DE1758825B1 - Verwendung einer Nickel-Chrom-Eisen-Legierung - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung einer Nickel-Chrom-Eisen-Legierung, bestehend aus
32,8 bis 60% Nickel, 24 bis 27% Chrom, 0,01 bis 0,15% Kohlenstoff, 0 bis 3% Wolfram, 0 bis 3% Molybdän,
0 bis 0,5% Aluminium, 0 bis 0,01 % Bor, 0 bis 0,1% Zirkonium, 0 bis 0,3% seltene Erdmetalle und
0 bis 2% Yttrium sowie Titan, Niob und Tantal, einzeln oder nebeneinander. Rest einschließlich erschmelzungsbedingter
Verunreinigungen mindestens 10% Eisen.
Uberhitzerrohre von bei Temperaturen bis 650 C und mehr betriebenen Dampfkesseln sind langzeitig
einer hohen Belastung und einem korrodierenden Angriff auf der Feuerungsseite ausgesetzt. Sie müssen
daher aus Legierungen bestehen, die eine hohe Zeitstandfestigkeit besitzen und bei jahrelanger Wärmebeanspruchung
keinen zu Versprödung führenden Gefügeänderungen unterliegen und eine ausreichende
Korrosionsbeständigkeit gegenüber dem Angriff der Verbrennungsprodukte besitzen. Dabei ist die Korrosionsbeständigkeit
von besonderer Bedeutung, da die für die Befeuerung industrieller Großkessel beispielsweise
in Wärmekraftwerken benutzten Kohlen im allgemeinen Schwefel und Chloride enthalten, so daß
deren Aschen in starkem Maße korrodierend wirken. Aus der USA.-Patentschrift 2 570193 ist bereits
eine Nickel-Chrom-Eisen-Legierung mit 10 bis 35% Chrom, 0,1 bis 8% Aluminium, 0,1 bis 8% Titan,
bis 0,25% Kohlenstoff, 0,1 bis 5% Niob, bis 2% Zirkonium, bis 25% Eisen und bis 8% Silizium, bis 5%
Molybdän, bis 2,5% Mangan, bis 2% Kupfer, bis 25% Kobalt, Rest mindestens 40% Nickel bekannt. Bei
dieser Legierung muß der Niobgehalt mindestens dem Zehnfachen des Kohlenstoffgehaltes entsprechen und
der Gesamtgehalt an Aluminium, Titan und Silizium 2 bis 10% betragen, um eine hohe Warmfestigkeit
zu erreichen. Die bekannte Legierung findet Verwendung als Werkstoff beispielsweise für Dampfturbinen,
Gasturbinen, Verbrennungskammern und Ofenteile.
Bekannt ist aus der USA.-Patentschrift 2 813 788 auch eine Nickel-Chrom-Eisen-Legierung, bestehend
aus 40 bis 50% Nickel, 27,5 bis 33% Chrom, bis 1,5% Silizium, bis 2% Mangan, bis 0,5% Kohlenstoff, bis
1 % Titan, bis 0,5% Aluminium, Rest Eisen. Diese Legierung ist bei Temperaturen von 650 bis 900 C
aufkohlungs- und aufschwefelungsbeständig und unterliegt bei Langzeitbeanspruchung in diesem Temperaturbereich
keiner Versprödung; sie eignet sich als Werkstoff für Ofenteile und ähnlich beanspruchte
Teile.
Nach einem älteren Vorschlag entsprechend der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentschrift
1 533 228 kommt als warm- und kaltverformbarer Werkstoff für Gegenstände mit hoher Zähigkeit, die
bei Temperaturen über 500 C dem Angriff von Verbrennungsprodukten von Vanadin und/oder Schwefel
enthaltenden Brennstoffen ausgesetzt sind, eine Nickel-Chrom-Eisen-Legierung mit 18 bis 25% Chrom, 10 bis
17% Eisen, 1,6 bis 5% Aluminium, 0 bis 5% Silizium, bis 1% Mangan und 0 bis 0,1% Kohlenstoff, Rest
Nickel einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen, insbesondere bis 0,02% Bor und
0,2% Zirkonium, zur Verwendung, bei der der Gesamtgehalt an Aluminium und Silizium bis 6% beträgt.
