175741. lajstromszámú szabadalom • Szívós ferrites korrózióálló króm-molibdén acél
3 175741 4 viszonylag meglepően nagy százalékos értéktartományon belül tartjuk, és az acélhoz a jelenleg szokásosan alkalmazottnak megfelelő mennyiségben titánt és/vagy nióbiumot adunk, azzal a feltétellel azonban, hogy az acél titán- vagy nióbium-tartalma legalább 0,2“ „ lehet, a maximális titántartalom pedig 0,2%-fáz együttes szén- és nitrogéntartalom négyszerese, de legföljebb 0,7%, míg a maximális nióbium-tartalom 0,2%-fáz együttes szén- és nitrogéntartalom nyolcszorosa, de legföljebb 1,0% lehet. A találmány tehát olyan ferrites, stabilizált, rozsdamentes, korrózióálló króm-molibdén acélokra vonatkozik, amelyek 0,01—0,025% szenet, 0,005—0,025% nitrogént, 20,0—30,0% krómot, 3,0—5,0% molibdént, 0,02—1,0% mangánt, 0,02—1,0% szilíciumot, továbbá egyenként maximálisan 0,25% mennyiségben vanádiumot, wolframot, kobaltot és alumíniumot tartalmaznak. A találmány szerinti acélokat az jellemzi, hogy a felsorolt komponensek mellett 3,2—4,8% nikkelt, 0,1— 1,0% rezet, valamint 0,2—0,7% titánt és/vagy 0,2— 1,0% nióbiumot tartalmaznak, és fennmaradó részüket vas teszi ki, amely adott esetben ötvöző adalékokként szokásos mennyiségű bőrt és/vagy cirkóniumot is tartalmazhat. Rendkívül meglepő az a felismerésünk, hogy az acélhoz viszonylag nagy együttes szén- és nitrogéntartalom mellett viszonylag nagy mennyiségű nikkelt és csekélyebb mennyiségű rezet kell hozzáadnunk annak érdekében, hogy szobahőmérsékletnek megfelelő vagy annál alacsonyabb áttörési hőmérséklettel rendelkező, a hegesztési zónában is különösen szívós terméket kapjunk, anélkül azonban, hogy az acél nagy korrózióállóképessége változna. Ez a felismerésünk a szakirodalom ismeretében nem volt előre látható. A találmány szerinti összetételű acélok előnyös tulajdonságainak, elsősorban a nikkel-adalék meglepő és nem várt kedvező hatásának bemutatására a következőkben két példát közlünk, amelyekben a találmány szerinti, előnyös összetételű acélokat szokásos összetételű acélokkal hasonlítjuk össze. Az összehasonlítás alapjául a fajlagos ütőmunka-vizsgálatokkal meghatározott szívóssági értékeket tekintettük. Az egyes példákban a következő összetételű acélokat vizsgáltuk: 1. példa 2. példa A acél B acél C acél D acél C: 0,012% 0,011% 0,014% 0,012% Si: 0,4% 0,35% 0,41% 0,32% Mn: 0,32% 0,28% 0,39% 0,33% Cr: 25,7% 25,3% 21,1% 21,2% Ni: 4,20% 0,10% 3,5% 0,4% Mo: 4,08% 3,1% 3,2% 3,1% Ti: 0,45% 0,41% 0,39% 0,35% Cu: 0,55% 0,010% 0,38% 0,45% Al: 0,059% 0,049% 0,048% 0,05% Nb: 0,011% 0,021% N2: 0,015% 0,010% 0,010% 0,010% Az A és C jelű acél összetétele a találmány szerintinek felel meg. Az A jelű acél szívóssági görbéit az 1. ábrán, a B jelű acél szívóssági görbéit a 2. ábrán, a C jelű acél szívóssági görbéit a 3. ábrán, a D jelű acél szívóssági görbéit pedig a 4. ábrán mutatjuk be. Az egyes ábrákon a GM jelű görbék az alapanyagra, az SZ jelű görbék pedig a hegesztési varrat melletti zónákra vonatkoznak. Ezek a zónák a hegesztési hőmérséklet hatására különösen nagy mértékben