DE539686C

DE539686C - Objects with high fire resistance made of cast iron alloys with a higher chromium content

Info

Publication number: DE539686C
Application number: DEM92332D
Authority: DE
Original assignee: Meier & Weichelt
Current assignee: Meier & Weichelt
Priority date: 1925-11-22
Filing date: 1925-11-22
Publication date: 1931-11-30

Description

Gegenstände mit hoher Feuerbeständigkeit aus Gußeisenlegierungen mit höherem Chromgehalt Chromstahllegierungen mit geringem Kohlenstoffgehalt (unter o,5 %) finden infolge ihrer vorzüglichen mechanischen Eigenschaften vielseitige Anwendung. Für die Herstellung von Gegenständen, an die hohe Anforderungen in bezug auf Feuerbeständigkeit gestellt werden, kommen diese Legierungen infolge der hohen Herstellungskosten im allgemeinen nicht in Betracht. Es sind ferner Chromstahllegierungen mit höheren Kohlenstoffgehalten bekannt, die infolge ihrer außerordentlichen Härte für Schneidwerkzeugeund andere Zwecke vorgeschlagen wurden und zugleich eine gewisse Widerstandsfähigkeit gegen Oxydation bei niederen und höheren Temperaturen besitzen sollten.Cast iron alloy articles with high fire resistance higher chromium content Chromium steel alloys with a low carbon content (below 0.5%) are versatile due to their excellent mechanical properties Use. For the production of objects to which high requirements are related are placed on fire resistance, these alloys come as a result of the high Production costs generally not taken into account. There are also chromium steel alloys known with higher carbon contents due to their extraordinary hardness for cutting tools and other purposes have been proposed and at the same time some Have resistance to oxidation at lower and higher temperatures should.

Die Erfindung bezieht sich auf Gegenstände mit hoher Feuerbeständigkeit aus Eisenlegierungen mit höherem Chrom- und Kohlenstoffgehalt, z. B. Glühtöpfe, Härtekasten, Schmelzgefäße, Feuerungsteile und ähnliche Gegenstände, die außer höchster Feuerbeständigkeit besondere' mechanische Eigenschaften besitzen müssen. Die Gegenstände müssen nicht nur der Oxydation bei sehr hohen Temperaturen widerstehen, sondern auch den anderen in den Feuergasen enthaltenen Bestandteilen, wie CO., CO, SO, Widerstand leisten. Sie müssen ferner eine große Festigkeit auch bei hohen Temperaturen besitzen und besonders gegenüber den großen Temperaturschwankungen, denen sie ausgesetzt sind, sowie gegenüber inneren Wärmespannungen, Gefügeumwandlungenund Volumenveränderungen ohne Beschädigung standhalten.The invention relates to articles with high fire resistance made of iron alloys with higher chromium and carbon content, e.g. B. Incandescent pots, hardening boxes, melting vessels, furnace parts and similar objects which, in addition to the highest level of fire resistance, must have special mechanical properties. The objects not only have to withstand the oxidation at very high temperatures, but also have to withstand the other components contained in the fire gases, such as CO., CO, SO . They must also have great strength even at high temperatures and, in particular, withstand the large temperature fluctuations to which they are exposed, as well as internal thermal stresses, structural changes and changes in volume without damage.

Nach der Erfindung sollen diese Gegenstände aus Legierungen mit io,o % bis 34o % Chrom und 1,5 % bis 3,05 % Kohlenstoff hergestellt werden. Diese Legierungen liegen zu einem erheblichen Teil inn@erhalb des durch die ainerikanische Patentschrift 1 245 552 bekannt gewordenen Legie-. rungsgebietes. Bei diesen bekannten Legie-. rungen treten, da es sich um Mehrstofflegierungen handelt, verschiedenartige Gefügebestandteile auf. Teils besteht das Gefüge überwiegend aus Mischkristallen, teils sind primär abgeschiedene Karbide bei den übereutektischen Legierungen vorhanden.According to the invention, these objects are to be produced from alloys with 10.0% to 34o% chromium and 1.5% to 3.05% carbon. These alloys are to a large extent within the alloy known from American patent specification 1 245 552 . area. With these well-known alloy. Since the alloys are multicomponent, various structural components occur. In part, the structure consists mainly of mixed crystals; in part, there are primarily deposited carbides in the hypereutectic alloys.

