Zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, der Korrosionsbeständigkeit (KB) und H2S-Spannungskorrosionsbeständigkeit (SSKB) unter nichtsauren und sauren Bedingungen des Grundwerkstoffs und des Schweißguts werden die Stähle 13Cr-3Ni (1) und 13Cr-6Ni-2Mo (2) untersucht. Es werden nahtlose (NL), laserstrahlsgeschweißte (LSS) und unterpulvergeschweißte (UPS) Nähte gefertigt. In der mit einer Spitzentemperatur von 1350 Grad C simulierten Wärmeeinflußzone (WEZ) zeigen die Grundwerkstoffe absorbierbare Schlagenergien von über 50 J bei -20 Grad C, wenn der Ni-Gehalt bei über 1,5 % liegt. Ab einem Ni-Gehalt von 2 % liegt ein feinkörniges Martensitgefüge einphasig vor. Die WEZ-Härte liegt bei unter 350 HV, wenn der Gesamtgehalt an C und N kleiner ist als 0,03 %. Die Korrosionsbeständigkeit nimmt im Temperaturbereich von 80 Grad C bis 150 Grad C in einer CO2-haltigen Lösung mit steigendem Ni-Gehalt und sinkendem C-Gehalt zu. Die SSKB wird in einer CO2-haltigen NaCl/CH3COOH-Lösung mit pH-Werten zwischen 3,5 und 4,5, H2S-Partialdrucken von 0,0035 atm bis 0,35 atm und einer Belastung von 90 % der Streckgrenze über eine Zeit von 720 h untersucht. Bei pH-Werten von unter 3,5 versagen die Proben des Stahls 2. Im pH-Bereich von 3,8 bis 4,5 nimmt der maximal akzeptierbare H2S-Druck mit steigendem pH-Wert zu. Beim Stahl 1 liegen die absolute Versagensgrenze bei einem pH-Wert von 3,8 und der pH-Bereich mit variablem akzeptierbaren H2S-Druck bei 4,0 bis 4,5. Zur Fertigung der UPS-Nähte werden der Stahl SUS309 und festigkeitsangepaßte Drähte als Zusatzwerkstoffe verwendet. Die zur Fertigung der genannten Schweißnähte verwendeten Proben werden verschiedenen Vorwärmebehandlungen unterzogen. Alle Proben zeigen auch bei 150 Grad C gute Zugfestigkeiten und Streckgrenzen; dabei sind die Proben des Stahls 2 denen des Stahls 1 überlegen. In allen Fällen werden mehr als 100 J bei -10 Grad C bzw. -20 Grad C an absorbierbarer Schlagenergie, CTOD-Werte von über 0,2 mm und SA-Werte von 100 % in den Fallgewichtsreißversuchen erreicht. Die Härte verbleibt in allen Fällen bei unter 350 HV. (Görges, U.)
Weldable 13%Cr steel line pipe
Schweißgeeignete Rohrleitung aus 13% Cr-Stahl
2000
12 Seiten, 10 Bilder, 10 Tabellen, 9 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Englisch
Rohrleitung , martensitischer nichtrostender Stahl , Wärmeeinflusszone , kohlenstoffarmer Stahl , Korrosionsbeständigkeit , Spannungsrisskorrosion , hochlegierter Stahl , nahtloses Rohr , Laserstrahlschweißen , UP-Schweißen , Schlagzähigkeit , Feinkorngefüge , Härte , Kohlendioxid , Schwefelwasserstoff , Natriumchlorid , Essigsäure , Streckgrenze , pH-Wert , Schweißzusatzwerkstoff , Vorwärmen , Zugfestigkeit , COD-Messung , Pellini-Versuch , Pipeline
Kraftfahrwesen | 1994
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