DE1929301C3 - Verfahren zum Herstellen eines Nickel-Chrom-Werkstoffs - Google Patents
Verfahren zum Herstellen eines Nickel-Chrom-WerkstoffsInfo
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- DE1929301C3 DE1929301C3 DE19691929301 DE1929301A DE1929301C3 DE 1929301 C3 DE1929301 C3 DE 1929301C3 DE 19691929301 DE19691929301 DE 19691929301 DE 1929301 A DE1929301 A DE 1929301A DE 1929301 C3 DE1929301 C3 DE 1929301C3
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Description
5(%Nb + 4(%Ti
< 40
eingestellt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gehalte der Legierung wie folgt eingestellt werden: 28 bis 29,5% Chrom, 15 bis 22%
Kobalt, 0.3 bis 1.5% Niob, insgesamt 3 bis 4% Titan
und Aluminium bei einem Verhältnis von Tilan zu Aluminium von 1,5:1 bis 2.5:1, 0,04 bis 0,08%
Kohlenstoff und höchstens 0,1 % Zirkonium.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gehalte der Legierung wie folgt eingestellt werden: 28 bis 29% Chrom, 19 bis 21%
Kobalt. 03 bis 1,0% Niob. 2,1 bis 2,5% Titan, 1.0 bis
1,4% Aluminium, 0.04 bis 0,08% Kohlenstoff. 0,002 bis 0.01% Bor, 0 bis 0.1% Zirkonium, 0 bis 0.3%
Seltene Erdmetalle, 0 bis 1% Yttrium, Rest einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen
Nickel.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gehalte der Legierung wie folgt eingestellt werden. Höchstens 0,06% Kohlenstoff,
mindestens 2,2% Titan, 1,1 bis 1,3% Aluminium,
0,003 bis 0,005% Bor und höchstens 0,06% Zirkonium.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Legierung an
Seltenen Erdmetallen auf mindestens 0,01% eingestellt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1,3 und 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Legierung an Seltenen Erdmetalien auf 0,03 bis
0,08% eingestellt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1,3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Yttriumgehalt der
Legierung auf mindestens 0,2% eingestellt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Yttriumgehalt auf
0,5 bis 1 % eingestellt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung auf
einen Siliziumgehalt unter 1% eingestellt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Legierung auf einen Siliziumgehalt unter 0,5% eingestellt wird.
dadurch gekennzeichnet, dflß die Legierung im Vakuum erschmolzen und vergossen wird.
11 Verfahren na
erfahren nach einem der Ansprüche ί bis ίο,
ίο Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum
Herstellen eines Nickel-Chrom-Werkstoffes für Bauteile, die neben einer durch einen hohen Chromgehalt
bedingten guten Korrosionsbeständigkeit bei 8!5ΟΛ<
und einer Belastung von 19,7 kp/mm2 eine Standzeit von
iü Ober 300 Stunden besitzen müssen und keiner
Langzeitvcrsprödung unterliegen dürfen, aus einer Legierung, bestehend aus 27 bis 31% Chrom, IO bis 25%
Kobalt, 0,2 bis 2% Niob, Titan und Aluminium in einer
Gesamtmenge von 2.25 bis 4,5%. 0.02 bis 0.1%
Kohlenstoff, 0,002 bis 0.01% Bor. 0 bis 0.6% Zirkonium, 0 bis 0.3% Seltene Erdmetalle und 0 bis 2% Yttrium.
Rest einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen Nickel.
Es ist allgemein bekannt, daß Titan und Aluminium enthaltende Nickel-Chrom-Legierungen nach einer geeigneten Wärmebehandlung hohe Zeitstandfestigkeiten bei hohen Temperaturen besitzen, weswegen sie in großem Maßstab als Werkstoff für Turbinenschaufeln und andere hohen Belastungen unterworfene Teile von Flugieugturbinen verwendet werden. Derartige Legierungen enthalten 15 bis 20% Chrom und besitzen als Werkstoff für Teile von Flugzeugturbinen eine hinreichende Korrosionsbeständigkeit.
