DE570232C

DE570232C - Stahl mit hohem Formaenderungswiderstand bei Temperaturen von 800íÒ und darueber

Info

Publication number: DE570232C
Application number: DEC36291D
Authority: DE
Original assignee: Krefelder Stahlwerk A G
Current assignee: Krefelder Stahlwerk A G
Priority date: 1925-02-28
Filing date: 1925-02-28
Publication date: 1933-02-13

Description

Stahl mit hohem Formänderungswiderstand bei Temperaturen von 800° und darüber Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Stahllegierungen für Gegenstände, die bei hohen Temperaturen, z. B. 800 ° C und mehr, hohe Festigkeit und hohen Formänderungswiderstand besitzen müssen. Es ist bekannt, daß die sogenannten rostfreien Stähle die Eigenschaft der Warmfestigkeit aufweisen. Sie genügen jedoch nicht, wenn es sich nicht um statische, sondern um dynamische Beanspruchungen bei derartig hohen Temperaturen handelt. Ebenso sind warmfeste Stähle bekannt geworden, die gleichzeitig W, Cr, Mn und Ni enthalten. Durch die vorliegende Erfindung werden Stähle geschaffen, die hohe Warmfestigkeit und Beständigkeit gegen Oxydation in der Hitze und gleichzeitig das neue Merkmal eines hohen Formänderungswiderstandes besitzen. Die Gehalte an den einzelnen Legierungszusätzen können etwa innerhalb der folgenden Grenzen liegen: o,I bis I% Kohlenstoff, 1o bis 150% Wolfram, bis zu 20% Mangan, 12 bis 150% Chrom und 12 bis 150% Nickel.

In den nachfolgenden Zahlentafeln sind die Formänderungswiderstände verschiedener Stähle angegeben.

Zusammensetzung

Bezeichnung C Si Mn Cr Ni W

Chromnickelstahl............... o,36 0,25 o,65 0,95 3,8 -

Manganstahl................... 0,52 0,85 1,41 - - -

Stahl gemäß engl. Patent 22o 0o6 0,45 0,79 1,48 12,87 21,4 2,30

Cr-Ni-W-Mn-Stahl I ............ o,55 o,61 1,05 12,82 13,03 9,80

Cr-Ni-W-Mn-Stahl 2 ............ 0,58 o,61 1,05 12,16 12,92 14,54

Formänderungswiderstand in mm/kg

mm

Temperatur

Bezeichnung

800° C 900° C 1000° C

Chromnickelstahl................ 27 23 18

Manganstahl..... ............... 26 18 15

Stahl gemäß engl. Patent 22o 006 42,9 36,6 3o,6

Cr-Ni-W-Mn-Stahl I . .. . . . . . . . . . . 51,2 43,1 35,0

Cr-Ni-W-Mn-Stahl 2 ............. 66,5 54,8 44,7

Aus dieser Zahlentafel geht deutlich die Überlegenheit der beanspruchten Stahllegierung hervor sowohl gegenüber dem niedriglegierten als auch dem Cr-W-Ni-Mn-legierten Stahl entsprechend dem englischen Patent 22o oo6. Dieser Fortschritt war weder bei den üblichen rostfreien Cr-Ni-Stählen, deren Cr- und Ni-Gehalt allerdings in etwas anderen Grenzen liegen, noch bei den bekannten Cr-Ni-W-Mn-Stählen zu erwarten. Von diesen letzteren Stählen, deren Gehalte bei 8 bis 40% Cr, I bis 10% W, 2o bis 5o% Ni, 0,5 bis 10% Mn liegen, unterscheidet sich der Stahl der vorliegenden Erfindung durch den höheren W- und den niedrigeren Ni-Gehalt. Das Wolfram hat also nicht nur das Nickel weitgehendst ersetzt, sondern eine weitere Erhöhung des Formänderungswiderstandes bewirkt. Dieses Ergebnis war neu und überraschend, da bis heute keine Stahlgruppe bekannt geworden ist, bei der das Nickel durch Wolfram auch nur zum Teil ersetzt werden könnte.

Erst durch die von der Erfinderin vorgenommenen Versuche konnte der beanspruchte Legierungsbereich von Stahllegierungen mit hohem Formänderungswiderstand bei hoher Temperatur ermittelt werden.
Bei den Stahllegierungen gemäß der Erfindung kann das Wolfram auch durch Molybdän ersetzt werden. Es ist bekannt, daß bei Schnellarbeitsstählen Wolfram und Molybdän einander ersetzen. Es war jedoch nicht von vornherein anzunehmen, daß Wolfram und Molybdän auch bei den vorliegenden Stahllegierungen äquivalent sein würden.
Die Stahllegierungen gemäß Erfindung haben bei erhöhter Temperatur auch sehr gute Elastizitätseigenschaften. Die Elastizitätsgrenze liegt bei 8oo ° etwa bei 4o kg/mm 2, bei 900° etwa bei 3o kg/mm2.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Bearbeitbarer Stahl mit hohem Formänderungswiderstand bei Temperaturen von 800 ° und darüber, gekennzeichnet durch die nachstehende Zusammensetzung: Kohlenstoff .. o,I bis I,0%, Wolfram..... Io,o - 15,o%, Mangan ..... - 2,o%, Chrom ...... I2,0 - 15,o%, Nickel....... i2,0 - i5,00/0. z. Bearbeitbarer Stahl nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Wolfram zum Teil durch Molybdän ersetzt ist. 3. Die Verwendung des Stahles nach Anspruch i oder 2 zur Herstellung von Ventilen, Teilen von Gas- und Dampfturbinen und ähnlichen Gegenständen, die bei hohen Temperaturen hohe Festigkeit, hohe Elastizität und besonders hohen Formänderungswiderstand besitzen müssen.