DE69506537T2

DE69506537T2 - Rostfreier zweiphasiger stahl

Info

Publication number: DE69506537T2
Application number: DE69506537T
Authority: DE
Inventors: Masaaki Sumitomo Metal Industries Ltd. Osaka-Shi Osaka 541 Igarashi; Kunio Sumitomo Metal Industries Ltd. Osaka-Shi Osaka 541 Kondo; Tomoki Sumitomo Metal Industries Ltd. Wakayama-Shi Wakayama 640 Mori; Kazuhiro Sumitomo Metal Industries Ltd. Osaka-Shi Osaka 541 Ogawa; Masakatsu Sumitomo Metal Industries Ltd. Osaka-Shi Osaka 541 Ueda
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1994-04-05
Filing date: 1995-04-04
Publication date: 1999-07-08
Anticipated expiration: 2015-04-05
Also published as: JP3446294B2; EP0757112A1; WO1995027090A1; EP0757112B1; DE69506537D1; EP0757112A4; US5849111A; JPH07278755A

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen nichtrostenden Duplexstahl, bestehend aus einer Austenit-Phase und einer Ferrit-Phase. Genauer gesagt, betrifft sie einen nichtrostenden Super- Duplexstahl, der für das Schweißen geeignet ist, wobei eine hohe Beständigkeit gegen Spannungskorrosionsreißen und eine hohe Zähfestigkeit bzw. Tenazität der Schweißzonen vorgesehen wird, welcher bei dem Meereswasser ausgesetzten Wärmetauschern, bei gegen Salzlösung beständiger chemischer Ausrüstung und Strukturen, Rohrleitungen in chemischen Anlagen, Leitungsrohren und bei Ölquellen-Rohren angewandt werden kann.

Stand der Technik

In jüngster Zeit bestand eine große Nachfrage nach nichtrostendem Duplexstahl mit hoher Korrosionsbeständigkeit und Schweißbarkeit für dem Meereswasser ausgesetzte Wärmetauscher, salzlösungsbeständige chemische Gerätschaft und Strukturen, Leitungen in chemischen Anlagen, Rohrleitungen und Ölquellen-Rohren. Diese Anforderung der Korrosionsbeständigkeit ist besonders streng.
Viele Typen von nichtrostendem Duplexstahl sind im Handel erhältlich. Zum Beispiel offenbart "Weldable duplex stainless steels and super duplex stainless steels" von L. von Nassau, H. Meelker und J. Hilker (Dutch Welding Association, 1991) vier Legierungen, welche nachstehend als (a)-(d) in der Reihenfolge zunehmender Korrosionsbeständigkeit aufgelistet sind:
(a) 23% Cr - 4% Ni - 0,1% N ... nichtrostender Duplexstahl (PREN < 25).
(b) 22% Cr - 5,5% Ni - 3% Mo - 0,1% N ... nichtrostender Duplexstahl (PREN = 30-36).
(c) 25% Cr - 6% Ni - 3% Mo - 0,2% N - (0-2,5)% Cu - (Mn, W) ... nichtrostender Duplexstahl (PREN = 32-40), und
(d) 25% Cr - 7% Ni - 3,5% Mo - 0,25% N - 0,6% Cu - (0,3-0,7)% W nichtrostender Super-Duplexstahl (PREN > 40),
wobei PREN ein Index für Lochfraß- bzw. Grübchenkorrosions-Beständigkeit ist, definiert als % Cr + 3,3 · % Mo + 16 · % N. Je größer der PREN, desto höher ist die Lochfraß- Beständigkeit.
Nichtrostender Super-Duplexstahl ist entworfen, um wünschenswerte mechanische Eigenschaften und eine hohe Korrosionsbeständigkeit, wie repräsentiert durch einen, wie obenstehend definierten, PREN von mehr als 40, aufzuweisen, indem eine hohe Konzentration von N in einen 25% Cr-Stahl als Basiskomponente eingebunden wird.
Das JP62-56556 schlägt einen in hohem Maße korrosionsbeständigen nichtrostenden Super- Duplexstahl mit einer hochstabilen Mikrostruktur vor, der einen verhältnismäßig hohen Anteil von N, angegeben im Verhältnis zu den Konzentrationen anderer Komponenten, und eine angegebene Menge der Ferrit-Phase enthält. Dieser Stahl weist einen PREN auf, der durch
PREN = %Cr + 3,3 · %Mo + 16 · %N - 1,6 · %Mn - 122 · %S
definiert ist, welcher größer als 39,1 ist.
Das JP05-132741 schlägt einen nichtrostenden Super-Duplexstahl vor, welcher einen durch
PREW = %Cr + 3,3 · (%Mo + 0,5 · %W) + 16 · %N
definierten PREW von mindestens 40 aufweist.
Darüber hinaus haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung in der JP04-293844 einen nichtrostenden Super-Duplexstahl vorgeschlagen, der eine hohe Korrosionsbeständigkeit von Schweißzonen, welche einen PREW von mindestens 43 besitzen, einen Verarbeitbarkeits-Index von bis zu 65, einen Unterschied der Lochfraß-Beständigkeit der Ferrit-Phase und derjenigen der Austenit-Phase von -3,0 bis 3,0, und eine für Bildung von σ-, χ- und anderen intermetallischen Phasen weniger anfällige Zusammensetzung als herkömmliche nichtrostende Super-Duplexstähle aufzeigt.
