,21 0,28 0,21 0,34 0,36 0,35 0,25
Oog (x 0,0001) 52 51 70 65 53 71 50 95
Al (x 0,0001) 9 19 17 16 12 9 11 9
Ca (x 0,0001) 5 1 2 2 2 2 2 2
Mg (x 0,0001) 1 1 1 1 1 1 1 1
Ti (x 0,0001) 35 15 22 23 30 18 25 23
S (x 0,0001) 8 37 35 31 50 35 37 30
rodzaj wtrąceń
%SiO2 45 54 45 46 47 49 48 50
%CaO 15 2 11 2 17 1 14 4
%MnO 10 14 25 42 8 38 11 30
%ALO-; 22 7 12 5 24 3 18 7
%MgO 1 18 2 0,1 2 1 3 1
%Cr2O3 7 4 5 5 2 8 3 8
Oznaczanie wtrącenia w drucie walcowanym na gorąco o średnicy 5,5 mm
STAL H I J K L M N O
Oznaczenie liczby siarczków o grubości > 5 gm na 1000 mm2 0 0 0 0 0 0 0 0
Oznaczenie liczby tlenków o grubości 10 gm na 1000 mm2 3,5 2,4 2,6 3,1 1,2 0 1,2 0,5
Tabela 1 przedstawia składy stali o niewystarczającej jakości, a tabela 2 przedstawia składy stali według wynalazku mającej korzystne własności wtrąceń.
185 044
Cechy wtrąceń wynikają z obecności na powierzchni próbki 1000 mm poniżej 5 wtrąceń tlenkowych o grubości powyżej 10 pm. Wtrącenia siarczkowe znajdują się w ilości mniejszej od 10 mając grubość powyżej 5 μm na powierzchni 1000 mm2.
Stal A ma niewielką zawartość tlenu ogółem (Oog) i znaczną zawartość aluminium. Z tego powodu wtrącenia w stali są ubogie w S1O2 i MnO, a bardzo bogate w AI2O3 i MgO typu skrystalizowanego spinelu Al2O3-MgO. Tłumaczy się to obecnością w drucie walcowanym na gorąco, licznych wtrąceń o grubości większej od 10 μm, to jest około 14 wtrąceń na 1000 mm2.
Stal B ma małą zawartość tlenu ogółem i znaczną zawartość wapnia. Mimo akceptowalnej zawartości aluminium wtrącenia zawierają zbyt dużo AI2O3, a stąd wynika na drucie walcowanym na gorąco obecność grubych wtrąceń.
Stal C ma dość małą zawartość tlenu, podczas gdy zawartość innych składników takich, jak aluminium, wapń, magnez, jest akceptowalna. W rezultacie, powstają wtrącenia, które nie zawierają wystarczającej ilości SiO2. Należy zauważyć, ze ilość Al2O3jest rzędu 25%. Zaobserwowane wtrącenia nie są dobrze odkształcalne w warunkach walcowania, i w wyniku obserwuje się na walcowym drucie jeszcze pewną ilość wtrąceń mało odkształconych.
Stal D podobnie jak stal C ma małą zawartość tlenu ogółem, ale ma znaczną zawartość aluminium i magnezu. W tej stali obserwuje się wtrącenia bogate w S1O2 i MgO, które nie są wystarczająco odkształcalne.
Stal E ma znaczną zawartość siarki, która powoduje powstawanie licznych siarczków mało odkształconych. Ponadto, ma ona znaczną zawartość tlenu, aluminium i wapnia. Powoduje to powstawanie wtrąceń zawierających mało SiO2, dużo CaO, i bardzo mało MnO. Te wtrącenia są liczne i mało odkształcalne.
Stal F ma również znaczną zawartość siarki 1 tlenu, ale dość niską zawartość aluminium i wapnia. W tej stali, wtrącenia są bogate w S1O2 i &2O3, a to prowadzi do powstawania kryształów CrYI bardzo twardych i do lepkich faz S1O2.
Stal G ma wysoką zawartość siarki, która powoduje powstawanie licznych siarczków. Ponadto zawartość innych składników stopowych znajduje się w przedziale akceptowalnym, a wtrącenia tlenkowe w drucie są w postaci krystalicznej i są odkształcalne, tak jak w stali według wynalazku.
W przykładach z tabeli 2, według wynalazku, wówczas, gdy zawartość aluminium jest niższa od 0,0015%, oraz wówczas, gdy zawartość wapnia jest niższa od 0,004%, stwierdzono bardzo niewielkie zmniejszenie ilości grubych wtrąceń tlenkowych, o grubości większej od 10 pm.
185 044
185 044 =1
Α» .3
Przykład wtrącenia mało odkształconego
FIG. 1
Przykłady wtrąceń znacznie odkształconych
FIG.2
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (4)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Stal nierdzewna austenityczna, zwłaszcza do wytwarzania drutu w operacji ciągnienia, o średnicy mniejszej od 0,3 mm i do wytwarzania elementów obciążonych zmęczeniowo, zawierająca wagowo max 0,2% węgla, od 0,3 do 4,0% manganu, od 0,3 do 2,0% krzemu, max 0,01% siarki, od 14,0 do 23,0% chromu, od 5,0 do 17,0% niklu, max 0,2% azotu, od 0,005 do 0,012% tlenu ogółem, od 0,00001 do 0,002% aluminium, max 0,0002% magnezu, od 0,0001 do 0,0005% wapnia, max 0,005% tytanu, reszta żelazo i nieuniknione zanieczyszczenia, znamienna tym, że wtrącenia tlenkowe występujące w postaci mieszaniny krystalicznej zawierają wagowo od 40 do 60% SiO2, od 5 do 50% MnO, od 1 do 30% CaO, od 0,1 do 20% MgO, od 3 do 25% A12O3, od 0,1 do 10% Cr2O3.
  2. 2. Stal według zastrz. 1, znamienna tym, ze zawiera poniżej 0,005% siarki.
  3. 3. Stal według zastrz. 1, znamienna tym, ze zaweeni poleje 3% moiibdenu.
  4. 4. Stal według zastrz. 1, znamienna tym, ze zaweem ροη^αι 3% meczzi.
PL96313862A 1995-04-21 1996-04-19 Stal nierdzewna austenityczna, zwłaszcza do wytwarzania drutu PL185044B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9504782A FR2733252B1 (fr) 1995-04-21 1995-04-21 Acier inoxydable austenitique pour l'elaboration notamment de fil

