DE1935289C - Verfahren zur Verbesserung der Kaltver formbarkeit einer Chrom Nickel Legierung - Google Patents
Verfahren zur Verbesserung der Kaltver formbarkeit einer Chrom Nickel LegierungInfo
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Description
Chrom-Nickel-Legierungen mil höherem Chromgchuli
besitzen eine ausgezeichnete Festigkeil und Korrosionsbeständigkeit bei höheren Temperaturen,
insbesondere gegenüber Brennstoffaschen. Die Legierungen sind jedoch nur schwer verformbar, wenngleich
ihre Verformbarkeit unterschiedlich ist und mit höherem Chromgehalt schlechter wird. Legierungen
mit mindestens 45% Chrom werden praktisch nur vergossen, da ihr Gefüge als selbständige Phase das
spröde Alpha-Chrom enthält. Besonders bekannt sind die drei Legierungen mit 50% Chrom und 50%
Nickel, 60% Chrom und 40% Nickel sowie 70% Chrom und 30% Nickel, von denen die erstgenannte
besonders brauchbar ist. Es wäre von großem Vorteil, einige dieser Legierungen zu Schweißstäben ziehen '5
zu können, doch ist es schon schwierig, Legierungen mit 50% Chrom und 50% Nickel kalt zu ziehen,
während es bislang völlig unmöglich war, Legierungen mit höherem Chromgehalt zu Draht oder dünnwandigen
Rohren zu ziehen. ^o
Es sind auch bereits zahlreiche Versuche unternommen worden, die Verformbarkeit der Legierung
mit 50% Chrom und 50% Nickel bei Raumtemperatur durch ein Glühen bei mindestens 12000C und anschließendes
Abschrecken zu verbessern. Diese Wärmebehandlung ergab jedoch keine wesentliche Verbesserung
der Kaltverformbarkeit. Demgegenüber basiert die Erfindung auf der überraschenden Feststellung,
daß durch ein Glühen bei niedrigerer Temperatur die Verformbarkeit erhöht und die Härte verringert werden
können.
Danach besteht die Erfindung darin, die Kaltverformbarkeit
der in Rede stehenden Legierungen durch ein Glühen bei 600 bis 900cC zu verbessern.
Vorzugsweise beträgt die Glühtemperatur mindestens 700'C, jedoch unter 900 C. Bestwerte lassen
sich durch ein Glühen bei 700 bis 800 oder 850 C erreichen.
Diese Wärmebehandlung eignet sich für Legierungen mit 45 bis 70% Chrom, bis 0.2% Kohlenstoff und
geringen Gehalten an Mangan. Silizium und Eisen, deren Gesamtgehalt als zufällige Begleitelemente 2%
nicht übersteigen darf. Rest einschließlich erschmelzungsbedingter
Verunreinigungen und Desoxydationsrückstände Nickel.
Um eine maximale Verformbarkeit zu erreichen,
sollte beim Erschmelzen der Legierung sorgfältig darauf geachtet werden, daß der Gehalt an Verunreinigungen
niedrigstmöglich ist. Von den üblichen Verunreinigungen sollten Schwefel und Phosphor je
0,02% nicht übersteigen. Stickstoff gilt ebenfalls als Verunreinigung, da er die Warmverformbarkeit beeinträchtigt,
weswegen der Stickstoffgehalt so niedrig wie möglich, vorzugsweise unter C,2%, gehalten werden
sollte. Versuche haben jedoch gezeigt, daß es sehr schwierig ist. den StickstofTgehalt unter 0,005%
oder unter 0.01% zu halten. Um den Stickstoffgehalt der Legierung so niedrig wie möglich zu halten, wird
diese vorzugsweise im Vakuum erschmolzen, wenngleich sie auch in Luft erschmolzen werden kann, wobei
dann aber die Badoberfläche durch eine Schlacke und/oder ein Schutzgas abgeschirmt v-jrden sollte.
