DE19748149A1 - Nickelbasis-Legierung - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine korrosionsbeständige
Nickelbasis-Legierung, die sich insbesondere dort be
währt, wo es auf eine hohe Flexibilität ankommt.
Die Beanspruchung flexibler Kupplungen für Kraftfahr
zeug-Abgasleitungen wird immer stärker. Höhere Tempera
turen, schärfere Emissionswerte in Verbindung mit länge
ren Garantiefristen und staatlichen Anforderungen hin
sichtlich der Lebensdauer lassen bestimmte Kupplungsle
gierungen nur noch am Rande akzeptabel erscheinen. Häu
figer sind sie jedoch im Hinblick auf die zunehmende
Zahl der Maschinenanforderungen nicht mehr akzeptabel.
Die Forderung nach einer längeren Lebensdauer verlangt
nach einer Verbesserung der Wechsel- und der Korrosions
beständigkeit im Vergleich zu derzeit gebräuchlichen
Legierungen.
Normalerweise befindet sich zwischen dem Abgasventil und
dem Auspuffrohr ein Wellenrohr. Infolge der strengen
Anforderungen an moderne katalytische Abgassysteme muß
das Wellenrohr eine flexible Führung der Komponenten des
Abgassystems erlauben und gleichzeitig verhindern, daß
Sauerstoff eindringt und zu dem Sauerstoffühler gelangt.
Die gebräuchlichen Wellenrohre bestehen aus einem ge
schweißten Rohr aus einem teilweise gewellten zwei- oder
dreilagigen Metallblech. Zweilagen-Bleche bestehen aus
rostfreiem Stahl.
Bei einem Dreilagen-Blech besteht die Außenlage übli
cherweise aus INCONEL® 625 LCF® sowie die mittlere und
die innere Lage aus dem rostfreien Stahl 321 oder 316 Ti
(Bei INCONEL® 625 LCF® handelt es sich um Marken der
Inco-Gruppe). Die Dicke der Lagen beträgt etwa 0.127 bis
0,254 mm.
Andererseits sind die Wellenrohre durch ein inneres und
ein äußeres Drahtgewebe aus rostfreiem Stahl, beispiels
weise aus dem Stahl 304 geschützt.
Versuche haben gezeigt, daß aus rostfreiem Stahl beste
hende Wellenrohre einer Heißsalzkorrosion und einer
chloridbedingten Spannungsrißkorrosion unterliegen. So
kann Streusalz zu einer Beeinträchtigung der Wellenrohre
führen. Die bei Wellenrohren erforderliche Flexibilität
führt letztlich zu einem korrosionsbedingten Ausfall
rostfreier Stähle. Aus diesem Grunde schreiben die Hersteller
die Legierung INCONEL® 625 LCF® als schützende
Außenlage vor, weil diese salzbedingter Korrosion in den
meisten ihrer Varianten widersteht.
Angesichts des Wettbewerbs in der Automobilindustrie be
steht ein erheblicher Bedarf an einer hinreichend flexi
blen Legierung, die den rostfreien Stählen überlegen und
kostengünstiger ist als die Legierung INCONEL® 625 LCF®.
Die Erfindung ist daher auf eine insbesondere als Werk
stoff für flexible Wellenrohre oder dergleichen geeig
nete Legierung gerichtet. Ihre Dauerfestigkeit und Be
ständigkeit gegen heißes Salz und Chlorid-Spannungsriß
korrosion sowie ihre Beständigkeit gegen Lochfraß und
allgemeine Korrosion sind im Vergleich zu den rostfreien
Stählen 321 und 316 Ti überlegen.
Die Legierung ist schweißbar und besitzt ein Kaltver
festigungsvermögen ähnlich dessen rostfreier Stähle.
Hinsichtlich der thermischen Beständigkeit läßt sich
nach einer langzeitigen Temperaturbeanspruchung bei
649°C kein merklicher Zähigkeitsverlust feststellen.
