Экономичная ферритная нержавеющая сталь



Экономичная ферритная нержавеющая сталь
Экономичная ферритная нержавеющая сталь
Экономичная ферритная нержавеющая сталь
Экономичная ферритная нержавеющая сталь
Экономичная ферритная нержавеющая сталь
Экономичная ферритная нержавеющая сталь
Экономичная ферритная нержавеющая сталь
Экономичная ферритная нержавеющая сталь
Экономичная ферритная нержавеющая сталь
Экономичная ферритная нержавеющая сталь
Экономичная ферритная нержавеющая сталь
Экономичная ферритная нержавеющая сталь
Экономичная ферритная нержавеющая сталь
Экономичная ферритная нержавеющая сталь
Экономичная ферритная нержавеющая сталь

 


Владельцы патента RU 2598739:

АК СТИЛ ПРОПЕРТИЗ, ИНК. (US)

Изобретение относится к области металлургии, в частности к ферритным нержавеющим сталям, обладающим высокой коррозионной стойкостью, и может быть использовано в устройствах для отвода выхлопных газов и элементах селективного каталитического восстановления транспортных средств. Ферритная нержавеющая сталь содержит в мас.%: 0,02 или менее углерода, 20,0-23,0 хрома, 0,02 или менее азота, 0,40-0,80 меди, 0,20-0,60 молибдена, 0,10-0,25 титана, 0,20-0,30 ниобия, остальное - железо. Сталь характеризуется высокими значениями стойкости к межкристаллитной коррозии и стойкости к коррозионному растрескиванию под напряжением. 15 з.п. ф-лы, 10 ил., 5 табл., 5 пр.

 

[0001] Настоящая заявка представляет собой заявку на патент, по которой испрашивается приоритет на основании предварительной заявки на патент №61/619048 под названием "Ферритная нержавеющая сталь с 21-процентным содержанием хрома" ("21% Cr Ferritic Stainless Steel,"), поданной 2 апреля 2012 года. Содержание заявки №61/619048 включено в настоящую заявку посредством ссылки.

Краткое описание изобретения

[0002] Существует потребность в получении ферритной нержавеющей стали, обладающей коррозионной устойчивостью, сравнимой с таковой у нержавеющей стали марки 304L в системе ASTM, но при этом по существу не содержащей никель, стабилизированной титаном и ниобием для обеспечения защиты от межкристаллитной коррозии и содержащей хром, медь и молибден для обеспечения сопротивления точечной коррозии без ущерба для сопротивления коррозионному растрескиванию под напряжением. Такая сталь особенно подходит для товарных стальных листов, которые обычно находят применение на предприятиях общественного питания, в архитектурных компонентах, и автомобильной промышленности, в том числе, но не ограничиваясь ими, в устройствах для отвода выхлопных газов и элементах селективного каталитического восстановления (СКВ) коммерческих и пассажирских транспортных средств.

Подробное описание изобретения

[0003] У ферритных нержавеющих сталей относительные количества титана, ниобия, углерода и азота регулируют для достижения субравновесного качества поверхности, по существу, равноосной зернистой структуры литья и, по существу, полной стабилизации в отношении межкристаллитной коррозии. Кроме того, регулируют относительное содержание хрома, меди и молибдена с целью оптимизировать коррозионную устойчивость.

[0004] Субравновесные расплавы, как правило, определяются как композиции с содержанием титана и азота, достаточно низким для тог о, чтобы они не образовывали нитридов титана в расплаве сплава. Такие осадки могут образовывать дефекты, такие как поверхностно-строчечные дефекты или расслоения во время горячей или холодной прокатки. Такие дефекты могут ухудшать формуемость, коррозионную устойчивость и внешний вид. Фиг. 1 была получена из приводимой в качестве примера фазовой диаграммы, построенной для одного из вариантов реализации ферритной нержавеющей стали с помощью термодинамического моделирования для элементов титана и азота при температуре ликвидуса. Для того чтобы, по существу, не содержать нитридов титана и считаться субравновесным, уровни содержания титана и азота в ферритной нержавеющей стали должны находиться в левой или нижней части кривой растворимости, показанной на фиг. 1. Кривая растворимости нитрида титана, показанная на фиг. 1, может быть математически представлена следующим образом:

Уравнение 1: Timax=0,0044(N-1,027),

где Timax представляет собой максимальную концентрацию титана в процентах по массе и N представляет собой концентрацию азота в процентах по массе. Все концентрации здесь будут даваться в процентах по массе, если специально не указано иное.

