DE1608173A1 - Nickel-chromium-tungsten alloy - Google Patents

Nickel-chromium-tungsten alloy

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DE1608173A1
DE1608173A1 DE19671608173 DE1608173A DE1608173A1 DE 1608173 A1 DE1608173 A1 DE 1608173A1 DE 19671608173 DE19671608173 DE 19671608173 DE 1608173 A DE1608173 A DE 1608173A DE 1608173 A1 DE1608173 A1 DE 1608173A1
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chromium
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titanium
zirconium
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Fleetwood Michael John
Fletcher Alfred John
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    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • C22C19/051Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W
    • C22C19/053Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W with the maximum Cr content being at least 30% but less than 40%

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Description

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DR.-ING. R. KÖNIG fernsprecher432mDR.-ING. R. KÖNIG telephone432m

. PATENTANWÄLTE ". PATENT LAWYERS "

International Nickel Limited, Thames House, Millbank,International Nickel Limited, Thames House, Millbank,

London, S0 W« 1, EnglandLondon, S 0 W «1, England

j^^j ^^^ i^M SST ^^^ ^ΐΐί SSm ^SS SS ^^S SS SSS 553 SB SSSSSSSSB SSS! SSS SSB SSSSSSSE3j ^^ j ^^^ i ^ M SST ^^^ ^ ΐΐί SSm ^ SS SS ^^ S SS SSS 553 SB SSSSSSSSB SSS! SSS SSB SSSSSSSE3

"Nickel-Ohrom-Wolfram-Legierung""Nickel-Ohrom-Tungsten Alloy"

Die Erfindung bezieht sich auf eine warmfeste Mckel-Chrom-Wolfram-Legierung.The invention relates to a heat-resistant Mckel-chromium-tungsten alloy.

Es gibt eine Reihe technischer Verfahren, die bei 1QOO0C und mehr ablaufen und daher Apparaturen erfordern, die in diesem Temperaturbereich noch.eine ausreichende !Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit besitzen. Außerdem sollte eine Legierung auch gute Gießeigenschaften besitzen, so daß sie zum Herstellen von Gußteilen eingesetzt werden kann, und darüber hinaus auch schweißbar sein.There are a number of technical procedures used in 1QOO 0 C and run longer and therefore require equipment that noch.eine in this temperature range sufficient! Own strength and corrosion resistance. In addition, an alloy should also have good casting properties so that it can be used for the production of cast parts and, moreover, it should also be weldable.

Zu den vorerwähnten Hochtemperaturverfahren gehört auch das Reformieren von Kohlenwasserstoffen durch •ine Reaktion mit Dampf in Gegenwart eines Katalysators, wobei ein ^Gemisch aus Wasserstoff und Kohlenmonoxyd anfällt. Dieses Gasgemisch hat eine weitverbreitete Verwendung gefunden und ist unter dem Namen Synthesegas für die Synthese von Alkohol sowie als Wasserstoffträger bei der Ammoniakherstellung bekannt. Das Reformieren findet bei hohen Temperaturen, gewöhnlieh im Temperaturbereich von 800 bis 100O0C,The above-mentioned high-temperature processes also include the reforming of hydrocarbons through a reaction with steam in the presence of a catalyst, a mixture of hydrogen and carbon monoxide being obtained. This gas mixture has found widespread use and is known as synthesis gas for the synthesis of alcohol and as a hydrogen carrier in the production of ammonia. The reforming takes place at high temperatures, usually in the temperature range from 800 to 100O 0 C,

0098457040100984570401

BANKKONTO: DEUTSCHE BANK AG., DÜSSELDORF 1672161 · POSTSCHECKKONTO: ESSEN 8734BANK ACCOUNT: DEUTSCHE BANK AG., DÜSSELDORF 1672161 POST CHECK ACCOUNT: ESSEN 8734

l..Q.o.lug.us.t.....l.9.6 7n .M£ l..Qolug.us.t ..... l.9.6 7n .M £

unter erhöhtem Druck in Röhrenreaktoren statt, die als Reformerröhren "bekannt sind und von außen durch Verbrennung von Heizöl beheizt werden.under increased pressure in tubular reactors, which are used as reformer tubes "are known and are heated externally by burning fuel oil.

