DE1904268A1

DE1904268A1 - Nickel-Chrom-Kupfer-Legierung

Info

Publication number: DE1904268A1
Application number: DE19691904268
Authority: DE
Inventors: Richards Edward Gordon; Helliwell Brian John; Williams Keith Juxon
Original assignee: Inco Ltd
Current assignee: Inco Ltd
Priority date: 1968-01-30
Filing date: 1969-01-29
Publication date: 1969-09-04
Also published as: FR2000955A6; BE727667A

Description

_Β . _χ ... 4000 Düsseldorf, den 28. Januar 1969

Patentanwälte Gecilienallee 76 III/Ka.

Dr. Ing. Eichenberg

fcipl.-lng. Sauerland ' 1904268

Dr. Ing. König

Unsere Akte: 24 664

International Nickel limited, Thames House, Millbank,

London, S. W. 1, England

"Nickel-Chrom-Kupfer-Le^ierung" Zusatz zu Patentanmeldung P 16 08 177«9

Die HauptanmeIdung P 16 08 177.9 "bezieht sich auf eine hochfeste Nickel-Chrom-Kupfer-Legierung aus 24 bis 385ε Nickel, 2,3 bis 3,8$ Chrom, 0 bis 2,5$ Kobalt, 0 bis 2,5$ Eisen, 0 bis 6$ Zink, 0 bis 3$ Mangan, 0 bis 0,8$ Zirkonium, 0 bis 0,5$ Silizium und 0 bis 0,5$ Titan, Rest einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen Kupfer, die der Bedingung

($Cr). + 1/2 ($Go) =2,4 bis 3,8

und bei einem Nickelgehalt von 33 bis 38$ den Bedingungen

($Cr)> 0,12 ($Ni - 13) ⁽

und

($Cr) + ($Co) + ($Fe) ^. 5

gentigt. Durch eingehende Untersuchungen konnte nun festgestellt werden, daß sich die Beständigkeit dieser Legierung gegen Spannungsrißkorrosion, in Ammoniak durch eine Erhöhung des Mangangehaltes wesentlich verbessern läßt. Hiervon ausgehend besteht die Er-

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mm 2 —

findung darin, bei einer Legierung nach der Hauptanmeldung den Mangangehalt auf 3 bis 15$ zu erhöhen. Im übrigen stimmt die Zusammensetzung mit den in der Hauptanmeldung angegebenen Gehaltsgrenzen überein«, Innerhalb dieser Gehaltsgrenzen übersteigt der Nickelgehalt jedoch vorzugsweise 33$ nicht und liegt vorteilhafterweise bei 28 bis 32$, wobei der Ohromgehalt bei Nickelgehalten bis 32$ vorzugsweise 2,4 bis 3$ beträgt. Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Legierung 0,05 bis 0,5$, vorzugsweise 0,2 bis 0,4$ Zirkonium enthalten. Der Kohlenstoffgehalt liegt vorzugsweise unter 0,1$, während der Mangangehalt, obgleich er bis 15$ betragen kann, vorzugsweise bei 3,1 bis 5$ liegt.

Die Beständigkeit der erfindungsgemäßen Legierung gegen Spannungsrißkorrosion wird üblicherweise durch das in der Zeitschrift "Materials, Research and Standards", Febr. 1961, S, 108 bis 111 von D.H„Thompson beschriebene Verfahren bestimmt. Dieses Verfahren basiert auf einem Biege-Versuch zur Bestimmung der Beständigkeit von Kupferlegierungen gegen Spannungsrißkorrosion in ammoniakalischer Atmosphäre. Bei diesem Versuch werden die Enden eines Streifens der Versuchslegierung U-förmig gebogen und anschließend losgelassen, so daß er in seine ursprüngliche Lage zurückspringt, wonach der Abstand zwischen den Streifenenden gemessen wird. Anschließend wird der Streifen erneut gebogen und der korrodierenden Atmosphäre ausgesetzt, wobei er in regelmäßigen Abständen herausgenommen, entspannt und jedesmal der Abstand zwischen den Streifenenden gemessen wird. Mit fortschreitender Spannungsrißkorrosion verringert sich der Abstand zwischen den Streifenenden nach dem Entspannen. Nachdem der Abstand auf die Hälfte des ursprünglichen Wertes

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abgesunken ist, ist die sogenannte 5O$-Entspannung erreicht. Die Anzahl der Stunden "bis zur 50^-Entspannung gibt eine Aussage über die Beständigkeit der Legierung gegen Spannungsrißkorrosion.

