DE1061521B

DE1061521B - Austenitic, temperature and corrosion resistant alloy

Info

Publication number: DE1061521B
Application number: DEG22232A
Authority: DE
Inventors: Peter Julio Clemm; Ray Wesley Guard
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1956-06-04
Filing date: 1957-06-03
Publication date: 1959-07-16

Description

Austenitische, temperatur- und korrosionsbeständige Legierung Die Erfindung betrifft Legierungen, welche Temperaturen bis. zu und über 650° C aushalten und leicht zu geschmiedeten Gegenständen sowie zu Blechen verarbeitet werden können und günstige 5ch_ weißeigenschaften besitzen.Austenitic, temperature and corrosion resistant alloy Die Invention relates to alloys, which temperatures up to. withstand at and above 650 ° C and can be easily processed into forged objects as well as sheet metal and have favorable 5ch_ white properties.

Die Entwicklung von Gasturbinen und ähnlichen Maschinen schaffte das Bedürfnis nach Stoffen mit höherer Festigkeit und größerer Stabilität bei erhöhten Temperaturen als die derzeit zur Verfügung stehenden Legierungen mit brauchbaren Eigenschaften bei hohen Temperaturen. Bestimmte Bestandteile solcher Maschinen, z. B. Turbinenschaufeln, sind über lange Zeiträume sehr hohen Beanspruchungen in stark korrodieren.derAtmosphäre bei einer bleibenden Temperatur von etwa 820° C oder höher ausgesetzt. Andere Bestandteile, z. B. Teile des Turbinenrads, welche die Schaufeln tragen, das das Abgasrohr oder den Konus desselben bildende Blech q. dg1., sind ebenfalls hohen Beanspruchungen und korrodierenden Atmosphären bei ständigen Temperaturen von etwa 650° C öder höher ausgesetzt. Im@ällgem.enen wurden Gegenstände, welche die vorstehend erwähnten höheren Beanspruchungen und Temperaturen aushalten müssen, entweder nach einer Präzisionsgußtechnik hergestellt, oder sie wurden aus Legierungen geschmiedet, welche aus Gußstücken oder -blöcken in die endgültige Form übergeführt werden können. Die bearbeitbaren Legierungen dieser Art waren in der Regel vergütbare Materialien und enthielten auch meistens größere Mengen. »strategischer« Stoffe, wie Kobalt und Niob, und besaßen in der Regel als Hauptbestandteil z. B. in einer Menge bis zu 40-°/o und mehr Nickel. Diese Elemente sind verhältnismäßig schwer zugänglich und teuer. Obwohl diese die genannten strategischen Elemente enthaltenden hochfesten Legierungen bis zu einem gewissen Grad verarbeitbar sind, lassen sie sich doch nicht leicht auf übliche Weise zu Blechen auswalzen. Ferner sind diese Materialien nur schwer schweißbar und zeigen in der Regel an der Schweißstelle eine schwache Zone.The development of gas turbines and similar machines did it Need for fabrics with higher strength and greater stability at increased Temperatures than the currently available alloys with usable Properties at high temperatures. Certain components of such machines z. B. turbine blades are exposed to very high stresses over long periods of time severely corrode the atmosphere at a constant temperature of around 820 ° C or higher exposed. Other components, e.g. B. parts of the turbine wheel, which the blades carry the sheet metal forming the exhaust pipe or the cone of the same q. dg1., are also subject to high stresses and corrosive atmospheres exposed to constant temperatures of around 650 ° C or higher. Im@ällgem.enen were Articles that meet the above-mentioned higher stresses and temperatures have to withstand, either manufactured by a precision casting technique, or they were forged from alloys which were transformed from castings or blocks into the final Form can be transferred. The machinable alloys of this type were in usually reimbursable materials and mostly contained larger quantities. "More strategic" Substances such as cobalt and niobium, and usually had as the main component z. B. in an amount of up to 40 ° / o and more nickel. These elements are proportionate difficult to access and expensive. Although these contain the strategic elements mentioned high-strength alloys are processable to a certain extent, let them not easily rolled out into sheets in the usual way. Furthermore, these are Materials are difficult to weld and usually show a weak zone.

