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050, 10 % N, mehr als 0, 001 % B sowie Gehalten an Mo, Co und W, Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen.
Ein derartiger Stahl Ist durch die JP 4-371552A bekanntgeworden. Er hat gute Riss- bzw.
Brucheigenschaften und eine hohe Kriechfestigkeit, was insbesondere durch Gehalte an < 0, 5 Gew.-% Molybdän und 2, 0 bis 3, 5 Gew -% Wolfram erreicht wird.
Aus der Vielzahl weiterer hitzebeständiger Stähle sei noch jener mit der Deutschen Stoff Nr.
1. 4911 (Stahlschlüssei 15, 1989, S. 343, Nr. 406) herausgegriffen, der eine weitgehend ahnliche Zusammensetzung wie die eingangs erwähnte aufweist, jedoch 0, 5 bis 1, 5 Gew.-% Molybdän und 5, 0 bis 7, 0 Gew. -% Kobalt, aber kein Wolfram enthält.
In der Regel werden diese Stähle zur Erzielung optimaler Eigenschaften plastisch verformt und auch einer Temperaturbehandlung unterworfen, wofür beispielsweise die JP 60-200912A angeführt ser Es gibt aber eine Vielzahl von Anwendungsfällen bzw. Herstellungserfordernissen, bei denen eine plastische Verformung nicht möglich ist. Dies trifft insbesondere für grosse, sperrige Bauteile wie z. B Turb ! nengehäuse zu, die sinnvollerweise durch Giessen von hitzebeständigem Stahl erzeugt werden.
In den letzten Jahren wurden Turbinen entwickelt, die unter ultra-überkritischem Druck in GrossWärmekraftwerken zur Erhöhung der Leistung eingesetzt werden. Bei Einsatz für das Gehäuse, die Flansche, Ventile und andere Teile einer solchen Turbine, die unter ultraüberkritischem Druck betrieben wird, werden für Dampfturbinen geeignete Stahigussteile verwendet. Diese Stahigussteile müssen eine hohe Zähigkeit aufweisen und nur einer geringen Alterungsschädigung unterliegen, abgesehen davon, dass sie hervorragende Warmeeigenschaften haben müssen, um auch schwierigen Umgebungsbedingungen standzuhalten.
Ausgehend von diesen Gesichtspunkten wurden herkömmlicherweise für diese Anwendungsfalle Stahlgussteile aus Gussstahl 12Cr-Mo-V-Nb-N, aus Gussstahl 12Cr-Mo-V-Nb-N-W oder anderen Stählen verwendet.
Mit dem Trend zu höheren Dampftemperaturen und-drücken sind jedoch Inzwischen die herkömmlichen hitzebeständigen Gussstähle unzureichend. Es ist daher wünschenswert, einen hitzebeständigen Gussstahl 12Cr zu entwickeln, der eine höhere Zeitstandfestigkeit, eine zufriedenstellene Bildsamkeit und Zähigkeit sowie eine hervorragende Warmfestigkeit aufweist.
Ziel der Erfindung Ist die Schaffung eines neuen, hitzebeständigen Gussstahis 12Cr, der sowohl hervorragende Bildsamkeit und Zähigkeit als auch Warmfestigkeit besitzt, insbesondere In bezug auf die Warm-Zeitstandfestigkeit
Dieses Ziel wird mit einem hitzebeständigen Stahl der eingangs genannten Zusammensetzung erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass er (in Gewichtsprozenten) 0, 50 bis 1, 50 % Mo, 2, 00 bis
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00Flachblech, weiches in Beispiel 1 zur Bestimmung der Schweissbarkeit verwendet wird. Fig. 2 ist ein Diagramm, weiches das Verhältnis zwischen dem B-Gehalt und der prozentualen Schweiss- nahtrissbildung zeigt.
Die Abläufe der vorliegenden Erfindung sind nachstehend beschrieben zusammen mit den Gründen für die Begrenzung der Menge jedes einzelnen Bestandteiles.
Kohlenstoff (C) : 0, 05 bis 0, 15 %
Kohlenstoff verbindet sich mit einem Karbidbildner zu einem Karbid, wodurch die Warmfestigkeit verbessert wird. Kohlenstoffgehalte unter 0, 05 % bewirken eine ungenügende Festigkeit, während C-Gehalte über 0, 15 % zur Bildung grober Karbidteilchen führen, die Warmfestigkeitseigenschaften beeinträchtigen. Demzufolge wird der C-Gehalt auf einen Wert von 0, 05 bis 0, 15 % eingestellt. Die Unter- oder Obergrenzen sind dabei aus den gleichen Gründen wünschenswerterweise 0, 09 % bzw. 0, 13%.