Als Werkstoff für Reformerröhren geeignete Legierungen müssen einen hohen Kriechwiderstand und hohe Zeitstandfestigkeit im Bereich der Verfahrenstemperatur besitzen und außerdem eine angemessene Zähigkeit behalten, wenn sie über längere Zeiträume erhitzt werden. Schließlich müssen derartige Legierungen auch einen hinreichenden Widerstand gegen Aufkohlung und Korrosion durch die Verbrennungspro» dukte unreiner Öle besitzen, mit deren Verbrennung ein Schwefelangriff auf die Legierung verbunden ist. Bislang wurden Reformerröhren im allgemeinen im Schleudergußverfahren aus einer Stahllegierung mit 25$ Chrom und 20$ Nickel, bekannt unter der Bezeichnung "HK" des Alloy Casting Institute, hergestellt. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die Praxis eine Legierung fordert, deren ZeitStandfestigkeit bei gleichbleibender Korrosionsbeständigkeit größer ist als die des Legierungstyps "HK".Alloys suitable as material for reformer tubes must have a high creep resistance and high creep strength in the process temperature range and also retain adequate toughness when be heated for long periods of time. Finally, such alloys must also have sufficient resistance against carburization and corrosion by the combustion pro » have products of impure oils, the combustion of which is associated with a sulfur attack on the alloy. So far Reformer tubes were generally centrifugally cast from a steel alloy with 25 $ chromium and 20 $ nickel, known as "HK" by the Alloy Casting Institute. However, it turned out that practice demands an alloy with a long-term stability is greater than that of the alloy type "HK" while maintaining the same corrosion resistance.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, eine als· Werkstoff für gegossene Reformerröhren und andere Apparate geeignete Legierung zu schaffen, die ähnlichen Belastungen, Temperaturen und korrodierenden Medien ausgesetzt sind. Zur Lösung dieser Aufgabe wird die Verwendung einer Legierung mit 16,5 bis 3296 Chrom, 16 bisThe object on which the invention is based is thus to find a material for cast reformer tubes and other apparatus to create suitable alloy that can withstand similar loads, temperatures and corrosive Media are exposed. To solve this problem, the use of an alloy with 16.5 to 3296 chromium, 16 to

0.09845/0*010.09845 / 0 * 01

30$ Wolfram, 0,15 bis 0,9$ Kohlenstoff sowie Titan und/oder Zirkonium in einer Menge, die der Bedingung$ 30 tungsten, $ 0.15 to $ 0.9 carbon, and titanium and / or Zirconium in an amount that matches the condition

genügt, wobei der Titangehält 2,5$ und der Zirkoniumgehalt 5?6 nicht übersteigen dürfen und der Gesamtgehalt an Titan und Zirkonium maximal 5% beträgt, Rest einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen und Desoxydationsrückstände Nickel vorgeschlagen. Versuche haten gezeigt, daß die erfindungsgemäße Legierung bei Temperaturen von etwa IQOO0C eine außergewöhnlich gute Kombination von Zeit standfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit besitzt. Die ^erfindungsgemäße Legierung weist im GrUßzustand bei 10100C und einer Belastung von 5»5 kg/mm eine Standzelt von mindestens 20 Stunden auf. Sie ist nicht nur beständig gegen Oxydation, sondern auch gegen Sulfidierung und Aufkohlung und besitzt den wesentlichen Vorteil, daß sie sowohl in Luft als auch im Vakuum erschmolzen werden kann. Das Erschmelzen und Vergießen in Luft ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Legierung, beispielsweise beim Herstellen von Schleudergußrohren, im allgemeinen nicht im Vakuum erschmolzen werden kann. Schließlich ist die erfindungsgemäße Legierung auch gut schweißbare sufficient, whereby the titanium content must not exceed $ 2.5 and the zirconium content 5 - 6 and the total content of titanium and zirconium is a maximum of 5% , the remainder including impurities caused by the melting process and deoxidation residues, nickel is suggested. Attempts haten shown that the alloy of the invention at temperatures of about 0 C IQOO an extraordinarily good combination of creep strength and corrosion resistance has. The alloy of the invention comprises ^ greeting state at 1010 0 C and a load of 5 »5 kg / mm on a stand tent of at least 20 hours. It is not only resistant to oxidation, but also to sulphidation and carburization and has the essential advantage that it can be melted both in air and in a vacuum. Melting and casting in air is particularly advantageous when the alloy, for example when producing centrifugally cast pipes, generally cannot be melted in a vacuum. Finally, the alloy according to the invention is also easily weldable

Eine besonders gute Eigenschaftskombination, einschließlich einer Standzeit von mehr als 60 Stünden bei 101O0C und einer Belastung von 5,5 kg/mm besitzt eine Le-A particularly good combination of properties, including a service life of more than 60 hours at 101O 0 C and a load of 5.5 kg / mm has a weight