Legierungen, welche für den an zweiter Stelle vorstehend eTwähnten, niedrigeren Temperaturbereich verwendet wurden, besaßen einen geringeren Gehalt an strategischen Elementen und waren leichter verarbeitbar-. Diese Materialien waren in der Regel modifizierte, rostfreie Stähle und nur schlecht schweißbar. Im allgemeinen besaßen die leichter und erfolgreicher schweißbaren Materialienminderwertigere mechanische Eigenschuften, wie z. B. Bruchfestigkeit und weniger günstige Streckgrenzep bei erhöhter Tempefatur, während die mit den besseren mechanischen Eigenschaften, insbesondere bei Temperaturen von etwa 650° C und höher, schwieriger zu verarbeiten und nicht so gut zu sehweißen waren. Hauptaufgabe der Erfindung ist somit die Schaffung einer Legierung mit :hoher mechanischer Festigkeit und Beständigkeit .gegen Korrosion bei erhöhten Temperaturen, die leicht durch Schmieden oder Walzen verarbeitet werden kann und leicht schweißbar ist. Die Erfindung betrifft ferner eine leicht zu Blech auswalzbare Legierung.Alloys which are used for the second above lower temperature range were used had a lower content of strategic elements and were easier to process. These materials were usually modified, stainless steels and difficult to weld. In general the easier and more successful weldable materials possessed inferior mechanical ones Traits such as B. breaking strength and less favorable yield point increased tempefatur, while those with the better mechanical properties, in particular at temperatures of around 650 ° C and higher, more difficult to process and not were so easy to see white. The main object of the invention is thus to create a Alloy with: high mechanical strength and resistance to corrosion at elevated temperatures that are easily processed by forging or rolling can and is easy to weld. The invention also relates to an easy-to-use sheet metal rollable alloy.

Die Erfindung wird: an Hand der folgenden Beschreib@ung erläutert.The invention is explained with reference to the following description.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird eine austenitische Legierung hergestellt, welche aus etwa 30,0 bis 35,0 Gewichtsprozent Nickel, etwa 12 bis etwa 15 Gewichtsprozent Chrom, etwa 5,5 bis 7,5 °/o Wolfram, etwa 2,5 bis 5 °/o Molybdän, etwa 1,5 bis etwa 3,0 Gewichtsprozent Titan, bis zu etwa 0,50 Gewichtsprozent Aluminium, bis zu etwa 0,50 Gewichtsprozent Zi.rkonum, bis zu etwa 0,10 Gewichtsprozent Kohlenstoff und im wesentlichen aus Eisen besteht. Diese Legierung besitzt hochwertigere mechanische Eigenschaften als bisher mit ähnlichen bekannten Stoffen erhältliche Legierungen und ist .leichter verformbar und verschweißbar als andere- Legierungen ähnlicher mechanischer Festigkeit.In one embodiment of the invention, an austenitic alloy made from about 30.0 to 35.0 weight percent nickel, about 12 to about 15 percent by weight chromium, about 5.5 to 7.5% tungsten, about 2.5 to 5% molybdenum, about 1.5 to about 3.0 percent by weight titanium, up to about 0.50 percent by weight aluminum, up to about 0.50 percent by weight carbon, up to about 0.10 percent by weight carbon and consists essentially of iron. This alloy has higher quality mechanical ones Properties than alloys previously available with similar known substances and is easier to deform and weld than other alloys mechanical strength.

