DE1608180C

DE1608180C - Use of a nickel-chromium steel alloy

Info

Publication number: DE1608180C
Authority: DE
Inventors: Raymond Pennoyer Suffern N Y Schramm Jacob Ringwood Rooyen Daniel van Ramsey N J Jackson, (V St A)
Original assignee: Inco Ltd
Current assignee: Inco Ltd
Publication date: 1972-12-21

Description

4545

Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung einer Nickel-Chrom-Stahllegierung aus 31 bis 34% Nickel, 17 bis 22% Chrom, 5,5 bis 9,25% Molybdän, bis 3,25% Niob, 0 bis 2% Tantal, wobei der Niob- und der halbe Tantalgehalt 1 bis 3,25% betragen, bis 0,3% Kohlenstoff, 0 bis 1,5% Mangan, 0 bis 1% Silizium, 0 bis 0,6% Titan, 0 bis 0,6% Aluminium, bis 2% Vanadin, 0 bis 2% Kupfer, 0 bis 1% Wolfram, 0 bis 0,08% Magnesium, 0 bis 0,005% Bor, bis 0,05% Kalzium und 0 bis 0,02% Zirkonium, Rest einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen Eisen.The invention relates to the use of a nickel-chromium steel alloy from 31 to 34% Nickel, 17 to 22% chromium, 5.5 to 9.25% molybdenum, up to 3.25% niobium, 0 to 2% tantalum, whereby the niobium and half the tantalum content are 1 to 3.25%, to 0.3% carbon, 0 to 1.5% manganese, 0 to 1% silicon, 0 to 0.6% titanium, 0 to 0.6% aluminum, up to 2% vanadium, 0 to 2% copper, 0 to 1% tungsten, 0 to 0.08% magnesium, 0 to 0.005% boron, up to 0.05% calcium and 0 to 0.02% zirconium, The remainder, including impurities caused by the smelting process, iron.

Austenitische, rostfreie Stähle sind bekanntlich empfindlich gegen Spannungsrißkorrosion, insbesondere in agressiven chloridischen Medien, beispielsweise in kochendem Magnesiumchlorid. Um diesen Nachteil zu beheben, wurde bereits vorgeschlagen, den Phosphor- und den Stickstoffgehalt austenitischer Stähle mit mindestens 19% Nickel und 15% Chrom niedrig zu halten und einen bestimmten Mindestgehalt an Kohlenstoff oder Silizium einzustellen, beispielsweise mindestens 0,07% Kohlenstoff oder 1,7% Silizium. Außerdem wurde der Molybdängehalt dieser Stähle auf maximal 0,075% stark reduziert.Austenitic stainless steels are known to be particularly sensitive to stress corrosion cracking in aggressive chloride media, for example in boiling magnesium chloride. To this one To remedy the disadvantage, it has already been proposed to make the phosphorus and nitrogen content more austenitic Keep steels with at least 19% nickel and 15% chromium low and a certain minimum content of carbon or silicon, for example at least 0.07% carbon or 1.7% Silicon. In addition, the molybdenum content of these steels has been greatly reduced to a maximum of 0.075%.

Der vorerwähnte Vorschlag führt jedoch zu weiteren Schwierigkeiten; so ist es beispielsweise bekannt, daß hohe Kohlenstoffgehalte von beispielsweise 0,07% austenitische rostfreie Stähle sehr empfindlich für eine interkristalline Korrosion machen, d. h., die Stähle werden korngrenzenempfindlich. Die interkristalline Korrosion, die sich insbesondere an Schweißnähten bemerkbar macht, kann auf verschiedene Weise beseitigt werden, insbesondere dadurch, daß der Kohlenstoffgehalt der betreffenden Stähle unter etwa 0,03% gehalten wird. Die nachteilige Wirkung hoher Kohlenstoffgehalte kann auch durch ein Stabilisieren mit Niob vermieden werden. Obgleich diese Maßnahmen einerseits die Gefahr einer interkristallinen Korrosion verringern, erhöhen sie andererseits die Gefahr einer Spannungsrißkorrosion. However, the aforementioned proposal leads to further difficulties; it is known, for example, that high carbon contents of for example 0.07% austenitic stainless steels are very sensitive to make intergranular corrosion, d. In other words, the steels become sensitive to grain boundaries. The intergranular Corrosion, which is particularly noticeable on weld seams, can have different effects Wise to be eliminated, in particular by reducing the carbon content of the concerned Steels is kept below about 0.03%. The adverse effect of high carbon levels can also can be avoided by stabilizing with niobium. Although these measures on the one hand the danger reduce intergranular corrosion, on the other hand they increase the risk of stress corrosion cracking.

