DE1558711A1 - Nickel-Chrom-Stahllegierung - Google Patents
Nickel-Chrom-StahllegierungInfo
- Publication number
- DE1558711A1 DE1558711A1 DE19671558711 DE1558711A DE1558711A1 DE 1558711 A1 DE1558711 A1 DE 1558711A1 DE 19671558711 DE19671558711 DE 19671558711 DE 1558711 A DE1558711 A DE 1558711A DE 1558711 A1 DE1558711 A1 DE 1558711A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- nickel
- alloy
- steel alloy
- chromium
- annealing
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 title claims description 9
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 title claims description 4
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 26
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 13
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 238000010309 melting process Methods 0.000 claims 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 49
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 49
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BIJOYKCOMBZXAE-UHFFFAOYSA-N chromium iron nickel Chemical compound [Cr].[Fe].[Ni] BIJOYKCOMBZXAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 3
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 238000004881 precipitation hardening Methods 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229910001339 C alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000448472 Gramma Species 0.000 description 1
- GXCLVBGFBYZDAG-UHFFFAOYSA-N N-[2-(1H-indol-3-yl)ethyl]-N-methylprop-2-en-1-amine Chemical compound CN(CCC1=CNC2=C1C=CC=C2)CC=C GXCLVBGFBYZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
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
- C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
- C22C19/05—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Description
"Nickel-Chrom-Stahllegierung"
Stahllegierungen, die sich beispielsweise zum Herstellen von Rohren und anderen Konstruktionsteilen von
Kraft- und ρetrochemischen Anlagen, wie beispielsweise
Äthylen-Öfen eignen, unterliegen im Gebrauch bei Temperaturen von 760 bis 10950C einer hohen Belastung· Demzufolge
müssen derartige Legierungen bei diesen Temperaturen eine hohe Kriech- und Bruchfestigkeit besitzen· Deswegen benutzt
•man im allgemeinen Nickel-Chrom- oder Nickel-Chrom-Eisen-Legierungen,
die zur Festigkeitserhöhung sowie im Hinblick
auf eine verbesserte Oxydationsbeständigkeit und Härtbarkeit noch andere Elemente, beispielsweise Kobalt, Wolfram,
Molybdän, Niob, Aluminium und Titan enthalten können»
Die bekannten Legierungen besitzen jedoch eine Reihe von Nachteilen; so enthalten äie Elemente, die teuer
und häufig auch knapp sindv oder ·ie sind, wie beispielsweise die untea? der Beaeielmtmg *ΗΕΚ uai Hf1* bekannte» roet-BAD
ORIGINAL
freien Stähle auf die Verwendung für durch Gießen herzustellende Gegenstände beschränkt.
Darüber hinaus verspröden auch manche Legierungen, insbesondere die weniger teuren, insbesondere, wenn
sie bei hohen Temperaturen längere Zeit einer Belastung ausgesetzt sind. Schließlich ergeben sich bei einer Eeihe
von Legierungen auch Schwierigkeiten beim Schweißen, während andere wiederum im Vakuum erschmolzen werden müssen,
wodurch zusätzliche Kosten entstehen·
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, eine verhältnismäßig billige Legierung zu
schaffen, die bei hoher Temperatur und Belastung stabil ist, eine hohe Zeitstand- und Bruchfestigkeit besitzt und in
Luft erschmolzen und zu großen Blöcken vergossen werden kann, die sich im Wege einer üblichen Warmverformung zu
Malzprodukten, wie beispielsweise Röhren, Bleche, Band, Draht und Knüppel, verarbeiten lassen*
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Legierung vorgeschlagen, die aus 29 bis 40^ Nickel, 19 bis 255* Chrom,.
0,2 bis 0,5* Kohlenstoff, 0,25 bis 1,255*.?itan und 0 bis' 1*
Aluminium, Rest einschließlich erschmelsungsbedingter Verunreinigungen Eisen besteht«
Vorzugsweise enthält die Legierung 30 bis 35*
lickel, 19 bis 23* Ohro», 0,2 bis 0,5* loblenytoff, o?35
00881S/Q789 . bad original.
bis 0,75?& Titan, Rest einschließlich erschmelzungsbedingter
Verunreinigungen Eisen* Eine besonders geeignete Legierung besteht im wesentlichen aus 20% Chrom, 30^ Nickel, 0,4$
Kohlenstoff und 0,5# Titan.