[0005] На основании уравнения 1 можно заключить, что если содержание азота в одном из вариантов реализации поддерживают на уровне или ниже 0,020%, то концентрацию титана в этом варианте реализации следует поддерживать па уровне или ниже 0,25%. Если позволить концентрации титана превысить 0,25%, то это может привести к образованию осадков нитрида титана в расплавленном сплаве. Однако на фиг. 1 также показано, что концентрация титана выше 0,25% могут быть допустимы, если содержание азота меньше, чем 0,02%.

[0006] Варианты реализации ферритной нержавеющей стали демонстрируют равноосную литую, прокатанную и отожженную зернистую структуру без больших столбчатых зерен в слябах или ленточных зерен в прокатанном листе. Эта отонченная зернистая структура может улучшить формуемость и прочность. Для достижения этой зернистой структуры должны быть достаточные содержания титана, азота и кислорода, чтобы обеспечить затравку в затвердевающих слябах и обеспечивать центры для начала образования равноосных зерен. В таких вариантах минимальные уровни титана и уровни азота показаны на фиг. 1 и выражаются следующим уравнением:

Уравнение 2: Timin=0,0025/N,

где Timin представляет собой минимальную концентрацию титана в процентах по массе и N представляет собой концентрацию азота в процентах по массе.

[0007] На основании уравнения 2 можно заключить, что если содержание азота поддерживают на уровне или ниже 0,02% в одном из вариантов реализации, то минимальная концентрация титана составляет 0,125%. Параболическая кривая, представленная на фиг. 1, показывает, что равноосная зернистая структура может быть достигнута при содержании азота выше 0,02%, если общая концентрация титана уменьшена. При содержаниях титана и азота, находящихся справе или выше графика уравнения 2 ожидается образование структуры из равноосных зерен. Это соотношение между субравновесностыо и содержаниями титана и азота, которые привели к получению равноосной зернистой структуры, представлено на фиг. 1, на которой минимальное уравнение титана (Уравнение 2), нанесено на фазовую диаграмму ликвидуса на фиг. 1. Область между двумя параболическими линиями представляет собой диапазон содержаний титана и азота в вариантах реализации настоящего изобретения.

[0008] Полностью стабилизированные расплавы ферритной нержавеющей стали должны иметь достаточно титана и ниобия для объединения с растворимыми углеродом и азотом, присутствующими в стали. Это помогает предотвратить образование карбида хрома и нитридов и снижение межкристаллитной коррозионной устойчивости. Минимальные содержания титана и углерода, необходимые для полной стабилизации лучше всего могут быть представлены следующим уравнением:

Уравнение 3: Ti+Cbmin=0,2%+4(С+N),

где Ti представляет собой количество титана в процентах по массе, Cbmin представляет собой минимальное количество ниобия в процентах по массе, С представляет собой количество углерода в процентах по массе и N представляет собой количество азота в процентах по массе.

[0009] В описанном выше варианте реализации уровень титана, необходимый для равноосной зернистой структуры и условий субравновесия, был определен, когда максимальный уровень азота составил 0,02%. Как описано выше, из соответствующих уравнений 1 и 2 было получено минимальное содержание титана 0,125% и максимальное содержание титана 0,25%. В таких вариантах реализации, используя максимум 0,025% углерода и применяя уравнение 3, потребовалось бы минимальное содержание ниобия от 0,25% до 0,13% соответственно для минимального и максимального уровней титана. В некоторых таких вариантах реализации целевое значение для концентрации ниобия было бы 0,25%.

