Metallurgy and creep properties of new 9-12%Cr steels

Abstract

Current understanding of the creep strengthening mechanisms in newly developed 9-12%Cr creep resistant steels is discussed. It is demonstrated how new computer programs for calculation of equilibrium phases in the steels can contribute to increased understanding of the microstructure of these steels. The calculations are useful for, e.g. estimation of the risk of δ-ferrite formation, and of balancing of the addition of V, Nb and N so M2X formation can be avoided. Combination of the equilibrium calculations with kinetic models and experiment has led to a description of the precipitation of Laves phase in W-alloyed 9%Cr steels. Combination of these results with creep tests indicated that Laves phases have a creep strengthening effect through precipitation hardening, and that any solid solution strengthening effect of W is small. Das gegenwärtige Verständnis der zeitstandfestigkeitssteigernden Mechanismen in neuentwickelten, warmfesten 9-12-%-Cr-Stählen wird diskutiert. Neue Computerprogramme zur Berechnung der Gleichgewichtsphasen im Stahl können zu einem verbesserten Verständnis der Mikrostruktur dieser Stähle beitragen. Solche Berechnungen eignen sich gut z. B. für die Abschätzung des Risikos einer δ-Ferritbildung oder für einen ausgeglichenen Zusatz von V, Nb und N unter Vermeidung einer M2X-Bildung. Kombiniert man die Gleichgewichtsberechnungen mit kinetischen Modellen und Experimenten, so läßt sich der Vorgang der Laves-Phasen Ausscheidung in W-Iegierter 9-%-Cr-Stählen beschreiben. Zusammen mit den Ergebnissen von Zeitstandfestigkeitsversuchen deuten die Resultate darauf hin, daß Laves-Phasen die Zeitstandfestigkeit infolge Ausscheidungshärtung steigern, und daß die Mischkristallhärtung von W gering ist.