Genauer-ausgedrückt wurde gefunden, daß eine aus etwa 31,0 bis 34,0 und vorzugsweise etwa 33 Gewichtsprozent Nickel, etwa 12,5 bis 15,Q und vorzugsweise etwa 13 Gewichtsprozent Chrom, etwa. ö,0 bis 7,0 und vorzugsweise etwa 6 Gewichtsprozent Wplfram, etwa 3,0 bis 4,6 und vorzugsweise etwa 3,5 Gewichtsprozent Molybdän, etwa 1,75 bis etwa 2,5 und vorzugsweise etwa 2,0 Gewichtsprozent Titan, etwa 0,2 bis etwa 0,5 und vorzugsweise etwa 0,45 Gewichtsprozent Aluminium, nicht mehr als etwa 0,4 und vorzugsweise etwa 0,35 Gewichtsprozent Zirkonium, nicht mehr als etwa und vorzugsweise weniger als etwa 0,08 Gewichtsprozent Kohlenstoff und im übrigen im wesentlichen aus Eisen bestehende Legierung eine überraschend höhere Zugfestigkeit und Duktilität; eine höhere Bruchfestigkeit und Duktilität bei hoher Temperatur besitzt und leicht verformt und geschweißt werden kann. Natürlich umfaßt der Ausdruck »und im übrigen im wesentlichen Eisen« kleinere Mengen von üblicherweise in Eisenlegierungen dieser Art vorkommenden Verunreinigungen, wie Mangan, Silizium, Schwefel und Phosphor. Es wurde gefunden, daß die Gesamtheit dieser besonderen Verunreinigungen bis zu etwa 0,2 Gewichtsprozent dieser Legierungen betragen kann, ohne d'aß dadurch deren mehanischeEigenschaften ungünstig beeinflußt werden. Diese Verunreinigungen sollen jedoch zweckmäßig nicht mehr als etwa 0,05 Gewichtsprozent Mangan, 0,05 Gewichtsprozent Silizium, 0,04 Gewichtsprozent Schwefel und 0,04 Gewichtsprozent Phosphor betragen. Natürlich können auch noch andere verunreinigende Elemente in sehr kleinen Mengen zugegen sein, wie sie in solchen Stoffen üblich sind.More specifically, it was found to be one out of about 31.0 to 34.0 and preferably about 33 weight percent nickel, about 12.5 to 15, and preferably about 13 weight percent chromium, about. 0.0 to 7.0 and preferably about 6 percent by weight Wplfram, about 3.0 to 4.6 and preferably about 3.5 percent by weight Molybdenum, about 1.75 to about 2.5, and preferably about 2.0 weight percent titanium, about 0.2 to about 0.5 and preferably about 0.45 weight percent aluminum, no more than about 0.4 and preferably about 0.35 weight percent zirconium, no more than about and preferably less than about 0.08 weight percent carbon and the remainder Alloy consisting essentially of iron has a surprisingly higher tensile strength and ductility; a higher breaking strength and ductility at high temperature and can be easily deformed and welded. Of course the term includes "And, moreover, essentially iron" are smaller amounts usually found in iron alloys these types of impurities such as manganese, silicon, sulfur and phosphorus. It has been found that all of these particular impurities up to can be about 0.2 percent by weight of these alloys, without thereby their mechanical properties are adversely affected. These impurities are supposed to but suitably no more than about 0.05 percent by weight manganese, 0.05 percent by weight Silicon, 0.04 percent by weight sulfur and 0.04 percent by weight phosphorus. Of course, other contaminating elements can also be present in very small quantities be present, as is customary in such substances.

Es wurde gefunden, daß die erfindungsgemäßen Legierungen am besten durch Schmelzen und Vergießen der verschiedenen Bestandteile dieser Legierungen unter Vakuum hergestellt werden. Die gegossenen Barren können dann entweder zu geschmiedeten Gegenständen, z. B. Turbinenschaufeln, oder zu einem stangenförmigen Gut geschmiedet werden, oder sie können durch übliche Schmiede- und Walzverfahren zu Blechen verarbeitet werden. Das fertige Material wird dann einer Lösungs- und Vergütungsbehandlung unterworfen, wie nachstehend ausführlich beschrieben wird.The alloys of the invention have been found to be the best by melting and casting the various constituents of these alloys be made under vacuum. The cast ingots can then either be forged Objects, e.g. B. turbine blades, or forged into a rod-shaped material or they can be processed into sheet metal using conventional forging and rolling processes will. The finished material is then subjected to a solution and tempering treatment, as detailed below.

