DE2937460A1

DE2937460A1 - Verschleissfeste nickellegierung

Info

Publication number: DE2937460A1
Application number: DE19792937460
Authority: DE
Inventors: Kirit J Bhansali
Original assignee: Cabot Corp
Current assignee: Deloro Stellite LP
Priority date: 1978-10-10
Filing date: 1979-09-15
Publication date: 1980-04-24
Also published as: GB2037321B; IT1119217B; AU525190B2; IT7968950A0; FR2438689A1; DE2937460C2; JPS5550450A; CA1126989A; FR2438689B1; BE879331A; GB2037321A; JPS5835587B2; AU5055279A; BR7905160A; US4181523A

Description

4. Legierung nach Anspruch 1, bestehend im wesentlichen aus 42,5 bis 47,5 Gew.-% Chrom, maximal 1 Gew.-% Molybdän plus Wolfram, 1,2 bis 2,5 Gew.-% Bor, 0,3 bis 0,45 Gew.-% Kohlenstoff, 3 bis 5 Gew.-% Silicium, maximal 4 Gew.-% j Eisen, maximal 5 Gew.-% Kobalt, maximal insgesamt 3 Gew.-% ^: Vanadium plus Tantal plus Niob plus Titan plus Mangan, ! bis zu 2,5 Gew.-% Kupfer, Rest Nickel und zufällige Verunreinigungen. !

5. Legierung nach Anspruch 4, bestehend im wesentlichen aus ! etwa 45 Gew.-% Chrom, maximal 1 Gew.-% Molybdän plus Wolfram, etwa 1,85 Gew.-% Bor, etwa 0,4 Gew.-% Kohlenstoff/ etwa 3,5 Gew.-% Silicium, maximal 4 Gew.-%. Eisen, maximal 5 Gew.-% Kobalt, maximal insgesamt 3 Gew.-% Vanadium plus Tantal plus Niob plus Titan plus Mangan, bis zu 2 Gew.-% Kupfer, Rest Nickel und zufällige Verunreinigungen. '

6. Legierung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Rockwell-C-Härte von wenigstens 36 hat.

7. Legierung nach Anspruch 1 bis 6 in Form eines Gußteils. :

8. Legierung nach Anspruch 1 bis 6 in Form eines Formteils ι zur Durchführung von Auftragschweißungen. |

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um dieses Bedürfnis zu befriedigen. Repräsentative bekannte Legierungen sind in Tabelle 1 genannt. Alle Zusammensetzungen in der vorliegenden Beschreibung und in den Ansprüchen sind in Gewichtsprozent ausgedrückt, falls nicht anders angegeben. Diese Legierungen sind im allgemeinen in zahlreichen Formen, insbesondere in Form von Schweißstäben für die Verwendung zum Auftragschweißen oder Panzern von Werkstücken, die dem Verschleiß unterliegen, verfügbar. Bei den Kobaltlegierungen handelt es sich um die HAYNES STELLITE-Legierungen, die seit mehr als 70 Jahren in der Technik bekannt sind. Entscheidend für die hervorragenden Eigenschaften dieser Legierungen sind in erster Linie ihr Chrom- und Wolframgehalt zusammen mit Kohlenstoff, mit dem Metallcarbide in einer Kobaltmatrix gebildet werden. Die Legierung C-1 in Tabelle ist eine repräsentative Legierung dieser Klasse. In Tabelle 1 sind außerdem einige Eisen- und Nickellegierungen genannt, die nunmehr als verschleißfeste Produkte verfügbar sind.

Die US-PS 4 075 999 beschreibt eine Reihe von verschleißfesten Überzügen auf Nickelbasis auf Teilen von Innenverbrennungsmotoren. Diese überzüge bestehen aus Nickellegierungen mit entscheidend wichtigem Gehalt an Molybdän,t Chrom und Kohlenstoff, mit dem Metallcarbide in der Nickelmatrix unter Ausbildung der gewünschten technischen Eigenschaften gebildet werden. Die Legierung N-E in Ta- i belle 1 ist eine typische Auftragmasse aus der US-PS 4 075 999.

