DE3002743A1 - Verbesserte invarlegierung - Google Patents
Verbesserte invarlegierungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine verbesserte Invarlegierung mit niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten.
Die Invarlegierung, die typische Legierung mit dem niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten,besteht nach ASTM aus 35 bis
37 % Ni, wobei der Rest auf Eisen entfällt, und kann ferner noch bis zu 0,5 % Mn, bis zu 0,5 % Co, bis zu 0,5 % Cr, bis
zu 0,5 % Mo, bis zu 0,1 % C, bis zu 0,3 % Si, bis zu 0,025 %
S und bis zu 0,025 % P als erlaubte Zusätze und/oder Verunreinigungen enthalten. Ferner kann sie noch zu Desoxydationszwecken eine geringe Menge Aluminium enthalten.
Bei Fe-Ni-Legierungen mit hohen Ni-Gehalt ist infolge des
letzteren die Aktivität von Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff im allgemeinen sehr ausgeprägt. Im Verlaufe der
Erstarrung der CO-Blasen, die aus der Vereinigung von C und entstehen, sowie der N2-Blasen, die aus dem gelösten Stickstoff
entstehen, kommt es nämlich zur Lunkerbildung in den Gußblöcken. Dadurch wird eine Wärmebehandlung der Invarlegierung
unmöglich, weshalb man sich bei ihrer Herstellung auch gewöhnlich des Verfahrens des Vakuumschmelzens bedient.
Da derartige Legierungen in Form einer homogenen austenitischen Phase erstarren, neigen die Verunreinigungen dazu, auszuseigern.
Ausgeseigerte Verunreinigungen können jedoch durch Erwärmen in Tiefenöfen nicht homogenisiert werden und verursachen
daher im Verlaufe der Brammenherstellung Korngrenzrisse, die für die Wärmebehandlung eine weitere Schwierigkeit
darstellen.
Bekannt ist, daß man Korngrenzrisse weitgehend durch Vermin-
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derung des S-Gehalts auf 0,05 % oder darunter,des Al-Gehalts
ί
auf 0,020 % oder darunter und des O^-Gehalts auf 0,025 % ode]
auf 0,020 % oder darunter und des O^-Gehalts auf 0,025 % ode]
darunter vermeiden kann (JA-OS Nr. 52922/76).
In der Zwischenzeit ist der Bedarf an verflüssigtem Erdgas
stark gestiegen und damit auch die Nachfrage nach Tankern,
Lagertanks, Tankanhängern usw. sowie dazugehörigen Großkonstruktionen zum Transport und zur Lagerung sowie entsprechenden Ausrüstungen (nachfolgend kurz als "Container und Ausrüstungen" bezeichnet).
Lagertanks, Tankanhängern usw. sowie dazugehörigen Großkonstruktionen zum Transport und zur Lagerung sowie entsprechenden Ausrüstungen (nachfolgend kurz als "Container und Ausrüstungen" bezeichnet).
Der Werkstoff für den Bau derartiger Container und Ausrüstungen soll folgende Anforderungen erfüllen:
a) Beständigkeit des Gefüges in einem Temperaturbereich von bis zu peratur,
bis zu -162°C ohne Verlust der Zähigkeit bei dieser Tera-
b) möglichst geringe Veränderungen in den Abmessungen innerhalb eines Temperaturbereichs von Zimmertemperatur bis
-162°C, insbesondere möglichst geringer Wärmeausdehnungskoeffizient innerhalb dieses Temperaturbereichs,
-162°C, insbesondere möglichst geringer Wärmeausdehnungskoeffizient innerhalb dieses Temperaturbereichs,
c) leichte Durchführbarkeit der für den Bau von Containern und Ausrüstungen unumgänglichen Schweißarbeiten sowie
Vermeidung von Schweißfehlern, d.h. von Rißbildungen
bei hohen Temperaturen, was zu Gasaustritt oder Bruch
führt,
Vermeidung von Schweißfehlern, d.h. von Rißbildungen
bei hohen Temperaturen, was zu Gasaustritt oder Bruch
führt,
d) Vermeidung von verzögerten Rißbildungen, wie Spannungsrißkorrosion
usw. in den Containern und Ausrüstungen.
Einen Werkstoff, der diesen Forderungen gerecht würde, gibt es bisher nicht. Die derzeit für Container und Ausrüstungen
für verflüssigtes Erdgas in Frage kommenden Werkstoffe, und zwar Stahl mit 9 % Ni, Al-Legierungen, austenitische nicht-
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rostende Stähle, Invarlegierungen mit 36 % Ni usw. erfüllen nur einen Teil dieser Forderungen.
Die Invarlegierung mit 36 % Ni erfüllt die Forderungen a) und
b), d.h. die Struktur dieser Legierung, d.h. ihr flächenzentriertes kubisches Gitter,bleibt bis zur Temperatur des flüssigen
Stickstoffs (-1960C), was sich im Labor leicht realisieren
läßt, erhalten, ebenso auch die Zähigkeit, ohne daß es zur Versprödung kommt. Ferner behält diese Legierung über
einen weiten Temperaturbereich (von Zimmertemperatur bis -196 C) ihren niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten.
