DE3903682A1 - Durch stickstoff verfestigte fe-ni-cr-legierung - Google Patents
Durch stickstoff verfestigte fe-ni-cr-legierungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Metall-Legierungen,
die wesentliche Mengen Eisen, Nickel und
Chrom enthalten, und insbesondere eine sorgfältig
ausgewogene Zusammensetzung, die für den Einsatz in
aggressiven Umgebungen bei hoher Temperatur geeignet
ist.
Viele Leute haben versucht, Legierungen zu entwickeln,
die hohe mechanische Festigkeit, geringe Kriechgeschwindigkeiten
und gute Korrosionsfestigkeit bei verschiedenen
Temperaturen aufweisen. In der US-PS 36 27 516 berichten
Bellot und Hugo, daß es wohlbekannt war, Legierungen
mit mechanischer Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit
durch Einarbeiten von etwa 30% bis 35% Nickel,
23% bis 27% Chrom und relativ wenig Kohlenstoff,
Mangan, Silicium, Phosphor und Schwefel herzustellen.
Die mechanischen Eigenschaften von Legierungen dieses
Typs wurden durch Zusätze von Wolfram und Molybdän verbessert.
Bellot und Hugo verbesserten diese Legierung
weiterhin durch einen Zusatz von Niob im Bereich von
0,20 bis 3,0 Gew.-%. Zwei Jahre später lehrten sie in
der US-PS 37 58 294, daß hohe mechanische Festigkeit,
geringe Kriechgeschwindigkeit und gute Korrosionsfestigkeit
bei Legierungen des gleichen Typs durch Einarbeiten
von 1,0 bis 8,0 Gew.-% Niob, 0,3 bis 4,5 Gew.-% Wolfram
und 0,02 bis 0,25 Gew.-% Stickstoff erhalten werden
konnten. Beide Patente lehren einen Kohlenstoff-Gehalt
der Legierung im Bereich von 0,05% bis 0,85%.
Bellot und Hugo scheinen sich mit der Warmverformbarkeit
und Verarbeitungsfähigkeit ihrer Legierungen nicht näher
befaßt zu haben. Es ist wohlbekannt, daß Kohlenstoff-Gehalte
über 0,20% die Warmverformbarkeit und Verarbeitungsfähigkeit
stark beeinträchtigen. Viele der von
Bellot und Hugo offenbarten Legierungen haben mehr als
0,20% Kohlenstoff. Die Ansprüche ihrer beiden Patente
erfordern etwa 0,40% Kohlenstoff. Wegen dieser hohen
Kohlenstoff-Werte sind solche Legierungen schwierig warm
zu verformen, zu verarbeiten und zu reparieren.
In der US-PS 36 27 516 versuchen Bellot und Hugo, den
Einsatz teurer Legierungselemente wie Wolfraum und Molybdän
zu vermeiden, um die mechanische Festigkeit durch
den Zusatz von 0,20 bis 3,0% Niob zu verbessern. In der
US-PS 37 58 294 finden sie jedoch später, daß Wolfram
erforderlich ist, um eine hohe Schweißbarkeit und glatte
Beständigkeit gegen Aufkohlung zu erzielen. Somit besteht
die Lehre von Bellot und Hugo darin, daß Wolfram
zwar teuer, jedoch notwendig ist, um eine hohe Schweißbarkeit
in einer korrosionsbeständigen Legierung zu
erzielen.
Kohlenstoff und Wolfram sowie andere Verfestiger fester
Lösungen wie Molybdän werden in Legierungen der
Ni-Cr-Fe-Familie, die im allgemeinen 15 bis 45% Nickel
und 15 bis 30% Chrom aufweisen, verwendet, um Festigkeit
bei hohen Temperaturen zu verleihen. Der Einsatz
nennenswerter Mengen an Kohlenstoff und Verfestigern
fester Lösungen beeinträchtigt die thermische Beständigkeit,
vermindert die Beständigkeit gegen thermische
Cyclen und erhöht gewöhnlich die Kosten des Produkts
übermäßig. Die Ausscheidungshärtung ist normalerweise
entweder auf relativ geringe Verbesserungen der Temperaturfestigkeit
beschränkt oder ist mit Problemen der
thermischen Beständigkeit und der Verarbeitungsfähigkeit
behaftet.