In ähnlicher Weise gehen mit der Verringerung der Gefahr einer Spannungsrißkorrosion durch Verringerung des Molybdängehaltes auf unter 0,075% die # durch höhere Molybdängehalte bedingten vorteil- Vi. haften Eigenschaften verloren. Aus diesem Grunde enthalten die molybdänhaltigen rostfreien Standardstähle AISI 316 und 317 jeweils 2 bis 4% Molybdän, sind aber empfindlich gegen Spannungsrißkorrosion und interkristalline Korrosion, wenn sie höhere Kohlenstoffgehalte besitzen.Similarly, the risk pass with reduction of stress corrosion cracking by reducing the molybdenum content to below 0.075%, the # by higher molybdenum contents related advanta- Vi. stick properties lost. For this reason, the molybdenum-containing stainless standard steels AISI 316 and 317 each contain 2 to 4% molybdenum, but are sensitive to stress corrosion cracking and intergranular corrosion if they have a higher carbon content.

Bekannt ist aus der USA.-Patentschrift 2 777 766 auch eine warmverformbare gegen Lochfraß durch Chloridlösungen sowie in oxydierenden und reduzierenden korrodierenden Medien beständige Nickel-Chrom-Stahllegierung mit 35 bis 50% Nickel, 18 bis 25% Chrom, 2 bis 12% Molybdän, 0,1 bis 5% Niob und/oder Tantal, unter 0,25% Kohlenstoff, bis 1,5% Mangan, bis 0,5% Silizium, bis 2,5% Kupfer und bis 5% Wolfram, Rest Eisen. Diese Legierung besitzt jedoch, wie Versuche bewiesen haben, eine geringe Beständigkeit gegen Spaltkorrosion in 10%iger Ferrichloridlösung.From US Pat. No. 2,777,766, a thermoformable one against pitting corrosion is also known Chloride solutions as well as nickel-chromium-steel alloy resistant to oxidizing and reducing corrosive media with 35 to 50% nickel, 18 to 25% chromium, 2 to 12% molybdenum, 0.1 to 5% niobium and / or tantalum, below 0.25% carbon, up to 1.5% manganese, up to 0.5% silicon, up to 2.5% copper and up to 5% tungsten, the remainder being iron. This alloy However, as tests have shown, it has a low resistance to crevice corrosion in 10% strength Ferric chloride solution.

Durch Versuche konnte festgestellt werden, daß das an sich bis 2% schädliche Molybdän oberhalb 3% die Beständigkeit gegen Spannungsrißkorrosion ( verbessert. Dieses zur Zeit noch unerklärliche Verhalten des Molybdäns ergibt sich aus Versuchen an 14 Legierungen mit variierenden Molybdängehalten. Bei diesen Versuchen wurden geglühte U-förmige Probestücke in kochende 42%ige Magnesiumchlorid-Lösung bei 154° C eingetaucht und ihre Beständigkeit gegen Spannungsrißkorrosion in der Weise untersucht, daß sie jeden Tag auf Risse geprüft wurden; dabei wurden Proben, die nach 30 Tagen noch rißfrei waren, als korrosionsbeständig angesehen.Experiments have shown that molybdenum, which is harmful to 2%, is above 3% the resistance to stress corrosion cracking (improved. This behavior, which is currently inexplicable of molybdenum results from tests on 14 alloys with varying molybdenum contents. In these experiments, annealed U-shaped specimens were placed in a boiling 42% magnesium chloride solution immersed at 154 ° C and examined its resistance to stress corrosion cracking in the manner that they were checked for cracks every day; samples that were still free of cracks after 30 days were found were considered to be corrosion resistant.