Mangan (Mn) 0, 10 bis 1, 50 %
Mangan ist, ebenso wie Si, ein Element, weiches als Sauerstoffaufnehmer eingesetzt wird Obgleich Mn mit einem Gehalt von 0, 10 % oder höher vorhanden sein sollte, um einen ausreichenden Desoxydationseffekt zu erzielen, fuhren Mn-Gehalte über 1, 50 % zu einer Beeinträchtigung der Zähigkeit Infolgedessen wird der Mn-Gehalt auf einen Wert von 0, 10 bis 1, 50 % eingestellt
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Die Unter- und Obergrenzen sind dabei aus den gleichen Gründen wünschenswerterweise 0, 45 bzw. 0, 70 %.
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dient und es ist daher wünschenswert, dass es in einer Menge von 0, 25 % oder mehr vorhanden ist.
Ni-Gehalte über 1, 0 % führen jedoch zu einer verminderten Zeitstandfestigkeit.
Demzufolge beträgt die zulässige Obergrenze für den Ni-Gehalt 1, 0 %. Der Ni-Gehalt liegt wünschenswerterweise im Bereich von 0, 30 bis 0, 70 %.
Wenn nur Zeitstandfestigkeit benötigt wird, braucht das Ni nicht hinzugefügt zu werden. In diesem Fall ist der Ni-Gehalt von unter 0, 25 % als Verunreinigung in Anbetracht der Möglichkeit zulässig, dass Ni aus den Rohstoffen unvermeidlich in den Stahl gelangen konnte.
Chrom (Cr) : 9, 0 bis 13, 0 %
Chrom ist ein grundlegender Legierungsbestandteil, der dazu dient, die Härtbarkeit und Warmfestigkeit dieser Stahlart zu verbessern. Obschon Cr in einem Anteil von 9, 0 % oder höher vorhanden sein sollte, führen Cr-Gehalte über 13, 0 % zur Bildung von µ-Ferrit-Kristallen, die Warmfestigkeitseigenschaften und Kerbschlagzähigkeit beeinträchtigen. Infolgedessen ist die Obergrenze des Cr-Gehatts 13, 0 %. Die Unter- und Obergrenzen betragen dabei aus den gleichen Gründen wünschenswerterweise 9, 5 % bzw. 10, 5 %.
Molybdän (Mo) : 0, 5 bis 1, 5 %
Molybdän sollte in einer Menge von 0, 5 % oder darüber vorhanden sein, um die Beständigkeit gegen Anlasserweichung zu erhöhen und die Warmfestigkeit zu verbessern. Selbst wenn Mo jedoch in einer Menge über 1, 5 % vorhanden ist, lassen sich nicht nur diese Effekte nicht weiter verbessern, sondern es entsteht auch schädliches S-Ferrit, das die Zeitstandfestigkeit reduziert.
Infolgedessen wird der Mo-Gehalt auf einen Wert von 0, 5 bis 1, 5 % eingestellt. Die Unter- und Obergrenzen sind dabei aus den gleichen Gründen wünschenswerterweise 0, 65 % bzw. 0, 95 %.
Vanadium (V) : 0, 1 bis 0, 3 %
Vanadium dient zur Bildung eines stabilen Karbids und damit zur Verbesserung der Dauerstandfestigkeit. Vanadiumgehalte unter 0, 1 % sind unwirksam, während V-Gehalte über 0, 3 % eine verminderte Bildsamkeit und Zähigkeit bewirken. Infolgedessen wird der V-Gehalt auf einen Wert von 0, 1 bis 0, 3 % eingestellt. Die Unter- und Obergrenzen betragen dabei aus den gleichen Gründen wünschenswerterweise 0, 15 % bzw. 0, 25 %.
Stickstoff (N) : 0, 005 bis 0, 10 %
Stickstoff stärkt nicht nur die Grundmasse, sondern bewirkt auch eine wirkungsvolle Verbesserung der Dauerstandfestigkeit in Anwesenheit von Mo. Stickstoff-Gehalte unter 0, 005 % sind unwirksam, während N-Gehalte über 0, 10 % zur Bildung von Gasblasen führen. Deshalb wird der N-Gehalt auf einen Wert von 0, 005 bis 0, 10 % eingestellt. Die Unter- und Obergrenzen sind dabei aus den gleichen Gründen wünschenswerterweise 0, 01 % bzw. 0, 06 %.
Wolfram (W) : 0, 1 bis 5, 0 %
Wolfram ist vorhanden, um die Warmfestigkeit zu verbessern. Wolfram-Gehalte unter 0, 1 % sind unwirksam, während W-Gehalte über 5, 0 % eine verstärkte Seigerungstendenz sowie verminderte Bildsamkeit und Zähigkeit bewirken. Infolgedessen wird der W-Gehalt auf einen Wert von 0, 1 bis 5, 0 % eingestellt. Die Unter- und Obergrenzen sind dabei aus den gleichen Gründen wünschenswerterweise 1, 5 % bzw. 3, 5 %.