Zusätzlich zu diesen Betrachtungen der Festigkeit haben
die Legierungen dieser Familie aus dem Stand der Technik
nur eine durchschnittliche Korrosionsfestigkeit gegenüber
aggressiven Hochtemperatur-Umgebungen wie solchen,
die Kohlenwasserstoffe, CO, CO₂ und Schwefel-Verbindungen
enthalten.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Fe-Ni-Cr-Legierung
mit verbesserten mechanischen Eigenschaften
und verbesserter Warmverformbarkeit aufgrund des Zusatzes
einer sorgfältig gesteuerten Menge Stickstoff und
der Bereitstellung von Stickstoff, Niob und Kohlenstoff
innerhalb eines definierten Verhältnisses. Vorzugsweise
wird Niob so zugesetzt, daß es bis zu 1% der Legierung
umfaßt, wodurch Teilchen einer komplexen Carbonitrid-Verbindung
gebildet werden, die sich bilden, während die
Legierung sich bei Betriebsbedingungen befindet, und die
Verfestigung fördern. Niob erhöht auch die Löslichkeit
von Stickstoff in der Legierung, was die Einbeziehung
höherer Stickstoff-Werte in die Legierung zur Erzielung
einer höheren Festigkeit erlaubt. Die Anwesenheit
starker Nitrid-Bildner wie Aluminium und Zirconium ist
begrenzt, um eine übermäßige anfängliche Bildung von
grobem Nitrid während der Herstellung der Legierung und
eine dadurch bewirkte Einbuße an Festigkeit zu vermeiden.
Chrom liegt in Gehalten von mehr als 12% vor, um
sowohl für angemessene Oxidationsbeständigkeit als auch
für eine angemessene Stickstoff-Löslichkeit zu sorgen.
In Anwesenheit von Niob, Vanadium oder Tantal in der
Legierung hat eine kleine Menge Titan vorteilhafte Verfestigungswirkungen
(nicht über 0,20% Ti). Silicium
kann bis zu 3,0% zugesetzt werden, um die Oxidationsbeständigkeit
zu optimieren, jedoch fällt die Festigkeit
bei mehr als etwa 1% Si deutlich ab. Damit sind zwei
Klassen von Legierungen möglich: Eine Legierung mit bis
zu 1% Si hat ausgezeichnete Festigkeit, und eine
Legierung mit 1% bis 3% Si hat geringere Festigkeit,
jedoch bessere Oxidationsbeständigkeit.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Fe-Ni-Cr-Legierung,
die vorzugsweise 25% bis 45% Nickel und 12%
bis 32% Chrom enthält. Insbesondere sollte die Zusammensetzung
in die nachstehenden Bereiche fallen:
Ni | |
25 bis 45% | |
Cr | 12 bis 32% |
Nb | 0,10 bis 2,0% (mindestens das 9fache des C-Gehalts) |
Ti | maximal bis 0,20% |
Si | maximal bis 3% |
N | 0,05 bis 0,50% |
C | 0,02 bis 0,20% |
Mn | maximal bis 2,0% |
Al | maximal bis 1,0% |
Mo/W | maximal bis 5% |
B | maximal bis 0,02% |
Zr | maximal bis 0,2% |
Co | maximal bis 5% |
Y, La, Ce, Seltenerdmetalle | maximal bis 0,1% |
Rest Eisen und typische Verunreinigungen |
Der Stickstoff in dieser Lösung wirkt als Verfestiger
fester Lösungen und fällt auch bei Betriebsbedingungen
in Form von Nitriden aus, was einen weiteren Mechanismus
der Verfestigung darstellt. Der Stand der Technik umfaßt
Legierungen mit im allgemeinen weniger als der genügenden
Menge Nickel für eine Erzeugung einer stabilen
austenitischen Matrix, wenn sie einer thermischen Langzeit-Alterung
beim Betrieb bei erhöhten Temperaturen
unterworfen werden. Stickstoff wirkt in der Weise, daß
er die austenitische Struktur stabilisiert. Wenn jedoch
der Nickel-Gehalt weniger als 25% beträgt, verarmt die
Matrix an Stickstoff, sobald einmal während einer Betriebsbeanspruchung
bei mehr als 538°C (1000°F) Nitride
ausgefällt werden, und die Legierungen neigen aufgrund
einer Abscheidung der sigma-Phase zur Versprödung.
Um dies zu vermeiden, enthält die vorliegende Legierung
mehr als 25%, und vorzugsweise mehr als 30%, Ni.
Es ist bekannt, daß Titan in Gegenwart von Stickstoff in
einer Legierung auf Eisen-Basis unerwünschte grobe
Titannitrid-Teilchen bildet. Diese Nitride bilden sich
während der Herstellung der Legierung und tragen wenig
zur Festigkeit bei höherer Temperatur im Einsatz bei.