Um höchste Zeitstandfestigkeiten zu erreichen, muß die Legierung wärmebehandelt werden. Anders als bei den
bekannten Nickel-Chrom und Nickel-Chrom-Eisen-Legierungen, die Titan- und/oder Aluminium enthalten, wird die erfindungsgemäße
Legierung durch Abscheiden einer oder mehrerer Karbidphasen verfestigt und scheidet bei der Wärmebehandlung
keine Gramma1-Phase aus. Die für die Bildung der Karbidphase bzw* -phasen erforderliche Wärmebehandlung besteht
in einem Glühen bei mindestens 12450C, vorzugsweise mindestens
12600C* Ein Glühen unter 12450C ist verhältnismäßig
wirkungslos, so daß die Legierung vorzugsweise bei 1260 bis
129Ö°C» geglüht wird, obgleich auch höhere Glühtemperaturen
zulässig sind, solange es nicht zu einem Anschmelzen der Legierung kommt. Ein derartiges Anschmelzen wurde beispielsweise
nach einem zweistündigen Glühen bei 13150C festgestellt.·
Die Glühzeit hängt selbstverständlich von der Glühtemperatur ab und beträgt vorzugsweise mindestens zwei
Stunden· Bei Temperaturen von 12600C und mehr ergibt sich
innerhalb dieser Zeitspanne eine volle Verfestigung, während
längere Glühzeiten nur zu einer geringen oder gar keiner Verbesserung führen. Dabei konnte festgestellt werden,
009815/0789
daß trotz hoher Glühtemperaturen die Legierung kein Kornwachstum zeigte. Vorzugsweise wird die Legierung nach dem
Glühen rasch abgekühlt, beispielsweise durch Abschrecken in Wasser oder Luftabkühlung.
Nach einer Glühbehandlung der zuvor erwähnten Art besitzt die erf indungs'gemäße Legierung bei 870 C und einer
Belastung von 8,4 kg/mm eine Standzeit von 100 Stunden und in zahlreichen Fällen sogar von über 200 Stunden.
Die genaue Einstellung des Chrom- und Nickelgehaltes ist für eine ausreichende Zunderbeständigkeit und
Zeitstandfestigkeit von wesentlicher Bedeutung. Der Nickelgehalt muß daher mindestens 29$ und der Chromgehalt mindestens
19^6 betragen, um eine angemessene Zunderbeständigkeit
sicherzustellen, im Hinblick auf eine gute Zeitstandfestigkeit darf der Nickelgehalt 40$ und der Chromgehalt
nicht übersteigen.
Kohlenstoff und Titan sind für eine wirksame Härtung durch feindisperse Karbide unerläßlich. So muß die Legierung
mindestens 0,2% Kohlenstoff enthalten, wobei jedoch
Kohlenstoffgehalte über 0,5$ die Verformbarkeit schwerer Blöcke, beispielsweise mit einem Querschnitt von 50 x 50 cm
und einem Gewicht von 3970 kg oder von Brammen mit einem Querschnitt von 43 x 140 cm und einem Gewicht von 7850 kg,
beeinträchtigen.
Titan ist ein wesentliches Legierungselement und
009815/0789 BAD ORIGINAL
muß für eine wirksame Dispersionshärtung in Gehalten von
0,25 bis 1,25$ vorliegen. Vorzugsweise liegt der Titange
halt bei 0,35 bis 0,9 oder 1#, besser noch bei 0,35 bis
Wird die erfindungsgemäße Legierung in Luft erschmolzen,
so sollte der Schmelze Aluminium zugesetzt werden, ehe die Titanzugabe erfolgt, um das Titan vor einer
Oxydation zu bewahren. Aus diesem Grunde kann die Legierung
als Desoxydationsrückstand bis 1jt Aluminium enthalten.
Die wesentlichen Verunreinigungen üblicher Nickel-Chrom-Eisenlegierungen
sind Silizium und Mangan. So kann auch die erfindungsgemäße Legierung bis 0,753* SiIi»ium enthalten,
ohne daß ihre Verformbarkeit oder Schweißbarkeit beeinträchtigt wird. Da nickelhaltiger Schrott häufig auch Silizium
enthält, läßt sich ein derartiger Schrott ait Vorteil beim
Erschmelzen der erfindungsgemäßen Legierung einsetzen. In ähnlicher Ifeise befindet sich auch Mangan im Schrott, und
die erfindungsgemäße Legierung kann ohne nachteilige Wirkung
bis zu 1,59^ Mangan enthalten.