[0010] В некоторых вариантах реализации, поддерживая содержание меди между 0,40-0,80% в матрице, состоящей примерно из 21% хрома и 0,25% молибдена, можно достичь общей коррозионной устойчивости, сопоставимой, если не лучше, чем у имеющейся в наличии марки 304L. Единственное исключение может быть в присутствии силыюкислого восстанавливающего хлорида, подобного соляной кислоте. Сплавы с добавлением меди демонстрируют улучшенные рабочие характеристики в серной кислоте. Когда содержание меди поддерживают между 0,4-0,8%), скорость анодного растворения уменьшается и электрохимический потенциал пробоя достигает максимума в нейтральных хлоридных средах. В некоторых вариантах реализации оптимальные уровни содержания хрома, молибдена и меди в весовых процентах удовлетворяют следующим двум уравнениям:

Уравнение 4: 20,5<=Cr+3,3Мо;

Уравнение 5: 0,6<=Cu+Мо<=1,4, где Cumax<0,80.

[0011] В некоторых вариантах реализации ферритная нержавеющая сталь может содержать углерод в количестве от примерно 0,020 или менее процентов по массе.

[0012] В некоторых вариантах реализации ферритная нержавеющая сталь может содержать марганец в количестве от примерно 0,40 или менее процентов по массе.

[0013] В некоторых вариантах реализации ферритная нержавеющая сталь может содержать фосфор в количестве от примерно 0,030 или менее процентов по массе.

[0014] В некоторых вариантах реализации ферритная нержавеющая сталь может содержать серу в количестве от примерно 0,010 или менее процентов по массе.

[0015] В некоторых вариантах реализации ферритная нержавеющая сталь может содержать кремний в количестве от примерно 0,30-0,50 процентов по массе. Некоторые варианты могут содержать примерно 0,40% кремния.

[0016] В некоторых вариантах реализации ферритная нержавеющая сталь может содержать хром в количестве от примерно 20,0-23,0 процентов по массе. Некоторые варианты могут содержать примерно 21.5-22 процентов по массе хрома, и некоторые варианты могут содержать примерно 21,75% хрома.

[0017] В некоторых вариантах реализации ферритная нержавеющая сталь может содержать никель в количестве от примерно 0,40 или менее процентов по массе.

[0018] В некоторых вариантах реализации ферритная нержавеющая сталь может содержать азот в количестве от примерно 0,020 или менее процентов по массе.

[0019] В некоторых вариантах реализации ферритная нержавеющая сталь может содержать медь в количестве от примерно 0,40-0,80 процентов по массе. Некоторые варианты реализации могут содержать примерно 0,45-0,75 процентов по массе меди и некоторые варианты реализации могут содержать от примерно 0,60% меди.

[0020] В некоторых вариантах реализации ферритная нержавеющая сталь может содержать молибден в количестве от примерно 0,20-0,60 процентов по массе. Некоторые варианты реализации могут содержать примерно 0,30-0,5 процентов по массе молибдена, и некоторые варианты реализации могут содержать от примерно 0,40% молибдена.

[0021] В некоторых вариантах реализации ферритная нержавеющая сталь может содержать титан в количестве от примерно 0,10-0,25 процентов по массе. Некоторые варианты реализации могут содержать примерно 0,17-0,25 процентов по массе титана, и некоторые варианты реализации могут содержать от примерно 0,21% титана.

[0022] В некоторых вариантах реализации ферритная нержавеющая сталь может содержать ниобий в количестве от примерно 0,20-0,30 процентов по массе. Некоторые варианты реализации могут содержать от примерно 0,25% ниобия.

[0023] В некоторых вариантах реализации ферритная нержавеющая сталь может содержать алюминий в количестве от примерно 0,010 или менее процентов по массе.

[0024] Ферритные нержавеющие стали получают с применением технологических условий, известных в данной области, для применения в получении ферритных нержавеющих сталей, таких, как способы, описанные в патентах США №6855213 и №5868875.

[0025] В некоторых вариантах реализации ферритные нержавеющие стали могут также содержать другие элементы, известные в сталелитейной области, которые могут быть либо добавлены преднамеренно, либо присутствовать в виде остаточных элементов, т.е. примесей из способа получения стали.

