DE1906007C3

DE1906007C3 - Verwendung einer Nickel-Chrom-Legierung

Info

Publication number: DE1906007C3
Application number: DE19691906007
Authority: DE
Inventors: Phillip James Solihull Warwickshire Parry; Brian Birmingham Taylor
Original assignee: Inco Ltd
Current assignee: Inco Ltd
Priority date: 1968-02-08
Filing date: 1969-02-07
Publication date: 1975-10-16
Also published as: FR2001576A1; DE1906007A1; BE728121A; DE1906007B2; AT294438B; SE431560B; JPS5146729B1

Description

₁₅ ^_n mit 30 bis 757 Chrom lassen sich nur schwer verform™ ob^eichfhre Verformbarkeit unterschiedlich Lt da diesT mit steigendem Chromgehak abn.mmt. inier denvorenvärmten Legierungen sind insbesondere Hie binären Chrom-Nickel-Legierungen mit 30 bis 75»/ Chrom als besonders korrosionsbeständig unter anderem gegen Brennstoffaschen bei erhöhten Temperature^^bekannt; aber selbst einfache Teile aus diesen LegjS-unSn werden gegossen, da sie außergewohnhch

^SP;mang"^drneinen wird die Verformbarkeit verbessert, wenn da! Gußgefüge anfänglich einmal durch Pressen oder auf andere Weise zerstört worden ist, so daß s.ch Sie Legierungen mehr im gekneteten als im Gußzuind Sen. Aber auch im gekneteten Zustand be_sLn diese Legierungen nur eine geringe Tors.onszahgkeit bei hohen Temperaturen, wie em Versuch m,t dem Torsionsplastometer beweist; s.e sind daher nur schwer durch eine Warmverformung in ihre Endform

die außerdem nur bis insgesamt 2,5% übliche Beimengungen und Verunreinigungen, einschließlich bis 1 % Mangan, bis 1 % Silizium, bis 0,1 % Kohlenstoff, bis 0,02% Schwefel, bis 0,02% Phosphor und außerdem bis maximal 4% eines der Elemente Zirkonium, Cer, Yttrium oder Hafnium enthält, mit der Maßgabe, daß die untere Gehaltsgrenze des aus den letzten vier Elementen ausgewählten Zusatzes in Abhängigkeit von dem Stickstoffgehalt gewählt wird und im Falle von Zirkonium über 6,5-(%N), im Falle von Cer über 9·(%Ν), im Falle von Yttrium über 6 · (%N) und im Falle von Hafnium über 13 · (%N) gewählt wird, als Werkstoff zum Herstellen warmgeformter Werkstücke.

2. Verwendung einer Legierung der Zusammensetzung nach Anspruch 1, deren Zirkoniumgehalt das 6,5fache des Stickstoffgehaltes um einen dem Chromgehalt proportionalen Betrag übersteigt und bei einem Chromgehalt von 35,5% mindestens 0,236%, bei einem Chromgehalt von 70% mindestens 0,35%, maximal 2% beträgt, für den Zweck nach Anspruch 1.

3. Verwendung einer Legierung der Zusammensetzung nach Anspruch 1, die 50% Chrom, unter 0,1 % Stickstoff und 0,5 bis 1 % Zirkonium enthält, für den Zweck nach Anspruch 1.

4. Verwendung einer Legierung der Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die bei 600 bis 850°C geglüht worden ist, für den Zweck nach Anspruch 1.

*₅ 'deutschen Patentschrift 6 62 432 ist bereits 7_c£_o^f_Nickel__Legierung mit bis 40% Chrom eine <££™ ¹^ _se^_tcnen Erdmetallen, Rest Eisen und unem £isau _Hitzebeständigkeit aufweisen

bekannt d eme ^ _{anderehohenTem}.

Teile Verwendung finden soll, p^ff_{s der deutS}chen Patentschrift Des weite en _ndi chrom-Nickel-Eisen-

9 59 681^ emc Kohlenstoff, 5 bis 30%

|i^™ⁿ* ^mJ$· _Nickel bis 25% Kobalt und/oder Chrom,,bis *u /„ ν , Wolfram, Molybdän,

Mangan b, V TiUU« . _{ark bis 0>5}„,

Vanadin^ Alumin.^ _{M ium und} stickstoff ff zum Umhüllen von Gastur- ^£i_n soll.

