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Die Erfindung betrifft einen aushärtbaren, rostfreien Stahl und insbesondere solchen Stahl, der eine höhere Festigkeit und grössere Oxydationsbeständigkeit im ausgehärteten Zustand besitzt und ausserdem ausgezeichnete Lebensdauer in Kontakt mit heissen, schwefelhaltigen Materialien aufweist.
Aushärtbare austenitische rostfreie Stähle sind bekannt und wurden z. B. in der USA - Patentschrift Nr. 2, 706, 696, Nr. 2, 686, 116 und in der kanadischen Patentschrift Nr. 632186 beschrieben. Ein solcher Stahl wird überall dort verwendet, wo nichtmagnetische Stähle mit guter Warmkriechfestigkeit erforderlich sind. Es wurde festgestellt, dass für Verwendungszwecke, bei denen der Stahl schwefelhaltigen oder Schwefelverbindungen enthaltenden Atmosphären ausgesetzt ist, es besonders wichtig ist, dass der Stahl im wesentlichen kein Nickel enthält, Nickel bildet mit Schwefel eine relativ niedrig schmelzende Verbindung.
Nickelsulfid, und es wurde gefunden, dass bei Verwendungszwecken, in denen der Stahl einer heissen (760 bis 10930C) schwefelhaltigen Atmosphäre ausgesetzt ist, eine wesentlich höhere Lebensdauer erhalten wird mit einem Stahl, der nahezu nickelfrei ist, Mit dem Ausdruck"nickelfrei"sind im vorliegenden Fall solche Stähle gemeint, denen nicht mit Absicht Nickel zugesetzt wurde, u. zw. weder durch Verwendung von nickelhaltigem Schrott noch durch Zusatz von Nickel als ein legierendes Element. Ein solcher nickelfreier Stahl würde natürlich weniger als 0, 75% und gewöhnlich weniger als 0, 30% Nickel enthalten.
Das Metals Handbook, 8. Auflage, S. 576 bis 579, zeigt, dass bei bestimmten Anwendungsgebieten in der chemischen Industrie es bekannt ist, reine Chromstähle, wie z. B. vom Typ 446 (27 Cr) und vom Typ 430 (17 Cr) zu verwenden, jedoch sind solche Stähle im wesentlichen ferritisch und sind wesentlich minderwertiger in bezug auf Warmfestigkeit gegenüber den erfindungsgemässen Stählen.
Schwefelbeständige, aushärtbare, austenitische, rostfreie Stähle werden für folgende Zwecke verwendet : Für Dieselmotorventile, für Vorrichtungen zur Herstellung von Kohleelektroden, für die Verwendung in elektrischen Öfen (diese Vorrichtungen werden bei ihrer Verwendung einem Gemisch von Graphit und schwefelhaltigem Teer oder Pech ausgesetzt, für Apparate, die in einem Teil der Petroleumraffinerie verwendet werden, die sich mit der Raffinierung von schwefelhaltigen Rohölen beschäftigt, für das Rösten von sulfidhaltigen Erzen und für zahlreiche andere Gebiete in der chemischen Verfahrensindustrie und überall dort, wo Metall der Einwirkung von heissem schwefelhaltigem Material, im gasförmigen, flüssigen oder festen Zustand ausgesetzt ist.
Ein Beispiel für die verbesserte Leistung, die bei der Verwendung der erfindungsgemässen Stähle erreicht wird, ist die Tatsache, dass Dieselmotorventile, die aus dem erfindungsgemässen Stahl hergestellt wurden, eine überlegene Lebensdauer gegenüber denjenigen zeigten, die aus dem bisher besten Stahl, der je für diesen Zweck verwendet wurde, hergestellt wurden.
Bei aushärtbaren austenitischen rostfreien Stählen wurde es bisher für erforderlich gehalten, dass die Stähle ein Mikrogefüge aufweisen, das vollständig austenitisch ist, ausser einer Ausscheidung von fein verteilten Carbiden nach der Aushärtung. Das heisst, es sind Chrom-Mangan-Kohlenstoff-Stickstoff-Stähle bekannt, die nach der schnellen Abkühlung von ziemlich hohen Lösungsglühtemperaturen (z. B. etwa 12040C) ein Mikrogefüge zeigen, das vollkommen aus Austenit besteht, die aber in diesem Zustand relativ weich sind (unter 30 C Rockwell-Härte) und die nach dem Aushärten während etwa 16 h bei etwa 7320C ein Mikrogefüge aufweisen, das aus Austenit mit einer feinen Carbidphase, die über den ganzen Stahl verteilt ist, besteht, u. zw. mehr in den Körnern als an den Korngrenzen.