Kobalt (Co) : 0, 1 bis 5, 0 %
Kobalt ist vorhanden, um eine S-Ferit-Kristallisation zu verhindern und dadurch Schlagfeste- keitseigenschaften und Zeitstandfestigkeit zu verbessern. Co-Gehalte unter 0, 1 % sind jedoch unwirksam. Wenn ausserdem Co In einer Menge über 5, 0 % vorhanden ist, kann die Wirkung nicht mehr verbessert werden. Infolgedessen wird der Co-Gehalt auf einen Wert von 0, 1 bis 5, 0 % eingestellt. Die Unter- und Obergrenzen sind dabei aus den gleichen Gründen wünschenswerterweise 1, 5 % bzw. 3, 5 %.
Bor (B) : 0, 001 bis 0, 022 %
In geringer Menge vorhandenes Bor verbessert nicht nur die Härtbarkeit und Zähigkeit, sondern verhindert auch die Bildung von Karbidkristallen oder Zusammenballungen an den Korngrenzen und im Korn und trägt somit zur Zeitstandfestigkeit bel. Wenn der B-Gehalt jedoch kleiner ist als 0, 001 %, reichen diese Wirkungen nicht aus. B-Gehalte über 0, 022 % andererseits bewirken
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eine erheblich verminderte Warmkriechfestigkeit und beeinträchtigte Schweissbarkeit. Infolgedessen wird der B-Gehalt auf einen Wert von 0, 001 bis 0, 022 % eingestellt. Die Unter- und Obergrenzen betragen dabei aus den gleichen Gründen wünschenswerterweise 0, 002 % bzw. 0, 015 %.
Der vorzuziehende Bereich beträgt 0, 003 bis 0, 007 %.
Niob (Nb) : 0, 01 bis 0, 2 %
Niob bildet feine Karbonitridkörner zur Verbesserung der Warmfestigkeit und ist daher wahlweise als Bestandteil vorhanden. Wenn der Nb-Gehalt jedoch weniger als 0, 01 % beträgt, ist seine Einarbeitung unwirksam. Auf der anderen Seite führen Nb-Gehalte über 0, 2 % zu einer erhöhten Karbonitndmenge und verringern damit Bildsamkeit und Zähigkeit Infolgedessen wird der NbGehalt auf einen Wert von 0, 01 bis 0, 2 % eingestellt. Die Unter- und Obergrenzen betragen dabei aus den gleichen Gründen wünschenswerterweise 0, 03 % bzw. 0, 12 %.
Tantal (Ta) : 0, 01 bis 0, 2 %
Tantal bildet feine Karbidkörner zur Verbesserung der Warmfestigkeit und ist daher wahlweise als Bestandteil vorhanden. Wenn der Ta-Gehalt jedoch geringer als 0, 01 % ist, ist seine Einarbeitung unwirksam. Auf der anderen Seite führen Ta-Gehalte über 0, 2 % zu einer grösseren Karbidmenge und vermindern damit Bildsamkeit und Zähigkeit. Infolgedessen wird der Ta-Gehalt auf einen Wert von 0, 01 bis 0, 2 % eingestellt. Die Unter- und Obergrenzen betragen dabei aus den gleichen Gründen wünschenswerterweise 0, 03 % bzw. 0, 12 %.
Titan (Ti) : bis 0, 1 %
Titan ist ein Sauerstoffaufnehmer und bildet ein Karbid oder Nitnd zur Verbesserung der Warmfestigkeitseigenschaften. Titan ist daher wahlweise als Bestandteil vorhanden. TI-Gehalte über 0, 1 % bewirken jedoch zahlreiche Einschlüsse, die Bildsamkeit und Zähigkeit vermindern. Infolgedessen ist die Obergrenze dafür 0, 1 % Die Obergrenze ist dabei aus den gleichen Gründen wunschenswerterweise 0, 05 %.
Sonstiges Element :
Silizium ist in jedem Falle vorhanden, da es als Sauerstoffaufnehmer dient Ist sein Gehalt jedoch reduziert, so vermindert sich die Mikroseigerung, insbesondere die umgekehrte V-Seigerung, und die Ungleichmässigkeit der Bildsamkeit und Kerbschlagzähigkeit in einem dicken Teil wird abgeschwächt. Ausserdem fuhren hohe Si-Gehalte zu einer extrem hohen Anfälligkeit gegen Anlassversprödung und zu einer beeinträchtigten Kerbschlagzähigkeit. Obgleich der Si-Gehalt somit in wünschenswerter Weise gering ist, ist eine zu niedrig angesetzte Obergrenze für den Gehalt an diesem Element, welches als Sauerstoffaufnehmer benutzt wird, unpraktisch, da es dadurch zu einer unzureichenden Fertigungstoleranz kommt. Aus diesem Grund ist die Einarbeitung von weniger als 0, 20 % Si als Verunreinigung zulässig.
Das Gehäuse und andere Teile, für die der hitzebeständige Gussstahl gemäss der vorliegenden Erfindung verwendet wird, haben ein Gussmateriaigewicht von nicht weniger als 10 bis 150 t (Produktgewicht 5 bis 50 t). Daher ist zur Herstellung eines Gussstahls von zufriedenstellender Innenbeschaffenheit eine hochwertige Stahlerzeugungs- und Gusstechnik erforderlich.