009845 /0401009845/0401

.t. 1.9.6.7αη .!!.Ilclε!el.t. 1.9.6.7αη. !!. Ilclε! El

gierung mit 18,5 "bis 23$ Chrom, 20 bis 28$ Wolfram, 0,15 bis 0,6$ Kohlenstoff, 0,8 bis 2,5% Titan und einem den Titangehalt nicht übersteigenden Zirkoniumgehalt bei einem Gesamtgehalt an Titan und Zirkonium von höchstens 3,5$, Rest einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen und Desoxydationsrückstände Nickel.alloy with 18.5 "to $ 23 chrome, 20 to 28 $ tungsten, 0.15 to 0.6 $ carbon, 0.8 to 2.5% titanium and one the titanium content not exceeding zirconium content with a total content of titanium and zirconium not exceeding $ 3.5, The remainder including impurities from the melting process and deoxidation residues nickel.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Legierung besteht darin, daß sich die gewünschte Eigenschaftskombination bei nur wenigen zwingenden Legierungsbestandteilen ergibt. Andere Elemente wie beispielsweise Molybdän, Niob, Tantal, Aluminium und Kobalt werden der Legierung nicht absichtlich zugesetzt, wenngleich sie als Verunreinigungen bis zu einem Gesamtgehalt von höchstens 1$ zulässig sind, jedoch vorzugsweise völlig fehlen. In Gehalten, die die als Verunreinigungen aus dem Rohmaterial oder dem Schrott beim Einschmelzen eingeführten Mengen überschreiten, beeinträchtigen sie die Hochtemperatureigenschaften. So verringern höhere Molybdängehalte die Zeitstandfestigkeit bei hohen Temperaturen und führen zu einem Verlust an Kerbschlagzähigkeit nach einem längeren Erhitzen bei höheren Temperaturen von beispielsweise 8500C. Eine ähnlich schädliche Wirkung zeigen auch Niob und Tantal. Die Anwesenheit von Aluminium führt zur Bildung von oxydischen Einschlüssen beim Vergießen in Luft und demzufolge zu einem ungesunden und wenig festen Gußstück. Außerdem beeinträchtigt das AIu-A particular advantage of the alloy according to the invention is that the desired combination of properties is obtained with only a few mandatory alloy components. Other elements such as molybdenum, niobium, tantalum, aluminum and cobalt are not intentionally added to the alloy, although they are permissible as impurities up to a total content of at most 1 $, but are preferably completely absent. In contents exceeding the amounts introduced as impurities from the raw material or the scrap during melting, they impair the high-temperature properties. For example, higher molybdenum contents reduce the creep rupture strength at high temperatures and lead to a loss of notched impact strength after prolonged heating at higher temperatures of, for example, 850 ° C. Niobium and tantalum also have a similarly harmful effect. The presence of aluminum leads to the formation of oxidic inclusions when pouring in air and consequently to an unhealthy and poorly strong casting. In addition, the AIu

00.9845/040-100.9845 / 040-1

vom .lu...AUglia.t.....l.9..6.7 an .. J.!Mß&fil-Ühr.öm^^^vom .lu ... AUglia.t ..... l.9..6.7 an .. J.! Mß & fil-Ühr.öm ^^^

minium die Kerbschlagzähigkeit der Legierung nach einem längeren Erhitzen bei 85O0C. ·minium is the notched impact strength of the alloy after prolonged heating at 85O 0 C. ·

Unter den Verunreinigungen können bis 3fi oder auch bis 5$ Eisen sein, das beispielsweise mit dem Wolfram als lerrowolfram eingeführt worden ist, sowie bis jeweils \i» oder auch 2% Silizium und Mangan. In der Praxis wird der Siliziumgehalt jedoch vorzugsweise unter 1$ gehalten, um einen größtmöglichen Korrosionswiderstand und eine möglichst lange Standzeit zu erreichen. Wird die erfindungsgemäße Legierung an Luft erschmolzen, so kann sie mit Silizium und Mangan desoxydiert werden} vorzugsweise erfolgt die Desoxydation jedoch mit Kalzium oder Magnesium. Der Mangangehalt liegt vorzugsweise unter 1$, wenn Mangan als Desoxydationsmittel benutzt wird, sonst, d.h0 wenn andere Desoxydationsmittel benutzt werden, unter 0,5$· Bei der Verwendung von Kalzium oder Magnesium zur Desoxydation kann die erfindungsgemäße Legierung bis insgesamt 0,05$ dieser Elemente enthalten. "■■:-·;..£..Among the impurities, up to 5 or even 3fi $ iron be the example, has been introduced with the tungsten as lerrowolfram, as well as to each \ i "or even 2% silicon and manganese. In practice, however, the silicon content is preferably kept below 1 $ in order to achieve the greatest possible corrosion resistance and the longest possible service life. If the alloy according to the invention is melted in air, it can be deoxidized with silicon and manganese, but the deoxidation is preferably carried out with calcium or magnesium. The manganese content is preferably less than $ 1 if manganese is used as a deoxidizing agent, otherwise, ie 0 if other deoxidizing agents are used, less than $ 0.5. When using calcium or magnesium for deoxidation, the alloy according to the invention can total up to $ 0.05 contain these elements. "■■: - ·; .. £ ..