Der Ausschluß von Titan aus diesem Legierungstyp vermeidet
eine in der beschriebenen Weise stattfindende
Verarmung der festen Lösung an Stickstoff, liefert
jedoch nicht eine optimale Verfestigung. Die Erfinder
haben gefunden, daß in Anwesenheit von Niob, Vanadium
oder Tantal in der Legierung eine sehr kleine Menge
Titan vorteilhafte Verfestigungswirkungen aufweist,
solange nicht mehr als 0,20% Ti vorhanden sind. Dementsprechend
enthält die Legierung der vorliegenden Erfindung
bis zu 0,20% Titan. Wie der Fachmann erkennen
wird, können Niob, Vanadium oder Tantal, die zu Kohlenstoff
eine etwas größere Affinität als zu Stickstoff
haben, zu diesem Typ von Legierungen zugesetzt werden,
um die Stickstoff-Löslichkeit zu erhöhen, ohne den
größeren Teil des Stickstoff als grobe Teilchen eines
primären Nitrids oder stickstoffreichen Carbonitrids
zu entziehen. Ein Überschuß über 2,5% Nb ist unzweckmäßig
wegen der Neigung, schädliche Phasen wie eine
Fe₂Nb-Laves-Phase oder eine orthorombische Ni₃Nb-Phase
zu bilden. Aus diesem Grunde wird für die vorliegende
Erfindung ein Verhältnis von Niob zu Kohlenstoff von
wenigstens 9 zu 1, jedoch allgemein ein Gehalt von
weniger als 2,0%, vorgeschrieben. Ohne Niob oder eine
äquivalente Menge Vanadium oder Tantal würde der Zusatz
von Stickstoff nicht eine so hohe Festigkeit ergeben.
Zur Erzielung ähnlicher Ergebnisse sollte die Hälfte des
Gewichts an Vanadium oder das Doppelte des Gewichts an
Tantal angewandt werden, sofern diese Elemente als
Ersatz für Niob dienen.
Silicium kann in einer Menge bis zu 3,0% zur Optimierung
der Oxidationsbeständigkeit zugesetzt werden. Die
Festigkeit nimmt jedoch bei mehr als etwa 1% Si ausgeprägt
ab. Damit kann man bis zu 1% Si für ausgezeichnete
Festigkeit und 1% bis 3% Si für geringere Festigkeit,
jedoch bessere Oxidationsbeständigkeit, verwenden.
Die Mengen starker Nitrid-Bildner wie Aluminium und
Zirconium sind begrenzt, um eine übermäßige Bildung von
grobem Nitrid während der Herstellung der Legierung und
eine dadurch bewirkte Einbuße an Festigkeit während des
Betriebs zu vermeiden. Chrom liegt in Gehalten von mehr
als 12% vor, um sowohl für angemessene Oxidationsbeständigkeit
als auch für eine angemessene Stickstoff-Löslichkeit
zu sorgen.
Zur Bestimmung des Einflusses von Niob in der vorliegenden
Legierung wurde eine Legierung mit einer nominellen
Zusammensetzung von 33% Ni, 21% Cr, 0,7% Mn, 0,5% Si,
0,3% Al zuzüglich der in Tabelle 1 angegebenen Gehalte
für Kohlenstoff, Stickstoff, Titan und Niob sowie Eisen
als Rest hergestellt. Diese Legierungen wurden getestet,
um die für 1% Kriechdehnung erforderliche Zeit unter
drei verschiedenen Bedingungen der Temperatur und Dehnspannung
zu ermitteln. Die Ergebnisse jenes Tests sind
in Tabelle 1 aufgeführt.
Diese Daten zeigen, daß TiN bevorzugt gegenüber Kohlenstoff
bindet und dabei TiN und möglicherweise etwas
Ti(C, N) bildet. Nb bindet C bevorzugt gegenüber N; so
ist, solange das C/Nb-Verhältnis relativ konstant
bleibt, N verfügbar, um verfestigende Cr₂N- und NbN-Ausscheidungen
zu bilden oder Verfestigung der festen
Lösung herbeizuführen. So sind die von den Legierungen
C, D und E gezeigten Festigkeitswerte nahezu gleich. Man
beachte, daß ein Zusatz von N zum Ersetzen von C um mehr
2 : 1 ohne Nb wenig zur Verbesserung der Festigkeit beiträgt,
wie der Vergleich der Legierungen A und F mit
Legierung E zeigt. Ebenso verbessert ein einfacher Zusatz
von Nb zu der Ti enthaltenden Legierung die
Festigkeit nicht signifikant, wie der Vergleich der Legierung
G mit der Legierung A zeigt. Schließlich zeigten
die Legierungen mit Titan-Werten von 0,40 und 0,45
schlechte Gebrauchseigenschaften, was den Schluß nahelegt,
daß derart hohe Titan-Werte abträglich sind.
Die Wirkung von Stickstoff und Kohlenstoff wird in Tests
mit mehreren Legierungen aufgedeckt, die gleiche Gehalte
von Nickel, Chrom, Mangan, Silicium und Aluminium wie
die Legierungen auf Eisen-Basis des Beispiels I aufweisen
und deren Gehalte an Kohlenstoff, Stickstoff, Titan
und Niob in Tabelle 2 und Tabelle 2A angegeben sind.
