DE2524651A1 - Austenitischer, nichtrostender stahl mit guter oxydationsbestaendigkeit und warmverarbeitbarkeit - Google Patents

Description

PATCNTANWA>-TF. A. GRUNECKER

H. KlNKELDEY

DH-INCi

C 1 ^W· STOCKMAIR

D DR-ING-AeE(SALTEO*

K. SCHUMANN

DR REn UVC. ■ OPl-PHYS

P. H. JAKOB

D(PL-ING.

G. BE2OLD

OR RER NAT ■ DIPL. CHEM

MUNCHEN

E. K. WEIL

DR RER OEC ING

MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

LINDAU

P 9198 3. Juni 1975

Crucible Inc.

P.O. Box 88, Parkway West and Route 60,

Pittsburgh, Pennsylvania / U.S.A.

Austenitischer nichtrostender Stahl mit guter Oxydationsbeständigkeit und Warmverarbeitbarkeit

Die Erfindung bezieht sich auf oxydationsbeständige austenitische, nichtrostende Stähle und insbesondere auf oxydationsbeständige nichtrostende Stähle mit guter Warmverarbeitbarkeit.

Durch die Energiekrise und die Erfordernisse des Umweltschutzes sind Märkte für nichtrostende Stähle mit guter Beständigkeit gegen Oxydation, Sulfidbildung und Karburierung

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sowie mit guter Festigkeit bei erhöhten Temperaturen in Verbindung mit einer guten Warmverabeitbarkeit geschaffen worden.

Insbesondere sind austenitische nichtrostende Stähle mit diesen guten Hochtemperatureigenschaften geeignet für die Kohlenvergasung, die städtische Müllverbrennung sowie für Gasturbinen für Fahrzeuge und Einrichtungen zur Emissionskontrolle, da bei derartigen. Anlagen oder Einrichtungen Betr: ten.

Betriebstemperaturen von 816 bis 1O95°C oder höher auftre-

Die gegenwärtig erhältlichen austenitischen nichtrostenden Stähle genügen allen diesen Erfordernissen mit der Ausnahme einer Oxydationsbeständigkeit bei den extrem hohen Temperaturen, die in derartigen Anlagen oder Einrichtungen auftreten. Demzufolge handelt es sich bei dem gegenwärtig verfügbaren und für diese Zwecke verwendeten Werkstoffen um legierte Stähle mit hohen Gehalten an die Festigkeit steigernden Elementen, wie Molybdän und Wolfram, deren Herstellung und Verarbeitung jedoch durch die hohen Gehalte an Legierungselementen erschwert wird. Andererseits sind auch Nickellegierungen verfügbar, welche wegen ihres Grundmetalls Nickel über die erforderliche Oxydationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen verfügen. Diese Nickellegierungen sind jedoch anfällig für die Sulfidation und für eine intergranulare Oxydation. ' .

Es besteht somit ein Bedarf an einem austenitischen, nichtrostenden Stahl, der im Hinblick auf seine Hochtemperaturfestigkeit und Oxydationsbeständigkeit mit Nickellegierungen

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vergleichbar ist, jedoch leichter herstellbar und leichter verarbeitbar ist, als die für den genaniten Zweck verfügbaren hochlegierten Stähle.

Ein erflhdungs gemäß er aus teni ti scher, nichtrostender Stahl besteht im wesentlichen aus bis zu 0,15 % Kohlenstoff, bis zu 0,15 % Stickstoff, bis zu 3 % Mangan, bis zu 0,04 % Phosphor, bis zu 0,04- % Schwefel, bis zu 2 % Silicium, 24- bis 50 % Nickel, 21 bis 30 % Chrom, bis zu 3,5 % Molybdän, bis zu 5 % Wolfram, bis zu 5 % Kobalt, bis zu 0,01 % Bor, bis zu 0,1 % Calcium, bis zu 0,1 % Magnesium, einem Gesamtgehalt an Zirkonium, Titan und Niob von bis zu 0,6 %, Rest Eisen, wobei außerdem ein Lanthangehalt von 0,01 bis 0,5 % enthalten ist, wodurch die Oxydationsbeständigkeit des Stahls verbessert ist und die gute Warmverarbeitbarkeit erhalten bleibt.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung dient die Zeichnung. In dieser zeigen:

Fig. 1 ein Strichdiagramm, welches auf der Grundlage von bei erhöhten Temperaturen durchgeführten Untersuchungszyklen die Oxydationsbeständigkeit der erfindungsgemäßen Stahle im Vergleich zu herkömmlichen Stählen zeigt,

Fig. 2 ein Strichdiagramm, welches auf der Grundlage von simulierten kontinuierlichen Beanspruchungen bei erhöhter Temperatur die Oxydationsbeständigkeit der erfindungsgemäßen Stähle gegenüber herkömmlichen Stählen zeigt,

Fig. 3 ein Strichdiagramm, welches das Verhältnis des Gesamt-

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— L\. -

gehaltes an Cer, Praseodym und Neodym zu dem Gehalt an Lanthan im Hinblick auf die Warmverarbeitbarkeit zeigt, und

Fig. 4 ein Strichdiagramm, welches den Einfluß von Nickel auf die Zähigkeit der erfindungsgemäßen Legierungen veranschaulicht.

Der erfindungsgemäße Stahl ist ein .austenitischer, nichtrostender Stahl mit einem Nickelgehalt von 24 bis 50 % und einem Chromgehalt von 21 bis 30 %, wobei ein zusätzlicher Gehalt an Lanthan von 0,01 bis 0,5 % vorgesehen ist. Wie im folgenden noch in größerer Ausführlichkeit dargelegt, ist gefunden worden, daß sich durch Zusatz von Lanthan zu einer Legierung mit diesem Gehalt an Nickel und Chrom eine merkliche Steigerung der Oxydationsbeständigkeit hervorrufen läßt. Diese Verbesserung der Oxydationsbeständigkeit geht bei jeder Legierung nach der Erfindung weit über dasjenige Maß hinaus, welches infolge des spezifischen Nickelgehaltes erwartet werden kann. Außerdem ist Lanthan bei Ausschluß anderer Elemente aus der Gruppe der seltenen Erden oberhalb spezifischer maximaler Grenzgehalte, die im folgenden noch näher erläutert werden, kritisch, um bei einem spezifischen Nickelgehalt innerhalb des oben genannten Nickelbereiches die Oxydationsbeständigkeit zu erzielen. Außerdem müssen Wolfram, Molybdän und Kobalt nicht in der Legierung vorliegen, aber liegen diese Elemente vor, so darf der Molybdängehalt nicht größer als 3,5 % und dürfen die Gehalte an Wolfram und Kobalt jeweils nicht größer als 5 % sein. Anderenfalls läßt sich die Legierung schwer herstellen. Um die Hochtemperaturfestigkeit zu erhöhen, kann Bor in einer Menge von bis zu 0,01 % noch zusätzlich hinzugefügt werden.