Der Stahl zeigt in diesem Zustand beachtliche Härte (z. B. über 38 C Rockwell-Härte). Ein solcher Stahl ist sowohl frei von einer Ferritphase, als auch von einer Sigmaphase. Ferrit bildet sich immer dann, wenn ferritfördernde Elemente z. B. Chrom, Molybdän, Vanadin, Wolfram, Niob oder Tantal in grösseren Mengen vorhanden sind im Vergleich zu den Mengen an austenitfördernden Elementen z. B. Nickel, Mangan, Kohlenstoff und Stickstoff. Sigmaphasen werden immer dann erhalten, wenn der Gesamtgehalt an bestimmten Elementen (Chrom, Nickel und Silicium) zu hoch wird. Es wurde bisher als erforderlich erachtet, sowohl die Bildung einer Ferrit-, als auch einer Sigmaphase zu vermeiden.
Ferrit hat eine realtiv geringe Festigkeit bei mässig erhöhten Temperaturen (649 bis 8710C), und die Sigmaphase beeinträchtigt in ähnlicher Weise die Eigenschaften recht nachteilig, insbesondere wenn sie im Stahl in Form relativ massiver interkristalliner Teilchen in Erscheinung tritt, wie das manchmal der Fall beim Stahl vom Typ 310 ist
EMI1.1
heissen schwefelhaltigen Atmosphären oder Stoffen ausgesetzt ist, eine neue Stahlsorte zu verwenden, die ein im wesentlichen austenitisches Mikrogefüge aufweist, mit einer überwachbaren interkristallinen Ausscheidung der Sigmaphasenlegierung, die im Stahl in seinem ausgehärteten Zustand vorliegt, wobei der Stahl im wesentlichen aus folgenden Elementen, die in Gewichtsprozenten angegeben sind, besteht :
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EMI2.1
<tb>
<tb> Kohlenstoff <SEP> 0, <SEP> 35 <SEP> bis <SEP> 0, <SEP> 75 <SEP>
<tb> Stickstoff <SEP> 0,35 <SEP> bis <SEP> 0, <SEP> 75
<tb> Chrom <SEP> 18,0 <SEP> bis <SEP> 22, <SEP> 00 <SEP>
<tb> Mangan <SEP> 10,5 <SEP> bis <SEP> 14,0
<tb> Nickel <SEP> 0 <SEP> bis <SEP> 0,75
<tb> Silicium <SEP> 2,00 <SEP> bis <SEP> 3,00
<tb> Eisen <SEP> Restmenge, <SEP> plus <SEP> unvermeidbare <SEP> Verunreinigungen <SEP> und
<tb> andere <SEP> Elemente <SEP> in <SEP> kleinen <SEP> Mengen, <SEP> die <SEP> auf <SEP> die <SEP> Stahleigenschaften <SEP> nicht <SEP> nachteilig <SEP> einwirken.
<tb>
Es ist ausserdem als wichtig zu betrachten, dass die Stahlzusammensetzung nicht nur in den oben genannten Bereichen liegt, sondern der Gehalt an Kohlenstoff und Stickstoff auf der einen Seite und Chrom und Silicium auf der andern Seite so aufeinander abgestimmt sind, dass der Stahl genügend Kohlenstoff und Stickstoff enthält, um sicherzustellen, dass sich kein Ferrit oder Martensit nach dem Abschrecken oder Abkühlen von der Lösungsglühtemperatur bildet. Letztlich ist es wichtig, dass die Stahlzusammensetzung im wesentlichen folgende Gleichung erfüllt : C+ N > 0, 078 (Cr+ 1, 4 Si - 12, 5) mit dem Ausdruck "im wesentlichen erfüllt" ist gemeint, dass der Gesamtgehalt an Kohlenstoff + Stickstoff in Gewichtsprozenten um höchstens 0, 10% geringer sein darf als der auf der rechten Seite der Gleichung errechnete Wert.