Bodenturb;nen unterliegen dagegen einer weitaus stärkeren Korrosion, da sie mit billigerem und weniger reinem Brennstoff als das für Flugzeugturbinen verwendete Kerosin betrieben werden, weswegen für diesen Verwendungszweck Legierungen mit weitaus höherer Korrosionsbeständigkeit erforderlich sind.
Es ist allgemein bekannt, daß Titan und Aluminium enthaltende Nickel-Chrom-Legierungen nach einer geeigneten Wärmebehandlung hohe Zeitstandfestigkeiten bei hohen Temperaturen besitzen, weswegen sie in großem Maßstab als Werkstoff für Turbinenschaufeln und andere hohen Belastungen unterworfene Teile von Flugieugturbinen verwendet werden. Derartige Legierungen enthalten 15 bis 20% Chrom und besitzen als Werkstoff für Teile von Flugzeugturbinen eine hinreichende Korrosionsbeständigkeit.
Bodenturb;nen unterliegen dagegen einer weitaus stärkeren Korrosion, da sie mit billigerem und weniger reinem Brennstoff als das für Flugzeugturbinen verwendete Kerosin betrieben werden, weswegen für diesen Verwendungszweck Legierungen mit weitaus höherer Korrosionsbeständigkeit erforderlich sind.
Außerdem werden Flugzeugturbinen in maritimer Atmosphäre eingesetzt und müssen daher gegenüber
Salzwasser beständig sein. Einer ähnlichen Beanspruchung unterliegen Turbinen von Schiffen und Luftkissenfahrzeugen.
In der deutschen Patentschrift 1245 137 wird eine Nickel-Chrom-Legierung mit 27 bis 35% Chrom, 1,2 bis
2,5% Titan, 0,5 bis 1,1% Aluminium und einem
Gesamtgehalt an Titan und Aluminium von 2,0 bis 3,2%, 0.01 bis 0.1% Kohlenstoff, 0.001 bis 0.01% Bor, 0.01 bis
0,1% Zirkonium und 0 bis 1% Silizium. Rest einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen
Nickel beschrieben. Diese Legierung besitzt im gekneteten Zustand nach einem Lösungsglühen und
Aushärten bei 7500C und einer Belastung von 12 kp/mm2 eine Standzeit von 50 bis 140 Stunden.
Aus der britischen Patentschrift 1040 797 ergibt sich
schließlich, daß die Zeitstandfestigkeit der vorerwähnten Legierung durch einen Kobaltgehalt von 12 bis 30%
und eine Molybdängehalt von 1 bis 7% bei gleichen Bedingungen auf 200 bis 300 Stunden erhöht werden
kann. Durch Versuche konnte festgestellt werden, daß diese Legierung, wenn sie 2% und mehr Molybdän
enthält, bei längerer Temperaturbeanspruchung versprödet.
Des weiteren ist aus der deutschen Auslegeschrift 10 96 040 eine Nickel-Chrom-Legierung mit hoher
Kriechfestigkeit bei hohen Temperaturen aus 4 bis 30% Chrom, ö bis 55% Kobalt, 0 bis 40% Eisen, bis 0,5%
Kohlenstoff. 0 bis 20% Molybdän, υ bis Wo Wolfram, 0
bis 1% Niob und/oder Tantal, bis 1% Mangun, bis 2%
Silizium, 0,01 bis 0.2% Zirkonium. 0,5 bis 8% Tiian. 0,3
bis 8% Aluminium und 0,001 bis 0,01% Bor, Rest mindestens40% Nickel bekannt.
Schließlich wird in der deutschen Patentanmeldung ρ 50386 D/40b eine Nickel-Chrom-Legierung aus 12 bis
35% Chrom, 0 bis 15% Eisen, 0,5 bis 5% Aluminium, 0,1
bis 5% Titan bei einem Gesamtgehalt an Aluminium und Titan von 2.5 bis 6%, 0,001 bis 0,2% Zirkonium, bis 45%
Kobalt, 0,002 bis 5% Niob, bis 0,5% Kohlenstoff und bis 30/0 Bor, Rest Nickel und Wahlkomponenten beschrieben.