Patentschrift 6 62 432 ist auch f ^ ψ ^ _{korrosionsbestän}

reite eine^^ J _{it 10} bis 40% Chrom

dip!Chrom

^O ^bis «% Nickd

Emgejnh^tug

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Legierung mi JlO

Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung iner Nickel-Chrom-Legierung mit 35,5 bis 75% :hrom, 0 bis 31,5% Eisen, 0 bis 1% Mangan, 0 bis % Silizium, bis insgesamt 2,5% übliche Beimengen nd Verunreinigungen einschließlich bis 1 % Mangan, lis 1% Silizium, bis 0,1% Kohlenstoff, bis 0,02% Schwefel, bis 0,02% Phosphor sowie bis maximal 4% ines der Elemente Zirkonium, Cer, Yttrium, Hafnium, lest Eisen.

Chrom-Nickel- und Chrom-Nickel-Eisen-Legierun- ~.._ö mit 10 bis 40% Chrom, 1,5 bis 5% Zirkonium, Rest Verformbarkeit sich in der indet. Schließlich wird in der 139 eine Nickel-Chrom-Knetbis je 1 % Zirkonium maximal 0,7% ... kann, wenn sie

gleicnzemg dichiciug uuuau, ».».»... Affinität zum Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff größer ist als dieenige des Chroms. Diese Elemente sollen wie das Hafnium und das 2'.irkonium mit dem Kohlenstoff oder dem Stickstoff eine zweite, die Legierung verfestigende Phase bilden. Somit wird in der bekannten Legierung weder freies Hafnium noch freies Zirkonium angestrebt. Da somit dem Kohlenstoff eine wichtige Funktion zukommt, wird bei der Nacharbeitung der in der USA.-Patentschrift angegebenen Lehre von handelsüblichen Rohstoffen ausgegangen, die in die fertige Legierung mindestens 0,15% Kohlenstoff einbringen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Legierung vorzuschlagen, die sich als Werkstoff zum Herstellen warmgeformter Werkstücke eignet. Zur Löiäung dieser Aufgabe wird die Verwendung einer Chrom-Nickel-Legierung der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, die aus solchen Gehalten an Chrom, Nickel und Eisen besteht, die in dem System Nickel-Chrom-Eisen innerhalb eines von einem Polygonzug umschlossenen Bereich liegen, der definiert ist durch die Eckpunkte B, C, D und F mit folgenden Koordinaten.

	Ni	Cr	Fe
	(%)	(%)	<"/„)
B	33	35,5	31,5
C	8	66	26
D	25	75	0
F	60	40	0

die außerdem nur bis zu insgesamt 2,5 ⁿ/_o übliche Beimengungen und Verunreinigungen, einschließlich bis zu 1 % Mangan, bis im 1 % Silizium, bis zu 0,1 % Kohlenstoff, bis zu 0,02 % Schwefel, bis zu 0,02 % Phosphor und außerdem bis maximal 4% eines der Elemente Zirkonium, Cer, Yttrium und Hafnium enthält, mit der Maßgabe, daß die untere Gehaltsgrenze des aus den letzten vier Elementen ausgewählten Zusat^s in Abhängigkeit von dem Stickstoffgehalt gewählt wird, und im Falle von Zirkonium über 6,5 · (%N), im Falle von Cer über 9 · (%N), im Falle von Yttrium über 6 · (% N) und im Falle von Hafnium über 13-(%N) gewählt wird. Alle Gehaltsgrenzen gelten in Gewichtsprozent.

Die in das Feld BCDFB (s. Zeichnung) fallenden Legierungen besitzen zwei Phasen ("*,)'), woraus sich die schlechte Verformbarkeit erklärt, während die in das Feld ABFEA fallenden Legierungen, obgleich sie nominell nur die Λ-Phase aufweisen, in der Praxis ia geringen Anteilen der ,-x-Phase neigen. Diese ganzen Legierungen sind weitaus schwieriger zu verformen als beispielsweise dieals Werkstoff für Widerstandselemente in großem Umfange benutzte 80/20-Nickel-Chrom-Legierung.

Die Erfindung basiert auf der überraschenden Feststellung, daß die Torsionszähigkeit der in Rede stehenden Legierungen im gekneteten Zustand wesentlich höher ist, so daß sie leichter verformt werden können, wenn sie ein Nickel-Eutektikum aufweisen.