Weitere Elemente, die in den oben genannten Stahlzusammensetzungen einzeln oder in Kombination enthalten sein können, sind folgende :
EMI2.2
<tb>
<tb> Gehalt <SEP> in <SEP> Gew. <SEP> -0/0 <SEP>
<tb> Phosphor <SEP> 0 <SEP> bis <SEP> 0,30
<tb> Schwefel <SEP> 0 <SEP> bis <SEP> 0,40
<tb> Vanadin <SEP> 0 <SEP> bis <SEP> 1, <SEP> 0
<tb> Molybdän <SEP> 0 <SEP> bis <SEP> 2, <SEP> 0
<tb> Wolfram <SEP> 0 <SEP> bis <SEP> 2, <SEP> 5
<tb> Niob <SEP> 0 <SEP> bis <SEP> 1, <SEP> 5
<tb> Tantal <SEP> 0 <SEP> bis <SEP> 3,0
<tb>
Ein Zusatz von Phosphor beeinträchtigt die Schmiedbarkeit des Stahls, setzt jedoch die Lösungsglühtemperatur etwas herab, die bei der Wärmebehandlung erforderlich ist, und fördert wenigstens etwas die Festigkeit des Stahls. Ein Zusatz von Schwefel verbessert die Zerspanbarkeit.
Die Festigkeit kann durch ein oder mehrere carbidbildende Elemente verbessert werden, wie z. B. Vanadin, Molybdän, Wolfram, Niob oder Tantal, wobei der Gesamtgehalt dieser Elemente vorzugsweise weniger als 7 Gew.-% betragen sollte. Immer wenn irgendeines dieser oben genannten carbidbildenden Elemente zugesetzt wird, muss die entsprechende Nenge von Kohlenstoff plus Stickstoff eingestellt werden. Das heisst, der Gewichtsprozent-Gehalt der fünf oben genannten carbidbildenden Elemente muss mit einem entsprechenden weiter unten bezeichneten Koeffizienten multipliziert werden und zu der Menge, die in der Klammer auf der rechten Seite der Gleichung angegeben ist, zuaddiert werden. Die zu verwendenden Koeffizienten sind folgende : 2, 3 für Vanadin, 1, 4 für Molybdän, 0,63 für Wolfram, 2,8 für Niob und 1, 4 für Tantal.
In Verwendungsgebieten, bei denen der Stahl bei hoher Temperatur in Kontakt mit sauerstoffhaltigen Atmosphären verwendet wird, ist es erforderlich, dass der Stahl keinerlei Molybdän oder Vanadin enthält, u. zw. deshalb, weil diese Elemente dafür bekannt sind, flüchtige oder leicht schmelzende Oxyde zu bilden.
An Stelle oder zusätzlich zum Schwefel können die Stähle entsprechende Mengen anderer, die Zerspanbarkeit fördernder Elemente, wie z. B. Tellur, Wismuth, Blei oder Selen, enthalten. Es kann äusserst vorteilhaft sein, eine kleine Menge Titan zum Stahl zuzufügen oder ein anderes Element, das in der Lage ist, die Morphologie der Sulfideinschlüsse oder andere, die Zerspanbarkeit verbessernde Einschlüsse im Stahl zu beeinflussen. Die Verwendung von Titanmengen, die grösser als 0, 50/0 sind, werden jedoch nicht empfohlen, weil grössere Mengen an Titan dazu neigen, mit dem Stickstoff im Stahl zu reagieren.
Geringe Zusätze von Bor, entweder allein oder zusammen mit Zirkon, können in bestimmten Fällendie Warmverformbarkeit und die Festigkeit des Stahls bei höheren Temperaturen verbessern.
Die Verwendung eines Stahls, dessen Zusammensetzung nachstehend in etwas engeren Bereichen angegeben ist, wird besonders bevorzugt. Die Zahlen sind ebenfalls in Gewichtsprozent angegeben :
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EMI3.1
<tb>
<tb> Kohlenstoff <SEP> 0, <SEP> 40 <SEP> bis <SEP> 0,60
<tb> Stickstoff <SEP> 0, <SEP> 40 <SEP> bis <SEP> 0, <SEP> 60 <SEP>
<tb> Chrom <SEP> 18, <SEP> 0 <SEP> bis <SEP> 21, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Mangan <SEP> 10, <SEP> 5 <SEP> bis <SEP> 14, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Nickel <SEP> 0 <SEP> bis <SEP> 0, <SEP> 35 <SEP>
<tb> Silicium <SEP> 2,00 <SEP> bis <SEP> 3,00
<tb> Eisen <SEP> Restmenge, <SEP> plus <SEP> unvermeidbare <SEP> Verunreinigungen
<tb> und <SEP> andere <SEP> Elemente <SEP> in <SEP> kleinen <SEP> Mengen,
<SEP> die <SEP> auf
<tb> die <SEP> Stahleigenschaften <SEP> nicht <SEP> nachteilig <SEP> einwirken.
