CH657379A5

CH657379A5 - Bei erhoehten temperaturen hitzebestaendige, verschleissfeste und zaehe legierung.

Info

Publication number: CH657379A5
Application number: CH2396/83A
Authority: CH
Inventors: Ritsue Yabuki; Junya Ohe; Takumi Kawamura
Original assignee: Mitsubishi Metal Corp
Priority date: 1981-08-27
Filing date: 1982-08-26
Publication date: 1986-08-29
Also published as: KR840000659A; WO1983000703A1; JPS6145695B2; DE3248987C2; DE3248987T1; US4832912A; JPS5837160A; KR890001447B1

Description

Diese Erfindung betrifft die bei erhöhten Temperaturen so hitzebeständige, verschleissfeste und zähe Legierung.

Die Legierung besteht im wesentlichen aus Kohlenstoff, Chrom, Nickel, Titan, Aluminium, Wolfram, Molybdän und Eisen.

Diese Legierung kann ferner wahlweise Stickstoff ent-55 halten und mindestens ein Element aus der Gruppe, welche Niob, Tantal enthält, und die Legierung enthält ferner wahlweise mindestens ein Element aus der Gruppe, welche Bor, Zirkon enthält. Diese Legierung kann für manche Anwendung dienen, welche für die Vornahme der Auftragsschweis-60 sung und für die Herstellung eines Führungsschuhs für die Verwendung in einem Warmwalzapparat zur Herstellung nahtloser Stahlrohre gebraucht werden kann.

Im allgemeinen umfasst ein Warmwalzapparat zur Herstellung nahtloser Stahlrohre ein Paar obere und untere ton-65 nenförmige Walzen mit sich kreuzenden Achsen, wobei an sich gegenüberliegenden Seiten der Mittelachsen der tonnen-förmigen Walzen sich gegenüberliegende Führungsschuhe und zwischen den tonnenförmigen Walzen und vor diesen

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gelegen, ein stangenförmiger Dorn angeordnet sind. Ein runder Knüppel, auf eine Temperatur von 1150 bis 1250°C aufgeheizt, wird dem Warmwalzapparat dertonnenförmigen Walzenbauart zugeführt.

Der runde Knüppel wird im heissen Zustand mittels des Domes in seinem Zentrum angestochen, während er mit Hilfe dertonnenförmigen Rollen gedreht wird. Hernach wird der angestochene Knüppel wiederholt gerollt und zu einem nahtlosen Stahlrohr geformt. In diesem Falle nimmt das Rohr während seiner Herstellung, wegen der Druckkraft und der Vorschubkraft, welche durch die tonnenförmigen Walzen auf es ausgeübt werden, eine elliptische Form an. Die Führungsschuhe sind umfänglich über 90° auf jeder Walze verteilt und liegen einander gegenüber, um die äussere Form und Dicke des Rohres steuern zu können. Daher befinden sich die Führungsschuhe in Berührung mit dem Stahlrohr, wciches auf hohe Temperaturen erhitzt ist, so dass sich die Oberfläche der Führungsschuhe in gleitender Berührung mit den sich drehenden, vorrückenden Stahlrohren befindet.

Daraus resultiert, dass die Führungsschuhe immer wieder ein schnelles Erhitzen auf höhere Temperaturen und ein schnelles Abkühlen durch Kühlwasser erfahren. Ferner sind die Führungsschuhe unter hoher Belastung einer rollenden, gleitenden Reibung unterworfen.

Die unter derartigen Arbeitsbedingungen bisher verwendeten Führungsschuhe bestehen aus einem Material wie beispielsweise einer Legierung mit 26 Gew.% Chrom - 3 Gew.% Nickel - als Rest eine Eisenlegierung. 26 Gew.% Chrom - 2 Gew.% Nickel - wobei die restliche Eisenlegierung bei erhöhten Temperaturen eine hitzebeständige und ver-schleissfeste Stahllegierung ist, I Gew.% Kohlenstoff - 5 Gew.% Kupfer - als Rest Eisenlegierung und 1 Gew.% Kohlenstoff - 15 Gew.% Chrom - 5 Gew.% Molybdän - als Rest Nickellegierung. Einige dieser Legierungen beeinflussen die Ausbeute beim Fabrizieren eines nahtlosen Stahlrohres infolge ungenügenden Korrosionswiderstandes bei erhöhten Temperaturen. Hammerschlag oder Stahlteilchen, welche sich an der Oberfläche des auf erhöhten Temperaturen erhitzten Stahlrohres bilden, bleiben infolge der herrschenden Hitze an der Oberfläche der Führungsschuhe haften. Die haftenden Hammerschlag- oder Stahlteilchen der Führungsschuhe führen zur Beschädigung der Oberfläche und beeinflussen dabei die Herstellungsgeschwindigkeit des Stahlrohres. Auch können bisher verwendete Legierungen einen thermischen Schock aufgrund wiederholter lokaler Erhitzung und Wasserkühlung nicht ertragen. Daraus resultieren Risse an der Oberfläche des Führungsschuhs, wodurch er Beschädigungen ausgesetzt ist.

Ferner sind einige dieser bekannten Legierungen nicht genügend verschleissfest. Ein Führungsschuh, der aus einer derartigen Legierung hergestellt wird, hat eine kürzere Gebrauchs-Lebensdauer.

Nach eingehenden Studien, eine Legierung zu finden, welche genügend hitzebeständig, verschleissfest, zäh und hart ist, um sich für Führungsschuhe in Warmwalzapparaten mit tonnenförmigen Walzen zur Herstellung nahtloser Stahlrohre zu eignen, wurde diese Erfindung konzipiert.

Es ist eine hitzebeständige verschleissfeste Legierung bekannt mit 0,8 bis 1,5 Gew.% Kohlenstoff, 10 bis 20 Gew.% Chrom, 4 bis 7 Gew.% Molybdän, 1 bis 5 Gew.% Aluminium, 1 bis 5 Gew.% Titan und der Rest Nickel und zufällige Unrei-nigkeiten. Ferner kann in dieser Legierung ein Teil des Nikkeis in der vorstehend angeführten Zusammensetzung durch einen Anteil von unten 12% Eisen ersetzt werden. Diese Gusslegierung wird verwendet für Gleitschuhe zum Gebrauch in Warmwalzvorrichtungen zur Herstellung nahtloser Stahlrohre (Sho 54-15851, Japan).

Es ist ferner eine Gussstahlzusammensetzung für Gleitschuhe für die Verwendung in Warmwalzanlagen zur Herstellung nahtloser Stahlrohre bekannt geworden. Die Stahllegierung besteht aus 0,6 bis 1,8 Gew.% Kohlenstoff, weniger als 2,0 Gew.% Silizium, weniger als 2,0 Gew.% Mangan, 15 bis 40 Gew.% Chrom, 15 bis 60 Gew.% Nickel, 4,0 bis 10 Gew.% Kupfer, ferner eine oder mehrere Materialien aus der Gruppe von 1,0 bis 6 Gew.% Molybdän, 1,0 bis 6 Gew.% Wolfram, 1,0 bis 6 Gew.% Kobalt und der Rest Eisen und zufällige Unreinigkeiten (Sho 55-138062, Japan).

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Schaffung einer Legierung, welche bei erhöhten Temperaturen thermisch schockfest, hitzebeständig und verschleiss- und korrosionsfest ist.

Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung liegt in der Schaffung von Legierungen für den Gebrauch für Führungsschuhe von Warmwalzapparaten mit tonnenförmigen Walzen zur Herstellung nahtloser Stahlrohre.

Die Legierung dieser Erfindung enthält im wesentlichen 0,65 bis 1,9 Gew.% Kohlenstoff, 28 bis 39 Gew.% Chrom, 25 bis 49 Gew.% Nickel, 0,01 bis 4,5 Gew.% Titan, 0,01 bis 4,5 Gew. % Aluminium, 0,1 bis 8 Gew.% Wolfram, 0,1 bis 9 Gew.% Molybdän und der Rest Eisen und Unreinigkeiten, wobei die Legierung wahlweise 0,1 bis 3 Gew.% Silizium, 0,1 bis 2 Gew.% Mangan, 1 bis 8 Gew.% Kobalt enthält und die Legierung wahlweise mindestens einen Stoff aus der Gruppe, enthaltend 0,005 bis 0,2 Gew.% Stickstoff, 0,01 bis 1,5 Gew.% Niob und Tantal, und die Legierung wahlweise mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

Eine hitzebeständige, verschleissfeste und zähe Legierung gemäss einer ersten Ausführung dieser Erfindung besteht im wesentlichen aus 0,65 bis 1,9 Gew.% Kohlenstoff, 28 bis 39 Gew.% Chrom, 25 bis 49 Gew.% Nickel, 0,01 bis 4,5 Gew.% Titan, 0,01 bis 4,5 Gew.% Aluminium, 0,1 bis 8 Gew.% Wolfram, 0,1 bis 9 Gew.% Molybdän, den Rest Eisen und Unreinigkeiten, wobei die Legierung ferner wahlweise 0,1 bis 3 Gew.% Silizium, 0,1 bis 2 Gew.% Mangan und ferner wahlweise mindestens einen Stoff aus der Gruppe, enthaltend 0,005 bis 0,2 Gew.% Stickstoff, 0,01 bis 1,5 Gew.% Niob und Tantal enthält, und die Legierung ferner wahlweise mindestens einen Stoff aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

Ferner besteht eine hitzebeständige, verschleissfeste und zähe Legierung, entsprechend der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung im wesentlichen aus 0,65 bis 1,9 Gew.% Kohlenstoff, 28 bis 39 Gew.% Chrom, 25 bis 49 Gew.% Nickel, 0,01 bis 4,5 Gew.% Titan, 0,01 bis 4,5 Gew.% Aluminium, 0,1 bis 8 Gew.% Wolfram, 0,1 bis 9 Gew.% Molybdän, 1 bis 8 Gew.% Kobalt; der Rest sind Eisen und Unreinigkeiten, wobei die Legierung ferner wahlweise 0,1 bis 3 Gew.% Silizium, 0,1 bis 2 Gew.% Mangan und diese Legierung ferner wahlweise mindestens einen Stoff aus der Gruppe, enthaltend 0,005 bis 0,2 Gew.% Stickstoff, 0,01 bis 1,5 Gew.% Niob undTantal, enthält sowie ferner wahlweise mindestens einen Stoff aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

Ferner besteht eine hitzebeständige, verschleissfeste und zähe Legierung gemäss einer dritten Ausführungsform dieser Erfindung im wesentlichen aus 0,65 bis 1,9 Gew.% Kohlenstoff, 28 bis 39 Gew.% Chrom, 25 bis 49 Gew.% Nickel, 0,01 bis 4,5 Gew.% Titan, 0,01 bis 4,5 Gew.% Aluminium, 0,1 bis 8 Gew.% Wolfram, 0,1 bis 9 Gew.% Molybdän, 0,1 bis 3 Gew.% Silizium, 0,1 bis 2 Gew.% Mangan, den Rest Eisen und Unreinigkeiten, wobei diese Legierung ferner wahlweise mindestens einen Stoff aus der Gruppe, enthaltend 0,005 bis 0,2 Gew.% Stickstoff, 0,01 bis 1,5 Gew.% Niob undTantal, enthält und diese Legierung ferner wahlweise mindestens einen Stoff aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.%

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Bor und Zirkon enthält.

