SE465373B

SE465373B - Austenitiskt rostfritt staal

Info

Publication number: SE465373B
Application number: SE9000129A
Authority: SE
Inventors: P Stenvall
Original assignee: Avesta Ab
Priority date: 1990-01-15
Filing date: 1990-01-15
Publication date: 1991-09-02
Also published as: EP0438992B1; FI100341B; ES2083444T3; KR0167783B1; EP0438992A1; HK209996A; DK0438992T3; CA2033287A1; PL288696A1; PL165989B1; HU910095D0; CA2033287C; KR910014530A; CZ7091A3; NO177604C; AU631280B2; NO910151L; NO910151D0; JPH04214843A; US5141705A

Description

10 465 373 med punkt- och spaltkorrosionsresistens som är jämförbar med ett fler- tal av dagens nickelbaslegeringar.

Speciellt syftar uppfinningen till att erbjuda ett material som med fördel kan användas inom exempelvis följande användningsområden: inom offshoreindustrin (havsvatten, sur olja och gas) - för värmeväxlare och kondensorer (havsvatten) - för avsaltningsanläggningar (salt vatten) - för utrustningar för rökgasrening (kloridhaltiga syror) - för apparater för rökgaskondensering (starka syror) - inom svavel- och fosforsyrafabriker (starka syror) - för ledningar och apparater för olja och gasutvinning (sur olja och gas) - för apparater och ledningar i cellulosablekerier och i kloratfabri- ker (kloridhaltiga, oxiderande syror, respektive lösningar) - för tankbåtar och tankbilar (alla slag av kemikalier) För att uppnå den förbättrade korrosionsresistens som är önskvärd för ledningar, apparater och andra anordningar inom ovanstående och andra användningsområden krävs att den totala halten av de element som be- främjar korrosionsresistensen kraftigt höjs jämfört med dagens etable- rade höglegerade austenítiska rostfria stål, t ex av typ Avesta 254 SMOR. Höga halter av de i sammanhanget synnerligen betydel- sefulla legeringsämnena krom och molybden ökar dock stålens benägenhet till utskiljning av intermetalliska faser. Detta kan, om utskiljnings- benägenheten är kraftig, leda till problem vid tillverkning och i sam- band med svetsning samt kan försämra korrosionsmotståndet.

Ett sätt att minska eller undvika utskiljning av intermetalliska faser är att legera stålet med en hög halt kväve. Samtidigt kan kväve i sig förbättra punkt- och spaltkorrosionsresistensen hos stålet. Emellertid har krom hög affinitet till kväve och bildar lätt kromnitrider vid alltför höga krom- och kvävehalter, vilket är ett annat problem vid dessa stål. För att åstadkomma höga kvävehalter i austenítiska rost- fria stål krävs även att kvävelösligheten i smältfas är tillräckligt hög. En ökad kvävelöslighet i smältfas kan erhållas genom ökade halter 465 375 av krom och mangan. Krom i höga halter kan emellertid ge risk för bil- dandet av kromnitrider, såsom ovan nämnts. Tidigare har man i de fles- ta fall tillsatt mycket höga halter av mangan, varmed förstås mer än 6% mangan, för att öka stålets kvävelöslighet så att man kan uppnå kvävehalter större än O.4%. Så höga manganhalter kan emellertid i sin tur medföra vissa problem. Sålunda försvårar de färskningen av stålet samt sliter på infodringen i konvertern. Det har under utvecklandet av den föreliggande uppfinningen överraskande visat sig att kvävehalten O.4% kan åstadkommas med klart lägre manganhalter och dessutom även visat sig att mangan sänker stålets korrosionsmotstånd. Ett speciellt syfte med uppfinningen är därför företrädesvis också att anpassa stå- lets legeringssammansättning så att man kan uppnå den önskade höga kvävehalten trots en jämförelsevis måttlig halt mangan i stålet.

Dessa och andra syften kan uppnås därigenom att stålet innehåller i vikts-% max 0.08 C max 1.0 Si mer än 0.5 och mindre än 6 Mn mer än 19 och högst 28 Cr mer än 17 och högst 25 Ni mer än 7 och högst 10 Mo 0.4 - 0.7 N Från spår upp till 2 Cu O - 0.2 Ce rest väsentligen endast järn, föroreningar och accessoriska element i normala halter.