Innerhalb der vorerwähnten Gehaltsgrenzen bewegt sich der Chromgehalt, wenn es auf eine
möglichst hohe Zeitstandfestigkeit ankommt, im unteren Bereich. Hinzu kommt, daß über die Zähigkeit der
bekannten Legierung nichts bekannt ist.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem sich unter Beibehaltung
einer guten Korrosionsbeständigkeit die Zeitstandfestigkeit der eingangs erwähnten Nickel-Chrom-Leghrung
verbessern läßt. Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß bei dieser Legierung erfindungsgemäß
der Gesamtgehait an Titan und Aluminium auf 2,25 bis 4,5%. das Verhältnis von Titan zu Aluminium auf 1:1
bis 4:1 und die Gehalte an Nioh, Titan. Aluminium und Chrom entsprechend der Bedir
5(%Nb) + 4(%Ti
Al)
< 40
eingestellt werden.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Legierung muß im Hinblick auf eine ausreichende
Korrosionsbesändigkeit bei hohen Temperaturen mindestens 27% Chrom enthalten; andererseits führen
Chromgehalte über 31% zu einer Versprödung.
weswegen der Chromgehalt vorzugsweise 28 bis 29.5% beträgt, Kobaltgehalte von 10 bis 25% \ erfestigen die
Legierung, die vorzugsweise 15 bis 22% Kobal» enthält.
Eine weitere Verestigung ergibt sich durch die Anwesenheit von Niob, Titan und Aluminium. Die
Zeitstandfestigkeit der Legierung verringert sich jedoch merklich bei Niobgehalten unter 0,2%, so daß die
Legierung vorzugsweise 03 bis 13% Niob enthält
Niobgehalte über 2% führen zu einer Versprödung und zu einer Beeinträchtigung der Kerbschlagzähigkeit
sowie zu einer Verringerung der Zeitstandfestigkeit und Duktilität Die Legierung kann auch mit dem Niob
eingeführtes Tantal bis zu einer Höchstmenge von 10% des Niobgehaltes enthalten. Im Rahmen der Erfindung
werden Tantalgehalte in dieser Größenordnung wie Niob behandelt.
Der Gesamtgehalt an Titan und Aluminium muß 2.25 bis 43% betragen. Außerhalb dieser Gehaltsgrenzen
fällt die Zeitstandfestigkeit ab, wobei zu hohe Gehalte an Titan und Aluminium außerdem zu einer Versprödung
der Legierung bei langzeuiger Temperaturbeanspruchung führen. Vorzugsweise beträgt der Gesamtgehalt
an Titan und Aluminium 3 bis 4%. Die Zeitstandfestigkeit hängt außerdem vom Verhältnis von
Titan zu Aluminium ab, das 1:1 bis 4:1, vorzugsweise 1,5:1 bis 2,5:1 beträgt. Eine optimale Kombination von
Festigkeit und Dehnung beim Zeitstandversuch besitzt eine Legierung mit einem Verhältnis von 2:1.
Selbst innerhalb der vorerwähnten engen Gehaltsgrenzen für Niob, Titan und Aluminium können einige
Legierungen bsi !ar.gzeitiger Temperaturbeanspruchung
verspröden, weswegen es erforderlich ist, daß die Gehalte an Chrom, Titan, Aluminium und Niob der
Bedingung
* A = 5{%Nb) + 4(%Ti + %AI) + -7j(%Cr) S 40
genügen.
Der Kohlenstoffgehalt der Legierung ist ebenfalls von Bedeutung; ist er zu niedrig, wird die Zeitstandfestigkeit
beeinträchtigt, während ein zu hoher Kohlenstoffgehalt zur Versprödung führt. Der Kohlenstoffgehalt
muß daher 0,02 bis 0,1%, vorzugsweise 0,04 bis 0,08% betragen.
Bor und in geringerem Maße auch Zirkonium erhöhen die Zeitstandfestigkeit der Legierung, die deswej,«:n 0,002 bis 0,01% Bor enthält, Außerdem kann sie bis 0,6^o Zirkonium enthalten, wenngleich sich oberhalb 0,1 % Zirkonium keine Vorteile ergeben.