Die Zusammensetzung herkömmlicher nichtrostender Super-Duplexstähle, basierend auf 25 Cr-Stahl, welche größere Anteile von Mo und N umfassen, fördert in großem Maße die Präzipitation von σ-, χ- und anderen intermetallischen Phasen während des Stahlherstellungsverfahrens oder beim Schweißen derartiger Stähle. Die Präzipitation um die Schweißzonen herum verringert die Korrosionsbeständigkeit in beträchtlichem Maße, was bei praktischen Anwendungen ein ernsthaftes Problem darstellt.
Der Innendruck von Ölquellen-Rohren ist in den jüngsten Jahren erhöht worden, um die Betriebskosten durch Erhöhen der Fließgeschwindigkeit des Arbeitsmediums zu senken, worauf sich die Anforderungen für nichtrostenden Duplexstahl für Bohrlochrohre hinsichtlich hoher Beständigkeit gegenüber Spannungskorrosionsreißen, spezifisch gesagt der kritischen Spannung für das Reißen bzw. kritischen Reißspannung σth von mindestens 45,5 kgf/mm² (65 ksi) in einer druckbelasteten Korrosionsumgebung, und hinsichtlich ausreichender Zähfestigkeit von Schweißnähten, spezifisch ein Charpyscher Schlagwert von mindestens 200 J/cm² bei -30ºC, gründen.
PREN und PREW, welche obenstehend beschrieben sind, die einmalig durch die Anfangszusammensetzung der Legierung festgelegt sind, sind als Indizes der Lochfraß-Beständigkeit verwendet worden und als gute Repräsentationen der Korrosionsgeschwindigkeit oder Lochfraßbeständigkeit von Korrosionsumgebungen unter Druck, welche ein Chlorid-Ion beinhalten, angesehen worden. Nichtrostender Super-Duplexstahl ist als eine Legierung mit einem PREN oder PREW von mehr als 40 definiert worden und wird im derzeitigen Stand der Technik als die korrosionsbeständigste Legierung angesehen.
PREN und PREW sind jedoch nur verwendbar, wenn der Stahl eine Austenit-Ferrit- Duplexstruktur als Ergebnis einer geeigneten Behandlung der festen Lösung nach der Warmverarbeitung aufweist. Die Beständigkeit gegen Spannungskorrosionsreißen der Verfestigungsstruktur der Schweißzonen oder Hitzebetroffenen Zonen (hier nachstehend HAZ's), welche einen unterschiedlichen Wärme-Zeitverlauf erfahren haben als diejenigen der homogenisierten Struktur in einer druckbelasteten Korrosionsumgebung, insbesondere in Gegenwart von Schwefelwasserstoff, entspricht nicht demjenigen, was aus PREN- oder PREW-Werten gefolgert werden kann, welche von der Durchschnittszusammensetzung der Legierung erhalten werden.
Die in der obenstehend erwähnten JP62-56556 und JP05-132741 offenbarten nichtrostenden Super-Duplexstähle sind weder hinsichtlich der Schweißbarkeit noch hinsichtlich der Beständigkeit gegen Spannungskorrosionsreißen und der Zähfestigkeit von Schweißzonen sorgfältig entworfen.
Ein anderer in der JP04-293844 von den Erfindern der vorliegenden Erfindung offenbarter nichtrostender Duplexstahl ist durch eingegrenzte Lochfraß-Beständigkeitsindizes für die Ferrit- und Austenit-Phasen als eine Hauptmaßnahme zur Verbesserung der Lochfraß- Beständigkeit der HAZ's gekennzeichnet und es wurde keine Aufmerksamkeit auf die Schweißbarkeit und die Verhinderung des Spannungskorrosionsreißens von Schweißzonen in einer Korrosionsumgebung unter Druck gerichtet.
Von nichtrostendem Duplexstahl, der in breitem Maße für Ölquellenrohre, Kraftwerke und chemische Anlagen verwendet wird, wird gefordert, eine hohe Korrosionsbeständigkeit (Beständigkeit gegen Lochfraß und Spannungskorrosionsreißen) als auch eine Leichtigkeit des Schweißens ohne Schweißrisse und andere Defekte aufzuzeigen. Es ist deshalb wünschenswert, einen nichtrostenden Super-Duplexstahl zu entwickeln, der herausragende mechanische Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit als auch eine gute Schweißbarkeit aufweist. Weiterhin ist es wünschenswert, einen nichtrostenden Super-Duplexstahl zu entwickeln, der zusätzlich zu den obenstehend erwähnten Merkmalen eine hohe Zähfestigkeit und eine Beständigkeit gegenüber Spannungskorrosionsreißen selbst in den geschweißten Zonen aufweist.