[0026] Расплав железа для ферритной нержавеющей стали получают в плавильной печи, такой как электродуговая печь. Этот расплав железа может быть получен в плавильной печи из твердого железосодержащего лома, лома углеродистой стали, лома нержавеющей стали, твердого железа, содержащего материалы, содержащие оксиды железа, карбида железа, железа прямого восстановления, железа горячего брикетирования, или расплав может быть получен вверх по потоку из плавильной печи в доменной печи или любом другом устройстве для выплавки чугуна, способном обеспечивать расплав железа. Расплав железа затем будет очищен в плавильной печи или переведен в очищающий сосуд, такой как аргон-кислород-обезуглероживающий сосуд или вакуум-кислород-обезуглероживающий сосуд, за которым следует участок отделки, такой как металлургическая печь-ковш или участок загрузки проволоки.

[0027] В некоторых вариантах реализации сталь отливают из расплава, содержащего достаточное количество титана и азота, но регулируемое количество алюминия, для образования небольших включений оксида титана, чтобы обеспечить необходимые ядра для образования равноосной зернистой структуры литья таким образом, что отожженный лист, получаемый из этой стали, также имеет улучшенные рифленые характеристики.

[0028] В некоторых вариантах реализации титан добавляют в расплав для раскисления перед литьем. Раскисление расплава с титаном образует мелкие включения оксида титана, которые обеспечивают наличие ядер, что приводит к литой равноосной мелкозернистой структуре. Чтобы свести к минимуму образование включений глинозема, то есть оксида алюминия Al2O3, в этот очищенный расплав можно не добавлять алюминий в качестве раскислителя. В некоторых вариантах реализации титан и азот могут присутствовать в расплаве перед литьем в таком количестве, что отношение содержания продукта взаимодействия титана и азота к остаточному алюминию составляет, по меньшей мере, 0,14.

[0029] Если сталь должна быть стабилизирована, то может быть добавлено достаточное количество титана помимо того, что необходимо для раскисления, для объединения с углеродом и азотом в расплаве, но предпочтительно меньше, чем требуется для насыщения азотом, то есть в субравновесном количестве, тем самым избегая или, по меньшей мере, сводя к минимуму осаждение крупных включений нитрида титана до затвердевания.

[0030] Литая сталь подвергается горячей обработке в лист. В этом описании термин "лист" подразумевает непрерывную полосу или мерные длины листов, образованные из непрерывной полосы, а термин "подвергается горячей обработке" означает, что литая сталь будет подогрета, если это необходимо, а затем уменьшена до заданной толщины, например, посредством горячей прокатки. В случае горячей прокатки стальной сляб подогревают до 2000-2350°F (1093-1288°C), применяют горячую прокатку при конечной температуре 1500-1800°F (816-982°C) и сматывают в рулон при температуре 1000-1400°F (538-760°C). Горячекатаный лист также известен как "горячая полоса". В некоторых вариантах реализации горячая полоса может быть отожжена при пиковой температуре металла 1700-2100°F (926-1149°C). В некоторых вариантах реализации горячая полоса может быть очищена от окалины и холоднокатана, по меньшей мере, на 40% до требуемой конечной толщины листа. В других вариантах реализации горячая полоса может быть очищена от окалины и холоднокатана, по меньшей мере, на 50% до требуемой конечной толщины листа. После чего холодногокатаный лист может быть окончательно отожжен при пиковой температуре металла 1700-2100°F (927-1149°C).

[0031] Ферритная нержавеющая сталь может быть получена из листа горячей обработки, сделанного несколькими способами. Лист может быть получен из слябов, образованных из слитков или слябов непрерывного литья толщиной 50-200 мм, которые нагревают до 2000-2350°F (1093-1288°C), с последующей горячей прокаткой, чтобы получить стартовый лист горячей обработки толщиной 1-7 мм, или лист может быть подвергнут горячей обработке из полосы непрерывного литья в толщинах 2-26 мм. Настоящий способ применим к листу, полученному с помощью способов, в которых слябы непрерывного литья или слябы, полученные из слитков, подают непосредственно на стан горячей прокатки с или без существенного подогрева, или слитки подвергаются горячей обработке в слябы достаточной температуры для того, чтобы быть горячекатаными в лист с или без дальнейшего подогрева.

ПРИМЕР 1

[0032] Для получения композиций ферритной нержавеющей стали, имеющей в результате общую коррозионную устойчивость, сравнимую с аустенитной нержавеющей сталью марки 304L, серия лабораторных плавок была расплавлена и проанализирована на устойчивость к локальной коррозии.

