DE1758660C

DE1758660C - Use of a nickel-chromium or nickel-chromium-iron alloy

Info

Publication number: DE1758660C
Authority: DE
Inventors: George Monsey N.Y. Economy (V.StA.)
Original assignee: Inco Ltd
Current assignee: Inco Ltd
Publication date: 1972-05-18

Description

Verschiedene Gegenstände wie Druckkessel, Wärmeaustauscher und Dampferzeuger und deren Teile sind im Betrieb hochreinem Druckwasser bei erhöhten Temperaturen ausgesetzt. Derartige Gegenstände werden daher vorzugsweise aus Nickel-Chrom- oder Nickel-Chrom-Eisen-Legierungen mit beispielsweise 75 bis 80 % Nickel, 14 bis 16 % Chrom und bis 8 % Eisen hergestellt.Various objects such as pressure vessels, heat exchangers and steam generators and their parts are exposed to high-purity pressurized water at elevated temperatures during operation. Such objects are therefore preferably made from nickel-chromium or nickel-chromium-iron alloys with, for example, 75 to 80% nickel, 14 to 16% chromium and up to 8% iron.

Untersuchungen über das Verhalten dieser Legierungen haben erwiesen, daß es unter bestimmten Bedingungen, namentlich bei mit Sauerstoff verunreinigtem Wasser und bei Oberflächenrissen durch Spannungsrißkorrosion, zu interkristallinen Rissen kommen kann. Durch weitere Versuche wurde festgestellt, daß bestimmte Nickel-Chrom- und Nickel-Chrom-Eisen-Legierungen mit 14 bis 35 % Chrom und 0 bis 25 % Eisen, deren Chromgehalt bei einem Eisengehalt von über 0,5 % mindestens 20 % beträgt und die je 0,5 % Titan und/oder Aluminium, 0 bis 1 % Silizium, 0 bis 0,15 % Kohlenstoff, 0 bis 7,7 % Molybdän und 0 bis 1,2 % Tantal enthalten und deren Chromgehalt bei Anwesenheit von Molybdän und Tantal mindestens 20 % beträgt, Rest Nickel einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen eine erhöhte Beständigkeit gegen Spannungsrißkorrosion besitzen. Die Verwendung derartiger Legierungen für hochreinem Wasser bei erhöhten Temperaturen und unter Druck ausgesetzten Gegenständen wird in einer älteren Patentanmeldung, vgl. deutsche Offenlegungsschrift 1 533 281 (11. Dezember 1969), beschrieben.Investigations into the behavior of these alloys have shown that intergranular cracks can occur under certain conditions, namely in water contaminated with oxygen and in surface cracks due to stress corrosion cracking. Through further tests it was found that certain nickel-chromium and nickel-chromium-iron alloys with 14 to 35% chromium and 0 to 25% iron, the chromium content of which is at least 20% with an iron content of over 0.5% and the each contain 0.5% titanium and / or aluminum, 0 to 1% silicon, 0 to 0.15% carbon, 0 to 7.7% molybdenum and 0 to 1.2% tantalum and their chromium content in the presence of molybdenum and tantalum is at least 20%, the remainder nickel including impurities caused by the melting have an increased resistance to stress corrosion cracking. The use of such alloys for high-purity water at elevated temperatures and articles exposed to pressure is described in an earlier patent application, see German Offenlegungsschrift 1,533,281 (December 11, 1969).

Durch Versuche konnte jedoch festgestellt werden, daß verschiedene, in mit Luft beladenem hochreinem Wasser gegen interkristalline Korrosion beständige Legierungen in luftreinem, jedoch mit Blei verunreinigtem Wasser einer intrakristallinen Korrosion unterliegen. Obgleich strenge Maßnahmen getroffen werden, um die Heißwassersysteme von Kernreaktoren bleifrei zu halten, beispielsweise durch Verwendung bleifreier Rohrverbindungen, besteht dennoch der Wunsch nach einer Legierung, die eine gute Beständigkeit gegen Spannungsrißkorrosion in Druckwasser besitzt, gleichviel, ob dieses nun mit Luft und/oder Blei verunreinigt ist oder ob Oberflächenfehler vorliegen oder nicht. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine derartige Legierung zu schaffen.Experiments have shown, however, that various alloys which are resistant to intergranular corrosion in air-laden high-purity water are subject to intracrystalline corrosion in air-pure but lead-contaminated water. Although strict measures are taken to keep the hot water systems of nuclear reactors lead-free, for example by using lead-free pipe connections, there is still a desire for an alloy that has good resistance to stress corrosion cracking in pressurized water, regardless of whether it is with air and / or lead is contaminated or whether there are surface defects or not. The object on which the invention is based is to create such an alloy.