Ferner besteht eine hitzebeständige, verschleissfeste und zähe Legierung gemäss einer vierten Ausführungsform der Erfindung im wesentlichen aus 0,65 bis 1,9 Gew.% Kohlenstoff, 28 bis 39 Gew.% Chrom, 25 bis 49 Gew.% Nickel, 0,01 bis 4,5 Gew.% Titan, 0,01 bis 4,5 Gew.% Aluminium, 0,1 bis 8 Gew.% Wolfram, 0,1 bis 9 Gew.% Molybdän, 0,1 bis 3 Gew.% Silizium, 0,1 bis 2 Gew.% Mangan, 1 bis 8 Gew.% Kobalt; der Rest sind Eisen und Unreinigkeiten, wobei die Legierung ferner wahlweise mindestens einen Stoff aus der Gruppe, enthaltend 0,005 bis 0,2 Gew.% Stickstoff, 0,01 bis 1,5 Gew.% Niob und Tantal enthält und ferner wahlweise mindestens einen Stoff aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

Die Wirkung der Komponenten der bei erhöhten Temperaturen hitzebeständigen und verschleissfesten, zähen Legierung gemäss der vorliegenden Erfindung und der Grund, weshalb diese Komponenten spezifizierte Gehalte aufweisen, werden nun beschrieben.

Kohlenstoff; Kohlenstoff wird in eine Legierungsmatrix bei erhöhten Temperaturen hinein gelöst. Kohlenstoff reagiert auch mit Chrom, Wolfram, Molybdän, Titan, Niob, Tantal usw., um Karbide wie M7C3, MC und M23C6 zu bilden, so dass die sich daraus ergebende Legierung bezüglich Festigkeit und Härte verbessert wird. Daher dient Kohlenstoff dazu, der Legierung eine ausgezeichnete Verschleissfestigkeit zu vermitteln sowie gute Schweissbarkeit und Giessbarkeit. Wenn der Kohlenstoffgehalt unter 0,65 Gew.% sinkt, weist eine derartige Legierung die vorgenannten Eigenschaften nicht mehr auf. Wenn andererseits der Kohlenstoffgehalt über 1,9 Gew.% steigt, weist die entsprechende Legierung erhöhte Karbidausscheidungen auf, und dieTeilchengrössen der Karbide werden grösser und erniedrigen die Zähigkeit der Legierung, so dass eine solche Legierung einen thermischen Schock, bedingt durch schnelles Aufheizen und Abkühlen, nicht erträgt. Aus diesem Grunde wird festgehalten, dass der Kohlenstoffgehalt zwischen 0,6 und 1,9 Gew.% liegen sollte.

Chrom: Chrom wird in eine Legierungsmatrix in Teilen gelöst, und der Rest reagiert mit Kohlenstoff und bildet Karbide. Die daraus resultierende Legierung ist, bei erhöhten Temperaturen bezüglich Verschleissfestigkeit und Härte besser. Chrom dient der Erhöhung der Korrosionsfestigkeit bei erhöhten Temperaturen. Wenn der Chromgehalt unter 28 Gew.% liegt, weist die Legierung die vorbeschriebenen Eigenschaften nicht mehr auf. Wenn der Chromgehalt über 39 Gew.% steigt, ist die Legierung weniger hitzeschockbe-ständig. Daher wird festgelegt, dass der Chromgehalt zwischen 28 und 39 Gew.% liegen muss.

Nickel: Nickel wird in einer Legierungsmatrix gelöst, um die Auslenit-Matrix zu stabilisieren und dadurch die Hitze-schock-Beständigkeit sowie die Zähigkeit zu verbessern. Anderseits reagiert Nickel mit Aluminium und Titan und bildet eine intermetallische Komponente, wie [NÌ3AI, Ti)]. Ferner wird die erhaltene Legierung bezüglich Festigkeit und Verschleisswiderstand bei erhöhten Temperaturen, ähnlich wie durch Chrom, verbessert. Wenn der Nickelgehalt unter 25 Gew.% sinkt, weist diese Legierung die vorbeschriebenen Eigenschaften nicht mehr auf. Wenn der Nickelgehalt über 49 Gew.% steigt, so hat diese Legierung die verbesserten Eigenschaften nicht mehr. Daher ist festgelegt, dass der Nikkeigehalt, im Hinblick auf ökonomische Verwendung, zwischen 25 und 49 Gew.% liegen muss.

Titan:Titan unterdrückt nicht nur das Wachstum der Kristalle in Legierungsgefüge, sondern zerkleinert vorzugsweise diese Kristalle. Titan reagiert mit Kohlenstoff und Stickstoff und bildet MC-Typen, Karbide und Nitride, ferner reagiertes mit Nickel und Aluminium, zur Bildung der intermetallischen Komponente, z.B. wie vorerwähnt [Nh(Al, Ti)]. Die resultierende Legierung ist bei erhöhten Temperaturen bezüglich Festigkeit und Verschleissfestigkeit verbessert. Wenn der Titangehalt unter 0,01 Gew.% sinkt, dann hat diese 5 Legierung die vorerwähnten Eigenschaften nicht mehr.

Wenn der Titangehalt über 4,5 Gew.% steigt, so wird diese Legierung bezüglich Zähigkeit abfallen, und dies infolge beschleunigter Bildung von Karbiden bei erhöhten Temperaturen und weiterhin zerstört bezüglich Korrosionsfestigkeit 10 bei erhöhter Temperatur, da Titan die Bildung von Oxid bei erhöhten Temperaturen wesentlich begünstigt. Daher wird bestimmt, dass der Titangehalt zwischen 0,01 und 3,5 Gew.% liegen soll.

Aluminium : Die Legierung wird durch Zufügen von Alu-15 minium bezüglich Oxidationswiderstand und Korrosionsfestigkeit bei erhöhten Temperaturen in Anwesenheit von Chrom verbessert. Wie vorerwähnt, reagiert Aluminium mit Nickel und Titan und bildet die intermetallische Komponente, wie [NÌ3(A1, Ti)] und reagiert ferner mit Stickstoff, um 20 Nitride zu bilden. Die resultierende Legierung wird bei erhöhten Temperaturen bezüglich Festigkeit und Verschleisswiderstand sowie bezüglich Wärmeschockwiderstand und Zähigkeit verbessert. Wenn der Aluminiumgehalt unter 0,01 Gew.% sinkt, weist diese Legierung die vorerwähnten 25 Eigenschaften nicht mehr auf. Wenn der Aluminiumgehalt über 4,5 Gew.% steigt, so wird als ein Resultat eine solche Legierung bezüglich Fluidität und bezüglich Giessbarkeit der Schmelze abnehmen und die sich daraus ergebende Legierung bereitet nicht nur Schwierigkeiten beim Her-30 stellen des Gusses, sondern kann praktisch nicht erzeugt werden, da die Zähigkeit und die Schweissbarkeit zerstört werden. Daher wird festgestellt, dass der Aluminiumgehalt 0,01 bis 4,5 Gew.% betragen soll, vorzugsweise 0,01 bis 3,5 Gew.%.

35 Wolfram: Wolfram wird in einer Legierungsmatrix gelöst. Wolfram reagiert ebenfalls mit Kohlenstoff und bildet Karbide. Die resultierende Legierung wird bezüglich Härte und Verschleissfestigkeit bei erhöhten Temperaturen verbessert. Wenn der Wolframgehalt unter 0,1 Gew.% sinkt, weist die 40 Legierung die vorbeschriebenen Eigenschaften nicht mehr auf. Wenn der Wolframgehalt über 8 Gew.% steigt, ist diese Legierung bezüglich Verschleissfestigkeit besser, jedoch werden die Zähigkeit und der Widerstand gegen thermischen Schock verschwinden bzw. wesentlich abgebaut. Daher wird 45 festgehalten, dass der Wolframgehalt 0,1 bis 8 Gew.% betragen soll und vorzugsweise 0,5 bis 8 Gew.%.

Molybdän: Die Legierung wird durch Zugabe von Molybdän verbessert, und zwar bezüglich Verschleissfestigkeit bei erhöhten Temperaturen, ähnlich wie dies durch die 50 Beigabe von Wolfram erreicht wird.

Wenn der Molybdängehalt unter 0,1 Gew.% sinkt, verschwinden die vorerwähnten Eigenschaften der Legierung. Wenn der Molybdängehalt über 9 Gew.% steigt, wird die Zähigkeit und die Hitzeschock-Beständigkeit der Legierung 55 zerstört. Daher ist festzuhalten, dass der Molybdängehalt zwischen 0,1 bis 9 Gew.% liegen soll, vorzugsweise zwischen 0,5 und 9 Gew.%.

Silizium: Die Legierung wird durch die Zugabe von Silizium bezüglich Wärmefestigkeit verbessert sowie bezüglich 60 Entoxidierungseffekt und die Fliessbarkeit der Schmelze, ähnlich wie bei Chrom, verbessert. Die resultierende Legierung ist bezüglich Giessbarkeit und Festigkeit bei erhöhten Temperaturen verbessert.

Wenn der Siliziumgehalt unter 0,1 Gew.°/o sinkt, so entes behrt die resultierende Legierung der vorerwähnten Eigenschaften. Wenn der Siliziumgehalt über 3 Gew.0'» steigt, entbehrt die resultierende Legierung der Zähigkeit und der Schweissbarkeit bezüglich der Chromkomponente. Daher ist

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festzuhalten, dass der Siliziumgehalt zwischen 0,1 und 3 Gew.% liegen soll. Wenn Silizium als Desoxidationsmittel verwendet wird, enthält es bei der Zugabe von unter 0,1 Gew.% auch Unreinigkeiten. Es ist in diesem Falle zweckmässig, dass der Siliziumgehalt mitsamt Unreinigkeiten über 0,1 Gew.% beträgt.

Mangan: Mangan ist in der Legierungsmatrix aufgelöst und stabilisiert die Austenit-Matrix. Die resultierende Legierung, bei höheren Temperaturen, ist bezüglich thermischem Schockwiderstand und Verschleissfestigkeit und bezüglich Desoxidation verbessert.

Wenn der Mangangehalt unter 0,1 Gew.% sinkt, so weist diese Legierung die vorerwähnten Eigenschaften nicht mehr auf. Wenn der Mangangehalt über 2 Gew.% steigt, wird der Korrosionswiderstand bei erhöhten Temperaturen zerstört. Daher wird festgelegt, dass der Mangangehalt 0,1 bis 2 Gew.% sein sollte. Mangan enthält, ähnlich wie Silizium, unter 0,1 Gew.% Unreinigkeiten. Es ist in diesem Falle zweckmässig, dass Mangan inkl. Unreinigkeiten in einer Menge über 0,1 Gew.% beigegeben wird.

Kobalt: Kobalt wird in einer austenitischen Matrix gelöst, um die Festigkeit bei erhöhten Temperaturen zu verbessern. Die resultierende Legierung wird, bei erhöhten Temperaturen, bezüglich Verschleissfestigkeit und Wärmeschockwiderstand verbessert. Wenn der Kobaltgehalt unter 1 Gew.% liegt, weist die Legierung die vorerwähnten verbesserten Eigenschaften nicht mehr auf. Wenn der Kobaltgehalt über 8 Gew.% steigt, ist diese Legierung bezüglich Verbesserung nicht mehr verbesserungsfähig, sondern zeigt eher eine Abnahme dieser erwähnten Eigenschaft. Daher wird festgelegt, dass der Kobaltgehalt 1 bis 8 Gew.% betragen soll.

