DE1533256A1 - High temperature alloy - Google Patents
High temperature alloyInfo
- Publication number
- DE1533256A1 DE1533256A1 DE19661533256 DE1533256A DE1533256A1 DE 1533256 A1 DE1533256 A1 DE 1533256A1 DE 19661533256 DE19661533256 DE 19661533256 DE 1533256 A DE1533256 A DE 1533256A DE 1533256 A1 DE1533256 A1 DE 1533256A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- high temperature
- herrmann
- percent
- alloy
- maximum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
- C22C19/07—Alloys based on nickel or cobalt based on cobalt
Description
8 München 2 · THERESi ENSTRASSE 33 Dipl.-Phys. S E B A S TIA N HERRMANN 8 Munich 2 THERESi ENSTRASSE 33 Dipl.-Phys. SEBAS TIA N HERRMANN
München, den 1. Februar 1966Munich, February 1, 1966
/di/ di
aENERAL ELECTEIC COMPANY Schenectady 5, N.Y. River Road 1, V.St.A.aENERAL ELECTEIC COMPANY Schenectady 5, N.Y. River Road 1, V.St.A.
Diese Erfindung bezieht sich auf neuartige und zweckmäßige Legierungen, welche eine geeignete Warmfestigkeit aufweisen und gegen oxydierende, sulfidierende und andere Verbrennungsgase hoher Temperatur widerstandefähig sind.This invention relates to novel and useful alloys which have suitable high temperature strength and are resistant to oxidizing, sulfiding and other high temperature combustion gases are resistant.
Es ist bekannt, daß Maschinen, die die Antriebskraft 909851/0830It is known that machines that generate the driving force 909851/0830
Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Patent attorneys Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian
8 MÖNCHEN 2, THEItESlENSTRASSE 33 · TeWom»2192 · TaUgnMMt-Adraa·: UpaHi/MSttdMn8 MÖNCHEN 2, THEITESLENSTRASSE 33 · TeWom »2192 · TaUgnMMt-Adraa ·: UpaHi / MSttdMn
Bankverbindung»! Deutwfce Bank AG, Filial· MOndwn, Dep.-Kaee· VikhWlienKiorkt, Konto-Nr. 7W3KN Bayer. Vereinsbank AHndm, Zweigst. CHkor-wi-Miltor-Kna, KIc-Nr. «B«S ■ PostodMck-Kontoi MSnaSwi Nr. 10397Bank details"! Deutwfce Bank AG, Branch MOndwn, Dep.-Kaee VikhWlienKiorkt, account no. 7W3KN Bayer. Vereinsbank AHndm, branch. CHkor-wi-Miltor-Kna, KIc no. «B« S ■ PostodMck account i MSnaSwi No. 10397
-2- 15332^0-2- 15332 ^ 0
von· Verbrennungsgasen ausnütze' bei höheren Temperaturen mit besserem Wirkungsgrad arbeiten und mehr Leistung abgeben. Es ist aber auch bekannt, daß bei solchermaßen erhöhten Temperaturen die Festigkeit vieler Materialien rasch abnimmt, wobei diese sehr schnell korrodieren, was auf oxydierende oder andere Korrosion verursachende Bestandteile in dem verbrannten Brennstoff oder in der Verbrennungsluft zurückzuführen ist. In Gasturbinen, welche bei Temperaturen um etwa 87O0C und bei Höchstwerten um etwa 1100 C betrieben werden, bedeutet eine Verbesserung von etwa 380C in Bezug auf die Korrosionsfestigkeit der in der Konstruktion verwendeten Materialien einen wesentlichen Vorteil. Beispielsweise bewirkt die Erhöhung der Betriebstemperatur von etwa 82O0C auf etwa 87O0C in einer typischen Gasturbine eine Zunahme der abgebbaren Leistung um ungefähr 14# und eine Zunahme des Wirkungsgrades um ein bis fünf Prozent. of · take advantage of combustion gases' work with better efficiency at higher temperatures and deliver more power. However, it is also known that at such elevated temperatures the strength of many materials decreases rapidly, with these corroding very quickly, which is due to oxidizing or other corrosion-causing constituents in the burned fuel or in the combustion air. In gas turbines, which are operated at temperatures of about 87O 0 C and at maximum values at about 1100 C, an improvement of about 38 0 C with respect to the corrosion resistance of the materials used in the construction of a significant advantage. For example, causing the increase in operating temperature of about 82o C to about 87O 0 C 0 in a typical gas turbine, an increase in deliverable power by about 14 # and an increase in the efficiency by one to five percent.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, neuartige und zweckmäßige Legierungen zu liefern, die in Vorrichtungen wie etwa Gasturbinen eine wesentliche Erhöhung der Betriebstemperatur gestatten.It is an object of the present invention to provide novel and useful alloys that can be used in devices such as gas turbines allow a substantial increase in operating temperature.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine warmfeste Legierung, welche folgende in Gewichtsprozenten angegebenen Stoffe und als Restbestandteil im wesentlichen Kobalt enthält:This object is achieved by a heat-resistant alloy, which the following substances specified in percent by weight and essentially contains cobalt as the remainder:
909851/0830909851/0830
0,10 "bis 0,60$ Kohlenstoff; 26,5 "bis 35,0# Chrom; 6 bis 9$ Wolfram; 8,5 bis 11,5^ Nickel; maximal 0,050# Bor; 0,01 bis 1,0$ Yttrium; maximal 6,095 Eisen.0.10 "to $ 0.60 carbon; 26.5" to 35.0 # chromium; 6 to $ 9 tungsten; 8.5 to 11.5 nickel; 0.050 # boron maximum; 0.01 to 1.0 $ yttrium; maximum 6,095 irons.