Bei dieser Legierung können zwar unter Berücksichtigung der Lehre der JA-OS Nr. 52922/76 und bei Anwendung des Vakuumschmelzens
die Entstehung von Restblasen sowie die Rißbildung bei der Wärmebehandlung infolge von Korngrenzrissen vermieden
werden, dennoch kann es bei hohen Temperaturen beim Schweißen leicht zu Rissen kommen. Außerdem besitzt diese
Legierung nur eine geringe Korrosionsbeständigkeit und kann, wenn Beständigkeit gegenüber Spannungsrißkorrosion gefordert
ist, nicht verwendet werden, da sie einen hohen Gehalt an Ni aufweist, das mit dem in dem Rohstoff unvermeidlich anwesenden
Schwefel niedrigschmelzende Verbindungen bildet. Diese Legierung genügt nicht den Forderungen c) und d).
Nach jahrelangen Bemühungen, eine Fe-Ni-Legierung zu entwikkeln,
mit der eine Rißbildung beim Schweißen bei hohen Temperaturen sowie Spannungsrißkorrosion vermieden werden können,
liegt nun eine neue Invarlegierung vor, die sämtlichen Forderungen (a bis d) entspricht.
Die Empfindlichkeit der neuen Invarlegierung gegenüber Spannungsrißkorrosion
ist durch Herabsetzung des Co-Gehalts auf 0,05 % oder darunter durch sorgfältige Auswahl
des Ni-Materials erheblich herabgesetzt. Die Empfindlichkeit
gegenüber Rißbildung bei hohen Temperaturen beim Schweißen
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ist durch Abänderung des Mn-Gehaltes in Abhängigkeit des S-
und Al-Gehaltes herabgesetzt. Der niedrige Wärmeausdehnungskoeffizient
und die Stabilität des Gefüges werden gewährleistet durch den Ni-Gehalt von 34,5 bis 37,5 % in Abhängigkeit
vom Mn-Gehalt.
Die erfindungsgemäße Invarlegierung enthält 36 % Ni, wobei
der Rest auf Eisen entfällt, und kann ferner noch bis zu
0,5 % Mn, bis zu 0,5 % Co, bis zu 0,5 % Cr, bis zu Q,5 % Mo, bis zu 0,1 % C, bis zu 1 % Si, bis zu 0,025 % S, bis zu
0,025 % P und bis zu 0,02 % Al als erlaubte Zusätze und/oder Verunreinigungen enthalten. Erfindungsgemäß ist eine Legierung mit einem Ni-Gehalt von 34,5 bis 37,5 %, wobei der
Co-Gehalt höchstens 0,05 % beträgt und der Mn-Gehalt bis zu 1,2 % betragen kann, falls sowohl der S-Gehalt als auch der Al-Gehalt mindestens 0,005 % nicht übersteigen, und der Mn-Gehalt mindestens 0,5 % beträgt und bis zu 1,2 % ausmachen
kann, wenn entweder der S-Gehalt oder der Al-Gehalt O,OO5 % nicht überschreitet, vorgesehen.
der Rest auf Eisen entfällt, und kann ferner noch bis zu
0,5 % Mn, bis zu 0,5 % Co, bis zu 0,5 % Cr, bis zu Q,5 % Mo, bis zu 0,1 % C, bis zu 1 % Si, bis zu 0,025 % S, bis zu
0,025 % P und bis zu 0,02 % Al als erlaubte Zusätze und/oder Verunreinigungen enthalten. Erfindungsgemäß ist eine Legierung mit einem Ni-Gehalt von 34,5 bis 37,5 %, wobei der
Co-Gehalt höchstens 0,05 % beträgt und der Mn-Gehalt bis zu 1,2 % betragen kann, falls sowohl der S-Gehalt als auch der Al-Gehalt mindestens 0,005 % nicht übersteigen, und der Mn-Gehalt mindestens 0,5 % beträgt und bis zu 1,2 % ausmachen
kann, wenn entweder der S-Gehalt oder der Al-Gehalt O,OO5 % nicht überschreitet, vorgesehen.
Der Bereich des Ni-Gehalts der erfindungsgemäßen Legierung
ist etwas breiter, als dies ASTM entspricht, was auf der Erkenntnis beruht, daß zur Aufrechterhaltung der Gefügebeständigkeit bei Temperaturen bis zu -162 C ein Mindestgehalt von ca.34,5% Ni gegeben sein muß, der Wärmeausdehnungskoeffizient 'andererseits in dem genannten Temperaturbereich bei einem Ni-Gehalt bis zu 37,5 %, je nach der Menge an zulegierendem Mn, bis zu 37,5 % betragen kann, nicht ansteigt.
ist etwas breiter, als dies ASTM entspricht, was auf der Erkenntnis beruht, daß zur Aufrechterhaltung der Gefügebeständigkeit bei Temperaturen bis zu -162 C ein Mindestgehalt von ca.34,5% Ni gegeben sein muß, der Wärmeausdehnungskoeffizient 'andererseits in dem genannten Temperaturbereich bei einem Ni-Gehalt bis zu 37,5 %, je nach der Menge an zulegierendem Mn, bis zu 37,5 % betragen kann, nicht ansteigt.