<tb>
Weiters sind erfindungsgemäss nickelfreie, austenitische Cr-Mn-C-N-Stähle, deren Siliciumgehalt vom Chromgehalt abhängt, wie in der folgenden Tabelle angegeben ist, zu verwenden.
EMI3.2
<tb>
<tb> Chromgehalt <SEP> Siliciumgehalt
<tb> in <SEP> Gew.-% <SEP> in <SEP> Gew.-% <SEP>
<tb> 18,0 <SEP> etwa <SEP> 3,0
<tb> 19,0 <SEP> 2, <SEP> 6 <SEP> bis <SEP> 3, <SEP> 0
<tb> 20,0 <SEP> 2, <SEP> 3 <SEP> bis <SEP> 3, <SEP> 0 <SEP>
<tb> 21,0 <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP> bis <SEP> 3, <SEP> 0
<tb> 22, <SEP> 0 <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP> bis <SEP> 3, <SEP> 0 <SEP>
<tb>
Ein solcher Stahl besitzt besonders gute Beständigkeit gegen Luftoxydation und gegenüber andern sauerstoffhaltigen Atmosphären bei höherer Temperatur wie z.
B. 816 bis 1204 C, was durch einen Gewichtsverlust von 0,07 g/cmoder weniger angezeigt ist, der nach 6 x 16stündigem Glühen an Luft nachgewiesen wird, u. zw. bei 11H C. Dieser Wert ist wesentlich vorteilhafter, verglichen mit Werten, etwa 0,9 bis l, l g/cm , die unter den gleichen Bedingungen beim Testen anderer Stahlsorten (21 Cr-4-Ni-9Mn-O, 25 Si-O. 4 N-O, ! SC-). die zur Zeit für Dieselmotorventile verwendet werden, beobachtet wurden.
Der erfindungsgemässe Stahl wird so wie andere aushärtbare austenitische Stähle der bisherigen Technik warmbehandelt, indem er erst auf eine Lösungsglühtemperatur von 1149 bis 12600C (beispielsweise 1177C) erhitzt, dann rasch durch Abschrecken in Öl oder Wasser abgekühlt und zum Schluss auf eine bestimmte Härte vergütet wird, indem er für eine bestimmte Zeit, z. B. etwa 10 bis 100 h, auf eine Temperatur von etwa 871
EMI3.3
Die Eigenschaften und Eignung der erfindungsgemässen Stähle werden von den untenstehenden Werten angezeigt.
Tabelle I gibt die Warmfestigkeitseigenschaften, die für den erfindungsgemässen Stahl typisch sind, wieder.
Als besonders bevorzugte Ausführungsform solcher Stähle wird die folgende Zusammensetzung dargelegt :
21% Chrom, 0, 2% Nickel, 12% Mangan, 0, 50% Kohlenstoff, 2, 8% Silicium, 0, 40% Stickstoff, Rest Eisen plus unvermeidbare Verunreinigungen in kleinen Mengen, die die Eigenschaften nicht nachteilig beeinflussen.