Die Daten in Tabelle 2 zeigen, daß die Festigkeit mit
wachsendem (C+N)-Gehalt zunimmt. Mehr als 0,14%
"freies" (C+N) sind für eine gute Festigkeit bei hoher
Temperatur notwendig. Bei einem Niob-Wert von 0,20%,
einem Kohlenstoff-Wert von 0,05% und einem Stickstoff-Gehalt
von 0,02% (den von Bellot und Hugo gelehrten
Minimal-Werten) beträgt der Gehalt an "freiem" (C+N)
0,05%, was für eine gute Festigkeit nicht adäquat ist.
Zur Erzielung des benötigten Minimal-Wertes von 0,14%
"freiem" (C+N) sind bei einem Kohlenstoff-Gehalt von
0,05% wenigstens 0,11% Stickstoff erforderlich. Bei
einem Niob-Wert von 0,50% und einem Kohlenstoff-Wert
von 0,05% ist ein Stickstoff-Gehalt von mehr als 0,15%
zur Erzielung eines Gehalts an "freiem" (C+N) oberhalb
von 0,14% erforderlich. Wenn bei gleichem Niob-Gehalt
der Kohlenstoff-Anteil auf 0,10% gesteigert wird, sind
immer noch mehr als 0,10% Stickstoff nötig, um den gewünschten
Wert des "freien" (C+N) zu erreichen.
Weiterhin ist auch bei einem dritten Niob-Wert von 1,0%
noch eine Beziehung zwischen Kohlenstoff und Stickstoff
zu sehen. Bei 0,05% Kohlenstoff ist ein Stickstoff-Gehalt
von mehr als 0,20% erforderlich, damit der
Gehalt an "freiem" (C+N) oberhalb von 0,14% liegt.
Bei C=0,10% ist N <0,15% erforderlich, und bei
C=0,15% ist N <0,10% erforderlich. Folglich gilt
zur Erzielung annehmbarer Werte der Festigkeit
Tabelle 2A zeigt, daß die thermische Beständigkeit von
Zusammensetzungen mit hohen (C+N)-Werten schlecht sein
kann. Zur Aufrechterhaltung einer adäquaten Stabilität
sollte der Gehalt an "freiem" (C+N) kleiner als 0,29%
sein. Aus diesem Grunde muß
erfüllt sein. Damit sind
die kritischen Bereiche für (C+N) bei 4 Nb-Werten die
folgenden:
Die kritische Bedeutung von Titan kann den Werten der
Kriechdehnung für die Legierungen I, K, L und M entnommen
werden, die ähnliche Grundmaterialien wie die
anderen geprüften Legierungen aufweisen. Die Werte der
Kriechdehnung für diese bei 760°C und 89,6 MN/m²
(1400°F und 13 ksi) getesteten Legierungen sind in
Tabelle 3 angegeben. In dieser Tabelle sind die
Legierungen in der Reihenfolge steigenden Titan-Gehalts
aufgeführt. Diese Daten zeigen, daß Titan in jeder beliebigen
Menge vorteilhaft ist. Die Werte der Tabelle 1
zeigen jedoch eine obere Grenze für Titan von nicht mehr
als 0,40% an.
Silicium ist eine wichtige Komponente der Legierung. Ihr
Einfluß ist in Tabelle 4 dargestellt. Die Daten in
dieser Tabelle zeigen, daß der Silicium-Gehalt sorgfältig
gesteuert werden muß, um optimale Eigenschaften
zu erzielen. Niedrige Silicium-Gehalte sind gut. Wenn
jedoch die Silicium-Werte etwa 2% erreichen und überschreiten,
fällt das Leistungsvermögen scharf ab. Dies
wird offenbar durch Siliciumnitrid verursacht, das sich
bei steigendem Silicium-Wert in zunehmenden Mengen gebildet
hat.
Die in Tabelle 5 aufgeführten Werte zeigen, daß die
Anwesenheit von Zirconium bei 0,02% die Kriechzeiten
drastisch senkt. Ein ähnliches Ergebnis wird erhalten,
wenn der Al-Gehalt sich 1,0% nähert.
Auf der Grundlage der in den Tabellen 1 bis 5 angegebenen
Werte wurden die Legierungen I und zwei andere
Legierungen, U und V, ausgewählt, mit denen die in
Tabelle 6 aufgeführten Werte der Kriechdehnung erhalten
wurden.
Die Legierungen I und V schneiden beim Vergleich mechanischer
Eigenschaften mit denjenigen von Legierungen des
Standes der Technik günstig ab, wie in den Tabellen 7, 8
und 9 dargestellt ist.
Anmerkungen:
Die Prüfung der Eigenschaften der metallischen Stoffe
erfolgte mit Hilfe der nachstehenden Methoden:
ASTM E 8: Standard-Methoden der Prüfung metallischer
Stoffe im Zugversuch
ASTM E 21: Praktisch empfohlene Standard-Methoden der Prüfung metallischer Stoffe im Zugversuch bei höheren Temperaturen
ASTM E 139: Praktisch empfohlene Standard-Methoden der Prüfung metallischer Stoffe auf Kriechverhalten, Kriechbruch (Zeitstandverhalten) und Spannungsbruch (Zeitstandverhalten).