Die erfindungsgemäße Legierung besteht - Angaben stets
in Gew.-% - im wesentlichen aus 35,5 bis 42% Nickel, 21
bis 28% Chrom, 4,6 bis 6% Molybdän, 0,8 bis 1,5% Sili
zium, 0,3 bis 1% Titan, bis 0,25% Kupfer, bis 0,45%
Niob, bis 0,3% Kohlenstoff, bis 0,5% Mangan, bis 1% Alu
minium, bis 0,3% Stickstoff und bis 0,001% Schwefel,
Rest Eisen einschließlich erschmelzungsbedingter Verun
reinigungen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungs
beispielen und von in der Zeichnung wiedergegebenen Dia
grammen des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Wellenrohr für eine
Kraftfahrzeugabgasleitung,
Fig. 2 eine grafische Darstellung der Gewichtsabnahme
in Gegenwart von heißem Salz und der Korrosi
onstiefe in Abhängigkeit vom Siliziumgehalt,
Fig. 3 eine grafische Darstellung der Gewichtsabnahme
in Abhängigkeit von der Zahl der Wärmebehand
lungszyklen,
Fig. 4 eine grafische Darstellung des Zusammenhangs
von Gewichtsabnahme und Zahl der Wärmebehand
lungszyklen,
Fig. 5 eine grafische Darstellung der Oxidschichtdicke
in Abhängigkeit vom Siliziumgehalt,
Fig. 6,
7 und 8 eine grafische Darstellung der Auswirkungen un
terschiedlicher Molybdängehalte und
Fig. 9 eine grafische Darstellung des Zusammenhangs
zwischen den mechanischen Eigenschaften der Le
gierung und dem Titangehalt.
Das in Fig. 1 dargestellte Wellenrohr 10, 20 befindet
sich in einer Abgasleitung 12 zwischen einem nicht
dargestellten Auslaßventil und einem ebenfalls nicht
dargestellten Schalldämpfer. Die Beschaffenheit des
mittels einer Rohrschelle 26 eingespannten Wellenrohrs
10 erlaubt es, die Abgasleitung ohne Schwierigkeiten vom
Motor wegzuführen, ohne daß Sauerstoff in den
Katalysator gelangt.
Üblicherweise bestehen solche Wellenrohre aus geschweiß
ten Mehrlagen- bzw. Sandwichrohren mit im allgemeinen
zwei oder drei Lagen 14 aus rostfreiem Stahl und/oder
INCONEL® 625 LCF®. In situ besteht die Außenlage aus der
Legierung 625 LCF®. Jede Lage ist etwa 0,25 mm dick. Ein
Teil der Außenlage 14 ist balgenartig gewellt. Zwei bal
genförmige Abschnitte 16 sind über eine Schweißnaht 18
miteinander verbunden und bilden das Wellenrohr 20. Im
Inneren des Körpers 20 erstreckt sich ein Innengitter in
Gestalt eines Gewebes aus einem 0,38 mm dicken Draht aus
rostfreiem Stahl, welches das Wellenrohr 10 gegen Kor
rosion durch das Abgas schützt. In Fig. 1 fehlt rechts
ein Teil des Drahtgewebes 22; er ist in die Abgasleitung
12 zurückgefaltet, um den Wellenkörper 20 freizulegen.
In ähnlicher Weise erstreckt sich ein Außengewebe 24 in
Längsrichtung außen über den gewellten Teil des Auspuff
rohrs als Schutz des Wellenrohrs gegen Streusalzkorro
sion. Das Gitter 24 ist in der zeichnerischen Darstel
lung der Fig. 1 teilweise weggeschnitten und nach außen
aufgebogen.
Versuche haben gezeigt, daß die Anordnung des Wellen
rohrs 10 im Bereich des Motors im Hinblick auf eine Kor
rosion kritisch ist. Ein dicht am Motor angeordnetes
Wellenrohr wird heißer als ein stromab weiter entfernt
angeordnetes Wellenrohr. Offensichtlich beeinflußt der
Temperaturgradient die interkristalline Sensibilisie
rung. Eine verhältnismäßig heißere Einheit aus dem
rostfreien Stahl 321 unterlag einer Korrosionsgeschwin
digkeit von 3,6 mm/Jahr bei einem Standard-Versuch zur
Bestimmung der interkristallinen Sensibilisierung. Ein
im Verhältnis kälteres, stromab weiter vom Motor ange
ordnetes Wellenrohr aus demselben Stahl unterlag lediglich
einer Korrosionsrate unter 6,1 mm/Jahr.