[0033] Первый набор плавок был расплавлен в лаборатории с применением средств для плавления на открытом воздухе. Цель этих серий расплавов на открытом воздухе состояла в том, чтобы лучше понять роль хрома, молибдена и меди в ферритной матрице, и в том, чтобы определить, как изменения в составе повлияют на коррозионное поведение по сравнению со сталью марки 304L. Составы вариантов реализации, использованные в исследованиях расплавов на открытом воздухе, приведены в таблице 1.

[0034] Как погружение в хлорид железа, так и электрохимические тесты были использованы для оценки составов, приведенных в Таблице 1, и сравнения с рабочими характеристиками стали марки 304L.

[0035] Образцы были протестированы путем определения потери массы после 24-часового воздействия раствором хлорида железа (до 6%) при 50°C, используя методики, описанные в ASTM G48-тестовом способе А точечной коррозии хлоридом железа. Этот тестовое воздействие оценивает основную устойчивость к точечной коррозии во время воздействия кислой, сильно окисляющей, хлоридной среды.

[0036] В из предварительных тестов следовало, что более высокое содержание хрома в ферритных сплавах, в которых имеется небольшая добавка меди, привело бы к наибольшей коррозионной устойчивости композиции в рамках серии. Композиция, имеющая наибольшее содержание меди, равное в 1%, не показывала такие же высокие характеристики, как другие химические составы. Однако это поведение могло быть следствием худшего, по сравнению с идеальным, качества поверхности вследствие способа плавления.

[0037] Более тщательное исследование прочности пассивирующей пленки и репассивационного поведения проводили с применением электрохимических методов, которые включали как диаграммы коррозионного поведения (ДКП), так и циклическую поляризацию в деаэрированной, разбавленной, нейтральной хлоридной среде. Электрохимическое поведение, наблюдаемое для этого набора образцов, полученных плавлением на открытом воздухе, показало, что комбинация примерно 21% хрома в присутствии примерно 0,5% меди и небольшой добавка молибдена, обеспечила три главных усовершенствования по сравнению со сталью марки 304L. Во-первых, добавка меди, привела к уменьшению начальной скорости анодного растворения на поверхности; во-вторых, присутствие меди и присутствие небольшого количества молибдена в химического составе с 21-процентным содержанием хрома помогло в образовании прочной пассивирующей пленки; и, в-третьих, молибден и высокое содержание хрома помогли в улучшении репассивационного поведения. Содержание меди в химическом составе для расплава, включающем 21-процентный хром с остаточным молибденом, казалось, имел "оптимальный" уровень в том отношении, что добавление 1% меди привело к уменьшению отдачи. Это подтверждает поведение, наблюдаемое в тесте точечной коррозии хлоридом железа. Дополнительные расплавляющие химические составы были подвергнуты вакуумной плавке в надежде создать более чистые образцы стали и определить оптимальную добавку меди в целях достижения наилучшей общей коррозионной устойчивости.

ПРИМЕР 2

Второй набор химических составов для расплава, приведенный в таблице 2, был подвергнут плавлению. Составы в этом исследовании представлены ниже.

Указанные выше плавки отличаются, главным образом, содержанием меди. Дополнительные вакуумные плавки, имеющие составы, приведенные в таблице 3, также были выполнены в целях сравнения. Образец, используемый для сравнения, представлял собой лист стали марки 304L, имеющийся в продаже.

[0040] Химические составы из таблицы 3 были вакуумно расплавлены в слитки, горячекатаны при температуре 2250°F (1232°C), очищены от окалины и холоднокатаны на 60%. Холоднокатаный материал имел окончательный отжиг при 1825°F (996°C) с последующим окончательным удалением окалины.

ПРИМЕР 3

[0041] Сравнительные исследования, проведенные на упомянутых выше вакуумных расплавах из примера 2 (определенных по их идентификационным номерам), были испытаны химически погружением в соляную кислоту, серную кислоту, гипохлорит натрия и уксусную кислоту.