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Tabelle I :
EMI4.1
<tb>
<tb> Warmfestigkeitseigenschaften
<tb> Test <SEP> Streckgrenze <SEP> Dehnung
<tb> Härte <SEP> Temp. <SEP> 0,2% <SEP> Zugfestigkeit <SEP> bei <SEP> Einschnürung
<tb> Beschaffenheit <SEP> (Rc) <SEP> ( C) <SEP> (kg/cm2) <SEP> (kg/cm2) <SEP> 3,5 <SEP> cm(%) <SEP> %
<tb> warm <SEP> gewalzt <SEP> 38 <SEP> 649 <SEP> 3850 <SEP> 5850 <SEP> 31 <SEP> 49
<tb> warm <SEP> gewalzt <SEP> 38 <SEP> 732 <SEP> 3080 <SEP> 4270 <SEP> 32 <SEP> 55
<tb> 1 <SEP> h <SEP> auf <SEP> 10380C <SEP>
<tb> erhitzt,
<tb> Wasser <SEP> 32 <SEP> 649 <SEP> 2590 <SEP> 5530 <SEP> 38 <SEP> 49
<tb> 1 <SEP> h <SEP> auf <SEP> 10380C <SEP>
<tb> erhitzt,
<tb> Wasser <SEP> 32 <SEP> 732 <SEP> 2380 <SEP> 4270 <SEP> 46 <SEP> 50
<tb> 1 <SEP> h <SEP> auf <SEP> 11770C
<tb> erhitzt,
<tb> Wasser <SEP> 25 <SEP> 649 <SEP> 2240 <SEP> 6360 <SEP> 39 <SEP> 42
<tb> 1 <SEP> h <SEP> auf <SEP> l1770C
<tb> erhitzt,
<tb> Wasser <SEP> 25 <SEP> 732 <SEP> 2170 <SEP> 4240 <SEP> 25 <SEP> 30
<tb> 1 <SEP> h <SEP> auf <SEP> 11770C <SEP>
<tb> erhitzt,
<tb> Wasser <SEP> 26 <SEP> 816 <SEP> 2100 <SEP> 3010 <SEP> 22 <SEP> 28
<tb> 1 <SEP> h <SEP> auf <SEP> 11770C
<tb> erhitzt,
<tb> Wasser <SEP> 26 <SEP> 899 <SEP> 1540 <SEP> 2240 <SEP> 41-50 <SEP> 38 <SEP> - <SEP> 53
<tb> 1 <SEP> h <SEP> auf <SEP> 11770C
<tb> erhitzt,
<tb> Wasser <SEP> 26 <SEP> 982 <SEP> 1050 <SEP> 1470 <SEP> 57 <SEP> - <SEP> 84 <SEP> 43 <SEP> - <SEP> 66
<tb>
Tabellen II und III geben die Zeitstandsversuchsdaten, die typisch für den erfindungsgemässen Stahl sind, wieder.
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Tabelle II :
EMI5.1
<tb>
<tb> Zeitstandversuch
<tb> Test <SEP> Zeit <SEP> bis <SEP> MindestkriechgeTemp. <SEP> Zugfestigkeit <SEP> zum <SEP> Bruch <SEP> Dehnung <SEP> Einschnürung <SEP> schwindigkeit
<tb> C <SEP> (kg/cm <SEP> (h) <SEP> (%) <SEP> (%) <SEP> (%/h) <SEP> # <SEP> 102
<tb> 649 <SEP> 3360 <SEP> 15,7 <SEP> 6 <SEP> 11
<tb> 649 <SEP> 3080 <SEP> 38, <SEP> 2 <SEP> 5 <SEP> 9
<tb> 649 <SEP> 2800 <SEP> 178,0 <SEP> 4 <SEP> 6 <SEP> 1,1
<tb> 649 <SEP> 2590 <SEP> 481, <SEP> 9 <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> 0,32
<tb> 649 <SEP> 2450 <SEP> 563,2 <SEP> 6 <SEP> 4 <SEP> 0, <SEP> 22
<tb> 649 <SEP> 2100 <SEP> > <SEP> 1794, <SEP> 1--0, <SEP> 15
<tb> 732 <SEP> 2310 <SEP> 13,6 <SEP> 8 <SEP> 13
<tb> 732 <SEP> 1820 <SEP> 118,5 <SEP> 9 <SEP> 12 <SEP> 2,5
<tb> 732 <SEP> 1610 <SEP> 277, <SEP> 2--0, <SEP> 60
<tb> 732 <SEP> 1260 <SEP> 645,6 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 0,60
<tb> 732 <SEP> 1120 <SEP> 632,
7 <SEP> 5 <SEP> 4
<tb> 732 <SEP> 1120 <SEP> 697,8 <SEP> 3 <SEP> 2 <SEP> 0,40