Die Erfindung geht von der bekannten Tatsache aus, daß die Korrosionsbeständigkeit von Nickel-Chrom-Eisen-Legierungen
mit steigendem Chromgehalt zunimmt, während gleichzeititig die Zähigkeit nach langzeitiger Wärmebeanspruchung abnimmt. Ihr liegt
die Aufgabe zugrunde, eine Legierung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, die neben einer hohen
Zeitstandfestigkeit auch eine hohe Zähigkeit und Beständigkeit gegenüber Verbrennungsprodukten schwefelhaltiger
Brennstoffe besitzt. Die Lösung dieser Aufgäbe beruht auf der Erkenntnis, daß die Korrosionsbeständigkeit
bei Nickel-Chrom-Eisen-Legierungen mit höherem Chromgehalt dann ein Maximum erreicht,
wenn der Nickelgehalt etwa 32,8 bis 60% beträgt und daß sich bei einer bestimmten gegenseitigen
Zuordnung der Gehalte an Titan einerseits sowie Niob und Tantal andererseits eine hohe Zeitstandfestigkeit
und Zähigkeit bzw. ausgezeichnete Gefügestabilität ergibt.
Im einzelnen besteht die Erfindung in der Ver-Wendung der eingangs erwähnten Legierung, deren
Gehalte an Titan, Niob und Tantal innerhalb des Feldes ABCDEA liegen und deren Nickelgehalte der
Bedingung(% Ni) > 2 (% Cr) -I- 4 (% Nb) + 2 (% Ta)
+ 8 (% Ti + % Al) + 0,6 (% W) + 1,2 (% Mo) - 22 genügen, als Werkstoff zur Herstellung von Dampfkesselüberhitzerrohren
und anderen Gegenständen, die langzeitig bei Temperaturen von 65O°C und mehr
gegen die Verbrennungsprodukte schwefelhaltiger Brennstoffe weitgehend beständig sein müssen, im
Betrieb eine gute Zeitstandfestigkeit aufweisen müssen und bei jahrelanger Wärmebeanspruchung keine zu
Versprödung und Zähigkeitsverlust führenden Gefügeveränderungen zeigen dürfen.
Die erfindungsgemäß zu verwendende Legierung enthält vorzugsweise Titan, da titanfreie Legierungen
schwer verformbar sind. Höchste Zeitstandfestigkeiten ergeben sich bei einem Titangehalt von mindestens
0,5%.
übersteigt die Summe des Niob- und des halben Tantalgehaltes 1,6% nicht, sind höhere Titangehalte
von Vorteil, deren untere Grenze sich aus der Kurve BF des Diagramms der Zeichnung ergibt.
Von den Elementen Niob und Tantal ist das Niob vorzuziehen, so daß die erfindungsgemäß zu verwendende
Legierung vorteilhafterweise sowohl Titan als auch Niob enthält. Handelsübliches Niob enthält
im allgemeinen etwas Tantal; dieses kann einen Teil oder das gesamte Niob ersetzen. Unabhängig davon,
ob die Legierung Niob und Tantal enthält, müssen die Gehalte an Titan, Niob und Tantal so eingestellt
werden, daß sie in dem Feld ABCDEA, vorzugsweise in dem Feld ABFDEA liegen, um eine hohe Zeitstandfestigkeit
und Zähigkeit zu gewährleisten.
Der Kurvenzug ABF läßt sich durch die Gleichung
(% Nb) + 0,5 (% Ta) + 1,7 (% Ti)3 = 1,7 und der Kurvenzug BC durch die Gleichung
0,18 (% Nb) + 0,09 (% Ta) + (% Ti)3 = 0,342
definieren.
Bei einem Chromgehalt unter 24% ist die Korrosionsbesändigkeit gering, während bei einem Chromgehalt
über 31 % die Verformbarkeit unzureichend ist, so daß die Legierung höchstens 27% Chrom enthält.
