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Siliziumhaltige Eisenlegierung.
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sehr geringen Prozentsatz, beispielsweise unter O'l"/o, enthalten, wertvolle Eigenschaften. wie Härte und dadurch Erhöhung der Bruchfestigkeit und Elastizitätsgrenze, sowie Verminderung des fliessvermögens, ferner Widerstandsfähigkeit gegen Oxydation durch atmosphärische Einflüsse.
Stahl-und Eisensorten dieser Art sind als nichtrostend oder unter anderen Bezeichnungen bekannt. Durch den Zusatz von Kupfer erhalten diese Stähle oder Eisensorten die weitere Eigenschaft, säurewiderstandsfähig zu sein. Derartige Stähle sind beispielsweise in der englische Patent schrift NI'. 202971 beschrieben.
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Gehalt an Silizium zwischen 1 bis 6%.
Es hat sich gezeigt, dass durch den erssndungsgemässen Zusatz von Silizium in den angegebenen Mengenverhältnissen zu kupfer-und chromhaltigen Stahl-oder Eisenlegierungen eine Herabsetzung des Chromgehaltes möglich wird nämlich unter 80/0, ohne dass dadurch die Legierungen die Eigenschaften der Oxydations-und Korrosionsfestigkeit einbüssen, wie sie sonst nur Kupfer-Chromstähle mit hohem Chromgehalt, also solche mit über 8% Chrom, aufweisen.
Es ist weiters gefunden worden, dass die Gegenwart einer derartigen Menge Silizium in Kupferchrom-Stahl oder-Eisen der Legierung eine sehr merkliche Widerstandsfähigkeit gegen Oxydation bei hohen Temperaturen verleiht. Legierungen dieser Zusammensetzung eignen sich daher ausserordentlich für die Herstellung von Ventilen für Verbrennungskraftmaschinen, Karburierungskörpern, elektrischen Heizwiderständen, Werkzeugen und Geräten. die bei hoher Temperatur arbeiten, und für alle Zwecke, bei denen es darauf ankommt, dass die Legierung bei hohen Wärmegraden nicht zundert.
Die Kombination des Siliziums mit Chrom und Kupfer unterstützt auch die Erhaltung des Kohlenstoffes in der gebundenen Form bei hoher Temperatur, so dass das Material bei hohen Temperaturen wesentlich bessere physikalische Eigenschaften aufweist, als dies bei gewöhnlichem Stahl oder Eisen der Fall ist.
Derartige Kombinationen von Chrom, Kupfer und Silizium sind für Eisenlegierungen sehr wertvoll, u. zw. nicht nur in der Stahlreihe, welche bis ungefähr 2% Kohlenstoff enthält, sondern auch in der Gusseiseilreihe mit Kohlenstoff zwischen 2% und 3¸%. Die hohe Widerstandsfähigkeit gegen Oxydation und Korrosion ist bei allen Geräten oder Gegenständen vorhanden, welche aus diesen Materialien hergestellt sind, unabhängig von der Art ihrer Herstellung, d. h. gleichgültig, ob es sich um Gussstücke oder Walzstücke handelt, und auch gleichgültig, ob sie ausgeglüht sind oder überhaupt in der Wärme behandelt werden oder ob sie sich im natürlichen Zustande befinden.
Für verschiedene Zwecke können die Prozentsätze von Chrom, Kupfer und Silizium innerhalb gewisser Grenzen geändert werden, um den verschiedenen Erfordernissen mit Bezug auf Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion, Oxydation, Säureeinwirkung oder Zundern bei hohen Temperaturen Rechnung zu tragen. Ist eine sehr hohe Widerstandsfähigkeit gegen mineralische Säuren erwünscht, so wird der Kupferzusatz bis zu 50/0 erhöht. Um Widerstandsfähigkeit gegen
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hohe Wärmegrade zu erzielen, kann der Siliziumgehalt bis zu der oberen Grenze von 60/0 erhöht werden.
Legierungen mit einem nahe der unteren Grenze gelegenen Gehalt vom Chrom. beispielsweise annähernd 2 bis 30/0, mit einem hohen Siliziumgehalt) beispielsweise bis zu ungefähr 40/0, und mit einem mittleren Kupfergehalt, beispielsweise 1 bis 2¸%. zeigen eine aussergewöhnlich hohe Widerstandsfähigkeit gegen Zundern und Formveränderungen bei hoher Temperatur.
Obige Eigenschaften aufweisende Legierungen können durch Variationen des Gehaltes an Chrom, Kupfer und Silizium innerhalb der erwähnten Grenzen erzielt werden : Chrom 1 bis 8%.
Kupfer 0-5 bis 5% und Silizium zwischen 1 bis 60 ; 0.
Bei obiger Beschreibung der erfindungsgemässen Eisenlegierungen wurde der Gegenwart anderer, stets im Stahl und Gusseisen vorhandener Bestandteile, wie Mangan, Schwefel. Phosphor usw., nicht Erwähnung getan, da diese bei Gehalten in den üblichen Grenzen auf die physikalischen Eigenschaften oder Korrosionsfestigkeit der Legierung keinen praktisch erheblichen Einfluss haben. Es können des weiteren auch Läuterungs- oder Raffinierungsmittel, wie Aluminium.
Titan, Vanadium, verwendet werden, sowie gegebenenfalls je nach den besonderen Anforderungen sonstige Legierungskomponenten zugesetzt werden, die an sich bei solchen Legierungen bekannt sind, welche auf die hier geschilderten Eigenschaften keinen nachteiligen Einfluss ausüben.
Es sollen daher auch solche Legierungen als in den Schutzbereich vorliegender Erfindung fallend angesehen werden.