Die US-PS 2 699 993 scheint ein früher Versuch zu sein, verschleißfeste Nickellegierungen verfügbar zu machen. Die in dieser US-Patentschrift beschriebene Legierung ist eine Kobalt enthaltende Nickellegierung mit niedrigem Chromgehalt und hohem Wolframgehalt. Die Legierung N-42

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in Tabelle 1 ist eine typische Legierung der US-PS 2 699 993.

Die US-PS 3 068 096 beschreibt eine Nickellegierung mit je 10% Molybdän, Kobalt und Wolfram. Die Legierung N-208 in Tabelle 1 ist ein Beispiel der Legierungen der [ US-PS 3 068 096.

Die US-PS 2 864 696 beschreibt eine Nickellegierung mit hohem Gehalt an Kupfer und Molybdän, weniger als 25% Chrom und 5 bis 20% Silicium.

Die vorstehend genannten Patentschriften betreffen Legierungen, die in die gleiche Klasse von Legierungen fallen wie die Legierung gemäß der Erfindung. Sie sind im wesentlichen Chrom enthaltende Nickellegierungen für Verwendungszwecke, bei denen es auf Verschleißfestigkeit ankommt. Alle in Tabelle 1 genannten bekannten Legierungen sind im allgemeinen durch einen hohen Härtegrad gekennzeichnet, jedoch zeigen nicht alle bekannten Legierungen gute Warmhärteeigenschaften. Auf Grund der unterschiedlichen Zusammensetzungen variieren die bekannten Legie- i rungen im Grad der Korrosionsbeständigkeit in den ver- _;

schiedensten korrodierenden Medien. Ferner kann der Grad der Verschleißfestigkeit der bekannten Legierungen in Ab- | hängigkeit von der Art des auftretenden Verschleißes, : d.h. Abriebverschleiß oder adhäsiver Verschleiß, variieren.

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	Legierung	Typische Zusammensetzungen	Ni	Cr	Mo	■	-	Fe	Tabelle 1	bekannten Legierungen in	C	Si	Gew.-%
I	C-6	3*	28	1*		3*	von	W	1,1	1,0	Co
]	C-1	-	30	5,0	-		4	2,5	-	Rest
	C-12	-	29	10	5,		12	1,25	-	Rest
	N-41	Rest	12	-	3,		8	0,35	3,5	Rest
i	N-E	Rest	29	10	3,	O		2,5	1,0
o' O Ξ	N-711	(Ni+Co) Rest	27	23	O	-	2,7	-	-
	N-42	Rest	14	max.	O	-	0,8	0,5	Ni+Co Rest
/06	N-208	Rest	26	12,		14	1,4	0,7	15
		2	10		10
		,5

2,5

3,0

F-1016
F-93

5,5 Rest Rest

1,8 3

0,8

6,5

CRM

3,25 Rest

2,25

3,25

1,1

1,0

Die vorstehend genannten bekannten Legierungen enthalten im allgemeinen eines oder mehrere der Metalle Kobalt, Wolfram, Molybdän und andere in wesentlichen Mengen. Diese Metalle sind auf Grund ihrer strategischen Bedeutung äußerst kostspielig und/oder knapp geworden.

Das Problem des Verschleißes bei industriellen und tech- ι nischen Artikeln und Werkstücken ist in den letzten Jahren stärker herausgestellt worden. Man hat nun erkannt, daß Legierungen benötigt werden, die den verschiedenen Verschleißformen widerstehen. Bis vor kurzem wurde allgemein angenommen, daß die Härte allein das Maß des Verschleißes ist. Ein harter Werkstoff galt als verschleißfester Werkstoff. Je härter der Werkstoff, umso höher die Verschleißfestigkeit. Diese Annahme wurde als Ergebnis neuer Verschleißprüfmethoden, die inzwischen entwickelt worden sind, widerlegt. Es erwies sich als notwendig, verschiedene Arten von Verschleiß, beispielsweise adhäsiven Verschleiß und Abriebverschleiß, zu prüfen. Ferner können gewisse Legierungen adhäsivem Verschleiß, aber nicht dem Abriebverschleiß widerstehen, so daß natürlich auch das Umgekehrte gilt. Prüfungen auf adhäsiven Verschleiß und Abriebverschleiß werden später be- : schrieben.

