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Die Verwendung eines Stahles oder Gußeisens zur Herstellung von Gegenständen
mit verringerter Rostneigung in Wasser, Seewasser oder feuchtem Erdreich In dem
Patent 659 485 wird vorgeschlagen, zur Herstellung von Gegenständen, die verringerte
Rostneigung in Wasser, Seewasser oder feuchtem Erdreich besitzen sollen, einen Flußstahl
zu verwenden, der außer Kohlenstoff, Mangan, Silicium, Phosphor und Schwefel in
den für Stahl üblichen Gehaltsgrenzen noch Kupfer bis zu z % sowie ferner 0,05 bis
0,25 % Aluminium und o,r bis 5 % Magnesium, die beiden letztgenannten Elemente einzeln
oder gerizeinsam, enthält. Für den gleichen Zweck kann nach dem Patent ein Gußeisen
verwendet werden, das außer Kohlenstoff, Mangan, Silicium, Phosphor und Schwefel
in den für Gußeisen üblichen Gehaltsgrenzen. noch bis zu i o/0 Kupfer sowie ferner
o,2 bis 0,5 olo Nickel, o,o5. bis 1,5 0/0 Aluminium und o,r bis 5 %. Magnesium,
die drei letztgenannten Elemente einzeln oder zu mehreren, enthält.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, zur Erzielung einer verringerten
Rostneigung, insbesondere des Rostangriffes durch Wasser, vor allem durch Seewasser
und feuchtes Erdreich, Stählen oder Gußeisen außer oder anstatt Kupfer noch Antimon,
Arsen oder Zinn und gegebenenfalls Magnesium, Nickel oder Aluminium zuzusetzen.
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Hierdurch wird zwar erreicht, daß die anfänglich einsetzende Rostbildung
durch Bildung von Schutzschichten nach einiger Zeit zum Stillstand kommt. Stahl
oder Gußeisen der vorgenannten Zusammensetzung ist also nach einer gewissen Zeit
beständig gegen weiteres Rosten.
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Es besteht aber nun verschiedentlich noch folgender Nachteil. So kann
beispielsweise infolge ungleichmäßig verlaufenden Erhärtungsvorganges der sich auf
der Oberfläche bildenden Schutzschicht oder infolge stellenweiser nicht genügender
Verkittung des in pulveriger Form niedergeschlagenen Kupfers,
Arsens
oder Antimons auf der Oberfläche die Bildung bröckeliger Stellen in der Schutzschicht
auftreten. Bei starker Wasserströmung besteht dann die Gefahr des Freilegens solcher
bröckeligen Stellen. Das kann örtlich verstärkte Korrosionen bedingen. Ferner können
Vertiefungen, Aushöhlungen oder kerbartige Anfressungen auftreten. Zur Verineidung
dieses Nachteiles stellt sich die vorliegende Erfindung die bisher nicht erkannte
und nicht gestellte Aufgabe, bei Stählen oder Gußeisen, die den obengenannten Einflüssen
ausgesetzt sind, eine durchaus glatte Oberfläche ohne treppenartige Ansätze u. dgl.
m. selbst nach jahrelanger Standzeit zu bewahren. Diese Möglichkeit ist besonders
dann erwünscht, wenn es sich darum handelt, andere Baustoffe durch Eisen zu ersetzen,
und zwar in Fällen, wo man bisher wegen der ungleichmäßigen Abrostung nicht gern
zu Eisenbauwerken griff.