Der hitzebestandige Gussstahl gemäss der vorliegenden Erfindung kann durch Aufschmelzen einer Mischung aus Legierungsrohstoffen in einem Elektroofen hergestellt werden, wobei die Schmelze in einem Pfannenraffinierofen behandelt wird, um eine ausreichende Reinigung und Entgasung zu bewirken, und wobei die Schmelze anschliessend mittels einer Sandform gegossen wird, um zuverlassig eine gerichtete Erstarrung zu bewirken Der so hergestellte Gussstahl ist von zufriedenstellender Qualität und weist keine Gussfehler auf.
Der so hergestellte hitzebeständige Gussstahl kann mit einer hohen Zeitstandfestigkeit versehen werden, indem das Gussteil bei 1. 000 bis 1. 150 C gegossen, das Gussteil auf 1. 000 bis 1. 200 OC normalisiert und einer Zwangskühlung unterworfen und das normalisiert Gussteil bei 500 bis 700 OC angelassen und anschliessend das angelassene Gussteil einem zweiten Anlassvorgan9 bei 700 bis 780 C unterworfen wird. Nach Konstruktions-oder Reparaturschweissung kann die Schweissnaht mit einer ausreichenden Zeitstandfestigkeit und Zähigkeit versehen werden, indem man die Schweissnaht der vorgeschriebenen Wärmebehandlung unterzieht.
Obgleich die Glühtemperatur und die Normalisiertemperatur für das Lösungsglühen von Karbonitriden und für den Abbau von 8-Ferrit 1. 000 C oder mehr betragen sollte, führt eine zu hohe Temperatur zur Bildung von Grobkorn oder zur Rückumwandlun9 in 8-Ferrit. Infolgedessen ist die Obergrenze fur die Glüh- oder Normalisiertemperatur 1. 150 oe bzw. 1. 200 oe. Beim zweiten
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Glühen wird nicht nur das verbleibende Austenit vollständig abgebaut, so dass eine homogene Martensitstruktur entsteht, sondern es werden feine Karbonitndkristalle gebildet, wodurch sich die Zeitstandfestigkeit verbessern lässt.
BEISPIEL 1
Jede der Legierungen, die die verschiedenen Zusammensetzungen gemäss Tabelle 1A und 1B aufweisen (Beispiele und Vergleichsbeispiele) wurde in einem Vakuumelektroofen erschmolzen und in eine Sandform gegossen, so dass y-Blöcke mit einem Gewicht von je 50 kg als Versuchswerkstoffe erzielt wurden. Nach Durchführung der jeweiligen Wärmebehandlungen wurden diese Versuchswerkstoffe im Hinblick auf ihre mechanischen Eigenschaften und Schweissbarkeit bewertet. Die dabei erzielten Resultate sind in den Tabellen 2A und 28 dargestellt
Zur Bewertung der Schweissbarkeit wurden die in Fig. 1 dargestellten Flachbleche hergestellt.
Eine Seite jedes Flachblechs wurde einer Drehstromschweissung mit festgelegten Schweissstäben unterzogen und dann wurden fünf Querschnitte lotrecht zu den Schweissraupen auf Risse untersucht. Das Verhältnis zwischen dem B-Gehalt und der Schweissnahtrissbildung wurde aus den Resultaten der Schweissbarkeitsauswertung ermittelt und Ist in Fig 2 dargestellt
Wie aus den Tabellen 2A und 2B sowie Fig. 2 ersichtlich, waren die erfindungsgemässen Werkstoffe hervorragend in bezug auf Zeitstandfestigkeit und Schweissbarkeit.
BEISPIEL 2
Eine Mischung von Legierungsrohstoffen, die aufgrund ihrer Formulierung einen hitzebeständigen Gussstahl gemäss der vorliegenden Erfindung ergeben, wurde In einem Elektroofen erschmolzen. Die Schmelze wurde im Pfannenraffinierofen gereinigt, um ihre Zusammensetzung zu regulieren, anschliessend einer Entgasung usw. unterzogen und dann mit einer Sandform geformt, um eine Gehäusemodell mit einem Gussmatenalgewicht von 20 t (Produktgewicht ca. 9 t) herzustellen.
Dieses Gussteil wurde 20 Stunden lang bei 1. 070 OC gehalten und dann zwecks Glühung ofen- gekühlt. Das geglühte Gussteil wurde 10 Stunden lang bei 1. 070 C gehalten und anschliessend zwecks Normalisierung zwangsgekühlt. Danach wurde das normalisiert Gussteil 8 Stunden lang bei 570 OC gehalten und anschliessend zwecks Glühung luftgekühlt und wurde anschliessend 16 Stunden lang auf 740 OC gehalten und dann zwecks zweiter Glühung ofengekühlt.
Dieses Gehäusemodell wurde im Hinblick auf seine mechanischen Eigenschaften ausgewertet.