Beschreibung der Erfindung

Die Erfinder stellten die folgenden Tatsachen durch Untersuchen der Empfindlichkeit eines nichtrostenden Super-Duplexstahls gegenüber Schweißrissen im Verhältnis zu seiner chemischen Zusammensetzung fest:
1. Ein großer Unterschied zwischen dem Liquidus (der Temperatur, bei welcher die feste Phase (δ) aus der flüssigen Phase (L) einer Legierung von gegebener Zusammensetzung auszukristallisieren beginnt) und Solidus (der Temperatur, bei welcher L + δ vollständig zu δ umgewandelt ist) in dem Bereich um den Schweißkopf, wo flüssige und feste Phasen koexistieren, neigt dazu, zu Verfestigungsrissen zu führen.
2. Obwohl die Verhinderung von Verfestigungsrissen bestimmte Schweißbedingungen erfordert, können Verfestigungsrisse durch Wählen geeigneter Legierungszusammensetzungen reguliert werden.
Die Erfinder erachteten den Lochfraß-Beständigkeitsindex PREW, wie definiert in der obenstehend erwähnten JP05-132741, welcher einmalig von der Anfangslegierungszusammensetzung wie obenstehend beschrieben festgelegt wird, als ein Maß der Lochfraßbeständigkeit, ein grundlegendes Merkmal von nichtrostendem Duplexstahl, und folgerten nachstehendes als Ergebnis eines Versuchs, eine Legierungszusammensetzung zu finden, die zu einer verbesserten Beständigkeit gegenüber Spannungskorrosionsreißen der Schweißzonen führt, was höhere Drücke des Arbeitsmediums in Ölquellenrohren zuläßt.
3. Das Spannungskorrosionsreißen an der Schweißzone wird grob in das Reißen in der Schweißnaht und demjenigen in den HAZ's unterteilt. Der Ursprung des Risses steht im Zusammenhang mit der Bildung von intermetallischen Phasen, wie der σ-Phase (Fe&sub5;&sub5;Cr&sub3;&sub1;(Mo + W)&sub1;&sub0;Ni&sub4;) und der χ-Phase.
Eine ausführliche Untersuchung der Auswirkungen von Legierungsbestandteilen auf die Bildung der σ- und χ-Phasen enthüllte einen zuvor unbekannten Präzipitationsmechanismus dieser Phasen, der untenstehend beschrieben ist, welcher nicht aus dem gewöhnlichen Phasendiagramm der Legierung abgeleitet wird.
4. In der Schweißnaht werden die Legierungskomponenten zwischen der Ferrit-Phase und der Austenit-Phase neuverteilt, einhergehend mit einer Vermischung des Schweißmetalls und der Matrix, Verdünnung der Legierungselemente und Verfestigung, während Cr, Mo und W, welche die σ-Phasenbildung fördern, in dem Ferrit aufgrund der beschränkten Löslichkeiten dieser Elemente in Austenit konzentriert werden. In herkömmlichen nichtrostenden Super- Duplexstählen nimmt der Anteil des Ferrits während dem Abkühlen und der Verfestigung rasch ab, was die Freisetzung von Cr, Mo und W aus dem Ferrit und deren Konzentrierung an den Grenzen von Ferrit und Austenit verursacht. Eine weitere Absenkung der Temperatur verursacht eine nicht-gleichförmige Präzipitation der σ-Phase an den Grenzen von Ferrit und Austenit, welche als Startpunkte des Spannungskorrosionsreißens wirken.
Diese Tatsachen legen nahe, daß (a) die Bildung der σ-Phase an der Schweißnaht durch Einschränken des Ausmaßes des Abnehmens des Ferrits reguliert werden kann, und (b) ähnlicherweise in den HAZ's die σ-Phasenbildung nicht zu empfindlich gegenüber den thermischen Effekten des Schweißens sein wird, wenn die Abnahme des Ferrits während der Homogenisierung und Behandlung der festen Lösung nach der Warmverarbeitung unterdrückt wird.
Gemäß dieser Theorie erdachten die Erfinder eine Legierungszusammensetzung, welche eine kleine Veränderung in dem Anteil von Ferrit und Austenit bei Kühlung vom Verfestigungspunkt herum ausgehend aufzeigt, und stellten fest, daß der Anteil durch Wählen eines geeigneten Gleichgewichts zwischen Cr, Mo und W einerseits und Ni andererseits reguliert werden kann.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der obenstehend beschriebenen Feststellung und wird durch den Stahl von Anspruch 1 angegeben. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Ansprüchen 2-9 angegeben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Figs. 1 und 2 repräsentieren Tabellen, welche die chemischen Zusammensetzungen der im nachstehenden Beispiel 1 beschriebenen Stähle zeigen, die entworfen sind, um Werte des Lochfraßbeständigkeits-Index PREW von über 40 zu ergeben.
Die Fig. 3 veranschaulicht den "Varestraint"- bzw. Schwankbeanspruchungs-Test zur Auswertung der Anfälligkeit gegenüber Schweißrissen.
Die Fig. 4 und 5 repräsentieren Tabellen, welche die Testergebnisse hinsichtlich der in Beispiel 1 hergestellten Stähle zusammen mit den PREW's und RVS's als auch den RSCC's, zur Information, zeigen. Die Fig. 6 zeigt den Zusammenhang der im Varestraint-Test beobachteten Rißlänge und dem RVS.
Die Figs. 7, 8 und 9 repräsentieren Tabellen, welche die chemischen Zusammensetzungen des in Beispiel 2 beschriebenen Stahls zeigen, für den die Korrosionsbeständigkeit und andere Merkmale der Schweißzonen ausgewertet wurden.
Die Fig. 10 veranschaulicht die Geometrie eines Anschnitts bzw. einer Abschrägung für den Schweißtest. Die Fig. 11 zeigt die Probenposition für den Spannungskorrosionsriß-Test, zusammen mit der Geometrie des Teststücks. Die Fig. 12 zeigt die Probenposition für den Charpyschen Schlagversuch zusammen mit der Geometrie des Teststücks.
Die Figs. 13, 14 und 15 repräsentieren Tabellen, welche die Testergebnisse hinsichtlich den in Beispiel 2 hergestellten Stählen zusammen mit den Ferrit-Fraktionen (α), PREW's, RVS's, RSCC's und Ferrit-Zuwächsen (Veränderungen in a) zeigen. Die Figs. 16, 17 und 18 repräsentieren Tabellen, welche die Ergebnisse der Zugversuche, Charpyschen Schlagversuche und Spannungskorrosionsriß-Tests der Stähle in Beispiel 2 zusammenfassen.
Die Fig. 19 repräsentiert das Verhältnis der Ferrit-Fraktion und Ferrit-Zunahme zum RSCC von nichtrostenden Duplexstählen von Beispiel 2. Die Fig. 20 repräsentiert den Zusammenhang der kritischen Reiß-Spannung (σth), die im Spannungskorrosionsriß-Test beobachtet wurde, mit dem RSCC der Stähle von Beispiel 2. Die Fig. 21 repräsentiert den Zusammenhang des Schlagwertes (vE&submin;&sub3;&sub0;, beobachtet im Charpyschen Schlagversuch) mit dem RSCC der nichtrostenden Duplexstähle von Beispiel 2.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung

1. Legieren von Elementen und Verunreinigungen

Der Grund, aus dem die Anteile der Legierungselemente wie obenstehend beschrieben gewählt wurden, ist nachstehend erklärt. Alle Prozentwerte für die Zusammensetzung bedeuten Gewichtsprozent.
Si: Si ist zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit von Stahl durch Deoxidation unentbehrlich. Die untere Grenze ist im wesentlichen Null oder eine Spurenmenge, weil Si nicht in dem Stahl verbleiben muß; die obere Grenze beträgt 2,00% überhalb dem, bei welchem das Si den Stahl spröde macht.
Mn: Mn wird für die Deoxidation und Desulfurisierung zugesetzt. Eine Konzentration von mehr als 2,0% über der Obergrenze wird die Korrosionsbeständigkeit verringern. Die untere Grenze ist im wesentlichen 0 oder eine Spurenmenge aus demselben Grunde wie bei Si.
Cr: Zumal es eine wesentliche Komponente von nichtrostendem Duplexstahl ist, ist Cr wichtig, um zusammen mit Mo die Korrosionsbeständigkeit zu steuern. Eine Cr-Konzentration von mindestens 22,0% wird für eine hohe Beständigkeit gegenüber einer Korrosionsumgebung unter Druck benötigt. In einem Stahl gemäß der Erfindung fördert eine höhere Cr-Konzentration als 24% die Präzipitation von intermetallischen Phasen, wie der σ- oder χ-Phase, wegen eines höheren Mo-Spiegels als in herkömmlichen Stählen (4-4,8%). Somit ist der Konzentrationsbereich für Cr von 22,0% bis 24,0% festgesetzt worden.
Ni: Herkömmlicherweise zur Bildung einer Duplexstruktur in einer Menge, welche im Verhältnis zur denjenigen von Cr, Mo, W und N festgelegt wurde, zugesetzt, ist Ni eines der wichtigsten Elemente in der vorliegenden Erfindung, das die Zähfestigkeit und Beständigkeit gegen Spannungskorrosionsreißen von Schweißnähten und HAZ's reguliert. Eine Konzentration von 4,5% oder darüber wird für die gewünschte Korrosionsbeständigkeit benötigt, während ein höherer Anteil als 6,5% in großem Maße die Präzipitation der σ-Phase fördert. Somit ist der Ni-Konzentrationsbereich von 4,5% bis 6,5% festgelegt worden.
Mo: Als ein anderes Element, welches die Korrosionsbeständigkeit fördert, wird Mo bei einer Konzentration von 4,0% oder höher benötigt, um die gewünschte Beständigkeit in einer druckbelasteten Korrosionsumgebung zu erhalten. Die obere Grenze der Mo-Konzentration ist bei 4,8% überhalb derjenigen festgelegt worden, bei welcher die σ-Phase rasch koaguliert.
Al: Als ein wichtiges Deoxidationsmittel wird Al verwendet, um die Korrosionsbeständigkeit von Stahl durch Verringern des Sauerstoffgehaltes zu verbessern. Die Al-Konzentration hängt von den Si- und Mn-Konzentrationen ab, und sie wird zwischen 0,001%, worunter der Effekt unbedeutend ist, und 0,15%, worüber AlN dazu neigt unter Verschlechterung der Zähfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit der Legierung zu präzipitieren, eingegrenzt.
N: In nichtrostendem Super-Duplexstahl, der eine hohe Konzentration des Ferrit-bildenden Cr und Mo enthält, ist N wichtig zur Stabilisierung der Austenit-Phase, um die Duplexstruktur zu bilden, und ist auch am wirksamsten zur Verbesserung der Lochfraßbeständigkeit. Es genügt nicht, diese Effekte bei einer N-Konzentration von weniger als 0,25% zu erhalten. Eine Konzentration von mehr als 0,35% jedoch läßt viele Mängel entstehen, wie Gußblasen in einem großen Gußblock, was die Warmverarbeitung sehr schwierig werden läßt. Daher sind die N-Konzentrationsgrenzen auf 0,25% bis 0,35% festgelegt worden.
Eine Form der nichtrostenden Duplexstähle gemäß der Erfindung besteht aus den obenstehend beschriebenen Legierungselementen, wobei es sich bei dem Rest um Fe und unvermeidbare Verunreinigungen handelt. Die Obergrenzen von typischen Verunreinigungen werden später angegeben.
Bevorzugte Ausführungsformen der Stähle gemäß der Erfindung enthalten, zusätzlich zu den obenstehend beschriebenen Legierungselementen, mindestens ein Element, welches aus den Gruppe 1-, Gruppe 2- und Gruppe 3-Elementen gewählt wird, die früher aufgelistet wurden. Diese Elemente werden im folgenden beschrieben.

Gruppe 1-Elemente (Cu und W):

Diese Elemente verbessern die Korrosionsbeständigkeit von Stahl. Ein oder zwei der Elemente werden zugesetzt, falls notwendig. W wirkt als ein Komplement zu Mo und kann bei einer Konzentration von 0,01% oder darüber vorhanden sein, aber die Zugabe von mehr als 1,5% wird in zu hohen Herstellungskosten resultieren.
Cu ist wirksam zur Verbesserung der Säurebeständigkeit von Stahl und wird, falls notwendig, bei einem Spiegel von über 0,01% verwendet. Eine höhere Konzentration als 2,0% wird die Warmverarbeitung schwierig machen.

Gruppe 2-Elemente (V, Ti und Nb):

Eines oder mehrere dieser Elemente werden zugesetzt, falls notwendig, um die Carbide zu stabilisieren und die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. Diese Effekte treten bei einer Konzentration von 0,01% oder höher in Erscheinung und sind bei über 0,50% gesättigt.

Gruppe 3-Elemente (Ca, Mg, B, Zr, Y und Seltene Erden-Elemente):

Ca, Mg, Y und Seltene Erden-Elemente bilden Sulfidoxid-Verbindungen zur Erleichterung des Warmverarbeitens von Stahl. Diese Effekte treten bei einer Konzentration von 0,0005 (0,001% für Y) oder darüber auf und zeigen eine Sättigung bei über 0,010% (0,20% für Y).
B und Zr segregieren an Korngrenzen unter Absenkung der Körnergrenzenergie und helfen bei der Facettierung bzw. Grenzflächenbildung der Korngrenzen. Dies erhöht die Korngrenzenfestigkeit, was zu einem verbesserten Warmverarbeitungsverhalten des Stahls führt. Ein solcher Effekt tritt bei einer B-Konzentration von 0,0005% oder höher und einer Zr-Konzentration von 0,01% oder höher auf und zeigt eine Sättigung bei über 0,010% B oder 0,50% Zr. Deshalb sind die Konzentrationsgrenzen auf 0,0005-0,010% für B und 0,01-0,50% für Zr festgesetzt worden.
Die Zugabe von zweien oder mehreren dieser Elemente hat bekanntermaßen synergistische Effekte. Seltene Erden-Elemente können entweder als Einzelelemente, wie La oder Ce, oder als eine Mischung, wie als Mischmetall, zugesetzt werden.
Die Konzentrationsgrenzen von Verunreinigungen werden nachfolgend erklärt. Hauptverunreinigungen schließen C, P und S ein.
C: Stahl enthält Kohlenstoff, aber die Konzentration sollte so niedrig wie möglich sein, weil die Präzipitation von Carbiden in HAZ's die Korrosionsbeständigkeit in großem Maße verschlechtert. Die obere Toleranzgrenze beträgt 0,03%.
P: Als eine andere unvermeidbare Verunreinigung in Stahl macht P das Warmverarbeiten schwierig und verschlechtert die Korrosionsbeständigkeit und sollte deshalb bei einem so niedrigen Spiegel wie möglich gehalten werden. Die Obergrenze ist im Hinblick auf die Entphosphorisierungskosten auf 0,05% festgelegt worden.
S: S ist ebenfalls eine unvermeidbare Verunreinigung, welche die Warmverarbeitungsleistung von nichtrostendem Duplexstahl beeinträchtigt, und sollte deshalb bei einem so niedrigen Spiegel wie möglich gehalten werden. Die obere Toleranzgrenze beträgt 0,005%.