Um die vorteilhafte Eigenschaftskombination sicherzustellen, ist es wichtig, daß sich die Legierungsbestandteile innerhalb der oben angegebenen Grehaltsgrenzen bewegen. Liegt nämlich der Chromgehalt unter 16,5/6, so ist der Widerstand gegen ölaschenkorrosion sehr geringi Dagegen sind die Korrosionsbeständigkeit und die Zeitstandfestigkeit der Legierung sehr hoch, wenn der Chromgehalt 18,5In order to ensure the advantageous combination of properties, it is important that the alloy components within the size limits given above move. If the chromium content is below 16.5 / 6, then the resistance to oil ash corrosion is very low. On the other hand, the corrosion resistance and the creep strength are the alloy is very high when the chromium content is 18.5

0098457040100984570401

, vom .IQ.o.Aug.usii 19.6.7 an .!.'Hi.GJc.el-.Ciar.o.m.rlÄlfrsun~Ij.e.gi.ex.ung.!.!.... Bieff S/L , from .IQ.o.Aug.usii 19.6.7 to.!. 'Hi.GJc.el-.Ciar.omrlÄlfrsun ~ Ij.e.gi.ex.ung.!.! .... Bieff S / L

bis 23% "beträgt, während beide Eigenschaften oberhalb 23% leicht abfallen und oberhalb 32% Chrom sehr schlecht sind. Dies zeigt sich anhand von Versuchsergebnissen, bei denen gegossene Probestücke einer im Vakuum geschmolzenen und vergossenen Legierung mit 25% Wolfram, 0,4% Kohlenstoff, 1% Titan, 196 Zirkonium und verschiedenen Chromgehalten, Rest Nickel einem Zeitstandversuch bei 101O0C und einer Belastung von 5»5 kg/mm sowie einem Korrosionsversuch unterworfen wurden, bei dem die Probestücke zur Hälfte in eine geschmolzene Mischung aus 25% Natriumchlorid und 75% Natriumsulfat bei verschiedenen Temperaturen unterschiedlich lang eingetaucht wurden. Dieser Korrosionsversuch simuliert den Ölaschenangriff, so daß der Gewichtsverlust umgekehrt proportional der Beständigkeit der Legierung gegen Ölaschenkorrosion ist. Die bei den Versuchen festgestellten Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt« Dabei fallen die Legierungen 4 bis 9 unter die Erfindung, während es sich bei den übrigen Legierungen um Vergleichslegierungen handelt. up to 23% ", while both properties drop slightly above 23% and chromium is very poor above 32%. This is shown on the basis of test results in which cast test pieces of an alloy melted and cast in a vacuum with 25% tungsten, 0.4% carbon, 1% titanium, 196 zirconium and various chromium levels, balance nickel were subjected to a creep rupture test at 101o 0 C and a load of 5 »5 kg / mm and a corrosion test in which the test pieces in half in a molten mixture of 25% sodium chloride and 75% sodium sulfate were immersed at different temperatures for different lengths of time. This corrosion test simulates the oil ash attack, so that the weight loss is inversely proportional to the resistance of the alloy to oil ash corrosion 9 under the invention, while the rest Alloys are comparative alloys.

009845/0401009845/0401

vom...lO...A.ugus.±....1.9£7an !!Hijafceldu^^dated ... lO ... A.ugus. ± .... 1.9 £ 7an !! Hijafceldu ^^

Tabelle ITable I.

Legi'e- Cr Zeitsibandfestigkeit Gewichtsverlust (mg/cm ) rung {<?») 5,5 kg/mm2 - 101O0C 16 h/ 300 h/ 16 h/ Standzeit Dehnung- gooV 900°0 Legi'e- Cr time band strength weight loss (mg / cm) ration {<? ») 5.5 kg / mm 2 - 1010 0 C 16 h / 300 h / 16 h / standing time elongation- gooV 900 ° 0