Das Ergebnis war, dass das Gehäuse eine 600 OC 105-Stunden-Zeitstandfestigkeit von 12 kgf/mm2, eine 625 OC 105-Stunden-Zeitstandfestigkeit von 9 kgf/mm2 und einen FATT-Wert von 60 OC aufwies.
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TABELLE 1A Chemische Zusammensetzung der Versuchswerkstoffe (Gew.-%)
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<tb>
<tb> C <SEP> Si <SEP> Mn <SEP> Ni <SEP> Cr <SEP> Mo <SEP> V <SEP> N <SEP> W <SEP> Co <SEP> B <SEP> Nb <SEP> Ta <SEP> Ti
<tb> erflndungsgemässer <SEP> 0 <SEP> 11 <SEP> 0 <SEP> 14 <SEP> 0.55 <SEP> - <SEP> 10.10 <SEP> 0.71 <SEP> 0.22 <SEP> 0 <SEP> 03 <SEP> 1.82 <SEP> 2.98 <SEP> 0.005
<tb> Werkstoff <SEP> 1
<tb> "2 <SEP> 0. <SEP> 13 <SEP> 0. <SEP> 16 <SEP> 053-10. <SEP> 12 <SEP> 0. <SEP> 66 <SEP> 0. <SEP> 20 <SEP> 0. <SEP> 02 <SEP> 177 <SEP> 3. <SEP> 06 <SEP> 0. <SEP> 008 <SEP> 0. <SEP> 06 <SEP>
<tb> " <SEP> 3 <SEP> 0. <SEP> 12 <SEP> 0 <SEP> 15 <SEP> 0.57 <SEP> - <SEP> 9.98 <SEP> 0 <SEP> 67 <SEP> 0.20 <SEP> 0.04 <SEP> 1.82 <SEP> 3.01 <SEP> 0.007 <SEP> - <SEP> 0.05 <SEP> -
<tb> " <SEP> 4 <SEP> 0 <SEP> 13 <SEP> 0 <SEP> 09 <SEP> 0.
<SEP> 59 <SEP> - <SEP> 10.05 <SEP> 0.72 <SEP> 0.19 <SEP> 0 <SEP> 04 <SEP> 1 <SEP> 75 <SEP> 3.02 <SEP> 0.004 <SEP> - <SEP> - <SEP> 0.015
<tb> "5 <SEP> 011 <SEP> 013 <SEP> 0. <SEP> 57 <SEP> 10. <SEP> 02 <SEP> 0. <SEP> 75 <SEP> 0. <SEP> 20 <SEP> 0. <SEP> 04 <SEP> 1. <SEP> 81 <SEP> 2. <SEP> 97 <SEP> 0. <SEP> 006 <SEP> 0. <SEP> 05 <SEP> 003
<tb> " <SEP> 6 <SEP> 0. <SEP> 12 <SEP> 0 <SEP> 10 <SEP> 0.56 <SEP> - <SEP> 10.09 <SEP> 0 <SEP> 73 <SEP> 0.21 <SEP> 0.03 <SEP> 180 <SEP> 3 <SEP> 02 <SEP> 0.009 <SEP> 0.04 <SEP> - <SEP> 0.016
<tb> " <SEP> 7 <SEP> 0. <SEP> 11 <SEP> 0.09 <SEP> 0.58 <SEP> - <SEP> 9 <SEP> 99 <SEP> 0.75 <SEP> 0 <SEP> 20 <SEP> 0 <SEP> 03 <SEP> 1 <SEP> 76 <SEP> 3 <SEP> 01 <SEP> 0.004 <SEP> - <SEP> 0.05 <SEP> 0.014
<tb> " <SEP> 8 <SEP> 0 <SEP> 11 <SEP> 0 <SEP> 10 <SEP> 0.
<SEP> 59 <SEP> - <SEP> 9.98 <SEP> 0.79 <SEP> 0.20 <SEP> 0.04 <SEP> 1 <SEP> 78 <SEP> 3.00 <SEP> 0.010 <SEP> 0.03 <SEP> 0.03 <SEP> 0.012
<tb> " <SEP> 9 <SEP> 0. <SEP> 12 <SEP> 0. <SEP> 11 <SEP> 0 <SEP> 57 <SEP> - <SEP> 10.01 <SEP> 0.76 <SEP> 0.21 <SEP> 0.05 <SEP> 1 <SEP> 77 <SEP> 2.98 <SEP> 0.019 <SEP> 0.05 <SEP> - <SEP> 0.015
<tb> " <SEP> 10 <SEP> 0 <SEP> 11 <SEP> 0. <SEP> 13 <SEP> 0.62 <SEP> 0.50 <SEP> 10.15 <SEP> 0.75 <SEP> 0.20 <SEP> 0.05 <SEP> 2.03 <SEP> 3.02 <SEP> 0.005 <SEP> - <SEP> - <SEP> -
<tb> " <SEP> 11 <SEP> 0 <SEP> 11 <SEP> 0. <SEP> 06 <SEP> 0 <SEP> 60 <SEP> 0 <SEP> 52 <SEP> 10.18 <SEP> 0.93 <SEP> 0 <SEP> 22 <SEP> 0.04 <SEP> 2 <SEP> 07 <SEP> 2.96 <SEP> 0.010 <SEP> 0.11 <SEP> - <SEP> -
<tb> " <SEP> 12 <SEP> 0.