Förutom de nämnda legeringsämnena kan stålet även innehålla andra ämnen i mindre halter, förutsatt att dessa inte negativt påverkar de eftersträvade egenskaper hos stålet, vilka nämnts ovan. Exempelvis kan stålet sålunda innehålla bor i en halt upp till 0.005% B i syfte att ytterligare öka stålets varmbearbetbarhet. I det fall stålet innehål- ler cerium innehåller stålet normalt även andra sällsynta jordarts- metaller, eftersom dessa ämnen, inklusive cerium, vanligen tillsätts i 465 375 form av mischmetall. Vidare kan även kalcium, magnesium eller alumini- um tillsättas i stålet i halter upp till 0.01% av respektive element i olika syften.

Beträffande de olika legeringselementen gäller vidare följande.

Kol är i detta stål att betrakta som ett icke önskvärt element, efter- som kol mycket kraftigt sänker kvävelösligheten i smälta. Kol ökar även tendensen till utskiljning av skadliga kromkarbider och bör av dessa skäl ej förekomma i halter över 0.08%, företrädesvis ej över 0.05% och lämpligen ej över 0.03%.

Kisel ökar tendensen till utskiljning av intermetalliska faser samt sänker kraftigt stålets kvävelöslighet i smälta. Kisel får därför förekomma i en halt av max l.O%, företrädesvis max 0.7%, lämpligen max O.5%.

Krom är ett mycket betydelsefullt element i detta, liksom i alla rost- fria stål. Krom ökar generellt korrosionsresistensen. Det höjer också kvävelösligheten i smälta kraftigare än övriga element i stålet. Krom skall därför förekomma i stålet i en minsta halt av 19%.

Krom ökar dock, speciellt i kombination med molybden och kisel, benä- genheten till utskiljning av intermetalliska faser och i kombination med kväve även benägenheten till utskiljning av nitrider. Detta har betydelse exempelvis vid svetsning och värmebehandling. Av denna anledning begränsas kromhalten till högst 28%, företrädesvis till max 27%, lämpligen till max 26%.

Molybden tillhör de viktigaste elementen i detta stål genom att kraf- tigt öka korrosionsresistensen, speciellt mot punkt- och spaltkorro- sion, samtidigt som elementet ökar kvävelösligheten i smälta. Tenden- sen till utskiljning av nítrider minskar även med ökande molybdenhalt.

Stålet skall därför innehålla mer än 7.0% Mo, företrädesvis minst 7.2% Mo. Genom en så hög molybdenhalt kan man visserligen befara problem vid varmvalsning och kallvalsning, men genom anpassning av halten öv- *B lO 465 375 riga legeringselement i stålet enligt uppfinningen har man även vid ifrågavarande höga molybdenhalter med framgång lyckats varmvalsa och kallvalsa stålet utan problem. Emellertid kan problem uppstå med avse- ende på varmbearbetbarheten vid alltför höga molybdenhalter. Dessutom ökar molybden benägenheten till utskiljning av intermetalliska faser, t ex vid svetsning och värmebehandling. Av dessa skäl får molybden- halten inte överstiga 10%, företrädesvis inte överstiga 9%, och lämp- ligen inte överstiga 8.5%. Även kväve är ett centralt legeringselement i detta stål. Kvävet ökar mycket kraftigt punkt- och spaltkorrosionsresistensen samt höjer håll- fastheten radikalt, samtidigt som god slagseghet och formbarhet bibe- hålls. Samtidigt är kvävet ett billigt legeringsämne, eftersom det kan legeras in i stålet via luft och kvävgasblandning vid färskning i kon- verter.

Kväve är även ett starkt austenitstabiliserande legeringselement, vil- ket också ger flera fördelar. Vid svetsning segrar somliga legerings- ämnen kraftigt. Detta gäller framförallt molybden, som förekommer i hög halt i stålet enligt uppfinningen. I de interdendritiska områdena blir molybdenhalterna oftast så höga att risken är mycket stor för utskiljning av intermetalliska faser. Under forskningsarbetet med stå- let enligt uppfinningen har det överraskande visat sig att austenit- stabiliteten är så hög att de interdendritiska områdena, trots mycket höga halter av molybden, behåller sin austenítiska mikrostruktur. Den höga austenitstabíliteten är till fördel vid t ex svetsning utan till- satsmaterial, eftersom den gör att svetsgodset får extremt låga halter av sekundära faser och därmed får högre duktilitet och korrosions- beständighet.