Unter den übrigen Elementen, die als Verunreinigungen in der erfindungsgemäßen Legierung vorliegen können,
befinden sich Niob, Molybdän und Wolfram, die ebenfalls häufig bereits im Schrott enthalten sind. Diese Elemente sind
jedoch im Hinblick auf die technologischen Eigenschaften der Legierung nicht erforderlich, können aber in Gehalten
00 9815/0789
bis je 1$ vorliegen. Die vorgeschlagene Legierung kann auch
mit dem Schrott eingeführtes Kupfer enthalten. Schwefel und Phosphor sollten besonders überwacht werden, da ein Höchstgehalt
von jeweils 0,015$ und vorzugsweise von 0,007$ nicht
überschritten werden sollte.
Der Gesamtgehalt an Verunreinigungen mit Ausnahme von Mangan und Silizium sollte 1$ nicht übersteigen.
Schwere Blöcke können in üblicher Weise, beispielsweise durch Warmwalzen, Schmieden, Strangpressen und Kaltwalzen,
verformt werden, wobei, falls erforderlich, ein übliches Normalisierungsglühen bei 104-0 bis 115O0C erfolgt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Aueführungsbeispielen des näheren erläutert.
In Tabelle I sind die Zusammensetzungen dreier erfindungsgemäßer
Legierungen aufgeführt, wobei jede Legierung außerdem noch bis 0,26$ Molybdän und höchstens 0,015$ Phosphor
enthielt. Die Legierungen 1 bis 3 wurdenim Lichtbogenofen in Luft erschmolzen und durch Zugabe von weniger als
1$ des Schmelzgewichtes Aluminium kurz vor dem Abgießen desoxydiert, wonach das Titan zugesetzt wurde.
009815/0789
T- «^ *w ^ *^ ft/ /tf ^p /ρ ιίλ Cb__ * fy c£ C^ rif
rung C Mn Fe S Si Cu Ni Cr Al Ti
0,40 0,83 48,00 0,007 0,45 0,22 30,11 19,96 0,63 0,51 .0,39 0,83 44,80 0,007 0,38 0,32 33,87 19,38 0,30 0,52
0,47 0,75 46,62 0,007 0,39 0,24 32,27 19,23 0,42 0,52
Die Legierungen 1 bis 3 konnten im Temperaturbereich von 925 bis- 126O0C verformt werden.
Ein Probestück der Legierung 1 wurde zu einem Rohr mit einem Außendurchmesser von 15,25 cm und einer Wanddicke
von 1,25 cm stranggepreßt. Teilstücke des Rohrs wurden zwei Stunden bei verschiedenen Temperaturen zwischen 1177 und
1288 C geglüht und in Wasser abgeschreckt. Anschließend wurden die Proben im Zeitstandversuch bei 87O0C einer Belastung
von 8,4 kg/mm unterworfen. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in Tabelle II zusammengestellt und zeigen deutlich die
Erhöhung aer Standzeit der Legierung 1 als Folge des zweistündigen Glühens bei 1260 und 12880C. Darüber hinaus wurde
festgestellt, daß die Legierung eine überraschend gute Beständigkeit gegen ein Kornwachstum während des Hochtemperaturglühens
besaß.