[0042] 1% раствор соляной кислоты. Как показано на фиг. 2, химический тест на погружение показал благоприятное воздействие никеля в восстанавливающей кислой хлоридной среде, такой как соляная кислота. Сталь марки 304L превзошла все химические составы, изученные в этой среде. Добавление хрома привело к снижению общей скорости коррозии, и присутствие меди и молибдена привело к дальнейшему снижению скорости коррозии, но воздействие одной лишь меди были минимальным, как показано на графике линией, обозначенной как Fe21CrXCu0.25Mo, на фиг. 2. Такое поведение подтверждает преимущества добавок никеля для условий эксплуатации, таких, как те, что описаны ниже.

[0043] 5% раствор серной кислоты. Как показано на фиг. 3, в тесте погружения, состоящем из восстанавливающей кислоты, которая является высокопроцентным сульфатом, сплавы с содержанием хрома между 18 и 21% ведут себя аналогично. Добавление молибдена и меди существенно снизило общую скорость коррозии. При оценке воздействия одной лишь меди на скорость коррозии (как показано на фиг. 3 линией, обозначенной как Fe21CrXCu0,25Mo), оказалось, что существует прямая взаимозависимость, при которой более высокое содержание меди приводит к более низкой скорости коррозии. При содержании меди 0,75%) общая скорость коррозии стала выравниваться и была в пределах 2 мм/год, что характерно для стали марки 304L. Содержание молибдена на уровне 0,25% имеет большое влияние на скорость коррозии в серной кислоте. Однако резкое снижение скорости было также объяснено присутствием меди. Хотя сплавы из примера 2 имеют скорость коррозии не ниже чем у стали марки 304L, они показали улучшенную и сравнимую коррозионную устойчивость в условиях восстанавливающей серной кислоты.

[0044] Уксусная кислота и гипохлорит натрия. При погружении в кислую среду, состоящую из уксусной кислоты и 5-процентного раствора гипохлорита натрия, коррозия была сравнима с таковой у стали марки 304L. Скорости коррозии были очень низкими, и при добавлении меди не удалось обнаружить значимой тенденции в отношении коррозии. Все исследуемые химические составы из примера 2, имеющие уровень хрома выше 20%, были в пределах показателя 1 мм/год стали марки 304L.

ПРИМЕР 4

[0045] Электрохимические оценки, включающие диаграммы коррозионного поведения (ДКП) и исследования циклической поляризации, были выполнены и сравнивались с поведением стали марки 304L.

[0046] Диаграммы, характеризующие коррозию, были получены для химических составов, полученных в условиях вакуумной плавки в примере 2 и для стали марки 304L в 3,5% хлориде натрия с целью изучения воздействия меди на анодное растворение. Анодный выступ представляет собой электрохимическое растворение, которое имеет место на поверхности материала до достижения пассивированного состояния. Как показано на фиг. 4, добавление по меньшей мере 0,25% молибдена и минимум примерно 0,40% меди уменьшает плотность тока во время анодного растворения ниже измеренного значения для стали марки 304L. Следует также отметить, что максимальная добавка меди, которая позволяет плотности анодного тока оставаться ниже измеренной для стали марки 304L, составляет примерно 0,85%, как показано на графике линии, определенной как Fe21CrXCu.25Mo на фиг. 4. Это показывает, что небольшое количество регулируемой добавки меди, находящейся в присутствии 21%) хрома и 0,25% молибдена, действительно замедляет скорость анодного растворения в разбавленных хлоридах, но существует оптимальное количество для того, чтобы поддерживать скорость медленнее показанной для стали марки 304L.

[0047] Методом циклической поляризации были получены поляризационные кривые для экспериментальных химических составов из примера 2 и для стали марки 304L в 3,5% растворе хлорида натрия. Эти кривые характеризуют свойства ферритной нержавеющей стали при анодной поляризации, включая область активного анодного растворения, область пассивации, область транспассивации и область пробоя пассивирующего слоя. Кроме того, обратный ход этих поляризационных кривых позволяет определить репассивациопный потенциал.