Erfindungsgemäß wird nun als Werkstoff für Gegenstände, die im Gebrauch bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck bleihaltigem, ansonsten aber hochreinem Wasser ausgesetzt sind, die Verwendung einer Nickel-Chrom- oder Nickel-Chrom-Eisen-Legierung mit 52 bis 67 % Nickel, 26 bis 32 % Chrom, 0 bis 10 % Molybdän, 0 bis 6 % Niob, 0 bis 10 % Vanadium und 0 bis 10 % Wolfram vorgeschlagen, deren Gesamtgehalt an Molybdän, Niob, Vanadium und Wolfram 15 % nicht übersteigt und deren Gehalte an Chrom, Eisen, Molybdän, Niob, Vanadin und Wolfram der Bedingung (SC-Wert)According to the invention, the use of a nickel-chromium or nickel-chromium-iron alloy with 52 to 67% nickel, 26 to 32% chromium, 0 to 10% molybdenum, 0 to 6% niobium, 0 to 10% vanadium and 0 to 10% tungsten are proposed, the total content of molybdenum, niobium, vanadium and tungsten not exceeding 15% and their contents of chromium, iron , Molybdenum, niobium, vanadium and tungsten of the condition (SC value)

(% Cr) + 0,25 (% Fe) + 0,9 (% Mo) + (% Nb) + 1,25 [(% V) + (% W)] >/= 28 %(% Cr) + 0.25 (% Fe) + 0.9 (% Mo) + (% Nb) + 1.25 [(% V) + (% W)]> / = 28%

genügen und die 0 bis 0,1 % Kohlenstoff, 0 bis 5 % Titan, 0 bis 5 % Aluminium, 0 bis 2 % Mangan und 0 bis 2,5 % Silizium, Rest Eisen enthalten, vorgeschlagen.are sufficient and contain 0 to 0.1% carbon, 0 to 5% titanium, 0 to 5% aluminum, 0 to 2% manganese and 0 to 2.5% silicon, the remainder being iron.

Wichtig ist, daß der Nickelgehalt 67 % nicht übersteigt, da unerklärlicherweise höhere Nickelgehalte augenscheinlich die Beständigkeit gegen Spannungsrißkorrosion in Gegenwart von Blei begünstigen oder doch wenigstens nichts dazu beitragen, die Beständigkeit gegen Spannungsrißkorrosion zu verbessern, ein Phänomen, das in luftbeladenem Druckwasser nicht beobachtet werden konnte. Vorzugsweise übersteigt der Nickelgehalt daher 65 % nicht. Die Legierung muß jedoch im Hinblick auf die erforderlichen Eigenschaften mindestens 52 %, vorzugsweise mindestens 55 % Nickel enthalten, um ihr insbesondere eine gute Beständigkeit gegen Spannungsrißkorrosion in chloridhaltigen Medien zu verleihen.It is important that the nickel content does not exceed 67%, since inexplicably higher nickel contents apparently favor the resistance to stress corrosion cracking in the presence of lead or at least do nothing to improve the resistance to stress corrosion cracking, a phenomenon which could not be observed in pressurized water with air . The nickel content therefore preferably does not exceed 65%. However, in view of the required properties, the alloy must contain at least 52%, preferably at least 55% nickel, in order to give it, in particular, good resistance to stress corrosion cracking in media containing chloride.