De vanligast förekommande intermetalliska faserna i denna typ av stål är Laves fas, sigmafas och chi-fas. Samtliga dessa faser har mycket låg eller ingen löslíghet alls av kväve. Kvävet kan av denna anledning fördröja utskiljning av Laves fas samt av sigma- och chi-fas. En högre kvävehalt ökar således stabiliteten mot utskiljning av nämnda inter- 465 575 metalliska faser. Av ovanstående skäl skall kväve förekomma i stålet i en lägsta halt av O.4%, företrädesvis lägst O.45% N.

Vid alltför för höga kvävehalter ökar emellertid tendensen till ut- skiljning av nitrider. Höga kvävehalter medför dessutom att varmbear- betbarheten sänks. Kvävehalten i stålet får därför inte överstiga 0.7%, företrädesvis inte överstiga O.65%, och lämpligen inte överstiga O.6% N.

Nickel är ett austenitbildande ämne och tillsätts för att tillsammans med andra austenitbildare ge stålet dess austenitiska mikrostruktur.

En ökad nickelhalt motverkar dessutom utskiljning av intermetalliska faser. Av dessa skäl skall nickel förekomma i stålet i en lägsta halt av 17%, företrädesvis minst 19%.

Nickel sänker emellertid stålets kvävelöslighet i smälta och ökar dessutom tendensen till utskiljning av karbíder i fast fas. Dessutom är nickel ett dyrt legeringselement. Därför begränsas nickelhalten till högst 25%, företrädesvis max 24%, lämpligen max 23% Ni.

Mangan tillsätts i stålet för att på i och för sig känt sätt öka stå- lets kvävelöslighet. Forskningsarbetet i samband med utvecklandet av det uppfinningsenliga stålet har visat att överraskande låga mangan- halter räcker för att möjliggöra kvävehalter över O.4%.

Mangan tillsätts därför stålet i en halt av minst O.5%, företrädesvis minst l.O% och lämpligen minst 2.0% för att öka stålets kvävelöslighet i smältfas. Höga manganhalter medför dock problem vid färskning, enär elementet i likhet med krom sänker kolaktiviteten, så att färskningen förtrögas. Mangan har dessutom högt ångtryck samt hög affinitet till syre, vilket medför att en betydande del av manganet förloras vid färskning, om manganhalten är hög. Det är vidare känt att mangan kan bilda sulfider, som sänker punkt- och spaltkorrosionsresistensen.

Forskningsarbetet i samband med utvecklandet av det uppfinningsenliga stålet har dessutom visat att mangan löst i austeniten försämrar kor- rosionsmotståndet även då mangansulfíder ej är närvarande. Av dessa fx 465 375 skäl begränsas manganhalten till högst 6%, företrädesvis till max 5%, lämpligen till max 4.5%.

Det är känt att koppar i vissa austenitiska rostfria stål kan förbätt- ra korrosionsresistensen mot vissa syror, medan resistensen mot punkt- och spaltkorrosion kan försämras vid högre halter koppar. Koppar kan därför förekomma i för stålet signifikanta halter upp till 2.0%. Om- fattande undersökningar har visat att det finns ett haltområde för koppar som är optimalt, om korrosionsegenskaper i olika media beaktas.

Koppar bör av denna anledning tillsättas företrädesvis inom haltinter- vallet 0.3-l.O%, lämpligen inom intervallet 0.4-0.8% Cu.

Cerium kan eventuellt tillsättas stålet, t ex i form av mischmetall, för att på i och för sig känt sätt öka stålets varmbearbetbarhet. I det fall mischmetall tillsatts, innehåller stålet förutom oerium även andra sällsynta jordartsmetaller. Cerium bildar i stålet ceriumoxy- sulfider, vilka inte försämrar korrosionsmotståndet i samma grad som andra sulfider, t ex mangansulfid. Av dessa skäl må oerium ingå i stå- let i signifikanta halter som kan uppgå till max O.2%, lämpligen max O.l%. I de fall oerium tillsätts, bör ceriumhalten uppgå till minst 0.003% Ce. lO 465 573 Föredragna och lämpliga sammansättningsområden för de olika legerings- elementen framgår av Tabell 1. Resterande element utgörs av järn samt föroreningar och accessoriska element i normala halter.