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL185044B1 true PL185044B1 (pl) 2003-02-28

Family

ID=9478329

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL96313862A PL185044B1 (pl) 1995-04-21 1996-04-19 Stal nierdzewna austenityczna, zwłaszcza do wytwarzania drutu

Country Status (23)

Country Link
US (1) US5651937A (pl)
EP (1) EP0738783B1 (pl)
JP (1) JPH08337852A (pl)
KR (1) KR960037853A (pl)
AT (1) ATE190361T1 (pl)
CA (1) CA2174567C (pl)
CZ (1) CZ291422B6 (pl)
DE (1) DE69606902T2 (pl)
DK (1) DK0738783T3 (pl)
EG (1) EG21379A (pl)
ES (1) ES2145395T3 (pl)
FR (1) FR2733252B1 (pl)
GR (1) GR3033479T3 (pl)
IL (1) IL117977A (pl)
NO (1) NO312469B1 (pl)
PL (1) PL185044B1 (pl)
PT (1) PT738783E (pl)
RO (1) RO116098B1 (pl)
RU (1) RU2106425C1 (pl)
SI (1) SI9600129A (pl)
TR (1) TR199600325A2 (pl)
TW (1) TW399100B (pl)
UA (1) UA44716C2 (pl)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2759709B1 (fr) * 1997-02-18 1999-03-19 Ugine Savoie Sa Acier inoxydable pour l'elaboration de fil trefile notamment de fil de renfort de pneumatique et procede de realisation dudit fil
FR2776306B1 (fr) * 1998-03-18 2000-05-19 Ugine Savoie Sa Acier inoxydable austenitique pour l'elaboration notamment de fil
JP3504521B2 (ja) * 1998-12-15 2004-03-08 株式会社神戸製鋼所 疲労特性に優れたばね用鋼
US6352670B1 (en) * 2000-08-18 2002-03-05 Ati Properties, Inc. Oxidation and corrosion resistant austenitic stainless steel including molybdenum
FR2818290A1 (fr) * 2000-12-15 2002-06-21 Ugine Savoie Imphy Acier inoxydable pour une mise en forme severe et notamment la frappe ou le trefilage d'un fil
FR2818289B1 (fr) * 2000-12-15 2003-08-08 Usinor Acier inoxydable pour une mise en forme severe et notamment l'emboutissage profond d'une tole
JP2002206148A (ja) * 2001-01-09 2002-07-26 Nisshin Steel Co Ltd 加工割れ感受性が低いオーステナイト系ステンレス鋼板およびその製造方法
JP2003041349A (ja) * 2001-08-01 2003-02-13 Nisshin Steel Co Ltd 電気抵抗材料
JP4150054B2 (ja) * 2006-06-21 2008-09-17 株式会社神戸製鋼所 鍛造用鋼およびその製造方法並びに鍛造品
US7985304B2 (en) 2007-04-19 2011-07-26 Ati Properties, Inc. Nickel-base alloys and articles made therefrom
JP4673343B2 (ja) * 2007-06-06 2011-04-20 日本冶金工業株式会社 耐食性、溶接性および表面性状に優れるステンレス鋼板およびその製造方法
KR20090066000A (ko) * 2007-12-18 2009-06-23 주식회사 포스코 고진공, 고순도 가스 배관용 오스테나이트계 스테인리스강
RU2365665C1 (ru) * 2008-12-25 2009-08-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Сталь для пружин
JP5853281B2 (ja) * 2011-03-25 2016-02-09 日新製鋼株式会社 表面光沢性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼板
JP6491983B2 (ja) * 2015-08-28 2019-03-27 新日鐵住金ステンレス株式会社 高強度・高延性の極細線用ステンレス鋼線材、高強度・高延性の極細線用ステンレス鋼線
JP7042057B2 (ja) * 2017-10-25 2022-03-25 日鉄ステンレス株式会社 スラグスポット発生抑止能に優れるステンレス鋼材並びに溶接構造部材およびその製造法
CN107760973B (zh) * 2017-10-26 2019-04-02 江西省中蔚建设集团有限公司 一种建筑用奥氏体不锈钢的加工方法
CN110791710A (zh) * 2019-11-12 2020-02-14 江阴康瑞成型技术科技有限公司 环保节能型奥氏体冷镦不锈钢丝及其生产工艺
JP7370396B2 (ja) * 2020-01-15 2023-10-27 日鉄ステンレス株式会社 フェライト系ステンレス鋼