vannak ridegedés veszélyének kitéve. Ha az A és jelű acél és GM jelű szívóssági görbéinek lefutását öszzehasonlítjuk, megállapíthatjuk, hogy az A jelű (a találmány szerinti összetételű) acél áttörési hőmérséklete —60 C° és —80 C° közötti érték, ezzel szemben a hagyományos összetételű, B jelű acél esetén az áttörési hőmérséklet 80 C° és 100 C° között található. Az SZ jelű görbék összehasonlításából megállapíthatjuk, hogy ebben a találmány szerinti összetételű, A jelű acél áttörési hőmérséklete —40 C° és —20 C° közötti, míg az összehasonlító anyagként alkalmazott B jelű acél áttörési hőmérséklete 120 C° és 140 C° közötti érték. A GM görbék lefutásából a C jelű acél esetén — 30 C° és —50 C° közötti áttörési hőmérséklet, a D jelű acél esetén pedig 10 C° és 30 C° közötti áttörési hőmérséklet olvasható le. Az SZ jelű görbék lefutásából a találmány szerinti összetételű, C jelű acélra —10 C° és 0 C° közötti, az összehasonlító anyagként alkalmazott D jelű acélra pedig 40 C° és 50 C° közötti áttörési hőmérséklet adódik. Szakember számára ezek az adatok egyértelműen bizonyítják, hogy a találmány szerinti acélok hegesztett szerkezetekben szobahőmérsékleten, sőt annál alacsonyabb hőmérsékleten sem ridegednek. Szakember számára az is nyilvánvaló, hogy a nikkel- és rézadalék mennyiségét úgy kell megválasztanunk, hogy az optimális szívóssági értékek elérésekor a termék feszültség-okozta korrózióval szembeni ellenállása egyáltalán ne vagy csak elhanyagolhatóan kis mértékben csökkenjen. Ilyen korrózióállóság-csökkenés következne be például akkor, ha a nikkelt és a rezet a korábbiakban megadottnál nagyobb mennyiségben alkalmaznánk (például 5,0% nikkelt és 2,0% rezet tartalmazó acélok esetén). A találmány szerinti acélokban tehát a különböző ötvözőelemek, elsősorban a nikkel és a réz mennyiségét szigorúan megszabott, szűk határérték között kell tartanunk. Ezek a határértékek a technika állásához tartozó közleményekből nem ismerhetők meg. Az együttes szén- és nitrogéntartalom tekintetében megállapíthatjuk, hogy a találmány szerinti acélokra előírt, viszonylag nagy érték betartása garantálja a reprodukálhatóan azonos, kedvező minőségű acélok kialakíthatóságát. A reprodukálhatóság nem biztosított, ha az acél együttes szén- és nitrogéntartalma 0,015%-nál kisebb. A találmány szerint elérhető eredmények tehát nem biztosíthatók az ismert módszerekkel, amelyek szerint az acél együttes szén- és nitrogéntartalmát 0,01%-nál kisebb értékre szorítják vissza. A reprodukálhatóság további biztosítéka az acél előre megszabott nikkeltartalmának pontos betartása, amelynek következtében az együttes szén- és nitrogéntartalom viszonylag nagyobb mértékben ingadozhat anélkül, hogy befolyásolná az acél szívósságát. Szabadalmi igénypontok 1. Ferrites, stabilizált, rozsdamentes, korrózióálló króm-molibdén acél, amely 0,01—0,025% szenet, 0,005—0,025% nitrogént, 20,0—30,0% krómot, 3,0— 5,0% molibdént, 0,02—1,0% mangánt, 0,02—1,0% szilíciumot, továbbá egyenként maximálisan 0,25% 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