Chrom und in geringerem Maße auch Eisen tragen zur Erhöhung der Beständigkeit gegen Spannungsrißkorrosion in Anwesenheit von Blei bei. Der Chromgehalt muß daher mindestens 26 %, vorzugsweise aber mindestens 27 % betragen. Übersteigt der Chromgehalt diese Werte, dann ergibt sich eine zunehmende Neigung zur Bildung von Oberflächenrost in Anwesenheit von Blei. Dies kann bei Kernreaktoren schwerwiegende Folgen haben, da der Rost mit der Zeit abblättert und einen Schlamm bildet. Der Chromgehalt darf daher 32 % nicht übersteigen und beträgt vorzugsweise höchstens 30 %. Eisen verringert die Neigung zur Rostbildung bei höheren Chromgehalten, so daß die Legierung mindestens 4 %, vorzugsweise jedoch 8 bis 20 % Eisen enthalten sollte. Bei Chromgehalten von 28 % und mehr kann sich starke Rostbildung ergeben, wenn der Eisengehalt unter 8 % liegt und die Gehalte an Chrom und Eisen nicht der GleichungChromium, and to a lesser extent iron, help increase resistance to stress corrosion cracking in the presence of lead. The chromium content must therefore be at least 26%, but preferably at least 27%. If the chromium content exceeds these values, there is an increasing tendency towards the formation of surface rust in the presence of lead. This can have serious consequences for nuclear reactors as the rust will flake off over time and form a sludge. The chromium content must therefore not exceed 32% and is preferably a maximum of 30%. Iron reduces the tendency to rust formation with higher chromium contents, so that the alloy should contain at least 4%, but preferably 8 to 20% iron. With chromium contents of 28% and more, severe rust formation can result if the iron content is below 8% and the chromium and iron contents do not correspond to the equation

(% Cr) - 0,5 (% Fe) </= 28 %(% Cr) - 0.5 (% Fe) </ = 28%

genügen. Verringert man den Differenzwert durch Erhöhung des Eisengehaltes im Verhältnis zum Chromgehalt, dann verringert sich die Rostbildung, so daß der Wertsuffice. If the difference value is reduced by increasing the iron content in relation to the chromium content, then the rust formation is reduced, so that the value

(% Cr) - 0,5 (% Fe)(% Cr) - 0.5 (% Fe)

vorzugsweise höchstens 23 % betragen. Zu große Gehalte an Eisen und Nickel wirken zusammen in Richtung auf eine Erhöhung der Empfindlichkeit gegen Spannungsrißkorrosion, so daß die Gehalte an Nickel und Eisen der nachfolgenden Gleichung genügen sollten:preferably at most 23%. Too high contents of iron and nickel work together to increase the sensitivity to stress corrosion cracking, so that the contents of nickel and iron should satisfy the following equation:

(% Ni) + 0,7 (% Fe) </= 70 %.(% Ni) + 0.7 (% Fe) </ = 70%.

Molybdän, Niob, Vanadium und Wolfram tragen ebenfalls zur Verbesserung der Beständigkeit gegen Spannungsrißkorrosion in Anwesenheit von Blei bei und ergeben höhere Festigkeiten, so daß die Legierung bei einem Gesamtgehalt von mindestens 1 % vorzugsweise wenigstens eines dieser Elemente enthält. Ergibt die GleichungMolybdenum, niobium, vanadium and tungsten also contribute to improving the resistance to stress corrosion cracking in the presence of lead and result in higher strengths, so that the alloy preferably contains at least one of these elements with a total content of at least 1%. Results in the equation

(% Cr) + 0,25 (% Fe) </= 28 %,(% Cr) + 0.25 (% Fe) </ = 28%,

dann müssen eines oder mehrere dieser Elemente vorhanden sein, so daß der SC-Wert mindestens 28 %, vorzugsweise aber mindestens 30,5 % beträgt. Vorzugsweise übersteigen die Gehalte an Niob 4 % und an jedem der Elemente Molybdän, Vanadin und Wolfram 8 % nicht, wobei der Gesamtgehalt dieser Elemente vorteilhafterweise höchstens 8 % beträgt.then one or more of these elements must be present so that the SC value is at least 28%, but preferably at least 30.5%. The content of niobium preferably does not exceed 4% and of each of the elements molybdenum, vanadium and tungsten does not exceed 8%, the total content of these elements advantageously being at most 8%.

Aluminium und Titan bis jeweils 5 % verringern ebenfalls die Empfindlichkeit der Legierung gegen Spannungsrißkorrosion in Anwesenheit von Blei, wenngleich höhere Gehalte dieser Elemente von beispielsweise 3 oder 4 % die Empfindlichkeit gegen Spannungsrißkorrosion in mit Luft beladenem Wasser erhöhen. Die erfindungsgemäße Legierung enthält daher vorzugsweise höchstens je 1 % Aluminium und Titan.Aluminum and titanium up to 5% each also reduce the sensitivity of the alloy to stress corrosion cracking in the presence of lead, although higher contents of these elements, for example 3 or 4%, reduce the sensitivity to stress corrosion cracking in air-laden water raise. The alloy according to the invention therefore preferably contains at most 1% each of aluminum and titanium.