Außer aus Nickel besteht das Eutektikum vorzugsweise aus Zirkonium, wenngleich statt dessen auch Cer, Yttrium oder Hafnium in Frage kommen. Jedes dieser Elemente besitzt eine hohe Stickstoffaffinität. Stickstoff ist, obgleich bei den Sollanalysen von Chrom-Nickel-Eisen-Legierungen nicht angegeben, tatsächlich als Verunreinigung immer zugegen. Typische Legierungen enthalten 0,2% Stickstoff, und 0,3% Stickstoff gelten im allgemeinen als zulässig, wenngleich der Stickstoffgehalt häufig auch bis 0,4% beträgt. Im Hinblick auf das Eutektikum muß der Gehalt des eutektischen Bestandteils in erfindungsgemäß verwendeten Legierungen diejenige Menge übersteigen, die durch Stickstoff abgebunden wird. Die den durch Stickstoff abgebundenen Teil übersteigende Menge bezeichnet man zweckmäßigerweise als wirksamen Zirkonium-, Cer-, Yttrium- oder Hafnium-Zusatz. So entspricht der wirksame Zirkoniumgehalt dem das 6,5fache des Stickstoffgehaltes übersteigenden Zirkoniumgehalt, der wirksame Cergehalt dem das 9fache des Stickstoffgehaltes übersteigenden Anteil, der wirksame Yttriumgehalt dem das 5fache des Stickstoffgehaltes übersteigenden Anteil und der wirksame Hafniumgehalt dem das 13fache des Stickstoffgehaltes übersteigenden Anteil und der wirksame Hafniumgehalt dem das 13fache des Stickstoffgehaltes übersteigenden Anteil. Es liegt auf der Hand, daß die Zähigkeit in dem Maße ansteigt, wie das Eutektikum im Gsfüge Spuren übersteigt, dennoch übersteieen die Gehalte an Zirkonium oder den anderen eutektischen Elementen, ausgenommen Nikkei, vorzugsweise 2%, allenfalls 4% nicht.

Wegen der Gefahr, daß sich freie eutektische Elemente im Chrom lösen und daher "nicht für die Bildung des Eutektikums mit Nickel zur Verfügung stehen, sollten die Gehalle der eutektischen Elemente in erfindungsgemäß verwendeten Legierungen mit steigendem Chromgehalt ansteigen. So sollte vorzugsweise der wirksame Zirkoniumgehalt bei einem Chromgehall

ίο von 30% mindestens 0,2% und bei einem Chromgehall von 70% mindestens 0,35",', betragen, wobei die zwischen den angegebenen Chromgehalten liegenden Legierungen entsprechende Gehalte an eutektischen Elementen aufweisen.

Dei Stickstoffgehalt der erfindungsgemäß verwendeten Legierungen sollte so niedrig wie möglich sein und vorzugsweise unter 0,1% liegen, da das Zirkoniumnitrid und die anderen Nitride die Verformbarkeit der erfindungsgemäß verwendeten Legierungen heeinträchtigen; in der Praxis ist es jedoch schwierig, den Stickstoffgehalt unter 0,005% oder auch unter 0,01 "„ bei höheren Chromgehaltcn zu halten. Um einen möglichst niedrigen Stickstoffgehalt zu erreichen, werden die erfindungsgemäß verwendeten Legierungen vorzugsweise im Vakuum erschmolzen, wenngleich sie auch in Luft erschmolzen werden können, vorausgesetzt, daß die Badoberfläche mit einer geeigneten Schlacke bedeckt und mit Inertgas gegen die Aufnahme von Stickstoff geschützt ist. Der Stickstoff gelangt iiblicherweise mit dem Chrom in die Schmelze, weswegen die Verwendung aluminothermisch erschmolzenen Chroms mit einem niedrigen Stickstoffgehalt von beispielsweise etwa 0,01 % vorzuziehen ist.

Eine für die erfindungsgemäße Verwendung besonders geeignete Legierung enthält 50% Chrom, unter 0,1% Stickstoff und 0,5 bis 1% Zirkonium, Rest einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen Nickel.