ASTM E 21: Praktisch empfohlene Standard-Methoden der Prüfung metallischer Stoffe im Zugversuch bei höheren Temperaturen
ASTM E 139: Praktisch empfohlene Standard-Methoden der Prüfung metallischer Stoffe auf Kriechverhalten, Kriechbruch (Zeitstandverhalten) und Spannungsbruch (Zeitstandverhalten).
Die Dicke der Bleche, deren Eigenschaften in den
Tabellen 7, 8 und 9 aufgeführt sind, betrug 2,3 mm
(0,090 inch).
Aus den oben erörterten Daten ergibt sich der Befund,
daß eine Legierung aus 25 bis 45% Nickel, etwa 12% bis
32% Chrom, wenigstens einem aus 0,01% bis 2,0% Niob,
0,2% bis 4,0% Tantal und 0,05% bis 1,0% Vanadium
gewählten Anteil, bis zu etwa 0,20% Kohlenstoff und
etwa 0,05% bis 0,50% Stickstoff mit Eisen und Verunreinigungen
als Rest gute Kennwerte der Warmverformbarkeit
und Verarbeitungsfähigkeit besitzt, vorausgesetzt,
daß der Gehalt an "freiem" (C+N), als (C+N)F bezeichnet,
größer als 0,14% und kleiner als 0,29% ist.
Wie bereits im vorstehenden angegeben wurde, ist
In den Legierungen, in denen
Vanadium und Tantal getrennt oder gemeinsam die Gesamtmenge
oder einen Teil des Niobs ersetzen, wird (C+N)F
als
definiert.
Silicium kann der Legierung zugesetzt werden, übersteigt
jedoch vorzugsweise 3% nicht. Bis zu 1% Silicium ergibt
eine ausgezeichnete Festigkeit, während bei 1% bis
3% Silicium die Festigkeit geringer, jedoch die Oxidationsbeständigkeit
besser ist. Titan kann ebenfalls zur
Verbesserung der Kriechfestigkeit zugesetzt werden.
Jedoch sollten nicht mehr als 0,20% Titan verwendet
werden. Mangan und Aluminium können grundsätzlich zur
Verstärkung der Umweltbeständigkeit zugegeben werden,
sollten jedoch allgemein auf weniger als 2,0% bzw.
1,0% begrenzt werden.
Bor, Molybdän, Wolfram und Cobalt können in mäßigen
Mengen hinzugefügt werden, um weiterhin die Festigkeit
bei höheren Temperaturen zu verstärken. Ein Bor-Gehalt
bis zu 0,02% verbessert die Kriechfestigkeit, jedoch
beeinträchtigen höhere Gehalte die Schweißbarkeit in
ausgeprägter Weise. Molybdän und Wolfram bis zu 5%
ergeben zusätzliche Festigkeit ohne signifikante Einbuße
an thermischer Beständigkeit. Höhere Gehalte erzeugen
einen meßbaren Verlust an thermischer Beständigkeit,
vermögen jedoch bis zu einem Gesamt-Gehalt von etwa 12%
eine signifikante weitere Verfestigung zu erzeugen.
Claims (17)
1. Metall-Legierung, enthaltend etwa 25 bis 45% Nickel,
etwa 12% bis 32% Chrom, wenigstens einem Anteil ausgewählt
aus 0,01% bis 2,0% Niob, 0,2% bis 4,0% Tantal
und 0,05% bis 1,0% Vanadium, bis zu etwa 0,20% Kohlenstoff,
etwa 0,05% bis 0,50% Stickstoff sowie Eisen
und Verunreinigungen als Rest, worin der Gehalt an
"freiem" (C+N), als (C+N)F bezeichnet, größer als
0,14% und kleiner als 0,29% ist, wobei (C+N)F als
definiert ist.
2. Legierung nach Anspruch 1, weiterhin enthaltend wenigstens
einen Anteil ausgewählt aus bis zu 1% Aluminium,
bis zu 0,2% Titan, bis zu 3% Silicium, bis zu 2%
Mangan, bis zu 5% Cobalt, bis zu insgesamt 5% Molybdän
und Wolfram, bis zu 0,02% Bor, bis zu 0,2% Zirconium
und bis zu insgesamt 0,1% Yttrium, Lanthan, Cer und
andere Seltenerdmetalle.
3. Legierung nach Anspruch 1, enthaltend etwa 30 bis 42%
Nickel, etwa 20% bis 32% Chrom, wenigstens einen
Anteil ausgewählt aus 0,2% bis 1,0% Niob, 0,2% bis
4,0% Tantal und 0,05% bis 1,0% Vanadium sowie etwa
0,02 bis 0,15% Kohlenstoff.