11 00 4848 5151 12061206 -- - ■- -- ■ - - 22 1212th 4646 5757 732732 - -— ■ ■- -— ■ ■ - -- - 33 15 ·15 · 113113 3939 4141 - 534- 534 - — ν- - ν 44th 1818th 5656 4747 55 2525th - " -- "- VJlVJl 2020th 156156 3535 88th 2626th 1818th 66th 2323 6060 5050 88th 1818th ■30■ 30 77th 2626th 3333 3131 1111 2424 4747 88th 2929 4343 5353 1111 2828 2121 99 3232 2424 '29'29 1515th 5151 2222nd

Wolfram leistet einen wesentlichen Beitrag zur Zeitstandfestigkeit der erfindungsgemäßen Legierung, so daß diese mindestens I656 Wolfram enthalten muß. Die Zeitstandfestigkeit nimmt mit steigendem Wolframgehalt zu und erreicht bei 2596 Wolfram einen Spitzenwert, wonach sie mit weiter steigendem Wolframgehalt wieder abfällt. Außerdem beeinträchtigen zu große Wolframgehalte die Korrosionsbeständigkeit. Der"Wolframgehalt darf daher 30# nicht übersteigen und liegt vorzugsweise bei höchstens 28j6, d»h. er beträgt vorzugsweise 20 bis 28jC.. Molybdän stellt kein Äquivalent des Wolframs dar, so daß der Ersatz von Wolfram durch gleiche Atomprozente Molybdän die ZeitStandfestigkeit der Legierung verringert.Wolfram makes a significant contribution to Creep rupture strength of the alloy according to the invention, so that it must contain at least 1656 tungsten. The creep rupture strength increases with increasing tungsten content and reaches a peak value at 2596 tungsten, after which it continues with decreases again with increasing tungsten content. Also affect Too high a tungsten content affects the corrosion resistance. The "tungsten content must therefore not exceed 30 # and is preferably at most 28j6, ie. he is preferably 20 to 28 ° C. Molybdenum is not an equivalent of tungsten, so that the replacement of tungsten by equal atomic percent of molybdenum increases the fatigue strength of the alloy decreased.

Die Wirkung verschiedener Wolframgehalte ergibt 009845/0401 t The effect of different tungsten contents results in 009845/0401 t

., vom .1..Q*August I.9.6.3: an .....!.!HickeXrrGJxcom=W.o.lfr.anelAe.gle.r.uiig.i!..... Bjf*r JSL ., from .1..Q * August I.9.6.3: an .....!.! HickeXrrGJxcom = Wolfr.anelAe.gle.r.uiig.i! ..... Bjf * r JSL

sich aus den Versuchsergebnissen der Tabelle II, die den obenbeschriebenen Versuchen entsprechen, wobei Probestücke einer im Vakuum erschmolzenen und vergossenen Legierung mit 2O# Chrom, 0,4$ Kohlenstoff, 1% Titan, 1$ Zirkonium und verschiedenen Wolframgehalten, Rest Nickel, untersucht wurden. Diese Versuche wurden in der bereits beschriebenen Weise durchgeführt. Dabei fallen die Legierungen 12, 5 und 13 unter die Erfindung, während die übrigen Legierungen außerhalb liegen.from the test results of Table II, which the correspond to the tests described above, with specimens an alloy melted and cast in a vacuum with 2O # chromium, 0.4 $ carbon, 1% titanium, 1 $ zirconium and various Tungsten contents, remainder nickel, were examined. These attempts were made in the manner already described carried out. Alloys 12, 5 and 13 are included the invention, while the remaining alloys are outside.

Tabelle IITable II

Legie- W ZeitStandfestigkeit Gewichtsverlust (mg/cm )Alloy W Time Stability Weight Loss (mg / cm)

rung (#) 5,5 kg/mm2 - 101O0C 16 h/ 300 h/ 16 h/ Standzeit Dehnung 90Qoc goQoQ tion (#) 5.5 kg / mm 2 - 1010 0 C 16 h / 300 h / 16 h / service life elongation 90Q o c goQ o Q

1010 00 1.21.2 5757 VJlVJl 3636 88th 1111 1010 1616 4242 VJlVJl 2020th 1818th 1212th 2020th 7272 4646 44th 2323 1919th VJIVJI 2525th 156156 3535 88th 2626th 1818th 1313th 3030th 8080 3333 1010 2121 3030th

Die Zeitstandfestigkeit der Legierung nimmt mit steigendem Kohlenstoffgehalt zu, doch fällt bei Kohlenstoff gehalten unter 0,155* die Korrosionsbeständigkeit ab, während die Legierung bei über 0,9# Kohlenstoff nach 1000-stündigem Glühen bei 8500C sehr spröde wird. Vorzugswelse beträgt der Kohlenstoffgehalt daher 0,15 bis O,6?6. In Tabelle III sind die Versüchsergebnisse von Zeitstand-, Korroeions- und Kerbschlag-Versuchen zusammengestellt, die inThe creep rupture strength of the alloy increases with increasing carbon content, but if the carbon is kept below 0.155 *, the corrosion resistance drops, while the alloy becomes very brittle after annealing at 850 ° C. for 1000 hours. The carbon content is therefore preferably 0.15 to 0.6–6. In Table III the test results of creep, corrosion and notched impact tests are compiled, which are shown in