Eine besonders bevorzugte Legierung mit im Vergleich zu den herkömmlichen Legierungen wesentlich verbesserter Beständigkeit gegen Spannungsrißkorrosion in hochreinem, sowohl mit Luft als auch mit Blei verunreinigtem Wasser, in chloridischen Medien und mit hoher Rostbeständigkeit in mit Blei verunreinigtem Wasser, enthält 26 bis 30 % Chrom, 62 bis 65,5 % Nickel, 0,01 bis 0,06 % Kohlenstoff, bis 1 % Titan, 0 bis 3 % Niob und 0 bis 8 % Molybdän, Rest einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen Eisen. Eine Legierung mit 28 % Chrom und 8 bis 13 % Eisen, Rest Nickel einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen besitzt eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Spannungsrißkorrosion in hochreinem, mit Blei, Luft oder Chloriden verunreinigtem Wasser und ist außerdem sehr beständig gegen eine unerwünschte Rostbildung.A particularly preferred alloy with, compared to conventional alloys, significantly improved resistance to stress corrosion cracking in high-purity water contaminated with both air and lead, in chloride media and with high rust resistance in water contaminated with lead, contains 26 to 30% chromium, 62 up to 65.5% nickel, 0.01 to 0.06% carbon, up to 1% titanium, 0 to 3% niobium and 0 to 8% molybdenum, the remainder including iron-related impurities. An alloy with 28% chromium and 8 to 13% iron, the remainder nickel, including impurities caused by the melting process, has excellent resistance to stress corrosion cracking in high-purity water contaminated with lead, air or chlorides and is also very resistant to undesired rust formation.

Tabelle ITable I.

* einschließlich höchstens je 0,2 % Silizium und Mangan, im allgemeinen je höchstens 0,1 % Aluminium und Kupfer sowie anderen Verunreinigungen, Rest Nickel.* including a maximum of 0.2% silicon and manganese, generally a maximum of 0.1% aluminum and copper as well as other impurities, the remainder being nickel.

Im Rahmen von Vergleichsversuchen wurden die in Tabelle I zusammengestellten Legierungen erschmolzen, von denen die Legierungen 1 bis 11 unter die Erfindung fallen, während die Legierungen A bis W außerhalb der Erfindung liegen. Sämtliche Legierungen wurden zu Blöcken vergossen und durch Schmieden, Warm- und Kaltwalzen zu 0,4 mm dicken Flachstücken verformt. Die Flachstücke wurden bei 1150°C geglüht, in Wasser abgeschreckt und dann durch spanabhebende Bearbeitung zu Probestücken mit einer Länge von 82,6 mm, einer Breite von 13 mm und einer Dicke von 3 mm verarbeitet. Einige Probestücke jeder Legierung wurden 2 Stunden bei 675°C geglüht und in Luft abgekühlt. Diese Wärmebehandlung erhöhte die Empfindlichkeit gegen Spannungsrißkorrosion.As part of comparative tests, the alloys listed in Table I were melted, of which alloys 1 to 11 fall under the invention, while alloys A to W are outside the invention. All alloys were cast into blocks and formed into 0.4 mm thick flat pieces by forging, hot and cold rolling. The flat pieces were annealed at 1150 ° C., quenched in water and then processed by machining into test pieces with a length of 82.6 mm, a width of 13 mm and a thickness of 3 mm. Several coupons of each alloy were annealed at 675 ° C for 2 hours and cooled in air. This heat treatment increased the sensitivity to stress corrosion cracking.

Sämtliche Versuchsstreifen wurden zu U-förmigen Proben gebogen, deren Schenkel durch einen Bolzen in paralleler Lage gehalten wurden. Auf diese Weise befanden sich die Probestücke in hochgespanntem Zustand.All test strips were bent into U-shaped specimens, the legs of which were held in a parallel position by a bolt. In this way, the test pieces were in a highly stressed state.