Stickstoff : Stickstoff wird in einer Austenit-Matrix gelöst, um die Legierung zu stabilisieren. Stickstoff reagiert mit einer Metallkomponente und bildet Nitride dieses Metalls. Die sich ergebende Legierung ist, bei erhöhten Temperaturen, bezüglich Festigkeit besser. Wenn eine Legierung grosse Festigkeit bei hohen Temperaturen aufweisen soll, wird wahlweise Stickstoff in die Legierung gebracht. Wenn der Stickstoffgehalt unter 0,005 Gew.% beträgt, wird bei erhöhten Temperaturen die Festigkeit nicht verbessert.

Wenn der Stickstoffgehalt über 0,2 Gew.% beträgt, weist eine solche Legierung nicht nur einen höheren Nitridgehalt auf, sondern hat grosse Nitridteilchen. Eine derartige Legierung ist brüchig, und ihr Wärmeschockwiderstand ist zerstört. Daher ist festzuhalten, dass der Stickstoffgehalt 0,005 bis 0,2 Gew.% betragen sollte.

Niob und Tantal: Die Zugabe dieser Komponente unterdrückt speziell das Wachstum der Kristalle in der Legierungsmatrix. Diese Komponenten reagieren auch mit Kohlenstoff und Stickstoff und bilden MC-Typ-Karbide und Nitride. Die resultierende Legierung ist, bei erhöhten Temperaturen bezüglich Festigkeit und Verschleissfestigkeit verbessert, auch bezüglich Homogenität. Wenn die gewünschte Legierung die vorerwähnten Eigenschaften haben soll, ist wahlweise Niob und Tantal der Matrix beizugeben. Wenn Niob und Tantal unter 0,01 Gew.% betragen, wird die Legierung die vorerwähnten Eigenschaften nicht aufweisen. Wenn Niob und Tantal über 1,5 Gew.% betragen, so wird die Legierung bezüglich Korrionswiderstand schlecht, was auf das erhöhte Wachstum der Oxide bei erhöhten Temperaturen zurückzuführen ist, und ferner werden die Zähigkeit und die Verschleissfestigkeit aufgrund aussergewöhnlichen Wachstums von Karbiden zerstört. Daher ist der Niob- und Tantalgehalt auf 0,01 bis 1,5 Gew.% festgesetzt.

Bor und Zirkon: Durch die Beigabe dieser Komponenten werden bei erhöhten Temperaturen die Homogenität der Legierung und die Festigkeit sowie die Verschleissfestigkeit, der thermische Schockwiderstand und der Korrosionswiderstand verbessert. Wenn Bor und Zirkon bezüglich Gehalt unter 0,001 Gew.% sinken, hat eine solche Legierung die vorerwähnten Eigenschaften nicht. Wenn Bor- und Zirkonge-halte über 0,2 Gew.% steigen, ist bei einer solchen Legierung die gute Zähigkeitseigenschaft zerstört, ebenso der thermische Schockwiderstand, die Giessbarkeit und die Schweissbarkeit.

Daher wird festgehalten, dass Bor- und Zirkongehalt 0,001 bis 0,2 Gew.% sein soll.

Eisen: In der Legierung gemäss der vorliegenden Erfindung wird der noch verbleibende Anteil Eisen sein. Eisen weist ähnliche Eigenschaften auf, wie Nickel. Eisen wird anstelle des teuren Nickels im Hinblick auf verringerte Kosten beigegeben.

Jede der Metallkomponenten wird gewogen und mittels eines gewöhnlichen Hochfrequenz-Schmelzofens unter atmosphärischem Druck bei 1400 bis 1700°C für 20 bis 30 min behandelt, um die Schmelze zu bilden. Die Schmelze wird in eine Sandform gegossen, und die gegossene Legierung wird für jeden Test in Form eines Teststückes zubereitet. Diese Teststücke werden für viele Tests verwendet, wie Härte, Schlagfestigkeit bei Raumtemperatur, thermischer Schockwiderstand und Verschleissfestigkeit. Der thermische Schockwiderstands-Test wird in dem Sinne ausgeführt, dass wiederholt das schnelle Aufheizen und das schnelle Kühlen unter den Gebrauchsbedingungen der Maschine in der Praxis vorgenommen werden.

Der Härtetest wird durch Messen der Vickers-Härte bei Raumtemperatur bei 900°C und bei 1000°C ausgeführt. Der Ohgoshi-Typ intermetallische Verschleisswiderstands-Test wird unter einer Last von 18,2 kg ausgeführt, bei einer Ver-schleissgeschwindigkeit von 0,083 m/sec bei Raumtemperatur in trockenem Zustand. Ein Metall, welches eine Rock-well-Härte (HrC) von über 57 aufweist, wie beispielsweise SUJ-2-Metall, wird für diesen Test verwendet. Das Mass des spezifischen Verschleisses wird bestimmt durch die Messung des Verschleissvviderstandes im Vergleich zum Teststück. Ferner wird das Teststück zur Bestimmung des thermischen Schockwiderstandes in Form eines rechteckigen, säulenförmigen Prüflings von 12 mm x 12 mm x 30 mm (Parallel-epiped), welcher in der Mitte der sphärischen Fläche am Ende des Prüflings eine Vertiefung aufweist. Der thermische Schock-Test umfasst ein öfteres Wiederholen eines Zyklus, in welchem der Prüfling mittels eines Sauerstoff-Propan-Gas-brenners erhitzt wird und bei der Vertiefung der sphärischen Fläche eine Temperatur von ungefähr 900°C während 30 sec innehat, wonach er sofort durch Bespritzen mit Wasser in der Vertiefung der sphärischen Fläche auf ca. 200°C abgekühlt wird. Ein derartiger Zyklus wird einige Male wiederholt, und bei jedem dritten Mal wird der Prüfling bezüglich Auftreten von Rissen mit Hilfe von Fluoreszenz-Durchdringung bei der Vertiefung der sphärischen Fläche und Messung der sich ergebenden Risse untersucht. Wenn die Anzahl Zyklen, bis ein Riss bei einem Teststück auftritt, über 30 beträgt, wird in der folgenden Tabelle der thermische Schockwiderstand mit > 30 angegeben. Es wird, mit anderen Worten, festgehalten, dass die Bezeichnung > 30 heisst, am Prüfling seien an der sphärischen Oberfläche nach Durchführung von 30 thermischen Schockwiderstands-Tests keine Risse feststellbar.

Die Zusammensetzung und Eigenschaften vergleichbarer Legierungen werden gezeigt, um bei erhöhten Temperaturen die thermischen und Widerstandseigenschaften sowie die Zähigkeit der Legierung entsprechend der vorliegenden Erfindung in einer Tabelle zu zeigen. Der Gehalt der Elemente mit einem Sternchen bei der Zahl der vergleichbaren Legierungen zeigt an, dass diese eine von der erfindungsge-mässen unterschiedlichen Kompositionszusammensetzung der Legierung aufweisen. Ferner werden Legierungen

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io

15

20

25

30

35

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45

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55

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7

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bekannter Art mit Legierungen gemäss der vorliegenden Erfindung verglichen. Der Prozentsatz der Gehalte ist im folgenden jeweils in Gewichtsprozenten angegeben.

Beispiel

C-Cr-Ni-Ti-Al-W-Mo-Fe-Legierung

Wie in den Tabellen 1-1, 1-2, l-3und 1-4 ersichtlich, wird jede Metallkomponente gewogen, zum Mischen zugegeben und in einem gebräuchlichen Hochfrequenz-Schmelzofen unter atmosphärischen Bedingungen erhitzt, um eine Schmelze zu bilden und nachher die Schmelze in eine Sandform zu giessen, um den Guss zuzubereiten.

Die Zusammensetzung der Nrn. 1 bis 16 zeigen eine C-CR-Ni-Ti-Al-W-Mo-Cf-Basislegierung entsprechend der vorliegenden Erfindung. Ferner zeigen die Nrn. 17 bis 19 die vorerwähnte Legierung inkl. Silizium, die Nrn. 20 bis 22 die Legierung inkl. Mangan und die Nrn. 23 bis 25 die Legierung inkl. Stickstoff. Die Nrn. 26 bis 61 zeigen auch die vorerwähnte Legierung, welche wahlweise mindestens eine Komponente aus der Gruppe, enthaltend Silizium, Mangan, Stickstoff, Niob, Tantal, Bor und Zirkon, enthält.

Die Vergleichslegierungen der Nrn. 62 bis 70 zeigen die Zusammensetzung, welche ohne die Grundlage gemäss dieser Erfindung, entsprechend C-Cr-Ni-Ti-Al-W-Mo-Fe-Legierung, vorliegt. Wie in derTabellen 2-1,2-2 und 2-3 ersichtlich, sind für jede Legierung die entsprechenden Eigenschaftsbefunde dargestellt, jede Vickers-Härte bei Raumtemperatur, bei 900°C und 1000°C, ferner die Charpy-Schlagfestigkeit bei Raumtemperatur, die Grösse des spezifischen Abriebs und die Anzahl der Zyklen bis zum Auftreten eines Risses.

Nr. 6 in Tabelle 1 besteht im wesentlichen aus 0,79 Gew.% Kohlenstoff, 30,25 Gew.% Chrom, 25,2 Gew.% Nickel, 1,79 Gew.% Titan, 1,02 Gew.% Aluminium und 5,36 Gew.% Wolfram, 3,31 Gew.% Molybdä,n und der Rest ist Eisen. Die s Eigenschaften der Nr.-6-Legierung sind in Tabelle 2-1 dargestellt. Beispielsweise hat Nr.-6-Legierung eine Vickers-Härte von 332 bei Raumtemperatur, 151 bei 900°C, 145 bei 1000°C und l,34kg-m/cm2Charpy-Schlagfestigkeit, 1,98 x 10-7 beträgt die spezifische Verschleissmenge, > 30 die Zahl delio Zyklen bis zum Auftreten eines Risses.

Die vergleichbare Legierung Nr. 62 besteht im wesentlichen aus 0,49 Gew.% Kohlenstoff, 35,06% Chrom, 30,11% Nickel, 0,59% Titan, 0,13% Aluminium, 5,60% Wolfram, 4,92% Molybdän und der Rest ist Eisen (% sind Gew.%).

Diese Nr. 62 hat > 30 in Tabelle 2-3 als Zahl der Zyklen bis zum Auftreten eines Risses. Nr. 62 hat einen spezifischen Verschleiss von 3,71 x 10-7,0,87 kg-m/cm2 Schlagfestigkeit bei Raumtemperatur, 239 Vickers-Härte bei Raumtempe-20 ratur, 95 bei 900°C und 80 bei 1000°C.

