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Hitzebeständige Nickel-Chrom-Kobalt-Molybdänlegierung
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<tb>
<tb> 287Lebensdauer <SEP> BruchKohlenstoff
<tb> bis <SEP> zum <SEP> Bruch <SEP> dehnung
<tb> in <SEP> % <SEP> in <SEP> Stunden <SEP> in <SEP> %
<tb> 0,15 <SEP> 222 <SEP> 4,6
<tb> 0, <SEP> 09 <SEP> 132 <SEP> 4, <SEP> 2 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 03 <SEP> 35 <SEP> 1, <SEP> 9 <SEP>
<tb>
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Aluminiumgehalte zwischen 7, 75 und 9, 5% und das Verhältnis des Titan- zum Aluminiumgehalt zwischen 0, 7 und 1, 0 gelegen ist. Die als Verunreinigungen anwesenden Mengen an Silizium, Mangan und Eisen sollen so gering als möglich sein.
Die Silizium- und Mangangehalte sollen jeder vorteilhaft geringer als 0, 5% und der Eisengehalt vorteilhaft unter 1% gelegen sein.
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insbesondere zwischen 8, 2 und 8, 7% und das Verhältnis des Titan- zum Aluminiumgehalt zwischen 0, 7 und 1, 0% gelegen ist.
Die Legierungen werden vorzugsweise im Hochvakuum von ungefähr 1 Mikron Hg. S. erschmolzen und wenn erwünscht, dort auch vergossen.
Auch wenn die Legierungen im Vakuum nicht erschmolzen werden, unterwirft man sie vorteilhaft einer Feinungsbehandlung im Vakuum, die das Halten derselben im geschmolzenen Zustand im Hochvakuum durch mindestens 5 Minuten umfasst. Eine geeignete Vakuumfeinungsbehandlung besteht im Halten der geschmolzenen Legierungen durch 90 Minuten bei 1500 C bei einem 200 Mikron nicht übersteigenden Druck.
Die Legierungen sind insbesondere zum Gebrauche im verformten Zustand geeignet.
Die verbesserten Schlageigenschaften einer erfindungsgemässen Legierung niedrigen Kohlenstoffgehaltes im Vergleich zu einer andern ähnlichen Legierung höheren Kohlenstoffgehaltes sind in dem folgenden Vergleichsversuch gezeigt.
Zwei Legierungen wurden mit den Zusammensetzungen hergestellt, wie sie in Zahlentafel II angegeben sind ; der Rest in jedem Falle war Nickel und Verunreinigungen.
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<tb>
<tb> Legierug <SEP> C <SEP> % <SEP> Cr <SEP> % <SEP> Co <SEP> % <SEP> Mo <SEP> % <SEP> Ti <SEP> % <SEP> Al <SEP> % <SEP> Zr <SEP> % <SEP> B <SEP> %
<tb> Nr.
<tb>
1 <SEP> 0,06 <SEP> 13,9 <SEP> 15,2 <SEP> 3,7 <SEP> 3,9 <SEP> 5,15 <SEP> 0,03 <SEP> 0,019
<tb> 2 <SEP> 0,14 <SEP> 14,7 <SEP> 14,7 <SEP> 3,45 <SEP> 3,93 <SEP> 4,98 <SEP> 0,035 <SEP> 0,016
<tb>
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einer Luftabkühlung, einem Erhitzen durch 6 Stunden bei 1050 C und wieder einer Luftabkühlung besteht. Bei der Legierung Nr. 1 wurde eine Kerbschlagfestigkeit bei 9000 C (Charpy V-Kerbprobe) von 0, 61 kgm festgestellt, der ein Wert von 0, 45 kgm bei der Legierung Nr. 2 gegenübersteht. Bei einer Belastung von 11 kg/mm2 bei 980 C hatte die Legierung Nr. 1 im Zerreissversuch eine Lebensdauer von 186 Stunden und eine Bruchdehnung von 6%, während die Legierung Nr. 2 eine Lebensdauer von 161 Stunden und eine Dehnung von 9% aufwies.
Nach andern Wärmebehandlungen wurde sogar eine grössere Verbesserung erzielt. Es wurden solche Legierungen untersucht, die eine in Zahlentafel III angegebene Zusammensetzung hatten, wobei der Rest in jedem Falle Nickel und Verunreinigungen war.
Zahlentafel III
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<tb>
<tb> Legierung <SEP> C <SEP> % <SEP> Cr <SEP> % <SEP> Co <SEP> % <SEP> Mo <SEP> % <SEP> Ti <SEP> % <SEP> Al <SEP> % <SEP> Zr <SEP> % <SEP> B <SEP> %
<tb> Nr.
