Verfahren zum Herstellen von Gegenständen aus Stahl oder Gusseisen, die auch in Seewasser und feuchtem Erdreich geringe Neigung zum Rosten besitzen. Die Erfindung bezieht sich auf eine Ver besserung des Verfahrens zur Herstellung von Gegenständen aus Stahl oder Gusseisen, das in dem Hauptpatent beschrieben worden ist, und bei dem Zusätze. solcher Metalle ver wendet werden, deren Korrosionsprodukte gelartige, zähklebrige Beschaffenheit haben, kohärent sind, günstig erhärten, sich bildende Risse und Durchlässe in der Hydroxydhaut verkleben und so dem Korrosionsmittel Zu tritt zu dem zu sehützenden Material ver sperren.
Als solche Elemente wurden im Hauptpatent Magnesium, Nickel und Alumi nium vorgeschlagen.
Weitere Arbeiten haben ergeben, dass die Elemente Titan und. Vanadin in ähnlicher Weise wie die Elemente Magnesium, Nickel und Aluminium wirken, und zwar sind sie diesen Elementen, insbesondere dem Alumi- uiuw, nicht nur gleichwertig, sondern sogar #berl. ' Durch diese Feststellung ist es demnach möglich, das Aluminium, sowie auch Magnesium und Nickel durch Titan oder Vanadin zu ersetzen.
Der günstige Ein fluss dieser beiden Elemente war weder auf Grund ihres elektrochemischen noch ihres chemischen Verhaltens vorauszusehen.
Gegenstand der Erfindung ist .demnach ein Verfahren zum Herstellen von Gegen ständen aus Stahl oder Gusseisen, die auch in Seewasser und feuchtem Erdreich geringe Neigung zum Rosten besitzen, bei welchem dem Werkstoff solche Elemente zugesetzt werden, deren elektrolytisches Potential negativ gegen das konstante Oxydations- potential des Korrosionsmittels, also kleiner als etwa.
0,5 Volt, aber positiv gegen .das elektrolytische Potentialdes iStahls und Guss eisens ist, und daneben mit mindestens einem der Elemente Titan in Mengen von etwa 0,1 'bis 1 % und Vanadium in Mengen von etwa 0,1 bis 0,5 % legiert wind.
Als Elemente, deren elektrolytisches Potential der genann ten Bedingung entspricht, können vorteilhaft die Elemente Kupfer in Mengen 'bis etwa 1%, Arsen, Antimon und Zinn in Mengen von etwa 0,05 bis 5 % einzeln oder gemein sam verwendet werden.
Ein weiterer wirtschaftlich vorteilhaft sich auswirkender Einfluss des Titans und des Vanadiums, durch welchen die mit die sen Elementen legierten Stähle sich vor den Aluminium enthaltenden .Stählen auszeich nen, besteht darin, dass die Fähigkeit titan, oder vanadiumlegierter Stähle, dem Angriff des Wassers erhöhten Widerstand entgegen zusetzen,
schon kurze Zeit nach Beginn der Korrosion in einer beträchtlichen Verminde rung der Korrosionsgeschwindigkeit zur Aus wirkung gelangt. So - ist die Korrosions geschwindigkeit .bereits nach 14 Tagen in Seewasser etwa 20 %, in Fluss,
wasser etwa 40 % .geringer als diejenige von aluminium- legierten Kupfer-Nickel-Stählen. Die titan- und vanadiumhaltigen Stähle zeichnen sich weiterhin durch ein völlig gleichmässiges Abrosten der dem Korrosionsmittel aus gesetzten Oberfläche aus. Örtliche Korro- sionen, dellen- und lochartige Anfressungen oder kerbartige Vertiefungen, die eine Herab minderung der mechanischen Eigenschaften des Stahls verursachen, treten nicht auf.
Auch in giessereitechnischer und. metallurgi scher Beziehung bietet die Möglichkeit des Ersatzes von Aluminium durch Titan oder Vanadium insofern Vorzüge, als mit Titan und Vanadium versetzte Stähle besser ver- arbeitbar sind als solche mit Aluminium zusatz.