<SEP> 12 <SEP> 0.13 <SEP> 0.61 <SEP> 0.51 <SEP> 10.09 <SEP> 0.85 <SEP> 0 <SEP> 21 <SEP> 0 <SEP> 04 <SEP> 2.10 <SEP> 2.99 <SEP> 0 <SEP> 007 <SEP> - <SEP> 0.04 <SEP> -
<tb> " <SEP> 13 <SEP> 0. <SEP> 11 <SEP> 0 <SEP> 09 <SEP> 0.62 <SEP> 0.52 <SEP> 10.08 <SEP> 0.79 <SEP> 0 <SEP> 20 <SEP> 0 <SEP> 05 <SEP> 2.05 <SEP> 2 <SEP> 98 <SEP> 0 <SEP> 005 <SEP> - <SEP> - <SEP> 0.012
<tb> " <SEP> 14 <SEP> 0. <SEP> 10 <SEP> 0 <SEP> 14 <SEP> 0.61 <SEP> 0.49 <SEP> 10.11 <SEP> 0.80 <SEP> 0.21 <SEP> 0.05 <SEP> 2.01 <SEP> 2.99 <SEP> 0.008 <SEP> 0.04 <SEP> 0.04 <SEP> -
<tb> " <SEP> 15 <SEP> 0.12 <SEP> 0.09 <SEP> 0.58 <SEP> 0.49 <SEP> 10.02 <SEP> 0.79 <SEP> 0. <SEP> 21 <SEP> 0. <SEP> 05 <SEP> 2. <SEP> 04 <SEP> 3. <SEP> 01 <SEP> 0. <SEP> 004 <SEP> 0. <SEP> 05 <SEP> - <SEP> 0. <SEP> 014 <SEP>
<tb> " <SEP> 16 <SEP> 0.11 <SEP> 0.09 <SEP> 0 <SEP> 60 <SEP> 0.50 <SEP> 10. <SEP> 10 <SEP> 0. <SEP> 81 <SEP> 0.
<SEP> 21 <SEP> 0. <SEP> 04 <SEP> 2 <SEP> 00 <SEP> 3. <SEP> 00 <SEP> 0. <SEP> 005 <SEP> 004 <SEP> 0. <SEP> 013 <SEP>
<tb> " <SEP> 17 <SEP> 0. <SEP> 12 <SEP> 0.10 <SEP> 0.59 <SEP> 0.51 <SEP> 10 <SEP> 13 <SEP> 0 <SEP> 79 <SEP> 0.21 <SEP> 0.04 <SEP> 2.01 <SEP> 2.99 <SEP> 0.011 <SEP> 0.03 <SEP> 0.03 <SEP> 0.013
<tb> 18 <SEP> 011 <SEP> 012 <SEP> 0. <SEP> 58 <SEP> 0. <SEP> 50 <SEP> 1005 <SEP> 0. <SEP> 77 <SEP> 0. <SEP> 20 <SEP> 003 <SEP> 206 <SEP> 3. <SEP> 02 <SEP> 0. <SEP> 021 <SEP> 0. <SEP> 04-0. <SEP> 014 <SEP>
<tb>
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TABELLE 1 B Chemische Zusammensetzung der Versuchswerkstoffe (Gew-%)
EMI6.1
<tb>
<tb> C <SEP> Si <SEP> Mn <SEP> Ni <SEP> Cr <SEP> Mo <SEP> V <SEP> N <SEP> W <SEP> Co <SEP> B <SEP> Nb <SEP> Ta <SEP> Ti
<tb> Vergleichs- <SEP> 0 <SEP> 14 <SEP> 0.
<SEP> 28 <SEP> 0.57 <SEP> 0.52 <SEP> 10.10 <SEP> 0.88 <SEP> 0.22 <SEP> 0.04 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 0.10
<tb> material <SEP> 1
<tb> " <SEP> 2 <SEP> 0. <SEP> 13 <SEP> 0.25 <SEP> 0 <SEP> 59 <SEP> 1.01 <SEP> 10.01 <SEP> 0.89 <SEP> 0.22 <SEP> 0.05 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 0.09
<tb> "3 <SEP> 0. <SEP> 10 <SEP> 0. <SEP> 08 <SEP> 062 <SEP> 1. <SEP> 02 <SEP> 10. <SEP> 11 <SEP> 0. <SEP> 87 <SEP> 0. <SEP> 23 <SEP> 0. <SEP> 04 <SEP> 1. <SEP> 00--0. <SEP> 11 <SEP>
<tb> "4 <SEP> 0. <SEP> 09 <SEP> 0. <SEP> 08 <SEP> 0. <SEP> 64 <SEP> 1. <SEP> 00 <SEP> 10. <SEP> 12 <SEP> 0. <SEP> 93 <SEP> 0. <SEP> 22 <SEP> 0 <SEP> 05 <SEP> 0.99 <SEP> - <SEP> - <SEP> 0.10 <SEP> - <SEP> 0.028
<tb> "5 <SEP> 0. <SEP> 12 <SEP> 0.17 <SEP> 0.52 <SEP> 0.22 <SEP> 10.31 <SEP> 0.66 <SEP> 0.20 <SEP> 0.02 <SEP> 1.71 <SEP> 3 <SEP> 05 <SEP> - <SEP> 0.06
<tb> "6 <SEP> 0. <SEP> 11 <SEP> 0. <SEP> 13 <SEP> 0.
