Precipitation behaviour of 25% Cr - 5.5% Ni austenitic stainless steel containing 0.87% nitrogen

摘要

Das Ausscheidungsverhalten eines ursprünglich ferritisch-austenitischen Duplexstahles (W.-Nr.: 1.4460) wurde nach Hochaufstickung mit 0,87% N zur Ausbildung einer vollständig austenitischen Gefügestruktur untersucht. Die Untersuchungsreihe umfaßte Wärmebehandlungen zwischen 700 und 1350℃ sowie eine Reihe komplementärer metallkundlicher Methoden. Für die Auswahl einer geeigneten Lösungsglühtemperatur zur Auflösung dieser Ausscheidungen wurden zunächst Wärmebehandlungen zwischen 1050 und 1350℃ durchgeführt. Demnach wurde als günstiger Kompromiß zwischen möglichst vollständiger Nitridauflösung und Vermeidung von Ferritbildung eine Lösungsglühbehandlung von einer Stunde bei 1250℃ ausgewählt. Anschließend erfolgten Auslagerungen zwischen 700 und 1100℃, mit Haltedauern zwischen 90 s und 100 h. Als erste Phase wurden erneut Chromnitride ausgeschieden. Die Ausscheidung von Ferrit erfolgte nach längeren Haltedauern, gefolgt von der Bildung von Sigmaphase. Mit den Ergebnissen dieser Arbeit konnte ein Zeit-Temperatur-Ausscheidungsdiagramm aufgestellt werden.%In this paper, a 25Cr - 5.5Ni steel (mass contents in %), which originally had a ferritic-austenitic duplex microstructure (DIN material no. 1.4460), and to which mass contents of 0.87% nitrogen were added to become fully austenitic was studied. The phase transformations that occurred between 700 and 1350℃ were studied using several complementary techniques. Firstly, various treatments were carried out in the range 1050-1350℃ for 1h to select the best temperature for solution heat treatment. Chromium nitride dissolution and absence of ferrite were was observed at 1250℃ for 1h. Subsequently, the specimens were aged in the range 700-1100℃, for 90s up to 100h. The first phase to precipitate was chromium nitride. Ferrite precipitation occurred after long aging times, followed by sigma phase precipitation. A TTT diagram has been proposed.