Die Zusammensetzungen der Versuchslegierungen ergeben sich aus der nachfolgenden Tabelle I, wobei der Rest in jedem Falle aus Eisen und den üblichen erschmelzungsbedingten Verunreinigungen besteht. Außerdem ist in Tabelle I die Anzahl der Tage angegeben, nach denen die Probestücke erstmalig Risse aufwiesen.The compositions of the test alloys are shown in Table I below, where the remainder in any case consists of iron and the usual impurities caused by the melting process. In addition, Table I shows the number of days after which the test pieces first cracked exhibited.

Die Tabelle zeigt, daß die molybdänfreien Stahllegierungen A, B mit hohem Kohlenstoffgehalt rißfrei waren, daß die der Legierung B ähnliche Legierung C mit geringerem Kohlenstoffgehalt von nur 0,03% dagegen schnell rissig wurden.The table shows that the molybdenum-free steel alloys A, B with a high carbon content are free from cracks were that alloy C, similar to alloy B, with a lower carbon content of only 0.03%, on the other hand, cracked quickly.

Die Legierungen D bis G enthielten geringe Mengen des schädlichen Molybdäns und waren sämtlichAlloys D through G contained small amounts of the harmful molybdenum and were all

rissig. Die hochkohlenstoffhaltigen Legierungen D, E und F wären in Abwesenheit des Molybdäns ebenfalls rißfrei gewesen.cracked. The high carbon alloys D, E and F would be in the absence of the molybdenum also been crack-free.

Ein Vergleich der Legierungen H und-J; K, L und M; sowie N und P zeigt die abnehmende Schädlichkeit von etwa 3% übersteigenden Molybdängehalten. Tatsächlich war, was die Beständigkeit gegen Spannungsrißkorrosion betrifft, die Legierung M zufriedenstellend. A comparison of alloys H and -J; K, L and M; as well as N and P shows the decreasing harmfulness of molybdenum contents exceeding about 3%. In fact, as to the resistance to stress corrosion cracking, Alloy M was satisfactory.

Abgesehen von der Beständigkeit gegen Spannungsrißkorrosion, muß auch die Empfindlichkeit der Legierung gegen interkristalline oder Spaltkorrosion verringert werden. In diesem Zusammenhang wurde nun festgestellt, daß Legierungen mit beispielsweise 4% Molybdän trotz ihrer verbesserten Beständigkeit gegen Spannungsrißkorrosion einen nur geringen Widerstand gegen interkristalline Korrosion besitzen. In addition to the resistance to stress corrosion cracking, the sensitivity of the alloy must also against intergranular or crevice corrosion are reduced. In this regard it was now found that alloys with, for example, 4% molybdenum, despite their improved durability have only a low resistance to intergranular corrosion against stress corrosion cracking.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Werkstoff zu schaffen, der eine hohe Beständigkeit sowohl gegen interkristalline Korrosion als auch gegen Spannungsrißkorrosion und Spaltkorrosion in chloridischen Medien, insbesondere in kochender Magnesiumchlorid-Lösung besitzt. Ausgehend von der Feststellung, daß bestimmte, Molybdän und Niob enthaltende Nickel-Chrom-Stahllegierungen mit sorgfältig eingestellter Zusammensetzung dieser Forderung genügen; wird erfindungsgemäß die Verwendung einer Nickel-Chrom-Stahllegierung aus 31 bis 34% Nickel, 17 bis 22% Chrom, 5,5 bis 9,25% Molybdän, 1 bis 3,25% Niob, 0 bis 2% Tantal vorgeschlagen, deren Niob- und halber Tantalgehalt 1 bis 3,25% betragen, 0 bis 0,3% Kohlenstoff, 0 bis 1,5% Mangan, 0 bis 1% Silizium, 0 bis 0,6% Titan, 0 bis 0,6% Aluminium, 0 bis 2% Vanadin, 0 bis 2% Kupfer, 0 bis 1% Wolfram, 0 bis 0,08% Magnesium, 0 bis 0,005% Bor, 0 bis 0,05% Kalzium und 0 bis 0,02% Zirkonium, Rest einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen Eisen.The invention is now based on the object of creating a material that is highly resistant against intergranular corrosion as well as against stress corrosion cracking and crevice corrosion in chloride media, especially in boiling magnesium chloride solution. Starting from noting that certain nickel-chromium steel alloys containing molybdenum and niobium are carefully used set composition meet this requirement; is the use of a Nickel-chromium steel alloy made from 31 to 34% nickel, 17 to 22% chromium, 5.5 to 9.25% molybdenum, 1 to 3.25% niobium, 0 to 2% tantalum proposed, the niobium and half tantalum content of which is 1 to 3.25%, 0 to 0.3% carbon, 0 to 1.5% manganese, 0 to 1% silicon, 0 to 0.6% titanium, 0 to 0.6% aluminum, 0 to 2% vanadium, 0 to 2% copper, 0 to 1% tungsten, 0 to 0.08% magnesium, 0 to 0.005% boron, 0 to 0.05% calcium and 0 to 0.02% zirconium, the remainder including impurities from the melting process Iron.