Bei der üblichen Verwendung unterlagen Abschnitte des
Außengewebes 24 und der Außenlage des Wellenrohrs einem
unterschiedlichen Korrosionsangriff. Offensichtlich wir
ken die Chloride und der Schwefel im Streusalz sowie das
Motorabgas beim Entstehen transkristalliner Spannungs
rißkorrosion und Ermüdungsrissen zusammen.
Angesichts ihrer Anordnung im Wellenrohr 10 wird das In
nengewebe 20 infolge der direkten Beaufschlagung durch
das Abgas heißer und unterliegt einer interkristallinen
Korrosion. Am demgegenüber kälteren Außengewebe 24 zei
gen sich hingegen Lochfraß und Spannungsrißkorrosion.
Die Verwendung der Legierung 625 LCF® als Rohrlage ver
ringert erfolgreich die Korrosionsprobleme. Der Motoren
bau verlangt jedoch nach einer preisgünstigeren Alterna
tive zu Mehrlagen-Wellenrohren aus rostfreiem Stahl in
Kombination mit der Legierung 625 LCF®. Die erfindungs
gemäße Legierung besitzt zumeist Eigenschaften, die zwi
schen einem rostfreien Stahl und der Legierung 625 LCF®
angesiedelt sind; sie stellt daher eine attraktive Al
ternative dar.
Bei Wellenrohren können eine oder auch zwei Lagen aus
der erfindungsgemäßen Legierung zu einem Wellenrohr
kaltverformt, mit einem Drahtgewebe aus der erfindungs
gemäßen Legierung ausgestattet und in üblicher Weise ir
gendwo in die Abgasleitung eingebaut sein.
Die erfindungsgemäße Legierung enthält vorzugsweise etwa
24 bis 42% Nickel, etwa 18 bis 24% Chrom, etwa 1,5 bis
4,8% Molybdän, bis etwa 0,12% Kohlenstoff, bis etwa 2%
Mangan, bis etwa 1% Aluminium und etwa 0,2 bis 1% Titan,
sowie zur Verbesserung ihrer Eigenschaften mindestens
bis etwa 0,41% Niob, bis etwa 0,21% Kupfer und etwa 1
bis 1,5% Silizium, Rest einschließlich erschmel
zungsbedingter Verunreinigungen Eisen.
Besonders geeignet ist auch eine Legierung mit etwa 30
bis 35% Nickel, etwa 21,1 bis 21,2% Chrom, etwa 0,08 bis
0,13% Aluminium, etwa 0,36 bis 0,37% Titan, etwa 4,6 bis
4,7% Molybdän, etwa 0,38% Niob, etwa 0,21 bis 0,22%
Kupfer und etwa 0,8 bis 1,42% Silizium, Rest einschließ
lich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen Eisen.
Bei einem Versuch wurden an Luft im Labor in einer Menge
von 22,7 kg erschmolzene Legierungen nach der Erfindung
bei 1177°C zu 63,5 mm dickem Blech ausgewalzt und dessen
Oberfläche abgeschliffen. Das Blech wurde sodann bei
1066°C geglüht, auf eine Dicke von 2,8 mm kalt herunter
gewalzt und das Band sodann drei Minuten bei 1038°C ge
glüht sowie an Luft abgekühlt. Die einzelnen Zusammen
setzungen ergeben sich aus der nachfolgenden Tabelle I.
Aus dem Band wurden Doppel-Proben mit einer Größe von
34 cm2 für einen Heißsalzversuch im ungeschweißten Zu
stand herausgeschnitten und nach einem Abschleifen der
Oberfläche mittels Sandpapier anschließend dem Heißsalz-Versuch
unterworfen, nachdem zunächst das Gewicht und
die Probendicke gemessen wurden. Die Proben wurden Heiß
salztest-Serien 18 bei 760°C mit einem täglichen Eintau
chen in eine Lösung aus 7,5% NaCl und 2,5% CaCl2 sowie
dem Standard-15-5-Zyklus aus fünfzehn Minuten Ofenzeit
und fünf Minuten außerhalb des Ofens unterworfen.