<tb> 732 <SEP> 1050 <SEP> 962, <SEP> 4 <SEP> 3 <SEP> 2
<tb> 8161610 <SEP> 16, <SEP> 3 <SEP> 1514 <SEP>
<tb> 816 <SEP> 980 <SEP> 64,1 <SEP> 10 <SEP> 15 <SEP> 9,6
<tb> 816 <SEP> 700 <SEP> 218,9 <SEP> 8 <SEP> 11 <SEP> 2,5
<tb> 816 <SEP> 350 <SEP> 1617, <SEP> 9 <SEP> 8 <SEP> 7 <SEP> 0,31
<tb> 982 <SEP> 525 <SEP> 10,5 <SEP> 34 <SEP> 41
<tb> 982 <SEP> 315 <SEP> 49,8 <SEP> 17 <SEP> 23
<tb> 982 <SEP> 210 <SEP> 322, <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> 12 <SEP> 1, <SEP> 4 <SEP>
<tb> 982 <SEP> 2310 <SEP> > 1171,5 <SEP> - <SEP> - <SEP> 0,26
<tb> Tabelle <SEP> III <SEP> :
<tb>
EMI5.2
<tb>
<tb> Zeitstandkriechfestigkeit
<tb> Test <SEP> Bruchfestigkeit <SEP>
<tb> Temp. <SEP> (kg/cmz)
<tb> ( Q <SEP> 10 <SEP> h <SEP> 100 <SEP> h <SEP> 500 <SEP> h <SEP> 1000 <SEP> h <SEP>
<tb> 649 <SEP> 3500 <SEP> 2870 <SEP> 2555 <SEP> 2515
<tb> 732 <SEP> 2380 <SEP> 1820 <SEP> 1295 <SEP> 1115
<tb> 816 <SEP> 1890 <SEP> 875 <SEP> 518 <SEP> 413
<tb> 982 <SEP> 525 <SEP> 280 <SEP> 182 <SEP> 147
<tb>
Ein Vergleich der vorstehenden Daten mit denjenigen, die in Metals Handbook, 8.
Auflage [1961], S. 627 bis 629, wiedergegeben werden, zeigt, dass die erfindungsgemässen Stähle eine Kriechfestigkeit aufweisen, die derjenigen des bekannten Ventilstahls"21-4-N"sehr ähnlich ist, der nach den Daten in dem Handbuch eines der kriechfestesten unter den bekannten eisenhaltigen Ventilmaterialien ist.
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Tabelle IV :
EMI6.1
<tb>
<tb> Warmhärteprüfung
<tb> Test
<tb> Temp. <SEP> Härte
<tb> (0C) <SEP> (HRC)
<tb> 524 <SEP> 64
<tb> 538 <SEP> 51
<tb> 566 <SEP> 50
<tb> 593 <SEP> 49
<tb> 643 <SEP> 49
<tb> 727 <SEP> 44
<tb> 754 <SEP> 44
<tb>
Es wurde beobachtet, dass Nickel in austenitischem rostfreiem Stahl die Oxydationsbeständigkeit fördert, und dass Stähle mit geringem oder gar keinem Nickelgehalt in bezug auf diese Eigenschaft minderwertig sind. Die oben genannte USA-Patentschrift Nr. 2, 706, 696 enthält eine ausführliche Beschreibung, dass Zusätze von Silicium in Mengen von 1,5 bis 3, 0% die Oxydationsbeständigkeit verbessern.
Es wurde jedoch gefunden, dass eine Verbesserung der Oxydationsbeständigkeit, die wesentlich grösser ist als diejenige, die der Lehre der USA-Patentschrift Nr. 2,706, 696 zu entnehmen ist, erhalten werden kann, wenn eine sorgfältige Steuerung des Silicium- und Chromgehaltes vorgenommen wird, wobei die in der folgenden Tabelle angegebenen Siliciumgehalte verwendet werden.
Daten, die diese Wirkung beweisen, werden in den folgenden Tabellen V und VI gezeigt. Tabelle V zeigt die chemische Zusammensetzung von bestimmten untersuchten Stahlsorten und Tabelle VI gibt die Ergebnisse des Oxydationstests an.