Beim Zusatz des Zirkoniums oder der anderen eutektischen Elemente zu der Chrom-Nickel-Schmelze geht ein Teil des Zirkoniums verloren. Bei zirkoniumhaltigen Legierungen sollten Chrom und Nickel eingeschmolzen und der Stickstoffgehalt der Schmelze durch Abgießen und Bestimmen des Reststickstoffs unter Anwendung schnellarbeitender Vakuum- oder Inertgas-Schmelztechniken festgelegt werden. Der Zirkoniumzusatz wird dann nach der Bestimmung des Stickstoffgehaltes rechnerisch festgelegt. Beim Schmelzen in Luft kann der Schmelze bis zum Dreifachen des errechneten Zirkoniumgchaltes zugesetzt werden, um einen ausreichend hohen Gehalt an freiem bzw. wirksamem Zirkonium sicherzustellen. Beim Vakuumschmelzen und -gießen liegt der Zirkoniumzusalz entsprechend niedriger. Da sich das Nickel-Zirkonium-Eutektikum unter dem Mikroskop im Gußgefüge dei erfindungsgemäß verwendeten Legierungen leicht nachweisen läßt, kann in der Praxis vor dem Abgießen, eine Probe gezogen, ein Schliff angefertigt und dieser untei dem Mikroskop auf das Vorhandensein des erfindungs

gemäßen Eutektikums geprüft werden. Obgleich dii erfindungsgemäße Verwendbarkeil auf der Zugab< von Zirkonium in einer zur Bildung des Nickel Zirkonium-Eutektikums wirksamen Menge basiert wurde durch Versuche festgestellt, daß dieses Eutek tikum bei der Warmverformung zerstört wird. E scheint, daß das Eulektikum die anfängliche Umwand lung des Gußgefüges in ein Verformungsgefüge er leichtert und das Eutektikum nach dem völligen Zer

stören des GulJgcfüges durch die intermetallische Verbindung Nir.Zr mit Chrom in Lösung ersetzt wird.

Im wesentlichen dasselbe geschieht, wenn die Legierung zur I lcrstcllung der erlindungsgemäßen Verwendbarkeit eines der anderen euteklischen Elemente enthält, wobei sich als intermetallische Verbindungen Ni₅Ce, Ni₅Hf und N₇Y₂ ergeben.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbcispielen des näheren erläutert.

Beispiel 1

Durch umschmelzen von Nickelpellels in Luft mit anschließender Desoxydation mit einem Kohlenstoffslab und Beruhigen der Schmelze mit einem Zusatz von 0,05",', Silizium wurde eine Legierung aus 65'% Nickel und 35%Crerschmolzen. DieserSchmelze wurde aluminothermisch erschmolzenes Chrom mit einem Stickstoffgehall von 0,01% zugesetzt, wonach das Bad mil einer im Verhältnis von 3 : 1 aus Kalk und Kalziumfluorid bestehenden Schlacke abgedeckt wurde und die Atmosphäre über der Schmelze aus Argon bestand, um eine Stickstoffaufnahme aus der Luft zu verhindern. Die Schmelze wurde dann mit 0,15% Silizium und 0,2 % Aluminium desoxydiert. Bei der Stickstoffanalyse ergab sich ein Stickstoffgehalt von 0,049% und damit eine Zirkoniumzugabe von 1 "/„. Die Schmelze wurde bei 1520' C zu einem 102 mm langen Block mit einem Durchmesser von 48 mm vergossen, der bei einer Tcmpcratnr von 1150⁰C zu einem Rundstab mit einem Durchmesser von 15,9 mm ausgeschmiedel wurde. Der Zirkoniumgehall der Legierung betrug 0.55",, bei einem Stickstoffgehalt von 0,049%, so daß der wirksame Zirkoniumgchalt etwa 0,23% betrug. Der ausgeschmiedete Rundstab wurde durch spanabhebende Bearbeitung auf eine Länge von GO mm und einen Durchmesser von 6,4 mm gebracht und dann bei 1000 ¹C in einem Torsionsplastometer mit 4(> Umdrehungen je Minute untersucht. Der Stab brach nach 63 Umdrehungen. Im Gegensalz dazu brach ein Probestab aus einer zirkoniumfreien, jedoch im übrigen dieselbe Zusammensetzung aufweisenden Legierung, der in derselben Weise bearbeitet worden war, bereits nach 6 Umdrehungen unter denselben Versuchsbedingungen. Bei 850 und 1050⁰C trat an den Vergleichsstäben nach 5 bzw. 9,5 Umdrehungen bereits der Bruch ein.