Die Proben wurden jeweils nach 346, 750, 1197 und 1401
Zyklen aus dem Versuch genommen und ausgewogen. Nach der
Beendigung des Versuchs bei insgesamt 1401 Zyklen wurde
vom Boden jeder Probe ein 1,27 cm breiter Streifen abge
trennt, um die Tiefe des korrodierenden Angriffs und die
Gesamtdicke der Oxidschicht festzustellen. Die Korrosi
onstiefe ist definiert als ursprüngliche Dicke des
Blechs minus Restdicke des nicht korrodierten Blechs
nach dem Versuch, dividiert durch zwei. Die Messungen
wurden sowohl auf der linken als auch auf der rechten
Seite der Doppel-Proben durchgeführt.
Die Gesamtdicke der Oxidschicht ist definiert als die
zusammengefaßte Dicke der oxidischen Oberflächenschicht
und einer inneren Oxidation. Die Dicke des nichtoxidier
ten Metalls und die Gesamtdicke der Oxidschicht wurden
unter Verwendung der Strichplatte eines Lichtmikroskops
bei 100-facher Vergrößerung bestimmt.
Außerdem wurden die Siliziumgehalte einer Basislegierung
mit 35% Nickel, 21% Chrom und 4,5% Molybdän, Rest Eisen
zu 0,11 bis 1,42% bestimmt.
Die gemessenen Daten der Gewichtsabnahme und der Korro
sionstiefe sind in der nachfolgenden Tabelle II zusam
mengestellt. Das Diagramm der Fig. 2 gibt den gesamten
Gewichtsverlust und die Tiefe des Angriffs der Salzlö
sung nach 1401 Zyklen wieder. Steigende Siliziumgehalte
verringern die Korrosionstiefe und den Gewichtsverlust.
Bei einem Siliziumgehalt von 0,80% wurde die Korrosi
onstiefe um 63% und der Gewichtsverlust von 6 g auf
einen leichten Gewichtsverlust reduziert. Die Korrosi
onstiefe verringert sich weiter mit steigendem Silizium
gehalt bis etwa 1,42%, obgleich sich bei einem Silizium
gehalt von 0,80% bereits eine wesentliche Verringerung
der Korrosionstiefe ergibt.
Die Daten der Tabelle II und das Diagramm der Fig. 3
zeigen die zunehmende Wirkung des Siliziums bei der Ver
ringerung des Gewichtsverlustes mit der Zeit während der
1401 Zyklen des Heißsalz-Versuchs. Die Daten für die
höheren Siliziumgehalte gibt das Diagramm der Fig. 4 in
einem vergrößerten Maßstab wieder. Sowohl die Schmelze
mit 0,80% Silizium als auch die Schmelze mit 1,42% Sili
zium zeichnen sich anfänglich durch eine Beibehaltung
des Gewichts aus, während die Schmelze mit 1,42% Sili
zium gegen Ende des Versuchs einer Gewichtsabnahme un
terlag. Es ist daher sinnvoll, einen Siliziumgehalt von
etwa 1,1 bis 1,5% in Betracht zu ziehen.
Die beim Messen der Gesamtdicke der Oxidschicht festge
stellten Daten sind in der Tabelle III zusammengestellt
und Mittelwerte in dem Diagramm der Fig. 5 grafisch dar
gestellt. Die Ergebnisse spiegelt die Kurve der Ge
wichtsänderung des Diagramms der Fig. 2 wieder. Eine
dünnere Oxidschicht entspricht einem geringeren Ge
wichtsverlust.
Die Korrosion findet nicht vornehmlich interkristallin
statt, wie bei rostfreien Stählen früher festgestellt.