<tb>
3 <SEP> 0,07 <SEP> 14,6 <SEP> 15,2 <SEP> 4,0 <SEP> 3,7 <SEP> 4,8 <SEP> 0,03 <SEP> 0,016
<tb> 4 <SEP> 0,15 <SEP> 14,9 <SEP> 15,1 <SEP> 4,0 <SEP> 3,5 <SEP> 4,9 <SEP> 0,03 <SEP> 0,018
<tb> 5 <SEP> 0, <SEP> 06 <SEP> 14, <SEP> 9 <SEP> 15, <SEP> 1 <SEP> 4, <SEP> 1 <SEP> 3, <SEP> 8 <SEP> 4, <SEP> 8 <SEP> 0, <SEP> 04 <SEP> 0, <SEP> 021 <SEP>
<tb> 6 <SEP> 0, <SEP> 15 <SEP> 14, <SEP> 8 <SEP> 15, <SEP> 1 <SEP> 4, <SEP> 1 <SEP> 3, <SEP> 8 <SEP> 4, <SEP> 8 <SEP> 0, <SEP> 04 <SEP> 0, <SEP> 020 <SEP>
<tb> 7 <SEP> 0, <SEP> 06 <SEP> 14, <SEP> 3 <SEP> 15, <SEP> 1 <SEP> 4, <SEP> 0 <SEP> 4, <SEP> 0 <SEP> 5, <SEP> 4 <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP> 0, <SEP> 023 <SEP>
<tb> 8 <SEP> 0, <SEP> 15 <SEP> 14, <SEP> 8 <SEP> 14, <SEP> 8 <SEP> 4, <SEP> 1 <SEP> 4, <SEP> 0 <SEP> 5, <SEP> 3 <SEP> 0, <SEP> 04 <SEP> 0, <SEP> 019 <SEP>
<tb> 9 <SEP> 0, <SEP> 06 <SEP> 15, <SEP> 0 <SEP> 15, <SEP> 1 <SEP> 3, <SEP> 8 <SEP> 3,
<SEP> 8 <SEP> 5, <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 06 <SEP> 0, <SEP> 015 <SEP>
<tb> 10 <SEP> 0, <SEP> 14 <SEP> 14, <SEP> 7 <SEP> 14, <SEP> 7 <SEP> 3, <SEP> 5 <SEP> 3, <SEP> 9 <SEP> 5, <SEP> 0 <SEP> 0, <SEP> 04 <SEP> 0, <SEP> 016 <SEP>
<tb>
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Zahlentafel IV
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<tb>
<tb> Kerbschlag- <SEP> Lebensdauer
<tb> Leerung <SEP> ! <SEP> festigkeit <SEP> bis <SEP> zum <SEP> Bruch
<tb> in <SEP> kgm <SEP> in <SEP> Stunden
<tb> 3 <SEP> 1, <SEP> 25 <SEP> 239 <SEP>
<tb> 4 <SEP> 0, <SEP> 83 <SEP> 161
<tb> 5 <SEP> 0, <SEP> 97 <SEP> 267
<tb> 6 <SEP> 0, <SEP> 69 <SEP> 227
<tb> 7 <SEP> 0, <SEP> 83 <SEP> 274
<tb> 8 <SEP> 0, <SEP> 41 <SEP> 309
<tb> 9 <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP> 170
<tb> 10 <SEP> 0,83 <SEP> 142
<tb>
Es wurde auch festgestellt, dass in den erfindungsgemässen Legierungen mit Kohlenstoffgehalten unter 0, 1% die Kerbschlagfestigkeit durch Erhöhung des Kobaltgehaltes über 20% weiter verbessert werden kann. Die Lebensdauer bis zum Bruch wird jedoch gleichzeitig herabgesetzt, weshalb der Kobaltgehalt 25% nicht übersteigen darf.
Die Wirkung der Erhöhung des Kobaltgehaltes auf die Kerbschlagfestigkeit und die Lebensdauer bis zum Bruch ist aus den Ergebnissen in Zahlentafel V ersichtlich, in der wärmebehandelte Legierungen aufgeführt sind, welche, abgesehen von Kobalt 15% Cr. 0, 05% C, 4% Mo, 3, 8% Ti, 4, 7% Al, 0, 05% Zr, 0, 01% B und als Rest Nickel und Verunreinigungen enthalten.
EMI3.2
EMI3.3
<tb>
<tb> Lebensdauer <SEP> Bruch- <SEP> SchlagfestigLegierung <SEP> Co <SEP> in <SEP> % <SEP> bis <SEP> zum <SEP> Bruch <SEP> dehnung <SEP> keit
<tb> Nr.
<SEP> in <SEP> Stunden <SEP> in <SEP> % <SEP> in <SEP> kgm
<tb> 11 <SEP> 15 <SEP> 105 <SEP> 18 <SEP> 0,76
<tb> 12 <SEP> 20 <SEP> 154 <SEP> 20 <SEP> 0,97
<tb> 13 <SEP> 25 <SEP> 67,5 <SEP> 24 <SEP> 2,76
<tb> 14 <SEP> 30 <SEP> 9 <SEP> nicht <SEP> bestimmt <SEP> 4,28
<tb>
Schliesslich haben unsere Versuchsergebnisse gezeigt, dass eine Erhöhung des Zirkongehaltes über 0, 1% bis auf 0, 2% die Dauerstandsfestigkeit der erfindungsgemässen Legierungen noch merklich erhöht. Die drei in der folgenden Zahlentafel VI angeführten Legierungen wurden im Vakuum unter einem Druck von 1 Mikron Hg. S. erschmolzen, bei diesem Druck durch 15 Minuten gehalten und dann im Vakuum vergossen.
Auf einer Strangpresse wurden die erhaltenen Blöcke zu Stangen verpresst, die dann durch 1 Stunden bei 1190 C erhitzt, luftabgekühlt, nochmals durch 5 Stunden bei 1100 C erhitzt und dann wieder luftabgekühlt wurden. Von den Stangen abgeschnittene Probestücke wurden dem Festigkeitsversuch bei einer Spannung von 11 kg/mm2 bei 980 C zugeführt. Die Lebensdauer dieser Legierungen bis zum Bruch sind gleichfalls in der Zahlentafel VI angeführt.
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