4. Legierung nach Anspruch 3, weiterhin enthaltend wenigstens
einen Anteil ausgewählt aus bis zu 1% Aluminium,
bis zu 3% Silicium, bis zu 2% Mangan, bis zu 0,02%
Bor, bis zu 0,2% Zirconium, bis zu 5% Cobalt, bis zu
insgesamt 2,0% Molybdän und Wolfram, bis zu insgesamt
0,1% Yttrium, Lanthan, Cer und andere Seltenerdmetalle.
5. Legierung nach Anspruch 3, außerdem enthaltend einen
effektiven Zusatz von bis zu 0,20% Titan.
6. Legierung nach Anspruch 3, außerdem enthaltend Molybdän
und Wolfram in einer Gesamtmenge im Bereich von 2,0 bis
12 Gew.-%.
7. Legierung nach Anspruch 3, außerdem enthaltend wenigstens
einen Anteil ausgewählt aus bis zu 0,5% Aluminium,
bis zu 0,1‰ Titan, von 0,25 bis 1,0% Silicium,
0,35% bis 1,2% Mangan, bis zu 0,015% Bor und bis zu
insgesamt 0,1% Yttrium, Lanthan, Cer und andere Seltenerdmetalle.
8. Legierung nach Anspruch 3, außerdem enthaltend etwa
1,0% bis 3,0% Silicium.
9. Legierung nach Anspruch 1, außerdem enthaltend Molybdän
und Wolfram in einer Gesamtmenge im Bereich von 2,0 bis
12 Gew.-%.
10. Legierung nach Anspruch 1, außerdem enthaltend etwa
1,0% bis 3,0% Silicium.
11. Legierung nach Anspruch 1, außerdem enthaltend etwa
0,25% bis 1,0% Silicium.
12. Legierung nach Anspruch 1, hergestellt als Gußstück.
13. Metall-Legierung, enthaltend etwa 30% bis 42% Nickel,
etwa 20% bis 32% Chrom, wenigstens einen Anteil ausgewählt
aus 0,2% bis 1,0% Niob, 0,2% bis 4,0% Tantal
und 0,05% bis 1,0% Vanadium, bis zu 0,2% Kohlenstoff,
etwa 0,05% bis 0,50% Stickstoff, bis zu 0,2% Titan
sowie Eisen und Verunreinigungen als Rest, worin der
Gehalt an "freiem" (C+N), als (C+N)F bezeichnet,
größer als 0,14% und kleiner als 0,29% ist, wobei
(C+N)F als
definiert ist.
14. Legierung nach Anspruch 13, weiterhin enthaltend wenigstens
einen Anteil ausgewählt aus bis zu 1% Aluminium,
bis zu 3% Silicium, bis zu 2% Mangan, bis zu 0,02%
Bor, bis zu 0,2% Zirconium, bis zu 5,0% Cobalt, bis zu
insgesamt 2,0% Molybdän und Wolfram und bis zu insgesamt
0,1% Yttrium, Lanthan, Cer und andere Seltenerdmetalle.
15. Legierung nach Anspruch 13, außerdem enthaltend Molybdän
und Wolfram in einer Gesamtmenge im Bereich von 2,0 bis
12 Gew.-%.
16. Legierung nach Anspruch 13, außerdem enthaltend wenigstens
einen Anteil ausgewählt aus bis zu 0,5% Aluminium,
bis zu 0,1% Titan, von 0,25% bis 1% Silicium,
0,35% bis zu 1,2% Mangan, bis zu 0,015% Bor und bis zu
insgesamt 0,1% Yttrium, Lanthan, Cer und andere Seltenerdmetalle.