Im übrigen enthält die erfindungsgemäß zu verwendende Legierung Eisen, einschließlich erschmelzungsbedingter
Verunreinigungen, wobei der Eisengehalt mindestens 10% betragen muß, um der Legierung eine
angemessene Korrosionsbeständigkeit zu verleihen. Unter den üblichen Verunreinigungen kommt dem
Silizium eine besondere Bedeutung zu, da es die Kerbschlagzähigkeit negativ beeinflußt bzw. die Gefahr
einer Versprödung erhöht. Der Siliziumgehalt muß daher unter 1%, vorzugsweise unter 0,5%, liegen.
Als Verunreinigung kann die Legierung auch bis 1 % Mangan, vorzugsweise jedoch höchstens 0,5% Mangan,enthalten.
Im Hinblick auf eine angemessene Zeitbruchdehnung muß die erfindungsgemäß zu verwendende
Legierung mindestens 0,01 %, vorzugsweise mindestens 0,02%, Kohlenstoff enthalten. Ein 0,15% übersteigender
Kohlenstoffgehalt beeinträchtigt jedoch die Kriechfestigkeit und fuhrt zu Schwierigkeiten bei der
Warmverformung. Vorzugsweise übersteigt der Kohlenstoffgehalt daher 0,06% nicht. Bor und Zirkonium
tragen zur Erhöhung der Zeitstandfestigkeit und Duktilität bei, so daß die Legierung geringe Gehalte dieser
Elemente enthalten sollte. Diese beeinträchtigen jedoch die Schweißbarkeit, weswegen die Legierung,
sofern sie für ein Schweißen bei starker Verspannung vorgesehen ist, kein Bor und Zirkonium enthält.
Die Oxydations- und Zunderbeständigkeit der Legierung wird durch seltene Erdmetalle verbessert,
so daß sie vorzugsweise eines oder mehrere dieser Elemente, beispielsweise in Form von Mischmetall,
enthält. Vorteilhafterweise werden 0,01 bis 0,3% seltene Erdmetalle, beispielsweise 0,03 bis 0,08% zugesetzt.
Durch Versuche konnte festgestellt werden, daß ein Yttrium-Zusatz die Beständigkeit gegen Oxydation,
Verzunderung und Aufschwefelung verbessert, so daß die Legierung vorzugsweise 0,2 bis 2%, beispielsweise
0,5 bis 1 %,Yttrium enthält
Eine besonders bevorzugte erfindungsgemäß zu verwendende Legierung besteht aus 42 bis 50% Nickel,
24 bis 27% Chrom, 0,02 bis 0,15% Kohlenstoff, 0,5 bis 2% Titan, 0 bis 4% Niob, Rest Eisen einschließlich
erschmelzungsbedingter Verunreinigungen.
Die erfindungsgemäß zu verwendende Legierung eignet sich insbesondere als Knetlegierung; sie kann
nach üblichen Verfahren warmverformt, beispielsweise geschmiedet, warmgewalzt oder stranggepreßt,
d. h. zu üblichen Walzprodukten einschließlich Platinen, Knüppeln und Blechen verarbeitet werden.
Sie läßt sich jedoch auch zu Draht ziehen. Nach der Warmverformung wird die Legierung vorteilhafterweise
bei 900 bis 125O0C spannungsfrei geglüht.
Die Legierungen mit den Höchstgehalten an Hartem innerhalb der oben angegebenen Gehaltsgrenzen sollten
ausgehärtet werden. Dazu werden sie bei 900 bis 1250° C lösungsgeglüht und anschließend 4 bis 24 Stunden
bei 600 bis 8500C ausgehärtet.
In Tabelle 1 sind der erfindungsgemäß zu verwendenden Legierungen 1 bis 7 fünf Vergleichslegierungen/1
bis E gegenübergestellt. Bei den der Tabelle zugrunde liegenden Versuchen wurden Probestücke
jeder Legierung in ein Salzbad aus 35,6% Na2SO4,
35,6% K2SO4, 23,8% Fe2O3 und 5% NaCl eingetaucht
und bei 650° C in einem Ofen geglüht, durch den ein Gasgemisch aus 81,15% N2, 15% CO2, 3,6% O2
und 0,25% SO2 in einer Menge von 151/Std. strömte.