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Erfindungsgemäß gelingt dies dadurch, daß man Stählen oder Gußeisen
mit den üblichen Gehalten an Phosphor, Schwefel, Silicium und Mangan, die zur Verminderung
der Korrosionsneigung Kupfer bis i 0j0 oder neben diesem Kupfergehalt noch o,2 bis
o,6 0/0 Nickel und/oder 0,05 bis 1,5 0J0 Aluminium enthalten, Titan oder
Vanadin oder beide Elemente in verhältnismäßig geringen Mengen hinzufügt. Als Vorteil
der Verwendung derartig legierter Stähle oder derartig legierten Gußeisens ergibt
sich dabei, daß die Legierungen nicht nur dein Angriff des Wassers einen erhöhten
Widerstand entgegensetzen und schon kurze Zeit nach Beginn der Korrosion eine beträchtliche
Verminderung der Korrosionsgeschwindigkeit aufweisen, sondern darüber hinaus noch
infolge Ausbildung einer völlig gleichmäßigen Abrostung der dem Korrosionsmittel
ausgesetzten Oberfläche eine glatte Oberfläche zeigen. Das hat noch den weiteren
Vorteil, daß die durch örtliche Korrosionen, Anfressungen oder kerbartige Vertiefungen
zu befürchtende Herabminderung der mechanischen Eigenschaften vermieden wird. Die
verbessernde Wirkung tritt schon bei verhältnismäßig geringem Zusatz von Titan oder
Vanadin auf, und zwar wenn eine Menge von o, i 0/0 dieser Elemente einzeln oder
gemeinsam vorhanden ist. Die Menge der Metalle ist nach oben hin in bezug auf ihren
korrosionshemmenden Einfluß unbegrenzt. Zweckmäßig ist es jedoch, bei einem Zusatz
von Titan 1 14 und bei einem Zusatz von Vanadin o,5 0/0 nicht zu überschreiten,
da ein höherer Zusatz keine besonderen Vorteile mehr bietet.
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Aus der nachstehenden Zahlentafel sind Beispiele für die Wirkung von
Titan und Vanadinzusätzen zu entnehmen: Zusammensetzung der Stähle Stahl i 0,i5
11, Kupfer; Stahle o,350/0 Kupfer, o,50/0 Nickel, o,47°/" Aluminium; Stahl 3 0,350/0
Kupfer, o,60/0 Nickel, o,250/0 Titan; Stahl-4 0,35 0/0 Kupfer, o,60/0 2\Tickel,
0,2o 0/0 Vanadin.
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Gewichtsabnahme in mg je cm= je Tag
| Seewasser |
| Stahl i4. Tage i Monat 22 Monate 33 Monate |
| i 0,220 O,190 0,205 o,165 |
| 2 0,202 O,165 0,130 0,122 |
| 3 0,159 0,140 o,ioo 0,080 |
| 4 o,165 0,15 0 0,11o 0,095 |
| Gewichtsabnahme in-mg je cm2 je Tag |
| Flußwasser |
| Stahl 14 Tage i Monat =2 Monate 33 Monate |
| 1 0,230 0,210 0,180 O,190 |
| 2 0,210 0,i90 0,130 0,125 |
| 3 o,igo o,iio 0,080 0,075 |
| 4 0,204 0,16o o,ogo - o,ogo |
Die Tabellen geben die zu verschiedenen Zeiten in Seewasser und F lußwasser bestimmten
Korrosionsgeschwindigkeiten titan- bzw. vanadinlegierter Stähle in Kombination mit
Kupfer und Nickel im Vergleich mit einem Kupfer-Nickel-Aluminium-Stahl und einem
unlegierten weichen Kohlenstoffstahl wieder. Die Zugabe von Titan und Vanadin an
Stelle von Aluminium verringert, wie ersichtlich, die Korrosionsgeschwindigkeit
in Seewasser gegenüber Aluminium enthaltendem Stahl um 34 bzw. 22 %, während gegenüber
unlegiertem Stahl die Korrosionsgeschwindigkeit eine Verringerung von 43 bis 48
0% erfährt. In Flußwasser sind die Zahlen noch günstiger. Die in Prozenten ausgedrückte
Verminderung der Korrosionsgeschwindigkeit beträgt hier für den Kupfer-Nickel-Titan-Stahl
etwa ,.o 0/0 und für den Kupfer-Nickel-Vanadin-Stahl etwa 280J0 gegenüber einem
aluminiumlegierten Kupfer-Nickel-Stahl. Beide Stähle übertreffen den unlegierten
Stahl um 6o bzw. 52 "/u.