Bei der vorgeschlagenen Legierung kann ein Teil des Niobs Atom gegen Atom durch Tantal ersetzt werden, d. h., ein Gewichtsteil Niob wird durch zwei Gewichtsteile Tantal ersetzt, doch muß die Legierung mindestens 1 % Niob enthalten und darf der Tantalgehalt 2% nicht übersteigen. Die Legierung muß mindestens 5,5% Molybdän enthalten, da sonst die Gefahr einer Spannungsrißkorrosion besteht und unter Umständen der Widerstand gegen Spaltkorrosion verringert wird. Vorzugsweise beträgt der Molybdängehalt 6 bis 9%.In the proposed alloy, part of the niobium can be replaced atom by atom with tantalum be, d. that is, one part by weight of niobium is replaced by two parts by weight of tantalum, but the alloy must contain at least 1% niobium and the tantalum content must not exceed 2%. The alloy must be at least Contains 5.5% molybdenum, otherwise there is a risk of stress corrosion cracking and under certain circumstances the resistance to crevice corrosion is reduced. The molybdenum content is preferably 6 to 9%.

Table I.

Legie
rungLegie
tion NiNi CrCr CC. MoMon SiSi MnMn AlAl TiTi CuCu TageDays AA. 41,841.8 18,318.3 0,070.07 0,580.58 0,690.69 0,050.05 XX BB. 34,134.1 21,021.0 0,080.08 —- 0,610.61 0,810.81 0,100.10 0,260.26 0,410.41 XX CC. 34,234.2 20,520.5 0,030.03 —- 0,710.71 0,830.83 0,230.23 0,440.44 0,410.41 66th DD. 32,632.6 19,119.1 0,070.07 0,150.15 0,630.63 0,150.15 <0,01<0.01 0,060.06 0,060.06 13 -13 - EE. 34,434.4 20,120.1 0,070.07 0,330.33 0,570.57 0,130.13 <0,01<0.01 0,0150.015 0,060.06 55 FF. 34,234.2 20,320.3 0,080.08 0,480.48 0,620.62 0,140.14 <0,01<0.01 0,0190.019 0,060.06 1212th GG 33,833.8 20,420.4 0,0260.026 0,250.25 0,700.70 0,820.82 0,190.19 0,390.39 0,410.41 .9.9 HH 41,241.2 18,718.7 0,020.02 1,71.7 0,820.82 0,860.86 <0,l<0, l 0,130.13 0,480.48 11 J¹ J ¹ 41,941.9 18,118.1 0,020.02 3,33.3 0,80.8 0,840.84 0,140.14 0,200.20 0,500.50 16, X16, X KK 32,932.9 18,818.8 0,030.03 2,12.1 0,660.66 0,790.79 0,200.20 0,250.25 0,400.40 5,55.5 LL. 35,735.7 ■ 18,8■ 18.8 0,020.02 2,12.1 0,800.80 0,800.80 0,140.14 0,240.24 0,500.50 5,85.8 MM. 33,033.0 18,518.5 0,020.02 3,33.3 0,620.62 0,750.75 0,320.32 0,260.26 0,510.51 11, 1511, 15 NN 39,239.2 17,717.7 0,0360.036 3,23.2 0,710.71 0,720.72 0,260.26 0,230.23 0,510.51 X, XX, X PP. 38,138.1 17,717.7 0,020.02 4,94.9 0,710.71 0,810.81 0,260.26 0,200.20 0,520.52 11,X11, X

X = nach 30 Tagen noch rißfrei.X = still free of cracks after 30 days.