Die Legierung nach der Erfindung besteht im wesentlichen aus

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max. 0,15 % Kohlenstoff, max. 0,15 % Stickstoff, max. 3 % Mangan, max. 0,04 % Phosphor, max. 0,04- % Schwefel, max. 2 % Silicium, 24 "bis 50 % Nickel, 21 bis 30 % Chrom, bis zu 3,5 % Molybdän, bis zu 5 % Wolfram, bis zu 5 % Kobalt, 0,01 bis 0,5 % Lanthan, bis zu 0,01 % Bor, max.· 0,1 % Calcium, max. 0,1 % Magnesium, einem Gesamtgehalt an Zirkonium, Titan und Niob von max. 0,6 %, Rest Eisen. Vorzugsweise kann der Lanthangehalt der Legierung auf 0,01 bis 0,3? 0,2 oder 0,15 % beschränkt sein. In gleicher Weise kann der Nickelgehalt auf 45 oder 40 % beschränkt sein. Wird Bor verwendet, so liegt dessen Anteil vorzugsweise innerhalb eines Bereiches von 0,0005 bis 0,01 %.

Hinsichtlich der vox'stehend bezeichneten Gehalts grenz en ist festgestellt worden, daß die Warmverarbeitbarkeit der Legierungen ungünstig beeinflußt wird, wenn der Kohlenstoffgehalt mehr als 0,15 % beträgt. Das gleiche ist der Pail, wenn der Stickstoffgehalt oberhalb von 0,15 % liegt oder wenn der Siliciumgehalt größer als 2 % ist. Mangangehalte von mehr als 3 % führen zu einer Verringerung der Oxydationsbeständigkeit der Legierung, welche sonst durch die Kombination von Lanthan und Nickel hervorgerufen ist. Wie Kohlenstoff, Stickstoff und Silicium beeinträchtigen Phosphor- und Sctwefelgehalte oberhalb der angegebenen Höchstmengen die Warmverarbeitbarkeit und außerdem werden auch die Schweißbarkeit und die Korrosionsbeständigkeit ungünstig durch derartige Gehalte beeinflußt. Nickel und Chrom sind innerhalb der genannten Gehaltsgrenzen erforderlich, um im Zusammenwirken mit Lanthan die angestrebte Oxydationsbeständigkeit bei hoher Temperatur zu erzielen. Liegen Molybdän, Wolfram und Kobalt oberhalb der angegebenen Höchstmengen vor, so wird die Warmverarbeitbarkeit ungünstig beeinflußt. Das Vorliegen von Zirkonium, Titan und Niob oberhalb der angegebenen Höchst-

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mengen führt zu einer Beeinträchtigung der Warmverarbeitbarkeit und zu einem Anstieg der Anfälligkeit gegen das Auftreten von Schweißrissen.

Die Zugabe von Lanthan kann auf jegliche herkömmliche Weise erfolgen, wie durch Verwendung der Zuschlagstoffe Lanthansilicid und Mischmetall, oder durch Verwendung metallischen Lanthans. Es sei unterstrichen, daß dann, wenn zum Zusatz von Lanthan gewisse herkömmliche Arbeitsweisen angewendet werden, unbeabsichtigterweise zusätzliche Mengen an Seltenerdelementen in die Legierung eingebracht werden. Dabei werden um so mehr unbeabsichtigte Seltenerdelemente, wie Cer, Neodym und Praseodym in die Legierung eingeschleppt, Je höher der Lanthangehalt innerhalb der vorstehend bezeichneten Grenzen ist. Diese unbeabsichtigt eingebrachten Seltenerdelemente wirken sich auf die Eigenschaften der Legierung, wie auf die Warmverarbeitbarke"¹'t, nicht ungünstig aus, solange ihr Gehalt unterhalb von etwa max. 0,25 % und auch unterhalb der Linie C-D und vorzugsweise unterhalb der Linie A-B in Figur 3 gehalten wird.

Die Wirkung des Lanthans in austenitischen, nichtrostenden Stählen mit einem Hickelgehalt von 25 bis 50 % und einem Chromgehalt von 21 bis JO % wurde anhand der Kriechfestigkeit und der Beständigkeit gegen das Auftreten von Sigmaphase bei hohen Temperaturen demonstriert. Dabei ergab sich, daß die erfindungsgemäße Legierung im allgemeinen eine gute Hochtemperaturfestigkeit besitzt, zu welcher noch die kritische Eigenschaft kommt, welche der Legierung durch die Kombination von Lanthan und Nickel erteilt worden ist, nämlich die hohe Oxydationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen. Zusätzliche Versuche wurden durchgeführt, um zu zeigen, daß die erfindungsgemäßen Legierungen über eine gute Warmverarbeitbarkeit verfügen und leicht herzustellen sind.

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Pur Versuchszwecke zur Erläuterung der Erfindung wurden 1500 g schwere Chargen im Valcuum-Lichtbogenofen mit Hilfe von sich nicht verbrauchenden Elektroden und 22,65 kg schwere Chargen im Luftinduktions- und Vakuuminduktionsofen erschmolzen, wobei die letzteren für Versuche hinsichtüch Oxydation, Kriechbruch und Sigmaphasenversprödung bestimmt waren. Die 1500 g schweren Chargen wurden zu für die Oxydationsprüfung geeignetem Bandmaterial mit einer Dicke von 3,04-8 mm verarbeitet, wobei nach einer Oberflächenbearbeitung und Konditionierung eine einstündige Erhitzung bei 1177°C vorgenommen wurde, das Material zu Warmband mit 6,35 mm Dicke und 76?2 mm Breite ausgewalzt wurde, worauf ein Kaltwalzen auf 3,048 mm erfolgte und dann an Luft 10 Minuten lang bei 1093 C geglüht wurde, worauf sich ein Abschrecken zwischen wassergekühlten Kupferplatten anschloß. Die 22,65 kg schweren Gußblöcke wurden zu 3,048 mm dickem Bandmaterial verarbeitet, wozu ein zweistündiges Erhitzen auf 1204· C, ein Auswalzen zu Blech-Stabmaterial mit 28,575 mm Dicke und 88,9 mm Breite, eine Konditionierung, ein einstündiges Erhitzen auf 1177 C und ein Auswalzen zu Warmband mit 6,35 Dicke und 88,9 mm Breite erfolgte. Sodann wurde das Material 15 Minuten lang bei 1107°C an Luft geglüht, woran sich ein Abschrecken mit Wasser anschloß, wonach das Material auf eine Dicke von 3,048 mm in der Kälte ausgewalzt wurde. Dann erfolgte eine 10-minütige Schlußglühung bei etwa 1093 bis 114-9°C und ein Abschrecken zwischen wassergekühlten Kupferplatten. Die Zusammensetzungen der derart hergestellten Versuchsmaterialien sind in der folgenden Tafel 1 zusammengestellt.