Die Korrosionsbeständigkeit wurde durch Auswiegen der Probestücke nach einer kathodischen Entzunderung
in geschmolzenem Natriumhydroxyd zur Entfernung der Korrosionsprodukte und Vergleich des
Gewichts mit dem Anfangsgewicht bestimmt. Das Salzbad, in das die Probestücke eingetaucht wurden,
entsprach in seiner Zusammensetzung einer Brennstoffasche, so daß die Probestücke einem sehr konzentrierten
und aggressiven Gemisch in einer simulierten
Verbrennungsgas-Atmosphäre ausgesetzt waren. Ein 500stündiger Versuch unter diesen Bedingungen entspricht
etwa einem mehrmonatigen Betriebsversuch. Die besten Versuchslegierungen sind an ihrem sehr
geringen Gewichtsverlust erkennbar. Die Tabelle 1 enthält als Legierung T auch einen austenitischen
rostfreien Stahl, der zusätzlich noch 0,25% Vanadin enthielt und üblicherweise als Werkstoff für Uberhitzerrohre
Verwendung findet.
Aus den Daten der Tabelle 1 ergibt sich, daß die Legierungen A, B und C weniger als den vorgeschlagenen
Mindestgehalt an Chrom enthielten, während die Legierungen C und D das vorgeschlagene Maximum
übersteigende Nickelgehalte aufwiesen. Die Versuche haben bewiesen, daß die Legierungen 1 bis 7
eine wesentlich bessere Korrosionsbeständigkeit besaßen als die Vergleichslegierungen.
Die Notwendigkeit, die einzelnen Härter im Hinblick auf eine gute Zeitstandfestigkeit aufeinander
abzustimmen, ergibt sich aus der Tabelle 2, die weitere erfindungsgemäß zu verwendende Legierungen 9 bis
15 sowie sechs Vergleichslegierungen F bis L enthält, die in Übereinstimmung mit Legierung A zu wenig
Niob und Titan enthielten. Die Werte lassen erkennen, daß die Legierungen 1 bis 5 und 9 bis 15 bei 650C
bei einer Standzeit von 90 Stunden eine Belastung von mindestens 28,3 kg/mm2 erforderten, während sich
die geringeren Zeitstandfestigkeiten der Legierungen A, F, G, H, J, K und L daraus ergeben, daß unter
denselben Gegebenheiten eine Belastung von hochstens 26,8 kg/mm2 erforderlich war.
Die Kerbschlagzähigkeit nach langzeitigem Glühen ergibt sich aus Tabelle 3. Die betreffenden Versuchslegierungen wurden nach einem 1000- und 10 OOOstündigen
Glühen bei 6500C sowie nach 25%iger Kaltverformung
mit anschließendem lOOOstündigen Glühen bei 650'C untersucht. Die beiden letzten Maßnahmen
erhöhen die Neigung eines Werkstoffs zur Versprödung bei langzeitiger Wärmebeanspruchung und stellen
ein Äquivalent für ein über 10 OOOstündiges Glühen bei 650° C dar. Die Tabelle 3 enthält weitere Vergleichslegierungen M, O. P, Q, R, S und U, deren Gehalte an
Nickel, Chrom, Titan, Niob und Wolfram nicht nach Maßgabe der Erfindung aufeinander abgestimmt sind.
Die Legierungen wurden den folgenden Wärmebehandlungen unterworfen:
I lOOOstündiges Glühen bei 650 C;
II 10 OOOstündiges Glühen bei 650 C;
III 25%ige Kaltverformuiiii und lOOOstündiges Glühen
bei 650 C.
Aus den Versuchsdaten ergibt sich, daß die Legierungen 1 bis 5 und 8, 14 und 15 nach lOOOstündigem
Glühen noch eine Kerbschlagzähigkeit von über 4.3 kg/cm2 und auch nach der Kaltverformung und
dem lOOOstündigen Glühen von mindestens 2,6 kgm/cm2 besaßen, während bei allen anderen Legierungen
die Kerbschlagzähigkeiten nach der Kaltverformung und dem lOOOstündigen Glühen unter
2,25 kgm/cm2 lagen.