Der C-Gehalt kann nach ASTM, wenn die Korrosionsbeständigkeit
nicht kritisch ist, bis zu 0,1 % ausmachen. Dieser sollte jedoch aus dem oben genannten Grunde, d.h. wegen der Co-Entwicklung,
möglichst gering gehalten werden, vorzugsweise unter 0,01 %.
Silizium ist bei Fe-Ni-Legierungen mit hohem Ni-Gehalt uner-
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wünscht, da es beim Schweißen bei hohen Temperaturen Rißbildung hervorruft. Dies wird erfindungsgemäß durch Anheben des
Mn-Gehalts bis in den Bereich des Si-Gehalts hinein entsprechend
ASTM gelost. Vorzugsweise liegt der Si-Gehalt unter 0,25 %.
Mangan wird im Überschuß, bezogen auf den Gehalt nach ASTM,
zulegiert, um die schädliche Wirkung von S und Al zu beseitigen. Aufgrund der negativen Wirkung des Mn auf den niedrigen
Wärmeausdehnungskoeffizienten darf sein Gehalt allerdings 1,2 % nicht übersteigen.
Phosphor hat nur geringen Einfluß auf die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Legierung. Sein Gehalt kann daher gemäß
ASTM bis zu 0,025 % betragen, vorzugsweise unter 0,01 %.
Kobalt führt zu Spannungsrißkorrosion, weshalb sein Gehalt 0,05 % nicht überschreiten soll, vorzugsweise liegt er unter
0,03 %.
Chrom ist eine Verunreinigung, die aus den Rohstoffen stammt, jedoch nur geringen Einfluß auf die Eigenschaften der erfindungsgemäßen
Legierung hat, weshalb sein Gehalt bis zu 0,5 % betragen kann. Vorzugsweise sollte die Legierung jedoch im
wesentlichen frei von Chrom sein.
Die Legierung enthält kein Molybdän oder nur geringe Mengen, außer es wird bewußt zulegiert. Da es kein obligatorisches
Legierungselement ist, wird es daher auch nicht absichtlich zugesetzt. Bis zu 0,5 % hat es gemäß ASTM jedoch
keinen negativen Einfluß auf die Legierung.
Aluminium hat einen negativen Einfluß auf den niedrigen Wärmedausdehnungskoeffizienten
und auf die Ausbildung von Korngrenzrissen, wirkt jedoch desoxydierend und denitrierend.
Eine geringe Aluminiummenge bleibt in der Schmelzstufe zurück. Aus der JA-OS 52 922/76 geht hervor, daß der Gehalt
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an diesem Element auf 0,02 % und darunter einzuschränken ist. Aluminium hat ferner einen negativen Einfluß auf die
Rißbildung bei hohen Temperaturen beim Schweißen. Erfindungsgemäß wird die negative Wirkung des Aluminiums durch Zusatz
dar angegebenen Menge an Mn beseitigt.
Eine geringe Menge 0- und K„ ist unvermeidlich. In Anbetracht
der Gefahr von Korngrenzrissen sollte der O ,,-Gehalt
allerdings vorzugsweise O,O25 % nicht übersteigen. Der N„-Gehalt
des vorliegenden Typs von Legierungen beträgt ca. 0,04 %, er sollte allerdings um Lunkerbildung zu vermeiden,
möglichst gering gehalten werden (vorzugsweise unter 0,Ol %)
Die erfindungsgemäße Legierung wird gewöhnlich durch Vakuumschmelzen
hergestellt.
Das Mengenverhältnis zwischen S, Al und Mn wird in den nachfolgenden
Ausführungsformen näher beschrieben, wobei auf die
beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Vorrichtung zur Durchführung des Tests auf Spannungsrißkorrosion,
Fig. 2 zeigt die Ergebnisse des Tests auf Spannungsrißkorrosion,
Fig. 3 zeigt die Beziehung zwischen dem Mn-Gehalt und dem
durchschnittlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der Invarlegierungen bei niederen Temperaturen.
In Tabelle 1 sind die Ergebnisse der chemischen Analysen der in diesen Beispielen verwendeten Proben aufgeführt.
Die Proben 1 bis 13 sind erfindungsgemäße Legierungen, die Proben A bis N sind Vergleichslegierungen.