Beispielsweise wurden Legierungen mit den folgenden spezifischen Zusammensetzungen, wie vorstehend erläutert, hergestellt: Tabelle 1 Legierung Nr. Ni Cr W Mo Ti A1 Zr C Fe 1 .............. 32,9 13,0 6,4 3,1 2,2 0,35 0,20 0,04 42,0 2 .............. 32,9 13,1 6,7 3,6 1,6 0,39 0,16 0,04 Rest 3 .............. 31,7 14,7 6,8 2,6 2,1 0,27 0,01 0,04 42,3 4 .............. 32,2 12,8 6,3 3,5 2,1 0,50 0,05 0,10 Rest Aus diesen verschiedenen Legierungen wurden Barren gegossen und zu rundstangenförmigem Gut und zu Blechmaterial nach üblichen Schmiede- und Walzverfahren verarbeitet. Aus diesem Material wurden dann Proben zur Bestimmung der Zugfestigkeit und der Bruchfestigkeit hergestellt und vergütet. Übliche Zugfestigkeitsteste wurden an bestimmten dieser Proben bei Raumtemperatur und bei erhöhten Temperaturen durchgeführt. Die folgenden Daten zeigen die Ergebnisse dieser an Proben aus stangenförmigem Gut durchgeführten Versuche. Tabelle 2 Versuchstemperatur Zugfestigkeit 0,2-Grenze Dehnung Legierung Nr. (2,5 cm Meßlänge) (° C) (kg/--') (kg/-ml) (o/o) 1 . . . . . . . . . , . . . . Raumtemperatur 124,60 83,30 24,0 730 81,90 70,00 21,0 Raumtemperatur 114,46 81,06 23,0 2 .............. 650 94,85 72,94 23,0 730 75,25 66,78 25,5 Raumtemperatur 131,39 90,37 18,5 3 . . . . . . . . . . . . . . 650 100,73 81,76 19,0 *) 730 77,98 65,17 18,5 *) Raumtemperatur 125,65 75,46 23,0 4.............. 650 100,87 73,50 21,0 730 80,36 70,98 20,0 *) Die Probe brach in der Klammer oder an den Meßmarken. Die obigen Testergebnisse wurden von Proben erhalten, welche die folgenden Wärmebehandlungen erfahren hatten: Probe Nr. 1 wurde 4 Stunden auf 1100' C erhitzt, es folgte eine Ölabschreckung und 24stündige Vergütung bei 730' C und Luftabkühlung.For example, alloys have been made with the following specific compositions as discussed above: Table 1 Alloy No. Ni Cr W Mo Ti A1 Zr C Fe 1 .............. 32.9 13.0 6.4 3.1 2.2 0.35 0.20 0.04 42.0 2 .............. 32.9 13.1 6.7 3.6 1.6 0.39 0.16 0.04 remainder 3 .............. 31.7 14.7 6.8 2.6 2.1 0.27 0.01 0.04 42.3 4 .............. 32.2 12.8 6.3 3.5 2.1 0.50 0.05 0.10 remainder Ingots were cast from these different alloys and processed into round rod-shaped goods and sheet material using conventional forging and rolling processes. Samples for determining tensile strength and breaking strength were then produced from this material and tempered. Conventional tensile strength tests were performed on certain of these samples at room temperature and at elevated temperatures. The following data show the results of these tests carried out on samples made from rod-shaped material. Table 2 Test temperature tensile strength 0.2 limit elongation Alloy No. (2.5 cm measuring length) (° C) (kg / - ') (kg / -ml) (o / o) 1 . . . . . . . . . ,. . . . Room temperature 124.60 83.30 24.0 730 81.90 70.00 21.0 Room temperature 114.46 81.06 23.0 2 .............. 650 94.85 72.94 23.0 730 75.25 66.78 25.5 Room temperature 131.39 90.37 18.5 3. . . . . . . . . . . . . . 650 100.73 81.76 19.0 *) 730 77.98 65.17 18.5 *) Room temperature 125.65 75.46 23.0 4 .............. 650 100.87 73.50 21.0 730 80.36 70.98 20.0 *) The sample broke in the clamp or at the measuring marks. The above test results were obtained from samples which had received the following heat treatments: Sample No. 1 was heated to 1100 ° C. for 4 hours, followed by an oil quench and annealing at 730 ° C. for 24 hours and air cooling.

Probe Nr. 2 wurde 4 Stunden auf 1040' C erhitzt, mit Ö1 abgeschreckt und 24 Stunden bei 730' C vergütet und in Luft abgekühlt. Probe Nr. 3 wurde 1 Stunde auf 1010' C erhitzt, mit Öl abgeschreckt, 24 Stunden bei 730' C vergütet und in Luft abgekühlt.Sample No. 2 was heated to 1040 ° C. for 4 hours, quenched with oil and tempered for 24 hours at 730 ° C. and cooled in air. Sample No. 3 was heated to 1010 ° C. for 1 hour, quenched with oil, annealed at 730 ° C. for 24 hours and cooled in air.