Die bekannte Legierung Nr. 71 besteht im wesentlichen aus 1,32 Gew.% Kohlenstoff, 25,89% Chrom, 11,04% Nickel, 0,50% Molybdän, 1,59% Silizium, 2,00% Mangan, 0,18% Vanadium, und der Rest ist Eisen (% sind Gew.%). Diese Nr.-71 -Legierung weist einen spezifischen Abrieb von 3,28 x 10"7 auf, 0,89 kg-m/cm2Charpy-Schlagfestigkeit bei Raumtemperatur, 259 Vickers-Härte bei Raumtemperatur, 77 bei 900°C und 64 bei 1000°C.

30 Diese Legierungen sind mit ihren Kompositionen und den Eigenschaften der Legierung in den Tabellen 1,2,3 dargestellt.

25

Tabelle 1

Komponentenvveise Zusammensetzung (Gew.%)

C Cr Ni Ti Al W Mo Si Mn N Nb Ta B Zr Fe

2

1.16

35.02

30.08

0.58

0.11

5.56

4.91

-

- - -

Rest

3

1.88

35.01

30.12

0.57

0.11

5.59

4.88

-

_

Rest

4

0.75

28.4

30.22

0.32

0.03

5.04

4.79

-

- - -

Rest

5

0.74

38.5

30.24

0.30

0.04

5.01

4.80

-

_

Rest

6

0.79

30.25

25.2

1.79

1.02

5.36

3.31

-

Rest

7

0.80

30.24

48.6

1.78

1.05

5.34

3.30

-

- - -

Rest

8

0.83

30.06

44.60

0.011

4.104

4.98

2.98

-

_

Rest

9

0.82

30.02

44.61

4.48

0.016

4.96

2.94

-

- - -

Rest

10

0.85

30.04

47.05

4.107

0.012

4.95

2.92

-

- - -

Rest

11

0.85

30.06

47.07

1.89

2.46

4.93

2.94

-

_

Rest

12

0.83

30.03

47.04

0.013

4.48

4.94

2.90

-

_

Rest

13

1.02

35.08

35.10

0.70

0.11

0.13

7.95

-

- - -

Rest

14

1.01

35.07

35.09

0.66

0.11

7.91

2.12

-

_

Rest

15

1.04

35.09

35.07

0.68

0.13

7.16

0.11

-

_

Rest

16

1.03

35.08

35.09

0.65

0.10

1.99

8.93

-

- - -

Rest

17

1.06

31.56

40.10

1.52

0.03

2.04

5.11

0.13

-

_

. Rest

18

1.02

31.55

40.07

1.51

0.05

2.06

5.13

1.51

-

- - -

Rest

19

1.04

31.59

40.09

1.49

0.03

2.02

5.10

2.93

-

_

Rest

20

0.81

31.61

35.11

1.54

0.07

2.99

6.07

-

0.12

_

Rest

21

0.80

31.62

35.13

1.55

0.05

2.96

6.06

-

0.87

- - -

Rest

22

0.80

31.60

35.10

1.52

0.06

2.94

6.04

-

1.94

- - -

Rest

23

0.82

31.50

35.11

1.51

0.12

3.05

6.04

-

0.0055

Rest

24

0.80

31.49

35.13

1.47

0.09

3.01

6.00

-

0.106

Rest

25

0.78

31.47

35.10

1.46

0.10

3.00

6.01

-

0.197

Rest

26

0.79

31.50

35.13

1.48

0.06

3.04

6.02

0.80

-

0.015

Rest

27

0.80

31.51

31.10

1.50

0.05

3.01

6.00

-

0.83

0.016

Rest

28

0.81

31.57

35.12

1.51

0.26

3.02

6.04

-

0.012

Rest

29

0.80

31.56

35.11

1.50

0.24

3.01

6.02

_

1.04

Rest

Tabelle 1 (Forts.)

Komponentenweise Zusammensetzung (Gew.%)

c

Cr

Ni

Ti

Al w

Mo

Si

Mn

N

Nb

Ta

B

Zr

Fe

30

0.78

31.56

35.12

1.51

0.22

3.01

6.01

-

1.48

-

Rest

31

0.80

31.54

35.13

1.54

0.26

3.02

6.03

-

0.013

-

Rest

32

0.83

31.52

35.15

1.52

0.24

3.01

6.02

-

1.02

-

Rest

33

0.81

31.50

35.12

1.50

0.24

3.00

6.04

-

1.45

-

Rest

34

0.78

31.55

35.14

1.51

0.25

3.03

6.01

-

0.43

0.52

-

Rest

35

0.81

31.56

35.20

1.48

0.07

2.98

6.01

0.46

-

0.72

-

Rest

36

0.80

31.53

35.17

1.50

0.05

2.99

6.03

0.42

-

0.85

-

Rest

37

0.81

31.54

35.21

1.49

0.06

2.97

6.05

-

0.50

-

0.64

-

Rest

38

0.80

31.52

35.22

1.50

0.05

2.97

6.02

-

0.51

-

0.86

-

Rest

39

0.79

31.52

35.20

1.48

0.06

2.95

6.01

0.45

-

0.70

0.81

-

Rest

40

0.80

31.51

35.21

1.50

0.32

2.96

6.02

-

0.0013

-

Rest

41

0.79

31.54

35.23

1.51

0.31

2.98

6.00

-

0.099

-

Rest

42

0.81

31.50

35.21

1.48

0.29

2.96

5.99

-

0.196

-

Rest

43

0.79

31.54

35.25

1.50

0.32

2.98

6.05

-

0.0011

Rest

44

0.79

31.51

35.23

1.48

0.32

2.97

6.04

-

0.094

Rest

45

0.78

31.50

35.24

1.46

0.30

2.97

6.00

-

0.197

Rest

46

0.79

31.52

35.22

1.48

0.31

2.99

6.01

-

0.041

0.031

Rest

47

0.83

31.46

35.21

1.45

0.12

2.98

6.01

0.75

-

0.0016

-

Rest

48

0.81

31.50

35.23

1.47

0.14

2.99

6.00

-

0.72

-

0.0014

Rest

49

0.80

31.51

35.24

1.48

0.11

2.98

6.01

-

0.70

-

0.0013

0.0017

Rest

50

0.78

31.49

35.21

1.50

0.36

3.0

6.01

-

0.102

0.83

-

Rest

51

0.79

31.50

35.22

1.48

0.34

3.01

6.02

-

0.105

-

0.005

-

Rest

52

0.77

31.51

35.24

1.47

0.33

3.02

6.00

-

1.07

-

0.0028

Rest

53

0.78

31.50

35.22

1.49

0.10

3.00

6.02

0.70

-

0.013

-

1.09

-

Rest

54

0.79

31.49

35.26

1.46

0.09

3.01

6.00

0.72

-

0.007

-

0.096

Rest

55

0.79

31.51

35.21

1.48

0.11

3.04

6.01

0.70

-

0.015

-

0.104

-

Rest

56

0.78

31.48

35.27

1.46

0.10

2.99

6.00

-

0.81

0.006

-

0.61

-

Rest

57

0.77

31.54

35.28

1.44

0.09

3.03

6.01

-

0.79

0.009

-

0.0095

Rest

58

0.79

31.50

35.24

1.48

0.10

3.04

5.98

-

0.76

-

1.10

-

0.0060

0.0029

Rest

Tabelle 1 (Forts.)

Komponentenweise Zusammensetzung (Gew.%)

C Cr Ni Ti AI W Mo Si Mn N Nb Ta B Zr Fe

59 0.83 31.50 35.27 1.49 0.08 3.00 6.01 - - 0.007 0.05 0.18 - 0.0022 Rest

60 0.82 31.52 35.26 1.47 0.07 3.01 6.02 - 0.36 0.007 - 0.30 0.0013 0.0014 Rest

61 0.81 31.51 35.24 1.48 0.09 3.02 6.04 0.25 - 0.009 0.16 0.08 0.0016 0.0012 Rest

62

0.49*

35.06

30.11

0.59

0.13

5.60

4.92 -

- Rest

63

2.21*

35.04

30.10

0.56

0.10

5.57

4.89 -

- Rest

öß G

64

0.76

26.4*

30.24

0.33

0.04

5.06

4.78 -

- Rest m-i u

<u

'Sb

M

*w3

FG

65

0.75

41.3*

30.21

0.31

0.02

5.00

4.82 -

- - - Rest

66

0.80

30.27

24.1*

1.82

1.01

5.40

3.34 -

- Rest o

67

0.83

30.04

44.63

5.01*

0.013

4.98

2.96 -

- Rest

"ab

Um

<ü

68

0.84

30.05

47.02

0.011

5.00*

4.96

2.93 -

- Rest f>

69

1.03

35.09

35.06

0.68

0.13

9.14*

2.14 -

- Rest

70

1.01

35.07

35.10

0.66

0.11

1.97

9.86* -

- Rest

71

1.32

25.89

11.04

-

0.50 1.59 2.00

V:0.18 Rest

*

72

1.28

33.92

bal.

_

3.06

2.98 0.83 0.76

Cu:4.49 17.89

(*) Legierung gemäss dem Stande der Technik

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

bis zui eines I

>30

24

>30

27

21

27

24

21

30

24

30

21

>30

30

>30

27

21

30

>30

30

>30

30

>30

24

>30

27

21

>30

21

>30

11

Tabelle 2

VICKERS-HÄRTE

bei Raum- 900°C I000oC

temperatur

Charpy- Spezifischer

Schlagfestigkeit Abrieb x 10-7 bei Raumtemperatur kg-m/cm!

329

167

150

1.71

1.82

III

246

188

1.13

1.26

328

166

149

1.89

1.78

354

180

176

1.58

1.40

332

151

145

1.34

1.98

356

218

174

2.17

1.70

335

216

161

1.98

1.51

368

248

187

1.06

1.00

356

243

185

1.69

1.41

367

251

192

1.57

1.28

385

265

210

1.00

0.99

374

228

177

1.18

1.35

391

256

205

1.12

0.92

378

250

186

1.39

1.26

399

259

208

1.16

0.97

366

227

175

1.47

1.66

371

234

179

1.38

1.55

382

249

181

1.26

1.39

361

234

142

1.89

1.82

356

232

141

1.91

1.79

354

229

139

1.99

1.68

357

235

140

1.87

1.64

364

241

150

1.69

1.46

369

248

164

1.00

1.31

361

244

151

1.59

1.43

359

243

147

1.61

1.40

357

234

141

1.88

1.67

361

238

143

1.62

1.60

374

249

152

1.47

1.30

357

235

141

1.98

1.67

361

239

146

1.67

1.50

376

251

155

1.38

1.27

363

241

144

1.69

1.59

362

239

141

1.66

1.51

361

240

142

1.69

1.48

359

239

141

1.70

1.57

361

241

144

1.72

1.52

363

242

145

1.70

1.46

357

233

141

1.86

1.61

361

238

145

1.82

1.59

368

249

153

1.01

1.21

357

232

139

1.90

1.63

361

239

146

1.68

1.52

368

250

153

1.00

1.18

361

238

142

1.77

1.40

360

236

140

1.92

1.60

358

234

139

1.93

1.61

361

238

143

1.87

1.56

365

245

150

1.48

1.25

368

247

152

1.27

1.18

361

236

143

1.79

1.50

657379

12

Tabelle 2 (Fortsetzung)

VICKERS-HÄRTE Charpy- Spezifischer Anzahl Zyklen

Schlagfestigkeit Abrieb x 10-' bis zum Auftreten bei Raum- 900°C 1000°C bei Raumtemperatur eines Risses temperatur kg-m/cm2

tu c

3 u.