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Chemische Analyse der Legierungsproben
Probe
Nr. c N ° p si Ni Co Mn S Al
<Q/Q1O <0,0l0 ^0,025 0,007 0,23 35,85 0,010 0,22 0,003 0,003
- " - - " - - " - <0,005 0,17 35,96 0,037 0,29 0,004 0,004
_»__"_ - " - 0,006 0,21 35,79 0,007 0,47 0,003 0,004
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,."__"_ _"__„_ o,16 36,01 0,010 0,65 0,011 0,003
_"__'·_ _»__»_ o,14 35,82 0,011 0,72 0,013 0,004
_"__"_ _ κ _ ο,ΟΟδ 0,20 35,90 0,011 0,98 0,004 0,002
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_"__"_ _»__»_ o,17 35,71 0,010 1,17 0,014 0,004
_"__"_ _"__"_ 0,21 37,34 0,011 0,27 0,002 0,005
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Jede Probe wurde im Vakuum in einem Hochfrequenz-Ofen mit einem
Fassungsvermögen von 10 kg geschmolzen und vergossen". Jedes Gußstück wurde bei ca. 11500C geschmiedet und nach erneuter
Wärmebehandlung und Kaltbehandlung zu Blechen mit einer vorgegebenen Dicke von jeweils 2,0 mm und 1,0 mm geformt. Danach
wurden die Bleche einer endgültigen Wärmebehandlung bei 800°C während 10 Minuten unterzogen.
Die Kontrolle des Co-Gehalts erfolgte durch kombinierten
Einsatz von Ferro-Ni und Elektrolyt-Ni. Mn wurde in Form von
metallischem Mangan zulegiert. Zwecks Herstellung von Proben mit geringem S-Gehalt wurde die Desulfurierung mit Hilfe
von Kalk und Flußspat durchgeführt.
Mit Hilfe dieser Proben und der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung wurde ein Test auf Spannungsrißkorrosion durchgeführt,
dessen Ergebnisse in Fig. 2 dargestellt sind. Als Testlösung diente eine 20%-ige wässerige NaCl-Lösung mit 0,46 N Cr
Die Temperatur betrug 45°C, der Druck 3O kg/mm .
Die Testergebnisse zeigen, daß die Spannungsrißkorrosion vom
Ni- und Mn-Gehalt keineswegs abhängt, jedoch weitgehend
vom Co-Gehalt. Der Co-Gehalt sollte daher möglichst gering
gehalten werden. Obwohl der Co-Gehalt durch entsprechende Wahl des Ni-Materials erniedrigt werden kann, beträgt die
obere zulässige Grenze für den Co-Gehalt 0,05 %.
Co hat dieselbe Wirkung wie Ni auf die Gefügebeständigkeit, ferner ist Ferro-Ni weit weniger teuer als Elektrolyt-Ni.
Es ist daher wirtschaftlich vorteilhaft, die zulässige Grenze für den Co-Gehalt hoch anzusetzen. Andererseits ist es
jedoch wichtig zur Vermeidung von Spannungsrißkorrosion den Co-Gehalt einzuschränken.
Die Empfindlichkeit der Legierung gegenüber Rißbildung bei
hohen Temperaturen beim Schweißen wurde im Lichtbogentest
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geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.
Testbedingungen: Strom: 110 A, Bogenlänge: 2 mm und Dauer
des Lichtbogens: 4 see.
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Ergebnisse des Lichtbogentests
Probe
Nr. 1 3 7 4 8 H AF G 6 9125 K G
S (%) Q,OO3 0,003 0,004 0,003 0,004 0,004 0,004 0,002 0,005 0,013 0,014 0,011 0,011 0,012 0,015
ω Mn (%) O,22 0,47 0,98 0,55 1,02 1,32 0,24 O,41 0,47 0,72 1,17 1,10 0,65 0,47 0,28
O l
>; ^ Al (%) 0,003 0,004 0,002 0,013 0,021 0,003 0,009 0,016 Ο,ΟΙΟ 0,004 0,004 0,004 0m003 0,004 0,003 W
Q cn Ergebe.
ζ= co nisse ' XXX XX
: keine Rißbildung X: Rißbildung
Aus Tabelle 2 geht folgendes hervor:
1. Liegt der S-Gehalt bei 0,005 % oder darunter und der Gehalt
an Rest-Al ebenfalls bei 0,005 % oder darunter, kommt
es unabhängig vom Mn-Gehalt bei hohen Temperaturen zu keiner Riiibildung.
es unabhängig vom Mn-Gehalt bei hohen Temperaturen zu keiner Riiibildung.
2. Liegt der 3-Gehalt bei 0,005 % oder darunter und beträgt
der Mn-Gehalt mindestens 0,5 %, kommt es selbst bei hohem
Gehalt an Rest-Al nicht zur Rißbildung bei hohen Temperaturen.
Gehalt an Rest-Al nicht zur Rißbildung bei hohen Temperaturen.
3. Liegt der S-Gehalt bei über 0,005 %, der Restgehalt an Al
jedoch nicht über 0,005 % wird die Rißbildung bei hohen Temperaturen
vermieden, wenn der Mn-Gehalt unter 0,5 % liegt.
Somit kann die häufig bei Fe-Ni-Legierungen mit hohem Ni-Gehalt auftretende Rißbildung bei hohen Temperaturen durch
Einstellung des Mn-Gehalts je nach dem S-Gehalt und dem Gehalt an Rest-Al vermieden werden. So gesehen ist ein maximaler Mn-Gehalt wünschenswert. Dies ist allerdings, wie oben beschrieben, durch den Wärmeausdehnungskoeffizienten eingeschränkt.