Die beiden Elemente üben bereits bei sehr geringen Gehalten, und zwar wenn minde stens eines der Metalle in einer Menge von 0,1 % vorhanden ist, die beschriebene Wir kung aus. Nach oben hin ist die Menge der Metalle in bezug auf ihren korrosionshem menden Einfluss unbegrenzt. Es wird jedoch ein Zusatz von 1 % Titan und ein Zusatz von 0,5 % Vanadium nicht überschritten, da ein höherer Zusatz keine besonderen Vorteile bietet.
Aus der nachstehenden Zahlentafel sind Beispiele für die Wirkung von: Titan- und Vanadiumzusätzen zu entnehmen:
EMI0002.0047
Zusammensetzung <SEP> der <SEP> Stähle <SEP> Gewichtsabnahme <SEP> in <SEP> mg/em2/Tag
<tb> Cu <SEP> Ni <SEP> A1 <SEP> Ti <SEP> Va <SEP> Seewasser <SEP> Flutwasser
<tb> <B>Ob</B> <SEP> o/o <SEP> <B>Ob</B> <SEP> % <SEP> a/# <SEP> 141
<tb> 22 <SEP> 33 <SEP> 14
<tb> 1
<tb> 22
<tb> 33
<tb> <U>Tage</U> <SEP> 11Zon. <SEP> Mon. <SEP> Mon. <SEP> Taa <SEP> ge <SEP> 11Zon. <SEP> Mon.
<SEP> Mon.
<tb> 0,15 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 0,22 <SEP> 0,19 <SEP> 0,205 <SEP> 0,165 <SEP> <B>0,23</B> <SEP> 0, <SEP> 21 <SEP> 0,18 <SEP> 0,19
<tb> <B>0,35 <SEP> 0,5</B> <SEP> 0,47 <SEP> - <SEP> - <SEP> 0,202 <SEP> 0,165 <SEP> 0,13 <SEP> 0,122 <SEP> 0,21 <SEP> 0,19 <SEP> 0,13 <SEP> 0,125
<tb> 0,35 <SEP> 0,6 <SEP> - <SEP> 0,25 <SEP> - <SEP> 0,159 <SEP> 0,140 <SEP> 0,10 <SEP> <B>0,08</B> <SEP> 0,19 <SEP> 0,11 <SEP> <B>0,08 <SEP> 0,075</B>
<tb> 0,35 <SEP> 0,6 <SEP> - <SEP> - <SEP> 0,20 <SEP> 0,165 <SEP> 0,150 <SEP> 0,11 <SEP> <B>0,095</B> <SEP> 0,204 <SEP> 0,16 <SEP> <B>0,09 <SEP> <I>0,
09</I></B> Die Tabelle gibt die zu verschiedenen Zeiten in Seewasser- und Flusswasser be stimmten Korrosionsgeschwindigkeiten titan- bezw. vanadiumlegierter Stähle in Kombina- tion mit Kupfer und Nickel im Vergleich mit einem Kupfer-Nickel-Aluminium-Stahl und einem urlegierten weichen Kohlenstoff sfahl wieder.
Die Zugabe von Titan oder Vanadium an Stelle von Aluminium ver ringert, wie ersichtlich, die Korrosions geschwindigkeit in Seewasser gegenüber Aluminium enthaltendem Stahl um 34 bezw. 22%, während gegenüber urlegiertem Stahl die Korrosionsgeschwindigkeit eine Verringerung von 43 % bis 48 % erfährt.
In Flusswasser sind die Zahlen noch günstiger. Die in Prozenten ausgedrückte Verminde rung der Korrosionsgeschwindigkeit beträgt hier für den Kupfer-Nickel-Titan-Stahl etwa 40 %, für den Kupfer-Nickel-Vanadium-Stahl etwa <B>2,8%</B> gegenüber einem aluminiumlegier- tenKupfer-Nickel-Stahl.Beide Stähle übertref fen den unlegierten Stahl um 60 bezw. <B>52%.</B> Die folgende Tabelle zeigt den Einfluss des Titans und Vanadins auf Legierungen, die Arsen, Antimon und Zinn als Element,
dessen elektrolytisches Potential der im Pa tentanspruch des Hauptpatentes genannten Bedingungen entspricht, enthalten.