Die Proben wurden dann einem Spannungsrißkorrosionsversuch unterworfen, bei dem sie in einem Autoklav zusammen mit 10 g Bleipulver in destilliertes und deionisiertes Wasser gebracht wurden. Das Wasser wurde luftfrei gemacht, der Autoklav druckdicht verschlossen und sein Inhalt auf 315°C erhitzt.The samples were then subjected to a stress corrosion cracking test in which they were placed in an autoclave together with 10 g of lead powder in distilled and deionized water. The water was made air-free, the autoclave was sealed pressure-tight and its contents were heated to 315 ° C.

Die Versuche dauerten höchstens 8 Wochen, wobei die Autoklaven alle 2 Wochen geöffnet und die Proben auf Risse untersucht wurden. Sobald bei 45facher Vergrößerung Risse festgestellt wurden, wurde das betreffende Probestück aus dem Versuch herausgenommen und die Rißtiefe bestimmt. Die Versuche mit den anderen Probestücken wurden mit frischem Wasser und Blei fortgesetzt. Diejenigen Proben, die nach Ablauf von 8 Wochen keine sichtbaren Risse aufwiesen, wurden metallographisch untersucht.The tests lasted a maximum of 8 weeks, the autoclaves being opened every 2 weeks and the samples being examined for cracks. As soon as cracks were found at 45 times magnification, the relevant test piece was removed from the test and the depth of the crack was determined. The tests with the other specimens were continued with fresh water and lead. Those samples which showed no visible cracks after 8 weeks were examined metallographically.

Die Versuchsergebnisse sind in den beiden letzten Spalten der Tabelle I aufgezeichnet. Dabei besagt "OK", daß keine Risse beobachtet werden konnten, und bezeichnet die in Klammern befindliche Zahl die Anzahl der untersuchten Proben. Angaben wie "4/152" besagen, daß nach 4 Wochen ein Riß von 152 x 10[hoch]-3 cm Tiefe festgestellt wurde, während die Angabe wie "8 m/279" besagt, daß bei der metallographischen Untersuchung nach 8 Wochen ein Riß mit einer Tiefe von 279 x 10[hoch]-3 cm festgestellt wurde.The test results are recorded in the last two columns of Table I. "OK" means that no cracks could be observed, and the number in brackets indicates the number of samples examined. Information such as "4/152" means that after 4 weeks a crack with a depth of 152 x 10 [high] -3 cm was found, while information such as "8 m / 279" means that a metallographic examination takes place after 8 weeks A crack with a depth of 279 x 10 [high] -3 cm was found.

Die Daten der Tabelle I beweisen, daß von den erfindungsgemäß verwandten Legierungen nur die Legierung 2 rissig war, wobei die Risse jedoch nicht sehr tief waren und erst am Ende der Versuchszeit sowie in einem Fall nach der Wärmebehandlung auftraten. Im Gegensatz dazu waren alle Legierungen, die mehr als 67 % Nickel enthielten, sowie zahlreiche andere, hier nicht referierte Versuchslegierungen rissig. Von den Legierungen, deren SC-Wert 28 % überstieg, mit Ausnahme der Legierung 2, deren SC-Wert 29,8 betrug, war keine rissig, und alle Legierungen mit 30,5 % übersteigendem SC-Wert waren rißfrei.The data in Table I show that of the alloys used according to the invention only alloy 2 was cracked, although the cracks were not very deep and did not appear until the end of the test period and, in one case, after the heat treatment. In contrast, all alloys that contained more than 67% nickel, as well as numerous other test alloys not discussed here, were cracked. Of the alloys whose SC value exceeded 28%, with the exception of Alloy 2, whose SC value was 29.8, none were cracked, and all alloys with an SC value exceeding 30.5% were crack-free.

Mehrere der Legierungen A bis W entsprechen der älteren Patentanmeldung (vgl. deutsche Offenlegungsschrift 1 533 281) und sind unempfindlich gegen Spannungsrißkorrosion in hochreinem, mit Luft gesättigtem, jedoch bleifreiem Wasser. So entsprechen die Zusammensetzungen der Legierungen A, B, D und F den Legierungen 1 und 2 und die Legierungen G, N, K, R und I den Legierungen 3, 4, 5, 7 und 9 der älteren Patentanmeldung. Alle diese Legierungen waren in Anwesenheit von Blei in starkem Maße rissig.Several of the alloys A to W correspond to the earlier patent application (cf. German Offenlegungsschrift 1 533 281) and are insensitive to stress corrosion cracking in high-purity, air-saturated, but lead-free water. The compositions of alloys A, B, D and F correspond to alloys 1 and 2 and alloys G, N, K, R and I correspond to alloys 3, 4, 5, 7 and 9 of the earlier patent application. All of these alloys were severely cracked in the presence of lead.