Tabelle V :
EMI6.2
<tb>
<tb> Stahlzusa <SEP> mmensetzung <SEP>
<tb> Zusammensetzung <SEP> (Gew.-%)
<tb> Stahl
<tb> No. <SEP> C <SEP> Mn <SEP> Si <SEP> Cr <SEP> N <SEP> Ni
<tb> 64 <SEP> - <SEP> 138 <SEP> 0,50 <SEP> 12,17 <SEP> 2,77 <SEP> 12,06 <SEP> 0,22 <SEP> 0,06
<tb> 64 <SEP> - <SEP> 139 <SEP> 0,52 <SEP> 12,05 <SEP> 2,83 <SEP> 15,20 <SEP> 0,29 <SEP> 0,10
<tb> 64-140 <SEP> 0, <SEP> 51 <SEP> 12, <SEP> 00 <SEP> 2, <SEP> 78 <SEP> 18, <SEP> 10 <SEP> 0, <SEP> 38 <SEP> 0, <SEP> 09 <SEP>
<tb> 64-141 <SEP> 0,54 <SEP> 12,28 <SEP> 2,89 <SEP> 21,16 <SEP> 0,47 <SEP> 0,12
<tb> 64 <SEP> - <SEP> 142 <SEP> 0,52 <SEP> 12,13 <SEP> 2, <SEP> 82 <SEP> 24,08 <SEP> 0,50 <SEP> 0,16
<tb> 64 <SEP> - <SEP> 143 <SEP> 0, <SEP> 52 <SEP> 12, <SEP> 40 <SEP> 2, <SEP> 79 <SEP> 26, <SEP> 96 <SEP> 0, <SEP> 53 <SEP> 0, <SEP> 16 <SEP>
<tb> 64 <SEP> - <SEP> 144 <SEP> 0,51 <SEP> 12,00 <SEP> 0,96 <SEP> 12,
06 <SEP> 0,29 <SEP> 0,09
<tb> 64 <SEP> - <SEP> 145 <SEP> 0, <SEP> 49 <SEP> 12, <SEP> 00 <SEP> 2, <SEP> 23 <SEP> 12, <SEP> 38 <SEP> 0, <SEP> 27 <SEP> 0, <SEP> 09 <SEP>
<tb> 64 <SEP> - <SEP> 146 <SEP> 0,52 <SEP> 12,05 <SEP> 0,98 <SEP> 18,10 <SEP> 0,45 <SEP> 0,10
<tb> 64 <SEP> - <SEP> 147 <SEP> 0,52 <SEP> 11.
<SEP> 92 <SEP> 1,97 <SEP> 18,18 <SEP> 0,39 <SEP> 0,11
<tb> 64 <SEP> - <SEP> 148 <SEP> 0,53 <SEP> 12,30 <SEP> 1,01 <SEP> 20,98 <SEP> 0,54 <SEP> 0,10
<tb> 64-149 <SEP> 0,51 <SEP> 12,17 <SEP> 1,94 <SEP> 20,98 <SEP> 0,52 <SEP> 0,09
<tb> 64 <SEP> - <SEP> 150 <SEP> 0,42 <SEP> 16,61 <SEP> 1,90 <SEP> 12,26 <SEP> 0,04 <SEP> 0,08
<tb> 64 <SEP> - <SEP> 151 <SEP> 0,42 <SEP> 15,48 <SEP> 1, <SEP> 81 <SEP> 12,20 <SEP> 0, <SEP> 25 <SEP> 0,08
<tb> 63-130 <SEP> 0,54 <SEP> 9,03 <SEP> 0,13 <SEP> 20,87 <SEP> 0,43 <SEP> 3,75
<tb>
Die Stähle 64-138 bis 64-151 sind verschiedene nickelfreie Cr-Mn-C-N-Stähle mit verschiedenen zugegebenen Mengen an Silicium, und der Stahl 63-130 ist der oben genannte Stahl"21-4-N", der zur Zeit für Motorventile verwendet wird.