EMI0003.0010
Zusammensetzung <SEP> der <SEP> Stühle <SEP> Gewiehtsabnahme <SEP> in <SEP> mg/eml/Tag
<tb> Sb
<tb> As
<tb> S<B><I>.</I></B>
<tb> Ti
<tb> Va <SEP> 14 <SEP> 3
<tb> 22 <SEP> 33 <SEP> 14
<tb> 3 <SEP> 22 <SEP> 33
<tb> <B>Ob</B> <SEP> /o <SEP> /o <SEP> % <SEP> o% <SEP> Tage
<tb> Mon. <SEP> Mon. <SEP> Mon. <SEP> Tage <SEP> <U>Mo..</U>
<tb> Mon.
<SEP> Mon.
<tb> 0,27 <SEP> -- <SEP> 0,2 <SEP> 0,19 <SEP> - <SEP> 0,15 <SEP> 0,13<B>5</B> <SEP> 0,115 <SEP> 0,1 <SEP> 0,18 <SEP> 0,16 <SEP> 0,13 <SEP> 0,11
<tb> 0,52 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 0,22 <SEP> 0,16 <SEP> 0,15 <SEP> 0,125 <SEP> 0,09<B>5</B> <SEP> 0,17 <SEP> 0,14 <SEP> 0,13 <SEP> 0.12
<tb> - <SEP> 0,47 <SEP> - <SEP> - <SEP> 0,25 <SEP> 0,15 <SEP> 0,135 <SEP> 0,11 <SEP> 0,08<B>5</B> <SEP> 0,18 <SEP> 0,13 <SEP> 0,11 <SEP> 0,085
<tb> - <SEP> 0,60 <SEP> - <SEP> 0,18 <SEP> - <SEP> 0,14 <SEP> 0,13 <SEP> 0,11 <SEP> 0,08 <SEP> 0,19 <SEP> 0,14 <SEP> 0,11 <SEP> 0,10
<tb> - <SEP> - <SEP> 0,3<B>5</B> <SEP> 0,20 <SEP> - <SEP> 0,145 <SEP> 0,12 <SEP> 0,10 <SEP> 0,08 <SEP> 0,17 <SEP> 0,145 <SEP> 0,09 <SEP> 0,080
<tb> - <SEP> 0,32 <SEP> - <SEP> 0,22 <SEP> 0,140 <SEP> 0,150 <SEP> 0,19 <SEP> 0,08 <SEP> 0,15 <SEP> 0,12 <SEP> 0,10 <SEP> 0,
09 Die weitere Zusammensetzung der Legie rungen, abgesehen von den eben genannten Elementen, ist die übliche. So kann die Le gierung aus andern Gründen in den üblichen Mengen mit Elementen, wie zum Beispiel Mangan, Silizium, Phosphor, Chrom, Wolf ram, Molybdän, Kobalt, Bor, Zirkon, Beryl lium, legiert werden, wie in dem Haupt patent ausgeführt worden ist.
Bei Stählen können also die Begleitelemente in etwa den folgenden Gehalten vorliegen:
EMI0003.0014
Kohlenstoff: <SEP> Spuren <SEP> bis <SEP> 1
<tb> Silizium: <SEP> Spuren <SEP> bis <SEP> 0,5 <SEP> ö
<tb> Mangan: <SEP> 0,1 <SEP> bis <SEP> 1
<tb> Schwefel: <SEP> Spuren <SEP> bis <SEP> 0,12
<tb> Phosphor: <SEP> Spuren <SEP> bis <SEP> 0,2% und für Gusseisen in etwa folgenden Gehalten:
EMI0003.0016
Kohlenstoff: <SEP> 2 <SEP> bis <SEP> 3,6
<tb> Silizium: <SEP> 0,3 <SEP> bis <SEP> 3 <SEP> %
<tb> Mangan: <SEP> 0,3 <SEP> bis <SEP> 1,2
<tb> Schwefel: <SEP> Spuren <SEP> bis <SEP> 0,1,2
<tb> Phosphor: <SEP> Spuren <SEP> bis <SEP> 1,0%.