Es wurde festgestellt, daß Legierungen, welche die sorgfältig kontrollierte obengenannte metallurgische Zusammensetzung aufweisen, erheblich korrosionsfester sind, während sie gleichzeitig eine für den Betrieb bei hohen Temperaturen geeignete Bruchfestigkeit und Duktilität beibehalten. Diese Stoffe sind auch deshalb besonders brauchbar, weil sie leicht schweißbar sind und daher die Herstellung ganz verschieden geformter Gebilde ermöglichen.It has been found that alloys which have carefully controlled the aforementioned metallurgical Have composition, are significantly more corrosion resistant, while at the same time one for operation Maintain appropriate tensile strength and ductility at high temperatures. These substances are also therefore particularly useful because they are easy to weld and therefore the production of very differently shaped structures enable.
Es wurde außerdem festgestellt, daß jene Legierungen, welche etwa 26,5 bis 35# Chrom enthalten, in dem hier genannten Sinn am zweckmäßigsten sind. Das steht in unmittelbarem Gegensatz zu den dem Stand der Technik entsprechenden Aussagen, nach denen Legierungen mit einem Chromgehalt von über 25 Gewichtsprozenten bei höheren Temperaturen in zunehmendem Maße abblättern und verschleißen sollen. Diese dem Stande der Technik entsprechenden Aussagen sind beispielsweise in "Journal of the Electrochemical Society", Band 103, Nr. 8, τοη Pfalnikar et al, betitelt "High Temperature Scaling of Cobalt-Chromium Alloys11, weiter ausgeführt.It has also been found that those alloys containing about 26.5 to 35 # chromium are most useful in the sense set forth herein. This is in direct contrast to the statements corresponding to the state of the art, according to which alloys with a chromium content of over 25 percent by weight should increasingly flake off and wear out at higher temperatures. These prior art statements are further elaborated, for example, in “Journal of the Electrochemical Society”, Volume 103, No. 8, τοη Pfalnikar et al, entitled “High Temperature Scaling of Cobalt-Chromium Alloys 11.