Bor und in geringerem Maße auch Zirkonium erhöhen die Zeitstandfestigkeit der Legierung, die deswej,«:n 0,002 bis 0,01% Bor enthält, Außerdem kann sie bis 0,6^o Zirkonium enthalten, wenngleich sich oberhalb 0,1 % Zirkonium keine Vorteile ergeben.
Die Oxydations- und Zunderbeständigkeit der Legierung kann durch Zusätze Seltener Erdmetalle verbes·
sert werden, weswegen die Legierung eines oder mehrere dieser Metalle, beispielsweise in Form von
Mischmetall enthalten kann. Vorteilhafterweise enthält die Legierung 0,01 bis 0,3% Seltene Erden, beispielsweise
0,03 bis 0,08%. Weiterhin konnte festgestellt werden, daß Yttrium die Oxydations- und Verzunderungsbeständigkeit
der Legierung sowie ihre Beständigkeit gegenüber einer Aufs .hwefelung verbessert; die Legierung
kann daher vorteilhafterweise 0.2 bis 2%. beispielsweise
jo 03 bis 1% Yttrium enthalten.
Außer den vorerwähnten Bestandteilen enthält die Legierung als Rest Nickel einschließlich erschmelzungsbedingter
Verunreinigungen.
Unter den Verunreinigungen beeinträchtigt das Silizium die Korrosionsbeständigkeit, so daß die Legierung unter 1% vorzugsweise unter 0.5% Silizium enthalten sollte.
Unter den Verunreinigungen beeinträchtigt das Silizium die Korrosionsbeständigkeit, so daß die Legierung unter 1% vorzugsweise unter 0.5% Silizium enthalten sollte.
Als weitere Verunreinigung kann die Legierung bis 1 % Mangan und bis 2% Eisen enthalten.
Besonders gute technologische Eigenschaften besitzt eine Legierung aus 0,04 bis 0.08% Kohlenstoff. 28.0 bis
29.0% Chrom, 19 bis 21 % Kobalt, 2,1 bis 23% Titan. 0.1
bis 1.4% Aluminium, 03 bis 1,0% Niob. 0.002 bis 0.01%
Bor. 0 bis 0,10% Zirkonium. 0 bis 0,3% Seltene Erdmetalle und 0 bis 1% Yttrium. Rest einschließlich
ers hmelzungsbedingter Verunreinigungen Nickel.
Vorzugsweise übersteigt der Kohlenstoffgehalt der vorerwähnten Legierung 0,06% nicht und beträgt der
Titangehalt mindestens 2.2% bei einem Aiuminiumgehalt
von 1,1 bis 1,3%. einem dorgehalt von 0.003 bis 0.005% und einem Zirkoniumgehalt von höchstens
0,06%.
Um die Zeitstandfestigkeit voll zu entwickeln, muß die geknetete Legierung lösungsgegiüht und anschließend
ausgehärtet werden. Das kann durch ein ein- bis achtstündiges Glühen bei 1050 bis 1200° C und ein einbis
vierundzwanzigstündiges Aushärten bei 600 bis 950°C erfolgen. Ein Zwischenaushärten in Gestalt eines
ein- bis sechzehnstündigen Glühens bei 800 bis 1050° C
kann zwischen dem Lösungsglühen und vorerwähntem Aushärten erfolgen. Die Legierung kann nach jedem
Glühen in üblicher Weise, beispielsweise in Luft bis auf Raumtemperatur oder durch Übergang von einem Ofen
mit höherer Temperatur in einen anderen Ofen mit niedrigerer Temperatur abgekühlt werden.
Die wesentliche Verbesserung der Zeitstandfestigkeit bei der erfindungsgemgß hergestellten Legierung wird
nachfolgend anhand dreier Legierungen 1 bis 3 im
Vergleich mil den besten Legierungen Λ bis C nach der
britischen Patentschrift 10 40 797 unhand von Zeitstnndversuchen
bei 815"C und einer Belastung von
I9,7kp/mm> vcransichaulichi, deren Ergebnisse in der
nachfolgenden Tabelle I zusammengestellt sind.