Die Diagramme der Fig. 2 bis 5 zeigen, daß das Silizium
bei der Verlangsamung der Innenoxidation und beim Ent
stehen einer haftenden, einem Abschälen widerstehenden
Oxidschicht eine Schlüsselrolle spielt.
So wirken Silizium und ein Mindestgehalt von 4,5%
Molybdän bei der Unterdrückung einer exzessiven Oberflä
chenoxidation und eines Abschälens in Gegenwart schädli
cher, schützende Oxidschichten aufbrechender Chlorid-Salze
zusammen.
Tabelle I
Tabelle II
Tabelle III
Überraschenderweise zeigte sich, daß die Erhöhung des
Siliziumgehalts einer modifizierten Hiscor-Legierung
(US-Patentschrift 4 784 831) auf etwa 1,5% eine 60%-ige
Verringerung der Korrosionstiefe beim Heißsalz-Versuch
mit einer Temperatur von 760°C mit sich bringt. Bei
einem Siliziumgehalt von mindestens 0,8% ergaben sich
keine großen Gewichtsverluste infolge Ablösens der Oxide
mehr und entsteht eine stabile Oxidschicht. Außerdem
verringerte sich die Gesamtdicke der Oxidschicht
(einschließlich innerer Oxide) mit steigendem
Siliziumgehalt.
Vorläufige Ermüdungsversuche mit der erfindungsgemäßen
Legierung wurden bei einer Temperatur von 538°C und Be
lastungen von etwa 345 bis 552 Mpa durchgeführt.
Ausfälle gab es bei etwa 483 Mpa, wobei es sich um die
Ermüdungsgrenze handeln dürfte. Der rostfreie Stahl 321
besitzt eine Ermüdungsgrenze von etwa 345 Mpa, während
die Legierung 625 LCF® bei etwa 655 Mpa ausfällt. Somit
ist die Wechselfestigkeit der erfindungsgemäßen Legie
rung vorteilhafterweise zwischen denen des rostfreien
Stahls und der Legierung 625 LCF® angesiedelt.
Um eine angemessene Duktilität zu gewährleisten,
empfiehlt sich ein etwa dreiminütiges Schlußglühen bei
1038°C. Dieses Schlußglühen führt zu einer ASTM-Korn
größe von 8 bis 9 und einer Dehnung von etwa 40%.
Um den Einfluß des Molybdäns auf die erfindungsgemäße
Legierung zu ermitteln, wurden mehrere Schmelzen herge
stellt. Die Diagramme der Fig. 6 bis 8 geben die mitt
lere Korrosionstiefe von geraden und von U-Biegeproben
in µm beim Heißsalz-Versuch mit drei Basislegierungen
wieder. Das Diagramm der Fig. 6 bezieht sich auf eine
Basislegierung mit 30% Nickel und 21% Chrom, das Dia
gramm der Fig. 7 auf eine Basislegierung mit 35% Nickel
und 21% Chrom sowie das Diagramm der Fig. 8 auf eine Ba
sislegierung mit 42% Nickel und 21% Chrom. Darüber hin
aus enthielten die Legierungen etwa 0,1 bis 0,68% Titan,
0,2% Kohlenstoff, 0,45% Magnesium, unter 0,01% Schwefel,
0,35% Silizium, 0,2% Kohlenstoff und 0,15% Aluminium,
Rest Eisen.
Zum Vergleich sind auch die Daten von Proben der Legie
rung 625 und des rostfreien Stahls 321 angegeben. Es ist
festzuhalten, daß mit steigendem Molybdängehalt der Ba
sislegierungen die Korrosionstiefe abnimmt und sich so
die vorteilhafte Wirkung des Molybdäns zeigt. Höhere Molybdängehalte,
d. h. Molybdängehalte über etwa 6% erhöhen
die Kosten und verringern die Gefügestabilität der Le
gierung bei Betriebstemperaturen.
Die Kurven zeigen, daß die erfindungsgemäße Legierung
den an sie gestellten Forderungen genügt; ihre Daten
beim Heißsalz-Versuch fallen mitten zwischen die Legie
rung 625 und den rostfreien Stahl 321.