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3933480A (en) * 1972-09-18 1976-01-20 Republic Steel Corporation Method of making stainless steel having improved machinability
JPS55122858A (en) * 1979-03-13 1980-09-20 Daido Steel Co Ltd High carbon high manganese steel with high machinability
FR2456785A1 (fr) * 1979-05-17 1980-12-12 Daido Steel Co Ltd Acier de decolletage contenant des inclusions determinees et un procede de sa preparation
FR2690169B1 (fr) * 1992-04-17 1994-09-23 Ugine Savoie Sa Acier inoxydable austénitique à haute usinabilité et à déformation à froid améliorée.
US5314549A (en) * 1993-03-08 1994-05-24 Nkk Corporation High strength and high toughness stainless steel sheet and method for producing thereof

Also Published As

Publication number Publication date
US5651937A (en) 1997-07-29
IL117977A (en) 2000-11-21
EP0738783A1 (fr) 1996-10-23
JPH08337852A (ja) 1996-12-24
NO961531L (no) 1996-10-22
PT738783E (pt) 2000-07-31
CZ113996A3 (en) 1996-11-13
FR2733252B1 (fr) 1997-05-23
CZ291422B6 (cs) 2003-03-12
RU2106425C1 (ru) 1998-03-10
ATE190361T1 (de) 2000-03-15
GR3033479T3 (en) 2000-09-29
TR199600325A2 (tr) 1996-11-21
SI9600129A (en) 1996-10-31
NO312469B1 (no) 2002-05-13
EG21379A (en) 2001-09-30
NO961531D0 (no) 1996-04-18
IL117977A0 (en) 1996-08-04
KR960037853A (ko) 1996-11-19
DE69606902T2 (de) 2000-11-09
UA44716C2 (uk) 2002-03-15
FR2733252A1 (fr) 1996-10-25
CA2174567A1 (fr) 1996-10-22
ES2145395T3 (es) 2000-07-01
DK0738783T3 (da) 2000-07-31
TW399100B (en) 2000-07-21
RO116098B1 (ro) 2000-10-30
DE69606902D1 (de) 2000-04-13
CA2174567C (fr) 2001-10-23
EP0738783B1 (fr) 2000-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL185044B1 (pl) Stal nierdzewna austenityczna, zwłaszcza do wytwarzania drutu
US6123784A (en) Austenitic stainless steel especially for making wire
US6440579B1 (en) Process for producing a drawn wire made of stainless steel, in particular a wire for reinforcing tires, and wire obtained by the process
JP5420683B2 (ja) 新型ガラス繊維組成物
UA78624C2 (en) Method for moulding making, in particular an abrasion resistant steel plate and steel moulding, in particular plate, made in the same method
EP3524704A1 (en) Fe-Cr-Ni ALLOY AND METHOD FOR PRODUCING SAME
BR0001117B1 (pt) arame de aço de alto carbono, haste para fabricação de arame de aço de alto carbono e processo para produzir uma haste para fabricação de arame de aço de alto carbono.
CN117043376B (zh) 双相不锈钢线材和双相不锈钢线
JP2003094150A (ja) ＴｉおよびＡｌ含有鋼用連続鋳造パウダーおよび連続鋳造方法
JP6116286B2 (ja) 発銹の少ないフェライト系ステンレス鋼
ES2391312T3 (es) Producto longitudinal laminado en caliente y procedimiento para su fabricación
KR20220125343A (ko) 스테인레스강, 스테인레스 강재 및 스테인레스강의 제조 방법
WO2023228699A1 (ja) 耐酸化性に優れたオーステナイト系Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｒ合金およびその製造方法
CN106702214B (zh) 一种高磁导率及低矫顽力软磁合金的电渣重熔方法
JP2017018978A (ja) Ａｌ含有鋼用連続鋳造パウダーおよび連続鋳造方法
JP5167628B2 (ja) 凝固組織が微細な鋼鋳片
JP3825570B2 (ja) 加工性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼鋳片およびその製造方法
JP2003073779A (ja) 高清浄シャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ合金板およびその製造方法
JPS63128153A (ja) 耐へたり性に優れたばね用鋼
HK1026923B (en) Stainless austenitic steel suitable for the manufacture of wires
SU1106847A1 (ru) Сплав на основе железа
JP2024084435A (ja) 耐酸化性に優れたオーステナイト系Ｎｉ－Ｃｒ－Ｆｅ合金とその製造方法
KR20220115104A (ko) 페라이트계 스테인리스강