ACERO INOXIDABLE DUPLEX.

Un acero inoxidable dúplex comprendiendo, en porcentaje de peso:

hasta 0.06 por ciento de carbono; 15 hasta 22.5 por ciento de cromo; mas que 3 hasta menos que 4 por ciento de níquel; hasta 3.75 por ciento de manganeso; 0.14 hasta 0.2 por ciento de nitrógeno; hasta 2 por ciento de silicio; mas que 1.5 hasta menos que 2.0 por ciento de molibdeno; hasta menos que 0.5 por ciento de cobre; hasta menos que 0.2 por ciento de cobalto; hasta 0.05 por ciento de fósforo; hasta 0.005 por ciento de azufre; 0.001 hasta 0.0035 por ciento de boro; equilibrio de hierro y impurezas accidentales

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2002/008605.

Solicitante: ATI PROPERTIES, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 1600 N.E. OLD SALEM ROAD ALBANY, OR 97321-0580 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: DUNN, JOHN, J., BERGSTROM,DAVID,S, PRATT,WILLIAM,A, GRUBB,JOHN,F.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 20 de Marzo de 2002.

Fecha Concesión Europea: 13 de Mayo de 2009.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C22C38/00B
  • C22C38/42 QUIMICA; METALURGIA.C22 METALURGIA; ALEACIONES FERROSAS O NO FERROSAS; TRATAMIENTO DE ALEACIONES O METALES NO FERROSOS.C22C ALEACIONES (tratamiento de alegaciones C21D, C22F). › C22C 38/00 Aleaciones ferrosas, p. ej. aleaciones del acero (aleaciones de hierro colado C22C 37/00). › con cobre.
  • C22C38/44 C22C 38/00 […] › con molibdeno o tungsteno.
  • C22C38/54 C22C 38/00 […] › con boro.
  • C22C38/58 C22C 38/00 […] › con más de 1,5% en peso de manganeso.

Clasificación PCT:

  • C21D9/00 C […] › C21 METALURGIA DEL HIERRO.C21D MODIFICACION DE LA ESTRUCTURA FISICA DE LOS METALES FERROSOS; DISPOSITIVOS GENERALES PARA EL TRATAMIENTO TERMICO DE METALES O ALEACIONES FERROSOS O NO FERROSOS; PROCESOS DE MALEABILIZACION, p.ej. POR DESCARBURACION O REVENIDO (cementación por procesos de difusión C23C; tratamiento de la superficie de materiales metálicos utilizando al menos un proceso cubierto por la clase C23 y al menos un proceso cubierto por la presente subclase, C23F 17/00; solidificación unidireccional de materiales eutécticos o separación unidireccional de materiales eutectoides C30B). › Tratamiento térmico, p. ej. recocido, endurecido, revenido, temple, adaptado para artículos particulares; Sus hornos.
  • C22C38/44 C22C 38/00 […] › con molibdeno o tungsteno.
  • C22C38/54 C22C 38/00 […] › con boro.

Clasificación antigua:

  • C21D9/00 C21D […] › Tratamiento térmico, p. ej. recocido, endurecido, revenido, temple, adaptado para artículos particulares; Sus hornos.
  • C22C38/44 C22C 38/00 […] › con molibdeno o tungsteno.
  • C22C38/54 C22C 38/00 […] › con boro.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

PDF original: ES-2356366_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Acero inoxidable dúplex.

Antecedentes de la invención

Campo de la invención

La presente invención se refiere generalmente a un acero inoxidable dúplex. En particular, la presente invención se refiere a un acero inoxidable dúplex que puede ser una alternativa económica a algunos conocidos aceros inoxidables dúplex, mientras que también proporciona una mejorada resistencia a la corrosión relativa a algunos aceros inoxidables austeníticos, tales como los aceros inoxidables austeníticos tipo AISI 304, 316 y 317. La presente invención se dirige también a un método de fabricación de acero inoxidable dúplex de la invención. El acero inoxidable dúplex de la presente invención encuentra aplicaciones en, por ejemplo, tira, barra, placa, chapa, fundición, tubería o tubo.

Descripción de los antecedentes de la invención

Aceros inoxidables dúplex son aleaciones que contienen una microestructura consistente de una fase mezcla de austenita y ferrita. Generalmente, muestran algunas características de ambas fases, junto con una fuerza y ductilidad relativamente mayor. Varios aceros inoxidables dúplex han sido propuestos, alguno de ellos están descritos en las Patentes US Nos 3,650,709, 4,340,432, 4,789,635, 4,828,630, 5,238,508, 5,298,093, 5,624,504, y 6,096,441.

La Patente US 5,672,315 describe un acero inoxidable super plástico de fase dual el cual tiene baja resistencia a la deformación y una excelente elongación.