Gewisse internationale politische und wirtschaftliche Er- ; eignisse, die die Kobalterzminen in Afrika beeinflussen, . haben Unsicherheiten in der zukünftigen Verfügbarkeit von Kobalt geschaffen. Auf Grund der gegenwärtigen Knappheit j und unsicheren Zukunft sind die Kobaltpreise drastisch ₍ in die Höhe gegangen. Diese zusätzlichen künstlich über- :

höhten Preise für importiertes Kobalt tragen unter anderem auch zu einer ungünstigen Handelsbilanz für die Wirtschaft der Vereinigten Staaten bei. Aus diesem Grunde ι ist ein reduzierter Kobaltverbrauch in der Metallindustrie wesentlich.

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Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Legierung verfügbar zu machen, die eine optimale Kombination von technischen Eigenschaften einschließlich Beständigkeit gegen verschiedene korrodierende Medien und Verschleißbedingungen und Warmhärte sowie einen minimalen Gehalt an teuren und strategisch wichtigen knappen Metallen aufweist.

Diese und andere Aufgaben werden durch die erfindungsgemäße Legierung der in Tabelle 2 genannten Zusammensetzung gelöst.

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Tabelle 2 Zusammensetzung von Legierungen gemäß der Erfindung

in Gew.-%

Chrom Mo + W Bor

Kohlenstoff Silicium Eisen Kobalt

Nickel und zufällige Verunreinigungen

V-Ta-Nb-Ti-Mn

! Rockwell-C-Härte , im gegossenen Zustand

Kupfer

Weiter	Bereich	Bevorzugter Bereich
35 -	50	42,5 - 47,5
max. 2,	.5	max. 1
0,65 -	3	1,2 - 2,5
0,1 -	1,0	0,3 - 0,45
0,25 -	5,0	3-5
max. 5		max. 4
max. 7 ,	5	max. 5
Rest		Rest
max. 4		max. 3
minde		minde
stens	36	stens 36
bis 2,5		bis 2,5

Typisch

45	85	36
max. 1	4
1,	5
o,
3,
max. 4
max. 5
Rest
max. 3
minde
stens

bis 2

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Die Legierung gemäß der Erfindung ist eine Nickellegierung, die Chrom, Bor, Kohlenstoff und Silicium als Ilauptelemente enthält. Die anderen in Tabelle 2 genannten Legierungselemente sind nicht als wesentliche Elemente in der Legierung erforderlich. Sie können in geringen Mengen als Ergebnis von Verunreinigungen vorliegen, die zufällig in Schrott und/oder Rohstoffen, die zum Erschmelzen dieser Klasse von Legierungen verwendet werden, vorhanden sind. Eines oder mehrere dieser Elemente können der Legierung zur Erzielung gewisser Vorteile, wie sie gelegentlich erforderlich sein können, zugesetzt werden. Molybdän und Wolfram dürfen insgesamt 2,5%, vorzugsweise 1,5%, nicht übersteigen. Der Gesamtgehalt an Vanadium, Tantal, Niob, Titan und Mangan darf 4%, vorzugsweise 3%,

15 nicht übersteigen.

Kobalt darf 7,5%, vorzugsweise 5%, in der Legierung nicht überschreiten. Es ist bekannt, daß Kobalt gelegentlich im Schrott und in den Rohstoffen, die zum Erschmelzen der Legierung verwendet werden, vorhanden sein kann.

Eisen ist ebenfalls eine Verunreinigung, die bis zu maximal etwa 5%, vorzugsweise etwa 4%, in Kauf genommen

werden kann.

ι Silicium ist in der Legierung vorzugsweise in einer Menge zwischen 3 und 5% für die meisten Zwecke erforderlich. ' 5 Bei der Herstellung von Gußstücken und in Form von Schweißwerkstoffen für das TIG-Schweißen wurde jedoch j

festgestellt, daß der Siliciumanteil zur Erzielung bester | Ergebnisse bis hinab zu nur 0,25% betragen kann.