Die Legierungen wurden unter Verwendung von
Die Legierungen wurden unter Verwendung von
Proben untersucht, die aus geschmiedeten Knüppel
herausgearbeitet wurden, die zuvor vier .Stunden bt ||50"C lösungsgeglühfrt, in Luft abgekühlt, 16 ,Stunde
bei IO5O"C zwisehcnaiisgchiiriei, in Luft abgekühlt im.
anschließend 16 .Stunden bei 850"C ausgehärtet sowi·
wiederum in Luft abgekühlt worden waren.
Legie rung |
c | Cr | Co | Mo | Ti | ΛΙ | Nb | Zr | Ii | SlillWCII | ι [)eh nurij/ |
(%) | (%) | ("A) | (%) | (%) | (%) | (%) | (V") | (%) | d') | (%) | |
Λ | (0.04) | (30) | (20) | (2) | (1.7) | (0,8) | (0,05) | (0,003) | 179 | 4,6 | |
B | (0.04) | (30) | (20) | (4) | (1.7) | (0,8) | — | (0,05) | (0,003) | 141 | 5.7 |
C | 0,038 | (28) | (20) | (4) | 1.7 | 0,85 | — | 0,05 | 0,001 | 144 | 20,2 |
I | 0,040 | 28.4 | 20,2 | 2.15 | 1,2 | 1.1 | 0,06 | 0,00 J | 681 | 6,6 | |
2 | 0.051 | 29,4 | 19,5 | 2,25 | 1,55 | 0.58 | 0,0b | 0.003 | 456 | 8,2 | |
3 | 0,040 | 28,1 | 20.1 | 2,50 | 1.40 | Ll | 0.0b | 0.003 | 864 | 5.6 |
Die Legierungen sämtlicher Versuche enthielten als Rest Nickel; die in Klammern angegebenen Zahlen
stellen Nominalwerte dar.
Die Notwendigkeit, die Gehalte an Chrom, Titan, Aluminium und Niob zur Vermeidung einer Vcrsprödung
sorgfältig aufeinander abzustellen, zeigen Zeilstand- und Kerbschlagversuche, deren Ergebnisse in der
Tabelle 11 zusammengestellt sind. Sämtliche Proben wurden aus Knüppeln herausgearbeitel, die zuvor vier
Stunden bei 1150"C lösungsgeglüht und in Luft
abgekühlt worder, waren. Die Legierungen 4, 1,2 und 5
wurden wie die Proben der Tabelle I zweifach ausgehärtet, wahrend die Legierungen 3. 6, 7 und 8
lediglich einmal 16 Stunden bei 850' C ausgehärtei und
anschließend in Luft abgckühl' wurden. Die Zeitslandversuche wurden ebenfalls bei 8150C und einer
Belastung von 19.7 kp/mni; durchgeführt, während die
Pr.-jben für dvn K erbschlag versuch /unächsi noch 1000
Stunden bei 850 Cgeglühi wurden.
Tabelle | Il | Cr | Co | Nb | Ti | ΛΙ | B | /r | Λ | Stand- | Deh | Kerbschlag- |
Legie | C | /eil | nung | zähigkeii | ||||||||
rung | (%) | (%) | (%) | {%) | (%) | (%) | (%) | UO | (%) | (kpm/cmJ) | ||
(%) | 31.2 | 20.2 | 2.1 | 0.96 | 0.81 | 0.003 | 0.05 | 38.1 | 48 | 19.4 | ||
4 | 0.042 | 28.4 | 20.2 | 1.1 | 2.15 | 1.2 | 0.003 | 0.06 | 37.8 | 681 | 6.6 | 4,85 |
H | 0.042 | 29,4 | !9.5 | 0.58 | 2.25 | 1.55 | 0.003 | 0.06 | 37.7 | 456 | 8.2 | 4.5 |
2*) | 0.052 | 29.5 | 19.7 | 2.05 | 2.20 | 1.25 | 0.003 | 0.05 | 43.7 | 282 | 3.8 | 0,38 |
5 | 0.052 | 28.1 | 20.1 | 1,10 | 2.50 | 1.40 | 0,003 | 0.0Ö | 39.8 | 700 | 6.0 | 4.15 |
3*) | 0.040 | 28.0 | 20.1 | 2.05 | 2.50 | 1.40 | 0,003 | 0.07 | 44.5 | 728 | 2.4 | 0.62 |
6 | 0.030 | 29.2 | 19.8 | 1.55 | 2,25 | 1.25 | 0.003 | 0.06 | 41.2 | 568 | 8.2 | 0,89 |
7 | 0.054 | 28.4 | Ll | 2.2 | 1.15 | 0.003 | 0.065 | — | 175 | 5.1 | 3,0 | |
8 | 0.039 | |||||||||||
*) Erfindung·gemäß hergestellte Legierung.