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Tafel

	Werkstoffart Charge	25	161097	■Versuchswerk stoffe:	25	Base AA	C	Chemische	Si	Zusammensetzungen	Ni	N	Mo	W	Co	Andere	-
	Handelsüb liche Ma teralien:		132017		25	Base IK45		Mn		Cr							-
	Crutemp		161040	Crutemp	25	Base B	0,042		0,59		24,38	_	0,32	—	_	_	-
	RA-330	800	ΗΞΟ9Ο7Α	Crutemp	25	Base C	0,032	1,48	1,22	24,71	34,60	0,028	0,12	■ -	-	-	- S
	RA-333		NZ1442M	Crutemp	25	Base E	0,032	1,71	1,13	19,20	44,19	0,022	2,66	2,75	2,70	-
	Incoloy		Crutemp	25	Base F	0,053	1,11	0,30	25,11	31,43	-	-	■ -	-	TiO,45;AlO,38
cr>	Incone1	Crutemp	25	Base SC1	0,037	0,89	0,10	21,18	59,86	—	—	—	—	TiO, 30; AU, 39; Fe 15,74
O CO co	Crutemp	25	Base SC2		0,22		22,33
O co	Crutemp												•
O	Crutemp	0,048		0,60		24,55	0,034	-	-	-
cn		0,058	1,56	0,54	24,90	24,89	0,060	-	-	-
ca	0,055	1,83	0,51	24,38	29,51	0,031	-	-	-
	0,047	1,39	0,42	23,68	38,91	0,025	-	-	-
	0,050	1,13	0,52	23,96	27,90	0,031	-	-	-
	0,056	1,36	0,44	28,31	27,90	0,030	-	-	-
	0,043	1,23	0,58	32,36	33,70	0,034	-	-	-
	0,038	1,29	0,49	24,80	34,01	0,031	—	—	—
	1,08	31,07

Fortsetzung von Tafel 1 Werkstoffart;

Versuchswerkstoffe:

Charge

Si

Cr

Ni

Mo W

Co

Andere

CO
OO
O
CO

Crutemp 25 Base Crutemp 25 Base MM

Crutemp
Crutemp
Crutemp
Crutemp
Crutemp

Crutemp
Crutemp

25 Base 25 Base 25 Base 25 Base 25 Base

25 Base 25 Base

25Cr-35Wi Base 25Cr-35Ni Base 25Cr-35Ni Base 25Cr-35Ni Base

NN BB 1K46 DD 1K47

1K48 3965

3976

3957 3956 3958

25Cr-35Ni Base 3961

0,061 1,66 0,82 24,92 24,95 0,031 -

0,063 1,65 0,48 24,77 24,56 0,033 -

0,063 1,65 0,48 24,46 24,44 0,032 -

0,065 1,37 0,48 23,92 25,20 0,032 - 1,89 -

0,060 1,68 0,51 24,72 24,61 0,067 - 1,84

0,042 1,57 0,34 24,71 25,20 0,020 1,68 -

0,051 1,61 0,46 24,75 24,69 0,058 0,91 0,98 0,97

0,049 1,64 0,50 24,75 24,58 0,055 0,93 0,97 -

0,061 1,52 0,37 25,14 26,12 0,038 0,87 0,96 1,03

0,055 1,83 0,41 24,77 33,84 0,039 -

0,074 1,64 0,35 24,41 34,46 0,039 -

0,071 1,57 0,37 24,51 34,50 0,040 -

0,055 1,65 0,36 24,41 34,58 0,038 -

0,068 1,57 0,43 24,74 34,55 0,038 0,84 -

La 0,08 La 0,18

La 0,48

La 0,20

La 0,05 La 0,17 Ce 0,10

Ce 0,07,

La 0,04% (Mischmetal!.)

La 0,21

Fortsetzung von !Tafel Λ.

Werkstoffart:

Versuch.swerk'-stoffe:

?-35Ni Base Base Base 25Cr-35Ni Base 25Cr-35Ni Base 25Cr-35Ni Base

25Cr~44Ni Base 25Cr-44Ni Base 25Cr-44ITi Base

RA-333
RA-333
RA-333 Si-arm

Charge

3962 3963 3987 3988 3989 3990

4964 3984 3985

1K53

3986A

3986

Si Cr Ni

Oo

0,068 0,070 0,069 0,061 0,066 0,082

0,065 0,063 0,071

0,050

0,070

0,063

1,57
1,60
2,02
1,97
1,97
2,06

1,62
2,03

1,99

1,69

1,64

1,97

0,44 0,42 0,56 0,.56 0,54 0,50

0,47 0,60 0,59

1,12 1,13 0,59

24,71 24,73 24,07

24,37 24,47 24,47

24,32 24,01 25,06

34,82

34,53 35,22 34,98 34,98

34,98

43,48 44,86 44,20

25,64 46,34 24,11 44,48 25,06 44,20

0,035 0,038 0,046 0,045 0,044 0,044

0,037 0,043

0,044

0,060 0,046 0,044

0,82

0,81
1,02

0,34-

2,68
2,46
2,57

0,93 0,93 0,96

0,94 1,02

1,08 1,12

1,89 0,05

2,65 2,57

2,42 3,00

2,55 2,94

Andere

La 0,22 La 0,15 ohne La La 0,10 La 0,28 ^ La 0,47 ^J

La 0,22 '

La 0,05{B 0,004

La 0,04;B 0,005

B 0,004 B 0,007

Die Hochtemperatur-Oxydationsbeständigkeit der Stähle und der besondere Einfluß des Lanthans auf dieselbe wurde mit Hilfe von zyklischen und kontinuierlichen Hochtemperatur-Untersuchungen ermittelt. Die Ergebnisse der zyklischen Untersuchungen sind in den Tafeln 2 und 3 zusammengestellt und graphisch in Figur 1 veranschaulicht. Die zyklischen Untersuchungen umfaßten eine 15-minütige Aufheizperiode, an welche sich eine 15-minütige Abkühlungsperiode anschloß; dabei wurde dieser Zyklus wiederholt, um zu Einwirkdauern von bis zu 508 Stunden zu gelangen, was 2032 Zyklen entsprach. Die Proben wurden während der Untersuchung bei allen 200 bis 400 Zyklen gewogen und der durch die Oxydation verursachte Nettogewichtsverlust wurde an jeder Probe ermittelt. Die Versuchstemperatüren betrugen 927 und 1016⁰C.