Chrom ist das überwiegende Element in der Nickellegierung und ist in einer Menge im Bereich von 35 bis 5O Gew.-υ, vorzugsweise 4 2,5 bis 4 7,5 Gew.-%, vorhanden. Der yenuuc

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CQpy

Mechanismus ist zwar noch nicht völlig geklärt, jedoch wird angenommen, daß hervorragende technische Eigenschaften sich aus der sehr wirksamen. Kombination von Metallverbindungen (d.h. Boride, Silicide, Carbide) von Metallen, die in der Legierung vorhanden sind, hauptsächlich Nickel und Chrom, ergeben. Im allgemeinen ist Chrom gewöhnlich in der Legierung in ungefähr gleichen Mengen wie Nickel vorhanden. Zur Erzielung bester Ergebnisse muß das Verhältnis von Chrom zu Nickel im Dereich von 1:1,25 bis 1:O,75 liegen.

Kohlenstoff muß in der Legierung in einer Menge im Bereicl von O,1 bis 1,0 Gew.-%, vorzugsweise 0,3 bis 0,45 Gew.-%, vorhanden sein. Kohlenstoff dient zur Bildung wirksamer Metallcarbide in der Legierung. Höhere Kohlenstoffanteile sind nicht zu empfehlen. Kohlenstoff in erhöhten Anteilen pflegt die Legierung zu verspröden und/oder übermäßig stark Carbide zu bilden, so daß die gewünschte optimale gegenseitige Abstimmung von Boriden und Siliciden nachteilig gestört wird.

Bor ist ein entscheidend wichtiges Element in der Legierung gemäß der Erfindung und ist in einer Menge im Bereich von 0,65 bis 3%, vorzugsweise 1,2 bis 2,5%, vorhanden. Mit weniger als etwa 0,65% Bor wird keine angemessene Kombination von Verbindungen einschließlich der Boride in der Legierung erzielt, wie sie für optimale technische Eigenschaften erforderlich ist. Mehr als etwa 3% Bor ergibt einen Überschuß von Boriden, der (zusammen mit den Carbiden und Siliciden) die Legierung übermäßig stark verspröden kann. Der Borgehalt variiert in Abhängigkeit von der Endverwendung der Legierung und dem Gesamtgehalt an Bor, Kohlenstoff und Silicium in der Legierung. Daher sollte bei gewissen Verwendungszwecken zur Vermeidung übermäßig starker Versprödung der Legierung

BAD ORIGINAL

Kupfer kann in der Legierung in einer Menge bis zu 2,5% vorhanden sein, um in bekannter Weise die Beständigkeit gegen^ Schwefelsäure zu steigern.

trf tabelle 3 sind 3usammensetzungen einer Reihe von experimentellen Legierungen genannt. Die Legierungen E-4, IÜ-5 und E-N-1 sind erfindungsgemäße Legierungen. In Tabelle 3 sind die Werte "etwa 0,1% Kohlenstoff", "etwa 0,25% Silicium" und "etwa 0,03% Bor" Annäherungen an den jeweiligen Gehalt. Die Elemente Kohlenstoff, Silicium und Bor waren in ungefähr den genannten Mengen vorhanden. Anschließende Analysen ähnlicher Legierungen ergaben, daß diese Werte eine genaue Annäherung darstellen.

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Tabelle 3 Zusammensetzung experimenteller Legierungen in Gew.-%

Legierung Nr.	Cr	C	0,1	Si	B	0,03
E-1	12	etwa	0,1	etwa 0,25	etwa	0,25
E-2	20	etwa	0,1	etwa 0,25		0,8
E-3	27	etwa	0,1	etwa 0,25		1 ,36
E-4*	35	etwa	0,1	etwa 0,25		1 ,68
E-5*	45	etwa	0,1	etwa 0,25		0,03
E-66	20	etwa	0,1	1 ,45	etwa	0,03
E-67	20	etwa	0,1	2,5	etwa	0,03
E-68	30	etwa	0,1	3,5	etwa	0,03
E-69	30	etwa	0,1	6,2	etwa	0,03
E-70	24	etwa	0,4	4,0	etwa	1 ,85
E-N-1*	45		3,5

I Legierungen gemäß der Erfindung

j Alle Legierungen enthalten weniger als 2,5 Mo + W

j weniger als 5 Eisen

weniger als 4 V+Ta+Nb+Ti+Mn

weniger als 7,5 Co

weniger als 2,5 Kupfer

Rest Ni + Verunreinigungen

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Die Härteprüfung wurde mit den bekannten Rockwell-Prüfmaschinen durchgeführt. Die Härte wurde in der Rockwell^B- und -C-Skala bei den Raumtemperatur-Härtetests ermittelt.