00*9845/040100 * 9845/0401

. vom t.Q..«AUÄW.a±....,19.6..7. an J!&LjC&gJ^£^^ BlrfT St.... . from tQ. «AUÄW.a ± ...., 19.6..7. to J! & LjC & gJ ^ £ ^^ BlrfT St ....

der oben beschriebenen Weise an Probestücken einer im Vakuum erschmolzenen und vergossenen Legierung mit 20% Chrom, 25% Wolfram, 1% Titan, 1% Zirkonium und verschiedenen Kohlenstoffgehalten, Rest Nickel, durchgeführt wurden.. Die Legierungen 5 und 15 bis 17 fallen unter die Erfindung, während die Legierung 14 zu wenig Kohlenstoff enthalte in the manner described above on test pieces of an alloy with 20% chromium melted and cast in a vacuum, 25% tungsten, 1% titanium, 1% zirconium and various carbon contents, Remainder nickel, were carried out .. Alloys 5 and 15 to 17 fall under the invention, while alloy 14 contains too little carbon

Tabelle IIITable III

C*
C*)
C *
C *)
Z eit standfe stigkeit
5,5 kg/mm2 - 101O0C
Time stability
5.5 kg / mm 2 - 101o C 0
Dehnung
.-(JO""
strain
.- (JO ""
Gewichtsverlust
16 h/ 300 h/
Weight loss
16 h / 300 h /
9000G900 0 G (mg/cm )
16 h/
(mg / cm)
16 h /
Kerb-Notch
StandzeitService life 9000C900 0 C 10500C1050 0 C schlag-impact 0.070.07 6868 9696 zähig-
keit
tenacious
speed
Oo 17Oo 17 3737 4141 99 1919th 2121 100p h/
8500C
100p h /
850 0 C
Legie
rung
Legie
tion
0.390.39 7575 3535 77th 2626th 1616 (kgm)(kgm)
O06IO06I 156156 4646 88th 2626th 1818th 1.11.1 1414th 0o770o77 111111 3030th 66th 2222nd 1010 0.50.5 1515th 197197 66th 1919th 1.251.25 55 0,30.3 1616 0o20o2 1717th

AnalysenwertAnalysis value

·, - Titan und Zirkonium verbessern beide die Zeitstandfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Dabei ist die Wirkung des Titans größer als die des Zirkoniums, so daß sein Mindestgehalt in Abwesenheit von Zirkonium 0,8$ beträgt, während bei titanfreien Legierungen mindestens 1,2% Zirkonium vorhanden sein müssen, so daß 3(#Ti) + 2(#Zr) min-, destens 2,4^ ist. Andererseits führen zu große Titan- oder Zirkoniumgehalte zu schlechten Gießeigenschaften, insbeaon-·, - Titanium and zirconium both improve the creep rupture strength and corrosion resistance. The effect of titanium is greater than that of zirconium, so that his minimum salary in the absence of zirconium is $ 0.8, while with titanium-free alloys at least 1.2% Zirconium must be present so that 3 (#Ti) + 2 (#Zr) min-, is at least 2.4 ^. On the other hand, too large titanium or lead Zirconium content leads to poor casting properties, in particular

0098A5/040I0098A5 / 040I

, vom lQ...Auguai: .19.61 an JMißkelrrOJarßni-M.o.lilr.amsrli.eÄi.er.ung.!.! Bi^r V&. , from lQ ... August: .19.61 to JMißkelrrOJarßni-Molilr.amsrli.eÄi.er.ung.!.! Bi ^ r V &.

/0/ 0

dere bei in Luft erschmolzenen Legierungen, so daß der Gesamtgehalt an Titan und Zirkonium vorteilhafterweise 3,5$ nicht übersteigt und vorzugsweise nicht über 2,5$ liegt. Vorteilhafterweise enthält die Legierung sowohl Titan als auch Zirkonium, wobei der Titangehalt mindestens 0,8$ beträgt und der Zirkoniumgehalt den Titangehalt nicht übersteigt. those in the case of alloys melted in air, so that the total content of titanium and zirconium advantageously does not exceed $ 3.5 and preferably does not exceed $ 2.5. The alloy advantageously contains both titanium and zirconium, the titanium content being at least $ 0.8 and the zirconium content does not exceed the titanium content.