Die Bedeutung des wirksamen Zirkoniumgehaltes

ίο zeigt eine andere Versuchslegierung, die in derselben Weise erschmolzen und bearbeitet worden war, der jedoch nur 0,2% Zirkonium zugesetzt wurden. Der Zirkoniumgehalt der Legierung betrug jedoch nur 0,11 % bei einem Stickstoffgehalt von 0,047% und lag damit über dem Gehalt, der als Nitrid abgebunden wird. Dieser Stab brach jedoch nach 6 Umdrehungen im Plastometerversuch.

Beispiel 2

Weitere Chrom-Nickel-Legierungen mit 35%, 50%, 60% und 70%Chrom wurden im Vakuum erschmolzen. Jeweils einer Teilmenge dieser Schmelzen wurde Zirkonium zugesetzt, während die andere Teilmenge zirkoniumfrei blieb. Die Teilmengen wurden zu 102 mm langen Blöcken mit einem Durchmesser von 48 mm vergossen und warmstranggepreßt bei 1120°C und einem Strangpreßverhältnis von 12:1. Probestücke mit einer Länge von 23 mm und einem Durchmesser von 4,8 mm würden aus jedem Strangpreßstab herausgearbeitel und im Plastometer bei Temperaturen zwischen 800 und 1120⁰C untersucht. Die Versuchsergebnisse, d. h. die Umdrehungen bis zum Bruch, sind ir der nachfolgenden Tabelle I zusammengestellt und zeigen, daß die durch gerade Zahlen gekennzeichneter zirkoniumhaltigen Legierungen in dem angegebener Temperaturbereich eine weitaus bessere Zähigkeit be sitzen als die entsprechenden, durch ungerade Zahler gekennzeichneten zirkoniumfreien Legierungen.

Tabelle 1

Legie	Ni	Cr	C	N	Zr	Effektiver Zr-Gehalt	800 C	Umdrehung bis zum	850 C	900 C	1000⁰C	Bruch bei	110O⁰C	1120⁰C
rung	c;„)	(",.)	(','„)	(V,,)	(%)		3	3	4	8	1050°C	13	13
5	Rest	49,5	.011	.022	_		23	33	38	37	11	33	33
6	Rest	49,5	.011	.022	1,15	1,01	3	3	3	6	35	11	13
7	Rest	49,5	.021	.070	—		17	31	31	31	8	28	27
8	Rest	49,5	.021	.070	1,85	1,40	2	3	5	9	30	14	15
9	Rest	60,0	.021	.068	—		8	15	23	30	11	29	21
10	Rest	60,0	.021	.068	1,15	0,70	2	2	2	5	31	9	9,5
11	Rest	60,0	.006	.060	—		8	14	18	23	6	23	23
12	Rest	60,0	.006	.060	1,80	1,41	1	3	3	7	24	11	12
13	Rest	60,0	.005	.110	—		3	12	20	26	10	21	18
14	Rest	60,0	.005	.110	1,70	0,95		2	2	3	25		16
15	Rest	69,8	.021	.053	—			4	12	21	4		20
16	Rest	69.6	.040	.053	0,080	0,45	22

Einige Legierungen wurden darüber hinaus auch das Dehnungsmaximum bis zum Bruch ebenfalls stai

einem Zugversuch im Hounsfield-Tensomcler bei 65 ansteigt und die Legierungen mit 50 bis 70% Chroi

1000°C und konstanter Dehnungsgeschwindigkeit superplastisch sind. Die Dehnungsversuche der Legi

unterworfen. Die Versuchsergebnisse sind in der nach- rungen 10 und 16 wurden ohne Bruch beendet,
feinenden Tabelle 11 zusammengestellt: sie zeigen, daß

	Tabelle	11	0,5%/Sek.

	Anfängliche
Legierung	Dehnungsgeschwindigkeit

	Dehnung
5	(%)
6	133
9	283
10	294	Zugfestigkeit
15	600	(kp/mm²)
16	124	11
540	11
10,1
9,4
15,7
14,6

Beispiel 3

Mehrere Legierungen der ternären Grundzusammensetzung wurden eingeschmolzen und jeweils einer Teilmenge Zirkonium zugesetzt, während die übrigen Teilmengen zirkoniumfrei blieben. Die Zusammensetzungen dieser Legierungen und ihr Verhalten beim Versuch mit dem Torsions-Plastometer nach der Bearbeitung zu Probestücken sind in der nachfolgenden Tabelle III zusammengestellt.