Tabell 1 Föredraget Lämpligt sammansättnings- sammansättninge- område, vikts-% område, vikts-% C max 0.03 max 0.03 Si max 0.5 max 0.5 Mn 2 - 4.5 3.0 - 4.2 Cr 19 - 26 23 - 25 Ni 19 - 23 21 - 23 Mo 7.2 - 8.5 7.2 - 8 N 0.45 - 0.6 0.48 - 0.55 Cu 0.3 - 0.8 0.3 - 0.8 Ce max 0.1 max 0.05 Inverkan av krom, molybden och kväve punktkorrosionsmotståndet kan beskrivas med följande kända formel: PRE = % Cr + 3.3 gånger % Mo + 30 gånger % N (vikts-%) Systematiskt utvecklingsarbete har visat att Cr, Mo och N måste kombi- neras så att PRE > 60 för att erhålla ett stål med spalt- och korrosionsresistens jämförbar med ett flertal av dagens kommersiella nickelbaslegeringar. Ett kännetecken på uppfinningen är sålunda också att PRE-värdet för stålet är > 60.

UTFÖRDA FÖRSÖK OCH ERHÃLLNA RESULTAT Ett antal trettio kilos laboratoriecharger, legering 1-15 i Tabell 2, framställdes i HF-vakuumugn. Materialet varmvalsades till 10 mm plåt och kallvalsades därefter till 3 mm plåt. Den kemiska sammansätt- ningen, som för legering 1-12 och 14 avser kontrollanalys på 3 mm 465 373 plåt, och för legering 13 och 15 avser chargeanalys, framgår av Tabell 2. Legering 16 avser chargeanalysen för en 60 tons produktions- charge, som utan problem stränggöts och varmvalsades till 10 mm plåt.

Legering 17 och 18 avser ett par kommersiella nickelbaslegeringar.

Samtliga halter avser vikts-%. Förutom de i tabellen angivna elementen innehöll stâlen även föroreningar och accessoriska element i halter som är normala för rostfria austenitiska stål respektive för nickel- baslegeringar. Fosforhalten uppgick till < 0.02% och svavelhalten till max 0.0lO%. I legering 16 uppgick svavelhalten till < 10 ppm (< ø.oo1%). 465 373 .L N.N© m.ww m.N© m.wm N.ﬁ® m.¶@ m.Nm m.H© m.Hw O.vw ﬁ.m@ H.ﬁß m.¶® ¶.ﬁw N.wm m.wm mmm WO0.0 wO0.0 ®ß0.0 mm0.0 ßO0.0 mO0.0 NH0.0 mN0.0 ßN0.0 NN0.0 mH0.0 ¶O0.0 Om0.0 mm0.0 ¶H0.0 000.0 3 ®ï.O O©.O ©m.O <¶.O wm.O m©.O ®m.O Nm.O Nm.O mm.O vm.O mm.O Hm.O ﬂm.O Hm.O ßQ.O mv.O NH.O mH.O NH.O mH.O N0.0 ©v.H @m.O mä.O NH.O Nﬂ.O mﬁ.O mH.O Nﬂ.O mH.O N0.0 8 mw.mH m®.w ßN.ß Nw.ß ßv.ß QQ.ß mﬂ.ß mN.b HN.ß mN.ß mN.ß mN.b @N.ß mm.m wN.w Om.ß Hw.® mH.@ o: m.®m w.N© O.NN 0.0N <.ON N.ON 0.0N 0.0N 0.0N 0.0N 0.0N m.ﬂN O.HN N.ON H.ON ®.mH N.ON H.ON Hw.mH m.HN m.QN m.HN Q.ﬁN N.ﬁN ©.HN m.ﬁN m.HN m.HN ®.ﬁN O.

