DE3213868A1 - Korrosionsgeschuetzte nickel-basis-legierung - Google Patents

Description

• Korrosionsgeschützte Nickel-Basis-Legierung
• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nickel-Basis-Legierung nach dem ersten Anspruch der Patentanmeldung P 30 39 473.1. In dieser Patentanmeldung hat die Anmelderin eine Nickel-Basis-Legierung beansprucht, die sich durch ein bestimmtes Verhältnis des Gehaltes an Aluminium zu demjenigen an Titan und durch einen geringen Chromgehalt auszeichnet. Diese Legierung sollte z.B. für die Anfertigung von Werkstücken Verwendung finden, die einer gewisse Verunreinigungen aufweisenden Helium-Atmosphäre bei 9000 C ausgesetzt werden sollen, wie sie z.B. in einer Hochtemperatur-Kernenergieanlage anzutreffen ist. Im Gegensatz zu einer handelsüblichen Nickel-Basis-Legierung, die zu Vergleichszwecken herangezogen wurde, zeigt die erfindungsgemäße Legierung eine gute Korrcsionsbeständigkeit durch Bildung einer dünnen, dichten Oxidhaut und eine nur sehr geringe Kohlenstoffaufnahme.
• Neuere Untersuchungen lassen jedoch erwarten, daß der Gehalt an Methan und Kohlenmonoxid in der Helium-Atmosphäre eines Hochtemperatur-Kernreaktors unter Betriebsbedingungen niedriger anzusetzen ist, so daß bei einem Gesamtdruck von 1,8 bar mit folgenden Verunreinigungen gerechnet wird: H20 1,5 bar, CO 15 bar, CH4 20 bar und H2 500/ibar.
• Die Reduzierung des Kohlenstoffgehaltes in der Atmo- sphäre führte bei einem 2000-stündigen Versuch bei 9000 C dazu, daß sich die in der Stammanmeldung vorgeschlagene Legierung nicht nur nicht aufkohlte, sondern vielmehr in starkem Maße entkohlte, was ebenfalls zu einer ungünstigen Veränderung der Festigkeitseigenschaften des Werkstoffes führte. Gleiches galt für eine handelsübliche Legierung mit folgender Zusammensetzung: Si Mn Cr Ni Fe Mo Co Ti Al W 0,37 0,94 21,84 42,01 21,8 8,95 2,4 0,07 0,12 0,83 deren Verwendung für diesen Zweck ebenfalls in Betracht gezogen worden war, und deren Kohlenstoffgehalt nach 3000 Stunden auf 0,071 Gewichtsprozent abgesunken war.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Verbesserung der in der Patentanmeldung P 30 39 473.1 vorgeschlagenen Legierung dahingehend, daß sie auch bei Verwendung in einer Helium-Atmosphäre mit der beschriebenen geänderten Zusammensetzung einen stabilen Kohlenstoffgehalt bei ansonsten unverändert guten korrosionshemmenden und Festigkeitseigenschaften aufweist.
• Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Zugabe von Molybdän in dem im kennzeichnenden Teil des Anspruchs angegebenen Maße (die ursprüngliche Legierung wies in dem in der Stammanmeldung genannten Ausführungsbeispiel einen Molybdängehalt von nur 0,05 % auf) Es wird angenommen, daß der geringe Gehalt an Chrom zusammen mit dem gegebenen Gehalt an Molybdän zu einer Bildung von Carbiden führt, die für eine ausreichende Bindung des Kohlenstoffs sorgt.
• Den neuen Erkenntnissen entsprechende und dem Patentanspruch genügende Legierungen wurden in zwei Ausführungen zu Versuchs zwecken hergestellt und wiesen die folgende Zusammensetzung auf: Legierung 1 C Si Mn Cr Ni Fe Mo Co Ti Al W 0,089 0,1 0,01 5,0 60,4 15,1 7,85 0,05 0,98 0,34 10,1 Legierung 2 C Si Mn Cr Ni Fe Mo Co Ti Al W 0,081 0,1 0,01 4,96 48,7 15,0 7,97 11,9 1,01 0,35 10,1 Nach 2000 Stunden in einer Helium-Atmosphäre der beschriebenen Zusammensetzung bei 9000 C war der Kohlenstoffgehalt beider Legierungen völlig unverändert, während sich zugleich eine korrosionshemmende, durchgehende Oxidschicht auf der Oberfläche der Versuchsstücke gebildet hatte.

Claims (1)

1. Korrosionsgeschützte Nickel-Basis-Legierung Patentanspruch Hochwarmfeste Nickel-Basis-Legierung nach Patentanmeldung P 30 39 473.1 g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgendes Merkmal: Der Molybdängehalt beträgt 7,5 - 12,5 %.