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609808/0673

Tafel

Ergebnisse der "bei 927 und 1016 C in einer Vielzahl von Zyklen durchgeführten

Oxydationsprüfungen

	Charge Nr.	Zusammensetzungs-	ITi	Andere	400	Zyklen 800 Zyklen	1200 Zyklen	1600 Zyklen	-180	+7	-281	2000 Zyklen	*	-37	handlung	bei 1O16°C ν	OJ	-825	-1090
Werkstoff		Seltene Variante			100	Std. 200 Std.	300 Std.	400 Std.	0		+6	500 Std.	+9 fe,	-285	-240	-530	-990	-1260
		Erden Cr			Gew,			.-Veränderung (mg/6,45 cm ) nach zyklischer		+10		Be-	0	Gew.-Veränderung (mg/6,45 cm ) na,C5h zyklischer Be-	-359	-675	-245	"558 -J*
			24,4	_		handlung bei 9270C (a)						-68	-150		\ji NJ
	161097		44,2	2,7W;	-27	-85	-7	+8	-375	-31
Crutemp 25	161040	24,7		2,8Mo;	-1	-2	-75		-1	-8			+.15	—• O)
RA-333		25,1		2,7Co				+10		-3	+14	+17		CJI
			59,9	0,3Ti;
	ΠΧ1442			1,4Al	+3	+6	-13	+9				-6	-34 -*
Inoonel601		22,3	25,0	_			-200	+9	+8	+7
	ET				+5	+9
Versuchs		0,08La 24,9	25,2	1,9W
werkstoff	BB		25,2	1,7Mo	+5	-2	+8
l!	DD	23,9			+3	-1
11		24,7
			24,4	-
	161097		24,6	-
Crutemp 25	AA	24,7	44,2	2,7W;
Crutemp 25	161040	24,9		2,8Mo;
RA-333		25,1		2,7Co
			59,9	0,3Ti;
	KX1442 ■			1,4Al
Inconel 601		22,3
			25,0
Versuchs
werkstoff		0,08La 24,9

Fortsetzung von Tafel 2

(a) Die Proben wurden 15 Minuten "bei 927⁰C und 15 Minuten an Luft abgekühlt. Dieser Vorgang wurde zwecks Erzielung einer Gesamtbehandlungsdauer von 508 Stunden wiederholt (2032 Zyklen)

<t> (b) Die Proben wurden 15 Minuten bei 1016⁰G erhitzt und 15 Minuten an Luft abgekühlt, was 2012

co mal wiederholt wurde, um eine Gesamtbehandlungsdauer von 503 Stunden zu erzielen.

Fortsetzung von Tafel 2

Ergebnisse der "bei 927 und- 1016 C in einer Vielzahl von Zyklen durchgeführten

Oxydationsprüfungen

400Zyklen 800Zyklen 1200Zyklen 1600Zyklen 2000Zyklen lOOStd. aOOStd. 300Std. 40QStd. 500Std.

	\verkstoff- art	Charge Nr.	Seite Erden	Zusammense __ Variante	ITi	tzungs- Andere	-
	Versuchs werkstoff	HH	0,18	Cr	24,6		-
	Il	MT	0,48	La24,8	24,4		,9W
σ>	H	BB	-	La24,5	25,2	1	,7Mo
O	!·	DD	-	23,9	25,2	1	,0V; ,9Mo; ,0Co
Smaß OO	It	3965	0,20	24,7	26,1	1 0 1
08/01	Versuchs werkstoff	B (d)		La25,1	29,5		-
	W	C (d)	-	23,7	38,9		-
	ti	E (d)	-	24,0	27,9		-
	Il	ι Cd)	-	28,3	27,9		-
	Il	SC1	-	32,4	33,7
	Versuchs- werkstoff	SC2		24,8	34,0		-
	Il	3957	0,17	31,1	33,8		-
	ti	3956	0,10	La24,8	3^,5
	Ce24,5

Gew.-Veränderung (mg/6,45 cm ) nach zyklischer Behandlung "bei 1016QC Cb)

+9

+8 -110

-131 +10

-319 -365 -285 -191 -480

-303

+13

+12

+11

(c)

+10	(c)
-280	-464
-330	-504
_4	(c)
-650	-955
-650	-895
-565	-850
-424	-653
-785	-871
-515	-700
-6	(c)
-57	(c)

(c)

(c) -636 -687 (c)

-1217 -1099 -1084

-839 -958

-832 (c) (c)

Fortsetzung von Tafel 2

(b) Die Proben wurden 15 Minuten "bei 1016⁰C erhitzt und 15 Minuten an Luft abgekühlt, was 2012 mal wiederholt wurde, um eine Gesamtbehandlungsdauer von 503 Stunden zu erzielen.

^ (c) Mechanische Störungen der Versuchsapparatur verzögerten den Abschluß dieser Versuche.

ο (d) Die Ergebnisse wurden dem Bericht 391-10 des Crucible Materials Research Center Reports

^ entnommen.

Ui NJ

Fortsetzung von Tafel 2

Ergebnisse der "bei 927 und 1016⁰C in einer Vielzahl von Zyklen durchgeführten Oxydationsprüfungen

Werkstoff - art

Charge Hr.

Seltene Erden

MM

Zusammensetzungs

Hi

Andere

400Zyklen 800Zyklen 1200Zyklen i600Zyklen 2000Zyklen lOOStd. 200Std. 300Std. 400Std. 500Std.

+12

(mg/6,45 cm2) •bei 10160C (b)

nach zyklischer Be-

(c)

La

variante

Gew*-Veränderung handlung

+11

-39

(c)

(c)

Versuchs werkstoff

3958

0,11

La

Cr

34,6

+9

+12

+13

Cc)"

(c)

I·

3961

0,21

La La

34,6

0,8Mo

+8

+12 +10

+9

(c)

(c) Cc)*

Il

3962

0,22

^24,4

34,8

0,9W

+8

+10 +11

(c) (c)

Ul CD

ti M

3963 3964

0,15 0,22

24,7

34,5 43,5

0,9W; 0,8Mo; 1,0Co 0,9W; 0,8Mo; 1,0 Co

+8 +9

OO O

24,7

CO O Cf> «4 er

24,7 24,3

(b) Die Proben wurden 15 Minuten auf 1016⁰C und 15 Minuten an Luft abgekühlt, was 2012 mal wiederholt wurde, um eine Gesamtbehandlungsdauer .von 503 Stunden zu erzielen.