Einstellung des Mn-Gehalts je nach dem S-Gehalt und dem Gehalt an Rest-Al vermieden werden. So gesehen ist ein maximaler Mn-Gehalt wünschenswert. Dies ist allerdings, wie oben beschrieben, durch den Wärmeausdehnungskoeffizienten eingeschränkt.
Fig. 3 zeigt die Veränderung des durchschnittlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten
in einem Temperaturbereich von 0 C bis 180°C bei Fe-Ni-Legierungen mit 35,8 (+ O,10) % bzw.
37.3 (+. 0,10) % Ni bei verschiedenem Mn-Gehalt, ebenso auch
den durchschnittlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten bei
38.4 % Ni.
Aus Fig. 3 geht hervor, daß der durchschnittliche Wärmeausdehnungskoeffizient
weitgehend vom Ni- und Mn-Gehalt beeinflußt wird und bei einem Ni-Gehalt von über 37,5 % und einem
Mn-Gehalt von über 1,2 % einen außerordentlich hohen Wert
annimmt.
annimmt.
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Zwecks Untersu (hung der Gefügebeständigkeit der Legierung
bei tiefen Temperaturen wurden Proben während IO Stunden bei -162 C gehalten. Danach wurde die Martensitbildung geprüft.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefaßt. Die
Messung der Martensitmenge erfolgt mit Hilfe eines Pointcounters unter dem Lichtmikroskop.
Martensitmenge bei -162°C während 10 Stunden
Probe Nr. 1 13 M N
Martensitmenge 0 0 5,2% 4,9%
Aus Tabelle 3 geht hervor, daß sowohl Mn als auch Ni einen Einfluß auf die Martensitbildung haben, und zur Bildung von
Fe-Ni-Legierungen von hoher Gefügebeständigkeit, d.h. ohne Martensit, bei geringem Mn-Gehalt mindestens 34,5 % Ni anwesend
sein müssen.
Wie oben beschrieben, sind Fe-Ni-Legierungen für Container und Ausrüstungen für flüssiges Erdgas hinsichtlich ihrer Zusammensetzung
weitgehend eingeschränkt, d.h. derartige Legierungen müssen zur Erzielung einer Gefügebeständigkeit bei
tiefen Temperaturen (-162 C) mindestens 34,5 % Ni enthalten. Zur Vermeidung von Spannungsrißkorrosion darf der Gehalt an
Kobalt, das eine Verunreinigung des Ni darstellt, höchstens 0,05 % betragen.
Damit der Wärmeausdehnungskoeffizient niedrig gehalten werben
kann, darf der Ni-Gehalt 37,5 % nicht überschreiten. Mangan dient zur Verhinderung der Rißbildung bei hohen Temperaturen
beim Schweißen. Sein Gehalt darf jedoch 1,2 % nicht über-
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schreiten. Die Rißbildung bei hohen Temperaturen hängt weitgehend vom S-Gehalt und von der Menge an Rest-Al ab, wird
jedoch durch Zulegieren von Mn in einer vom S- und Al-Gehalt abhängigen Menge vollständig vermieden.
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Leerseite
Claims (1)
- PATENTANWÄLTE ~,, , —SCHIFF v. FÜNER STREHL SCHÜPSL-HOPF ^BBINGhAUS FINCKMARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÖNCHEN 90 3002743POSTADRESSE: POSTFACH 95 016O1 D-8O0O MÖNCHEN 93ALSO PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICENisshin Steel Company, Ltd.KARL LUOWIG SCHIFF (1964-1978)DIPL. CHEM. OR. ALEXANDER V. FÜNERDIPL. ING. PETER STREHLDIPL. CHEM. DR. URSULA SCHÜBEL-HOPFDIPL. INQ. DIETER EBBIN3HAUSDR. INQ. DIETER FINCKTELEFON (O39) 4B2OB4TELEX 6-33 663 AURO DTELEGRAMME AUROMARCPAT MÜNCHENDEA-199014. Februar 1980VERBESSERTE INVARLEGIERUNG Patentansprüche1. Invarlegierung, bestehend aus ca. 36 % Ni, wobei der Rest auf Eisen entfällt, und gegebenenfalls aus bis zu 0,1 % C, bis zu 0,3 % Si, bis zu 0,5 % Mn, bis zu 0,025 % P, bis zu O,O25 % S, bis zu 0,5 % Co, bis zu 0,5 % Cr, bis zu 0,5 % Mo und bis zu 0,02 % Al als zulässige Zusätze und/oder Verunreinigungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Ni-Gehalt 34,5 bis 37,5 %, der Co-Gehalt höchstens O,05 % und der Mn-Gehalt bis zu 1,2 % beträgt, sofern der S-Gehalt 0,005 % und der Al-Gehalt 0,005 % nicht überschreiten.2. Invarlegierung mit einem Ni-Gehalt von 36 %, wobei der Rest auf Eisen entfällt, und gegebenenfalls bestehend aus bis zu 0,1 % C, bis zu 0,3 % Si, bis zu 0,5 % Mn, bis zu 0,025 % P, bis zu O,025 % S, bis zu 0,5 % Co, bis zu 0,5 % Mo und bis zu 0,02 % Al als zulässige Zusätze und/oder Verunreinigungen,030 η 34/0181dadurch gekennzeichnet, daß