Qfdm Q.NN N.NN m.HN H.NN m.HN ä w<.O m0.0 O.N O.NH 0.0 m.N w.ß O.w H.W N.v N.¶ N.N ﬂ.m ß.m m.m H.< m.m w.m š m0.0 ®N.O wN.O N<.O ®w.O w<.O mm.O Nm.O ¶w.O ¶¶.O mw.O mw.O ¶v.O Qm.O Om.O QQ.O bm.O Hm.O ﬁw m ^RHO0.0 vv Emm OH v Aﬁ mO0.0 wlomßmlßm OH0.0 Ü ®ﬂ0.0 bH0.0 ßH0.0 ON0.0 NN0.0 Hm0.0 ßH0.0 wﬂ0.0 mﬁ0.0 HN0.0 NN0.0 mN0.0 NN0.0 ON0.0 NN0.0 Om0.0 O 3 mwmw Bm ﬁmH> 0mH> Nmﬁ> mHH> Om> mNH> mNﬁ> ßNH> ¶Nﬁ> mNH> wmH> Nmﬁ> ®NH> HNﬁ> mß> mwhmso HNCOÉLOCDBCDG) wwq R|w#xw> .wcwøvummﬁmësmm xmwswu I N HHQQMH 465 373 ll MEKANISK PROVNING Drag- och slagprovníng samt hårdhetsmätningar utfördes vid rumstempe- ratur på 3 mm plåt av det uppfinningsenliga stålet nr 6 i Tabell 2 i släckglödgat tillstånd. Nedan i Tabell 3 redovisas medelvärden av två dragprov/stål, fem slagprov/stål samt tre hårdhetsintryck/stål. De använda standardsymbolerna avser Rp 0.2: O.2% sträckgräns, Rm: brott- gräns, A5: brottförlängning i %, KV: slagseghet, och HV5: Vickers hårdhet, 20 kg.

Tabell 3 Leg, nr RpO.2 Rm A5 KV HV2O (MPa) (MPa) (%) (J/cmz) 6 479 861 57 174 226 16 467 838 58 240 215 Om ovanstående värden kan sägas att de uppfinningsenliga stålen nr 6 och 16 i jämförelse med konventionella austenitiska rostfria stål har en hög hållfasthet och en i förhållande till hållfastheten god seghet.

STRUKTURSTABILITET Strukturstabilitet betyder för höglegerade austenitíska stål i de flesta fall förmågan att bibehålla sin austenitiska struktur vid expo- nering i temperaturintervallet 700-llOO°C. Den har en avgörande inver- kan på stålets svetsbarhet och förutsättningar för värmebehandling av grövre dimensioner. Ju större tendens till utskiljning av sekundära faser desto sämre svetsbarhet och möjligheter för värmebehandling av grövre gods.

Omfattande värmebehandlingsförsök (isotermbehandlingar) visar att stål enligt uppfinningen besitter en strukturstabilitet i nivå med den för det etablerade stålet Avesta 254 SMOR, trots ett klart högre lege- ringsinnehåll. Detta förklaras med att den högre kvävehalten under- trycker bildandet av intermetallisk fas, samtidigt som benägenheten att bilda kromnitrider är måttlig. lO 465 375 12 KORROSIONSUNDERSÖKNINGAR Dessa undersökningar utfördes på material taget från de kallvalsade 3 mm plåtarna i släckglödgat tillstånd, respektive de kommersiella nickelbaslegeringarna 17 och 18.

Resistensen mot spaltkorrosion och punktfrätning utvärderades i 6% FeCl3-lösning enligt ASTM G-48. Vid spaltkorrosionsprovningen användes spaltbildare av multiple crevice typ. Vid båda provningarna bestämdes den kritiska temperaturen där korrosion kan iakttagas på provernas yta efter att ha exponerats för FeCl3-lösningen i 24 timmar. Den kritiska temperaturen bestämdes på 2,5°C när. En hög kritisk temperatur är all- tid fördelaktigt; dvs ju högre den kritiska temperaturen är desto bättre är korrosionsresistensen. Vid dessa provningar användes som re- ferens kommersiellt tillgängligt material av nickelbaslegeringarna 17 och 18 i Tabell 2.

Resistensen mot allmän korrosion i syror utvärderades genom upptagning av de anodiska polarisationskurvorna och ur dessa bestämdes passive- ringsströmtätheten. En låg passiveringsströmtäthet innebär att lege- ringen passiveras lättare i den aktuella syran än en legering med hög- re passiveringsströmtäthet. Detta är alltid fördelaktigt eftersom kor- rosionshastigheten hos ett passivt stål är mycket lägre än hos ett stål som inte förmått passiveras. De tre syror som användes vid prov- ningen var 20% HZSO4 vid 75°C, 70% H2S04 vid 50°C samt en fosforsyra vid 50°C.