53

364

241

146

1.68

1.41

30

54

360

237

141

1.66

1.49

>30

<u *5b

<L>

55

365

241

143

1.72

1.32

30

<L>

C/5

56

358

237

139

1.84

1.51

>30

tfi

ÎCS

E

57

360

239

141

1.82

1.50

>30

<D

bß

C/l

58

361

240

143

1.83

1.48

>30

C =3 "Ü

59

362

241

146

1.80

1.44

>30

c IZ

60

372

246

153

1.88

1.16

>30

P3

61

375

251

155

1.90

1.10

>30

62

239

95

80

0.87

3.71

>30

63

422

274

220

0.46

0.70

9

öO

e

3

64

263

97

86

1.87

2.56

>30

u

CD

"5>

65

392

216

191

0.66

1.15

6

M

r-

66

283

127

121

0.49

2.72

>30

ü *4>

"üb

Um a> >

67

425

282

220

0.36

0.77

6

68

438

293

245

0.27

0.61

3

69

409

268

214

0.31

0.70

6

70

415

272

217

0.25

0.68

3

71

259

77

64

0.89

3.28

18

*

72

305

143

130

0.43

1.97

3

(*) Legierung gemäss dem Stande der Technik

Beispiel 2

C-Cr-Ni-Co-Ti-Al-Wo-Fe-Legierung Die Hitzebeständigkeit und die Verschleissfestigkeit sowie Legierung zeigt ebenfalls 1,37 kg-m/cm2 Charpy-Schlagfe-die Zähigkeit bei erhöhten Temperaturen dieser Legierung stigkeit bei Raumtemperatur, 1,93 x 10'7 ist die Zahl des spe-gemäss der vorliegenden Erfindung sind im Beispiel 2 zifischen Abriebs, > 30 die Zahl der Zyklen bis zum gezeigt. Die Legierung ist in ihrer Zusammensetzung anders, Erscheinen eines Risses. Nr.-78-Legierung ist bei erhöhten indem sie Kobalt bis in einer Menge von 1 bis 8 Gew.% ent- 55 Temperaturen bezüglich Härte und Abriebfestigkeit dank hält, im Gegensatz zur Legierung gemäss Beispiel 1. der Beigabe von Kobalt verbessert, verglichen mit Nr. 6 des

Legierungen der Nrn. 73 bis 134 entsprechen der vorlie- Beispiels I.

genden Erfindung, die vergleichbaren Legierungen der Im Vergleich mit vergleichbaren Legierungen (Nrn. 133

Nrn. 135 bis 144 und die Legierungen gemäss dem Stande der bis 144) und Legierungen, die zum Stande derTcchnik Technik der Nrn. 145 und 146 sind in der Tabelle dargestellt. 60 gehören, (Nrn. 145 und 146) beispielsweise, zeigt die Nr.-78-Fernersind ähnlich wie im Beispiel 1 die Eigenschaften Legierung gemäss der vorliegenden Erfindung > 30 als dieser Legierungen in der Tabelle ersichtlich. Nr.-78-Legie- Anzahl Zyklen bis zum Auftreten eines Risses, 148 Vickers-rung in Tabelle 3 besteht im wesentlichen aus 0,77 Gew.% Härte bei 1000°C, anderseits weist Nr. 145 als zum Stande der Kohlenstoff, 30,23% Chrom, 25,9% Nickel, 1,61% Kobalt, Technik gehörende Legierung 18 als Anzahl der Zyklen bis 1,80%Titan, 1,00% Aluminium, 5,73% Wolfram, 3,26% 65 zum Auftreten des ersten Risses auf.

Molybdän und der Rest ist Eisen (% sind Gew.%). Nr.-78-

Legierung weist 337 Vickers-Härte bei Raumtemperatur, 154 Der Umfang der Komposition in dieser Erfindung und bei 900° und 148 bei 1000°C gemäss Tabelle 4 auf. Nr.-78- deren Eigenschaften sind in den Tabellen ersichtlich.

Tabelle 3

Komponentenweise Zusammensetzung (Gew.%)

C

Cr

Ni

Co

Ti

Al w

Mo

Si

Mn

N

Nb

Ta

B

Zr

Fe

74

1.23

35.03

30.10

5.01

0.52

0.07

5.59

4.88

-

Rest

75

1.86

35.02

30.11

5.09

0.50

0.10

5.61

4.77

-

Rest

76

0.74

28.6

30.20

2.17

0.31

0.04

5.02

4.78

-

Rest

77

0.72

38.2

30.21

2.19

0.26

0.02

4.96

4.74

-

Rest

78

0.77

30.23

25.9

1.61

1.80

1.00

5.37

3.26

-

Rest

79

0.79

30.25

48.1

1.60

1.76

1.07

5.32

3.24

-

Rest

80

1.04

31.48

30.30

1.1

0.62

0.11

5.10

3.03

-

Rest

81

1.02

31.46

30.29

7.9

0.61

0.10

5.11

3.01

-

Rest

82

0.81

30.08

44.58

1.49

0.013

4.092

4.96

2.96

-

Rest

83

0.80

30.01

44.59

1.47

4.491

0.014

4.94

2.92

-

Rest

84

0.84

30.03

47.04

1.50

4.106

0.012

4.92

2.90

-

Rest

85

0.82

30.05

47.06

1.53

0.011

4.489

4.90

2.91

-

—

-

Rest

86

1.04

35.10

35.07

5.09

0.64

0.12

0.14

7.96

-

Rest

87

1.00

35.08

35.04

5.06

0.62

0.10

7.98

2.10

-

Rest

88

1.05

35.07

35.06

5.01

0.65

0.11

7.14

0.12

-

Rest

89

1.02

35.01

5.03

0.63

0.09

2.01

8.89

-

Rest

90

1.05

31.53

40.08

5.06

1.50

0.04

2.10

5.09

0.12

-

Rest

91

1.01

31.54

40.04

5.08

1.51

0.06

2.11

5.07

1.53

-

Rest

92

1.02

31.58

40.07

5.10

1.47

0.03

2.09

5.03

2.96

-

' -

-

Rest

93

0.80

31.59

35.10

2.01

1.52

0.08

2.98

6.10

-

0.15

-

Rest

94

0.81

31.56

35.11

2.04

1.50

0.05

2.96

6.09

-

0.96

-

Rest

95

0.79

31.54

35.09

2.02

1.51

0.07

2.98

6.07

-

1.97

-

Rest

96

0.81

31.48

35.09

2.10

1.50

0.11

3.02

6.02

-

0.0052

-

Rest

97

0.80

31.50

35.07

2.09

1.48

0.10

.3.00

6.01

-

0.103

-

Rest

98

0.79

31.49

35.06

2.07

1.46

0.11

3.01

6.02

-

0.196

-

Rest

99

0.81

31.52

35.10

2.09

1.50

0.05

3.03

6.00

0.79

-

0.014

-

Rest

100

0.83

31.50

35.09

2.07

1.49

0.06

3.02

6.01

-

0.83

0.016

-

Rest

101

0.80

31.53

35.10

2.04

1.53

0.24

3.06

6.04

-

0.012

-

Rest

102

0.79

31.54

35.08

2.02

1.54

0.23

3.04

6.01

-

1.03

-

Rest

Tabelle 3 (Fortsetzung)

Komponentenweise Zusammensetzung (Gew.%)

C

Cr

Ni

Co

Ti

Al w

Mo

Si

Mn

N

Nb

Ta

B

Zr

Fe

103

0.77

31.50

35.09

2.04

1.50

0.23

3.03

6.00

-

1.46

-

Rest

104

0.81

31.52

35.10

2.01

1.53

0.25

3.04

6.02

-

0.011

-

Rest

105

0.82

31.51

35.09

2.03

1.52

0.23

3.02

6.04

-

0.96

-

Rest

106

0.80

31.50

35.07

2.01

1.52

0.24

3.01

6.03

-

1.46

-

Rest

107

0.79

31.53

35.09

2.04

1.51

0.26

3.03

6.00

-

0.61

0.34

-

Rest

108

0.80

31.55

35.10

2.02

1.49

0.06

2.99

6.00

0.43

-

0.70

-

Rest

109

0.81

31.54

35.11

2.04

1.50

0.07

2.98

6.01

0.40

-

0.84

-

Rest

110

0.80

31.52

35.10

2.01

1.48

0.08

2.99

6.04

-

0.51

-

0.67

-

Rest

111

0.79

31.54

35.13

2.03

1.51

0.09

2.97

6.02

-

0.53

-

0.85

-

Rest

112

0.78

31.51

35.12

2.00

1.49

0.07

2.96

6.00

0.42

-

0.71

0.83

-

Rest

113

0.81

31.50

35.08

2.02

1.49

0.31

2.96

6.03

-

0.0012

-

Rest

114

0.80

31.52

35.10

2.01

1.47

0.30

2.96

6.01

-

0.096

-

Rest

115

0.80

31.49

35.09

2.00

1.48

0.30

2.95

6.02

-

0.192

-

Rest

116

0.79

31.51

35.10

2.01

1.49

0.32

2.97

6.04

-

0.0013

Rest

117

0.77

31.52

35.09

2.03

1.47

0.31

2.98

6.03

-

0.103

Rest

118

0.78

31.50

35.06

2.00

1.48

0.30

2.97

6.01

-

0.196

Rest

119

0.79

31.51

35.07

2.02

1.47

0.32

2.98

6.00

-

0.039

0.028

Rest

120

0.82

31.49

35.08

2.00

1.46

0.11

2.96

5.99

0.72

-

0.0014

-

Rest

121

0.80

31.47

35.07

2.01

1.47

0.13

2.98

6.02

-

0.70

-

0.0015

Rest

122

0.81

31.48

35.09

2.04

1.45

0.10

2.99

6.01

-

0.69

-

0.0016

0.0013

Rest

123

0.79

31.50

35.10

2.02

1.47

0.34

3.02

6.00

-

0.106

0.80

-

Rest

124

0.77

31.49

35.09

2.03

1.49

0.33

3.00

6.02

-

0.103

-

0.006

-

Rest

125

0.78

31.47

35.07

2.04

1.46

0.30

3.01

6.00

-

1.00

-

0.0026

Rest

126

0.77

31.50

35.06

2.03

1.46

0.09

3.04

5.99

0.70

-

0.010

-

1.03

-

Rest

127

0.79

31.51

35.07

2.06

1.47

0.08

3.02

5.98

0.68

-

0.009

-

0.094

Rest

128

0.78

31.49

35.04

2.02

1.48

0.09

3.05

6.00

0.69

-

0.018

-

0.102

-

Rest

129

0.79

31.48

35.06

2.05

1.45

0.11

3.00

5.99

-

0.76

0.007

-

0.56

-

Rest

130

0.80

31.50

35.10

2.03

1.43

0.10

2.99

6.01

-

0.77

0.008

-

0.0094

Rest

131

0.78

31.47

35.09

2.04

1.44

0.13

2.98

5.99

_

0.80

_

1.02

-

0.0051

0.0033

Rest

Tabelle 3 (Fortsetzung)

Komponentenweise Zusammensetzung (Gew.%)

C Cr Ni Co Ti Al W Mo Si Mn N Nb Ta B Zr Fe

132 0.81 31.51 35.07 2.01 1.46 0.20 2.97 6.03 - - 0.006 0.03 0.15 - 0.0021 Rest

133 0.80 31.48 35.08 2.00 1.47 0.08 3.00 6.01 0.27 - 0.007 0.16 - 0.0014 0.0012 Rest

134 0.82 31.49 35.09 2.02 1.45 0.09 3.01 6.02 - 0.35 0.008 0.15 0.06 0.0015 0.0013 Rest

135

0.42*

35.10

30.11

5.01

0.52

0.13

5.64

5.00

-

_

- - - Rest

136

2.13*

35.12

30.14

5.00 •

0.51

0.12

5.60

4.92

-

_

- - - Rest

Bß G

137

0.75

26.3*

30.17

2.20

0.30

0.05

5.00

4.81

-

_

- - - Rest

3 u u

138

0.73

40.6*

30.20

2.21

0.29

0.04

4.98

4.80

-

_

- Rest

'äb u

139

0.78

30.24

23.5*

1.63

1.81

1.02

5.39

3.28

-

_

- Rest

Ja

_o

140

1.05

31.47

30.32

0.60*

0.70

0.10

5.09

3.04

-

- - -

- Rest

"ab u.