(c) Mechanische Störungen der Versuchsapparatur verzögerten den Abschluß dieser Versuche. (e) Das zugesetzte Mischmetall bestand aus 0,04 % La und 0,07 % Ce.

Tafel 3

Bestimmung der Probendicke an Oxydierungsproben, die bei 927°C und 1016⁰C vielfachen

Behandlungszyklen unterworfen worden waren

Werkstoff Charge

Zusammensetzungs- Veränderung Variante der Probendicke (mm)
durch Oxyda tion und Ab platzen

Tiefe des in- Durch Oxydation Oxydationsforttergranulahervorgerufene. schritt (Erzielte ren Angriffs Gesamtdicke (b) Dicke in 25,4,u

- (a) (mm) (™0 P^{er 3}^¹¹⁰

	Crutemp	25	161097	Base	-0,076	0,127	508 Stunden bei 9270C	138	•
,jo Crutemp	.Crutemp		161040	-	+0,076	0,229	0,203	104
	RA-333	601	NX1442		-<0,025	0,127	0,152	86
00 Inconel	Inconel		IT	0,08 La	+0,051	0,076	0,127 '	17	TSJ cn
co La Mod.	La Mod.		BB	1,9W	+0,076	0,127	0,025 "'	35	isj JC-
3 w Nod·	W Hod.		DD	1,7Mo	-0,025	0,127	0,051	104	(J)
2 Mo Mod.	Mo Mod.						0,152		cn
Ca»		25	161097	Base	-0,481	0,076	503 Stunden bei 10160C	385
25	AA	Base	-0,508	0,102	0,559	428
	161040	-	-0,025	0,356	0,609	261
601	NX1442	-	-0,025	0,432	0,381	296
	m	0,08 La	-<0,025	0,076	0,432	52
	BB	1,9 W	-0,279	0,102	0,076	261
	DD	1,7 Mo	-0,356	0,127	0,381	331
				0,483

Fortsetzung von Tafel $

(a) Die Tiefe des intergranularen Angriffs ist die Gesamtdicke der anhaftenden Oxide, wobei die intergranuläre Oxydation und gelegentlich die innere Oxydation von "beiden beaufschlagten

Cft Oberflächen gemessen ist.

_o (b) Die durch oxydierenden Angriff bewirkte Gesamtdicke ist die Summe aus dem durch Oxidabplatzen

hervorgerufenen Metalldickenverluste und der Tiefe des intergranularen Angriffs.

Aus den in Tafel 2 zusammengestellten Daten läßt sich erkennen, daß durch Lanthan im Bereich von 0,01 bis 0,5 % die Oxidationsbeständigkeit deutlich erhöht wird, was insbesondere bei den Bedingungen der Hochtemperaturprüfungen bei 1016°C zu beobachten ist. Unter diesem Aspekt sollten insbesondere die Chargen mit den Nummern ET, 3957 ₅ 3956 und 3958 in Tafel 2 vergleichend betrachtet werden. In der Charge 3957 liegen in einer Legierung mit 24 % Chrom und 33 % Nickel 0,17 % Lanthan vor. In der Charge 3956 wurde ein vergleichbarer Zusatz an Cer bei einer im wesentlichen gleichen Chrom-Nickellegierung verwendet, und in der Charge 3958 ein analoges Mischmetall, welches im wesentlichen aus Cer und Neodym mit einem geringen Gehalt an Lanthan besteht. Dieses Mischmetall war gleichfalls in einer Legierung mit vergleichbaren Chrom- und Nickelgehalten enthalten. Insbesondere bei 1200 Zyklen und 300 Stunden ist die Gewichtsveiäiderung bei der allein Lanthan enthaltenden Charge 3957 deutlich besser als bei den anderen beiden Legierungen. Außerdem enthält die Charge ΙΈ 0,08 % Lanthan in einer Legierung mit 24 % Chrom und 25 % Nickel. An dieser Probe ist zu erkennen, daß selbst ein bedeutend niedrigerer Nickelgehalt wenn Lanthan allein vorliegt zu einer besseren Oxydationsbeständigkeit führt als bei den spezifischen Legierungen mit gleichen oder größeren Gehalten an Cer und der im Mischmetall vorliegenden Kombination von Seltenerdelementen in Verbindung mit beträchtlich höheren Niekelgehalten. An den molybdän- und wolframhaltigen Chargen, wie der Charge 3963 ist zu erkennen, daß die Oxydationsbeständigkeit nicht beeinträchtigt wird, sofern diese Elemente mengenmäßig unterhalb der genannten oberen Grenze gehalten werden.

Zur weiteren Auswertung der Ergebnisse der zyklischen Untersuchungen wurden die dem Oxydationstest unterzogenen Probenabschnitte nach einer Versuchsdauer von wenigstens 500 Stunden

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metallographisch untersucht, wobei außerdem Messungen der Probendicke vorgenommen wurden, um die Menge des Metallverlustes infolge der Oxydation und des Abplatzens der Oxyde und die Tiefe der intergranularen Oxydation zu bestimmen. Die in der Tafel 3 zusammengestellten Ergebnisse dieser Untersuchungen belegen erneut die Wirksamkeit des Lanthans im Hinblick auf die Oxydationsbestandigkeit und belegen außerdem die Tatsache, daß Molybdän- und/oder Wolframgehalte keinesfalls die durch die Anwendung von Lanthan hervorgerufene Oxydationsbestandigkeit merkbar beeinflussen, sofern." die genannten Elemente mengenmäßig unterhalb der angegebenen Höchstgrenzen gehalten werden. So verliert beispielsweise bei 1016⁰C die in Tafel 3 als CRTJTEMP 25 bezeichnete herkömmliche Legierung 0,4-826 bis 0,508 mm an Dicke infolge der Oxydation und des Abplatzens oder Abblätterns. Im Vergleich dazu zeigt die durch einen Lanthangehalt von 0,08 % modifizierte CRUTEMP 25-Probe keinen auf Oxydabplatzen beruhenden Metallverlust, so daß sich diese Legierung unter diesem Gesichtspunkt ähnlich wie die Probe aus INCOWEL 601 verhält. Außerdem zeigte die lanthanhaltige Probe nach der zyklischen Behandlung keine Anzeichen einer intergranularen Oxydation. Demgegenüber zeigten die Proben aus INCONEL 601 und RA 335 eine sehr ungleichförmige und ausgeprägte intergranulare Oxydpenetration, welche unterhalb der der oxydierenden Atmosphäre ausgesetzten Oberflächen bis zu Tiefen von 0,4-318 bzw. 0,3556 mm erkennbar war. Unter Bezug auf Figur 1 wird daraus deutlich sichbar, daß ein Lanthanzusatz von 0,08 % zu einer als CRUTEMP 25 bezeichneten Legierung mit 25 % Chrom und 25 % Nickel die zyklische Oxydationsbestandigkeit auf ein Maß verstärkt, welches von dem der Werkstoffe INCONEL 601 und RA weit entfernt ist.