Niob erhöht merklich die Beständigkeit gegen Spaltkorrosion, vorausgesetzt, daß der Niobgehalt mindestens 1% beträgt und sorgfältig auf die Gehalte an Nickel und Molybdän eingestellt ist. Niedrige Niobgehalte von beispielsweise 0,2 oder 0,5% sind ohne Wirkung, so daß der Niobgehalt unabhängig vom Nickelgehalt mindestens 1,5% beträgt. 3,25% übersteigende Niobgehalte sind ohne Wirkung und erhöhen allenfalls die Kosten für die Legierung. Außerdem wurde festgestellt, daß eine mit Ausnahme von 5% Niob unter die Erfindung fallende Legierung beim Auswalzen eines Blocks bei 1150⁰C rissig wurde.Niobium noticeably increases the resistance to crevice corrosion, provided that the niobium content is at least 1% and is carefully adjusted to the contents of nickel and molybdenum. Low niobium contents of, for example, 0.2 or 0.5% have no effect, so that the niobium content is at least 1.5% regardless of the nickel content. Niobium contents exceeding 3.25% have no effect and at most increase the costs for the alloy. It was also found that a% niobium, with the exception of 5 was cracked under the invention falling alloy during finish rolling of a block at 1150 ⁰ C.

Liegt der Chromgehalt unter 17%, wird die Beständigkeit gegen Spannungsrißkorrosion beeinträchtigt, während 22% übersteigende Chromgehalte die Verformbarkeit beeinträchtigen. Vorteilhafterweise enthält die erfindungsgemäße Legierung daher mindestens 18% und vorzugsweise nicht mehr als 21,5% Chrom. Für eine optimale Korrosionsbeständigkeit ist es wichtig, daß der Gesamtgehalt an Chrom und Molybdän mindestens 24% und vorzugsweise mindestens 25% beträgt.If the chromium content is below 17%, the resistance to stress corrosion cracking is impaired, while chromium contents exceeding 22% impair the ductility. Advantageously the alloy according to the invention therefore contains at least 18% and preferably no more than 21.5% Chrome. For optimal corrosion resistance it is important that the total content of chromium and Molybdenum is at least 24% and preferably at least 25%.

Vorteilhafterweise enthält die vorgeschlagene Legierung 18 bis 21% Chrom, 6 bis 9% Molybdän und 1,5 bis 3% Niob. Der Kohlenstoffgehalt der¹ Legierung darf 0,03% nicht übersteigen.The proposed alloy advantageously contains 18 to 21% chromium, 6 to 9% molybdenum and 1.5 to 3% niobium. The carbon content of ¹ alloy must not exceed 0.03%.

Die Legierung kann bis 1,5% Mangan, bis 1% Silizium, bis 0,6% Titan und bis 0,6% Aluminium enthalten. Wegen des Aluminium- und/oder Titangehaltes von 0,1 bis 0,5% ist das Bearbeiten der erfindungsgemäßen Legierung ohne Schwierigkeiten möglich. The alloy can contain up to 1.5% manganese, up to 1% silicon, up to 0.6% titanium and up to 0.6% aluminum contain. Because of the aluminum and / or titanium content of 0.1 to 0.5%, the machining is according to the invention Alloy possible without difficulty.

Siliziumgehalte über 1% können zu Schwierigkeiten beim Verformen und Schweißen führen. Vor-Silicon contents above 1% can lead to difficulties in forming and welding. In front-

zugsweise übersteigt der Siliziumgehalt daher 0,25%, besser noch 0,1% nicht. Der Mangangehalt übersteigt vorzugsweise 1% nicht.the silicon content therefore preferably does not exceed 0.25%, better still not 0.1%. The manganese content exceeds preferably 1% not.

Die Legierung kann auch Vanadin und Kupfer bis jeweils 2% enthalten; höhere Gehalte dieser Elemente beeinträchtigen jedoch die Korrosionsbeständigkeit. Vorzugsweise übersteigt der Vanadingehalt 1% und der Kupfergehalt 0,75% nicht. Außerdem kann die Legierung noch Wolfram enthalten, dessen Gehalt jedoch 1 % nicht übersteigen darf.The alloy can also contain vanadium and copper up to 2% each; higher levels of these elements however, affect the corrosion resistance. Preferably the vanadium content exceeds 1% and the copper content is 0.75% not. The alloy can also contain tungsten, its content but may not exceed 1%.