Die Kerbschlagzähigkeit der Legierungen 2 und 3 wurde außerdem nach einem 5000stündigen Glühen bei
85O0C untersucht. Selbst nach einer so langen Glühzeit betrug die Kerbschlagzähgkeit der Legierung immer
noch 4,15kpm/cm2 und die der Legierung 3 noch 2,8 kpm/cm2.
Die Versuche haben gezeigt, daß die Legierung 4 mit zu wenig Titan und Aluminium im Vergleich zu den
erfindungsgemäß hergestellten Legierungen 1 und 2 eine zu geringe Zeitstandfestigkeit besitzt. Die Legierung
5. die bei einem /!-Faktor von über 40 ein klein wenig zuviel Niob enthielt, besaß nach dem Glühen bei
8 50" C eine sehr niedrige Kerbschlagzähigkeit.
■ Die erfindungsgemäß hergestellte Legierung 3 mit einem 4-Faktor unter 40 besaß dagegen sowohl eine gute Zeitstandfesligk.-it als auch Kerbschlagzähigkeit. Die Legierung 6 enthielt zuviel Niob und besaß trot/ guter Zeitstandfestigkeit wegen ihres /!-Faktors von über 40 nur eine geringe Kerbschlagzähigkeit. Außerdem war ihre Bruchdehnung sehr niedrig. Die Legierung 7, die nur deswegen nicht unter die Erfindung fällt, weil ihre Gehalte an Niob. Titan, Aluminium und Chrom nicht der eingangs erwähnten Bedingung eingestellt sind, besaß eine nur geringe Kerbschlagzähigkeit. Schließlich bssaß auch die Legierung 8 eine weitaus geringere Standzeit als die erfindungsgemäß hergestellten Legierungen.
■ Die erfindungsgemäß hergestellte Legierung 3 mit einem 4-Faktor unter 40 besaß dagegen sowohl eine gute Zeitstandfesligk.-it als auch Kerbschlagzähigkeit. Die Legierung 6 enthielt zuviel Niob und besaß trot/ guter Zeitstandfestigkeit wegen ihres /!-Faktors von über 40 nur eine geringe Kerbschlagzähigkeit. Außerdem war ihre Bruchdehnung sehr niedrig. Die Legierung 7, die nur deswegen nicht unter die Erfindung fällt, weil ihre Gehalte an Niob. Titan, Aluminium und Chrom nicht der eingangs erwähnten Bedingung eingestellt sind, besaß eine nur geringe Kerbschlagzähigkeit. Schließlich bssaß auch die Legierung 8 eine weitaus geringere Standzeit als die erfindungsgemäß hergestellten Legierungen.
Die Korrosionsbeständigkeit der erfindungsgemäß hergestellten Legierung gegenüber den Verbrennungsprodukten unreiner Kohlenwasserstoff-Brennstoffe und
gegenüber Meersalz wurde in Versuchen mit einer Mischung aus 25% Natriumchlorid und 75% Natriumsulfat
bei 9000C untersucht. Die Korrosionsbeständigkeit wurde durch Auswiegen der Proben nach dem
Entfernen der Korrosionsprodukte durch kathodische Fnlzundcrung in geschmolzenem Nairiumhydroxyd
bestimmt. Die korrosionsbeständigsten Legierungen waren diejenigen, deren Gewichtsverlust am geringsten
war.