Die Ergebnisse der zur Bestimmung der Oxydationsbestandigkeit

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"bei kontinuierlichen Hochtemperaturbehandlungen durchgeführten Versuche sind in der folgenden Tafel 4- zusammengestellt.

609808/0673

Tafel

Oxydationsbeständigkeit von Crutemp 25-Modifikationen "bei eine kontinuierliche Hochtemperatur-

Beanspruchung simulierenden Versuchen

CD
O
CO
OO
O
OO

Z^sammensetzungsvarianten

Charge Nr.Seltene Ni Erden

Andere

0,08La 0,18La

0,48La

0,05La 0,17La 0,10Ce

0,11MM* 0,21La 0,22La 0,20La

0,15La 0,22La

25,0 Crutemp 25 Base

45,0 EA-333

60,0 Inconel

25,0

25,0

25,0

25,0 1,7

35,0

35,0

35,0

35,0 35,0 35,0 25,0

35,0 44,0

0,8 Mo 0,9 W

1,0 Mo;1,0W; 1,0 Co 1,0Mo;1,0W; 1,0 Co 1,0Mo;1,0W; 1,0 Co

Gew	.-Zunahme (mg/6	bei	den	,45 cur	) nach den	100	aufgeführten Behandlungs-	300	1204°	C	*
	dauern	1149	0C	angegebenen	Std.	Temperaturen (a)	Std.	400	500
		300	400		46		153	Std.	Std.
100	200	Std.	Std	500	48	200	116	389	—
Std	. Std.	58	78	. Std.	43	Std.	79	143	212
34	46	66	76	104	33	103	140	99	_	PO
37	53	"46	54	98	22	94	128	362	_	cn
31	39	37	48	61	21	64	35	173	222
23	29	33	36	—	46	74	114	45	58
22	29	29	32	42	37	59	81	171
19	26	68	76	34	23	27	42	92	109
33	48	54	56		35	80	93	53	71
32	42	31	34	61	30	65	67	130	252
19	26	42	51	37	26	31	42	106	200
22	36	45	56	62	26	62	44	49	69
24	38	31	36	68	24	47	34	52	72
19	26	37	41	41	17	34	49	40	66
24	33	32	36	46		33		54	83
17	28	24	28	41	23	30	42
13	21			33		34		49	70
		39	44
29	34			48	34

151097

161040
NX1442

HM

NN

DD

3976

3957

3956

3958
3961
3962
3965

3963
3964

'*^x>ii'schiaeta'il'"mit~O"",~Ö4~% La + 0",07 % Ce

(a) Bei diesen Versuchen wurden die Proben in Porzellangefäßen 20 Stunden erhitzt und an Luft

abgekühlt.

Dieses wurde bis zu einer Gesamtbehandlungsdauer von bis zu 510 Stunden wiederholt»

Die simulierten Bedingungen einer kontinuierlichen Hochtemperaturbeanspruchung unifaßten das Einsetzen von Probekörpern in einen Ofen und ein 20-stündiges Erhitzen in ruhender Luft, woran sich ein Abkühlen an Luft anschloß. Die zuvor gewogenen Glühbehälter und die dem Versuch unterworfenen Probekörper wurden gewogen und da alle gebildeten Oxyde im Glühgefäß aufgefangen wurden, mirde eine Zunahme des Nettogewichtes ermittelt. Der 20 Stunden dauernde Versuch wurde wiederholt, um Versuchsdauern oder Behandlungszeiträume von bis zu 510 Stunden zu erzielen. Nach der Beendigung der Teste wurden die Oxydationsproben metallographisch miteinander verglichen, um .das Ausmaß des Metallverlustes infolge des Abplatzens und um die Tiefe der intergranularen Oxydation zu bestimmen. Die Versuche wurden mit Hilfe von 20-stündigen Erhitzungsperioden bei 1149 und 12O4°C durchgeführt, wodurch Behandlungszeiträume von bis zu 510 Stunden erzielt wurden. Die in Tafel 4 zusammengestellten Ergebnisse zeigen, daß Zusätze an Lanthan von 0,05 "bis 0,48 % die Zunderbeständigkeit von Stählen mit 25 % Chrom und 25 % Nickel merklich steigern. Bei nichtrostenden Stählen mit 25 % Chrom und 25 % Nickel waren diese Lanthanzusätze im Hinblick auf die Oxydationsbeständigkeit weit wirkungsvoller als merkliche Erhöhungen des Chrom- oder Nickelgehaltes. Unter diesem Aspekt erwies sich die 0,08 % Lanthan enthaltende Probe als besser als Proben des Materials EA 333 und des Materials INCONEL 601. Der Einfluß des Nickels auf die Oxydationsbeständigkeit wird durch diese Versuchsergebnisse veranschaulicht, bei welchen etwa 0,2 % Lanthan benötigt wurde, um dem rostfreien Stahl mit 25 % Chrom und 25 % Nickel eine Oxydationsbeständigkeit zu erteilen, die mit derjenigen des Werkstoffs INCONEL 601 vergleichbar ist. Vergleichbare Oxydationsbeständigkeiten wurden jedoch bei einem nichtrostenden

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Stahl mit 25 % Chrom und 35 % Nickel erreicht, der lediglich 0,05 °/° Lanthan enthielt. Weitere Zusätze an Wolfram oder Molybdän, einzeln oder in Verbindung mit Kobalt, zeigten keinen beträchtlichen Einfluß auf die Oxydationsbeständigkeit der durch Lanthanzusätze modifizierten rostfreien Stähle bei 1149 und 1204⁰C. Die in Tafel 4 zusammengestellten Ergebnisse sind graphisch in Figur 2 veranschaulicht.

