AT133868B

AT133868B - Verfahren zur Herstellung von hitzebeständigen kohlenstoffhaltigen Chrom-Eisen-Legierungen mit gleichzeitigem Zusatz von Aluminium und Titan.

Info

Publication number: AT133868B
Authority: AT
Original assignee: Vormals Skodawerke Ag
Priority date: 1929-04-18
Filing date: 1930-02-19
Publication date: 1933-06-26

Description

Verfahren zur Herstellung von hitzebeständigen kohlenstoffhaltigen Chrom-Eisen-Legierungen mit gleichzeitigem Zusatz von Aluminium und Titan.

Es sind allgemein Chrom-Eisen-Legierungen bekannt, welche fortlaufend hitzebeständiger werden, wenn der Chromgehalt über 15% steigt. Die Strukturstabilität wird dabei grösser, die Verzunderung der Oberfläche geringer. Die günstigen Eigenschaften dieser Legierungen konnten aber praktisch, haupt- sächlich zur Herstellung von Abgüssen, welche in der Hitze gebraucht werden, nicht ausgenutzt werden, da die Chrom-Eisen-Legierungen mit höherem Kohlenstoffgehalt sich schon an der Luft heftig härten, spröde werden und Risse bekommen. Die Rissbildung wird hauptsächlich dadurch verursacht, dass diese
Legierungen bei dem kritischen Punkte der Alfa-Gama-Umwandlung grosse Volumsveränderungen durch- machen.

Wenn die Anwärmung des Gegenstandes lokal ungleichmässig ist oder wenn das Gussstück nach dem Ausglühen schnell an der Luft abgekühlt wird, verursacht dies, dass der Gegenstand durch Risse vollkommen, oft schon nach dem ersten Gebrauch, zerstört wurde.

Aus Fig. 1 der Zeichnung, die eine mit dem Chevenardschen Dilatometer erhaltene Kurve darstellt, ist ersichtlich, wie gewaltig diese Volumsveränderungen sind und wie bei einem Material, welches einer grösseren Zähigkeit entbehrt, schädliche Wirkungen verursacht werden müssen. Gemäss dieser Kurve tritt ein plötzlicher Wechsel in der Ausdehnung bei 800 C auf, zufolge der Lösung des Kohlenstoffes und der Umwandlung von der Alfa-in die Gamaphase. Die Volumsänderungen treten besonders bei Temperaturen zwischen 9000 und 10000 C ein. Auf der Abkühlungskurve von 1000-20 C sind die Verhältnisse noch krasser, wie nicht nur aus den abnormen Krümmungen der Kurve bei 600,500, 400 und 3000 C zu ersehen ist, sondern auch aus dem Kniekpunkt bei 230 C.

Erfindungsgemäss werden Chrom-Eisen-Legierungen mit 20-40% Chrom, hauptsächlich solchen mit höherem Kohlenstoffgehalt, je bis 5% Aluminium und Titan zugesetzt, um die kritischen Punkte der Alfa-Gama-Phasenveränderung und der bedeutenden Volumsveränderung in dem Temperaturbereich, in welchem man die aus diesen Legierungen gefertigten Gegenstände normal in der Praxis benutzt, zu verschieben (z. B. über 900 C, 1000 C, 1100 C). Die jeweilige Menge der Legierungszusätze von Aluminium und Titan hängt von der Lage der Legierungen in dem Eisen-Chrom-Kohlenstoffsystem, von der Höhe der kritischen Punkte und von der maximalen Temperatur, bis zu welcher die Gegenstände beim Gebrauch angewärmt werden, ab.

Ein Beispiel einer solchen Legierung zur Anfertigung von Gegenständen, die bis zu 10000 C gebraucht werden, zeigt die Fig. 2. Der Kurvenverlauf dieses Materiales, welches mit Rücksieht auf den Anwendungszweck und auf die Lage der Legierung im System mit 1'95% Kohlenstoff, 24-61% Chrom, 1-24% Aluminium und 0-91% Titan legiert wurde, ist auch bei einer schnellen Abkühlung ganz geradlinig und garantiert, dass die Legierung beim Gebrauch mit einer thermischen Beanspruchung bis zu 10000 C nicht zerstört wird.

Hitzebeständige, aber kohlenstoffarme Chrom-Eisen-Legierungen, die gleichzeitig Aluminium und Titan-aber in grösseren Mengen als nach vorliegender Erfindung-enthalten, sind bereits bekanntgeworden, beispielsweise durch die amerikanische Patentschrift Nr. 1621523.

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Claims

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