Um eine ausreichende Desoxydation der Legierung sicherzustellen, können dieser vorteilhafterweise mindestens eins der Elemente Magnesium, Bor, Kalzium und Zirkonium bei folgenden Höchstgehalten zugesetzt werden: 0,08% Magnesium, 0,005% Bor, 0,05% Kalzium und 0,02% Zirkonium.In order to ensure adequate deoxidation of the alloy, this can advantageously at least one of the elements magnesium, boron, calcium and zirconium added at the following maximum levels are: 0.08% magnesium, 0.005% boron, 0.05% calcium and 0.02% zirconium.

In jedem Falle besteht der Legierungsrest aus Eisen einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen. In any case, the alloy residue consists of iron including impurities from the melting process.

Zu den Verunreinigungen gehören auch die Rückstände von zur Desoxydation und Raffination zugesetzten nicht zwingenden Elementen. Die sonstigen Verunreinigungen wie Sauerstoff, Stickstoff, Phosphor und Schwefel sollten so niedrig wie praktisch möglich gehalten werden. Insbesondere sollten die Gehalte an Phosphor und Schwefel 0,02% bzw. 0,03% nicht übersteigen. Die vorgeschlagene Legierung kann an Luft oder, im Vakuum erschmolzen werden, soll jedoch nicht außerhalb 980 bis 1260⁰C warmverformt und vorzugsweise bei 1040 bis 1175°C geglüht werden.Contaminants also include residues of non-essential elements added for deoxidation and refining. The other impurities such as oxygen, nitrogen, phosphorus and sulfur should be kept as low as practically possible. In particular, the contents of phosphorus and sulfur should not exceed 0.02% and 0.03%, respectively. The proposed alloy can be air or can be melted in a vacuum, but is not intended thermoformed to 1260 ⁰ C and are preferably annealed at 1040 to 1175 ° C outside 980th

Zu Vergleichszwecken sind in der nachfolgenden Tabelle II die Zusammensetzungen der vorgeschlagenen Legierungen 1 und 2 den nicht unter die Erfindung fallenden Vergleichslegierungen Q bis Z sowie AA bis DD gegenübergestellt. Keine der Versuchslegierungen enthielt mehr als 1 % Mangan. In jedem Falle bestand der Legierungsrest aus Eisen und Verunreinigungen mit Ausnahme der Legierung C, die zusätzlich noch 2,0% Kupfer enthielt.For comparison purposes, Table II below shows the compositions of those proposed Alloys 1 and 2, the comparative alloys Q to Z, which are not covered by the invention, as well as AA to DD compared. None of the test alloys contained more than 1% manganese. In each In the case, the alloy residue consisted of iron and impurities with the exception of alloy C, which additionally contained 2.0% copper.

Table II

LegieLegie NiNi CrCr MoMon CC. NbNb AlAl TiTi FeFe Gewichts
verlust 'Weight
loss ' rungtion (%)(%) (%)(%) (%)(%) (%)(%) (%)(%) (%)(%) (%)(%) (%)(%) (mg)(mg) 11 32,432.4 21,621.6 6,56.5 0,0210.021 2,12.1 0,180.18 0,240.24 Restrest 0,40.4 22 33,533.5 21,221.2 6,46.4 0,010.01 2,12.1 0,250.25 0,200.20 Restrest 0,10.1 QQ 36,336.3 20,320.3 0,70.7 0,0230.023 0,140.14 0,250.25 2,452.45 Restrest 416,5416.5 RR. 39,339.3 19,819.8 6,36.3 0,0190.019 —- 0,370.37 0,280.28 Restrest 208,7208.7 SS. 40,040.0 20,020.0 6,256.25 0,0320.032 1,161.16 0,300.30 0,260.26 Restrest 101,9101.9 TT 39,039.0 22,022.0 6,156.15 0,0300.030 2,182.18 0,350.35 0,240.24 Restrest 113,4113.4 UU 38,538.5 20,020.0 6,26.2 0,0540.054 2,22.2 0,330.33 0,260.26 Restrest 154,3154.3 VV 39,039.0 20,020.0 4,354.35 0,0250.025 2,12.1 0,220.22 0,240.24 Restrest 176,1176.1 WW. 44,244.2 19,919.9 6,156.15 0,100.10 2,12.1 0,320.32 0,250.25 Restrest 101,2101.2 XX 43,543.5 21,621.6 6,66.6 0,0380.038 2,342.34 0,310.31 0,260.26 Restrest 88,088.0 YY 60,860.8 20,220.2 . 6,0. 6.0 0,040.04 2,12.1 0,300.30 0,270.27 Restrest 97,497.4 andere Elementeother elements ZZ 45,945.9 21,821.8 6,566.56 0,040.04 1,961.96 0,32 W0.32 W Restrest 16,316.3 0,81 Co0.81 Co AAAA . 44,5. 44.5 21,521.5 6,696.69 0,030.03 —- 1,19Cu1.19 Cu Restrest 9,29.2 2,25 Ta2.25 Ta 1,06 Co1.06 Co BBBB 43,243.2 20,020.0 3,033.03 0,030.03 -—- 1,75 Cu1.75 Cu 29,929.9 544,2544.2 1,04 Ti1.04 Ti CCCC 33,833.8 20,120.1 2,32.3 0,050.05 —- 3,41 Cu3.41 Cu Restrest 260260 DDDD 52,552.5 19,019.0 3,03.0 ■ 0,04■ 0.04 5,25.2 0,1 Cu0.1 Cu 18,018.0 80,680.6