[0048] Потенциал пробоя, показанный на вышеупомянутых кривых циклической поляризации, был задокументирован, как показано на фиг. 5 и на фиг. 6, и оценен для измерения воздействия добавок меди, если таковые имеются. Потенциал пробоя был определен как потенциал, при котором ток начинает воспроизводимо проходить через пробитый пассивирующий слой, и имеет место активная инициация точечной коррозии.

[0049] Так же, как и в случае со скоростью растворения, добавление меди, как показано на фиг. 5 и 6 линией, обозначенной Fe21CrXCu.25Mo, по-видимому, укрепляет пассивирующий слой и показывает, что существует оптимальное количество, необходимое для достижения максимальной эффективности меди по отношению к инициации точечной коррозии. Диапазон максимальной прочности пассивирующего слоя, как было обнаружено, составил 0,5-0,75% меди в присутствии 0,25% молибдена и 21% хрома. Эта тенденция поведения была подтверждена ДКП, полученными в ходе изучения анодного растворения, о котором говорилось выше, хотя из-за различий в скорости сбора данных, значения сдвинулись в более низкую область.

[0050] При оценке репассивационного поведения химических составов, расплавленных в вакууме, в примере 2 было показано, что содержание хрома, равное 21%, и небольшая добавка молибдена могут максимизировать репассивационную реакцию. Зависимость репассивационного потенциала от содержания меди, по-видимому, становилась неблагоприятной, по мере увеличения содержания меди, как показано на фиг. 7 и фиг. 8 линией, обозначенной как Fe21CrXCu.25Mo. До тех пор, пока уровень хрома составлял примерно 21%, и присутствовало небольшое количество молибдена, исследованные химические составы из примеров 2 могли достичь репассивационного потенциала, который был выше, чем у стали марки 304L, как показано на фиг. 7 и фиг. 8.

ПРИМЕР 5

Ферритную нержавеющую сталь состава, приведенного ниже в таблице 4 (ID 92, пример 2), сравнивали со сталью марки 304L с составом, приведенным в таблице 4.

[0052] Два материала продемонстрировали следующие механические свойства, приведенные в таблице 5, когда тестировались в соответствии со стандартными ASTM-тестами:

Материал из примера 2, ID 92, демонстрирует большее электрохимическое сопротивление, более высокий потенциал пробоя и более высокий репассивационный потенциал, чем у сравниваемой стали марки 304L, как показано на фиг. 9 и фиг. 10.

Следует понимать, что в настоящем изобретении могут быть сделаны различные модификации без отклонения от его сущности и объема. Таким образом, рамки настоящего изобретения должны быть определены из приложенной формулы изобретения.

1. Ферритная нержавеющая сталь, содержащая в мас.%:
0,02 или менее углерода
20,0-23,0 хрома
0,02 или менее азота
0,40-0,80 меди
0,20-0,60 молибдена
0,10-0,25 титана
0,20-0,30 ниобия
остальное - железо.

2. Сталь по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит хром в количестве 21,5-22,0 мас.%.

3. Сталь по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит медь в количестве 0,45-0,75 мас.%.

4. Сталь по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит молибден в количестве 0,30-0,50 мас.%.

5. Сталь по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит титан в количестве 0,17-0,25 мас.%.

6. Сталь по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит хром в количестве 21,75 мас.%.

7. Сталь по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит медь в количестве 0,60 мас.%.

8. Сталь по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит молибден в количестве 0,40 мас.%.

9. Сталь по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит титан в количестве 0,21 мас.%.

10. Сталь по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит ниобий в количестве 0,25 мас.%.

11. Сталь по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит 0,40 мас.% или менее марганца.

12. Сталь по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит 0,030 мас.% или менее фосфора.

13. Сталь по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит 0,30-0,50 мас.% кремния.

14. Сталь по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит 0,40 мас.% или менее никеля.

15. Сталь по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит 0,30-0,50 мас.% марганца.

16. Сталь по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит 0,10 мас.% или менее алюминия.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению соединительного элемента, используемого в подъемных, крепежных, зажимных и/или связывающих средствах, выполненному из закаливаемой стали.