Probe Nr.4 erfuhr eine 1stündige Erhitzung auf 1070' C, Ölabschreckung, 24stündige Vergütung bei 730' C und Luftabkühlung.Sample # 4 was heated to 1070 ° C for 1 hour, oil quenching, tempered at 730 ° C for 24 hours, and air cooling.

Die folgenden Daten zeigen die Ergebnisse solcher an aus Blechmaterial erhaltenen Proben durchgeführten Versuche. Tabelle 3 Versuchstemperatur Zugfestigkeit - 0,2-Grenze Dehnung Legierung Nr. (2,5 cm Meßlänge) (° C) (kg/-M2) (kg/mm2) (%) Raumtemperatur 129,15 89,60 18,0 2 .............. 650 88,27 77,00 20,0 730 64,05 62,58 29,0 Raumtemperatur 121,48 91,14 16,5 3 ..............@ 650 92,61 ' 79,17 16,5 730 71,26 62,58 17,5 Die Testproben Nr. 2 wurden aus einem 1,575 mm starken Blech parallel zur Walzrichtung ausgeschnitten, 20 Minuten in einer Schutzatmosphäre auf 1010' C erhitzt, in Luft abgekühlt, 24 Stunden bei 730' C vergütet und anschließend mit Luft abgekühlt. Die Proben Nr. 3 wurden aus 1,625 mm starkem Blech quer zur Walzrichtung ausgeschnitten, 30 Minuten in einer Schutzatmosphäre auf 1040' C erhitzt, in Luft abgekühlt, 24 Stunden bei 730' C vergütet und anschließend in Luft abgekühlt.The following data show the results of such tests carried out on samples obtained from sheet material. Table 3 Test temperature tensile strength - 0.2 limit elongation Alloy No. (2.5 cm measuring length) (° C) (kg / -M2) (kg / mm2) (%) Room temperature 129.15 89.60 18.0 2 .............. 650 88.27 77.00 20.0 730 64.05 62.58 29.0 Room temperature 121.48 91.14 16.5 3 .............. @ 650 92.61 '79.17 16.5 730 71.26 62.58 17.5 Test specimens No. 2 were cut out of a 1.575 mm thick sheet parallel to the rolling direction, heated to 1010 ° C. for 20 minutes in a protective atmosphere, cooled in air, tempered for 24 hours at 730 ° C. and then cooled with air. Sample no. 3 was cut out of 1.625 mm thick sheet metal across the rolling direction, heated to 1040 ° C. for 30 minutes in a protective atmosphere, cooled in air, tempered for 24 hours at 730 ° C. and then cooled in air.