Der hier genannte Abriebtest wurde unter Verwendung einer Trockensand-Prüfmaschine durchgeführt, die in "ASME 1977 | Proceedings", Wear of Materials, Seite 77, ASME, New York,, beschrieben wird. Bei dieser Prüfung wird der Prüfkörper ! gegen eine rotierende Gummischeibe gepreßt, während trockener Sand zwischen Prüfkörper und Scheibe gestreut wird. Zur Bestimmung der Verschleißfestigkeit wird der" Metallverlust von der Oberfläche des Prüfkörpers gemessen. Der _; Standardtest umfaßte eine Gleitstrecke von 1439 m.

Der hier genannte adhäsive Verschleißtest wurde mit einer Reib- und Verschleißprüfmaschien Modell LFW-1 (Hersteller Fayville-LaValley Corporation, Downers Grove, Illinois) durchgeführt. Die Prüfung wird in ASTM-Specification D-2714-68 beschrieben. Diese Prüfmethode war ursprünglich als "Dow Corning"-Verschleißprüfung bekannt. Bei der adhäsiven Prüfung handelt es sich im wesentlichen um den Verschleiß von Metall gegen Metall. Bei dieser Prüfung wird ein Prüfkörper (Block) unter verschiedenen Belastungen gegen ein rotierendes Laufrad (Ring) aus Metall gepreßt. Der Metallverlust von der Verschleißfläche ist ein Hinweis auf die Metall-gegen-Metall-Verschleißeigenschaf-

25 ten der geprüften Legierung.

In Tabelle 4 sind die Prüfergebnisse für Prüfkörper aus den in Tabelle 3 genannten experimentellen Legierungen genannt. Es ist zu bemerken, daß die Legierungen gemäß der Erfindung (Legierungen E-4, E-5 und E-N-1) eine höhere Härte haben als die anderen experimentellen Legierungen. Auf Grund der höheren Härte war es notwendig, die Härte dieser Legierungen auf der Rockwell-C-Skala

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abzulesen. Alle Zahlen auf der Rockwell-B-Skala geben einen niedrigeren Härtewert an.

In Tabelle 4 sind ferner die Ergebnisse von Verschleißprüfungen beim adhäsiven Verschleißtest bei verschiedenen Belastungen und die Ergebnisse des Abriebverschleißtests genannt. Diese Werte sind als Volumenverlust in Einheiten von mm angegeben. Je größer umso stärker ist der Verschleiß.

ten von mm angegeben. Je größer der Volumenverlust,

Es ist offensichtlich, daß die Verschleißfestigkeit bei den höheren Belastungen beim adhäsiven Verschleißtest besonders hoch ist. Die Legierungen E-4 und E-5 zeigen in herausragendem Maße eine höhere Festigkeit gegen adhäsiven Verschleiß im Vergleich zu den anderen Legierungen.

in Tabelle 4 sind außerdem Werte angegeben, die erkennen lassen, daß die Legierungen E-4 und E-5 gemäß der Erfindung den anderen experimentellen Legierungen beim Abriebverschleißtest überlegen sind.

O3WT7/Ö6

Tabelle 4 Härte- und Verschleißeigenschaften von experimentellen

Legierungen

Adhäsiver Verschleiß, Volumen (mm )

I Legierung Nr.	1	3,61	kg 40,824	Belastung kg 68,04	Rockwell- Härte	764	kg 95,26 kg	136,	1 kg	I	j
E-1	O	,217	0,315	0,	Rb 52	386	1 ,68	über	45,0
E-2	O	,165	0,291	0,	-	886	0,536	7	,8
: E-3	O	,57	0,574	0,	Rb 90	503	0,72	1	,018
E-4	O	,085	0,31	0,	Rc 35	26	0,58	0	,615
E-5	O	,080	0,077	O,	Rc 42	466	0,266	0	,496
E-66	O	,215	0,338	0,	Rb 59	637	0,782	über	39,0
E-67	O	,133	0,241	0,	Rb 65	35	0,745	2	,44
E-68	O	,17	0,40	0,	Rb 70	113	0,72	1	,86
ι E-69	O	,059	0,178	O,	Rb 95	397	0,47	O	,69
: E-70	O	,02	0,155	0,	Rb 82		0,567	O	,56
Legierung Nr.					Abriebverschleiß Volumen ( mm³ )
E-1					123
E-2					-
E-3					79
E-4					50
E-5					19
E-66					108
E-67					108
E-68					95
E-69					80
E-70			98

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Die erfindungsgemäße Legierung E-N-1 und die bekannte Legierung C-1 wurden einer Reihe von Prüfungen unterworfen. Die Dichte der Legierung E-N-1 wurde mit 7,51 g/cm und die Dichte der Legierung C-1 mit 8,73 g/cm bestimmt.