17. Legierung nach Anspruch 13, außerdem enthaltend etwa
1,0% bis 3,0% Silicium.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US4981647A (en) * | 1988-02-10 | 1991-01-01 | Haynes International, Inc. | Nitrogen strengthened FE-NI-CR alloy |
DE4130140C1 (de) * | 1991-09-11 | 1992-11-19 | Krupp-Vdm Ag, 5980 Werdohl, De | |
US5328499A (en) * | 1993-04-28 | 1994-07-12 | Inco Alloys International, Inc. | Mechanically alloyed nickel-base composition having improved hot formability characteristics |
DE4342188C2 (de) * | 1993-12-10 | 1998-06-04 | Bayer Ag | Austenitische Legierungen und deren Verwendung |
US6168755B1 (en) | 1998-05-27 | 2001-01-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce | High nitrogen stainless steel |
US20040156737A1 (en) * | 2003-02-06 | 2004-08-12 | Rakowski James M. | Austenitic stainless steels including molybdenum |
US7118636B2 (en) * | 2003-04-14 | 2006-10-10 | General Electric Company | Precipitation-strengthened nickel-iron-chromium alloy |
US7749432B2 (en) | 2005-01-19 | 2010-07-06 | Ut-Battelle, Llc | Cast, heat-resistant austenitic stainless steels having reduced alloying element content |
US20060275168A1 (en) * | 2005-06-03 | 2006-12-07 | Ati Properties, Inc. | Austenitic stainless steel |
US20090053100A1 (en) * | 2005-12-07 | 2009-02-26 | Pankiw Roman I | Cast heat-resistant austenitic steel with improved temperature creep properties and balanced alloying element additions and methodology for development of the same |
US7985304B2 (en) | 2007-04-19 | 2011-07-26 | Ati Properties, Inc. | Nickel-base alloys and articles made therefrom |
EP2199419B1 (de) * | 2007-10-03 | 2018-03-07 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Austenitischer edelstahl |
US20090129967A1 (en) | 2007-11-09 | 2009-05-21 | General Electric Company | Forged austenitic stainless steel alloy components and method therefor |
CN113817950B (zh) * | 2021-07-15 | 2022-10-14 | 新疆八一钢铁股份有限公司 | 一种lf炉用氮气稳定控氮的方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE959681C (de) * | 1943-08-14 | 1957-03-07 | Eisen & Stahlind Ag | Schaufeln und aehnlich beanspruchte Bauteile von Gasturbinen und andere gleich oder aehnlich beanspruchte Gegenstaende |
DE1301586B (de) * | 1959-01-21 | 1969-08-21 | Allegheny Ludlum Steel | Austenitische ausscheidungshaertbare Stahllegierung und Verfahren zu ihrer Waermebehandlung |
FR2123768A6 (de) * | 1971-01-29 | 1972-09-15 | Pompey Acieries | |
FR2129518A5 (de) * | 1971-03-09 | 1972-10-27 | Kobe Steel Ltd | |
JPS5521547A (en) * | 1978-08-01 | 1980-02-15 | Hitachi Metals Ltd | Austenite stainless steel having high strength and pitting corrosion resistance |
DE3215677A1 (de) * | 1981-04-27 | 1982-11-18 | Kubota Ltd., Osaka | Hitzebestaendige legierung und daraus hergestellte gebogene rohre |
DE3221833A1 (de) * | 1981-06-10 | 1982-12-30 | Sumitomo Metal Industries, Ltd., Osaka | Legierung, insbesondere zur herstellung von hochbelastbaren verrohrungen von tiefbohrungen oder dergleichen |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2121391A (en) * | 1933-11-30 | 1938-06-21 | Rustless Iron & Steel Corp | Noncorrodible alloy articles and method of making same |
US2398702A (en) * | 1941-02-26 | 1946-04-16 | Timken Roller Bearing Co | Articles for use at high temperatures |
US2423615A (en) * | 1944-10-12 | 1947-07-08 | Lawrence H Pecher | Fishing lure |
US2513467A (en) * | 1946-05-09 | 1950-07-04 | Union Carbide & Carbon Corp | Alloy article for use at elevated temperatures |
US3306736A (en) * | 1963-08-30 | 1967-02-28 | Crucible Steel Co America | Austenitic stainless steel |
AT289170B (de) * | 1967-06-19 | 1971-04-13 | Boehler & Co Ag Geb | Chrom-Nickel-Stahl mit erhöhter Korrosionsbeständigkeit gegenüber oxydierend wirkenden Angriffsmedien |
BE790057Q (fr) * | 1967-07-24 | 1973-02-01 | Pompey Acieries | Nouvel alliage a base de fer et ses diverses |
US3561953A (en) * | 1968-03-19 | 1971-02-09 | Toyota Motor Co Ltd | Austenitic heat-resisting steel containing nickel, chromium and manganese |
BE790197Q (fr) * | 1970-03-23 | 1973-02-15 | Pompey Acieries | Alliage refractaire a base de fer resistant aux temperatures elevees eta la recarburation |
SE419102C (sv) * | 1974-08-26 | 1985-12-23 | Avesta Ab | Anvendning av ett kromnickelstal med austenitisk struktur till konstruktioner som erfordrar hog extrem krypbestendighet vid konstant temperatur upp till 1200?59c |