<u >

141

0.79

30.10

44.60

1.49

4.96*

0.012

4.96

2.97

-

_

- Rest

142

0.81

30.09

47.03

1.54

0.014

4.97*

4.93

2.96

-

- - -

- Rest

143

1.04

35.07

35.50

5.03

0.67

0.11

9.88*

2.09

-

_

- Rest

144

1.03

35.14

35.47

5.00

0.65

0.10

2.00

10.84*

-

_

Rest

145

1.32

25.89

11.04

-

0.50

1.59

2.00

V:0.18 Rest

*

146

1.28

33.92

bal.

-

3.06

2.98

0.83

0.76

Cu: 4.94 17.89

(*) Legierung gemäss dem Stande der Technik

74

75

76

77

78

79

80

81

82

83

84

85

86

87

88

89

90

91

92

93

94

95

96

97

98

99

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

bis zu eines

>30

27

>30

27

21

27

24

>30

24

>30

24

>30

30

>30

27

21

30

>30

30

>30

30

>30

30

24

>30

27

21

>30

21

Ki

Tabelle 4

VICKERS-HÄRTE Charpy- Spezifischer

Schlagfestigkeit Abrieb x IO"7

bei Raum- 900°C IOOO°C bei Raumtemperatur temperatur kg-m/cm!

333

170

154

1.73

1.79

380

252

193

1.17

1.21

331

170

153

1.92

1.72

357

184

181

1.63

1.34

337

154

148

1.37

1.93

360

221

179

2.26

1.67

332

168

147

1.88

1.90

351

187

179

1.98

1.34

340

219

165

2.01

1.47

371

251

190

1.10

0.98

360

247

188

1.79

1.39

389

268

213

1.08

0.96

377

231

180

1.29

1.37

394

259

208

1.20

0.89

381

254

189

1.48

1.20

402

263

213

1.21

0.83

370

232

178

1.50

1.62

376

237

182

1.43

1.50

385

253

185

1.28

1.32

365

238

146

1.96

1.77

360

235

144

1.98

1.63

358

230

143

2.00

1.52

361

237

145

1.93

1.61

367

246

153

1.62

1.40

372

251

167

1.09

1.26

369

248

155

1.65

1.38

368

247

151

1.66

1.39

361

237

145

1.99

1.61

364

241

147

1.70

1.57

377

253

156

1.51

1.24

362

239

146

2.00

1.60

365

242

149

1.72

1.55

379

256

159

1.49

1.18

367

245

150

1.74

1.50

366

243

148

1.72

1.49

366

244

149

1.73

1.46

363

243

147

1.75

1.56

365

245

148

1.77

1.50

367

246

149

1.76

1.42

361

237

145

1.97

1.58

365

241

149

1.77

1.52

371

253

156

1.09

1.17

360

236

143

1.96

1.59

366

243

150

1.70

1.49

373

254

157

1.04

1.12

365

241

146

1.87

1.47

363

240

146

1.96

1.54

362

238

145

1.97

1.55

365

241

147

1.98

1.53

369

248

153

1.53

1.14

371

251

156

1.34

1.10

17 657379

Tabelle 4 (Fortsetzung)

VICKERS-HÄRTE

Charpy-

Spezifischer Abrieb x 10"7

Anzahl Zyklen bis zum Auftreten eines Risses

bei Raumtemperatur

900°C

I000°C

Schlagfestigkeit bei Raumtemperatur kg-m/cm'

bß G

125

365

240

146

1.87

1.41

>30

3

j—

<L>

126

368

244

149

1.76

1.33

30

'So

<L>

127

364

241

145

1.73

1.42

>30

d>

128

369

246

147

1.80

1.27

30

C/5 cz)

129

362

240

142

1.96

1.49

>30

S

bo

C/5

bß

130

364

242

145

1.91

1.43

>30

131

365

244

147

1.93

1.40

>30

c 3

132

366

245

149

1.90

1.36

>30

G

133

378

254

158

1.90

1.03

>30

u.

PJ

134

376

250

156

1.93

1.05

>30

135

243

98

83

0.90

3.57

>30

bß C

3

136

424

276

223

0.50

0.63

9

137

267

101

90

1.94

2.43

>30

u

'S)

<L>

138

396

220

195

0.74

1.06

6

139

287

130

124

0.42

2.61

>30

t/1

-C

o

140

251

110

90

0.61

2.63

>30

'S

"bß

141

428

286

223

0.42

0.64

6

u.

<D

142

441

297

248

0.31

0.55

3

143

412

271

217

0.30

0.61

6

144

419

276

220

0.28

0.64

3

145

259

77

64

0.89

3.28

18

ts

146

305

143

130

0.43

1.97

3

(*) Legierung gemäss dem Stande der Technik

Beispiel 3

C-Si-Mn-Cr-Ni-Ti-Al-W-Mo-Fe-Legierung

Die Legierungen, die im Beispiel 3 dargestellt sind, sind unterschiedlich von den Zusammensetzungen der Legierungen, da sie, verglichen mit den Legierungen gemäss Beispiel 1, Silizium und Mangan enthalten.

Im Beispiel 4 handelt es sich um Legierungen gemäss der vorliegenden Erfindung (Nr. 147 bis 176), um die Darstellung vergleichbarer Legierungen (Nrn. 177 bis 187) und zum Stande der Technik gehörende Legierungen (Nrn. 188 und 189), welche in der Tabelle 5 in ähnlicher Weise wie das Beispiel 1 dargestellt sind.

Die Nr. 152 der Tabelle 5 besteht im wesentlichen aus 0,80% Kohlenstoff, 0,67% Silizium, 0,11% Mangan, 1,03% Titan, 0,03% Aluminium, 2,98% Wolfram, 6,21% Molybdän,

und der Rest ist Eisen (% sind in Gew.% angegeben).

Ferner enthalten die Legierungen gemäss den Nrn. 166 bis 176 wahlweise mindestens eine Komponente aus der Gruppe, 45 enthaltend 0,005 bis 0,2 Gew.% Stickstoff, 0,01 bis 1,5 Gew.% Niob und Tantal und 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon.

Die Eigenschaften der Nrn.-147-bis-189-Legierungen sind in der Tabelle 6 entsprechend dem Beispiel 1 ersichtlich. Beispielsweise weist die Nr.-152-Legierung 366 Vickers-Härte bei so Raumtemperatur auf, 238 bei 900°C, 146 bei 1000°Cund 1,98 kg-m/cm2 von Charpy-Schlagfestigkeit bei Raumtemperatur, 179 x 10-7 ist die Grösse der spezifischen Abreibung und > 30 die Anzahl der Zyklen bis zum Erscheinen des ersten Risses. Die Legierungen gemäss dem Beispiel 3 sind in 55 Komponenten der Zusammensetzung und deren Eigenschaften in den Tabellen 5,6 dargestellt.

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

171

172

173

174

175

176

Tabelle 5

Komponentenweise Zusammensetzung (Gew.%)

c

Si

Mn

Cr

Ni

Ti

Al

W

Mo

N

Nb

Ta

B

Zr

Fe

1.28

0.70

0.81

35.2

30.1

0.55

0.10

5.59

4.97

-

Rest

1.86

0.69

0.83

35.0

30.1

0.53

0.11

5.61

4.96

-

Rest

1.03

0.12

0.51

31.5

40.0

1.07

0.04

2.10

5.12

-

Rest

1.01

2.92

0.49

31.4

40.2

1.04

0.05

2.09

5.10

-

Rest

0.80

0.67

0.11

31.7

35.1

1.03

0.03

2.98

6.21

-

Rest

0.79

0.68

1.93

31.6

35.2

1.08

0.02

2.96

6.20

-

Rest

0.70

0.69

28.4

30.2

0.25

0.06

5.10

4.82

-

Rest

0.69

0.68

0.70

38.1

30.3

0.28

0.02

5.07

4.80

-

Rest

0.76

0.80

0.83

30.2

25.3

1.75

1.00

5.32

3.25

-

Rest

0.77

0.79

0.81

30.1

45.7

1.72

1.09

5.30

3.22

-

Rest

0.81

0.67

0.73

30.2

43.3

0.012

3.86

5.07

2.06

-

Rest

0.80

0.66

0.70

30.1

43.2

4.43

0.05

5.01

2.03

-

Rest

0.82

0.42

0.50

30.1

45.1

3.61

0.011

5.05

2.01

-

Rest

0.80

0.42

0.47

30.0

45.2

0.07

4.41

5.03

2.00

-

Rest

1.03

0.68

0.76

35.1

0.61

0.22

0.11

7.93

-

Rest

1.00

0.67

0.78

35.0

35.1

0.60

0.24

7.94

1.98

-

Rest

0.98

0.70

0.69

34.1

35.2

0.63

0.17

7.11

0.12

-

Rest

0.96

0.69

0.72

34.0

35.1

0.62

0.16

1.87

8.89

-

Rest

1.06

0.67

0.80

35.0

30.1

0.37

0.10

5.48

5.10

0.083

-

Rest

1.07

0.77

0.76

34.9

30.2

0.40

0.11

5.47

5.11

-

0.84

-

Rest

1.08

0.78

0.74

34.9

30.1

0.38

0.10

5.50

5.08

-

0.76

-

Rest

1.06

0.79

0.76

35.0

30.3

0.39

0.09

5.51

5.10

-

0.41

0.40

-

Rest

1.07

0.76

0.77

34.9

30.2

0.38

0.10

5.50

5.11

-

0.083

-

Rest

1.08

0.77

0.78

35.1

30.3

0.37

0.10

5.49

5.09

-

0.013

Rest

1.06

0.75

0.79

35.0

30.2

0.39

0.08

5.50

5.12

-

0.002

0.004

Rest

1.07

0.74

0.84

35.1

30.1

0.40

0.10

5.47

5.10

0.009

-

0.96

-

Rest

1.05

0.73

0.82

34.8

30.2

0.37

0.07

5.46

5.07

0.104

-

0.075

Rest

1.06

0.74

0.80

34.9

30.1

0.39

0.11

5.50

5.09

0.008

0.69

-

0.071

-

Rest

1.05

0.75

0.78

35.0

30.3

0.38

0.10

5.48

3.10

0.069

0.48

-

0.015

0.104

Rest

Tabelle 5 (Fortsetzung)