Mit der bekannten Legierung C-1 und der erfindungsgemäßen Legierung E-N-1 wurden Auftragschweißungen vorgenommen. Die Schweißungen wurden nach der Wolfram-Inertgas-Methode (TIG) und autogen durchgeführt.

Die in Tabelle 5 genannten Ergebnisse des Charpy-Schlag-Zähigkeitstests für diese nach dem TIG-Verfahren und autogen aufgeschweißten Legierungen zeigen keinen wesentlichen Unterschied. Die Legierung gemäß der Erfindung zeigt im Vergleich zu der bekannten Legierung C-1 keine schlechtere Schlagfestigkeit.

Beim Abriebverschleißtest, dessen Ergebnisse in Tabelle 5 genannt sind, ist die nach dem TIG-Verfahren aufgeschweißte Legierung E-N-1 der nach dem TIG-Verfahren aufgeschweißten Legierung C-1 weit überlegen. Die durch autogenes Schweißen aufgebrachte Legierung C-1 ist nur

20 geringfügig besser als die Legierung E-N-1.

Beim adhäsiven Verschleißtest, dessen Ergebnisse in Tabelle 5 genannt sind, ist die durch autogenes Schweißen aufgebrachte Legierung E-N-1 der Legierung C-1 überlegen. Für die nach dem TIG-Verfahren aufgeschweißte Legierung c-1 wurde keine Prüfung durchgeführt, jedoch ist die nach dem TIG-Verfahren aufgeschweißte Legierung E-N-1 der durch autogenes Schweißen aufgebrachten Legierung C-1 bei jeder Belastung überlegen.

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	- 18 -	Autogen	2937460	Vickershärte	NG*	Autogen
	Tabelle 5	4,1		4540	5001	2,7
Technische		12	E-N-1 und C-1	3501	4560	6
			Legierung C-1	3354	3825
	Eigenschaften der Legierungen	0,06	TIG	2256	2256	0,24
Charpy-Schlag- zähigkeit, J	Legierung E-N-1	0,12	5,4	1128	0,23
Abriebver schleiß (mm )	TIG	0,18	46	0,61
Adhäsiver Ver schleiß, (mm^)	2,7	0,31		0,62
Belastung: j 13,61 kg	17	0,36	NG*	0,81
40,82 4 kg		NG*
68,04 kg	0,03	NG*	NG*
95,26 kg	0,08	NG*	4658
¹ 13 6,1 kg	0,17	NG*	4315
Härte, N/mm²	0,29	3727
I bei Raumtemperatur	0,63	2550
bei 427°C
bei 538°C	3923
bei 649°C	3579
bei 76O°C	3040
	1814
	932

NG = nicht gemessen

030017/0

In einer Reihe von Prüfungen wurden Mehrfachschichten jeweils nach dem TIG-Verfahren und autogen mit der Legierung E-N-1 und der Legierung C-1 aufgeschweißt. Die Legierung E-N-1 hatte eine Härte von Rc37, wenn sie nach dem TIG-Verfahren aufgeschweißt wurde, und eine Härte von Rc38, wenn sie autogen aufgeschweißt wurde. Die Legierung C-1 hatte eine Härte von Rc55, wenn sie nach dem TIG-Verfahren aufgeschweißt wurde, und eine Härte von Rc53, wenn sie autogen aufgeschweißt wurde.