909851/0830909851/0830
Die vorliegenden Stoffe bestehen aus einer sorgfältig hergestellten Kombination verschiedener Bestandteile, von denen jeder zu den gewünschten und erzielten Eigenschaften beiträgt. Abweichungen in den Anteilsmengen dieser Bestandteile zerstören dieses kritische Gleichgewicht und führen zu Materialien, welche bezüglich wesentlicher Eigenschaften Wunsche offen lassen. Sinkt beispielsweise der Kohlenstoffanteil unter den obengenannten Weit, so läßt die Festigkeit in unerwünschter Weise nach. Andererseits beeinträchtigt ein erhöhter Kohlenstoffgehalt sowohl die Schweißbarkeit als auch die Bruchdehnbarkeit und vermindert die Oxydationsfestigkeit. Die Zusätze an Nickel, Eisen und Wolfram sind in Bezug auf Oxydations- und Korrosionsfestigkeit nicht besonders kritisch, es ist aber zweckmäßig, sie innerhalb der angegebenen Mengengrenzen beizugeben, um geeignete mechanische Eigenschaften zu erzielen. Bor verleiht der Legierung Duktilität, wenn dies gewünscht wird. Steigt der Boranteil über den obengenannten Wert, so bilden sich in der Legierung schädliche, niedrigschmelzende Phasen heraus. Setzt man weniger Yttrium zu als oben angegeben, so nimmt die Oxydationsfestigkeit ab. Es ist praktisch schwierig, größere Mengen Yttrium als die obengenannte Höchstmenge wirksam in das Produkt einzuschmelzen. Das die Grundsubstanz bildende Kobalt ist dafür bekannt, daß es zur Oxydations- und Sulfidierungsfestigkeit beiträgt. Mangananteile bis etwa 1,00?C können hingenommen werden, Mangan wird jedoch in keinem Fall absichtlich zugesetzt.The present substances consist of a carefully Manufactured combination of different ingredients, each of which has the desired and achieved properties contributes. Deviations in the proportions of these components destroy this critical balance and lead on materials that leave something to be desired with regard to essential properties. For example, if the carbon content drops under the above-mentioned range, the strength undesirably decreases. On the other hand, impaired one Increased carbon content, both the weldability and the elongation at break, and reduces the resistance to oxidation. The additions of nickel, iron and tungsten are not particularly critical in terms of resistance to oxidation and corrosion, however, it is advisable to add them within the specified quantity limits in order to obtain suitable mechanical properties achieve. Boron imparts ductility to the alloy if so desired. If the boron content rises above the above Value, harmful, low-melting phases develop in the alloy. If you add less yttrium than stated above, the resistance to oxidation decreases. It is practically difficult to get larger amounts of yttrium than that to effectively melt the above-mentioned maximum amount into the product. The cobalt, which forms the basic substance, is known for that it contributes to the resistance to oxidation and sulphidation. Manganese proportions up to about 1.00? C can be accepted, However, manganese is never intentionally added.
909851/0830909851/0830
Andere Verunreinigungen, hervorgerufen etwa durch Phosphor und Schwefel, betragen maximal jeweils etwa 0,04*.Other impurities, such as those caused by phosphorus and sulfur, each amount to a maximum of about 0.04 *.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung dieser Erfindung und stellen keinerlei Begrenzungen bezüglich des Umfanges der Erfindung dar.The following examples serve to illustrate this invention and are not intended to be limiting in any way the scope of the invention.
Biespiele 1-4Examples 1-4
Es wurden Legierungen hergestellt, deren Zusammensetzung in Gewichtsprozenten aufgrund der Analyse von Gußproben in der folgenden Tabelle dargestellt ist. Die Legierungen wurden in Form von Stücken mit etwa 3 cm Durchmesser und etwa 13 cm Länge gegossen. Davon wurden zu Prüfzwecken Scheiben mit etwa 2,5 cm Durchmesser und etwa 1,5mm Dicke abgeschnitten und mit einer dem Stand der Technik entsprechenden Legierung verglichen, welche folgende Zusammensetzung, ausgedrückt in Gewichtsprozenten, aufwies, wobei der Restbestandteil im wesentlichen Kobalt war: 0,23* Kohlenstoff; 25,52* Chrom; 10,5* Nickel; 6,9* Wolfram; 0,82* Eisen; 0,007* Bor und als Verunreinigungen 0,54* Mangan; 0,02* Phosphor; 0,02* Schwefel. Es sei darauf hingewiesen, daß diese dem Stand der Technik entsprechende Legierung kein Yttrium enthält, welches der vorliegenden Legierung äußert vorteilhafte Eigenschaften verleiht.Alloys were produced whose composition in percent by weight based on the analysis of cast samples in shown in the following table. The alloys were in the form of pieces about 3 cm in diameter and cast about 13 cm in length. Discs with a diameter of about 2.5 cm and a thickness of about 1.5 mm were used for testing purposes cut off and compared with a state-of-the-art alloy, which has the following composition, expressed in percent by weight, the remainder being essentially cobalt: 0.23 * carbon; 25.52 * chromium; 10.5 * nickel; 6.9 * tungsten; 0.82 * iron; 0.007 * Boron and, as impurities, 0.54 * manganese; 0.02 * phosphorus; 0.02 * sulfur. It should be noted that this dem Prior art alloy does not contain yttrium, which is extremely advantageous for the present alloy Gives properties.