Im Rahmen einer Versuchsreihe wurden eine Anzahl erfindungsgemäßer Legierungen mit verschiedenen Mangangehalten erschmolzen und dem zuvor beschriebenen Versuch unterworfen. Hierbei wurden 150 mm lange Blöcke mit einem Durchmesser von 50 mm zu 6 mm dicken Platten ausgeschmiedet, die anschließend geglüht und bis auf eine Dicke von 0,7 mm kaltgewalzt wurdeno Danach wurde das Blech nochmals geglüht, und auf eine Dicke von 0,4 mm kaltgewalzt und schließlich spannungsfrei geglüht. Die Bleche wurden dann in der oben beschriebenen Weise einem Korrosionsversuch unterworfen, dessen Ergebnisse in der nachfolgenden Tabelle I zusammengestellt sind. In der Tabelle I ist den erfindungsgemäßen Legierungen 1 bis 3 eine Legierung A nach der HauptanmeIdung mit niedrigem Mangangehalt gegenübergestellt.

	Ni	Gr	Tabelle	I	3	Mn	Ou	50#-Ent-
Legie	(*)	(*)	Ve	Zr	2			spannung (h)
rung	30,3	2,9		W	2	0,76	Rest	844
A	30,0	2,9	1,25	0,1	2	5,0	Rest	>1200
1	30,3	2,85	1,25	0,1		9,8	Rest	>12OO
2	30,3	2,85	1,2	0,1	14,6	Rest	>1200
3		1,2	0,1

Die Steigerung des Mangangehaltes wirkt sich nur geringfügig auf die Zugfestigkeit aus, verbessert aber

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die Zähigkeit der Legierung. Dies ergibt sich aus der nachfolgenden Tabelle II, deren Werte auf Versuche unter zwei verschiedenen Bedingungen beruhen. Die Proben wurden nämlich einmal eine Stunde bei 45O⁰C spannungsfrei geglüht (B) und zum anderen eine· halbe Stunde bei 900⁰C (A) geglüht und anschließend in Luft abgekühlt.

Tabelle II
Legierung Wärmebehandlung Zugfestigkeit Dehnung

A	B	79	8,5
	A	68	24,0
1	B	. 80	9,5
	A	65	28,5
	B	83	9,0
2	A	62	35,0
■x	B	78	14,0 ■
J	A	62	46,5

Die erfindungsgemäße Legierung läßt sich zu Blechen, Bändern, Platinen, Stäben, Grobdraht, gezogenen und geschweißten Rohren, zum Strangpressen sowie für Feindraht verwenden. Insbesondere ist die erfindungsgemäße Legierung als Werkstoff für Seewasserdruckrohre, Wärmeaustauscher, Röhrenbleche, Destillierapparate, Kondensatoren und Behälter geeignet, die korrosionsbeständig gegen Alkalien sein müssen, sowie für Konstruktionsteiie.

Claims

International Nickel Limited, Thames House, Millbank,

London, S» W. 1 _t England

Patentansprüche:

.)Nickel-Chrom-Kupfer-Legierung, "bestehend aus

bis 38 · $> Nickel, 2,3 "bis 3|8 $ Chrom, O "bis 2,5 96 Kobalt, O "bis 2,5$ Eisen, O "bis 6 56 Zink, O "bis 3 # Mangan, O "bis 0,8 # Zirkonium, O "bis 0,5 # Silizium und O ."bis 0,5 $> Titan, Rest einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen Kupfer, die der Bedingung ..

+ 1/2 (jSOo) =2,4 bis 3,8

und bei' einem Nickelgehalt von 33 bis 38$ den Bedin gungen

(#3r)> 0,12 (jöri - 13) · · sowie

) + (?6Co) + (56Fe) C 5

genügt, nach Patentanmeldung P 16 08 177.9, deren Mangangehalt jedoch 3 bis 15$ beträgt.
2.) Legierung nach Anspruch 1, deren Mangangehalt 3, bis 5# beträgt·

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$.) Verwendung einer Legierung nach Anspruch 1 oder 2 in Form von Blech, Band, Platinen, Stäben, Grobdraht, gezogenen und geschweißten Rohren, Strangpreßprodukten und Feindraht.

I*.) Verwendung einer legierung nach Anspruch 1 oder 2, als Werkstoff für Seewasserdruckrohre, Wärmeaustauscher, Röhrenbleche, Destillierapparate, Kondensatoren und Behälter, die korrosionsbeständig gegen Alkalien sein müssen, sowie Konstruktionsteile·

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