Die Kombination einer hohen Zeitstandfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Gefügestabilität macht
die erfindungsgemäß zu verwendende Legierung als Werkstoff für Dampfkesselüberhitzerrohre und andere
Gegenstände geeignet, die langzeitig erhöhten Temperaturen von 650 C und mehr in Gegenwart
von Brennstoffaschen und den Rauchgasen schwefelhaltiger Brennstoffe einer hohen Belastung unterworfen
sind. Sie eignet sich beispielsweise auch für petrochemische Apparaturen, Wärmeaustauscher, insbesondere
Rekuperatoren und Ofenteile.
Legie rung |
Fe*) |
1 | 31,35*) |
2 | 30,49*) |
3 | 32,39*) |
5 | 28,19*) |
4 | 27,49*) |
6 | 23,72*) |
7 | 21,57*) |
A | 38,37*) |
B | 39,77*) |
C 7,0
C | Ni |
0,051 | 41,8 |
0,056 | 41,9 |
0,049 | 41.4 |
0,049 | 44,2 |
0,049 | 44,9 |
0,054 | 49,0 |
0,049 | 50,3 |
0,046 | 41,4 |
0,023 | 38,1 |
0,097 | 67,87*) |
Cr
24,7 24,5 24,6 25,0 24,9 25.0 26,3 15,1 18,0 15,0 D j 0,1 j 0,042 j 66,43*) 30,8
E ·52.78*ιΌ.12<Ί J21.62 24,42
T 166,13*1,0.125 jll.4 j 14.6
*) Ais rechnerischer Rest.
Mo
1,1
1.65
3.0
2.1
2.9
Nb
l'.i
1,0
2.4
1,65
1.95
2.05
1.45
1.2
1.01
3,3
<0.0I
0,8 0,35 1,26 0,71 0,47 0,88 0.53 0.48 0.60 :0,l 1.55
0,93
0.03
0.03
AI Mn B Zr
0.2
0.2
0,2
0.2
0.2
0,2
0.2
0.2
0,2
0.2
0.2
0,2
0.2
0.58 \ 0,27 ! 0.01 j
0,58 ;<(),! ! 0,003 ι 0.05
0,58 ;<(),! ! 0,003 ι 0.05
Gewichtsverlust (mg air)
100 Std.
1 29 I 30
70 76 188,216
<0.1 ; 0,004 0.04 , 154,339
0,92
5,35
74 71.98
5(K)Std.
43
64
10
11
31
30
28
167
128
195
644
156 193
Fe | C | Ni | Cr | Nh | Ti | Al | Mn | (%) | Belastung | |
bei einer | ||||||||||
Legie | Standzeit von | |||||||||
rung | (%) | 1%) | 1%) | <%) | 1%) | 1%) | 1%) | 90 Std. und | ||
31,35*) | 0,051 | 41,8 | 24.7 | 1,0 | 0,8 | <0. | 0,2 | 650'C | ||
30,49*) | 0,056 | 41,9 | 24.5 | 2,4 | 0,35 | <o. | 0,2 | (kg/mm2) | ||
1 | 32.24*) | 0.047 | 41,8 | 24,7 | _ | 0,91 | <0. | 0,2 | 34,5 | |
2 | 31,61*1 | 0,051 | 41,5 | 24,5 | 1,90 | 0.14 | <(). | 0,2 | 34,5 | |
9 | 31,01*) | 0,054 | 41,7 | 24,6 | 2,20 | 0,14 | <o. | 0,2 | 33,0 | |
10 | 27,43*) | 0,049 | 44,9 | 24.9 | 1,95 | 0,47 | <o, | 0,2 | 29,0 | |
11 | 28,19*) | 0,049 | 44,2 | 25.0 | 1,65 | 0,71 | <o, | 0,2 | 31,5 | |
4 | 26,26*) | 0.055 | 45,5 | 25,5 | 1,45 | 0,93 | <0. | 0,2 | 32,0 | |
5 | 22,85*) | 0,058 | 49,2 | 24,8 | 1,90 | 0,89 | <0. | 0,2 | 33,0 | |
12 | 25,39*) | 0,058 | 44,5 | 25,5 | — | 0,65 | <o. | 0,2 | 3,6Ta | 42,5 |
13 | 27,55*) | 0,046 | 44,5 | 25,3 | 1,65 | 0,62 | <o. | 0.2 | 0,03Zr, 0,001 B | 39,5 |