Die Versuche wurden auf zweierlei Weise durchgeführt:
Versuch A:
Proben jeder Legierung wurden zur Hälfte in die Salzmischung eingetaucht und in Luft erhitzt
Versuch B:
Die Proben wurden in einem ver( ikalen, oben offenen
Ofen geglüht, in den das feindisperse Salzgemisch in einer Menge von 5 g/h gegossen wurde.
Die Ergebnisse der Vergleichsversuche sind in der nachfolgenden Tabelle III zusammengestellt.
Legierung C
Cr
Co
Ti
Al
Nb
Zr
Gewichtsverlust (mg/cm2)
Versuch A Versuch B
300 h 72 h 120 h
0,040
0,070
0,043
0,070
0,043
28,4
19,65
30.8
20,2
17,5
2,15
2,44
1,55
2,44
1,55
1,20
1,48
0,90
1,48
0,90
1.10
0,06 | 0,003 | 10,5 | 18 |
0,08 | 0,002 | 1680 | >1800 |
0,04 | 0,004 | 15 | 24 |
23
Die Versuchsergebnisse zeigen, daß die Korrosionsbeständigkeit der erfindungsgemäß hergestellten Legierung
1 derjenigen der bekannten Legierung E mit weitaus geringerer Zeitstandfestigkeit entspricht und
wesentlich besser ist, als die der Legierung D, einer üblichen Legierung mit vergleichbarer Zeitstandfestigkeit,
jedoch niedrigem Chromgehalt.
Die erfindungsgemäß herzustellende Legierung kann in Luft erschmolzen werden, sollte jedoch im Hinblick
auf beste Kriecheigenschaflen vorzugsweise unter Vakuum erschmolzen und vergossen werden. Sie läßt
sich leicht in üblicher Weise verarbeiten, beispielsweise Strangpressen, Schmieden oder Walzen. Obgleich die
erfindungsgemäß hergestellte Legierung sich in erster Linie als Werkstoff für geknetete Gasturbinenschaufeln
eignet, kann sie auch überall dort eingesetzt werden, wo eine hohe Zeitstandfestigkeit und Korrosionsbeständig
keit erforderlich ist, insbesondere für Gegenstände, die in Gegenwart von Verbrennungsprodukten unreiner
Kohlenwasserstoff-Brennstoffe und/oder Salz bei hoher Belastung hohen Temperaturen ausgesetzt sind. Weiterhin
eignet sich die Legierung zum Herstellen von Gußstücken, die mit oder ohne Wärmebehandlung
verwendet werden.
109041/132
Claims (1)
- Patentansprüche:f. Verfahren zum Herstellen eines Nickei-Chrom-Werkstcffes for ßamtJe, die neben einer durch einen hohen Chrom-Gehalt bedingten guten Korrosionsbeständigkeit bei 8IS0C und einer Belastung von 19.7 kp/mm2 eine Standzeit von über 300 Stunden besitzen müssen und keiner Langzeitversprodung unterliegen dürfen, aus einer Legierung, bestehend aus 27 bis 31 % Chrom, 10 bis 25% Kobalt, 0,2 bis 2% Niob, Titan und Aluminium in einer Gesamtmenge von 2.25 bis 4,5%, 0.02 bis 0,1% Kohlenstoff, 0,002 bis 0,01% Bor, 0 bis 0,6% Zirkonium. 0 bis 03% Seltene Erdmetalle und 0 bis 2% Yttrium. Rest einschließlich erschmelzungsbedingtcr Verunreinigungen Nickel, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Titan zu Aluminium auf 1:1 bis 4:1 sowie die Gehalte an Niob, Titan, Aluminium und Chrom entsprechend der Bedingung:
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB27671/68A GB1199240A (en) | 1968-06-11 | 1968-06-11 | Improvements relating to Nickel-Chromium Alloys |
GB2767168 | 1968-06-11 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1929301A1 DE1929301A1 (de) | 1970-08-27 |
DE1929301B2 DE1929301B2 (de) | 1977-03-03 |
DE1929301C3 true DE1929301C3 (de) | 1977-10-13 |
Family
ID=
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