Tabelle III

	Cr	Ni	Fe	Zr	N	Effektiver	Umdrehung bis zum Bruch	9	1100°C	1120"C
						Zirkonium		30
-egierung	(%)	(%)	(%)	(%)		gehalt	95O°C j 1050° C	4
	49,9	Rest	9,7		0,049	(Vo)	2			8
25	49,9	Rest	9,7	1,00	0,049		30	13		24
26	49,2	Rest	19,4	—	0,088	0,68	4			7
27	49,2	Rest	19,4	1,55	0,088		31	5
28	Rest	20,6	10,5	—	0,061	0,98	1			9
29	(70)							9
	Rest	20,6	10,5	1,50	0,061		3			10
30	(70)					1,10
	Rest	10,8	19,8	—	0,080		2		8
31	(70)
	Rest	10,8	19,8	1,80	0,080		4
32	(70)					1,28

Die überlegene Verformbarkeit der durch gerade Zahlen gekennzeichneten, erfindungsgemäß verwendeten Legierungen mit einem ausreichenden wirksamen Zirkoniumgehalt ergibt sich deutlich aus Tabelle III. Die Lage dieser Legierungen im ternären Zustandsschaubild ist durch die in der Zeichnung eingezeichneten Ziffern gekennzeichnet.

40

Beispiel 4

Je eine mit Cer, Hafnium und Yttrium legierte Chrom-Nickel-Legierung wurde in der unter Beispiel 2 beschriebenen Weise eingeschmolzen. Die Zusammensetzungen dieser Legierungen und die Ergebnisse des Plastometerversuchs sind in der nachfolgenden Tabelle IV zusammengestellt, die auch die keine erfindungs gemäßen eutektischen Elemente enthaltende Vergleichs legierung 7 enthält.

Tabelle IV

	Cr	Ni	Ce	Hf	Y	N	Wirksamer	Umdrehung bis zum Bruch	1050°C	1120⁰C
Legierung							Gehalt des eutektischen		11	10
	(%)	(%)	(%)	(%>	(%)	r/o)	Elementes	95O°C	31	22
	48,5	Rest	1,63	_		0,04	(%)	7	23	21
33	47,6	Rest		3,73	—	0,04	1,27	19	8	13
34	46,5	Rest			1,83	0,04	3,21	20
35	49,5	Rest	—	—	—	0,07	1,59	5
7

Vorzugsweise werden die erfindungsgemäß verwen- 65 macht worden, um die Zähigkeit der eingangs erwähl deten Legierungen einer besonderen Wärmebehand- ten Grundlegierungen durch eine Wärmebehandlui lung zur Erhöhung der Zähigkeit unterzogen. In der zu erhöhen. Insbesondere wurden geknetete 50/5 Vereaneenheit sind bereits zahlreiche Versuche ge- Chrom-Nickel-Legierungen bei 1200⁰C oder darüb

geglüht und anschließend in Wasser abgeschreckt. Die erfindungsgemäße Wärmebehandlung basiert auf der überraschenden Feststellung, daß durch ein Glühen bei niedrigerer Temperatur die Zähigkeit erhöht und die Härte verringert werden kann.

Die erfindungsgemäße Glühtemperatur liegt bei 600 bis 850°C. Die im Hinblick auf eine gute Kaltverformbarkeit erforderliche Glühzeit hängt von der Glühtemperatur ab und beträgt etwa mindestens 16 Stunden bei 700°C und mehr bei niedrigen Temperaturen zwischen 600 und 700°C. Die mit der erfindungsgemäßen Wärmebehandlung erzielbaren Vorteile ergeben sich

10

deutlich aus den Daten der Tabellen IV und V. Diese beziehen sich auf erfindungsgemäß verwendete Legierungen mit 50%, 60% und 70% Chrom sowie unterschiedlichen Gehalten an Zirkonium und Stickstoff. Sämtliche Legierungen wurden im Vakuum erschmolzen und gegossen sowie bei 1120°C und einem Preßverhältnis von 12 : 1 warmstranggepreßt.