Die Versuchsergebnisse der Legierungen T, U, V und W zeigen, daß ein Zusatz von Kobalt, Mangan, Kupfer und Tantal nicht zu einer Erhöhung der Beständigkeit gegen Spannungsrißkorrosion beiträgt.The test results for the alloys T, U, V and W show that the addition of cobalt, manganese, copper and tantalum does not increase the resistance to stress corrosion cracking.

Verschiedene Legierungen wurden weiteren Versuchen unterworfen, bei denen die Rostanfälligkeit in bleihaltigem und bleifreiem Wasser an Hand des Gewichtsverlustes nach einem 14tägigen Versuch bestimmt wurde. Die Legierungen wurden, wie in Tabelle I angegeben, hergestellt und untersucht. Die Legierungen AA bis EE fallen nicht unter die Erfindung, während es sich bei den Legierungen 1, 3, 7 und 10 um erfindungsgemäß verwandte Legierungen handelt, die den Einfluß des Eisens in bezug auf eine Verringerung der Rostanfälligkeit veranschaulichen. Die Versuchsergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle II zusammengestellt.Various alloys were subjected to further tests in which the susceptibility to rust in lead-containing and lead-free water was determined on the basis of the weight loss after a 14-day test. The alloys were made and tested as indicated in Table I. The alloys AA to EE are not included in the invention, while alloys 1, 3, 7 and 10 are alloys related to the invention, which illustrate the influence of iron in reducing the susceptibility to rust. The test results are compiled in Table II below.

Tabelle IITable II

Viele der erfindungsgemäß verwandten Legierungen, die Molybdän, Niob, Wolfram und Vanadium einzeln oder nebeneinander enthalten, besitzen Zugfestigkeiten und Streckgrenzen, die im Vergleich zu herkömmlichen Legierungen mit 16 % Chrom, 6,7 % Eisen, 0,05 % Kohlenstoff, Rest Nickel im geglühten und ausgehärteten Zustand um 50 bis 100 % höher sind. Da diese Legierungen eine hohe Beständigkeit gegen Spannungsrißkorrosion besitzen, können sie ohne die Gefahr einer Rißbildung einer weitaus größeren Belastung widerstehen als die üblichen Legierungen.Many of the alloys used according to the invention, which contain molybdenum, niobium, tungsten and vanadium individually or next to one another, have tensile strengths and yield strengths which, compared to conventional alloys with 16% chromium, 6.7% iron, 0.05% carbon, the remainder nickel im annealed and hardened state are 50 to 100% higher. Since these alloys have a high resistance to stress corrosion cracking, they can withstand a much greater load than the usual alloys without the risk of cracking.

Einige der erfindungsgemäß verwandten Legierungen wurden auch auf ihre Anfälligkeit gegen Spannungsrißkorrosion in chloridischen Medien an Hand des bekannten Kochversuchs in Magnesiumchlorid untersucht. So wurden drei Proben der Legierungen 3 und 4, die mehr als 50 % Nickel enthielten, 1 Stunde bei 1150°C lösungsgeglüht, in Wasser abgeschreckt,Some of the alloys used according to the invention were also examined for their susceptibility to stress corrosion cracking in chloride media using the known boiling test in magnesium chloride. So three samples of alloys 3 and 4, which contained more than 50% nickel, were solution annealed for 1 hour at 1150 ° C, quenched in water,