COPY
009815/0789
Tabelle II
Glühtem- Glühzeit Kleinste Standzeit Dehnung Einschnü- Durchperatur
Kriechge- rung schnittli-
(0D (h) schwin- (h) ,^ /„m ehe Kornv
c; (nj digkeit UJ w w größe
(* / h) (mm)
| 1177 | 1 | 7,5· ♦ | 2,7 | 89,0 | 83,0 | 0,023 |
| 1204 | 1 | 2,57 | 5,5 | 63,5 | 74,0 | 0,041 |
| 1204 | 4 | — | 9,7 | 56,5 | 64,5 | 0,051 |
| 1232 | 1 | 0,84 | • 9,7 | 57,5 | 69,0 | 0,074 |
| 1232 | 4 | 0,045 | 41,4 | 26,3 | 33,0 | 0,079 |
| 1246 | 1 | 0,44 | 17,6 | 48,5 | 47,0 | 0,089 |
| 1246 | 2 | 0,014 | 112,5 | 18,5 | 35,0 | 0,1 |
| 1246 | 4 | 0,013 | 151,6 | 26,5 | 31,0 | 0,13 |
| 1246 | 24 | 0,007 | 212,6 | 25,0 | 29,0 | |
| 1260 | .25 | 0,014 | 164,2 | 24,0 | 33,5 | |
| 1260 | .5 | 0,014 | 105,4 | 17,5 | 22,0 | |
| 1260 | 1 | 0,011 | 170,8 | 21,5 | 27,0 | 0,13 |
| 1260 | 2 | 0,008 | 232,4 | 24,0 | 27,5 | 0,1 |
| 1260 | 4 | 0,006 | 233,8 | 18,5 | 27,5 | 0,1 |
| 1288 | 1 | 0,007 | 234,4 | 16,5 | 19,5 | 0,13 |
| 1288 | 2 | 0,009 | 306,1 | 18,5 | 20,5 | |
| 1288 * | 4 | • 0,005 | 310,8 | 20,0 | 25,0 | 0,1 |
Beim Glühen der Legierung zwischen 650 und 87O0O,
einem Temperaturbereich, dem sie auch in der Praxis ausge-
• 009815/0789
setzt sind, härtet sie aus, d.h.. sie wird härter und fester.
Ein außergewöhnlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Legierung
liegt darin, daß ein längeres Glühen im Bereich der Aushärtungstemperatür zu keiner Yersprödung führt, wie sich
aus dem Kurzzeit-Zugversuch und den Kerbschlagversuchen nach Charpy ergab. Außerdem stellte sich heraus, daß ein
längeres Glühen die Zähigkeit der Legierung bei Temperaturen
von etwa 76O0C, bei der sie anfänglich nur eine geringe
Zähigkeit besitzt (den sogenannten Zähigkeitseinbruch)
beträchtlich verbessert wird. Diese Vorteile werden nachfolgend anhand weiterer Versuche veranschaulicht, bei denen
Teilstücke eines stranggepreßten. Rohres der Legierung 1
zwei Stunden bei 12750O geglüht und anschließend in Wasser
abgeschreckt wurden. Die Probestücke wurden dann einem Kurzzeit-Zugversuch
bei verschiedenen !Temperaturen unterworfen, dessen Ergebnisse in Eabelle III zusammengestellt sind·
03 a b e 1 1 e III
| 0,2^-Streck- | Zugfestigkeit | Dehnung | |
| Versuchs tem | grenze | ||
| peratur | (kg/mm ) | (kg/mm ) | (Ji)" |
| (0O | 27,4 | 68,5 | 57,5 |
| 50 | 18,6 | 53,1 | 24,0 |
| 650 | 17,2 | 40,4 | 12,0 |
| 760 | 15,1 | 18,β | 37,0 |
| 870 | 93O | 10,9 | ■ 73,0 " |
| 980 | . 5,3 | 6,3 | 96,0 |
| .1095 | rt A Λ ORIGINAL | INSPECTED | |
| 0 0 9 815/0 | 789 | ||
Die Eohrstücke wurden dann weiterhin 1000 Stunden bei 76O0C geglüht. Anschließend durchgeführte Kurzzeit-Zugversuche
an diesen Proben führten zu den in Tabelle IV zusammengestellten Ergebnissen.
| Tab | eile IV | Dehnung (*) |
|
| 21,0 | |||
| Versuchs temperatur (0C) |
0,2^-Streck grenze (kg/mm2) |
Zugfestigkeit (kg/mm ) |
30,0 |
| 30 | 41,1 | 80,0 | 34,0 |
| 650 | 34,1 | 49,2 | 34,0 |
| 760 | 26,7 | 33,4 | 43,0 |
| 870 | 19,3 | 22,1 | 46,0 |
| 980 | 13,4 | 14,4 | |
| 1095 | 9,1 | 9,1 | |
Aus Tabelle III ergibt sich, daß die Legierung
im geglühten Zustand bei 7600C einen Zähigkeitseinbruch besitzt, der jedoch durch ein längeres Glühen bei 76O0C gemäß den Ergebnissen der Tabelle IV beseitigt werden kann. Die
Kerbschlagzähigkeit der geglühten Probe betrug 5,6 kgm/cm . Das 1000-stündige Glühen bei 76O0C wirkte sich nur schwach auf die Kerbschlagzähigkeit aus, da diese lediglich auf' 4,5 kgm/cm abfiel.
im geglühten Zustand bei 7600C einen Zähigkeitseinbruch besitzt, der jedoch durch ein längeres Glühen bei 76O0C gemäß den Ergebnissen der Tabelle IV beseitigt werden kann. Die
Kerbschlagzähigkeit der geglühten Probe betrug 5,6 kgm/cm . Das 1000-stündige Glühen bei 76O0C wirkte sich nur schwach auf die Kerbschlagzähigkeit aus, da diese lediglich auf' 4,5 kgm/cm abfiel.