Las primeras aleaciones dúplex tenían resistencia moderada a la corrosión general y al agrietamiento por corrosión por cloruro bajo tensión, pero sufriendo una pérdida sustancial de propiedades en la condición de soldadura. Actualmente, uno de los aceros inoxidables dúplex de segunda generación más ampliamente usados está disponible bajo la marca AL 2205 (UNS S31803 y/o S32205) de la corporación Allegheny Ludlum, Pittsburg, Pensilvania. Este acero inoxidable dúplex tiene nominalmente 22% cromo, 5.5% níquel, 3% molibdeno, y 0.16% nitrógeno aleado que proporciona resistencia a la corrosión en muchos ambientes que es superior al acero inoxidable austenítico tipo AISI 304, 316 y 317 (a menos que se note lo contrario, todo los porcentajes aquí son porcentajes en peso del peso total de aleación). AL 2205, que es acero inoxidable dúplex mejorado por nitrógeno que imparte los beneficios metalúrgicos del nitrógeno para mejorar el comportamiento ante la corrosión y las propiedades de soldadura, también muestra límite de elasticidad que es mas del doble que los aceros inoxidables austeníticos convencionales. Este acero inoxidable dúplex se usa a menudo en la forma de tubería soldada o componentes tubulares, así como una chapa conformada y soldada en ambientes donde la resistencia a la corrosión general y al agrietamiento por corrosión por cloruro bajo tensión ("SCC") es importante. El aumento de resistencia crea oportunidades para la reducción del espesor de pared del tubo y resiste a daños por manipulación.

Como acabamos de indicar, AL 2205 ha sido ampliamente aceptada por consumidores finales de tubo y tubería, particularmente como un sustituto barato del de acero inoxidable Tipo 316 cuando SCC es una preocupación. Esto se debe, en gran parte, al hecho que AL 2205 es significativamente más resistente corrosión por contacto que los aceros inoxidables austeníticos Tipo 316 y Tipo 317. Esta resistencia superior a la corrosión por contacto de iones de cloruro esta ilustrada en la tabla de abajo, la cual muestra el resultado del Procedimiento ASTM G48 usando de solución de cloruro férrico al 10%. La solución de cloruro férrico al 10% a la que se hace referencia es en peso para la sal de hexahidrato y es equivalente a un 6% aproximadamente por peso de solución de la sal de cloruro férrico anhidro.


Sin embargo, la extraordinaria resistencia a la corrosión (y otras propiedades) de AL 2205 puede ser mayor que lo que es requerido en algunas aplicaciones. En algunas aplicaciones SCC, mientras AL 2205 debería proporcionar una aceptable solución técnica, podría no ser un reemplazo económico de aleación para el acero inoxidable Tipo 304, 316 o 317. El costo mayor de AL 2205 es debido principalmente a las cantidades de elementos de aleación níquel (nominal 5.5%) y molibdeno (nominal 3%).

Así, es deseable proporcionar un acero inoxidable dúplex soldable, configurable que tenga mayor resistencia a la corrosión que el acero inoxidable austenítico Tipo 304, 3416 y 317, y tenga un menor costo de producción que el comúnmente usado acero inoxidable dúplex AL 2205.

Resumen de la invención

La presente invención proporciona un acero inoxidable dúplex en conformidad con la reivindicación 1 de las reivindicaciones anexas.

La presente invención se refiere a un acero inoxidable dúplex que comprende, en porcentaje de peso, hasta 0.06 por ciento de carbono; de 15 a 22.5 por ciento de cromo; más de 3 a menos de 4 por ciento de níquel; hasta 3.75 por ciento de manganeso; 0.14 hasta 0.2 por ciento de nitrógeno; hasta un 2 por ciento de silicio; de más de 1.5 a menos de 2.0 por ciento de molibdeno; de hasta menos de 0.5 por ciento de cobre; de hasta menos de 0.2 por ciento de cobalto; hasta 0.05 por ciento de fósforo; hasta 0.005 por ciento de azufre; 0.001 hasta 0.0035 por ciento de boro; y hierro e impurezas accidentales. Este acero inoxidable dúplex es un acero soldable, configurable que puede exhibir una mayor resistencia a la corrosión que los aceros inoxidables austeníticos Tipo 304, 316 y 317.

De acuerdo a una realización particular de la presente invención, el acero inoxidable dúplex puede comprender, en porcentaje de peso, hasta 0.03 por ciento de carbono; 19.5 hasta 22.5 por ciento de cromo; más que 3 hasta 4 por ciento de níquel; hasta un 2 por ciento de manganeso; 0.14 hasta 0.20 por ciento nitrógeno; hasta 1 por ciento de silicio; 1.5 hasta 2.0 por ciento de molibdeno; hasta 0.4 por ciento de cobre; hasta 0.3 por ciento de fósforo; 0.001 por ciento de azufre; y 0.0015 hasta 0.0030 por ciento de boro; hierro e impurezas accidentales.