der Ni-Gehalt 34,5 bis 37,5 %, der Co-Gehalt höchstens 0,05 % und der Mn-Gehalt 0,5 bis 1,2 % beträgt, sofern der S-Gehalt 0,005 und der Al-Gehalt über 0,005 % liegt und 0,02 % nicht
überschreitet.3. Invarlegierung mit einem Ni-Gehalt von 36 %, wobei der
Rest auf Eisen entfällt, und gegebenenfalls bestehend aus bis zu 0,1 % C, bis zu 0,3 % Si, bis zu O^5 % Mn, bis zu 0,025 % P, bis zu O,O25 % S, bis zu 0,5 % Co, bis zu 0,5 % Mo und bis zu 0,02 % Al als zulässige Zusätze und/oder Verunreinigungen, dadurch gekennzeichnet , daß der Ni-Gehalt 34,5 bis 37,5 %, der Co-Gehalt höchstens 0,05 % und der Mn-Gehalt 0,5 bis 1,2 % beträgt, sofern der S-Gehalt über
0,005 % liegt und 0,025 % nicht überschreitet und der Al-Gehalt 0,005 % nicht überschreitet.4. Invarlegierung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet , daß der C-Gehalt unter 0,01 %, der Si-Gehalt unter 0,25 %, der P-Gehalt unter 0,01 %, der
Co-Gehalt unter 0,03 %, der N-Gehalt unter 0,01 %, der O-Gehalt unter 0,025 % liegen und im wesentlichen kein Cr und Mo enthalten ist.030034/0581 BAD ORIGINAL
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JP704179A JPS55100959A (en) | 1979-01-26 | 1979-01-26 | Invar alloy with excellent welding high temperature crack resistance and strain corrosion crack resistance |
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---|---|
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DE19803002743 Expired DE3002743C2 (de) | 1979-01-26 | 1980-01-25 | Verfahren zur Verhinderung von Schweissrissbildung und Spannungsrissbildung von Eisen-Nickel-Legierungen |
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GB (1) | GB2041405B (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3222292A1 (de) * | 1981-06-15 | 1982-12-30 | Kawasaki Steel Corp., Kobe, Hyogo | Legierung vom invar-typ mit niedriger waermeausdehnung und einem extrem hohen widerstand gegen waermerisse beim schweissen |
DE3202223A1 (de) * | 1982-01-25 | 1983-08-11 | Nisshin Steel Co., Ltd., Tokyo | Verbesserte 36%-ni-eisen-nickel-legierung |
DE4402684C2 (de) * | 1993-05-27 | 2001-06-21 | Krupp Vdm Gmbh | Verwendung einer ausdehnungsarmen Eisen-Nickel-Legierung |
DE10146301C1 (de) * | 2001-09-19 | 2002-07-18 | Krupp Vdm Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Metallbandes aus einer Eisen-Nickel-Legierung für gespannte Schattenmasken |
Families Citing this family (44)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2117399B (en) * | 1982-01-25 | 1986-07-09 | Nisshin Steel Co Ltd | Low thermal expansion alloys |
JPS60177164A (ja) * | 1984-02-24 | 1985-09-11 | Nisshin Steel Co Ltd | 耐溶接高温割れ性に優れたFe−Νi系低膨張合金 |
JPS60144180U (ja) * | 1984-03-01 | 1985-09-25 | 東芝機器株式会社 | サ−ペンタイン式商品収納機構 |
JPS60251253A (ja) * | 1984-05-28 | 1985-12-11 | Toshiba Corp | カラ−受像管 |
US5391241A (en) * | 1990-03-22 | 1995-02-21 | Nkk Corporation | Fe-Ni alloy cold-rolled sheet excellent in cleanliness and etching pierceability |
US5127965A (en) * | 1990-07-17 | 1992-07-07 | Nkk Corporation | Fe-ni alloy sheet for shadow mask and method for manufacturing same |
JP2596210B2 (ja) * | 1990-10-31 | 1997-04-02 | 日本鋼管株式会社 | 焼鈍時の密着焼付き防止法、ガス放散性に優れたシャドウマスク用Fe―Ni合金およびその製造法 |
JPH1036948A (ja) * | 1996-07-25 | 1998-02-10 | Nkk Corp | 耐溶接高温割れ性に優れたFe−Ni系アンバー合金 |
US6464716B1 (en) | 1998-01-23 | 2002-10-15 | Innercool Therapies, Inc. | Selective organ cooling apparatus and method |
US6251130B1 (en) | 1998-03-24 | 2001-06-26 | Innercool Therapies, Inc. | Device for applications of selective organ cooling |
US7371254B2 (en) | 1998-01-23 | 2008-05-13 | Innercool Therapies, Inc. | Medical procedure |
US6312452B1 (en) | 1998-01-23 | 2001-11-06 | Innercool Therapies, Inc. | Selective organ cooling catheter with guidewire apparatus and temperature-monitoring device |
US6231595B1 (en) | 1998-03-31 | 2001-05-15 | Innercool Therapies, Inc. | Circulating fluid hypothermia method and apparatus |
US6491039B1 (en) | 1998-01-23 | 2002-12-10 | Innercool Therapies, Inc. | Medical procedure |