II. PREW, RVS und RSCC:

Die vorliegende Beschreibung verwendet den PREW, wie durch die Gleichung 2 obenstehend definiert, die der JP05-132741 entnommen wurde, als ein Maß der Lochfraßbeständigkeit. Die PREW-Untergrenze wurde bei 40 festgesetzt, um eine hohe Lochfraßbeständigkeit, ein wesentliches Merkmal von nichtrostendem Duplexstahl, zu gewährleisten.
Zusätzlich zum PREW führt die vorliegende Beschreibung den RVS als einen Index der Reißempfindlichkeit beim Schweißen und RSCC als einen Index der Beständigkeit gegen Spannungskorrosionsreißen der Schweißnähte und der Zähfestigkeit von HAZ's ein, welche verwendet werden wie notwendig.
Der durch die obenstehende Gleichung 1 definierte RVS zeigt die Temperaturdifferenz zwischen dem Liquidus und Solidus im Schweißkopf, wo flüssige und feste Phasen koexistieren. Der RVS-Wert zeigt eine deutliche Korrelation mit der Empfindlichkeit der Schweißstelle gegenüber Reißen.
Die Fig. 6 zeigt die Korrelation der in Varestraint-Tests beobachteten Rißlängen mit den RVS- Werten für im Beispiel 1 nachstehend beschriebenen TIG-geschweißten nichtrostenden Duplexstahl. Die Anfälligkeit des Stahls für Schweißstellenreißen ist bei einem RVS von bis zu 7 gering, und die Rißlänge bleibt kleiner als 1 mm, während die Anfälligkeit bei einem RVS von mehr als 7 hoch genug ist, daß sich längere Riße als 1 mm entwickeln. Die vorliegende Erfindung gibt deswegen eine obere Grenze von 7 für den RVS an.
Der durch die obenstehende Gleichung 3 definierte RSCC zeigt die Tendenz zur nichtgleichmäßigen Präzipitation von intermetallischen Phasen, wie den σ- und χ-Phasen, an den Grenzen von Ferrit und Austenit aufgrund der raschen Abnahme der Ferritfraktion in Schweißnähten und HAZ's während des Abkühlens. Deshalb korreliert der RSCC gut mit der Beständigkeit gegen Spannungskorrosionsreißen und der Zähfestigkeit der Schweißzonen.
Die obenstehend erwähnte "Ferrit-Fraktion" wird durch die nachstehende Gleichung 4 (als Volumen-%) aus der Menge von Ferrit und Austenit in einem Teststück aus nichtrostendem Duplexstahl berechnet, das eine Stunde lang bei 1100ºC gehalten und wassergekühlt worden ist, wobei z. B. durch Röntgenstrahlbeugung gemessen wird.
Ferrit-Fraktion = {Menge an Ferrit/Menge an (Ferrit + Austenit)} · 100 ... 4
Die nachstehend erwähnte "Ferrit-Zunahme" wird als der Unterschied der Ferrit-Fraktion, die für ein 1 Stunde lang bei 1300ºC gehaltenes und mit Wasser abgekühltes Teststück aus nichtrostendem Duplexstahl, und derjenigen, die für ein 1 Stunde lang bei 1100ºC gehaltenes und wasserabgekühltes Teststück ermittelt wurde, definiert.
Die Figs. 19-21 zeigen die Ferrit-Fraktion, Ferrit-Zunahme, kritische Spannung für Spannungskorrosionsreißen und Schlagfestigkeit der im Beispiel 2 nachfolgend beschriebenen nichtrostenden Duplexstähle im Zusammenhang mit dem RSCC. Die Fig. 19(b) zeigt, daß ein RSCC von weniger als 13 zu einem hohen Ferrit-Zuwachs führt, und die Fig. 19(a), daß ein RSCC von mehr als 18 zu einer sehr hohen Ferrit-Fraktion führt. Die Zähfestigkeit ist in jedem Falle gering, so daß die Schlagsfestigkeit vE&submin;&sub3;&sub0; geringer als 200 J/cm² ist, wie von Fig. 21 gezeigt. Die Beständigkeit gegen Spannungskorrosionsreißen nimmt in solchen Fällen ebenfalls ab, wie von Fig. 20 gezeigt, so daß die kritische Reiß-Spannung geringer als 45,5 kgf/mm² ist. Diese Ergebnisse zeigen, daß ein RSCC zwischen 13 und 18 wünschenswert ist.
Vorteile der nichtrostenden Duplexstähle gemäß der Erfindung werden durch die Beispiele 1 und 2, welche folgen, weiter veranschaulicht.