14 | 32,39*) | 0.049 | 41,4 | 24,6 | — | 1,26 | <o, | 0.2 | 35,5 | |
15 | 38.37*) | 0,046 | 41,4 | 15,1 | 1,20 | 0,48 | <o. | 0,1 | 1,1 Mo, 2,1 W | 34,5 |
3 | 37,38*) | 0,054 | 41,6 | 19,1 | 1,30 | 0,33 | <0. | 0,14 | 37,0 | |
A | 31.52*) | 0,054 | 41,7 | 24,6 | 1,30 | 0,53 | <o. | 0,2 | 23,0 | |
F | 32,66*) | 0,054 | 41,2 | 25.2 | — | 0,59 | <o. | 0.2 | 19,5 | |
G | 31,48*) | 0,065 | 41,7 | 24,6 | 1,55 | 0,31 | <0,l | 0.2 | 23,5 | |
H | 27.93*) | 0,055 | 45,2 | 24.7 | 1,30 | 0,52 | <0. | 0.2 | 22,0 | |
J | 27,92*) | 0,056 | 43,3 | 24,7 | 1,25 | 0,37 | <(),! | 0,2 | 2,1 W | 25,0 |
K | 23,5 | |||||||||
L | 27,0 | |||||||||
·) Als rechnerischer Rest; alle Proben wurden 1 Stunde bei 1150° C geglüht und in Luft auf Raumtemperatur abgekühlt.
Legierung
*) Als rechnerischer Rest.
Fc*) | C | Ni | Cr | Nb | Ti | Al | Mn |
·%! | (%) | 1%) | (%) | 1%) | ("/,,) | 1%) | (".,I |
31,35 | 0.051 | 41,8 | 24,7 | 1,0 | 0,8 | <0,l | 0,2 |
30,49 | 0,056 | 41.9 | 24,5 | 2,4 | 0,35 | <0,l | 0.2 |
32,39 | 0.049 | 41,4 | 24,6 | — | 1,26 | <0,l | 0,2 |
27,43 | 0,049 | 44,9 | 24,9 | 1,95 | 0,47 | <0,l | 0.2 |
28,18 | 0,049 | 44,2 | 25,0 | 1,65 | 0,71 | <0,l | 0.2 |
21,07 | 0,049 | 50,3 | 26,3 | 1,45 | 0,53 | <0,l | 0,2 |
25.39 | 0,058 | 44,5 | 25,5 | 0,65 | <0,l | 0,2 | |
27.55 | 0,046 | 44,5 | 25,3 | 1,65 | 0,062 | <0,l | 0,2 |
34,56 | 0.138 | 3S.5 | 20,20 | 3,30 | 1.20 | 0,1 | <0,l |
29,62 | 0.053 | 42.0 | 24.10 | 2,70 | 1,25 | <0,l | 0.18 |
22,24 | 0.082 | 40.44 | 29,79 | 3,01 | 1,99 | <(),! | 0.2 |
30,40 | 0.059 | 41.8 | 24.60 | 2.(M) | 0,84 | <0.1 | 0.2 |
33,75 | 0.056 | 39.0 | 24,10 | 2.(M) | 0,79 | <0.1 | 0.2 |
21,37 | 0.047 | 45.3 | 30.10 | 2.10 | 0,78 | < 0.1 | 0.2 |
17,44 | 0,047 | 49,8 | 30,4 | 1,40 | 0,61 | <0.l | 0.2 |
3,6Ta
0,03 Zr
0,001 B
1,9 W
0,03 Zr
0,001 B
1,9 W
2,15 W
(kgm/cm2) I Il III
6,57 5,01 6,57 8,47 7,43 12,6 7,60 7,95
2,07 1,24 0.43 3.97 5.01
2,00 9,75
1.90 0.59
4,15 3,11 3,37 3,13 3,37 5,00 3.01
3,13
0.74
1.62 2.25 1.12
2,00
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
409532/156
Claims (5)
1. Verwendung einer Nickel-Chrom-Eisen-Legierung, bestehend aus 32,8 bis 60% Nickel, 24
bis 27% Chrom, 0,01 bis 0,15% Kohlenstoff. 0 bis 3% Wolfram, 0 bis 3% Molybdän, 0 bis 0,5%
Aluminium, 0bis0,01 % Bor,0bis0,l % Zirkonium,
0 bis 0,3% seltene Erdmetalle und 0 bis 2% Yttrium, sowie Titan, Niob und Tantal, einzeln
oder nebeneinander, Rest mindestens 10% Eisen, einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen
mit der Maßgabe, daß die Gehalte an Titan, Niob und/oder Tantal innerhalb des in einem
rechtwinkligen Koordinatensystem mit dem Titan-Gehalt als Abszisse und der Summe des Niob-
und des halben Tantalgehalts als Ordinate dargestellten Bereichs ABCDEA liegen mil den Punkten
A (0; 1,7), E (0; 4), D (2; 0) und C <| (Ώ42; 0).
wobei der Kurvenzug A-B durch die Gleichung (% Nb) + 0,5 (% Ta) + 1,7 (% Ti)3 = 1,7 und der
Kurvenzug B-C durch die Gleichung 0,18 (% Nb)
+ 0,09 (% Ta) + (% Ti)3 = 0,342 definiert ist, und der weiteren Maßgabe, daß der Nickelgehalt
bei diesen Chromgehalten der Bedingung (% Ni) > 2 (% Cr) + 4 (% Nb) + 2 (% Ta) + 8 (% Ti
+ % AI) + 0,6 (% W) + 1,2 (% Mo) - 22 genügt, als Werkstoff zur Herstellung von Dampfkesselüberhitzerrohren
und anderen Gegenständen, die langzeitig bei Temperaturen von 650° C und mehr gegen die Verbrennungsprodukte schwefelhaltiger
Brennstoffe weitgehend beständig sein müssen, im Betrieb eine gute Zeitstandfestigkeit aufweisen
müssen und bei jahrelanger Wärmebeanspruchung keine zu Versprödung und Zähigkeitsverlust führenden
Gefügeveränderungen zeigen dürfen.
2. Verwendung einer Legierung nach Anspruch 1, bestehend aus 32,8 bis 60% Nickel, 24 bis 27%
Chrom, 0,02 bis 0,15% Kohlenstoff, 0 bis 3% Wolfram, 0 bis 3% Molybdän, 0 bis 0,5% Aluminium,
0 bis 0,01% Bor, 0 bis 0,1% Zirkonium sowie Titan, Niob und Tantal, einzeln oder nebeneinander,
Rest einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen mindestens 10% Eisen,
mit der Maßgabe, daß die Gehalte an Titan, Niob und/oder Tantal innerhalb des in dem im
Anspruch 1 angegebenen Koordinatensystem dargestellten Bereichs ABFDEA liegen mit den Punkten
A (0; 1,7), E (0; 4), D (2; 0) und F (1; 0), wobei
der Kurvenzug A-B-F durch die Gleichung (% Nb) + 0,5 (% Ta) + 1,7 (% Ti)3 = 1,7 definiert ist,
und der weiteren im Anspruch 1 für solche Chromgehalte angegebenen Bedingungen für den Nickelgehalt,
für den Zweck nach Anspruch 1.
3. Verwendung einer Legierung nach Anspruch 1 oder 2, die jedoch 42 bis 50% Nickel enthält, für
den Zweck nach Anspruch 1.
4. Verwendung einer Legierung nach Anspruch 3, deren Kohlenstoffgehalt jedoch höchstens 0,06%
beträgt, für den Zweck nach Anspruch 1.
5. Verwendung einer Legierung nach den An-Sprüchen 1 bis 4, die jedoch mindestens 0,5%
Titan enthält, für den Zweck nach Anspruch 1.
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