Bei den Legierungen Z und AA bis DD handelte es sich um handelsübliche Legierungen. Beim Erschmelzen der übrigen Versuchslegierungen wurden Nickel, Eisen, Vakuumchrom und Kohlenstoff in einem Magnesiumoxydtiegel unter Argon eingeschmolzen und der Schmelze Niob, Molybdän und Mangan zugesetzt sowie die Schmelze auf 1595⁰C ,gebracht..The alloys Z and AA to DD were commercially available alloys. When the other test alloys were melted, nickel, iron, vacuum chromium and carbon were melted in a magnesium oxide crucible under argon and niobium, molybdenum and manganese were added to the melt and the melt was brought to 1595 ^° C.

Dann wurde die Schmelze auf 1565⁰C abgekühlt und Aluminium, Titan sowie mit Ausnahme der Legierung Q Kalzium-Silizium oder Magnesium zugesetzt. Die Versuchsschmelzen wurden zu Blöcken vergossen und diese bei 115O⁰C zu 6,4 mm dicken Probestücken ausgewalzt.The melt was then ^{cooled to 1565 °} C. and aluminum, titanium and, with the exception of alloy Q, calcium-silicon or magnesium were added. The test melts were cast into blocks and these were ^{rolled out at 115O 0} C to 6.4 mm thick test pieces.

Die Proben wurden dann zu Band mit einer Dicke von 1,9 mm bei einer Dickenabnahme von 75% kaltgewalzt und dann 1 Stunde bei 1065⁰C geglüht. Anschließend wurden Probestücke einer Abmessung ■ von 25,4 x 38,1 mm hergestellt und 72 Stunden in eine 10%ige Ferrichloridlösung eingetaucht. Dabei wurden zur Erzeugung von Spalten Gummibänder um die Proben gewickelt. Der sich bei den Versuchen einstellende Gewichtsverlust ergibt sich aus den Werten der Tabelle II.The samples were then cold-rolled into strip with a thickness of 1.9 mm with a thickness reduction of 75% and then annealed ^{at 1065 ° C. for 1 hour.} Test pieces measuring 25.4 × 38.1 mm were then produced and immersed in a 10% ferric chloride solution for 72 hours. Rubber bands were wrapped around the samples to create gaps. The weight loss that occurs in the tests results from the values in Table II.

Die Versuchsergebnisse beweisen, daß die vorgeschlagene Legierung eine außergewöhnlich gute Korrosionsbeständigkeit besitzt. Im Gegensatz dazu unterlagen die Legierung Q mit nur 0,14% NiobThe test results show that the proposed alloy has exceptionally good corrosion resistance owns. In contrast, alloy Q was subject to only 0.14% niobium

und die niobfreie Legierung R einer starken Korrosion. and the niobium-free alloy R of severe corrosion.

