AT135535B - Korrosionssichere Stahllegierungen. - Google Patents

Description

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    Korrosionssichere Stahllegierungen.   



   Bei der Verwendung säurebeständiger Stähle besteht die allgemeine Erkenntnis, dass gegen den Angriff verschiedener chemischer Stoffe entsprechend verschiedene Stähle zu wählen sind. Die bedeutenden Fortschritte der Metallurgie auf diesem Gebiete ermöglichen es, gegen den schädlichen Einfluss gewisser
Säuren, wie Salpetersäure, ferner organischer Säuren, wie Milchsäure, Ameisensäure, Essigsäure, Zitronensäure, ferner von Alkalien Stähle zu verwenden, welche als praktisch beständig angesprochen werden können. Es sind dies im allgemeinen Chrom-Nickelstähle. Diese Stähle sind jedoch gegen die stärksten Mineralsäuren, wie Schwefel-und Salzsäure, besonders wenn diese Säuren im heissen Zustande einwirken, nicht oder nur ungenügend beständig.

   Es sind Legierungen bekannt, welche gegen Salzsäure hohe Widerstandsfähigkeit besitzen, nämlich   Nickellegierungen,   welche in grösseren Mengen Molybdän allein oder Molybdän und Chrom enthalten. Eine Legierung mit   60% Nickel, 20% Molybdän   und 20 % Eisen zeigt hohe Widerstandsfähigkeit gegen Salzsäure und Schwefelsäure, auch im heissen Zustande. Durch die grossen Mengen an Nickel und Molybdän, die solche Legierungen besitzen müssen, sind sie aber sehr teuer. 



  Auch ist ihre Bearbeitung durch Schmieden, Pressen und Walzen mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden. 



   Die Erfindung betrifft nun chromfreie Stahllegierungen, die durch verhältnismässig geringe, versuchsmässig ermittelte Zusätze von Nickel, Molybdän und Kupfer, deren Mengen gegeneinander abgestimmt sind, gekennzeichnet sind. Eine mit diesen Elementen in entsprechenden Verhältnissen legierte Stahllegierung ist gegen kalte Schwefelsäure und   Salzsäure-auch   in deren wirksamsten Konzentrationenpraktisch vollkommen beständig und besitzt eine ausserordentliche Widerstandsfähigkeit gegen die erwähnten Säuren im heissen und kochenden Zustand. Trotz dieser hohen Beständigkeit gegen diese Säuren wird der Stahl jedoch von oxydierenden Agentien, wie Salpetersäure, stark angegriffen. 



   Der Nickelgehalt derartiger Stahllegierungen soll etwa 20-30% betragen. Es bietet keinerlei Vorteil, ihn bis   40%   zu erhöhen, da durch eine Erhöhung des Nickelgehaltes von 30 auf 40% ein nur unmerklicher Vorteil erzielt wird, der in keinem Verhältnis zu dem aufgewendeten Preis steht. Versuche haben ergeben, dass ein entsprechend bemessener Gehalt an Molybdän bei gleichzeitiger Anwesenheit von Kupfer die Widerstandsfähigkeit gegen Salzsäure hervorruft, während durch die Komponente Kupfer die spezifische Widerstandsfähigkeit gegen Schwefelsäure verursacht wird. Die Wirkung dieser beiden Elemente tritt bei gleichzeitiger Anwesenheit von etwa   25-30 % Nickel jedoch   nur dann in so bedeutender Weise ein, wenn sie gleichzeitig im Stahl enthalten sind.

   Der Gehalt an Kupfer   soll wenigstens 1'5%   bis höchstens 3% betragen. Molybdän steigert bis zu   2'5%   stark die Widerstandsfähigkeit gegen Salzsäure, während durch weitere Erhöhung seines Zusatzes nur noch verhältnismässig geringere Wirkungen erzielt werden. 



   Bei gleichbleibenden Gehalten an übrigen Elementen besitzt ein Stahl mit   3% Molybdän gegenüber   einem Stahl mit nur   1-2%   Molybdän ungefähr 8-10fache Widerstandsfähigkeit gegen Salzsäure im kochenden Zustand. Durch Steigerung des Molybdängehaltes über 5% hinaus leidet die Verarbeitbarkeit des Stahles im warmen Zustand. Im Hinblick auf den Kupfergehalt hat sich als vorteilhaft erwiesen, den Gehalt an Nickel mindestens in der neunfachen Menge des Kupfergehaltes zu bemessen, um Schwierigkeiten bei der Bearbeitung durch Schmieden und Walzen zu begegnen. 



   Der Kohlenstoffgehalt ist wünschenswert in niedrigen Grenzen zu halten. Die Beständigkeit der Legierung gegen kalte   Salz-und Schwefelsäure   ist indessen eine so vorzügliche, dass aus   giesstechnische   

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 Gründen der Kohlenstoffgehalt auch bis 1% gesteigert werden kann, während gegenüber heissen Säuren er für jeden Fall möglichst niedrig bemessen sein soll. 
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 EMI2.2 
 
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<tb> c <SEP> 0'05%
<tb> Ni <SEP> 28#00 <SEP> #
<tb> Mo <SEP> .................................. <SEP> 5#00 <SEP> #
<tb> Cu <SEP> .................................. <SEP> 3'00"
<tb> Fe <SEP> Rest.
<tb> 
 



   Die nachstehend angeführten Versuehszahlen zeigen seine Überlegenheit gegenüber den gebräuchlichen   Chrom-Nickelstählen   und seine Ebenbürtigkeit gegenüber den teueren   Nickel-Molybdän-Eisen-   Legierungen. 
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  Gewichtsverlust <SEP> in <SEP> mg/cm2 <SEP> in <SEP> 24 <SEP> Stunden
<tb> H2SO4 <SEP> 10%ige <SEP> HCL
<tb> siedend <SEP> bei <SEP> 70  <SEP> siedend <SEP> bei <SEP> 70 
<tb> V <SEP> 2 <SEP> A <SEP> ............................................... <SEP> 1408 <SEP> - <SEP> 860 <SEP> -
<tb> } <SEP> 10%ig
<tb> V <SEP> 4 <SEP> A <SEP> ............................................... <SEP> 594 <SEP> - <SEP> 4592 <SEP> -
<tb> 14 <SEP> Cr, <SEP> 13 <SEP> Ni <SEP> ........................................ <SEP> 700 <SEP> - <SEP> 517 <SEP> -
<tb> 24 <SEP> Cr, <SEP> 19 <SEP> Ni <SEP> ........................................ <SEP> 1100 <SEP> - <SEP> 710 <SEP> -
<tb> } <SEP> 20%ig
<tb> 5 <SEP> Cr, <SEP> 25 <SEP> Ni <SEP> .........................................

   <SEP> 25 <SEP> - <SEP> 457 <SEP> Stahl <SEP> mit <SEP> obgenannter <SEP> Zusammensetzung <SEP> 2 <SEP> - <SEP> 7 <SEP> -
<tb> 20 <SEP> Fe, <SEP> 20 <SEP> Mo, <SEP> 60 <SEP> Ni <SEP> ................................. <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 1#9
<tb> Stahl <SEP> mit <SEP> obgenannter <SEP> Zusammensetzung <SEP> - <SEP> unter <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 2#-
<tb> 
   Chromhältige   Nickel-Eisenlegierungen mit gleichzeitigem Zusatz von Kupfer und geringen Mengen von   Molybdän   sind bereits bekannt.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCH : Korrosionssichere Stahllegierungen, insbesonders mit hoher Widerstandsfähigkeit gegen kalte und heisse Schwefelsäure und Salzsäure, dadurch gekennzeichnet, dass sie bei einem Gehalt bis zu 1% Kohlenstoff 25-40% Nickel, 2-6% Molybdän und 1'5-3 % Kupfer enthalten.