Die Wirkung unterschiedlicher Titan- und Zirkoniumgehalte ergibt sich aus den Versuchsergebnissen der Tabelle IV, in der die Zeitstandfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit gegossener Probestücke einer im Vakuum geschmolzenen und vergossenen Legierung mit 25$ Wolfram, O, Kohlenstoff und verschiedenen Titan- und Zlrkoniumgehälten zusammengestellt sind. Außerdem enthielten die Legierungen 18 bis 28 und 5 noch 20$ Chrom, während die Legierungen 4 und 29 18$ Chrom enthielten. Der Legierungsrest bestand in jedem Falle aus Nickel.The effect of different titanium and zirconium contents results from the test results of Table IV, which shows the creep rupture strength and corrosion resistance of cast test pieces of a vacuum melted and cast alloy with 25 $ tungsten, O, Carbon and various titanium and zirconium contents are put together. In addition, alloys 18 to 28 and 5 still contained $ 20 chromium, while alloys 4 and 29 contained $ 18 chromium. The alloy residue existed in any case made of nickel.

Die Legierungen 20 bis 22, 26 bis 27, 4 und 5 fallen unter die Erfindung, während es sich bei den Legierungen 18, 19, 23 bis 25 und 28 um Vergleichslegierungen handelt.The alloys 20 to 22, 26 to 27, 4 and 5 fall under the invention, while the alloys 18, 19, 23 to 25 and 28 are comparative alloys.

009845/0401009845/0401

. vom .....lü.«AU£UJä-tL..±ä6'in. vom ..... lü. «AU £ UJä-tL .. ± ä6'in

BIfT..JtIBIfT..JtI

tabelle IVtable IV

Legie
rung
Legie
tion

Ti*Ti *

Zr* ZeitstandfestigkeitZr * creep rupture strength

(?0 5,5 kg/mm2 - 1010σΟ(? 0 5.5 kg / mm2 - 1010 σ Ο

Standzeit DehnungService life elongation

Gewichtsverlust {mg/cm ) 16 h/ 300 h/ 16 h/ 900uC{Weight loss mg / cm) 16 h / 300 h / 16 h / 900 u C

9000C900 0 C

1050U01050 U 0

1818th - ■- ■ - 4646 2828 3333 210210 2121 1919th 0.60.6 -- 4444 3030th 1414th 147147 1212th 2020th 1.11.1 -- 6363 3939 1313th 1919th 1818th 2121 1.51.5 -- 7373 4848 1212th 5151 4444 2222nd 2.02.0 rr 141141 5252 1010 4343 2525th 2323 - OO 4646 2828 3333 210210 2121 2424 -- 0.30.3 5656 4949 5555 5050 1515th 2525th - 0.70.7 6060 3535 2626th 223223 1212th 2626th - -- - 1.61.6 7272 4040 55 1313th 55 55 1.11.1 0.70.7 156156 3535 88th 2626th 1818th 2727 .1.9.1.9 1.61.6 116116 2828 1212th 2929 3636 2828 -- '—'- 3636 1616 310310 780780 -- 44th 1.11.1 0.80.8 5656 4747 55 2525th

AnalysenwertAnalysis value

Jede der Legierungen 1 bis 28 enthielt weniger aas O/296 Silizium und unter OyO55i Mangaa.Each of Alloys 1 to 28 contained less aas O / 296 silicon and under OyO55i Mangaa.

Um die Wirkung verschiedener Desoxydationsverfahren zu veranschaulichen, sind die Ergebnisse von Zeitstandversuchen an Sußproben von in Luft geschiaolzenen und vergossenen Legierungen derselben Zusammensetzung wie Legierung 5 in der nachfolgenden Tabelle V zusammengestellt. The results of creep tests are used to illustrate the effect of various deoxidation processes on sweet samples of alloys melted and cast in air with the same composition as alloy 5 in Table V below.

00984^7000984 ^ 70

vom .l.from .l.

.7. απ.7. απ

Tabelle VTable V

Legierung DesoxydationsmittelAlloy deoxidizer

Zeitstandfestigkeit 5,5 kg/mm2 - 101O0C Standzeit Dehnung Ch) (*) Creep strength 5.5 kg / mm2 - 1010 0 C Service life elongation Ch) (*)

2929 00 .396 Si + 0.39b Mn.396 Si + 0.39b Mn 6464 4747 3030th 00 0% Ca (als Silizid)0 % Ca (as silicide) 9292 3131 3131 00 0O396 Mg (als Ni-Mg
Vorlegierung)
0O396 Mg (as Ni-Mg
Master alloy)
7272 2626th

Die erfindungsgemäße Legierung eignet sich wegen ihrer hohen ZeitStandfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit, insbesondere gegen ölaschenkorrosion, Aufkohlung und Schwefelangriff, besonders gut für gegossene Reformerröhren.The alloy according to the invention is suitable because of its high long-term stability and corrosion resistance, especially against oil ash corrosion, carburization and sulfur attack, especially good for cast reformer tubes.