Beispiel 1

Stähle mit den in den Tabellen von Fig. 1 und 2 gezeigten chemischen Zusammensetzungen, welche Werte des Lochfraßbeständigkeitsindex PREW von über 40 sicherstellen, wurden in einem 150 kg-Vakuuminduktionsofen hergestellt und zu Gußblöcken von 150 mm Durchmesser gegossen, welche anschließend durch Warmschmieden und Warmwalzen zu 20 mm dicken Platten verarbeitet wurden. Die Platten wurden danach einer "Behandlung der festen Lösung" unterzogen, welche aus einstündigem Erhitzen auf 1100ºC und Wasserkühlung besteht. Schweißteststücke wurden aus den Platten hergestellt. "Erfindung" steht in den Tabellen für nichtrostende Duplexstähle gemäß der Erfindung, "Referenz" für Stähle zum Vergleichen der Merkmale und "herkömmlich" für Stähle, welche existierenden nichtrostenden Duplexstählen entsprechen.
Die Fig. 3 veranschaulicht den Varestraint-Test zur Auswertung der Anfälligkeit von Stählen gegenüber Schweißnaht-Reißen. Jeweils 12 mm dicke, 50 mm breite und 300 mm lange Teststücke werden einem TIG-Schweißen unter einer Biegespannung zur Hervorrufung von Rissen in der Schweißzone unterworfen. Die Rißlänge wird unter dem Mikroskop (· 100) gemessen. Die Summe der beobachteten Längen wird als ein Index der Anfälligkeit gegenüber Schweißstellen-Reißen verwendet. Stähle, für die die Gesamtrißlänge 1 mm oder weniger ist, wurden als für den Zweck der Erfindung zufriedenstellend erachtet.
Die Testergebnisse, zusammen mit PREW und RVS, sind in den Tabellen von Fig. 4 und 5 gezeigt, wie auch, zur Information, der RSCC. Der Zusammenhang der Schweißstellenriß- Länge zum RVS wird in der Fig. 6 gezeigt.
Die Stähle Nr. 1-12 in der Tabelle von Fig. 4 gemäß der Erfindung besitzen eine geringe Anfälligkeit gegenüber Schweißrissen, wie angezeigt durch die Rißlängen von 0,2-0,8 mm, entsprechend zu PREW's von 42,6 oder höher und RVS's zwischen 4,78 und 6,68.
Die in der Tabelle von Fig. 5 zur Referenz gezeigten Stähle Nr. 13, 18 und 19, mit RVS's über 7, zeigen eine hohe Anfälligkeit gegenüber Schweißnahtrissen, wie angezeigt durch die Gesamtrißlängen von 1, 2, 1, 2 und 1,5 mm. Die Stähle Nr. 14, 15, 16 und 17 weisen auch RVS's über 7, weil entweder Cr, Ni oder Mo außerhalb des früher angegebenen Zusammensetzungsbereiches liegen, und eine entsprechend hohe Anfälligkeit gegenüber Schweißnahtrissen auf, wobei die Gesamtlängen von tatsächlichen Rissen 3,1, 2,3, 2,5 und 1,8 mm betragen.
Die Figs. 4, 5 und 6 verdeutlichen, daß ein nichtrostender Duplexstahl mit einer Zusammensetzung, die durch Einschränken der Konzentrationsbereiche von Cr, Ni und Mo entworfen ist, um einen RVS von 7 oder weniger zu ergeben, eine verringerte Schweißnahtriß-Entwicklung aufzeigt, was das Schweißen erleichtert.

Beispiel 2

Teststücke der Stähle mit den in den Tabellen von Fig. 7, 8 und 9 gezeigten chemischen Zusammensetzungen wurden wie im obenstehenden Beispiel 1 zur Auswertung der Korrosionsbeständigkeit und anderer Merkmale der Schweißzonen hergestellt. Diese Zusammensetzungen wurden entworfen, um höhere PREW's als 40 aufzuzeigen und, außer für einige Vergleiche, RVS's bis zu 7 zu präsentieren.
Die Fig. 10 zeigt einen Anschnitt zur Herstellung einer Test-Schweißnahtverbindung. Eine 9 mm dicke Tafel wurde aus einer wie in Beispiel 1 hergestellten 20 mm dicken Platte herausgeschnitten, auf welcher ein Anschnitt der abgebildeten Ausmessung gebildet wurde. Ein automatisches TIG-Schweißen wurde bei einer Geschwindigkeit von 10 cm/min bei einem Wärmeeintrag von 15 kJ/cm durchgeführt. Die erste Schicht wurde ohne ein Füllstoffmaterial aufgelagert, während ein Füllstoffmaterial, 25% Cr - 7% Ni - 3% Mo - 2% W - 0,3% N, verwendet wurde, um die zweite bis dreizehnte Schicht zu bilden.
Die Figs. 11 und 12 veranschaulichen die Probenentnahmepositionen an der Schweißnaht. Ein Teststück für Spannungskorrosionsreißen von 2 mm Dicke, 10 mm Breite und 75 mm Länge wurde aus der in Fig. 11(b) gezeigten Position entnommen. Als ein Schlagfestigkeits-Teststück wurde ein halbsogroßes, in der Fig. 12(b) veranschaulichtes Charpy-Teststück aus der in Fig. 12(a) gezeigten Position entnommen. Die Testbedingungen waren wie folgend beschaffen:

1. Zugversuch

Temperatur: Raumtemperatur
Teststück: 6,0 mm Durchmesser, 30 mm Testlänge (GL)
Dehnungsrate: 1,0 · 10&supmin;³ s&supmin;¹
Erhaltene Daten: 0,2% Dehngrenze, Dehnung, Verengung

2. Spannungskorrosionsreißen

Lösung: 5% NaCl, 0,1 atm H&sub2;-30 atm CO&sub2;
Temperatur: 80ºC
Beanspruchung: Vierpunkt-Biegen
Angewandte Spannung: 0,8, 0,85, 0,9, 0,95 und 1,0-faches von 0,2% der Dehngrenze (proofstrength) des Hauptmaterials.
Vorwärmzeit: 720 Stunden (soaking time)

3. HAZ-Zähfestigkeit (Charpyscher Test)

Temperatur: -30ºC
Teststück: Halbe Größe (in Fig. 12 gezeigte Geometrie)
Die Testergebnisse sind in den Tabellen von Fig. 13 bis 18 zusammengefaßt. Die Ferrit- Fraktion wird als α und der Ferrit-Zuwachs als Veränderung von α in den Tabellen von Fig. 13 bis 15 bezeichnet.
Die Stähle Nr. 1-33 gemäß der Erfindung haben Zusammensetzungen, PREW's, RVS's und RSCC's innerhalb der früher in dieser Beschreibung angegebenen Bereiche und besitzen deshalb eine niedrige Schweißnahtriß-Anfälligkeit, wie im Zusammenhang mit dem obenstehenden Beispiel 1 erklärt. Die Schweißnähte dieser Stähle haben eine hohe Zähfestigkeit und Spannungskorrosionsriß-Beständigkeit, wie durch Schlagwerte von 212 J/cm² oder höher bei - 30ºC und eine kritische Spannung für Spannungskorrosionsreißen von 52,6 kgf/mm² oder höher, gezeigt in Fig. 16 und 17, angedeutet wird.
Im Gegensatz dazu weisen die herkömmlichen nichtrostenden Duplexstähle Nr. 34-42 Cr-, Ni-, Mo- oder N-Konzentrationen außerhalb des in dieser Erfindung angegebenen Bereichs auf und zeigen RSCC's von weniger als 13, mit Ausnahme der Nr. 39, 40 und 42. Entsprechenderweise ist die Spannungskorrosionsriß-Beständigkeit von Schweißnähten dieser Stähle gering, wie durch die Tabelle von Fig. 18 mit kritischen Reiß-Spannungen von 44,6 kgf/mm² oder darunter als auch den geringen Schlagwerten für einige der Proben veranschaulicht wird.
Die Referenz- bzw. Vergleichs-Stähle Nr. 43-52 weisen Zusammensetzungen innerhalb der in der vorliegenden Erfindung angegebenen Bereiche aber RSCC's von weniger als 13 oder über 18 auf. Entweder die Schlagwerte oder die kritische Spannung für Spannungskorrosionsreißen sind für diese Stähle zu niedrig, so daß ein Schlagwert von 200 J/cm² oder höher und eine kritische Reiß-Spannung von 45,5 kgf/mm² oder höher nicht gleichzeitig erreicht werden. Unter diesen Stählen mit RSCC's von weniger als 13 oder mehr als 18 können diejenigen mit PREW's und RVS's innerhalb der in dieser Erfindung angegebenen Bereiche in einem breiteren Sinn als Stähle gemäß der Erfindung angesehen werden.
Die Fig. 19 zeigt den Zusammenhang der Ferrit-Fraktionen und Ferrit-Zuwächse mit RSCC's für im obenstehenden Beispiel 2 beschriebenen nichtrostenden Duplexstähle. Die Ferrit-Fraktion nimmt mit steigendem RSCC ziemlich unbedeutend zu, wie gezeigt in (a), wohingegen die Ferrit-Zunahme für RSCC's zwischen 13 und 18 gering und stabil ist, wie es in (b) gezeigt wird.
Die Figs. 20 und 21 zeigen den Zusammenhang der im Spannungskorrosionsriß-Test erhaltenen kritischen Reiß-Spannung (σth) und der im Schweißtest erhaltenen HAZ-Zähfestigkeit (vE&submin;&sub3;&sub0;) mit dem RSCC für die Schweißzonen der im obenstehenden Beispiel 2 beschriebenen nichtrostenden Duplexstähle. Beide Parameter zeigen günstige Werte für RSCC's zwischen 13 und 18, was deutlich der Fig. 19 entspricht.