<SEP> 51 <SEP> - <SEP> 9.97 <SEP> 0.67 <SEP> 0.20 <SEP> 0.03 <SEP> 1 <SEP> 79 <SEP> 3.01 <SEP> 0.024 <SEP> 0.05
<tb> "7 <SEP> 0. <SEP> 11 <SEP> 0.14 <SEP> 0.53 <SEP> 0.49 <SEP> 10.02 <SEP> 0 <SEP> 74 <SEP> 0 <SEP> 20 <SEP> 0.04 <SEP> 2.01 <SEP> 2.99 <SEP> 0.025 <SEP> 0.04
<tb>
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TABELLE 2A Mechanische Eigenschaften der Versuchswerkstoffe
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<tb>
<tb> SchweissnahtZugversuch <SEP> Schlag- <SEP> Zeitstand- <SEP> Rissbildungsversuch <SEP> versuch
<tb> versuch
<tb> 625 C <SEP>
<tb> 105-hStreck- <SEP> Zugfestig- <SEP> QuerschnittsDehnung <SEP> FATT-Wert <SEP> Schweissnahtgrenze <SEP> keit <SEP> abnahme <SEP> Zeitstandfestigkeit <SEP> nssbtidung <SEP>
<tb> (kgf/mm2) <SEP> (kgf/mm2) <SEP> (%) <SEP> (%) <SEP> ( C) <SEP> (kgf/mm2) <SEP> (%)
<tb> Erfindungsgemässer <SEP> 478 <SEP> 72. <SEP> 1 <SEP> 23.
<SEP> 0
<tb> Wekstoff <SEP> 1
<tb> "2 <SEP> 49. <SEP> 2 <SEP> 73. <SEP> 3 <SEP> 22. <SEP> 4 <SEP> 57. <SEP> 9 <SEP> 48 <SEP> 10. <SEP> 2 <SEP> 0
<tb> "3 <SEP> 48. <SEP> 9 <SEP> 73. <SEP> 5 <SEP> 22. <SEP> 1 <SEP> 58. <SEP> 7 <SEP> 53 <SEP> 10. <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP>
<tb> " <SEP> 4 <SEP> 49. <SEP> 3 <SEP> 73. <SEP> 3 <SEP> 22. <SEP> 3 <SEP> 58. <SEP> 4 <SEP> 59 <SEP> 9. <SEP> 8 <SEP> 0
<tb> "5 <SEP> 50. <SEP> 1 <SEP> 75. <SEP> 2 <SEP> 21. <SEP> 3 <SEP> 57. <SEP> 6 <SEP> 49 <SEP> 10. <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> " <SEP> 6 <SEP> 51.2 <SEP> 75.6 <SEP> 21 <SEP> 5 <SEP> 58 <SEP> 8 <SEP> 62 <SEP> 11 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> "7 <SEP> 51. <SEP> 4 <SEP> 76. <SEP> 4 <SEP> 20. <SEP> 9 <SEP> 571 <SEP> 69 <SEP> 101 <SEP> 0
<tb> "8 <SEP> 52. <SEP> 1 <SEP> 789 <SEP> 20. <SEP> 1 <SEP> 56. <SEP> 3 <SEP> 73 <SEP> 10. <SEP> 5 <SEP> 0
<tb> " <SEP> 9 <SEP> 53.6 <SEP> 79.9 <SEP> 19.9 <SEP> 55.4 <SEP> 79 <SEP> 11.
<SEP> 5 <SEP> 0
<tb> " <SEP> 10 <SEP> 47.9 <SEP> 72.5 <SEP> 25.2 <SEP> 60.1 <SEP> 32 <SEP> 8. <SEP> 3 <SEP> 0
<tb> " <SEP> 11 <SEP> 48.1 <SEP> 73.8 <SEP> 24.3 <SEP> 59.6 <SEP> 38 <SEP> 8. <SEP> 7 <SEP> 0
<tb> " <SEP> 12 <SEP> 49.3 <SEP> 73.9 <SEP> 23.6 <SEP> 60.1 <SEP> 39 <SEP> 87 <SEP> 0
<tb>
<Desc/Clms Page number 8>
TABELLE 2B Mechanische Eigenschaften der Versuchswerkstoffe
EMI8.1
<tb>
<tb> SchweissnahtSchlag- <SEP>
<tb> ZeitsZugversuch <SEP> versuch <SEP> versuch
<tb> versuch
<tb> 625 C <SEP> 105-h <SEP> Prozentuelle
<tb> Streck- <SEP> Zugfestig- <SEP> Querschnitts- <SEP> SchweissnahtDehnung <SEP> FATT-Wert
<tb> grenze <SEP> keit <SEP> abnahme <SEP> Zeitstandfestigkeit <SEP> rissbildung
<tb> (kgf/mm2) <SEP> (kgf/mm2) <SEP> (%) <SEP> (%) <SEP> (OC) <SEP> (kgf/mm2) <SEP> (%)
<tb> Erfindungsgemässer <SEP> 49. <SEP> 5 <SEP> 73.