Die Legierung besitzt eine ausreichende Dauerfestigkeit. Dies ergibt sich aus Versuchen, bei denen warmge-
009815/0789 COPY
walzter Draht der Legierung 1 eine Stunde lang bei 1260 C
geglüht, anschließend in Wasser abgeschreckt und dann einem Biege-Wechselversuch unterworfen wurde. Die Ergebnisse dieses
Versuches sind in Tabelle V zusammengestellt.
| 105 Wechsel | T a b e 1 1 | e V | 107 Wechsel | 108 Wechsel | |
| 33,0 | 24,6 | 23,2 | |||
| Versuchs | 37,3 | 34,5 | 33,7 | ||
| temperatur (0C) |
34,5 | 32,3 | 31,6 | ||
| 25 | 29,5 | Biegewechselfestigkeit (kg/mm ) | 26,7 | 26,0 | |
| 54-0 | 17,6 | 106 Wechsel | 13,4 | 12,0 | |
| 650 | 14,8 | 26,7 | 9,8 | 7,0 | |
| 760 | 35,9 | ||||
| 870 | 33,0 | ||||
| 980 | 28,1 | ||||
| 15,5 | |||||
| 12,0 |
Die Ergebnisse der Versuche an Legierung 1 nach einem zweistündigen Glühen bei 1275°C mit anschließendem
Wasserabschrecken, wurden dazu benutzt, den Larson-MillerParameter
(P)- gegen die Belastung aufzutragen. Der Parameter ergibt sich aus:
Pn (I · I+ 492) · (15 + log t) · 10~3
wobei T die Temperatur in Grad Celsius und t die Zeit in Stunden ist.
Aus den Kurven ergaben sich die Koordinaten der nachfolgenden Tabelle VI.
009815/0789
VI
| Parameter (P) Λ$> plastische Dehnung |
Parameter (P) Bruch |
|
| Belastung (kg/mm2) |
28 | |
| 28 | ■ , 28,2 | 30,2 |
| 21 | 29,5 | 31,4 |
| 17,6 | 31,1 | 33,0 |
| 14 | •33,0 | 34,8 |
| 10,5 | 35,2 | 36,9 |
| 7 | 38,0 | 39,8 |
| 3,5 | 40,4 | 43,0 |
| 1,4 | ||
Das Verhältnis von Temperaturparameter zu Abszisse ergibt sich für das Parameterdiagramm aus Tabelle VII.
Temperatur
(0C)
(0C)
Parameter für 100 h Standzeit
Taxameter für 1000 h Standzeit
Parameter Parameter für 10.000 h für 100.000 h Standzeit Standzeit
| 650 | 28,2 | 29,8 | 31,5. | 33,2 |
| 705 | 29,8 | 31,6 | 33,4 | 35,2 |
| 760 • |
31,6 | 33,5 | 35,4 | 37,2 |
| 815 | 33,3" | 35,4 | 37,2 | 39,2 |
| 870 | 35,0 | 37,1 | 39,2 | 41,2 |
| 925 | 36,7 | 38,9 | 41,0 | 43,2 |
| 980 | 38,4 | 40,7 | 42,9 | 45,2 |
| 1040 | 40,1 | 42,6 | 44,8 | 47,2 |
| 1095 | 41,8 | 44,3 | 46,7 |
0 09815/0789
Es wurde festgestellt, daß ein achtstündiges Aushärten
bei 87O0C den 1#-Sehnungsparameter bei 9800O und 2,8
kg/mm2 .von 38,7 auf 39»5 erhöhte.