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Tabelle VI :
EMI7.1
<tb>
<tb> Stahlzusammensetzungen <SEP> für <SEP> den <SEP> Oxydationstest
<tb> Zusammen- <SEP> 6 <SEP> x <SEP> 16h <SEP> Cyc1en <SEP>
<tb> Stahl <SEP> set <SEP> zungen <SEP> (% <SEP> bei <SEP> 11770C
<tb> No. <SEP> Cr <SEP> Si <SEP> N <SEP> Gewichtsverlust <SEP> g/cm2
<tb> 64-138 <SEP> 12,06 <SEP> 2,77 <SEP> 0,22 <SEP> 0, <SEP> 824 <SEP>
<tb> 64 <SEP> -139 <SEP> 15, <SEP> 20 <SEP> 2,83 <SEP> 0,29 <SEP> 0, <SEP> 393
<tb> 64 <SEP> - <SEP> 140 <SEP> 18,10 <SEP> 2,78 <SEP> 0,38 <SEP> 0,132
<tb> 64 <SEP> - <SEP> 141 <SEP> 21,16 <SEP> 2, <SEP> 89 <SEP> 0,47 <SEP> 0,042
<tb> 64-142 <SEP> 24, <SEP> 08 <SEP> 2, <SEP> 82 <SEP> 0, <SEP> 50 <SEP> 0, <SEP> 036 <SEP>
<tb> 64-143 <SEP> 26,96 <SEP> 2,79 <SEP> 0,53 <SEP> 0,057
<tb> 64-144 <SEP> 12, <SEP> 06 <SEP> 0, <SEP> 96 <SEP> 0, <SEP> 29 <SEP> 1, <SEP> 047 <SEP>
<tb> 64-145 <SEP> 12,38 <SEP> 2,23 <SEP> 0,27 <SEP> 1,
106
<tb> 64-146 <SEP> 18,10 <SEP> 0,98 <SEP> 0, <SEP> 45 <SEP> 1, <SEP> 031
<tb> 64-147 <SEP> 18,18 <SEP> 1,97 <SEP> 0,39 <SEP> 0, <SEP> 363
<tb> 64-148 <SEP> 20,98 <SEP> 1,01 <SEP> 0,54 <SEP> 0,481
<tb> 64-149 <SEP> 20, <SEP> 98 <SEP> 1, <SEP> 94 <SEP> 0, <SEP> 52 <SEP> 0, <SEP> 093 <SEP>
<tb> 64 <SEP> - <SEP> 150 <SEP> 12,26 <SEP> 1,90 <SEP> 0,04 <SEP> 1,104
<tb> 64-151 <SEP> 12,20 <SEP> 1, <SEP> 81 <SEP> 0,25 <SEP> 0,992
<tb> 63 <SEP> - <SEP> 130 <SEP> 20,87 <SEP> 0,13 <SEP> 0,43 <SEP> 1,209
<tb>
Um die Eignung des erfindungsgemässen Stahls als Material für Dieselmotorventile und für andere Zwecke, in denen der Stahl einem heissen, schwefelhaltigen oder sauerstoffhaltigen Medium ausgesetzt ist, zu zeigen, dient die folgende Tabelle VII.
Es wurden Dieselmotorventile aus dem erfindungsgemässen Stahl und aus einer Anzahl anderer bekannter Materialien hergestellt und Nutzungsdauerversuche durchgeführt.
Tabelle VII :
EMI7.2
<tb>
<tb> Dieselmotor <SEP> Prüfergebnisse
<tb> Relative
<tb> Nominale <SEP> Zusammensetzung, <SEP> Gew. <SEP> -%
<tb> LebensMaterial <SEP> dauer <SEP> Cr <SEP> Ni <SEP> Co <SEP> Mn= <SEP> C <SEP> Si <SEP> Mo <SEP> W <SEP> Fe <SEP> Ti <SEP> Al
<tb> Sil <SEP> 10 <SEP> 6 <SEP> 19,0 <SEP> 8,0 <SEP> - <SEP> 1,0 <SEP> 0,38 <SEP> 3,0 <SEP> - <SEP> - <SEP> Basis
<tb> 21-4N <SEP> 7 <SEP> 21,0 <SEP> 3, <SEP> 8-9, <SEP> 0 <SEP> 0, <SEP> 53 <SEP> 0, <SEP> 15--Basis
<tb> 21-12N <SEP> 8,5 <SEP> 21,0 <SEP> 11,5 <SEP> - <SEP> 1,3 <SEP> 0,20 <SEP> 1,0 <SEP> - <SEP> - <SEP> Basis
<tb> Erfindungsgemäss <SEP> 23 <SEP> 21, <SEP> 0--12, <SEP> 0 <SEP> 0,50 <SEP> 2, <SEP> 5--Basis
<tb> N-155 <SEP> 30 <SEP> 21,3 <SEP> 20,0 <SEP> 20, <SEP> 0 <SEP> 1,5 <SEP> 0, <SEP> 10 <SEP> 0,50 <SEP> 3,0 <SEP> 2,0 <SEP> Basis
<tb> Inconel <SEP> 18 <SEP> 15,5 <SEP> Rest <SEP> 0,7 <SEP> 0,
6 <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP> 0, <SEP> 3--7, <SEP> 0 <SEP> 2,5 <SEP> 1,3
<tb>
Die vorstehenden Daten zeigen, dass der erfindungsgemässe Stahl beachtlich überlegen ist den Stählen gegenüber, die zur Zeit für Dieselventile verwendet werden und im Vergleich bezüglich der Lebensdauer mit den sehr teuren hochlegierten Materialien günstiger abschneidet.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.