Komponentenweise Zusammensetzung (Gew.%)

C Si Mn Cr Ni Ti Al W Mo N Nb Ta B Zr Fe

177

0.41*

0.69

0.80

35.1

30.1

0.50

0.10

5.57

4.98 -

Rest

178

2.36*

0.70

0.78

35.0

30.0

0.51

0.09

5.56

4.99 -

Rest

179

1.04

4.23*

0.51

31.5

40.2

1.03

0.04

2.10

5.11 -

Rest

180

0.80

0.67

3.03*

31.7

35.1

1.09

0.03

2.98

6.18 -

Rest

181

0.69

0.71

0.73

26.1*

30.1

0.28

0.05

5.09

4.89 -

Rest

182

0.70

0.71

41.3*

30.2

0.30

0.03

5.08

4.85 -

Rest

183

0.80

0.77

0.84

30.1

22.4*

1.78

1.04

5.31

3.27 -

Rest

184

0.79

0.68

0.73

30.1

43.2

5.13*

0.06

5.00

2.04 -

Rest

185

0.79

0.41

0.50

30.1

45.3

0.08

5.26*

5.01

2.02 -

Rest

186

1.01

0.70

0.76

35.1

35.2

0.62

0.28

9.04*

1.99 -

Rest

187

0.98

0.71

0.70

34.0

35.0

0.61

0.17

1.86

10.03* -

Rest

_ 188 1.32 1.59 2.00 25.9 11.0 - - 0.50 - V:0.18 Rest

^ 189 1.28 0.83 0.76 34.0 bal. - - 3.06 2.98 - Cu:4.94 17.9

(*) Legierung gemäss dem Stande der Technik

©\ CSI

W -4 VC

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

171

172

173

174

175

176

177

178

179

180

181

182

183

184

185

186

187

bis zui eines 1

>30

27

>30

30

>30

30

>30

30

27

>30

24

30

24

30

24

>30

27

24

27

21

24

21

>30

12

9

>30

6

>30

6

3

6

3

20 Tabelle 6

VICKERS-HÄRTE Charpy- Spezifischer

Schlagfestigkeit Abrieb x 10-'

bei Raum- 900°C 1000°C bei Raumtemperatur teniperatur kg-m/cm!

331

168

155

1.76

1.73

379

253

192

1.23

0.98

374

235

181

1.39

1.52

383

251

183

1.31

1.37

366

238

146

1.98

1.79

357

230

141

2.01

1.53

332

171

154

1.93

1.72

360

187

183

1.52

1.34

338

156

150

1.34

1.91

360

221

179

2.26

1.63

356

235

144

1.96

1.50

369

251

192

1.20

0.96

350

231

140

1.99

1.54

385

261

200

1.14

0.93

378

238

183

1.26

1.29

394

263

210

1.20

0.89

382

255

190

1.48

1.24

402

264

213

1.16

0.86

356

184

148

1.90

1.70

348

218

185

1.38

1.46

350

215

180

1.51

1.49

362

234

189

1.36

1.10

351

207

178

1.40

1.02

346

192

173

1.31

1.08

364

208

186

1.26

1.00

379

237

187

1.30

0.99

393

270

202

1.08

0.95

373

215

192

1.29

1.02

403

282

214

1.20

0.86

248

97

83

0.99

3.83

421

276

224

0.53

0.70

420

257

200

0.75

1.03

324

148

123

2.09

1.14

267

100

89

1.98

2.53

394

219

192

0.81

1.12

286

128

125

0.47

2.68

418

279

218

0.56

0.81

427

286

238

0.47

0.90

413

271

218

0.44

0.66

418

276

221

0.36

0.71

21

657 379

Tabelle 6 (Fortsetzung)

VICKERS-HÄRTE

bei Raumtemperatur

900°C

lootrc

Charpy- Spezifischer

Schlagfestigkeit Abrieb x 10-7 bei Raumtemperatur kg-m/cm2

Anzahl Zyklen bis zum Auftreten eines Risses

188

189

259 305

77 143

64 130

0.89 0.43

3.28 1.97

18 3

(*) Legierung gemäss dem Stande der Technik

Beispiel 4

C-Si-Mn-Cr-Ni-Co-W-Mo-Ti-Al-Fe-Legierung

Die Legierungen gemäss Beispiel 4 sind unterschiedlich bezüglich Zusammensetzung der Legierungen, da sie 1 bis 8 Gew.% Kobalt, im Vergleich mit Legierungen gemäss dem Beispiel 3, enthalten.

In der Tabelle 7 sind Legierungen gemäss der Erfindung (Nrn. 192 bis 222), vergleichende Legierungen (Nrn. 224 bis 235) und zum Stande derTechnik gehörende Legierungen (Nrn. 190 und 191)mit ihren Komponenten der Zusammensetzung zusammengestellt. Die Eigenschaften der Legierungen sind in der Tabelle 8 ersichtlich.

Nr.-199-Legierung besteht im wesentlichen aus 0,70 Gew.% Kohlenstoff, 0,68% Silizium, 0,70% Mangan, 28,97% Chrom, 30,12% Nickel, 2,15% Kobalt, 5,06% Wolfram, 4,80% Molybdän, 0,23% Titan, 0,05% Aluminium, und der Rest ist Eisen (% sind Gew.%).

Ferner umfassen die Legierungen gemäss den Nrn. 224 bis 235 wahlweise mindestens einen Stoff aus der Gruppe, enthaltend 0,005 bis 0,2 Gew.% Stickstoff, 0,01 bis 1,5 Gew.% Niob undTantal und 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon.

Die Eigenschaften der Nrn.-190-bis-235-Legierungen sind in derTabelle 8, entsprechend dem Beispiel 1 dargestellt. 20 Beispielsweise weist die Legierung Nr. 199 336 Vickers-Härte bei Raumtemperatur auf, 175 bei 900°C, 158 bei 1000°C und 1,87 kg-m/cm2 Charpy-Schlagfestigkeit bei Raumtemperatur, 1,67 x 10 7 spezifische Abnutzung und

> 30 Zyklen bis zum Auftauchen eines Risses.

25 Die Legierung Nr. 199 im Beispiel 4 enthält 2,15 Gew.% Kobalt, im Vergleich mit einer Legierung mit ähnlicher Komposition wie im Beispiel 3, nämlich die Nr. 154. Die Legierung Nr. 154 hat 332 Vickers-Härte bei Raumtemperatur, 171 bei900°C, 154 bei 1000°C. Ferner hat die Legie-30 rung 154 eine Schlagfestigkeit von 1,93 kg-m/cm2 bei Raumtemperatur, 1,72 x 10-7 beträgt die spezifische Abnutzung,

> 30 die Anzahl der Zyklen bis zum Auftauchen eines Risses. Die Komponenten der Zusammensetzung und die Eigenschaften der Legierungen sind in den Tabellen 7 und 8 darge-

35 stellt.

190

191

192

193

194

195

196

197

198

199

200

201

202

203

204

205

206

207

208

209

210

211

212

213

214

215

Tabelle 7

Komponentenweise Zusammensetzung (Gew.%)

c

Si

Mn

Cr

Ni

Co

Wo

Mo

Ti

Al

N

Nb

Ta

B Zr

1.32

1.59

2.00

25.89

11.04

-

0.50

-

1.28

0.83

0.76

33.92

bal.

-

3.06

2.98

-

0.56

0.70

0.79

35.03

30.10

5.01

5.56

4.94

0.51

0.10

-

1.22

0.71

0.83

35.00

30.09

5.03

5.62

4.86

0.50

0.09

-

1.85

0.15

0.82

35.05

30.08

5.12

5.59

4.80

0.53

0.11

-

1.01

1.60

0.49

31.57

40.12

5.04

2.04

5.11

1.04

0.04

-

1.00

2.70

0.46

31.50

40.13

5.00

2.01

5.14

1.03

0.05

-

0.78

0.65

0.11

31.60

35.07

2.00

3.00

6.15

1.02

0.04

-

0.80

0.66

1.70

31.59

35.06

2.03

2.99

6.16

1.00

0.06

-

0.70

0.68

0.70

28.97

30.12

2.15

5.06

4.80

0.23

0.05

-

0.71

0.67

0.71

37.98

30.15

2.16

5.00

4.81

0.20

0.01

-

0.75

0.79

0.82

30.14

25.10

1.59

5.31

3.23

1.74

1.02

-

0.74

0.78

0.81

30.12

47.93

1.57

5.29

3.25

1.70

1.10

-

1.02

0.68

0.80

31.50

30.24

1.60

5.07

2.99

0.59

0.10

-

1.03

0.71

0.79

31.51

30.25

7.91

5.09

2.98

0.60

0.09

-

1.02

0.70

0.80

34.97

35.00

5.01

0.52

7.95

0.57

0.10

-

1.01

0.69

0.81

34.94

35.02

5.04

7.96

2.00

0.59

0.11

-

0.99

0.67

0.70

34.01

35.02

4.96

7.00

0.87

0.61

0.09

-

0.98

0.69

34.04

35.00

4.94

2.09

8.01

0.60

0.08

-

0.81

0.80

0.79

30.12

42.11

1.60

5.00

2.99

0.91

0.09

-

0.82

0.77

0.78

30.11

42.10

1.51

5.03

2.98

3.34

0.07

-

0.80

0.79

30.08

45.01

1.53

5.04

3.04

0.52

1.57

-

0.81

0.78

0.76

30.07

45.03

1.51

5.02

3.01

0.018

3.31

-

1.07

0.69

0.81

34.99

30.08

5.00

5.53

4.97

0.31

0.08

0.110

-

1.06

0.67

0.80

34.97

30.06

5.03

5.54

4.99

0.33

0.06

-

0.71

-

1.09

0.68

0.79

34.99

30.07

5.01

5.50

5.00

0.30

0.08

-

0.80

-

1.08

0.78

0.77

34.96

30.04

5.00

5.53

4.99

0.32

0.08

-

0.31

0.44

-

1.09

0.72

0.79

35.03

30.08

5.04

5.51

4.96

0.31

0.07

_

0.089 -

218

219

220

221

222

223

224

225

226

227

228

229

230

231

232

233

Tabelle 7 (Fortsetzung)