Die Tatsache, daß die Warmfestigkeit der Legierung durch ein Glühen bei etwa 12750C erhöht wird, läßt sich zur
Zeit nocht nicht voll erklären. Röntgenuntersuchungen haben jedoch erwiesen, daß in gewalzten Proben einer Bramme der
Legierung 3 ein Basiskarbid vom Typ M25Cg ohne Titankarbid
vorlag, während nach einem zehnstündigen Glühen bei 12600G
ein Basiskarbid vom Typ M«C- mit Titankarbid festgestellt
wurde. Höntgenversuche an einer anschließend bei etwa 7600C
geglühten Legierung erwiesen, daß die Ausscheidung des Mg^Cg-Karbids in feindispereer Verteilung im Grundgefüge
vorlag. Welcher Mechanismus trotz der Ausscheidungshärliung
durch eine primäre Gamma-Phase zu der überraschend hohen Zeitstandfestigkeit der erfindungsgemäßen Legierung führt,
ist nicht bekannt. Es scheint jedoch, daß ein bestimmter
Vorgan*g einschließlich, der Karbide, durch die die hohe Zeitstandfestigkeit
der Legierung bedingt ist, für die erfindungsgemäße Legierung eigentümlich ist»
Sa die Legierung keine teuren öder selteneren Elemente
enthält und in üblicher Weise verfonit werden kann,
sind die VerfonaungskQfltexi sehr gering im Vergleich, zu anderen
Legierungen ähnlicher festigkeit. Sie erfindungsgemäß·
Legierung kann unter Sohutzgae im Lichtbogen geschweißt wer-
OFRGINAL INSJ>EGTED
' ' " ÖQ984S/Ö78-S
den, wobei entweder Wolfram oder selbstverzehrende Metallelektroden
verwendet werden. Ein Zusatzdraht geeigneter Zusammensetzung wird dabei verwendet. Beste Ergebnisse werden
beim Schweißen eines geglühten Materials erzielt.
Die erfindungsgemäße Legierung ist beim Glühen in oxydierender Atmosphäre zunderbeständig sowie beständig gegen
Aufschwefelung und Aufkohlung sowie gegen den Angriff anderer korrodierender Medien bei erhöhten Temperaturen.
Demzufolge läßt sich die erfindungsgemäße Legierung für zahlreiche Verwendungszwecke einsetzen, insbesondere für
Ofenteile, Glühkörbe und -tröge, Muffeln, Heizröhren, Reformier- und Krackröhren petrochemischer Werke und für
Heißgesenkplatten.
009815/0789 owGWAL inspected
Claims (7)
1. Nickel-Chrom-Stahllegierung mit 29 bis 403* Nickel, 19 bis 2596 Chrom, 0,2 bis 0,53* Kohlenstoff, 0,25 bis 1,253* Titan,
0 bis I3* Aluminium, Rest einschließlich erschmelzungsbedingter
Verunreinigungen Eisen.
2. Stahllegierung nach Anspruch 1, deren Nickelgehalt jedoch
30 bis 35 und deren Chromgehalt jedoch 19 bis 233* beträgt.
3. Stahllegierung nach den Ansprüchen 1 und 2, deren Titangehalt
jedoch 0,35 bis 1,03* beträgt.
4· Stahllegierung nach Anspruch 1 mit 30 bis 353* Nickel, 19 bis 233* Chrom, 0,2 bis 0,53* Kohlenstoff und 0,35 bis 0,753*
Titan, Rest einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen
Eisens
5. Stahllegierung nach Anspruch 1 mit 203* Chrom, 303* Nickel,
0,43* Kohlenstoff und 0,53* Titan.
6. Verfahren zur Wärmebehandlung einer Stahllegierung nach den
Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch! ein mindestens zweistündiges Glühen bei 1260 bis 129O0C.
7. Verwendung einer Stahllegierung nach den Ansprüchen 1 bis
als Werkstoff zum Herstellen von verformten Gegenständen.
