Zur Prüfung der Eignung supermartensitischer nichtrostender 13Cr-Stähle für die Herstellung von Pipelines in korrodierenden Umgebungen werden deren Schweißeignung und die Eigenschaften der Schweißverbindungen (SVs) untersucht. Die verwendeten Grundwerkstoffe sind die Stähle 13Cr-S und 13Cr-M. Die Wärmeeinflußzone (WEZ) wird an 11 x 11 mm2 großen Rohrproben (Durchmesser 253 mm, Wanddicke 12,3 mm) durch thermische Zyklen mit Spitzentemperaturen von 600 Grad C bis 1400 Grad C und Abkühlungsgeschwindigkeiten (AKGs) von 3 Grad C/s bis 30 Grad C/s simuliert. Bei Wärmebehandlungen zwischen 1000 Grad C und 1200 Grad C liegt die maximale Härte bei 300 HV. Bei AKGs von 10 Grad C/s und 30 Grad C/s werden Schlagzähigkeiten (SZs) von 200 J/cm2 erreicht; bei 3 Grad C/s sinken diese Werte. Das Mikrogefüge besteht aus Martensit. Zur Verbesserung der Beständigkeit der SVs gegen die Sulfid-Spannungsrißbildung (SSRB) werden als Zusatzwerkstoffe nichtrostende Superduplexstähle eingesetzt. Die ausgewählten Schweißverfahren (SFs) sind das Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIGS) und in Kombination mit diesem das Metall-Schutzgas-Schweißen (MSGS) unter Ar/20 % N2. Die variierten Schweißparameter (SPs) sind der Wärmeeintrag (WE, 1,1 kJ/mm bis 2,2 kJ/mm) und die Zwischenlagentemperatur (50 Grad C bis 400 Grad C). Beim WIGS werden 6, 8 und 14 Lagen gefertigt; eine Probe wird nachgewärmt (650 Grad C, 5 min). Beim MSGS (140 A, 27 V, 140 mm/min Schweißgeschwindigkeit) werden vier Lagen gefertigt. Das Mikrogefüge ist martensitisch; eine Kornvergröberung tritt auch beim höchsten WE nicht auf. Beim 13Cr-S-Stahl zeigen weder die SPs noch das SF noch das Nachwärmen einen nennenswerten Einfluß auf die Zugfestigkeit, die bei 862 MPa bis 884 MPa liegt. Die Biegeprüfungen verlaufen fehlerfrei. Die SZs liegen bei allen Proben über 150 J/cm2; das Nachwärmen vermindert diesen Wert auf 130 J/cm2. In allen Proben liegt die Härte unter 330 HV. Der Stahl zeigt keine SSRB (5 % NaCl, 0,3 MPa CO2, 0,001 MPa H2S, 25 Grad C, 100 % Streckgrenze). Die SVs des 13Cr-M-Stahls besitzen ähnliche mechanische Daten. (Görges, U.)
Weldability of super 13Cr martensitic stainless steel for line pipe
Schweißeignung von supermartensitischem nichtrostendem 13Cr-Stahl für Leitungsrohre
Supermartensitic Stainless Steels, 1999 ; 214-221
1999
8 Seiten, 10 Bilder, 6 Tabellen, 6 Quellen
Conference paper
English
hochlegierter Stahl , martensitischer nichtrostender Stahl , Rohrleitung , Schweißeignung , Metall-Schutzgasschweißen , Spannungsrisskorrosion , Pipeline , Korrosion , Wärmeeinflusszone , Simulation , Temperaturverlauf , Abkühlungsgeschwindigkeit , Mikrogefüge , Martensit , Härte , Schlagzähigkeit , Korrosionsbeständigkeit , WIG-Schweißen , Schweißparameter , Energiezufuhr , Zugfestigkeit , Bruchzähigkeit , Zwischenlagentemperatur , Nachwärmen
Laser weldability of stainless steel / non stainless steel tailored blanks
British Library Conference Proceedings | 2001
|STEEL CASTINGS, INVESTMENT, CORROSION RESISTANT 13Cr - 0.25S
SAE Technical Papers | 1977
STEEL CASTINGS, INVESTMENT, CORROSION RESISTANT 13Cr - 2Ni - 3W
SAE Technical Papers | 1959
STEEL CASTINGS, INVESTMENT, CORROSION RESISTANT 13Cr - 2Ni - 3W
SAE Technical Papers | 1962
STEEL CASTINGS, INVESTMENT, CORROSION RESISTANT 13Cr - 0.25S (SAE 60416)
SAE Technical Papers | 1963