Durch die Aufstellung des ternären Eisen-Chrom-Kohlenstoff-Diagramms wurde ermittelt, daß die eutektische Linie des Eisen-Kohlenstoff-Diagramms sich unerwartet nach niederen Kohlenstoffgehalten zu verschiebt, so daß bereits bei niederen Kohlenstoffgehalten das dem Ledeburitentsprechende Karbid-,eutektikum entsteht. Durch Versuche wurde festgestellt, daß bei den übereutektischen Legierungen mit steigendem Chrom- bzw. Kohlenstoffgehalt die im Eutektikum liegenden primär abgeschiedenen Karbidkristalle derart große Abmessungen annehmen, daß diese Legierungen infolge der dadurch verursachten größeren Sprödigkeit für die genannten Gegenstände nicht verwendbar sind. Andererseits zeigen Legierungen mit einem Gefüge, das überwiegend aus Mischkristallen besteht, ungünstigere Eigenschaften; besonders beim Gießen.By establishing the iron-chromium-carbon ternary diagram it was found that the eutectic line of the iron-carbon diagram is to shift unexpectedly to lower carbon contents, so that already at lower Carbon content creates the carbide eutectic corresponding to the ledeburite. Experiments have shown that the hypereutectic alloys with with increasing chromium or carbon content, those primarily deposited in the eutectic Carbide crystals assume such large dimensions that these alloys as a result the resulting greater brittleness for the objects mentioned are usable. on the other hand show alloys with a structure which consists mainly of mixed crystals, less favorable properties; particularly when pouring.

Als besonders geeignet haben sich Gegenstände mit einem Gefüge erwiesen, das vorwiegend, z. B. zu 5o % bis 70 %, aus den dem Ledeburit des Eisen-Kohlenstoff-Diagramms entsprechenden Karbideutektikum unter Ausschluß primärer voreutektischer Karbide besteht.Objects with a structure have proven to be particularly suitable that mainly, z. B. to 50% to 70%, from the ledeburit of the iron-carbon diagram corresponding carbide eutectic to the exclusion of primary pre-eutectic carbides consists.

Durch dieses Gefüge wird ein ganz bestimmtes Legierungsgebiet gekennzeichnet. Die Gehalte an Chrom und Kohlenstoff lassen sich aus dem Eisen-Chrom-Kohlenstoff-Diagramm (s. u. a. Stahl und Eisen 1924, Bd. i, Seite 717, Abb.3) bestimmen. Innerhalb der engeren Grenzen von etwa 22 °/o bis 26 % Chrom und 1,8 % bis 2,2 0/0 Kohle wird dieses Gefüge mit Sicherheit erreicht. Das Abhängigkeitsverhältnis zwischen der Art des Gefüges und der Feuerbeständigkeit und den mechanischen Eigenschaften der Legierung kann durch Veränderung der sonstigen Beimengungen der Legierung sowie durch andere Zusätze verändert werden.A very specific alloy area is characterized by this structure. The chromium and carbon contents can be determined from the iron-chromium-carbon diagram (see also Stahl und Eisen 1924, vol. I, page 717, Fig.3). Within the narrower limits of about 22 ° / o to 26% chromium and 1.8% to 2.2 0/0 Coal This structure is achieved with certainty. The relationship between the type of structure and the fire resistance and the mechanical properties of the alloy can be changed by changing the other admixtures of the alloy and other additives.

Die Gegenstände gemäß der Erfindung besitzen eine außerordentlich hohe Feuerbeständigkeit und sind bei Temperaturen bis etwa i ioo° gegenüber allen Angriffen der beschriebenen Art auf fast unbeschränkte Dauer beständig.The articles according to the invention have an extraordinary one high fire resistance and are at temperatures up to about i ioo ° over all Attacks of the type described persist for an almost indefinite period.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Objects with high fire resistance, made from cast iron alloys with 10.0% to 34.0% chromium and 1.5% to 3.05 % carbon, characterized in that their structure consists of 50% to 70% of that of the Ledeburit des Iron-carbon diagram, corresponding carbide @ eutectic to the exclusion of primary pre-eutectic carbides.

2. Items with high fire resistance according to claim i, characterized by: a chromium content of 22% to 26% and: one Carbon content from 1.8% to 2.2%.