JPS589829B2 (ja) * | 1977-03-07 | 1983-02-23 | 三菱マテリアル株式会社 | 高温耐食性、高温耐酸化性、および高温強度を有する鉄基合金 |
DE2743346C3 (de) * | 1977-09-27 | 1980-04-03 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur Herstellung von Hydroxylammoniumsalzen |
JPS5698457A (en) * | 1980-01-10 | 1981-08-07 | Kubota Ltd | Iron-based heat-resisting cast alloy |
JPS5698455A (en) * | 1980-01-10 | 1981-08-07 | Kubota Ltd | Ion-based heat-resisting cast alloy |
JPS596910B2 (ja) * | 1981-01-12 | 1984-02-15 | 株式会社クボタ | 耐熱鋳鋼 |
US4400211A (en) * | 1981-06-10 | 1983-08-23 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Alloy for making high strength deep well casing and tubing having improved resistance to stress-corrosion cracking |
JPS58125396A (ja) * | 1982-01-22 | 1983-07-26 | Hitachi Ltd | オ−ステナイト系溶接構造物 |
US4489040A (en) * | 1982-04-02 | 1984-12-18 | Cabot Corporation | Corrosion resistant nickel-iron alloy |
JPS58196192A (ja) * | 1982-05-10 | 1983-11-15 | Hitachi Ltd | 高温用オ−ステナイト系溶接構造物 |
JPS58217662A (ja) * | 1982-06-11 | 1983-12-17 | Nippon Steel Corp | 使用中脆化に抵抗のある高強度、高耐食性ボイラチユ−ブ |
US4523951A (en) * | 1982-12-14 | 1985-06-18 | Earle M. Jorgensen Co. | Stainless steel |
JPS59173249A (ja) * | 1983-03-19 | 1984-10-01 | Nippon Steel Corp | オ−ステナイト系耐熱合金 |
DE3407307A1 (de) * | 1984-02-24 | 1985-08-29 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Verwendung einer korrosionsbestaendigen austenitischen eisen-chrom-nickel-stickstoff-legierung fuer mechanisch hoch beanspruchte bauteile |
DE3407305A1 (de) * | 1984-02-24 | 1985-08-29 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Verwendung einer korrosionsbestaendigen austenitischen legierung fuer mechanisch hoch beanspruchte, schweissbare bauteile |
-
1988
- 1988-02-10 US US07/154,606 patent/US4853185A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-11-02 SE SE8803982A patent/SE505535C2/sv unknown
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1989
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- 1989-02-09 NO NO890558A patent/NO173065C/no not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-02-27 HK HK21197A patent/HK21197A/xx not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE959681C (de) * | 1943-08-14 | 1957-03-07 | Eisen & Stahlind Ag | Schaufeln und aehnlich beanspruchte Bauteile von Gasturbinen und andere gleich oder aehnlich beanspruchte Gegenstaende |
DE1301586B (de) * | 1959-01-21 | 1969-08-21 | Allegheny Ludlum Steel | Austenitische ausscheidungshaertbare Stahllegierung und Verfahren zu ihrer Waermebehandlung |
FR2123768A6 (de) * | 1971-01-29 | 1972-09-15 | Pompey Acieries | |
FR2129518A5 (de) * | 1971-03-09 | 1972-10-27 | Kobe Steel Ltd | |
JPS5521547A (en) * | 1978-08-01 | 1980-02-15 | Hitachi Metals Ltd | Austenite stainless steel having high strength and pitting corrosion resistance |
DE3215677A1 (de) * | 1981-04-27 | 1982-11-18 | Kubota Ltd., Osaka | Hitzebestaendige legierung und daraus hergestellte gebogene rohre |
DE3221833A1 (de) * | 1981-06-10 | 1982-12-30 | Sumitomo Metal Industries, Ltd., Osaka | Legierung, insbesondere zur herstellung von hochbelastbaren verrohrungen von tiefbohrungen oder dergleichen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ATA28089A (de) | 1992-10-15 |
NO890558L (no) | 1989-08-11 |
FI890471A0 (fi) | 1989-02-01 |
NO173065B (no) | 1993-07-12 |
NO173065C (no) | 1993-10-20 |
FI890471A (fi) | 1989-08-11 |
FR2626893B1 (fr) | 1994-04-15 |
JPH0798983B2 (ja) | 1995-10-25 |
HK21197A (en) | 1997-02-27 |
US4853185A (en) | 1989-08-01 |
NL8900314A (nl) | 1989-09-01 |
SE505535C2 (sv) | 1997-09-15 |
CA1311374C (en) | 1992-12-15 |
AT396118B (de) | 1993-06-25 |
GB8902742D0 (en) | 1989-03-30 |
GB2215737A (en) | 1989-09-27 |
KR890013204A (ko) | 1989-09-22 |
FI94062B (fi) | 1995-03-31 |
BR8806368A (pt) | 1990-07-24 |
IT1228309B (it) | 1991-06-11 |
SE8803982D0 (sv) | 1988-11-02 |
FI94062C (fi) | 1995-07-10 |
NL193408C (nl) | 1999-09-06 |
KR930005898B1 (ko) | 1993-06-25 |
NO890558D0 (no) | 1989-02-09 |
JPH01252758A (ja) | 1989-10-09 |
NL193408B (nl) | 1999-05-03 |
GB2215737B (en) | 1992-05-06 |
SE8803982L (sv) | 1989-08-11 |
CH676607A5 (de) | 1991-02-15 |
FR2626893A1 (fr) | 1989-08-11 |
IT8919364A0 (it) | 1989-02-09 |
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