Die Legierungen E-N-1 und C-1 wurden auf Korrosionsbeständigkeit in verschiedenen Medien untersucht. Die Ergebnisse dieser Prüfung sind in Tabelle 6 genannt. Die Ergebnisse zeigen, daß die Legierung E-N-1 der Legierung C-1 beim Schwefelsäuretest überlegen ist und die Legierung C-1 der Legierung E-N-1 beim Essigsäuretest überlegen ist. Die Beständigkeit gegen Salpetersäure und Phosphorsäure ist bei der Legierung E-N-1 hervorragend. Diese Werte zeigen, daß die Legierung E-N-1 ausgezeichnete Beständigkeit gegen die verschiedensten sauren Me-

20 dien hat.

03001 7/06 3 oopy

- 20 Tabelle 6

Korrosionsbeständigkeit ausgewählter Legierungen Korrosionsgeschwindigkeit in μηι pro Jahr

Medium (Säure)

30%ige Essigsäure (siedend)

5%ige Schwefelsäure (66°C)

65%ige Salpetersäure (66°C)

50%ige Phosphorsäure (66°C)

Legierung E-N-1 Autogen TIG

930

9119

76,2

<25,4

1397

17323
406,4
7620

Legierung C-1 Autogen TIG

NB¹

NB

NB'

NB

170,2

53594

NB

NB = nicht bestimmt

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Claims

VON KREISLER SCHUNWALD' 1ISHOLD' FUES VON KREISLER KELLER SELTING WERNER2937 A PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler t 1973 Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden Dr. J. F. Fues, Köln Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln Dipl.-Ing. G. Selting, Köln Dr. H.-K. Werner, Köln Ke/Ax DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF D-5000KÖLN1, 14. Sept. 1979 CABOT CORPORATION, High Street, Boston, Massachusetts 02110 (U.S.A.) Patentansprüche

1. Nickellegierung, bestehend im wesentlichen aus 35 bis 50 Gew.-% Chrom, maximal 2,5 Gew.-% Molybdän plus Wolfram, 0,65 bis 3 Gew.-% Bor, 0,1 bis 1,0 Gew.-% Kohlenstoff, 0,25 bis 5,0 Gew.-% Silicium, maximal 5 Gew.-% Eisen, maximal 7,5 Gew.-% Kobalt, maximal insgesamt 4 Gew.-% Vanadium plus Tantal plus Niob plus Titan plus Mangan, bis zu 2,5 Gew.-% Kupfer, Rest Nickel und zufällige Verunreinigungen.

2. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Chrom zu Nickel auf einen Wert im Bereich von 1:1,25 bis 1:0,75 begrenzt ist.

3. Legierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtgehalt an Bor, Kohlenstoff und Silicium etwa 7,5 Gew.-% nicht übersteigt.

ORIGINAL 030017/0634

Melon: (0271) 13 1041 Telex: 8887307 dopo d ■ Telegromm: Dompotent Köln

Verschleißfeste Nickellegierung

Die Erfindung betrifft Nickellegierungen für die Verwendung als verschleißfeste Artikel, insbesondere Nickellegierungen, die Chrom und Metallverbindungen enthalten.

Teile verschiedener Industrieanlagen (z.B. Motoren, Maschinen und Apparaturen), die dem Verschleiß unterliegen, werden ständig studiert und beobachtet, um Verbesserungen zu entwickeln. Seit vielen Jahren werden Verbesserungen in der Zusammensetzung von Legierungen, : Überzügen, Wärmebehandlungen und Konstruktionen vorge-. 10 nommen, um übermäßig starken Verschleiß dieser Teile zu , vermeiden. In gewissen Fällen bestehen die Werkstücke ι ausschließlich aus einer verschleißfesten Legierung, ! beispielsweise einem Gußstück oder Schmiedestück. In anderen Fällen besteht das Werkstück aus einer billigen ι 15 und/oder hochfesten Grundlegierung, die dann an den kri-

j tischen Verschleißstellen mit einer verschleißfesten Legierung überzogen (gepanzert) oder plattiert ist. Das Beschichten oder Plattieren kann vorgenommen werden, bevor oder nachdem das Werkstück in Betrieb genommen worden ist.

Seit vielen Jahren waren Kobaltlegierungen für diese Zwecke besonders gut geeignet, beispielsweise gewisse Kobaltlegierungen, die unter dem Warenzeichen der Anmelderin "HAYNES STELLITE" hergestellt werden. Vor kurzem wurden einige Nickel- und Eisenlegierungen entwickelt,

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