Übliche Zeitstandversuche wurden an einigen dieser Proben bei erhöhten Temperaturen durchgeführt. Die folgenden Daten zeigen die Ergebnisse dieser an aus stangenförmigem Gut erhaltenen Proben durchgeführten Teste. Tabelle 4 Versuchstemperatur Belastung Lebensdauer Dehnung Legierung Nr. (2,5 cm Meßlänge) (° C) (kg/--') (Stunden) (°/o) 1 730 35,00 307 730 35,00 343 7,0 650 63,00 27 30,0 650 59,50 53 31,0 2 730 44,10 4 32,0 730 31,50 47 43,0 650 63,00 229 12,0 730 49,00 58 18,0 3 730 38,50 120 22,0 730 31,50 404 28,0 650 60,90 200 12,0 4 .............. 730 38,50 124 12,0 730 38,50 129 19,0 Die zuerst aufgeführte Probe in der vorstehenden Tabelle, die aus der Legierung Nr. 1 bestand, wurde 4 Stunden auf 1180' C erhitzt, mit Öl abgeschreckt und 24 Stunden bei 650' C vergütet und luftgekühlt. Die an zweiter Stelle aufgeführte Probe aus der Legie,rung Nr. 1 wurde 4 Stunden auf 1180' C erhitzt, mit Öl abgeschreckt, 24 Stunden bei 730' C vergütet und in Luft abgekühlt. Die Proben aus der Legierung Nr. 2 wurden 4 Stunden auf 1010' C erhitzt, mit Öl abgeschreckt, 24 Stunden bei 730' C vergütet und in Luft abgekühlt. Die Proben aus der Legierung Nr. 3 wurden 1 Stunde auf 1100' C erhitzt, mit Öl abgeschreckt, 24 Stunden bei 730' C vergütet und in Luft abgekühlt. Die Proben aus der Legierung Nr. 4 wurden 1 Stunde auf 11250 C erhitzt, mit Öl abgeschreckt, 24 Stunden bei 730' C vergütet und Luftgekühlt.Common creep tests were performed on some of these samples at elevated temperatures. The following data show the results of these tests carried out on samples obtained from rod-shaped material. Table 4 Test temperature load service life elongation Alloy No. (2.5 cm measuring length) (° C) (kg / - ') (hours) (° / o) 1,730 35.00 307 730 35.00 343 7.0 650 63.00 27 30.0 650 59.50 53 31.0 2,730 44.10 4 32.0 730 31.50 47 43.0 650 63.00 229 12.0 730 49.00 58 18.0 3,730 38.50 120 22.0 730 31.50 404 28.0 650 60.90 200 12.0 4 .............. 730 38.50 124 12.0 730 38.50 129 19.0 The sample listed first in the table above, which consisted of alloy No. 1, was heated to 1180 ° C. for 4 hours, quenched with oil and tempered and air-cooled at 650 ° C. for 24 hours. The second sample from alloy no. 1 was heated to 1180 ° C. for 4 hours, quenched with oil, annealed at 730 ° C. for 24 hours and cooled in air. The samples made from alloy No. 2 were heated to 1010 ° C. for 4 hours, quenched with oil, annealed at 730 ° C. for 24 hours and cooled in air. The samples made from alloy No. 3 were heated to 1100 ° C. for 1 hour, quenched with oil, annealed at 730 ° C. for 24 hours and cooled in air. The samples made from alloy No. 4 were heated to 11250 ° C. for 1 hour, quenched with oil, annealed at 730 ° C. for 24 hours, and air-cooled.

Die folgenden Daten zeigen die Ergebnisse dieser Versuche bei Verwendung von Blechmaterial als Proben. Tabelle 5 Versuchs- Belastung Lebensdauer Dehnung Legierung Nr. temperatur (2,5 cm Meßlänge) (° C) (kg/mm2) (Stunden) (%) 2 650 53,50 305 17,0 ........,.....@ 730 38,50 29 37,0 650 63,00 72,5 9,0 3 650 50,40 211 *) .............. 730 38,50 98 17,0 730 31,50 352 *) - *) Versuch unterbrochen, Probe nicht gebrochen. Die vorstehenden Proben aus der Legierung Nr. 2 wurden aus 1,575 mm starkem Blech parallel zur Walzrichtung ausgeschnitten, 20 Minuten in einer Schutzatmosphäre auf 1100' C erhitzt, luftgekühlt und 24 Stunden bei 730° C mit anschließender Luftkühlung vergütet. Die aus der Legierung Nr. 3 bestehenden Proben wurden aus 1,625 mm starkem Blech quer zur Walzrichtung ausgeschnitten und 30 Minuten in einer Schutzatmosphäre auf 1100° C erhitzt, luftgekühlt und 24 Stunden unter anschließender Luftkühlung bei 730° C vergütet.The following data show the results of these tests using sheet metal as samples. Table 5 Test load life elongation Alloy No. temperature (2.5 cm measuring length) (° C) (kg / mm2) (hours) (%) 2,650 53.50 305 17.0 ........, ..... @ 730 38.50 29 37.0 650 63.00 72.5 9.0 3 650 50.40 211 *) .............. 730 38.50 98 17.0 730 31.50 352 *) - *) Experiment interrupted, sample not broken. The above samples from alloy no. 2 were cut out of 1.575 mm thick sheet metal parallel to the rolling direction, heated to 1100 ° C. for 20 minutes in a protective atmosphere, air-cooled and tempered for 24 hours at 730 ° C. with subsequent air cooling. The samples consisting of alloy no. 3 were cut out of 1.625 mm thick sheet metal across the direction of rolling and heated to 1100 ° C. for 30 minutes in a protective atmosphere, air-cooled and tempered at 730 ° C. for 24 hours with subsequent air cooling.