Materialproben der obengenannten Beispiele und ein dem Stand der Technik entsprechendes obengenannten Mater*pl wurden mit" ihren Seitenflächen einem Verbrennungsgasstrom in einerSamples of the above examples and a prior art corresponding to the above-mentioned Mater * with "their side faces a combustion gas stream, in a p l
909851/0830909851/0830
153325153325
kleinen Brennervorrichtung ausgesetzt und getestet, wobei Naturgas bei einem Luft-Brennstoff-Gewichtsverhältnis von 50:1 und bei einer Temperatur von etwa 11000C verbrannt wurde. Die Korrosionstiefe des dem Stande der Technik entsprechenden Materials belief sich nach 594 Stunden auf etwa 0,37 mm pro Seite. Die entsprechenden Korrosionstiefen der in den obigen Beispielen genannten Materialien sind in der Tabelle zusammengefaßt.exposed and tested small burner device, wherein natural gas at an air-fuel weight ratio of 50: 1 and at a temperature of about 1100 0 C was burned. The depth of corrosion of the prior art material was approximately 0.37 mm per side after 594 hours. The corresponding corrosion depths of the materials mentioned in the above examples are summarized in the table.
Die Bruchfestigkeit des dem Stand der Technik entsprechenden Materials betrug nach 1000 Stunden und einer Tempe -The breaking strength of the material corresponding to the state of the art was after 1000 hours and a temperature -
ratur von etwa 87O0C ungefähr 740 k_gp·temperature of about 87O 0 C about 740 k_gp ·
cmcm
Aus der Tabelle geht hervor, daß die der vorliegenden Erfindung entsprechenden Legierungen, welche relativ größere Chromzusätze besitzen, bei höheren Temperaturen eine ausgezeichnete Korrosionsfestigkeit aufweisen. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß das Bruchfestigkeitsverhalten im obigen Sinn dem von Materialien gleichkommt, welche dem Stand der Technik entsprechen, wobei aber der bemerkenswerte Vorteil der Korrosionsfestigkeit noch hinzutritt. Die Bruchdehnbarkeit der in der Tabelle genannten Materialien ist im Vergleich zu der des dem Stand der Technik entsprechenden Materials günstig.From the table it can be seen that the alloys corresponding to the present invention, which have relatively larger chromium additions have an excellent at higher temperatures Have corrosion resistance. It should also be noted that the breaking strength behavior in the above sense is equivalent to that of materials that correspond to the state of the art, but with the remarkable advantage the corrosion resistance is added. The elongation at break of the materials listed in the table is im Favorable compared to that of the material corresponding to the state of the art.
Die vorliegende Erfindung sieht demnach neuartige und zweckmäßige Legierungen vor,' die insbesondere bei hohenThe present invention therefore provides novel and useful alloys, 'especially at high
909851/0830 0K^A-~ ltO 1^*^909851/0830 0K ^ A - ~ ltO 1 ^ * ^
Temperaturen aehr fest und dabei auch gegenüber oxydierenden und sulfidierenden Verbrennungsgasbestandteilen widerstandsfähig sind. Sie eignen sich daher besonders zur Herstellung von Gasturbinteilen, etwa Düsentrennwänden, und ebenso für andere Teile und Vorrichtungen, welche bei hohen Temperaturen korrosionsverursachenden und/oder oxdationsverursachenden Einflüssen ausgesetzt sind. Sie lassen sich auch ganz allgemein in Öfen als Ventilatoren, Läufer oder als anderes Gerät verwenden, welches ähnlich extremen Bedingungen ausgesetzt ist.Temperatures are very stable and also towards oxidizing and sulphidating combustion gas constituents are resistant. They are therefore particularly suitable for the production of gas turbine parts, such as nozzle partitions, and also for other parts and devices that are used in are exposed to high temperatures that cause corrosion and / or effects that cause oxidation. she can also be used in general in ovens as fans, runners or other devices that are similar exposed to extreme conditions.
909851/0830909851/0830
coσ
co
o 5CO
o 5
ιι
ι
I7.9
I.
(1) Komponenten und Verunreinigungen mit geringeren Anteilen in den gewöhnlichen Ausgangsmaterialien sind etwa folgende: Phosphor mit 0,02 Gewichtsprozenten; Schwefel mit 0,02 Gewichtsprozenten.(1) Components and impurities with minor proportions in the common raw materials are approximately as follows: phosphorus at 0.02 percent by weight; Sulfur at 0.02 percent by weight.
(2) Rest im wesentlichen Kobalt.(2) remainder essentially cobalt.
(3) Nicht geprüft.(3) Not checked.
