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Verwendung austenitischer Stahllegierungen.
Zur Herstellung von Gegenständen, die bei Temperaturen über 500'C hohe Festigkeit aufweisen sollen, werden in bevorzugtem Masse an sich bekannte austenitische Chrom-Nickelstähle und Chrom-Kobaltstähle mit oder ohne Zusatz weiterer Legierungsbestandteile wie Molybdän, Wolfram od. dgl. verwendet. Diese Stähle haben bekanntlich etwa folgende Zusammensetzung : 10-30% Chrom, 5-80% Nickel, 0'01-1'0% Kohlenstoff, Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen an Schwefel, Phosphor und Silizium. Der Nickelgehalt kann ganz oder teilweise durch Kobalt ersetzt sein.
Auch andere austenitische Stähle von der Art der Nickelstähle, Manganstähle, Chrom-Manganstähle u. dgl. zeigen bei Temperaturen über 500'C eine verhältnismässig hohe Dauerstandsfestigkeit auf Grund ihres austenitischen Gefüges und finden für die genannten Zwecke Anwendung. Die Nickelstähle haben neben Eisen mit den üblichen Verunreinigungen im allgemeinen einen Nickelgehalt von 20--50%. Der Mangangehalt der Manganstähle beträgt von 15-30%, während die Chrom-Manganstähle etwa von 5-15% Chrom und von 8-20% Mangan aufweisen. Der Kohlenstoffgehalt der Legierungen beträgt im allgemeinen jeweils etwa von 0'01-1'0%.
Gemäss der Erfindung wird die den einzelnen austenitischen Stahllegierungen eigene Dauer-
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Niob. Falls ein gleichzeitiger Zusatz von Tantal und Niob vorgesehen wird, soll die Summe beider Bestandteile zweckmässig nicht über 3% liegen. Die Elemente Tantal und Niob wirken im wesentlichen gleichartig und da das zur Herstellung der Legierungen verwendete Ferro-Tantal bzw. FerroNiob jeweils an Niob bzw. Tantal mehr oder weniger stark verunreinigt ist, wird ein gleichzeitiger
Gehalt an Tantal und Niob das Normale sein. Austenitische Legierungen mit einem Niob-und/oder Tantalzusatz sind an sieh bekannt.
Man hat Tantal und Niob indes nur zugesetzt, um die interkristalline Korrosion zu unterbinden, die bekanntlich auftritt, wenn man diese Legierungen, wie beispielsweise beim Schweissen, einige Zeit lang auf die kritische Temperatur von 500-900 C erwärmt und anschliessend dem Angriff eines korrodierenden Mediums aussetzt. Es war daher durchaus nicht naheliegend, Tantal und Niob zur Erhöhung der Dauerstandsfestigkeit zu wählen ; denn andere Mittel, die die interkristalline Korrosion unterbinden, wie beispielsweise das Titan, erhöhen die Dauerstandsfestigkeit nicht.
Infolge dieses Gehaltes an Tantal und/oder Niob wird die Dauerstandsfestigkeit gegenüber einer tantal-bzw. niobfreien Legierung sonst gleicher Zusammensetzung um etwa das Doppelte gesteigert.
So werden beispielsweise bei Chrom-Nickelstählen gemäss der Erfindung mit etwa 18% Chrom, 8% Nickel und einem Kohlenstoffgehalt von 0'1% durch einen 0'96% betragenden Gehalt an Niob plus Tantal bei 700 C Dauerstandsfestigkeiten von 11-12 kg/mm2 erzielt gegenüber 6-7 kg/mm2 bei einer sonst gleichen zusammengesetzten tantal-bzw. niobfreien Legierung. Die Werte wurden ermittelt nach den vom Deutschen Verband für die Materialprüfungen der Technik" festgelegten Bedingungen für den Kurzzdtversuch. Die Dauerstandsfestigkeit in kg/rmn2 ist hienach diejenige Last, die bei der betreffenden Temperatur eine Dehngeschwindigkeit von 10. zu je Stunde während der 25. bis 35. Stunde nach der Lastaufgabe hervorruft.
Die bleibende Dehnung nach dem Entlasten darf bei einer 45-stündigen Versuchsdauer ausserdem höchstens 0'2% betragen.
Durch die Massnahmen gemäss der Erfindung wird beispielsweise für austenitische ChromNickelstähle die Möglichkeit der Verwendung in Abgasturbinen erschl03sen, u. zw. eignen sich diese Tantal und/oder Niob enthaltenden Legierungen insbesondere zur Herstellung der hochbeanspruchten
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beispielsweise Transportketten in Durchlauföfen.
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