Aus diesen und anderen Testdaten ergab sich, daß die erfindungsgemäße Legierung bei Raumtemperatur eine Zugfestigkeit von etwa 126,00 kg/mm2 oder mehr, eine 0,2-Grenze von etwa 82,60 kg/mm2 oder mehr besitzt, und die Duktilität äußert sich in.einer etwa 221/eigen Dehnung. Bei 650° C zeigen die erfindungsgemäßen Legierungen eine Zugfestigkeit von etwa 98,70 kg/mm2 oder mehr, eine 0,2-Grenze von etwa 76,50 kg/mmg oder mehr, und die Duktilität kommt in einer etwa 21a/eigen Dehnung zum Ausdruck. Bei 730° C beträgt die endgültige Zugfestigkeit etwa 78,40 kg/mm2 oder mehr, die 0,2-Grenze beträgt etwa 68,25 kg/mm2 oder mehr, und die Duktilität zeigt sich in etwa einer 21%igen Dehnung.From these and other test data it was found that the inventive Alloy has a tensile strength of about 126.00 kg / mm2 or more at room temperature, has a 0.2 limit of about 82.60 kg / mm 2 or more, and expresses the ductility in an approx. 221 / own stretch. At 650 ° C., the alloys according to the invention show a tensile strength of about 98.70 kg / mm2 or greater, a 0.2 limit of about 76.50 kg / mmg or more, and the ductility is expressed in an approximately 21a / intrinsic elongation. At 730 ° C the ultimate tensile strength is about 78.40 kg / mm2 or more, the 0.2 limit is about 68.25 kg / mm2 or more, and the ductility is shown in about a 21% elongation.

Die Zeitstandvecrsuche ergaben durch Extrapolation, daß die erfindungsgemäßen Legierungen eine andauernde Belastung von etwa 53,20 kg/mm2 während 1000 Stunden bei 650° C und eine Belastung von etwa 28,70 kg/mm2 während 1000 Stunden bei 730° C aushalten, bevor sie brechen.The creep tests showed by extrapolation that the invention Alloys a continuous load of about 53.20 kg / mm2 for 1000 hours at 650 ° C and a load of about 28.70 kg / mm2 for 1000 hours at 730 ° Endure C before they break.

Im Vergleich damit zeigt eine bisher bekannte Legierung ähnlicher Zusammensetzung, und zwar eine handelsübliche Legierung, bestehend aus etwa 440/0 Nickel, 34,5°/o Eisen, 12,8% Chrom, 5,7% Molybdän, 2,40/0 Titan, 0,45% Mangan, 0,230/0 Silizium, 0,03% Kupfer, 0,01% Schwefel und 0,0'4% Kohlenstoff, die folgenden mechanischen Eigenschaften Tabelle 6 Versuchstemperaturen (° C) Raum ` tempe- 650 730 ratur Zugfestigkeit, kg/mm2 ... 121,80 94,50 71,70 0,2-Grenze, kg/mm2 ..... 71,40 68,60 57,40 Dehnung, 0/0 . . . . . . . . . . . . 19 20 11 Stangenförmige Proben aus diesem Material ergaben bei 1000 Stunden eine Zeitstandfestigkeit von etwa 38,50 kg/mm2 bei 650° C und bei 1000 Stunden und einer Temperatur von 730° C von etwa 21,00 kg/mm2.In comparison with this, a previously known alloy of similar composition, namely a commercially available alloy consisting of about 440/0 nickel, 34.5% iron, 12.8% chromium, 5.7% molybdenum, 2.40 / 0 Titanium, 0.45% manganese, 0.230 / 0 silicon, 0.03% copper, 0.01% sulfur and 0.0'4% carbon, the following mechanical properties Table 6 Test temperatures (° C) Space ` tempe- 650 730 rature Tensile strength, kg / mm2 ... 121.80 94.50 71.70 0.2 limit, kg / mm2 ..... 71.40 68.60 57.40 Elongation, 0/0. . . . . . . . . . . . 19 20 11 Rod-shaped specimens made from this material gave a creep rupture strength of about 38.50 kg / mm 2 at 650 ° C. and at 1000 hours and a temperature of 730 ° C. of about 21.00 kg / mm 2.