US6585752B2 (en) | 1998-06-23 | 2003-07-01 | Innercool Therapies, Inc. | Fever regulation method and apparatus |
US6261312B1 (en) | 1998-06-23 | 2001-07-17 | Innercool Therapies, Inc. | Inflatable catheter for selective organ heating and cooling and method of using the same |
US6325818B1 (en) | 1999-10-07 | 2001-12-04 | Innercool Therapies, Inc. | Inflatable cooling apparatus for selective organ hypothermia |
US6379378B1 (en) | 2000-03-03 | 2002-04-30 | Innercool Therapies, Inc. | Lumen design for catheter |
US6254626B1 (en) | 1998-03-24 | 2001-07-03 | Innercool Therapies, Inc. | Articulation device for selective organ cooling apparatus |
US6383210B1 (en) | 2000-06-02 | 2002-05-07 | Innercool Therapies, Inc. | Method for determining the effective thermal mass of a body or organ using cooling catheter |
US6245095B1 (en) | 1998-03-24 | 2001-06-12 | Innercool Therapies, Inc. | Method and apparatus for location and temperature specific drug action such as thrombolysis |
US6251129B1 (en) | 1998-03-24 | 2001-06-26 | Innercool Therapies, Inc. | Method for low temperature thrombolysis and low temperature thrombolytic agent with selective organ temperature control |
US6096068A (en) | 1998-01-23 | 2000-08-01 | Innercool Therapies, Inc. | Selective organ cooling catheter and method of using the same |
US6238428B1 (en) | 1998-01-23 | 2001-05-29 | Innercool Therapies, Inc. | Selective organ cooling apparatus and method employing turbulence-inducing element with curved terminations |
US6719779B2 (en) | 2000-11-07 | 2004-04-13 | Innercool Therapies, Inc. | Circulation set for temperature-controlled catheter and method of using the same |
US6471717B1 (en) | 1998-03-24 | 2002-10-29 | Innercool Therapies, Inc. | Selective organ cooling apparatus and method |
US6491716B2 (en) | 1998-03-24 | 2002-12-10 | Innercool Therapies, Inc. | Method and device for applications of selective organ cooling |
US6051019A (en) | 1998-01-23 | 2000-04-18 | Del Mar Medical Technologies, Inc. | Selective organ hypothermia method and apparatus |
US6224624B1 (en) | 1998-03-24 | 2001-05-01 | Innercool Therapies, Inc. | Selective organ cooling apparatus and method |
US6599312B2 (en) | 1998-03-24 | 2003-07-29 | Innercool Therapies, Inc. | Isolated selective organ cooling apparatus |
US6576002B2 (en) | 1998-03-24 | 2003-06-10 | Innercool Therapies, Inc. | Isolated selective organ cooling method and apparatus |
US6602276B2 (en) | 1998-03-31 | 2003-08-05 | Innercool Therapies, Inc. | Method and device for performing cooling- or cryo-therapies for, e.g., angioplasty with reduced restenosis or pulmonary vein cell necrosis to inhibit atrial fibrillation |
US6685732B2 (en) | 1998-03-31 | 2004-02-03 | Innercool Therapies, Inc. | Method and device for performing cooling- or cryo-therapies for, e.g., angioplasty with reduced restenosis or pulmonary vein cell necrosis to inhibit atrial fibrillation employing microporous balloon |
US7291144B2 (en) | 1998-03-31 | 2007-11-06 | Innercool Therapies, Inc. | Method and device for performing cooling- or cryo-therapies for, e.g., angioplasty with reduced restenosis or pulmonary vein cell necrosis to inhibit atrial fibrillation |
US6905494B2 (en) | 1998-03-31 | 2005-06-14 | Innercool Therapies, Inc. | Method and device for performing cooling- or cryo-therapies for, e.g., angioplasty with reduced restenosis or pulmonary vein cell necrosis to inhibit atrial fibrillation employing tissue protection |
US6241722B1 (en) | 1998-06-17 | 2001-06-05 | Cryogen, Inc. | Cryogenic device, system and method of using same |
US6830581B2 (en) | 1999-02-09 | 2004-12-14 | Innercool Therspies, Inc. | Method and device for patient temperature control employing optimized rewarming |
DE19944578C2 (de) * | 1999-09-17 | 2001-08-23 | Krupp Vdm Gmbh | Verwendung einer wärmeausdehnungsarmen Eisen-Nickel-Legierung mit besonderen mechanischsen Eigenschaften |
KR100334253B1 (ko) * | 1999-11-22 | 2002-05-02 | 장인순 | 고온 용융염에서 내부식성이 우수한 합금강 |