Der Stickstoff gelangt gemeinhin mit dem Chrom in die Schmelze, weswegen es wichtig ist, ein Chrom
mit niedrigem Stickstoffgehalt zu verwenden. Vorzugsweise wird daher aluminothermisch hergestelltes
Chrom mit niedrigem StickstofTgehalt von beispielsweise 0,01% verwendet.
Beim Kaltverformen der Legierung ist ein Zwischenglühen erforderlich. Anfangs sollte die Legierung
mindestens 12, vorzugsweise 16 Stunden bei 7000C oder länger bei niedrigeren Temperaturen zwischen
600 und 7000C geglüht werden. Die Dauer jeden Zwischenglühens kann viel geringer sein als das anfängliche
Zwischenglühen. So können beispielsweise warmstranggepreßte Stäbe anfänglich 16 Stunden bei
750 oder 800' C geglüht und nach dem ersten Kaltziehen
mit einer Querschnittsabnahme von beispielsweise mindestens 40% zum Entfernen der Kaltverfestigung
und Wiederherstellen der guten Verformbarkeit weniger als 16 Stunden und nach mehreren Verformungen
höchstens 2 Stunden geglüht werden.
Die durch die Erfindung erzielbare bessere Verformbarkeit zeigt sich deutlich an Hand der in der
nachfolgenden ^Tabelle zusammengestellten Werte. Die Daten der Tabelle beziehen sich auf im Vakuum
erschmolzene und vergossene sowie bei 1120 C mit einem Preßverhältnis von 8:1 warmstranggepreßte
Legierungen mit 50. 60 und 70% Chrom. Rest Nickel.
Aus der Tabelle ergeben sich die chemischen Zusammensetzungen, die Zugfestigkeit der Stäbe bei
Raumtemperatur nach dem Warmstrangpressen und nach einem anschließenden 60- bis 70stündigcn Glühen
bei 700 C.
| Γ | \ | ( Γ | W | ■innstr.inüueprelH | Im |
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| 0.021 | 0.070 | 49.5 | ! 72 | 24.8 j | 0 |
| 0.021 | 0.068 | 60.0 | j 106.4 | 0 j | 0 |
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/iiHfcsliiikeit : DchiHinii i Hn** hmirmii!
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| (SS | 25.5 | 64 |
| 69.6 | 23 | 42 |
| 72.0 | 19 | 35 |
| 72.0 | 21 | 37 |
| 70.8 | 16 | 45 |
| 77.6 | 11.6 |
Die Versuchsdaten zeigen, daß die Legierungen ft 5 mindestens 20% Voraussetzung sind. Gleichwohl
mit 50% Chrom ohne das erfiiklungsgcmäßc Glühen wurde durch das erfmdungsgemäße Glühen die Einkaltgezogen
werden können, da hierfür eine Dehnung schnürung wesentlich erhöht. Außerdem zeigt die
von mindestens 10% und eine Einschnürung von Tabelle, daß die Legierungen mit 60 und 70% Chrom
im warmstranggcpreßten Zustand nicht kaltverformbar
sind, aber durch das erfindungsgemäße Glühen kaltverformbar werden.
Claims (5)
1. Verfahren zur Verbesserung der Kaltverformbarkeit einer Legierung aus 45 bis 70% Chrom,
bis 0,2% Kohlenstoff und insgesamt höchstens 2% Mangan, Silizium und Eisen, Rest einschließlich
erschmelzungsbedingter Verunreinigungen Nickel, gekennzeichnet durch ein
Glühen bei 600 bis 90O=C.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Glühen bei 700 bis 800 C.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet
durch ein mindestens 16stündiges C ühen bei mindestens 700" C.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung mch dem
Glühen kaltverformt und bei 600 bis 700" C
zwischengeglüht wird.
5. Verwendung einer nach einem der Ansprüche ! bis 4 geglühten Legierung als Werkstoff
für durch Kaltverformen herzustellende Gegenstände.
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