Komponentenweise Zusammensetzung (Gew.%)

c

Si

Mn

Cr

Ni

Co w

Mo

Ti

Al

N

Nb

Ta

B

Zr

Cu

V

1.07

0.69

0.77

34.99

30.09

5.01

5.50

4.99

0.26

0.09

-

0.102

-

1.06

0.70

0.78

34.96

30.10

5.00

5.49

4.98

0.31

0.07

-

0.039

0.055

-

1.08

0.71

0.80

35.01

30.11

5.02

5.51

5.01

0.29

0.09

0.069

1.09

-

1.09

0.69

0.70

35.00

30.07

5.02

5.53

5.00

0.30

0.09

0.082

-

0.092

-

1.07

0.68

0.74

35.02

30.08

5.01

5.50

5.01

0.32

0.08

-

0.92

-

0.087

-

1.09

0.70

0.77

35.00

30.10

5.03

5.49

5.03

0.30

0.09

0.072

0.57

0.30

0.054

0.045

-

0.28*

0.69

0.78

35.00

30.17

5.06

5.57

4.96

0.50

0.08

-

2.06*

0.71

0.80

34.98

30.12

5.11

5.59

4.90

0.52

0.08

-

1.02

4.23*

0.51

31.58

40.10

4.97

2.01

5.13

1.01

0.05

-

0.71

0.66

3.08*

31.55

35.04

2.05

3.00

6.18

0.99

0.07

-

0.73

0.68

0.71

25.01*

30.03

2.11

5.04

4.79

0.25

0.06

-

0.70

0.67

0.70

40.89*

30.10

2.12

5.06

4.80

0.21

0.04

-

0.73

0.80

30.10

20.01*

1.56

5.30

3.01

1.68

1.02

-

1.00

0.71

0.81

31.54

30.06

0.31*

5.09

2.97

0.57

0.09

-

1.02

0.73

0.78

34.97

35.01

5.02

9.97*

2.01

0.61

0.10

-

1.00

0.70

0.68

34.03

35.03

4.96

2.08

9.88*

0.58

0.08

-

190

191

192

193

194

195

196

197

198

199

200

201

202

203

204

205

206

207

208

209

210

211

212

213

214

215

216

217

218

219

220

221

222

223

224

225

226

227

228

Anzal bis zui eines 1

18

3

>30

27

>30

30

>30

30

>30

30

24

30

24

>30

24

30

27

>30

30

>30

30

24

27

24

21

>30

12

9

>30

6

24 Tabelle 8

VICKERS-HÄRTE Charpy- Spezifischer

Schlagfestigkeit Abrieb xlO-7

bei Raum- 900°C IOOO°C bei Raumtemperatur

Icmperatur kg-m/cm!

259

77

64

0.89

3.28

305

143

130

0.43

1.97

322

163

152

1.78

1.90

336

172

158

1.70

1.71

383

256

196

1.14

0.94

379

239

184

1.33

1.47

387

254

187

1.26

1.30

369

241

149

1.93

1.72

360

233

145

1.99

1.48

336

175

158

1.87

1.67

362

190

187

1.41

1.22

341

160

153

1.26

1.80

364

226

183

2.13

1.50

338

174

150

1.82

1.83

357

192

183

1.95

1.29

381

240

186

1.21

1.26

398

264

213

1.18

0.87

386

259

194

1.42

1.13

406

268

218

1.13

0.81

341

218

166

2.08

1.51

370

252

193

1.24

1.00

362

248

189

1.81

1.43

386

263

201

1.18

0.98

381

253

166

1.24

1.00

354

218

183

1.38

1.42

351

221

189

1.26

1.40

366

237

193

1.38

1.08

354

210

182

1.31

1.00

356

207

188

1.23

1.02

368

211

189

1.21

0.96

384

242

190

1.28

0.98

394

271

203

1.19

0.94

377

219

196

1.24

1.00

407

286

218

1.17

0.80

250

100

85

0.93

3.51

426

278

226

0.51

0.67

424

260

203

0.73

1.00

328

153

127

2.03

1.04

270

104

92

1.96

2.41

398

223

197

0.76

1.02

290

133

128

0.40

2.55

25 657 379

Tabelle 8 (Fortsetzung)

VICKERS-HÄRTE Charpy- Spezifischer Anzahl Zyklen

Schlagfestigkeit Abrieb xIO-7 bis zum Auftreten bei Raum- 900°C IOOO°C bei Raumtemperatur eines Risses temperatur kg-m 'cm2

2 OD

:§§ Ui bO*-< w BD

CD <1> > -

231

232

233

254 415 421

114 274 279

92 220 223

0.64 0.34 0.30

2.67 0.63 0.69

>30 6 3

(*) Legierung gemäss dem Stande der Technik

Die Legierungen gemäss dieser Erfindung werden für Gleitschuhe inkl. durchbohrte Knüppel in Warmwalzapparaten zur Herstellung nahtloser Stahlrohre verwendet, um bei erhöhten Temperaturen den thermischen und den Abriebwiderstand sowie die Zähigkeit zu verbessern.

Die Legierungen gemäss dieser Erfindung weisen industriell nützliche Eigenschaften auf und haben eine extrem lange Lebensdauer und Stabilität. Ferner wird die Legierung gemäss der vorliegenden Erfindung in weiten Kreisen zur Herstellung der Auftragschweissung verwendet.

Claims

00 65 657379

1. Bei erhöhten Temperaturen hitzebeständige, ver-schleissfeste und zähe Legierung, gekennzeichnet im wesentlichen durch 0,65 bis 1,9 Gew.% Kohlenstoff, 28 bis 39 Gew.% Chrom, 25 bis 49 Gew.% Nickel, 0,01 bis 4,5 Gew.% Titan, 0,01 bis 4,5 Gew.% Aluminium, 0,1 bis 8 Gew.% Wolfram, 0,1 bis 9 Gew.% Molybdän, und der Rest Eisen und Unreinigkeiten.

2. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da ss die Legierung wahlweise 0,1 bis 3 Gew.% Silizium, 0,1 bis 2 Gew.% Mangan, 1 bis 8 Gew.% Kobalt sowie wahlweise mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,005 bis 0,2 Gew.% Stickstoff, 0,01 bis 1,5 Gew.% Niob und Tantal und ferner wahlweise mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

2

PATENTANSPRÜCHE

3

657 379

3. Legierung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie 0,005 bis 0,2 Gew.% Stickstoff enthält.

4. Legierung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung ferner mindestens einen Stoff aus der Gruppe, enthaltend 0,01 bis 1,5 Gew.% Niob und Tantal, enthält.

5

5. Legierung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung ferner mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

6. Legierung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung mindestens einen weiteren Stoff aus der Gruppe, enthaltend 0,01 bis 1,5 Gew.% Niob und Tantal, enthält.

7. Legierung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung ferner mindestens einen Stoff aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

8. Legierung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkonium, enthält.

9. Legierung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens einen Stoff aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkonium, enthält.

10

10. Legierung nach Anspruch 1, gekennzeichnet im wesentlichen durch 0,1 bis 3 Gew.% Silizium.

11. Legierung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung ferner 0,005 bis 0,2 Gew.% Stickstoff enthält.

12. Legierung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,01 bis 1,5 Gew.% Niob und Tantal, enthält.

13. Legierung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung ferner mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

14. Legierung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner mindestens einen Stoff aus der Gruppe, enthaltend 0,01 bis 1,5 Gew.% Niob und Tantal, enthält.

15

15. Legierung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

16. Legierung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung ferner mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

17. Legierung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung ferner mindestens einen der

Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

18. Legierung nach Anspruch 1, gekennzeichnet im wesentlichen durch 0,1 bis 2 Gew.% Mangan.

19. Legierung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung 0,005 bis 0,2 Gew.% Stickstoff enthält.

20 zeichnet, dass diese ferner mindestens einen Stoff aus der Gruppe, enthaltend 0,01 bis 1,5 Gew.% Niob und Tantal, enthält.

61. Legierung nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner mindestens einen der Stoffe aus der

20

20. Legierung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner mindestens einen Stoff aus der Gruppe, enthaltend 0,01 bis 1,5 Gew.% Niob und Tantal, enthält.

21. Legierung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

22. Legierung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner mindestens einen Stoff aus der Gruppe, enthaltend 0,01 bis 1,5 Gew.% Niob und Tantal, enthält.

23. Legierung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

24. Legierung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

25 Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

62. Legierung nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner mindestens einen Stoff aus der Gruppe, enthaltend 0,01 bis 1,5 Gew.% Niob undTantal, ent-

25

25. Legierung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

26. Legierung nach Anspruch 1, gekennzeichnet im wesentlichen durch 1 bis 8 Gew.% Kobalt.

27. Legierung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung 0,005 bis 0,2 Gew.% Stickstoff enthält.

28. Legierung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner mindestens einen Stoff aus der Gruppe, enthaltend 0,01 bis 1,5 Gew.% Niob und Tantal, enthält.

29. Legierung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

30 hält.

63. Legierung nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

30

30. Legierung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner mindestens einen Stoff aus der Gruppe, enthaltend 0,01 bis 1,5 Gew.% Niob und Tantal, enthält.

31. Legierung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

32. Legierung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

33. Legierung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

34. Legierung nach Anspruch 1, gekennzeichnet im wesentlichen durch 0,1 bis 3 Gew.% Silizium, 1 bis 8 Gew.% Kobalt.

35 64. Legierung nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

65. Legierung nach Anspruch 62, dadurch gekenn-

4o zeichnet, dass sie ferner mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

35

35. Legierung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung 0,005 bis 0,2 Gew.% Stickstoff enthält.

36. Legierung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner mindestens einen Stoff aus der Gruppe, enthaltend 0,01 bis 1,5 Gew.% Niob und Tantal, enthält.

37. Legierung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

38. Legierung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner mindestens einen Stoff aus der Gruppe, enthaltend 0,01 bis 1,5 Gew.% Niob und Tantal, enthält.

39. Legierung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

40. Legierung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gcw.% Bor und Zirkon, enthält.

40

45

50

55

41. Legierung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

42. Legierung nach Anspruch 1, gekennzeichnet im wesentlichen durch 0,1 bis 2 Gew.% Mangan, 1 bis 8 Gew.% Kobalt.

43. Legierung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung 0,005 bis 0,2 Gew.% Stickstoff enthält.

44. Legierung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner mindestens einen Stoff aus der Gruppe, enthaltend 0,01 bis 1,5 Gew.% Niob und Tantal, enthält.

45. Legierung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

46. Legierung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner mindestens einen Stoff aus der Gruppe, enthaltend 0,01 bis 1,5 Gew.% Niob und Tantal, enthält.

47. Legierung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

48. Legierung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

49. Legierung nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

50. Legierung nach Anspruch 1, gekennzeichnet im wesentlichen durch 0,1 bis 3 Gew.% Silizium, 0,1 bis 2 Gew.% Mangan.

51. Legierung nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung 0,005 bis 0,2 Gew.% Stickstoff enthält.

52. Legierung nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner mindestens einen Stoff aus der Gruppe, enthaltend 0,01 bis 1,5 Gew.%Niob undTantal, enthält.

53. Legierung nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

54. Legierung nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner mindestens einen Stoff aus der Gruppe, enthaltend 0,01 bis 1,5 Gew.% Niob und Tantal, enthält.

55. Legierung nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

s 56. Legierung nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

57. Legierung nach Anspruch 54, dadurch gekenn-

'<• zeichnet, dass sie ferner mindestens einen der Stoffe aus der Gruppe, enthaltend 0,001 bis 0,2 Gew.% Bor und Zirkon, enthält.

58. Legierung nach Anspruch 1, gekennzeichnet im wesentlichen durch 0,1 bis 3 Gew.% Silizium, 0,1 bis 2 Gew.%

's Mangan, 1 bis 8 Gew.% Kobalt.

59. Legierung nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung 0,005 bis 0,2 Gew.% Stickstoff enthält.

60. Legierung nach Anspruch 58, dadurch gekenn-

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