Das Vorliegen von Lanthan ist - im Gegensatz zu anderen Seltenerdelementen, wie Cer, Neodym und Praseodym - nicht nur von ausschlaggebender Bedeutung zur Steigerung der Oxydationsbeständigkeit, sondern ist - innerhalb der erfindungsgemäß gezogenen ,Grenzen - auch von ausschlaggebender Bedeutung gegenüber den anderen Seltenerdelementen im Hinblick auf das Erzielen einer guten Warmverarbeitbarkeit. Um dieses noch besser zu verdeutlichen sei erwähnt, daß gefunden wurde, daß Seltenerdelemente, wie Cer, Neodym und Praseodym, die Warmverarbeitbarkeit ungünstig beeinflussen, sofern diese anderen Seltenerdelemente nicht unterhalb der Linie C-D und vorzugsweise unterhalb der Linie A-B in Figur 3 und unterhalb etwa max. 0,25 % gehalten werden. Die im Einblick auf die Warmverarbeitbarkeit zulässigen Gesamtgehalte an Cer, Neodym und Praseodym verringern sich drastisch mit zunehmenden Lanthangehalten, wie sich in Übereinstimmung mit den durch Figur 3 definierten Grenzen ergibt. Der ungünstige Einfluß dieser zusätzlichen Seltenerdelemente auf lanthanhaltige Legierungen wurde gezeigt und die zulässigen und bevorzugten Grenzen wurden mit Hilfe einer Anzahl von lanthanhaltigen Laborchargen definiert, welche unterschiedliche Mengen der zusätzlichen Seltenerdelemente Cer, Neodym und Praseodym enthielten.

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Tafel 5

	Charge	Zusammensetzungen der	La	Ce	Yersuchslegierungen	Pr	Ce + Nd + Pr	Warmverarbeitbarkeit	*	CJl ro
	ΡΑ-1	Art des La- Zusatzes	0,10	_	Nd	_	0,01	gut		σ> an
	5964	La-Metall	0,22	-	0,01	0,01	0,03	gut
	PA-3	La-Metall	0,25	-	0,02	0,01	0,04	gut
	3989	La-Metall	0,28	-	0,03	0,01	0,04	gut
cn ο	PA-4	La-Metall	0,50	-	0,05	0,02	0,07	schlecht
cö co	PA-5	La-Metall	0,10	0,04	0,05	0,01	0,09	gut
O co	PA-?	La-Silicid	0,25	0,09	0,04	0,04	0,23	schlecht
"*"«»■	PA-8 PA-9	LA-Silicid	0,50 0,10	0,18 0,20	0,10	0,07 0,02	0,45 0,29	schlecht annehmbar
1673	PA-10	LA-Silicid Mischmetall	0,10	-	0,20 0,07	0,04	0,14	annehmbar
	PA-11	Ce-freies Mischmetall	0,15	-	0,10	0,05	0,21	annehmbar
	PA-12	Ce-freies Mischmetall	0,10	0,15	0,16	0,02	0,21	annehmbar
	Seltenerd- Silicide	0,04

Bei diesem Versuch wurden 22,65 kg schwere im Vakuum-Induktionsofen erschmolzene Chargen eines austenitischen, nichtrostenden Stahls mit 25 % Chrom und 35 % Nickel erzeugt, welche die in Tafel 5 zusammengestellten Gehalte an Seltenerdelementen enthielten. Diese Chargen wurden unter Anwendung einer Durchwärm- und Warmwalztemperatur von 1177 C zu Knüppeln ausgewalzt, wobei die genannte Temperatur der entsprechenden in der Industrie verwandten Temperatur entspricht. Die zum Erschmelzen dieser Chargen verwendeten Einsatzmaterialien wurden dahingehend ausgewählt, daß eine Vielzahl von in Präge kommenden Quellen für die Lanthangehalte berücksichtigt wurde. Zu diesen als Lanthanlieferanten in Frage kommenden Stoffen zählen metallisches Lanthan, Lanthansilicid, Mischmetall, ceriumfreies Mischmetall und die Silicide der seltenen Erden. Die Lanthanzusätze oder -gehalte wurden so eingestellt, daß Lanthangehalte von bis zu 0,5 % erzielt wurden. Da jedoch alle Lanthanlieferanten andere Seltenerdelemente in unterschiedlichen Gehalten enthielten, waren in allen Chargen unterschiedliche Gehalte an Cerium, Neodym und Praseodym enthalten, deren Menge vom beabsichtigten Lanthangehalt und der Reinheit der für die Lanthanzusätze verwendeten Ausgangsmaterialien abhängt. An diesen Chargen vorgenommene Warmwalz- Untersuchungen zeigten, daß die Warmverarbeitbarkeit vom Lanthangehalt der Legierungen abhängt, wobei jedoch bä_einem gegebenen Lanthangehalt außerdem Schwankungen zu beobachten waren. Die unerwartete Schwankung der Warmverarbeitbarkeit bei einem gegebenen Lanthangehalt stimmte überein mit dem Gehalt an Cer plus Neodym plus Praseodym und in allen Fällen war der polerierbare Gesamtgehalt an Cer, Neodym und Praseodym beträchtlich niedriger als eine vergleichbare Menge an Lanthan, wie in Figur 3 veranschaulicht. Bei einem gegebenen Lanthangehalt innerhalb der erfindungsgemäß gezogenen Grenzen traten gute Warmverarbeitkeit und Frei-

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-Vi-

heit von Warmverarbeitungsfehlern innerhalb eines relativ engen Bereiches an Cer, Neodym und Praseodym auf, was durch die Linien A-B in Figur 3 veranschaulicht ist. Die Gehaltsbereiche für eine gute Warmverarbeitbarkeit können auch mit Hilfe der folgenden mathematischen Gleichung "beschrieben werden:

Ce + Nd + Pr< 0,15 - 0,33 La

Innerhalb dieser Grenzen ist die Warmverarbeitbarkeit ausreichend hoch, um alle Metallverarbeitungsvorgänge zu gestatten, die "bei der Stahlbearbeitung oder -verarbeitung üblich sind.

Eine annehmbare Warmverarbeitbarkeit wurde erzielt, wenn die Gehalte an Cerium, Neodym und Praseodym oberhalb der durch die Linien A-B in Figur 3 definierten Grenzen lagen. Oberhalb dieser Grenze war die Warmverarbeitbarkeit, wenngleich nicht so gut wie beim Arbeiten innerhalb der bevorzugten Grenze in Figur 3, noch ausreichend hoch, um viele, aber nicht alle Warmreduktionsvorgange zu gestatten, die bei der technischen Stahlherstellung gebräuchlich sind. Gehaltsgrenzen für eine als annehmbar oder besser bezeichnete Warmverarbeitbarkeit lassen sich durch die folgende Gleichung beschreiben:

Ce + Nd + Pr<0,4 - 0,8 La

Gehalte an Cer, Neodym und Praseodym oberhalb der Linie C-D in Figur 3 und jenseits der durch die obige Gleichung gezogenen Grenzen führen zu einer sehr schlechten Warmverarbeitbarkeit, die nicht einmal ausreicht, um die einfachsten Metallverarbeitungsschritte bei hoher Temperatur zu gestatten.

