DE576256C

DE576256C - Werkstoff aus Nickelstahl fuer Turbinenschaufeln

Info

Publication number: DE576256C
Application number: DEH116823D
Authority: DE
Original assignee: Heraeus Vacuumschmelze AG
Current assignee: Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Priority date: 1928-06-03
Filing date: 1928-06-03
Publication date: 1933-04-12

Description

Werkstoff aus Nickelstahl für Turbinenschaufeln Als Werkstoffe für die Schaufeln von Dampfturbinen und ähnlich beanspruchte Maschinenteile werden in großem. Umfange Nickelstähle von 3 bis 5001, Nickel verwendet. Um diesen Nickelstählen eine genügend hohe Streckgrenze zu verleihen, gibt man ihnen üblich Kohlenstoffgehalte von o,2 bis 0,4%.
Ferner sind als Werkstoffe für Dampfturbinenschaufeln Nickelstähle bekanntgeworden, die praktisch kohlenatofffrei sind. Derartige Legierungen sind zwar nicht vergütbar, andererseits aber hohen Anforderungen, die heute im Dampfturbinenbau gestellt werden, nicht gewachsen. Auch sind kohlenstofffreie Nickellegierungen mit mehr als 4o°/0 Nickelgehalt und mit Chromgehalten von io bis 40 % und Zusätzen von Molybdän oder Wolfram für Turbinenschaufeln vorgeschlagen worden. Diese Legierungen entsprechen ebenfalls nicht den heute gestellten hohen Anforderungen an Lötfähigkeit.
Es sind ferner für bei hoher Temperatur mechanisch hoch beanspruchte Teile Legierungen vorgeschlagen worden, die etwa 6o bis 70 % Nickel, zo bis 15 % Chrom bei einem Kohlenstoffgehalt von o,3 bis o,6 % besitzen, wobei den Legierungen ferner ein Zusatz bis zu 5 °% Wolfram oder Molybdän gegeben werden soll. Derartige kohlenstoffhaltige Stähle bedürfen zur Entwicklung der günstigsten mechanischen Eigenschaften einer sorgfältigen Wärmebehandlung durch Ausglühen und Vergüten. Die durch diese Wärmebehandlung erzielten mechanischen Werte werden häufig dadurch nachträglich wieder zunichte gemacht, daß beim Auflöten der Deckbänder und Einlöten der Bindedrähte eine örtliche Erwärmung mit nicht genau regelbarer Abkühlung erfolgt, wodurch in dem Werkstoff örtliche Härtungen und damit innere Spannungen verursacht werden.
Weiterhin sind Legierungen bekanntgeworden, die neben Eisen etwa 4o bis 70 °% Nickel enthalten und die bei tiefen Temperaturen eine hohe mechanische Festigkeit besitzen. Über den Einfluß des Kohlenstoffgehaltes auf die Festigkeit bei tiefen Temperaturen ist nichts bekanntgeworden.
Bekannt sind weiterhin Legierungen, die neben Eisen 2o bis 6o °/o Nickel oder Kobalt sowie 3 bis 9, % Silicium und evtl. bis 3 °1o beispielsweise Molybdän oder Wolfram enthalten. Von diesen Legierungen ist angegeben, daß sie hartbar und oxydationsbeständig sind und bei hohen Temperaturen eine hohe Festigkeit beisitzen. Allein. daraus, daß diese Legierungen hartbar sind, ist ohne weiteres zu schließen, daß sie auch Kohlenstoff enthalten.
Die Erfindung besteht in der Verwendung an sich bekannter praktisch kohlenstofffreier Nickellegierungen mit höchstens 4o °l Nickel und i bis 8 % Molybdän oder i bis 15 °% Wolfram oder diesen beiden Stoffen gleichzeitig für die Herstellung von Turbinenschaufeln. Diese Legierungen sind für den angegebenen Verwendungszweck deshalb besonders geeignet, weil sie ohne eine komplizierte vergütende Wärmebehandlung bereits eine hohe Streckgrenze und Ermüdungsfestigkeit besitzen und bei-erhöhter Temperatur behalten und weil in ihnen keine inneren Spannungen und keine Verschlechterung der Streckgrenze bei örtlicher Erhitzung und nachfolgender ungeregelter Abkühlung entstehen. .
Bei praktisch vollkommener Abwesenheit von Kohlenstoff (worunter Kohlenstoffgehalte unter 0,07 °% zu verstehen sind) wird dann eine wesentlich einfachere und unempfindlichere Wärmebehandlung erforderlich; nachträgliches Erhitzen beim Auflöten der Deckbänder und Einlöten der Bindedrähte führt keine Verschlechterung der mechanischen Werte herbei. Etwa die gleichen Festigkeitswerte, wie man sie bisher bei den Nickelstählen üblich durch Kohlenstoffgehalte von o,2 bis 0,3 °/o erzielte, werden bei Abwesenheit von Kohlenstoff durch 2 bis 3 °l0 Molvbdän oder 3 bis 5 % Wolfram erzielt.
Diese Eigenschaften können sowohl durch Wolfram oder 1Vlolybdän als auch durch diese beiden Legierungsbestandteile gleichzeitig erzielt werden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Die Verwendung eines Nickelstahles, der praktisch kohlenstofffrei ist und höchstens 40 °/o Nickel, i bis 8 °7a Molybdän oder i bis 15 °/o Wolfram oder diese beiden Stoffe zusammen enthält, für die Herstellung von Turbinenschaufeln.