Изобретение относится к области металлургии, а именно стойкой к истиранию толстолистовой стали, используемой в строительстве, станкостроении, кораблестроении, для производства труб.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению хорошо обрабатываемой графитизированной стали, используемой для изготовления деталей различного сечения, используемых в узлах трения скольжения при значительных удельных нагрузках и повышенного износа.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению листа из нержавеющей стали для разделителя топливного элемента. Лист выполнен из стали, содержащей, в мас.% С: 0,03 или меньше, Si: 1,0 или меньше, Mn: 1,0 или меньше, S: 0,01 или меньше, Р: 0,05 или меньше, Al: 0,20 или меньше, N: 0,03 или меньше, Cr: от 20 до 40, по меньшей мере, один из металлов, выбранный из Nb, Ti и Zr, в сумме: 1,0 или меньше, Fe и неизбежные примеси остальное.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению листа нержавеющей стали для сепаратора топливного элемента. Сталь имеет состав, мас.%: С: 0,01% или менее, Si: 1,0% или менее, Mn: 1,0% или менее, S: 0,01% или менее, Р: 0,05% или менее, Al: 0,20% или менее, N: 0,02% или менее, Cr: от 20 до 40%, Мо: 4,0% или менее и по крайней мере один элемент, выбранный из Nb, Ti и Zr: от 0,05 до 0,60% в сумме, и Fe и неизбежные примеси остальное.

Изобретение относится к металлургии, конкретнее, к производству конструкционных сталей нормальной прочности улучшенной свариваемости для применения в строительстве, машиностроении и др.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к ферритным нержавеющим сталям, используемым в при изготовлении выхлопных труб и кожухов нейтрализаторов автомобилей и мотоциклов, а также трубопроводов отработанного воздуха тепловых электростанций.

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве широких горячекатаных листов из марок стали трубного сортамента, в основном, класса прочности Х60.
Сталь // 2445395
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам сталей, которые могут быть использованы в машиностроении. .
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам сталей, которые могут быть использованы в машиностроении. .
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству нового высокоэффективного вида металлопродукции - толстолистовому прокату из низколегированной атмосферостойкой стали для мостостроения.

Способ и шихта для производства углеродистой конструкционной стали с пониженной прокаливаемостью включает загрузку в сталеплавильный агрегат шихты, состоящей из металлического лома и шлакообразующих, ее расплавление, неоднократное скачивание шлака и корректировку его состава в процессе плавки для обеспечения в расплаве содержания марганца, хрома, никеля и меди не более 0,1 мас.% каждого, фосфора не более 0,01 мас.%, заливку углеродистого полупродукта или доменного передельного чугуна в количестве 1,0-35,0 мас.%, нагрев расплава до температуры начала доводки, доводку расплава по составу и температуре посредством проведения окислительных реакций с использованием газообразного кислорода и энергии электрической дуги, предварительное раскисление металла низкокремнистым ферросилицием или ферроалюминием, при этом процесс плавки металла ведут в дуговой сталеплавильной печи (ДСП), а его окончательную доводку по температуре и содержанию углерода, раскисление и легирование производят на установке ковш-печь (УКП) с последующей обработкой в вакууматоре.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу и комплексу для производства стали. Комплекс содержит дуговую печь, ковшевую металлургическую печь, устройство вакуумирования и участок разливки, при этом производительность комплекса для производства стали ограничена плавильной мощностью дуговой печи.

Изобретения относятся к черной металлургии, а конкретно к выплавке стали в сталеплавильном агрегате - электродуговой печи, кислородном конвертере или индукционной печи.
Изобретение относится к металлургии. Способ переработки отвального конверторного шлака производства никеля включает дробление указанного шлака в шаровой мельнице и просеивание его через сито с размером ячейки 1 мм.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам для утилизации тепла отходящих дымовых газов технологических агрегатов, и может быть использовано для нагревательных печей прокатных станов, дуговых сталеплавильных печей и газоотводов конвертеров.
Изобретение относится к металлургии, в частности к производству сталей с пониженной (ПП) и регламентированной прокаливаемостью (РП) в электродуговых, индукционных печах и кислородных конвертерах.

Изобретение относится к металлургии, в частности к пирометаллургическим способам получения металлических расплавов, содержащих переходные металлы. .

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству нержавеющей аустенитной стали, легированной азотом. .
Наверх