US6726708B2 (en) | 2000-06-14 | 2004-04-27 | Innercool Therapies, Inc. | Therapeutic heating and cooling via temperature management of a colon-inserted balloon |
US6755822B2 (en) | 2001-06-01 | 2004-06-29 | Cryocor, Inc. | Device and method for the creation of a circumferential cryogenic lesion in a pulmonary vein |
KR20050054988A (ko) * | 2002-10-01 | 2005-06-10 | 마고또 앵떼르나씨오날 에스.에이. | 흑연 및 무질소 주조 합금 |
CN110106448B (zh) * | 2019-06-17 | 2020-10-02 | 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 | 低膨胀合金材料及其制备方法 |
CN110699591B (zh) * | 2019-09-29 | 2021-04-02 | 佛山市川东磁电股份有限公司 | 一种热双金属组元层Fe-Ni-Mn合金的制备方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE708808C (de) * | 1935-04-09 | 1941-07-29 | Heraeus Vacuumschmelze Akt Ges | Verfahren zur Erzielung einer konstanten und stabilen Permeabilitaet bei Werkstoffen mit 35 bis 60% Nickel und 65 bis 40% Eisen |
JPS5152922A (en) * | 1974-11-06 | 1976-05-11 | Nisshin Steel Co Ltd | Netsukankakoseino sugureta ko niife gokin |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB260039A (en) * | 1925-07-21 | 1926-10-21 | Bell Telephone Labor Inc | Magnetic material |
GB501337A (en) * | 1936-07-21 | 1939-02-21 | Bendix Aviat Corp | Improvements in and relating to diaphragm devices |
FR1309618A (fr) * | 1961-12-29 | 1962-11-16 | Gen Comm Company | Alliage à faible coefficient de dilatation |
GB1080625A (en) * | 1964-06-23 | 1967-08-23 | Henry Johnson | Woven fabric for paper-making machines |
FR2148954A5 (en) * | 1971-08-11 | 1973-03-23 | Creusot Loire | Cryogenic nickel contg steel - retains austenitic structure after deformation at low temps |
DE2217280A1 (de) * | 1972-04-11 | 1973-10-31 | Metallgesellschaft Ag | Lochblende in farbbildroehren |
JPS5292276A (en) * | 1976-01-29 | 1977-08-03 | Dainippon Printing Co Ltd | Method of producing container |
GB1534944A (en) * | 1976-11-17 | 1978-12-06 | Bicc Ltd | Continuous casting of molten metal |
-
1979
- 1979-01-26 JP JP704179A patent/JPS55100959A/ja active Granted
-
1980
- 1980-01-22 CA CA000344159A patent/CA1164687A/en not_active Expired
- 1980-01-25 FR FR8001632A patent/FR2447406A1/fr active Granted
- 1980-01-25 GB GB8002550A patent/GB2041405B/en not_active Expired
- 1980-01-25 DE DE19803002743 patent/DE3002743C2/de not_active Expired
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE708808C (de) * | 1935-04-09 | 1941-07-29 | Heraeus Vacuumschmelze Akt Ges | Verfahren zur Erzielung einer konstanten und stabilen Permeabilitaet bei Werkstoffen mit 35 bis 60% Nickel und 65 bis 40% Eisen |
JPS5152922A (en) * | 1974-11-06 | 1976-05-11 | Nisshin Steel Co Ltd | Netsukankakoseino sugureta ko niife gokin |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Firmenschrift: "Eisen-Nickel-Legierungen", Intern. Nickel, Nov. 1972, S. 4-7 * |
Firmenschrift: "Kaltzähe Werkstoffe mit 3,5,5,9 und 36% Nickel", Intern. Nickel, 1.Aufl. in deutsch, Okt. 1972, S.3,18-21 * |
Werkstoff-Handbuch Stahl und Eisen, 4.Aufl., 1965, H31-1,011-1-6,013-1-3 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3222292A1 (de) * | 1981-06-15 | 1982-12-30 | Kawasaki Steel Corp., Kobe, Hyogo | Legierung vom invar-typ mit niedriger waermeausdehnung und einem extrem hohen widerstand gegen waermerisse beim schweissen |
DE3202223A1 (de) * | 1982-01-25 | 1983-08-11 | Nisshin Steel Co., Ltd., Tokyo | Verbesserte 36%-ni-eisen-nickel-legierung |
DE4402684C2 (de) * | 1993-05-27 | 2001-06-21 | Krupp Vdm Gmbh | Verwendung einer ausdehnungsarmen Eisen-Nickel-Legierung |
DE10146301C1 (de) * | 2001-09-19 | 2002-07-18 | Krupp Vdm Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Metallbandes aus einer Eisen-Nickel-Legierung für gespannte Schattenmasken |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2041405A (en) | 1980-09-10 |
JPS5645989B2 (de) | 1981-10-30 |
DE3002743C2 (de) | 1987-04-30 |
GB2041405B (en) | 1983-02-16 |
FR2447406A1 (fr) | 1980-08-22 |
FR2447406B1 (de) | 1982-11-12 |
CA1164687A (en) | 1984-04-03 |
JPS55100959A (en) | 1980-08-01 |
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