2 Stunden bei 675°C gehalten und in Luft abgekühlt. Die Probestücke wurden dann U-förmig gebogen und 30 Tage in die kochende Magnesiumchloridlösung von 154°C in einem Autoklav eingetaucht. Keine Probe war bei Versuchsende rissig. Im Gegensatz dazu waren drei Proben einer in ähnlicher Weise wärmebehandelten Vergleichslegierung mit 42,2 % Nickel, 28,8 % Chrom, 28,0 % Eisen, 0,05 % Kohlenstoff und geringen Gehalten an Aluminium, Titan und Verunreinigungen bei Rißtiefen von 0,5 bis 1,5 mm in starkem Maße rissig.Maintained at 675 ° C. for 2 hours and cooled in air. The specimens were then bent into a U-shape and immersed in the boiling magnesium chloride solution at 154 ° C. in an autoclave for 30 days. No sample was cracked at the end of the test. In contrast, three samples of a similarly heat-treated comparative alloy with 42.2% nickel, 28.8% chromium, 28.0% iron, 0.05% carbon and low levels of aluminum, titanium and impurities at crack depths of 0, 5 to 1.5 mm cracked to a large extent.

Die erfindungsgemäß verwandte Legierung eignet sich insbesondere als Werkstoff für Gegenstände, die im Gebrauch bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur von beispielsweise 150 bis 350°C, bleihaltigem, ansonsten aber hochreinem Wasser ausgesetzt sind. Dies gilt beispielsweise für Wärmeaustauscher, Druckkessel und Wasserrohre.The alloy used according to the invention is particularly suitable as a material for objects which, during use, are exposed to water containing lead, but otherwise ultrapure, at elevated pressure and elevated temperature of, for example, 150 to 350 ° C. This applies, for example, to heat exchangers, pressure vessels and water pipes.

Claims

1. Use of a nickel-chromium or nickel-chromium-iron alloy, consisting of 52 to 67% nickel, 26 to 32% chromium, 0 to 10% molybdenum, 0 to 6% niobium, 0 to 10% vanadium and 0 up to 10% tungsten, the total content of molybdenum, niobium, vanadium and tungsten does not exceed 15% and the content of chromium, iron, molybdenum, niobium, vanadium and tungsten the condition

(% Cr) + 0.25 (% Fe) + 0.9 (% Mo) + (% Nb) + 1.25 [(% V) + (% W)]> / = 28%

meet and which contains 0 to 0.1% carbon, 0 to 5% titanium, 0 to 5% aluminum, 0 to 2% manganese and 0 to 2.5% silicon and optionally the remainder iron, as a material for objects that are in use are exposed to high-purity, lead-containing water at elevated temperature and pressure.

2. Use of an alloy of the composition according to claim 1, but containing 55 to 65% nickel, 27 to 30% chromium, up to 1% each of titanium and aluminum, for the purpose of claim 1.

3. Use of an alloy of the composition according to claims 1 and 2, the contents of chromium, iron, molybdenum, niobium, vanadium and tungsten of the condition

(% Cr) + 0.25 (% Fe) + 0.9 (% Mo) + (% Nb) + 1.25 [(% V) + (% W)]> / = 30.5%

suffice for the purpose according to claim 1.

4. Use of an alloy of the composition according to claims 1 to 3, the iron content of which is at least 4%, for the purpose according to claim 1.

Use of an alloy of the composition according to claim 4, the iron content of which is 8 to 20%, for the purpose of claim 1.

6. Use of an alloy of the composition according to Claims 1 to 5, the chromium and iron contents of which, however, the condition

(% Cr) - 0.5 (% Fe) </ = 28%

suffice for the purpose according to claim 1.

7. Use of an alloy of the composition according to claims 1 to 6, but containing a total of at least 1% molybdenum, niobium, vanadium and tungsten individually or next to one another, for the purpose according to claim 1.

8. Use of an alloy of the composition according to claim 7, but containing at most 4% niobium and at most 8% each of molybdenum, vanadium and tungsten, for the purpose according to claim 1.

Use of an alloy of the composition according to claim 8, the total content of niobium, molybdenum, vanadium and tungsten of which does not exceed 8%, for the purpose according to claim 1.

10. Use of an alloy of the composition according to claim 1, but 26 to 30% chromium, 62 to 65.5% nickel, 0.01 to 0.06% carbon, up to 1% titanium, 0 to 3% niobium and 0 to Contains 8% molybdenum, the remainder iron including impurities caused by the melting, for the purpose according to claim 1.

11. Use of an alloy of the composition according to claim 1, but containing 28% chromium, 8 to 13% iron, the remainder including impurities caused by the melting process, nickel, for the purpose according to claim 1.