* 00 9 815/0789
ORIGINAL INSPECTED
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US52749066A | 1966-02-15 | 1966-02-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1558711A1 true DE1558711A1 (de) | 1970-04-09 |
| DE1558711B2 DE1558711B2 (de) | 1981-06-11 |
Family
ID=24101666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1558711A Withdrawn DE1558711B2 (de) | 1966-02-15 | 1967-02-13 | Verwendung einer Nickel-Chrom-Stahllegierung |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3459539A (de) |
| AT (1) | AT289171B (de) |
| BE (1) | BE694106A (de) |
| DE (1) | DE1558711B2 (de) |
| ES (1) | ES336494A1 (de) |
| FR (1) | FR1511432A (de) |
| GB (1) | GB1140487A (de) |
| NL (1) | NL6702004A (de) |
| SE (1) | SE313443B (de) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5040099B1 (de) * | 1971-03-09 | 1975-12-22 | ||
| JPS50134914A (de) * | 1974-04-17 | 1975-10-25 | ||
| US4086107A (en) * | 1974-05-22 | 1978-04-25 | Nippon Steel Corporation | Heat treatment process of high-carbon chromium-nickel heat-resistant stainless steels |
| US4410362A (en) * | 1981-01-12 | 1983-10-18 | Kubota Ltd. | Heat resistant cast iron-nickel-chromium alloy |
| JPS596910B2 (ja) * | 1981-01-12 | 1984-02-15 | 株式会社クボタ | 耐熱鋳鋼 |
| JPS596907B2 (ja) * | 1981-01-12 | 1984-02-15 | 株式会社クボタ | 耐熱鋳鋼 |
| JPS5864361A (ja) * | 1981-10-12 | 1983-04-16 | Kubota Ltd | 耐熱鋳鋼 |
| JPS5864359A (ja) * | 1981-10-12 | 1983-04-16 | Kubota Ltd | 耐熱鋳鋼 |
| US4784831A (en) * | 1984-11-13 | 1988-11-15 | Inco Alloys International, Inc. | Hiscor alloy |
| DE19846118C2 (de) * | 1998-10-07 | 2003-04-17 | Daimler Chrysler Ag | Verwendung eines Werkstoffes mit hoher Materialdämpfung für ein Bauteil einer schallemittierenden Maschine |
| DE19846117C2 (de) * | 1998-10-07 | 2001-09-20 | Daimler Chrysler Ag | Verwendung eines Werkstoffes mit hoher Materialdämpfung und Zugfestigkeit für ein Bauteil einer schallemittierenden Maschine |
| US8318083B2 (en) * | 2005-12-07 | 2012-11-27 | Ut-Battelle, Llc | Cast heat-resistant austenitic steel with improved temperature creep properties and balanced alloying element additions and methodology for development of the same |
| DE102013004905A1 (de) * | 2012-03-23 | 2013-09-26 | Salzgitter Flachstahl Gmbh | Zunderarmer Vergütungsstahl und Verfahren zur Herstellung eines zunderarmen Bauteils aus diesem Stahl |
| JP6144402B1 (ja) * | 2016-10-28 | 2017-06-07 | 株式会社クボタ | 炉床金物用の耐熱鋼 |
| CN115404325A (zh) * | 2022-08-17 | 2022-11-29 | 西安诺博尔稀贵金属材料股份有限公司 | 核电用时效硬化型Ni-Cr-Fe基合金板材的制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1941648A (en) * | 1928-04-18 | 1934-01-02 | Percy A E Armstrong | Ferrous alloy |
| FR929727A (fr) * | 1944-02-24 | 1948-01-06 | William Jessop Ans Sons Ltd | Acier au nickel-chrome à caractère austénitique |
| DE1082739B (de) * | 1953-05-29 | 1960-06-02 | Nyby Bruk Ab | Verwendung nicht ausscheidungshaertender, ueberhitzungsunempfindlicher Legierungen |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2606113A (en) * | 1947-12-20 | 1952-08-05 | Crucible Steel Comany Of Ameri | Age hardening austenitic steel |
| US2597173A (en) * | 1951-02-07 | 1952-05-20 | Allegheny Ludlum Steel | Titanium additions to stainless steels |
| US2661284A (en) * | 1951-06-27 | 1953-12-01 | Gen Electric | Precipitation hardenable iron base alloy |
| US2686116A (en) * | 1952-06-18 | 1954-08-10 | Crucible Steel Company | Age hardening austenitic steel |
| US2813788A (en) * | 1955-12-29 | 1957-11-19 | Int Nickel Co | Nickel-chromium-iron heat resisting alloys |
| US2879194A (en) * | 1957-07-12 | 1959-03-24 | Westinghouse Electric Corp | Method of aging iron-base austenitic alloys |