<SEP> 8 <SEP> 42 <SEP> 8.3 <SEP> 0
<tb> Werkstoff <SEP> 1
<tb> " <SEP> 14 <SEP> 51.3 <SEP> 75.2 <SEP> 22.9 <SEP> 58.7 <SEP> 35 <SEP> 9. <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> " <SEP> 15 <SEP> 50.4 <SEP> 75.6 <SEP> 21.1 <SEP> 57.9 <SEP> 45 <SEP> 9.5 <SEP> 0
<tb> "16 <SEP> 52. <SEP> 1 <SEP> 76. <SEP> 6 <SEP> 21. <SEP> 5 <SEP> 56. <SEP> 5 <SEP> 48 <SEP> 9. <SEP> 1 <SEP> 0
<tb> " <SEP> 17 <SEP> 52.6 <SEP> 78.9 <SEP> 20.7 <SEP> 56 <SEP> 6 <SEP> 55 <SEP> 9 <SEP> 6 <SEP> 0
<tb> " <SEP> 18 <SEP> 53 <SEP> 9 <SEP> 79.1 <SEP> 19 <SEP> 3 <SEP> 55.5 <SEP> 59 <SEP> 99 <SEP> 0
<tb> Vergleichswerkstoff <SEP> 1 <SEP> 51. <SEP> 3 <SEP> 74. <SEP> 6 <SEP> 25. <SEP> 5 <SEP> 609 <SEP> 21 <SEP> 6. <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> "2 <SEP> 51. <SEP> 0 <SEP> 74. <SEP> 5 <SEP> 26. <SEP> 0 <SEP> 62. <SEP> 2 <SEP> 11 <SEP> 45 <SEP> 0
<tb> " <SEP> 3 <SEP> 51. <SEP> 2 <SEP> 75. <SEP> 3 <SEP> 24. <SEP> 2 <SEP> 60. <SEP> 5 <SEP> 23 <SEP> 6.
<SEP> 5 <SEP> 0
<tb> "4 <SEP> 52. <SEP> 1 <SEP> 76. <SEP> 2 <SEP> 23. <SEP> 3 <SEP> 59. <SEP> 8 <SEP> 39 <SEP> 6. <SEP> 7 <SEP> 0
<tb> "5 <SEP> 526 <SEP> 788 <SEP> 22. <SEP> 6 <SEP> 586 <SEP> 48 <SEP> 7. <SEP> 5 <SEP> 0
<tb> "6 <SEP> 54. <SEP> 3 <SEP> 80. <SEP> 4 <SEP> 19. <SEP> 2 <SEP> 52. <SEP> 6 <SEP> 83 <SEP> 11. <SEP> 5 <SEP> 60
<tb> " <SEP> 7 <SEP> 54.1 <SEP> 79 <SEP> 8 <SEP> 18. <SEP> 8 <SEP> 53. <SEP> 1 <SEP> 71 <SEP> 10. <SEP> 5 <SEP> 80
<tb>
<Desc/Clms Page number 9>
Wie oben beschrieben, besitzt der erfindungsgemässe hitzebeständige Gussstahl eine hervorragende Bildsamkeit und Zähigkeit sowie Warmfestigkeit und verfügt über eine stark verbesserte Zeitstandfestigkeit und hervorragende Schweissbarkeit, weil der Gussstahl folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent aufweist :
0, 05 bis 0, 15 % C, 0, 10 bis 1, 50 % Mn, bis zu 1, 0 % Ni, 9, 0
EMI9.1
05, 0 % Co und 0, 001 bis 0, 022 % B und wahlweise ausserdem wenigstens eines der Elemente aus folgender Gruppe in folgenden Gewichtsprozent-Werten enthält : 0, 01 bis 0, 2 % Nb, 0, 01 bis 0, 2 % Ta und bis zu 0, 1 % Ti, wobei der Rest aus Fe und unvermeidbaren Verunreinigungen besteht.
Infolge dieser Eigenschaften ist der hitzebeständige Gussstahl gemäss der vorliegenden Erfindung in Wärmekraftwerken einsetzbar, bei denen Bedingungen mit höherer Temperatur und höherem Druck vorherrschen, und kann somit zu einer Erhöhung im Wirkungsgrad und in der Leistung von Kraftwerken beitragen.