009845/0401009845/0401

Claims (6)

. vom i.O..*A.usus±.....1..9..6.7. on ...Ι!Ιί1.ο^©.1τ:β1ιχ.οΐΒ.ττΜο.ί£rm-I^glexung.!!..... International Nickel Limited, Thames House, Millbank, London, S. W. 1, England ' Patentansprüche i. from OK .. * A.usus ± ..... 1..9..6.7. on ... Ι! Ιί1.ο ^ © .1τ: β1ιχ.οΐΒ.ττΜο.ί £ rm-I ^ glexung. !! ..... International Nickel Limited, Thames House, Millbank, London, SW 1, England 'Claims i 1. Nickel-Chrom-Wolfram-Legierung mit 16,5 bis 32$ Chrom, 16 "bis 30$ Wolfram, 0,15 "bis 0,9# Kohlenstoff sowie Titan und/oder Zirkonium in einer Menge, die der Bedingung1. Nickel-chromium-tungsten alloy with 16.5 to 32 $ chromium, 16 "to $ 30 tungsten, 0.15" to 0.9 # carbon, and titanium and / or zirconium in an amount that meets the condition 3 (^Ti) + 2(9SZr) > 2,/$3 (^ Ti) + 2 (9SZr)> 2, / $ genügt, wobei der Titangehalt 2,5?^ und der Zirkoniumgehalt 5$> nicht überschreiten und der Gesamtgehalt an Titan und Zirkonium höchstens 5$ beträgt, Rest einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen und Desoxydätionsrückstände Nickel.sufficient, whereby the titanium content does not exceed 2.5? ^ and the zirconium content 5 $> and the total content of titanium and zirconium does not exceed 5 $, the remainder including impurities caused by the smelting and deoxidation residues nickel. 2. Nickel-Chrom-Wolfram-Legierung nach Anspruch 1, die jedoch 18,5 bis 23$ Chrom, höchstens 28?S Wolfram und höchstens 0,6$ Kohlenstoff enthält.2. Nickel-chromium-tungsten alloy according to claim 1, which, however $ 18.5 to $ 23 chrome, 28? S or less tungsten, and no more than Contains $ 0.6 carbon. 3. Nickel-Chrom-Wolfram-Legierung nach den Ansprüchen 1 und 2, deren Gesamtgehalt an Titan und Zirkonium jedoch 3,5# nicht übersteigtβ3. Nickel-chromium-tungsten alloy according to claims 1 and 2, but their total titanium and zirconium content is not 3.5 # exceeds β 4. Nickel-Chrom-Wolfram-Legierung nach Anspruch 3, deren Gesamtgehalt an Titan und Zirkonium jedoch 2,5^ nicht über steigt» - ■_-..;·. - -, . - - ■■ " '■ : ","■■■"."· 4. Nickel-chromium-tungsten alloy according to claim 3, the total content of titanium and zirconium but not exceeding 2.5 ^ »- ■ _- ..; ·. - -,. - - ■■ "'■ : ", "■■■". "· 0098Α5704Ό1 -0098Α5704Ό1 - vom lCLAugiuLb 1.9..6.7. anfrom lCLAugiuLb 1.9..6.7. at 5. Nickel-Chrom-Wolfram-legierung nach den Ansprüchen 1 bis 4, deren litangehalt jedoch mindestens 0,8$ beträgt und deren Zirkoniumgehalt den Titangehalt nicht übersteigt.5. Nickel-chromium-tungsten alloy according to claims 1 to 4, However, their litan content is at least $ 0.8 and their The zirconium content does not exceed the titanium content. 6. Verwendung einer Nickel-Chrom-Wolfram-Legierung nach den Ansprüchen 1 bis 5 als Werkstoff für Gußstücke, die wie gegossene Reformerröhren, eine hohe Zeitstandfestigkeit bei 10000C sowie eine hohe Beständigkeit gegen ölaschenkorrosion, Aufkohlung und Schwefelangriff besitzen.A nickel-chromium tungsten alloy have 6. Use according to claims 1 to 5 as a material for castings like molded reformer tubes, a high creep strength at 1000 0 C and a high resistance to oil ash corrosion, carburization and sulfur attack. 0098457040100984570401
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