CT)CT)
Claims (1)
V.St.A.General Electric Company Schenectady 5, NY River Road 1,
V.St.A.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US441831A US3346378A (en) | 1965-03-22 | 1965-03-22 | Cobalt base alloys |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1533256A1 true DE1533256A1 (en) | 1969-12-18 |
DE1533256B2 DE1533256B2 (en) | 1974-05-30 |
DE1533256C3 DE1533256C3 (en) | 1975-01-16 |
Family
ID=23754479
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1533256A Expired DE1533256C3 (en) | 1965-03-22 | 1966-02-01 | Heat-resistant alloy based on cobalt |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3346378A (en) |
CH (1) | CH464540A (en) |
DE (1) | DE1533256C3 (en) |
GB (1) | GB1116874A (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3549356A (en) * | 1969-01-06 | 1970-12-22 | Gen Electric | High temperature corrosive resistant cobalt-base alloys |
JPS5018315A (en) * | 1973-05-30 | 1975-02-26 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2744010A (en) * | 1951-02-12 | 1956-05-01 | Gen Motors Corp | High temperature co-cr alloys |
US2746860A (en) * | 1952-11-21 | 1956-05-22 | Union Carbide And Carbodn Corp | High temperature co-cr alloys |
US2855295A (en) * | 1956-12-26 | 1958-10-07 | Gen Electric | Cobalt base hard surfacing alloy |
US2996379A (en) * | 1958-12-04 | 1961-08-15 | Union Carbide Corp | Cobalt-base alloy |
US3202506A (en) * | 1963-01-23 | 1965-08-24 | David E Deutsch | High-temperature oxidation-resistant cobalt base alloys |
-
1965
- 1965-03-22 US US441831A patent/US3346378A/en not_active Expired - Lifetime
- 1965-12-30 GB GB55201/65A patent/GB1116874A/en not_active Expired
-
1966
- 1966-02-01 DE DE1533256A patent/DE1533256C3/en not_active Expired
- 1966-03-17 CH CH387966A patent/CH464540A/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH464540A (en) | 1968-10-31 |
DE1533256B2 (en) | 1974-05-30 |
US3346378A (en) | 1967-10-10 |
GB1116874A (en) | 1968-06-12 |
DE1533256C3 (en) | 1975-01-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102012009125A1 (en) | High-hardness weld-on alloy powder | |
Han et al. | Effect of Cr/Al contents on the 475ºC age-hardening in oxide dispersion strengthened ferritic steels | |
DE1952877A1 (en) | Nickel-based cast alloy | |
DE102007062417A1 (en) | Austenitic heat-resistant nickel-based alloy | |
DE3707871A1 (en) | AUSTENITIC STEEL IMPROVED HIGH TEMPERATURE RESISTANCE AND CORROSION RESISTANCE | |
CH637696A5 (en) | IRON ALLOY. | |
DE102010024488A1 (en) | Nickel-based alloy | |
CH657379A5 (en) | AT INCREASED TEMPERATURES, HEAT-RESISTANT, WEAR-RESISTANT AND TOE ALLOY. | |
DE1295851B (en) | Use of a chrome-nickel alloy as a material for devices for glass fiber production | |
DE2456857B2 (en) | Use of a nickel-based alloy for uncoated components in the hot gas part of turbines | |
DE19926669A1 (en) | Coating containing NiAl beta phase | |
DE1533256A1 (en) | High temperature alloy | |
DE2922638C2 (en) | ||
DE2545100A1 (en) | COBALT BASE ALLOY | |
DE60025842T2 (en) | Molybdenum silicide material with high strength | |
DE112016003045T5 (en) | Casting material and method for producing a casting material | |
EP2478988B1 (en) | Filler material for welding based on iron | |
DE1953025A1 (en) | Oxidation-resistant cobalt alloy | |
DE1242373B (en) | Warm and long-lasting nickel alloy | |
DE1911552B2 (en) | USE OF A CAST IRON ALLOY AS A MATERIAL FOR MACHINE COMPONENTS TO BE MACHINED AND HIGH TEMPERATURE | |
DE2100477C3 (en) | Cobalt alloy with good high temperature strength, ductility and corrosion resistance | |
DE1558440A1 (en) | Alloy with good heat and corrosion resistance and gas turbine blade | |
EP2154261B1 (en) | High temperature alloy | |
DE1295849B (en) | Heat-resistant alloy based on cobalt | |
DE1295847B (en) | Use of a cobalt alloy |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |