DE4011874A1

DE4011874A1 - Korrosions- und verschleissbestaendige legierungen auf cobalt-basis

Info

Publication number: DE4011874A1
Application number: DE4011874A
Authority: DE
Inventors: Paul Crook; Aziz I Asphahani; Steven J Matthews
Original assignee: Haynes International Inc
Current assignee: Haynes International Inc
Priority date: 1989-04-17
Filing date: 1990-04-12
Publication date: 1990-10-18
Also published as: GB2230536A; ZA90777B; RU1836475C; BE1003210A3; FR2645879B1; NL193193C; IT9019686A0; NL193193B; CA2014694C; SE9001332D0; AU616841B2; DK91490A; IT9019686A1; KR900016481A; SE9001332L; IT1240607B; SE507334C2; JPH0581653B2; ES2019224A6; DK91490D0

Description

Die Erfindung betrifft Legierungen, die in unerreichter Weise korrosionsbeständig und verschleißbeständig sind, insbesondere Legierungen auf Cobalt-Basis mit einem kritischen Gehalt an Koh lenstoff und Stickstoff.

Innerhalb der Metallverarbeitung gibt es viele verschiedene In dustriezweige. Ganze Industriezweige basieren auf verschiedenen metallurgischen Produkten: hochtemperaturbeständigen Legierungen (Superlegierungen), korrosionsbeständigen Legierungen, ver schleißbeständigen Legierungen und dergleichen. Diese Produkte sind untereinander nicht einfach austauschbar, da jedes eine gewisse Reihe von inhärenten Eigenschaften hat, die in anderen Produkten nicht gefunden werden. Superlegierungen sind bei spielsweise hochtemperaturfest, unterliegen jedoch im allge meinen dem Verschleiß. Korrosionsbeständige Legierungen haben ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber der Aussetzung von Naß korrosion, unterliegen jedoch im allgemeinen dem Verschleiß und sind von geringer Festigkeit. Verschleißfeste Legierungen ver halten sich hervorragend gegenüber Erosion und Verschleißbedin gungen, sind jedoch im allgemeinen spröde.

Nach Wahl der Zusammensetzung basieren Superlegierungen auf Nickel- oder Cobaltlegierungen. Korrosionsbeständige Legierungen basieren im allgemeinen auf Nickel; verschleißbeständige Legierungen basieren üblicherweise auf Cobalt.

Weiterhin variieren die metallurgischen Strukturen dieser Le gierungen im allgemeinen abhängig von den geforderten Eigen schaften. Superlegierungen haben bekanntermaßen eine harte Ma trix einer festen Lösung, in die Gamma-Teilchen dispergiert sein können. Korrosionsbeständige Legierungen haben üblicherweise eine Matrix einer festen Lösung und sind frei von Ausscheidun gen, d. h. Carbiden. Verschleißbeständige Legierungen sind ab hängig von einem hohen Gehalt an Ausscheidungen, insbesondere Carbiden, um die Verschleißeigenschaften zu bewirken.

Die Forschung richtete sich auf die Verbesserung von Legierungen auf Cobalt-Basis. Die Pionier-Erfindung von Superlegierungen auf Cobalt-Basis wurde durch Elwood Haynes im U. S.-Patent 8 73 745 (17. Dezember 1907) offenbart, gefolgt von seinen nachfolgenden U. S.-Patenten 10 57 423; 10 57 828 und 11 50 113. Diese Legierun gen wurden allgemein als Schneidwerkzeuge, Handwerkzeuge und ähnliche Einsätze verwendet. Später wurden die Legierungen auf Cobalt-Basis durch die Austenal Laboratories unter dem derzei tigen Warenzeichen VITALLIUM^R der Howmedica für die Verwendung in künstlichen Gebissen modifiziert, wie aus den U. S.-Patenten 19 58 446; 21 35 600 und 45 14 359 hervorgeht, sowie für die Verwendung von Bestandteilen von Gas-Turbinen-Motoren, wie aus dem U. S.-Patent 23 81 459 hervorgeht.

Knet- oder Guß-Legierungen auf Cobalt-Basis werden im U. S.-Pa tent 27 04 250 beschrieben. Die im Stand der Technik unter der Bezeichnung Alloy 25 bekannte Legierung hat eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit, jedoch eine relativ geringe Verschleiß (Erosions)-Beständigkeit. Die U. S.-Patente 38 65 585 und 37 28 495 beschreiben Nickel-freie Legierungen mit einem hohen Stickstoff- und Kohlenstoff-Gehalt zur Verwendung in Zahnprothe sen. Das U. S.-Patent 24 86 576 betrifft ein neues Verfahren zur Wärmebehandlung von Legierungen auf Cobalt-Basis. Beschrieben werden verschiedene Cobalt-Chrom-Legierungen, die Mangan, Nickel und Molybdän enthalten. Das U.S.-Patent 32 37 441 beschreibt eine Legierung auf Cobalt-Basis zur Verwendung als Walzdorn zur Röhrenherstellung. Die Legierung hat einen hohen Kohlenstoffge halt und ist stickstofffrei.

Die Pfizer Hospital Products Group Inc. hat kürzlich Verbes serungen an den obengenannten VITALLIUM®-Legierungen vorgenom men. Die Legierungen werden durch ein Sauerstoff-Dispersions verfahren hergestellt, wie in den U.S.-Patenten 47 14 468; 46 68 290; 46 31 290 entsprechend der Europa-Anmeldung 01 95 513 offenbart wird.

Die obengenannten Patente stellen selbstverständlich nur einen kleinen Teil der umfangreichen Forschung und Entwicklung der Legierungen auf Cobalt-Basis der vergangenen 75 Jahre dar. Jede Erfindung brachte Verbesserungen in einer beschränkten Zahl von Werkstoff-Eigenschaften der Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und/oder Verschleißbeständigkeit mit sich. Gegenwärtig besteht ein dringender Bedarf an Legierungen mit höherer Festigkeit, die zum Einsatz unter strengeren Korrosions- und Verschleißbedingun gen geeignet sind.

Im Stand der Technik ist keine einzige Legierung bekannt, die die einzigartige Kombination der genannten Eigenschaften auf weist: Festigkeit, Korrosions- und Verschleißbeständigkeit wie oben genannt.

Demgemäß besteht die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Legierung mit einer hohen Festigkeit und ausgezeich neten Korrosions- und Verschleißbeständigkeit zur Verfügung zu stellen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereit stellung einer Legierung, die bei konkurrenzfähigen Kosten ein fach herzustellen ist. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Legierung zur Verfügung zu stel len, die möglichst geringe Gehalte an teuren strategischen Me tallen, d. h. Niob, Tantal und dergleichen, aufweist.

Die vorstehend genannten Aufgaben werden durch Legierungen mit den Bestandteilen des Hauptanspruchs gelöst. Weitere erfindungs gemäße Legierungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Lösung der vorgenannten Aufgabe sowie weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung sind der folgenden Tabelle 1 zu entneh men.

Tabelle 1

Legierungen der Erfindung - Zusammensetzung in Gew.-%

Die Daten der Tabelle 1 zeigen, daß innerhalb eines spezifischen Bereichs der Cobalt-Chrom-Molybdän-Wolfram-Legierungen jeweils eine kritische Kombination der Menge von Kohlenstoff und Stick stoff eingestellt werden muß, um eine unerwartete Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik bereitzustellen. Die erfindungs gemäßen Legierungen weisen eine verbesserte Korrosionsbeständig keit und ebenso einen verbesserten Widerstand gegen Hohlraum bildungs-Erosion auf. Diese Eigenschaften können bei keiner ein zigen Legierung auf Cobalt-Basis im Stand der Technik gefunden werden.

Testergebnisse Test auf Lochfraß

Zur Bestimmung der Beständigkeit gegenüber Lochfraß wurden die hergestellten Legierungen in eine Lösung (Green Death), beste hend aus 7 Volumenteilen H₂SO₄ und 3 Volumenteilen HCl und 1 Gew.-Teil FeCl₃ und 1 Gew.-Teil CuCl entsprechend der ASTM- Norm G 31 getaucht. Zu Vergleichszwecken wurden die Legierungen 6B 21 und 25 auch untersucht.

Für jede Legierung wurde die kritische Lochfraßtemperatur (d. h. die niedrigste Temperatur, bei der Lochfraß innerhalb einer 24stündigen Testperiode auftrat), durch Tests bei verschiedenen Temperaturen bestimmt. Zur Erreichung von Temperaturen oberhalb des Siedepunktes wurde ein Autoklav benutzt. Jeweils zwei Proben von jeder Legierung wurden bei jeder Temperatur untersucht.

Nach dem Test wurden die Proben unter Verwendung eines Binokular-Mikroskops untersucht. Die Anwesenheit von wenigstens einem Loch auf der Probe wurde als negatives Resultat betrach tet.

Test auf Spannungsrißkorrosion

Die Empfindlichkeit der hergestellten Legierungen sowie der Le gierungen 6B, 21 und 25 gegenüber Spannungsrißkorrosion wurde bestimmt durch einen Test in siedenden Lösungen von 45% und 30% Magnesiumchlorid gemäß den Verfahren der ASTM-Norm G 30. Das 2-Stufen-Verfahren zum Spannen der U-förmigen Probe wurde verwendet, wobei alle Proben aus 0,317 cm (0,125 inch) dickem getempertem Material hergestellt wurden.

Jeweils drei Proben von jedem Material wurden in zwei verschie denen Medien geprüft, wobei die Begutachtung der Proben in be stimmten Zeitintervallen (1, 6, 24, 168, 336, 504, 672, 840, 1008 Stunden) durchgeführt wurde.

Test auf Hohlraumbildungs-Erosion

Zur Bestimmung der Beständigkeit gegen Hohlraumbildungs-Erosion der Materialien wurde ein Vibrations-Hohlraumbildungs-Erosions test wie in ASTM-Norm G 32 beschrieben, durchgeführt. Im wesent lichen umfaßt dieses Testgerät einen Meßwertumformer (Vibra tionsquelle), eine konische zylindrische Vorrichtung zur Ver stärkung der Schwingungen und einen Temperatur-kontrollierten Behälter, in dem die Testflüssigkeit gehalten wird.

Die Prüfstücke, die aus einem getemperten Blech mit einer Dicke von 1,9 cm (0,715 inch) als zylindrische Knöpfe mit einem Durch messer von 14 mm und einem 6,4-mm-Gewindeschaft hergestellt wur den, wurden in einem Gewindehalter am Ende des konischen Zylin ders für die Testversuche eingeschraubt. Einige Proben wurden 48 Stunden, andere 96 Stunden in destilliertem Wasser (gehalten bei einer Temperatur von 15,5°C ( 60°F)) bei einer Frequenz von 20 kHz bei einer Amplitude von 5,08 × 10^-3 cm (2 mils) untersucht, wobei der Gewichtsverlust in Abständen von 24 h gemessen wurde.

Durch unabhängige Messung der Dichte der Testmaterialien wurde die mittlere Tiefe der Erosion berechnet. Zwei Beispiele jeder Legierung wurden untersucht.

Die erfindungsgemäßen Legierungen wurden zusammen mit im Handel bekannten Cobalt-Legierungen, wie in Tabelle 2 beschrieben, un tersucht.

Tabelle 2

Legierungen des Standes der Technik - Zusammensetzung in Gew.-%

Seit etwa 80 Jahren ist die Elwood-Haynes-Legierung 6B eine sehr bekannte Legierung auf Cobalt-Basis mit hervorragenden Eigen schaften der Verschleißbeständigkeit und relativ geringer Korro sionsbeständigkeit. Die Legierungen 21 und 25, vertrieben von Haynes International, Inc. unter dem Warenzeichen HAYNES® sind sehr bekannte Legierungen auf Cobalt-Basis mit befriedigend gu ter Korrosionsbeständigkeit oder relativ geringer Verschleiß beständigkeit. Die von Haynes International Inc. unter dem Wa renzeichen HASTELLOY® vertriebene Legierung auf Nickelbasis C-22 ist insbesondere für ihre Beständigkeit gegen Lochfraß bekannt.

Die nachfolgende Tabelle 3 gibt die Zusammensetzung von 7 Ver suchslegierungen wieder, die für die Versuche zusammen mit be kannten Legierungen, wie in Tabelle 2 beschrieben, hergestellt wurden.

Tabelle 3

Zusammensetzungen der experimentellen Legierungen, Gew.-%

Die Probestücke für die verschiedenen Versuche wurden nach Routineverfahren zur Herstellung von Legierungen dieser Klasse hergestellt. Die Legierungen wurden als 22,7 kg (50 pound) An sätze durch Vakuuminduktion und anschließend durch Elektro- Schlacke-Umschmelzverfahren (ESU) geschmolzen. Die ESU-Produkte wurden geschmiedet, anschließend bei einer Temperatur von 1204°C (2200°F) in 1,9 cm (3/4 inch)-Bleche heißgewalzt und anschließend lösungsgetempert. Eine Hälfte der getemperten 1,9 cm (3/4 inch)-Bleche wurde bei einer Temperatur von 1204°C (2200°F) in 3,1 mm (1/8 inch)-Feinbleche heißgewalzt und an schließend lösungsgetempert. Der Hohlraumbildungs-Erosionstest wurde mit den 1,9 cm (3/4 inch)-Blechen und die anderen Versuche mit den 3,1 mm (1/8 inch)-Feinblechen durchgeführt.

Die Einfachheit des Schmelzens, des Gießens und der Verarbeitung der experimentellen Legierungen weist eindeutig darauf hin, daß die erfindungsgemäßen Legierungen in einfacher Weise in Form von Guß-Stücken, Knet-Produkten (Bleche, Röhren, Draht usw.), Pul ver-Metall (Sintern, Sprayen etc.), Schweißmaterialien und der gleichen hergestellt werden können.

Die Zusammensetzungen gemäß der Tabelle 1 enthalten Cobalt plus Verunreinigungen als Rest. Bei der Herstellung von Cobalt-Le gierungen der genannten Klasse werden im Endprodukt Verunrei nigungen aus vielen Quellen gefunden. Die sogenannten "Verun reinigungen" sind nicht notwendigerweise immer schädlich und so können einige tatsächlich vorteilhaft sein oder einen unschäd lichen Effekt haben.

Einige dieser "Verunreinigungen" können als Restelemente aus verschiedenen Verfahrensstufen oder zufällig in den eingesetzten Materialien anwesend sein oder können bewußt wegen ihrer aus dem Stand der Technik bekannten Vorteile zugesetzt werden, beispiels weise Calcium, Magnesium, Vanadium, Titan, Aluminium, Zirconium, Mangan und seltene Erdenmetalle wie Cer, Lanthan, Yttrium und dergleichen.

Bestimmte Elemente (Vanadium, Niob, Tantal, Hafnium, Titan und dergleichen) können, wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, bis zu 8% und vorzugsweise weniger als 5% des Gesamtgehalts als sogenannte "Carbidbildner" ausmachen, um Kohlenstoff und/ oder Stickstoff, die im Übermaß in der Schmelze enthalten sein können, zu binden.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, daß Molybdän und Wolfram in vielen Legierungssystemen austauschbar sind. In den erfindungs gemäßen Legierungen können diese Elemente jedoch nur zum Teil ausgetauscht werden. Aus ökonomischen Gründen und aufgrund der Tatsache, daß gefunden wurde, daß es effektiver ist, den Legie rungen dieses Typs eine Beständigkeit gegenüber reduzierenden Säuren zu verleihen, wird Molybdän bevorzugt. Demgemäß ist die Anwesenheit von nicht weniger als 3% Molybdän in den erfin dungsgemäßen Legierungen aus ökonomischen und technischen Grün den erforderlich. Es ist im Stand der Technik bekannt, daß auf grund der Differenz der Atomgewichte dieser Elemente eine Ein stellung der Zusammensetzung vorgenommen werden muß, die defi niert wird als Mo = 1/2 w. Zum Erhalt eines Äquivalents von 6,0% Molybdän ist beispielsweise der Einsatz von 5% Molybdän und 2,0% Wolfram erforderlich. Aufgrund des möglichen Austausches können die Gehalte an Molybdän plus Wolfram in den erfindungsgemäßen Legierungen Werte bis zu 15% annehmen. Es wurde allgemein im Stand der Technik gefunden, daß, aus welchen Gründen auch im mer, Molybdän in Nickel-Legierungen und Wolfram in Cobalt-Le gierungen bevorzugt ist. Im Gegensatz und im Unterschied dazu erfordern die erfindungsgemäßen Cobalt-Legierungen Molybdän als bevorzugt und mit einem höheren Anteil gegenüber Wolfram.

Bor kann in den erfindungsgemäßen Legierungen in kleinen aber wirksamen Spurenkonzentrationen wie etwa 0,001% und bis zu 0,015% anwesend sein, um einige im Stand der Technik bekannte Vorteile zu erreichen.

Nickel muß in den erfindungsgemäßen Legierungen vorhanden sein, um eine wertvolle Kombination der gewünschten Eigenschaften zu erreichen. Mechanische, physikalische und Verarbeitungseigen schaften werden verbessert. Der Nickelgehalt kann von etwa 4 bis etwa 16% variiert werden, abhängig von den Anforderungen der verschiedenen spezifischen Verwendungen. Zum Beispiel ergeben Nickelgehalte von etwa 7 bis 10% und vorzugsweise 8,5% Legie rungen, die hervorragende Korrosions- und Verschleißeigenschaf ten zusammen Beständigkeit gegenüber Hohlraumkorrosion, "Green Death"-Lochfraß und auch gegen Schmelzzonen-Rißbildung auf weisen. Wie die hier aufgeführten Testergebnisse zeigen, ist dies eine völlig unerwartete Kombination von Eigenschaften. Im Stand der Technik ist üblicherweise bekannt, daß sich die ge nannten Eigenschaften oftmals gegenseitig ausschließen.

Der Kern der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, daß innerhalb bestimmter Bereiche eine Kombination von Kohlenstoff und Stickstoff die Korrosionsbeständigkeit von Co-Cr-Mo-Legie rungen beträchtlich verbessert, wobei die Beständigkeit gegen Hohlraumbildung-Erosion dieser Kohlenstoff- und Stickstoff-ent haltenden Materialien ungefähr gleich einer Cobalt-Legierung ist, die eine Fülle von Carbid-Ausscheidungen enthält.

Im Verlauf der vorliegenden Erfindung wurden verschiedene Probelegierungen mit verschiedenen Kohlenstoff- und Stickstoffgehalten geschmolzen, in Schmiedebleche und Feinbleche geformt und untersucht. Die Legierungen werden in der Tabelle 3 wiedergegeben.

Bei der Legierung 46 wurde der Kohlenstoff- und Stickstoffgehalt so niedrig wie möglich belassen. In den Legierungen 48 und 49 wurden die Mengen dieser beiden Elemente unabhängig voneinander erhöht auf Werte, von denen angenommen wird, daß diese nahe bei der Löslichkeitsgrenze liegen (es wird angenommen, daß Zugaben oberhalb dieser Grenzen beträchtliche Ausscheidungen bewirken, was nachteilig im Korrosionssinne sein würde). Schließlich wur den in den Legierungen 89, 90 und 91 Kohlenstoff und Stickstoff in Kombination in einer solchen Menge eingebracht, die die Ver arbeitung vereinfacht (es wurde gefunden, daß ein Stickstoff gehalt von 0,19 Gew.-% Rißprobleme während der Verarbeitung be wirkt) und die Empfindlichkeit während des Schweißens begrenzt. Die Legierung 92 enthält zu hohe Kohlenstoff- und Stickstoff gehalte.

Die im Stand der Technik bekannten Legierungen 6B, 21 und 25 wurden aus Vergleichsgründen mituntersucht.

Die folgenden Tabellen 4 und 5 zeigen das Ausmaß der Verbes serung der Korrosionsbeständigkeit, bedingt durch eine Kombination der Kohlenstoff- und Stickstoffgehalte.

Tabelle 4

Spannungsrißkorrosions-Werte

30% Magnesiumchlorid bei 118°C

Tabelle 5

Testergebnisse der Lochfraßkorrosion

Bei Betrachtung der Beständigkeit gegen Spannungsrißkorrosion (Tabelle 4) war eine Verbesserung mit steigendem Kohlenstoff gehalt innerhalb der Löslichkeitsgrenze zu erwarten, da es be kannt ist, daß dies das kubisch flächenzentrierte Gitter des Cobalts stabilisiert und es wiederum zu erwarten war, daß dies die Stapelfehlerenergie erhöht und damit den Widerstand gegen transgranulare Abweichungen. Es wurde gefunden, daß die Rolle von Kohlenstoff weit mehr komplex ist, da der frühe Fehlschlag der Legierung 46 (niedriger Kohlenstoff- und niedriger Stick stoffgehalt) intergranularer Art war. Unerwartet war auch der positive Einfluß des Stickstoffgehaltes und der starke Einfluß der Kombination aus Kohlenstoff und Stickstoff (ein kombinierter Kohlenstoff- und Stickstoffgehalt von 0,19 Gew.-% ist weit effektiver als ein Stickstoffgehalt von 0,19 Gew.-% mit niedri gem Kohlenstoffgehalt). Dementsprechend liegt der Kern der vor liegenden Erfindung darin, daß es kritisch ist, daß Kohlenstoff und Stickstoff in etwa gleichen Gehalten anwesend sind.

Die mit der Erhöhung des Stickstoffgehaltes erhaltenen Verbes serungen bei der Lochfraßkorrosion konnten erwartet werden, ba sierend auf den Arbeiten mit Ni-Cr-Mo-Legierungen. Der positive Einfluß von Kohlenstoff innerhalb dieses Legierungssystems und die vorteilhaften Effekte von Kohlenstoff und Stickstoff in Kom bination waren jedoch unerwartet.

Früherer Stand der Technik betreffend die Hohlraumbildungs- Erosion von Legierungen auf Cobalt-Basis legt nahe, daß inner halb des Löslichkeitsbereiches die Anwesenheit von Kohlenstoff nachteilig wegen der Einflüsse auf die Stapelfehlerenergie ist (das Erfordernis der Hohlraumbildungs-Erosions-Beständigkeit steht im Gegensatz zur Beständigkeit gegen Spannungsrißkorrosion in einem mikrostrukturellen Sinne). Es ist bekannt, daß Kohlen stoffgehalte außerhalb des Löslichkeitsbereiches bis zu 0,25 Gew.-% vorteilhaft sind und relativ unschädlich im Bereich von etwa 0,25 bis 1,4 Gew.-% sind. Die Auswirkungen von Stickstoff waren bisher unbekannt.

Aus der nachfolgenden Tabelle 6 geht der unerwartet positive Einfluß des Kohlenstoffgehaltes auf die Beständigkeit gegen Hohlraumbildungs-Erosion hervor, die mit Hilfe der vorliegenden Erfindung gefunden wurde (siehe Legierungen 46 und 48).

Tabelle 6

Testergebnisse der Hohlraumerosion

Die Beständigkeit der Legierung 48 (enthaltend 0,06 Gew.-% Kohlenstoff) entspricht in etwa der der Legierung 6B (enthaltend etwa 1,1 Gew.-% Kohlenstoff). Der positive Einfluß von Stick stoff allein und in Kombination mit Kohlenstoff war auch uner wartet. Beim Vergleich der Testergebnisse der Legierungen 89 und 90 könnte man annehmen, daß Nickel, das auch als Stabilisator des kubischen, flächenzentrierten Cobalt-Gitters bekannt ist, keinen großen Einfluß auf die Eigenschaften aufweist, wenn es im Bereich von 5,3 bis 9,8 Gew.-% anwesend ist.

Unter Berücksichtigung der vergleichsweise verwendeten Standard- Cobalt-Legierungen, deren Zusammensetzungen in Tabelle 2 ange geben sind, wird deutlich, daß die Legierungen 6B und 21, obwohl sie sehr beständig gegen Hohlraumbildungs-Erosion sind, eine sehr viel geringere Korrosionsbeständigkeit aufweisen, als die erfindungsgemäßen Legierungen.