Aus Tabelle V ergeben sich die chemischen Zusammensetzungen der Legierungen, die Zugfestigkeiten der ίο stranggepreßten Stäbe und die technologischen Eigenschaften nach einem dreitätigen Glühen bei 700° C.

Tabelle V

	Zugfestigkeit	stranggepreßt	Zugfesüigkeit bei	Raumtemperatur	und 3 Tage bei 700⁰C geglüht	Einschnürung
Legierung	(kp/mm²)	Dehnung		stranggepreß	Dehnung	(%)
	98	(%)	Einschnürung	Zugfestigkeit	(Vo)	49
	98	21,6	(%)	(kp/mrn²)	24	50
6	153	21,0	30	104	23	44
8	159	0	32	101	22	38
10	152	0	0	110	20	40
12	132	0	0	113	19	—
14	139	0	0	108	17
16	172	4,3	—	118	15	—
26	—	1,0	—	134	15
28	93	—	—	129	1	—
33		5,0	—	109	16
35	—	113

Die cerhaltige Legierung 33 war nach dem Warmstrangpressen so spröde, daß sie nicht untersucht werden konnte.

Aus den Daten der Tabelle V ergibt sich, daß die Legierungen 6 und 8, obgleich sie nominell 50% Chrom enthielten, ohne das erfindungsgemäße Glühen kaltgezogen werden konnten, da für das Kaltziehen eine Dehnung von mindestens 10% und eine Einschnürung von mindestens 20% Voraussetzung sind; das erfindungsgemäß bevorzugte Glühen erhöht jedoch die Einschnürung sehr wesentlich. Außerdem zeigt sich, daß die Legierungen 14 und 16, die nominell 60% bzw.'70% Chrom enthielten, im stranggepreßten Zustand nicht kaltgezogen werden konnten, während sie durch da! erfindungsgemäß bevorzugte Glühen kaltziehbar wur den.

Aus Tabelle Vl ergeben sich Einzelheiten des Kalt Ziehens von Stählen aus einer erfindungsgemäß ver

wendeten Legierung mit 60% Chrom, 0,021% Koh· lenstoff, 0,063% Stickstoff, 1,15% Zirkonium, Resi Nickel, die in der oben beschriebenen Weise warm stranggepreßt wurde. Die Stähle wurden geglüht unc dann bei fünfmaligem Zwischenglühen kaltgezogen

wonach mehrere Proben verschiedenen Wärmebehand lungen nach einem Ziehen auf einen Durchmesser voi 1,4 mm unterworfen wurden.

Tabelle VI

Wärmebehandlung	Härte	Anfangsdurchmesser	Enddurchmesser	Einschnürung	Härte	420
(Std./°C)	(HV 30)	(mm)	(mm)	(%)	(HV 30)	400 Mitte Rand-
	480					450 zone
24/800	317	8,6	7,1	32,3	440
24/800	286	7,1	5,6	42,2

16/750	289	5,6	2,8	74
6/750	310	2,8	1,4	75
(1) 2/750	—	1,4	1,1	35,7
(2) 1/1120	—	1,4	1,3	20,4
			1,2	Bruch 26.8
1/4/1100	—	0,150	nicht kaltziehbar

Die Härte der Stäbe im warmstranggepreßten Zustand betrug 480 und nach einem 24stündigen Glühen bei 800⁰C 317 (HV 30). Diese Härte wurde nach dem ersten Ziehen auf 420 erhöht. Bestand die letzte Wärbemehandlung aus einem zweistündigen Glühen

bei 750°C, so konnte der Stab mit gutem Ergebnis beim letzten Ziehen auf einen Durchmesser von 1,1 mm gebracht werden; wenn jedoch statt dessen I Stunde bei 1120⁰C vur dem letzten Ziehen geglüht wurde, brach der Draht beim letzten Durchgang.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verwendung einer Chrom-Nickel-Legierung, bestehend aus solchen Gehalten an Chrom, Nickel und Eisen, die in dem System Nickel-Chrom-Eisen innerhalb eines von einem Polygonzug umschlossenen Bereichs liegen, der definiert ist durch die Eckpunkte ß, C, D und F mit folgenden Koordina

Ni
(%) Cr
(%) Fe
(%) B 33 35,5 31,5 C 8 66 26 D 25 75 0 F 60 40 0

'