También, el acero inoxidable dúplex de la presente invención puede consistir esencialmente de, en porcentaje de peso, hasta 0.03 por ciento de carbono; 19.5 hasta 22.5 por ciento de cromo; más que 3 hasta 4 por ciento de níquel; hasta 2 por ciento manganeso; 0.14 hasta 0.20 por ciento de nitrógeno; hasta 1 por ciento de silicio; 1.5 hasta 2.0 por ciento de molibdeno; hasta 0.4 por ciento de cobre; hasta 0.3 por ciento de fósforo; 0.001 por ciento de azufre; y 0.0015 hasta 0.0030 por ciento de boro; hierro y impurezas accidentales.

La presente invención también se refiere a artículos de fabricación tales como, por ejemplo, tiras, barras, placas, chapas, fundición, tubos o tuberías fabricadas con o incluyendo el acero inoxidable dúplex de la presente invención. Los artículos formados de los aceros inoxidables dúplex de la presente invención pueden ser particularmente ventajosos cuando se destinen a servicios en ambientes que contengan cloruro.

Además, la presente invención proporciona un método para fabricar acero inoxidable dúplex en conformidad con la reivindicación 15 de las reivindicaciones anexas. Según el método de la presente invención, se provee un acero inoxidable dúplex, el acero es recocido en solución y enfriado. El acero podrá ser procesado posteriormente a un artículo de fabricación o a cualquier otra forma deseada.

Descripción detallada de la invención

La presente invención se refiere a un acero inoxidable dúplex que comprende, en porcentaje de peso, hasta 0.06 por ciento de carbono; 15 hasta 22.5 por ciento de cromo; más que 3 hasta menos que 4 por ciento de níquel; hasta 3.75 por ciento de manganeso; 0.14 hasta 0.2 por ciento de nitrógeno; hasta 2 por ciento de silicio; más que 1.5 hasta menos que 2.0 por ciento de molibdeno; hasta menos que 0.5 por ciento de cobre; hasta menos que 0.2 por ciento de cobalto; hasta 0.05 por ciento de fósforo; hasta 0.005 por ciento de azufre; 0.001 hasta 0.0035 por ciento de boro; hierro e impurezas accidentales. El anterior acero inoxidable dúplex de la presente invención preferiblemente contiene cada una de las fases austenita y ferrita, en el rango de entre 20% y 80% por volumen en la condición recocida. El acero inoxidable dúplex de la invención es un material soldable, configurable que puede mostrar mayor resistencia a la corrosión que el acero inoxidable... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un acero inoxidable dúplex comprendiendo, en porcentaje de peso:

hasta 0.06 por ciento de carbono; 15 hasta 22.5 por ciento de cromo; mas que 3 hasta menos que 4 por ciento de níquel; hasta 3.75 por ciento de manganeso; 0.14 hasta 0.2 por ciento de nitrógeno; hasta 2 por ciento de silicio; mas que 1.5 hasta menos que 2.0 por ciento de molibdeno; hasta menos que 0.5 por ciento de cobre; hasta menos que 0.2 por ciento de cobalto; hasta 0.05 por ciento de fósforo; hasta 0.005 por ciento de azufre; 0.001 hasta 0.0035 por ciento de boro; equilibrio de hierro y impurezas accidentales.

2. El acero inoxidable dúplex de la reivindicación 1 comprendiendo hasta 0.03 por ciento de carbono.

3. El acero inoxidable dúplex de la reivindicación 1 o 2 comprendiendo 15 hasta 20.25 por ciento en peso de cromo.

4. El acero inoxidable dúplex de cualquiera de las anteriores reivindicaciones comprendiendo más que 3.0 hasta 3.27 por ciento de níquel.

5. El acero inoxidable dúplex de cualquiera de las anteriores reivindicaciones comprendiendo hasta 2 por ciento de manganeso.

6. El acero inoxidable dúplex de cualquiera de las anteriores reivindicaciones comprendiendo hasta 1 por ciento de silicio.

7. El acero inoxidable dúplex de cualquiera de las anteriores reivindicaciones comprendiendo hasta 0.4 por ciento de cobre.

8. El acero inoxidable dúplex de cualquiera de las anteriores reivindicaciones comprendiendo hasta 0.03 por ciento de fósforo.

9. El acero inoxidable dúplex de cualquiera de las anteriores reivindicaciones comprendiendo hasta 0.001 por ciento de azufre.

10. El acero inoxidable dúplex de cualquiera de las anteriores reivindicaciones comprendiendo 0.0015 hasta 0.003 por ciento de boro.

11. El acero inoxidable dúplex de cualquiera de las anteriores reivindicaciones donde el acero es soldable y conformable.

12. Un artículo de fabricación incluyendo un acero inoxidable dúplex de acuerdo con cualquiera de las anteriores reivindicaciones.

13. El artículo de la reivindicación 12 donde dicho acero esta en la forma de un artículo seleccionado del grupo consistente de tiras, barras, placa, lámina, fundición, tubos y cañerías.

14. Un método para hacer un acero inoxidable dúplex, el proceso comprende:

Proporcionar un acero inoxidable dúplex de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11; recocido de la solución de acero, y el enfriamiento del acero.


 

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