Im Gegensatz dazu besitzt die Legierung 25 gute Korrosionseigen schaften, jedoch eine schwächere Beständigkeit gegen Hohlraum bildungs-Erosion. Lediglich die erfindungsgemäßen Legierungen weisen gleichermaßen eine gute Beständigkeit gegen Korrosion und gegen Hohlraumbildungs-Erosion auf, wie aus der folgenden Ta belle 7 hervorgeht.

Tabelle 7

Testergebnisse der Hohlraumbildungs-Erosion

Mittlere Tiefe der Erosion in mm

Naßkorrosion

Mit ausgewählten Legierungen wurden Naßkorrosionstests durchgeführt, wie in der folgenden Tabelle 8 angegeben.

Tabelle 8

Naßkorrosionsversuche von ausgewählten Legierungen

Korrosionsgeschwindigkeiten 10^-3 cm (10^-3 inch) pro Jahr

Die Versuche wurden entsprechend dem ASTM G 31-Verfahren durchge führt. Die Ergebnisse zeigen eine allgemein deutliche Verbes serung der Naßkorrosionsbeständigkeit gegenüber bekannten Legie rungen mit der Ausnahme der Legierung C-22^TM. Jedoch hat die Legierung C-22 keine ausreichende Hohlraumbildungs-Erosionsbe ständigkeit. Die Legierung 92 hat eine gute Korrosionsbeständig keit, jedoch eine nicht ausreichende Hohlraumbildungs-Erosions beständigkeit. Es ist zu beachten, daß die Korrosionsbeständig keit der erfindungsgemäßen Legierungen gegenüber siedenden Säu ren der Legierung 25 auf Cobalt-Basis, die die Merkmale der Er findung nicht aufweist, überlegen ist.

Claims

1. Eine Legierung, bestehend aus: 22 bis 30 Gew.-% Chrom,
4 bis 16 Gew.-% Nickel,
0 bis 17 Gew.-% Eisen,
0 bis 20 Gew.-% Nickel + Eisen,
3 bis 10 Gew.-% Molybdän,
0 bis 5 Gew.-% Wolfram,
0,05 bis 2,0 Gew.-% Silicium,
0,05 bis 2,0 Gew.-% Mangan,
0,02 bis 0,11 Gew.-% Kohlenstoff,
0,03 bis 0,12 Gew.-% Stickstoff,
0,06 bis 0,20 Gew.-% Kohlenstoff + Stickstoff,
0 bis 3,0 Gew.-% Kupfer,
0 bis 8 Gew.-% Carbidbildner und
Rest = Cobalt + Verunreinigungen.

2. Legierung nach Anspruch 1, enthaltend 24 bis 27 Gew.-% Chrom,
7 bis 10 Gew.-% Nickel,
2 bis 4 Gew.-% Eisen,
9 bis 14 Gew.-% Nickel + Eisen,
4,5 bis 5,5 Gew.-% Molybdän,
1,5 bis 2,5 Gew.-% Wolfram,
0,3 bis 0,5 Gew.-% Silicium,
0,5 bis 1,0 Gew.-% Mangan,
0,04 bis 0,08 Gew.-% Kohlenstoff,
0,06 bis 0,10 Gew.-% Stickstoff und
0,10 bis 0,18 Gew.-% Kohlenstoff + Stickstoff.

3. Legierung nach Anspruch 1, enthaltend 25,5 Gew.-% Chrom,
8,5 Gew.-% Nickel,
3 Gew.-% Eisen,
5 Gew.-% Molybdän,
2 Gew.-% Wolfram,
0,4 Gew.-% Silicium,
0,75 Gew.-% Mangan,
0,06 Gew.-% Kohlenstoff und
0,08 Gew.-% Stickstoff.

4. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Molybdän-Gehalt den Wolfram-Gehalt übersteigt und Kohlenstoff und Stickstoff in wirksamen Mengen vorliegen, um eine Kombination von Korrosions- und Verschleißeigenschaften herzustellen.

5. Legierung nach Anspruch 1 in der Form von Guß-, Knet- oder Pulverprodukten.