Fosforsyran hade följande sammansättning: Tabell 4 P2O5 54 % Al2O3 0.6 % HZSO4 4.07 A MgO 0.7 ß HCl 1234 ppm CaO 0.2 % HF l.l % SiO 0.1 % ny. lO 465 573 13 I de följande tabellerna visas hur olika, viktiga legeringsämnen på- verkar korrosionsresistensen hos de legeringar som redovisas i Tabell 2. Vad beträffar punktfrätning och spaltkorrosion är det känt att resistensen mot dessa korrosionstyper påverkas på samma sätt av ett legeringsämne. Det spelar därför inte någon roll vilken av dessa korrosionstyper som studeras, när effekten av legeringsämnena skall visas.

Det är väl känt att krom och molybden befrämjar korrosionsresistensen i de flesta syror, och att mangan har mycket liten effekt. Det är också känt att krom, och framförallt molybden, har en positiv effekt på resistensen mot punkt- och spaltkorrosion, men att legeríngar med mycket höga halter av krom och molybden kan innehålla utskiljningar i form av krom och molybdenrika faser, vilka kan påverka resistensen mot spaltkorrosion och punktfrätning negativt. Det är även känt att mangan, genom bildning av mangansulfider kan ha en negativ effekt på resistensen mot spaltkorrosion och punktfrätning. Av dessa anledningar har effekten av krom, molybden och mangan endast studerats beträffande spaltkorrosion eller punktfrätning.

Det är också känt att resistensen mot spaltkorrosion och punktfrätning kan försämras vid höga kopparhalter i austenitiska stål, men att kop- parhalten även kan ha betydelse för resistensen mot allmän korrosion, varför också den senare faktorn har studerats när det gäller koppar- haltens betydelse.

Effekten molybden på legeringarnas punktfrätningsresistens framgår av Tabell 5. 465 573 14 Tabell 5: Molybdenhaltens inverkan på kritiska punktfrätningstemperaturen Leg nr Mo % Kritisk temp °C 2 6,31 80 3 7.30 över kokpunkten 4 8.28 över kokpunkten 9.35 kokpunkten 17 8.65 97.5 18 15.43 över kokpunkten De högsta kritiska temperaturerna uppvisas av stål 3 och 4, vilka innehåller 7.30 respektive 8.28% molybden. Dessa stål, som har en sammansättning enligt uppfinningen, har högre kritisk temperatur än nickelbaslegeringen nr 17 och samma resistens som nickellegeringen 18 även vid kokpunkten.

Effekten av krom på spaltkorrosionsresistensen visas í Tabell 6.

Tabell 6: Kromhaltens inverkan på kritiska spaltkorrosionstemperaturen Leg nr Cr % Kritisk temp °C 3 21.9 62.5 6 23.0 65 7 24.0 65 17 21.5 17.5 18 15.81 37.5 Såsom framgår vid jämförelse mellan legeringarna 3 och 6 i Tabell 6 har en ökad kromhalt en positiv effekt på korrosionsresistensen, men redan vid en halt av 23% krom i legeringen har hela effekten uppnåtts.

Någon ytterligare förbättring uppnås sålunda inte genom att legera stålet med ytterligare krom, Leg nr 7. Nickelbaslegeringarna 17 och 18 n Lit 465 375 har avsevärt lägre kritiska temperaturer än de uppfinningsenliga lege- ringarna.

Effekten av manganhalten på resistensen mot spaltkorrosion framgår av Tabell 7.

Tabell 7: Manganhaltens inverkan på kritiska spaltkorrosionstemperaturen Leg nr Mn % Kritisk temp °C 16 2.0 60 3 4.1 62.5 12 7.8 45 Stål nr 12 som har en hög manganhalt har avsevärt lägre kritisk tempe- ratur än stål nr 3. Det senare har en manganhalt enligt uppfinningen men i övrigt väsentligen samma legeringssammansättning och väsentligen samma PRE-värde som stål nr 12.

Effekten av kopparhalten på resistensen mot punktfrätning redovisas i Tabell 8.

Tabell 8: Kopparhaltens inverkan på kritiska punktfrätningstemperaturen Leg nr Cu % Kritisk temp °C 3 0.12 över kokpunkten 8 0.49 över kokpunkten 9 0.96 kokpunkten 1.46 97.5 Stål med högre kopparhalter än O.49% får alltså lägre kritisk tempera- tur än stål med lägre halter. Försämringen av korrosionsresistensen är 465 373 16 särskilt stor i haltområdet mellan 0.96 och l.46% Cu.

'F11- Effekten av koppar på resístensen mot allmän korrosion i syror visas i Tabell 9, där medelvärde och spridning hos två mätningar redovisas.