Titan dient einer Verbesserung der mechanischen Eigen
schaften der erfindungsgemäßen Legierung. Das Diagramm
der Fig. 9 zeigt die Wirkung des Titans auf die Streck
grenze nach einem Altern verschiedener erfindungsgemäßer
Legierungen. Die Änderungen der Streckgrenze bei Raum
temperatur belegt die folgende thermo-mechanische Be
handlung: Die Legierungen wurden mit einer Dickenabnahme
von 30% kaltgewalzt und im kaltgewalzten Zustand unter
sucht sowie kaltgewalzt und 300 Stunden bei 621°C ausge
härtet. Die nachfolgende Tabelle IV gibt die Legierungen
und deren Streckgrenze bei Raumtemperatur wieder. Die
betreffenden Daten veranschaulicht das Diagramm der
Fig. 9. Die Tabelle enthält auch Vergleichsdaten der Le
gierung 625 und des rostfreien Stahls 321.
Tabelle IV
Durch Kaltverformen hergestellte Wellenrohre wurden un
ter Betriebsbedingungen in einer Abgasleitung bei Tempe
raturen von etwa 427 bis 760°C eingesetzt. Wie sich aus
dem Diagramm der Fig. 9 ergibt, unterliegen kaltver
formte Werkstoffe beim Aushärten entweder einem Festig
keitsverlust oder einem Zugewinn an Festigkeit beim
Aushärten entsprechend den Betriebsbedingungen in Abhän
gigkeit vom Titangehalt. Demgemäß verbessern sich die
Eigenschaften im Betrieb.
Oberhalb etwa 0,55% Titan erhöhen sich die Festigkeit
und die Zähigkeit offensichtlich infolge des Aushärtens.
Zunehmende Titangehalte dürften merklich oberhalb etwa
1,0% ein Überaltern mit einem wesentlichen Zähig
keitsverlust mit sich bringen.
Nach dem Altern zeigt auch die Legierung 625 eine Ver
besserung, während der rostfreie Stahl 321 seine Zähig
keit verbessert, jedoch merklich an Festigkeit verliert.
Hier zeigt sich wiederum, daß die erfindungsgemäße
Legierung dem rostfreien Stahl 321 überlegen ist.
Ein Vergleich der Dehnung von bei 954°C geglühten, je
weils mit einer Dickenabnahme von 30% kaltgewalzten so
wie bei 621°C ausgehärteten Proben zeigt, daß unabhängig
vom Titangehalt mit dem Aushärten eine Erhöhung der
Zähigkeit verbunden ist.
Sonach ergibt sich, daß Titan die Festigkeit und ein
Aushärten die Zähigkeit erhöhen, mithin ein Wellenrohr
aus einer Legierung mit etwa 0,55 bis 1,0% Titan unter
Betriebsbedingungen ungewöhnlicherweise sowohl eine hö
here Festigkeit als auch eine höhere Zähigkeit besitzt.
Flexible Verbindungen, Wellenrohre, Draht und andere Ge
genstände aus der erfindungsgemäßen Legierung lassen
sich wie folgt kennzeichnen:
- - mindestens etwa 0,8% Silizium
- - mindestens etwa 0,55% Titan,
- - Streckgrenze von etwa 275 Mpa bei einer Dehnung von 40% bei Raumtemperatur,
- - Ermüdungsbeständigkeit von etwa 10000 Wechseln bei einer Belastung von 483 Mpa,
- - Korngröße etwa ASTM 8 bis 9,
- - Korrosionsbeständigkeit im Heißsalz-Versuch über der des rostfreien Stahls 321,
- - zufriedenstellende Beständigkeit gegen Span nungsrißkorrosion in chloridischen Medien und gegen Lochfraß,
- - Gefügestabilität bei Betriebstemperaturen von etwa 427 bis 760°C,
- - Zunahme der Festigkeit und der Zähigkeit im Be trieb.