Mögliche industrielle Anwendungen

Nichtrostende Duplexstähle gemäß der Erfindung repräsentieren nichtrostende Super-Duplexstähle, welche eine hervorragende Schweißbarkeit und eine geringe Anfälligkeit gegenüber Schweißnahtrissen aufzeigen. Darüber hinaus weisen diejenigen mit RSCC-Werten, einem Index der die Beständigkeit gegen Spannungskorrosionsreißen der Schweißzonen und die Zähfestigkeit von HAZ's wiedergibt, zwischen 13 und 18 hohe Beständigkeit gegen Spannungskorrosionsreißen und Zähfestigkeit der Schweißzone auf. Deshalb sind derartige Stähle für dem Meereswasser ausgesetzte Wärmetauscher, salzlösungsbeständige Gerätschaften und Strukturen, Leitungen in chemischen Anlagen, Rohrleitungen und Ölquellenrohre geeignet und gewähren die Möglichkeit zu Anwendungen in einer Vielzahl von Gebieten, einschließlich der chemischen Industrie und der marinen Entwicklung.

Claims

1. Nichtrostender Duplexstahl, enthaltend auf Gewichtsbasis

Si: 2,0% oder weniger, Mn: 2,0% oder weniger

Cr: 22,0-24,0%, Ni: 4,5-6,5%

Mo: 4,0-4,8%, Al: 0,001-0,15% Al

N: 0,25-0,35%

0,03% oder weniger C, 0,05% oder weniger P und 0,005% oder weniger S, wobei der Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen sind, welcher einen durch die nachfolgende Gleichung 1 definierten RVS-Wert von 7 oder weniger und einen durch die nachfolgende Gleichung 2 definierten PREW-Wert von mehr als 40 aufweist:

RVS = [1,100 · (%Cr/52,0) + 9,888 · (%Mo/95,94) + 2,045 · (%W/183,85)]/1,738 · (%Ni/58,71) ... 1

PREW = %Cr + 3,3 · (%Mo + 0,5 · %W) + 16 · %N ... 2

2. Nichtrostender Duplexstahl, enthaltend auf Gewichtsbasis

Si: 2,0% oder weniger, Mn: 2,0% oder weniger

Cr: 22,0-24,0%, Ni: 4,5-6,5%

Mo: 4,0-4,8%, Al: 0,001-0,15% Al

N: 0,25-0,35%,

und ein oder zwei Elemente, gewählt aus den nachstehend angegebenen Gruppe 1- Elementen, 0,03% oder weniger C, 0,05% oder weniger P und 0,005% oder weniger S, wobei der Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen sind, welcher einen durch die nachfolgende Gleichung 1 definierten RVS-Wert von 7 oder weniger und einen durch die nachfolgende Gleichung 2 definierten PREW-Wert von mehr als 40 aufweist:

Gruppe 1-Elemente

Cu: 0,01-2,0%

W: 0,01-1,5%

PREW = %Cr + 3,3 · (%Mo + 0,5 · %W) + 16 · %N ... 2

3. Nichtrostender Duplexstahl, enthaltend auf Gewichtsbasis

Si: 2,0% oder weniger, Mn: 2,0% oder weniger

Cr: 22,0-24,0%, Ni: 4,5-6,5%

Mo: 4,0-4,8%, Al: 0,001-0,15% Al

N: 0,25-0,35%,

und mindestens ein Element, gewählt aus den nachstehend angegebenen Gruppe 2- Elementen, 0,03% oder weniger C, 0,05% oder weniger P und 0,005% oder weniger S, wobei der Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen sind, welcher einen durch die nachfolgende Gleichung 1 definierten RVS-Wert von 7 oder weniger und einen durch die nachfolgende Gleichung 2 definierten PREW-Wert von mehr als 40 aufweist:

Gruppe 2-Elemente

V: 0,01-0,50%

Ti: 0,01-0,50%

Nb: 0,01-0,50%

RVS = [1,100 · (%Cr/52,0) + 9,888 · (%Mo/95,94) + 2,045 · (%W/183,85))/1,738 · (%Ni/58,71) ... 1

PREW = %Cr +3,3 · (%Mo +0,5 · %W) + 16 · %N ... 2

4. Nichtrostender Duplexstahl, enthaltend auf Gewichtsbasis

Si: 2,0% oder weniger, Mn: 2,0% oder weniger

Cr: 22,0-24,0%, Ni: 4,5-6,5%

Mo: 4,0-4,8%, Al: 0,001-0,15% Al

N: 0,25-0,35%,

und mindestens ein Element, gewählt aus den nachstehend angegebenen Gruppe 3- Elementen, 0,03% oder weniger C, 0,05% oder weniger P und 0,005% oder weniger S, wobei der Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen sind, welcher einen durch die nachfolgende Gleichung 1 definierten RVS-Wert von 7 oder weniger und einen durch die nachfolgende Gleichung 2 definierten PREW-Wert von mehr als 40 aufweist:

Gruppe 3-Elemente

Ca: 0,0005-0,010%

Mg: 0,0005-0,010%

B: 0,0005-0,010%

Zr: 0,01-0,50%

Y: 0,001-0,20%

Seltenerdelemente: 0,0005-0,010%

RVS = [1,100 · (%Cr/52,0) + 9,888 · (%Mo/95,94) + 2,045 · (%W/183,85)]/ 1,738 · (%Ni/58,71) ... 1

PREW = %Cr + 3,3 · (%Mo + 0,5 · %W) + 16 · %N ... 2

5. Nichtrostender Duplexstahl, enthaltend auf Gewichtsbasis

Si: 2,0% oder weniger, Mn: 2,0% oder weniger

Cr: 22,0-24,0%, Ni: 4,5-6,5%

Mo: 4,0-4,8%, Al: 0,001-0,15% Al

N: 0,25-0,35%,

und mindestens ein Element, das jeweils aus den nachstehend angegebenen Gruppe 1- und Gruppe 2-Elementen ausgewählt ist, 0,03% oder weniger C, 0,05% oder weniger P und 0,005% oder weniger S, wobei der Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen sind, welcher einen durch die nachfolgende Gleichung 1 definierten RVS-Wert von 7 oder weniger und einen durch die nachfolgende Gleichung 2 definierten PREW-Wert von mehr als 40 aufweist:

Gruppe 1-Elemente

Cu: 0,01-2,0%

W: 0,01-1,5%

Gruppe 2-Elemente

V: 0,01-0,50%

Ti: 0,01-0,50%

Nb: 0,01-0,50%

PREW = %Cr +3,3 · (%Mo + 0,5 · %W) + 16 · %N ...2

6. Nichtrostender Duplexstahl, enthaltend auf Gewichtsbasis

Si: 2,0% oder weniger, Mn: 2,0% oder weniger

Cr: 22,0-24,0%, Ni: 4,5-6,5%

Mo: 4,0-4,8%, Al: 0,001-0,15% Al

N: 0,25-0,35%,

und mindestens ein Element, das jeweils aus den nachstehend angegebenen Gruppe 1- und Gruppe 3-Elementen ausgewählt ist, 0,03% oder weniger C, 0,05% oder weniger P und 0,005% oder weniger S, wobei der Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen sind, welcher einen durch die nachfolgende Gleichung 1 definierten RVS-Wert von 7 oder weniger und einen durch die nachfolgende Gleichung 2 definierten PREW-Wert von mehr als 40 aufweist:

Gruppe 1-Elemente

Cu: 0,01-2,0%

W: 0,01-1,5%

Gruppe 3-Elemente

Ca: 0,0005-0,010%

Mg: 0,0005-0,010%

B: 0,0005-0,010%

Zr: 0,01-0,50%

Y: 0,001-0,20%

Seltenerdelemente: 0,0005-0,10%

PREW = %Cr +3,3 · (%Mo + 0,5 · %W) + 16 · %N ... 2

7. Nichtrostender Duplexstahl, enthaltend auf Gewichtsbasis

Si: 2,0% oder weniger, Mn: 2,0% oder weniger

Cr: 22,0-24,0%, Ni: 4,5-6,5%

Mo: 4,0-4,8%, Al: 0,001-0,15% Al

N: 0,25-0,35%,

und mindestens ein Element, das jeweils aus den nachstehend angegebenen Gruppe 2- und Gruppe 3-Elementen ausgewählt ist, 0,03% oder weniger C, 0,05% oder weniger P und 0,005% oder weniger S, wobei der Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen sind, welcher einen durch die nachfolgende Gleichung 1 definierten RVS-Wert von 7 oder weniger und einen durch die nachfolgende Gleichung 2 definierten PREW-Wert von mehr als 40 aufweist:

Gruppe 2-Elemente

V: 0,01-0,50%

Ti: 0,01-0,50%

Nb: 0,01-0,50%

Gruppe 3-Elemente

Ca: 0,0005-0,010%

io Mg: 0, 0005-0, o l o%

B: 0,0005-0,010%

Zr: 0,01-0,50%

Y: 0,001-0,20%

Seltenerdelemente: 0,0005-0,10%

PREW = %Cr + 3,3 · (%Mo + 0,5 · %W) + 16 · %N ... 2

8. Nichtrostender Duplexstahl, enthaltend auf Gewichtsbasis

Si: 2,0% oder weniger, Mn: 2,0% oder weniger

Cr: 22,0-24,0%, Ni: 4,5-6,5~º

Mo: 4,0-4,8%, Al: 0,001-0,15% Al

N: 0,25-0,359'0,

und mindestens ein Element, das jeweils aus den nachstehend angegebenen Gruppe 1-, Gruppe 2- und Gruppe 3-Elementen ausgewählt ist, 0,03% oder weniger C, 0,05% oder weniger P und 0,005% oder weniger S, wobei der Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen sind, welcher einen durch die nachfolgende Gleichung 1 definierten RVS-Wert von 7 oder weniger und einen durch die nachfolgende Gleichung 2 definierten PREW-Wert von mehr als 40 aufweist:

Gruppe 1-Elemente

Cu: 0,01-2,0%

W: 0,01-1,5%

Gruppe 2-Elemente

V: 0,01-0,50%

Ti: 0,01-0,50%

Nb: 0,01-0,50%

Gruppe 3-Elemente

Ca: 0,0005-0,010%

Mg: 0,0005-0,010%

B: 0,0005-0,010%

Zr: 0,01-0,50%

Y: 0,001-0,20%

Seltenerdelemente: 0,0005-0,10%

PREW = %Cr + 3,3 · (%Mo + 0,5 W) + 16 · %N ... 2

9. Nichtrostender Duplexstahl nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, welcher einen durch die nachfolgende Gleichung ® definierten RSCC-Wert von 13 bis 18 aufweist:

RSCC = [3 · (%Cr/52,0) + (%Mo/95,94) + (%W/183,85)]/(%Ni/58,71) ... 3