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- as -

Hinsichtlich der Ausbildung von Sigmaphase und der Kriechfestigkeit bei erhöhten Temperaturen wurde gefunden, daß diese beiden Komplexe miteinander verwoben sind. Zeichnete sich eine Legierung durch große Mengen an Sigmaphase bei erhöhten Temperaturen im Bereich von etwa 732 bis 954 C aus, so war das Material nicht nur brüchig und wenig zäh bei Raumtemperatur , sondern waren auch die Kriecheigenschaften während der Verweilzeit auf der Temperatur, bei welcher sich die Sigmaphase ausbildet, nachteilig beeinflußt. Um eine gute Beständigkeit gegen die Sigmaphasen-Brüchigkeit und eine gute Kriechfestigkeit bei 732 bis 954-⁰C zu gewährleisten, war es erforderlich, den Nickelgehalt auf mehr als 25 % einzustellen. So zeigt beispielsweise Figur 4, daß die erfindungsgemäßen Chargen 3957, 3961, 3962 und 3963 dank ihres Nickelgehaltes von mehr als 25 % eine weit größere Beständigkeit gegen die Ausbildung von Sigmaphase bei 816°C besitzen, wodurch sie ihre guten Zähigkeitseigenscnaften noch nach langen Behandlungsdauern auf dieser Temperatur beibehalten, als solches bei Stählen mit weniger als 25 % Nickel beobachtet wa? den kann, wie beispielsweise dem Material T-310, welches 20 % Nickel enthält. Außerdem wird durch Erhöhung des Nickelgehaltes auf mehr als 25 % die Beständigkeit gegen die Kriechdehnung erhöht, was eine Folge der Verringerung der Ausbildung von Sigmaphase ist, wie aus den in Tafel 6 zusammengestellten Ergebnissen ersichtlich. Diese Tafel zeigt, daß in lanthanhaltigen Stählen mit 25 % Chrom und jeweils 1 % Wolfram, Molybdän und Kobalt steigende Nickelgehalte von 26,12 % bis 34,53% und sogar bis 43,48% zu einer verringerten Kriechdehnung nach 15OO Stunden bei 927⁰C von 31,8 % bis 3,8 bzw. 0,9 % führten.

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*** Tafel 6

σ>

α> Kriecheigenschaften bei 927 C 'und 0,879 kg/mm von Stählen mit unterschiedlichen Nickelgehalten

Charge Ni* Hindestkriechgeschwindigkeit Dehnung (%) nach

(%/Std. χ 10"^ 1000 Std. 1500 Std.

8,3 0,8 0,06

* Alle Legierungen enthielten ca. 25 % Cr und 1 % jeweils an W, Mo und Co.

3965	26	,12
3963	34	,53
3964	43	,48

14,	8	31	,8
1,	3	3	,8
0,		0	,9 ,

Bei einem gegebenen Niekelgehalt führen Zusätze an Wolfram, Molybdän Tina/oder Kobalt zu einer verbesserten Kriechfestigkeit infolge Verfestigung in fester Lösung. V/erden diese Zusatse jedoch in Mengen oberhalb der erfindungsgemäßen Grenzen zugesetzt, so wird dadurch die Varmverarbeitbarkeit in einem Ausmaß verschlechtert, daß eine kontinuierliche Erzeugung im großtechnischen Maßstab äußerst erschwert, wenn nicht gar unmöglich gemacht wird.

Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich alle Prozentsätze In der Beschreibung und in den Ansprüchen auf Angaben in Gew.-%.

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Claims (8)

Patentansprüche

1. Aus teni ti scher, nichtrostender Stahl, "bestehend im wesentlichen aus max. 0,15 % Kohlenstoff, max. 0,15 % Stickstoff, max- 3 % Mangan, max. 0,04- % Phosphor, max. 0,04 % Schwefel, max. 2 % Silicium, 24 Ms 50 % Nickel, 21 "bis 30 % Chrom, bis zu 3,5 % Molybdän, bis zu 5 % Wolfram, bis zu 5 % Kobalt, bis zu 0,01 % Bor, max. 0,1 % Calcium, max. 0,1 % Magnesium, einem Gesamtgehalt an Zirkonium, Titan und Niob von max. 0,6 %, Rest Eisen, gekennzei ch net. durch einen zusätzlichen Gehalt an Lanthan von 0,01 bis 0,5 %·> wodurch die Oxydationsbeständigkeit des Stahls verbessert ist, während die gute Warmverarbeitbarkeit erhalten bleibt.

2. Stahl nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Lanthangehalt von 0,01 bis 0,3 %·

i>.. Stahl nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Lanthangehalt von 0,01 bis 0,2 %.

4. Stahl nach Anspruch 3» gekennzeichnet, durch einen Borgehalt von 0,0005 bis 0,01 %.

5. Stahl nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Lanthangehalt von 0,01 bis 0,15 %·

6. Stahl nach Anspruch 5» gekennzeichnet durch einen Borgehalt von 0,0005 bis 0,01 %.

7. Austenitischer, nichtrostender Stahl, bestehend im wesentlichen aus max. 0,15 % Kohlenstoff, max. 0,15 Stick-

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stoff, max. 3 % Mangan, max. 0,04 % Phosphor, max. 0,04- % Schwefel, max. 2 % Silicium, 25 bis 50 % Nickel, 21 bis 30 % Chrom, bis zu 3,5 % Molybdän, bis zu 5 % Wolfram, bis zu 5 % Kobalt, bis zu 0,01 % Bor, max. 0,1 % Calcium, max. 0,1 % Magnesium, einem Gesamtgehalt an Zirkonium, Titan und Niob von max. 0,6 %, Rest Eisen, g e k e η nz e i c h η et durch einen zusätzlichen Gehalt an Lanthan von 0,01 bis 0,5 % und einen Gesamtgehalt an zusätzlichen Seltenerdelementen, welcher unterhalb von etwa max. 0,25 % und unterhalb der Linie C-D in Figur 3 liegt.

8. Stahl nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtgehalt der zusätzlichen Seltenerdelemente unterhalb der Linie A-B in Figur 3 liegt.

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