Claims (13)
1. Nickel-Stahllegierung mit
35,5 bis 42% Nickel
21 bis 28% Chrom
4,6 bis 6% Molybdän
0,8 bis 1,5% Silizium
0,3 bis 1% Titan
bis 0,25% Kupfer
bis 0,45% Niob
bis 0,3% Kohlenstoff
bis 0,5% Mangan
bis 1% Aluminium
bis 0,3% Stickstoff
bis 0,001% Schwefel
Rest einschließlich erschmelzungsbedingter
Verunreinigungen Eisen.
2. Legierung nach Anspruch 1 mit 35,5% Nickel, 21%
Chrom, 4,6% Molybdän, 1 bis 1,5% Silizium, Rest Ei
sen.
3. Legierung nach Anspruch 1 oder 2 mit etwa 1,1 bis
1,42% Silizium.
4. Legierung nach Anspruch 1 mit mindestens 0,8% Sili
zium und mindestens 0,55% Titan.
5. Nickel-Legierung mit etwa 24 bis 42% Nickel, etwa 18
bis 24% Chrom, etwa 1,5 bis 4,8% Molybdän, bis etwa
0,12% Kohlenstoff, bis etwa 2% Mangan, bis etwa 1%
Aluminium, etwa 0,2 bis 1% Titan, bis etwa 0,41%
Niob, bis etwa 0,21% Kupfer und etwa 1 bis 1,5% Si
lizium, Rest Eisen einschließlich erschmelzungsbe
dingter Verunreinigungen.
6. Legierung nach Anspruch 5 mit 1,1 bis 1,42% Sili
zium.
7. Legierung nach Anspruch 5 mit mindestens 0,8% Sili
zium und mindestens 0,55% Titan.
8. Legierung nach Anspruch 5 mit etwa 30 bis 35%
Nickel, etwa 21,1 bis 21,2% Chrom, etwa 0,08 bis
0,13% Aluminium, etwa 0,36 bis 0,37% Titan, etwa 4,6
bis 4,7% Molybdän, etwa 0,38% Niob, etwa 0,21 bis
0,22% Kupfer und etwa 0,8 bis 1,42% Silizium, Rest
einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreini
gungen Eisen.
9. Verwendung einer Legierung nach einem der Ansprüche
1 bis 8 als thermisch stabiler schweißbarer Werk
stoff für dauerfeste Gegenstände, die beständig ge
gen Heißsalz-Korrosion, Spannungsrißkorrosion in
Anwesenheit von Chloriden, Lochfraß und allgemeine
Korrosion sein müssen und im Betrieb bei Temperatu
ren von 427 bis 760°C ihre Festigkeit und Zähigkeit
erhöhen.
10. Verwendung einer Legierung nach einem der Ansprüche
1 bis 8 als Werkstoff zum Herstellen von Wellen- und
Auspuffrohren, Draht, Drahtgeweben und Umhüllungen
von Heizelementen.
11. Gegenstand wie Balgen, Wellen- und Auspuffrohre,
Draht, Drahtgewebe und Umhüllungen für Heizelemente
aus einer Legierung mit
30 bis 42% Nickel
2 bis 28% Chrom
4,6 bis 6% Molybdän
0,8 bis 1,42% Silizium
0,3 bis 1,0% Titan
bis 0,25% Kupfer
bis 0,45% Niob
bis 0,5% Mangan
bis 1% Aluminium
bis 0,3% Stickstoff
bis 0,001% Schwefel
Rest Eisen einschließlich erschmelzungsbedingter
Verunreinigungen sowie einer Streckgrenze von etwa
276 Mpa und einer Dehnung von 40% bei Raumtempe
ratur, einer Dauerfestigkeit von 10000 Zyklen bei
483 Mpa, einer Korngröße von etwa ASTM 8 bis 9,
einer Beständigkeit gegenüber Heißsalz-Korrosion
über der des rostfreien Stahls 321, guter Bestän
digkeit gegen Spannungsrißkorrosion in Gegenwart
von Chloriden sowie zunehmender Festigkeit und Zä
higkeit bei Temperaturen von etwa 427 bis 760°C.
12. Gegenstand nach Anspruch 11 aus einer Legierung mit
mindestens 0,6% Titan.
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