Tabell 9: Kopparhaltens inverkan på passiveringsströmtätheterna i olika syror Leg nr Cu Passiveríngsströmtäthet pA/on? % HZSO4 20% H2SO4 70% HSPOA 3 0.12 ll4i35 135i5 80: 4 8 0.49 122: 8 75i8 97:23 9 0.96 112: 7 65i2 104: 5 1.46 120i 3 6312 lO4ilO Koppar har ingen signifikant effekt på passieveringsförmågan i 20% HZSO4 men har en positiv effekt i 70% HZSO4. dock den största vinsten uppnåtts redan vid O.49% Cu. I fosforsyran är ; I det senare fallet har däremot effekten av koppar negativ.

Legeringen enligt uppfinningen får alltså optimala korrosions egenska- per vid en kopparhalt av cirka O.5% eftersom: - resistensen mot spaltkorrosion och punktfrätning ej har försämrats jämfört med den vid lägre kopparhalter, - resistensen mot 70% HZSO4 har förbättrats avsevärt jämfört med den vid lägre kopparhalter, och - resistensen mot fosforsyran inte har försämrats lika mycket som den vid högre kopparhalter.

Claims

10 15 20 25 30 35 17 PATENTKRAV 465 575

1. Austenitiskt rostfritt stål med hög hållfasthet, god slagseghet, god svetsbarhet och hög korrosionsbeständighet, i synnerhet god punkt- och spaltkorrosionsresistens, k ä n n e t e c k n a t av att stålet innehåller i vikts-%: 0.08 C 1.0 Si max max mer än 0.5 och högst 6 Mn än 19 och högst 28 Cr än 17 och högst 25 Ni än 7.0 och högst 10 Mo mer mer mer 0.4 - 0.7 N Från spår upp till 2 Cu 0 - 0.2 Ce rest väsentligen endast järn, föroreningar normala halter.

2. Stål enligt krav 1, k ä n n e t e max 0.05 och företrädesvis max 0.03 C 3. Stål enligt krav l, k ä n n e t e 1.0 - 5.0 Mn, lämpligen 2.0 - 4.5 Mn. 4. Stål enligt krav 3, k ä n n e t e 3.0 - 4.2 Mn. 5. Stål enligt krav l, k ä n n e t e max 27 Cr företrädesvis max 26 Cr. 6. Stål enligt krav 1, k ä n n e t e 7.2 - 9 M0. 7. Stål enligt krav 6, k ä n n e t e max 8.5 Mo, företrädesvis max 8.0 Mo. o k och accessoriska element i aV av av aV aV aV att att att att att att det det det det det det innehåller innehåller innehåller innehåller innehåller innehåller 10 15 20 25 30 35 465 573 18 8. Stål enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att det innehåller 0.45 - 0.65 N, företrädesvis max 0.6 N, lämpligen 0.48 - 0.55 N. 9. Stål enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att det innehåller 19 - 24 Ni, företrädesvis max 23 Ni. 10. Stål enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att det innehåller 0.3 - 1.0 Cu, företrädesvis 0.4 - 0.8 Cu. 11. Stål enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att det innehåller max 0.7 Si, företrädesvis max 0.5 Si. 12. Stål enligt något av kraven 1-11, k ä n n e t e c k n a t av att det innehåller 0.005 - 0.1 % Ce. 13. Stål enligt något av kraven 1-11, k ä n n e t e c k n a t av att summan av % Cr + 3.3 X % Mo + 30 x % N uppgår till > 60. 14. Stål enligt något av kraven 1-13, k ä n n e t e c k n a t av att det har följande sammansättning: max 0.03 C max 0.5 Si 2.0 - 4.5 Mn 19 - 26 Cr 19 - 23 Ni 7.2 - 8.5 Mo 0.45 - 0.6 N 0.3 - 0.8 Cu max 0.1 Ce rest väsentligen endast järn, föroreningar och accessoriska element i normala halter. f". -I M- 'FFI 10 15 20 25 30 35 465 573 19 15. Stål enligt krav 14, k ä n n e t e c k n a t av att det har sammansättningen max 0.03 C max 0.5 Si

3. O - 4.2 Mn 23 - 25 Cr 21 - 23 Ni 7.2 - 8 Mo 0.48 - 0.55 N 0.3 - 0.8 Cu max 0.05 Ce rest väsentligen endast järn, föroreningar och accessoriska element i normala halter.