Bei Versuchen zur Bestimmung der Beständigkeit gegen Spannungsrißkorrosion wurden geglühte und U-förmig gebogene Probestücke der Legierungen 1 und 2 und einer Legierung 7 mit 35,9% Nickel, 19,7% Chrom, 6,1% Molybdän, 0,020% Kohlenstoff, 2,36% Niob und 0,70% Eisen, Rest Eisen in kochende, 40%ige Magnesiumchloridlösung von 154° C 30 Tage lang eingetaucht. Diese Proben wiesen bei Versuchsende noch keine Risse auf. In tests to determine the resistance to stress corrosion cracking, annealed and U-shaped bent test pieces of alloys 1 and 2 and an alloy 7 with 35.9% nickel, 19.7% chromium, 6.1% molybdenum, 0.020% carbon, 2.36% niobium and 0.70% iron, remainder iron in boiling, 40% magnesium chloride solution at 154 ° C for 30 days immersed for a long time. These samples showed no cracks at the end of the test.

Im kaltverformten Zustand besitzt die vorgeschlagene Legierung eine hohe Zugfestigkeit. Ein weiterer wichtiger Vorteil besteht darin, daß ein Draht aus der vorgeschlagenen Legierung den AnforderungenIn the cold-worked state, the proposed alloy has a high tensile strength. Another An important advantage is that a wire made from the proposed alloy meets the requirements

des »Kink«-Versuches genügt, bei dem der Draht in eine Schlinge gelegt und seine Enden bis zum dichten Schließen der Schlinge zusammengezogen werden.. Eine Legierung, die den Bedingungen dieses Versuches genügt, ist insbesondere als Werkstoff für Seekabel geeignet.the "kink" experiment is sufficient, in which the wire is placed in a loop and its ends are tight Closing the noose will be tightened .. An alloy that meets the conditions of this experiment is sufficient, is particularly suitable as a material for submarine cables.

Die vorgeschlagene Legierung eignet sich für alle Verwendungszwecke, die eine hohe Beständigkeit gegen chloridische Medien erfordern, insbesondere als Werkstoff für Kessel, Behälter, Rohre, Leitungen und Ventile der Chemie und Petrochemie sowie zur Verwendung in maritimer Atmosphäre. Die vorgeschlagene Legierung kann zu Knüppeln, Draht, Blechen, Platinen, Bändern und Draht verformt werden.The proposed alloy is suitable for all uses that require high resistance against chloride media, especially as a material for boilers, tanks, pipes, lines and valves for the chemical and petrochemical industries and for use in the marine atmosphere. The proposed Alloy can be formed into billets, wire, sheet metal, blanks, strips and wire will.

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Claims

Patent claims:

1. Use of a nickel-chromium steel alloy, consisting of 31 to 34% nickel, 17 to 22% .Chrome, 5.5 to 9.25% molybdenum, 1 to 3.25% niobium, 0 to 2% tantalum, with the niobium and the half Tantalum content is 1 to 3.25%, 0 to 0.3% carbon, 0 to 1.5% manganese, 0 to 1% silicon, 0 to 0.6% titanium, 0 to 0.6% aluminum, 0 to 2% vanadium, 0 to 2% copper, 0 to 1% Tungsten, 0 to 0.08% magnesium, 0 to 0.005% boron, 0 to 0.05% calcium and 0 to 0.02% zirconium, Remainder including impurities caused by the smelting iron, as a material for Objects that have a high resistance to intergranular corrosion, stress corrosion cracking and crevice corrosion in chloride media, especially in boiling magnesium chloride solution must own.

2. Use of a steel alloy according to claim 1, the total content of chromium and Molybdenum is at least 24% for the purpose of claim 1.

3. Use of a steel alloy according to claim 2, the total content of chromium and Molybdenum is at least 25% for the purpose of claim 1.

4. Use of a steel alloy according to Claims 1 to 3, but whose molybdenum content 6 to 9% for the purpose of claim 1.

5. Use of a steel alloy according to claims 1 to 4, but whose niobium content is 3% does not exceed, for the purpose according to claim 1.

6. Use of a steel alloy according to Claims 1 to 5, the chromium content of which, however, is 18 to 21.5% for the purpose according to claim 1.

7. Use of a steel alloy according to claim 1, which contains 18 to 21% chromium, 6 to 9% molybdenum and containing 1.5 to 3% niobium for the purpose of claim 1.