| US3184577A (en) * | 1963-01-18 | 1965-05-18 | Int Nickel Co | Welding material for producing welds with low coefficient of expansion |
-
1966
- 1966-02-15 US US527490A patent/US3459539A/en not_active Expired - Lifetime
-
1967
- 1967-01-31 GB GB4722/67A patent/GB1140487A/en not_active Expired
- 1967-02-06 ES ES336494A patent/ES336494A1/es not_active Expired
- 1967-02-09 NL NL6702004A patent/NL6702004A/xx unknown
- 1967-02-13 DE DE1558711A patent/DE1558711B2/de not_active Withdrawn
- 1967-02-14 AT AT140667A patent/AT289171B/de not_active IP Right Cessation
- 1967-02-15 SE SE2090/67A patent/SE313443B/xx unknown
- 1967-02-15 FR FR95010A patent/FR1511432A/fr not_active Expired
- 1967-02-15 BE BE694106D patent/BE694106A/xx unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1941648A (en) * | 1928-04-18 | 1934-01-02 | Percy A E Armstrong | Ferrous alloy |
| FR929727A (fr) * | 1944-02-24 | 1948-01-06 | William Jessop Ans Sons Ltd | Acier au nickel-chrome à caractère austénitique |
| DE1082739B (de) * | 1953-05-29 | 1960-06-02 | Nyby Bruk Ab | Verwendung nicht ausscheidungshaertender, ueberhitzungsunempfindlicher Legierungen |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BE694106A (de) | 1967-08-16 |
| AT289171B (de) | 1971-04-13 |
| DE1558711B2 (de) | 1981-06-11 |
| GB1140487A (en) | 1969-01-22 |
| NL6702004A (de) | 1967-08-16 |
| FR1511432A (fr) | 1968-01-26 |
| SE313443B (de) | 1969-08-11 |
| US3459539A (en) | 1969-08-05 |
| ES336494A1 (es) | 1968-04-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2265686C2 (de) | Verwendung einer Nickel-Chrom-Legierung | |
| EP2855723B1 (de) | Nickel-chrom-aluminium-legierung mit guter verarbeitbarkeit, kriechfestigkeit und korrosionsbeständigkeit | |
| EP2855724B1 (de) | Nickel-chrom-legierung mit guter verarbeitbarkeit, kriechfestigkeit und korrosionsbeständigkeit | |
| EP2678458B1 (de) | Nickel-chrom-eisen-aluminium-legierung mit guter verarbeitbarkeit | |
| EP2882881B1 (de) | Verwendung einer nickel-chrom-eisen-aluminium-legierung mit guter verarbeitbarkeit | |
| DE2730452A1 (de) | Nickel-chrom-eisen-legierung | |
| DE1558711A1 (de) | Nickel-Chrom-Stahllegierung | |
| DE1458330C3 (de) | Verwendung einer zähen, ausscheidungshärtbaren, rostfreien, chrom-, nickel- und aluminiumhaltigen Stahllegierung | |
| DE3137694A1 (de) | Rostfreier ferritischer stahl | |
| DE2854002C2 (de) | ||
| DE2253148C3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines ferritischen, korrosionsbeständigen Stahls und dessen Verwendung | |
| DE1458485A1 (de) | Austenitischer Chromnickelstahl | |
| DE2301985A1 (de) | Verfahren zur waermebehandlung einer nickel-chrom-knetlegierung | |
| DE1967005B2 (de) | Verfahren zum herstellen eines nickel-chrom-kobalt-werkstoffs | |
| DE2317915A1 (de) | Nickel-legierung | |
| DE1932990A1 (de) | Kupfer-Nickel-Legierung | |
| DE2656929C2 (de) | Verwendung einer Nickel-Chrom-Legierung | |
| DE2221220C3 (de) | Verwendung einer Chrom-Basis-Legierung als Kokillenwerkstoff | |
| DE2105745A1 (de) | Aushärtbare Nickel-Chrom-Stahllegierung | |
| DE1533298A1 (de) | Martensitaushaertbare Nickel-Molybdaen-Stahl-Legierung | |
| EP0425058B1 (de) | Verwendung eines Stahls zur Herstellung von Türverstärkerrohren | |
| DE2219287A1 (de) | Eisen-Chrom-Molybdän-Nickel-Kobalt-Legierung | |
| DE1914632A1 (de) | Aushaertbare Nickel-Kupfer-Legierung | |
| DE2049916A1 (de) | Stahllegierung | |
| DE1950242C3 (de) | Verwendung einer warmverformbaren, korrosions- und hitzebeständigen Nickel-Chrom-Molybdän-Legierung |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8263 | Opposition against grant of a patent | ||
| 8227 | New person/name/address of the applicant |
Free format text: HUNTINGTON ALLOYS, INC., 25720 HUNTINGTON, W.VA., US |
|
| 8230 | Patent withdrawn |