Eine andere ähnliche, handelsübliche Legierung, die im wesentlichen aus 261/o Nickel, 15% Chrom, 1,51/o Molybdän, 1,6'% Titan, 0,17% Aluminium, 0,2% Vanadin, 0,05% Kohlenstoff und im übrigen im wesentlichen aus Eisen bestand:, besaß die folgenden Eigenschaften Tabelle 7 Versuchstemperaturen (° C) Raum tempe- 650 730 ratur Zugfestigkeit, kg/mm2 ... 109,90 77,00 51,80 0,2-Grenze, kg/mm2 ..... 68,60 65,10 47,60 Dehnung, °/o . . . . . . . . . . . . 25 10 10 Aus diesem Material hergestellte stangenförmige Proben besaßen eine Zeitstandfestigkeit während 1000 Stunden von etwa -35,00 kg/mm2 bei 650° C und bei 730'° C während 1000 Stunden von etwa 16,10 kg/mm2.Another similar, commercially available alloy consisting essentially of 261 / o nickel, 15% chromium, 1.51 / o molybdenum, 1.6% titanium, 0.17% aluminum, 0.2% vanadium, 0.05% Carbon and essentially consisted of iron: possessed the following properties Table 7 Test temperatures (° C) space tempe- 650 730 rature Tensile strength, kg / mm2 ... 109.90 77.00 51.80 0.2 limit, kg / mm2 ..... 68.60 65.10 47.60 Elongation, ° / o. . . . . . . . . . . . 25 10 10 Rod-shaped specimens produced from this material had a creep rupture strength of about -35.00 kg / mm 2 at 650 ° C. for 1000 hours and of about 16.10 kg / mm 2 at 730 ° C. for 1000 hours.

Aus den vorstehenden Ausführungen ergibt sich, daß die mechanischen Eigenschaften-der erfindungsgemäßen Legierungen denen von bekannten, vergleichbaren Legierungen weit überlegen sind. Ferner behalten die erfindungsgemäßen Legierungen ihre Festigkeit bei erhöhten Temperaturen viel weitgehender bei als solche bekannten Legierungen. Die erfindungsgemäßen Legierungen können leicht zu Blechmaterial verformt und leicht geschweißt werden, wobei die Schweißstellen ihre Festigkeit und Duktilität beibehalten. Da außerdem die erfindungsgemäßen Legierungen austenitisch sind, sind sie bei erhöhten Temperaturen äußerst korrosionsbeständig.From the above it follows that the mechanical Properties of the alloys according to the invention are those of known, comparable Alloys are far superior. Furthermore, the alloys of the invention retain their strength at elevated temperatures is much more widely known as such Alloys. The alloys according to the invention can easily be formed into sheet material and easily welded, the welds maintaining their strength and ductility maintained. In addition, since the alloys according to the invention are austenitic, they are extremely resistant to corrosion at elevated temperatures.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Austenitic, extremely corrosion-resistant alloy with good strength properties at high temperatures, consisting of 30 to 35%, preferably 31 to 34 "/ o nickel, 12 to 15%, preferably 12.5 to 15% chromium, 5 , 5 to 7.5%, preferably 6 to 7% tungsten, 2.5 to 5%, preferably 3 to 4.6% molybdenum, 1.5 to 31 / o, preferably 1.75 to 2, 5% titanium, up to 0.501%, preferably 0.2 to 0.5% aluminum, 0.01 to 0.50%; preferably up to 0.40% zirconium, up to 0.10%, preferably up to 0.08 Q / a carbon, the remainder iron and no more than a total of about 0.2% manganese, silicon, sulfur and phosphorus.

2. Alloy according to claim 1, consisting of about 331 / o nickel, about 13% chromium, about 61 / o tungsten, about 3.5 p / o molybdenum, about 2% titanium, 0.45% aluminum, 0.35% zirconium, less than 0.08% carbon, not more than 0.0511 / o manganese, not more than 0.05% Silicon, not more than 0.04% sulfur, not more than 0.04% phosphorus, the remainder Iron.