DE687503C - Herstellung von Gegenstaenden, die gegen den Angriff entkohlender Gase widerstandsfaehig sein muessen - Google Patents

Herstellung von Gegenstaenden, die gegen den Angriff entkohlender Gase widerstandsfaehig sein muessen

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DE687503C DE1933K0129566 DEK0129566D DE687503C DE 687503 C DE687503 C DE 687503C DE 1933K0129566 DE1933K0129566 DE 1933K0129566 DE K0129566 D DEK0129566 D DE K0129566D DE 687503 C DE687503 C DE 687503C
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Description

  • Herstellung von Gegenständen, die gegen den Angriff entkohlender Gase widerstandsfähig sein müssen Es ist schon vorgeschlagen worden, die beim Arbeiten mit Wasserstoff und wasserstoffhaltigen Gasgemischen unter Druck und bei erhöhter Temperatur verwendetet drucktragenden Apparateteile aufs sog. legierten Edelstählen herzustellen, die Chrom, Wolfram, Molybdän oder Vanadium und gegebenenfalls Nickel enthalten. Ferner ist es bekannt, bei der Herstellung von Apparaten zum Kracken von Ölen und Teeren nickelfreie Stahllegierungen zu verwenden, die bis 130/0 Chrom enthalten und denen noch 0,3 bis 40i'ö Aluminium, o, 2 bis 2,5 % Kupfer und bis 2 0/0 Silicium, Molybdän, Vanadium, Titan oder Beryllium einzeln oder gleichzeitig zugesetzt werden können. Die vorliegende Erfindung bezieht sich jedoch nicht auf das Kracken, sondern nur auf solche Verfahren zum Spalten von ölen, Kohlen usw., bei denen öle und Kohlen mit Wasserstoff in Reaktion gebracht werden und bei denen mit hohen Wasserstoffpartialdrucken gearbeitet wird.
  • Mit vanadiumhaltigen Stahllegierungen angestellte Versuche zeigten zunächst nur eine unwesentliche Verbesserung der Widerstandsfähigkeit von Stahllegierungen gegen Wasserstoff. Beispielsweise wurde eine Stahllegierung, die 0,250/'ö C, 0,260'o Si, 0,48% Mn, 2,o8% Cr und o,30% V enthielt, bei einer Temperatur von 60o° C durch Wassexstofr, der sich unter ,einem Druck von 30o at befand, in 59 Stunden bis zu einer Tiefe von 3,8 mm entkohlt, während z. B. ein Stahl mit 0,23% C, 0,26% Si, 0,500!o Mn, 1,970,'o Cr und 0,44% Mo unter denselben Bedingungen nach 30o Stunden nur eine Entkohlungstiefe von 2,1 mm zeigte. Der Einfluß des V-Gehaltes auf die Widerstandsfähigkeit des Stahles gegen entkohlende Gase war demnach nur gering, jedenfalls wesentlich geringer als der des Molybdäns. Es hat sich jedoch gezeigt, daß Vanadium dem Stahl eine sehr hohe Widerstandsfähigkeit gegen entkohlende Gase verleiht, wenn man es in höheren Prozentsätzen dem Stahl zufügt, als allgemein zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften üblich ist. Setzt man nämlich Stählen so viel Vanadium zu, d413 der V-Gehalt mindestens das Vierfache des C-Gehaltes, jedenfalls aber mehr als 0,30"o beträgt, so ist seine Wirkung auf die Widerstandsfähigkeit gegen entkohlende Gase wesentlich größer aLs die durch gleich große Zusätze von Chrom, Wolfram oder Molybdän erzielte Wirkung.
  • Den Gegenstand der Erfindung bildet demgemäß die Herstellung von Gegenständen, z. B. Apparaten und deren Teilen, zum spaltenden Hydrieren von Ölen und Kohlen sowie zur Ammoniaksynthese, die gegen den Angriff entkohlender Gase, z. B. Wasserstoff und wasserstoffhaltiger Gasgemische, insbesondere bei hohen Temperaturen und Drucken, widerstandsfähig sein müssen, aus Stahllegierungen, deren V-Gehalt mindestens etwa das Vierfache des C-Gehaltes, jedenfalls aber mehr als 0,30'o, beträgt und die gegebenenfalls mindestens eines der Elemente Si, Mn, Ni, Co, Cr, NZo, W enthalten.
  • Stäbe mit einem Querschnitt von ioX io mm aus Stählen folgender Zusammensetzung: 0,09% C, 0,399 Si, 0,480;'o Mn, o,620,öV 0,090'o C, 0,390;'o Si, 0,540,o Mn, 1,24% V zeigten, nachdem sie im Hochdruckrohr i oo Stunden lang dem Angriff von Wasserstoff bei einem Druck von 30o at und einer Temperatur von 60o° C ausgesetzt worden waren, keine analytisch und metallographisch nachweisbare Entkohlung und außerdem, daß sie druckwasscrstoffbeständig sind. Dagegen waren Stähle mit 0,100o C, 0,38% Si, 0,51% Mn, 1,96% Cr 0,100i'ö C, 0,380'o Si, 0,55% Mn, 2,o8o/ö W 0,130'() C, 0,230,10 Si, 0,52()/o Mn, 1,220,70 M o unter denselben Bedingungen schon nach io Stunden stark angegriffen und nach i oo Stunden .fast vollständig entkohlt.
  • Der günstige Einfluß des Vanadiums macht sich zwar schon dann bemerkbar, wenn der Vanadiumgehalt mindestens etwa das Vierfache des Kohlenstoffgehaltes beträgt, so daß eine bestimmte Menge des Kohlenstoffes als Vanadiumcarbid gebunden ist. Das Höchstmaß an Beständigkeit wird aber erst dann erreicht, wenn der V-Gehalt mindestens etwa das 5,6fache des C-Gehaltes beträgt, so daß der gesamte Kohlenstoff als VI C3 gebunden ist.
  • Der C-Gehalt der erfindungsgemäß zu verwendenden Stahllegierungen soll zweckmäßig i o/ö nicht übersteigen. Der V-Gehalt beträgt zweckmäßig etwa bis zu 50;'0; ;er muß aber größer als 0,30,o sein. Ferner können die erfindungsgemäß zu verwendenden Stahllegierungen zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und der Zunder- und Korrosionsbeständigkeit noch weitere Legierungselemente, wie Si, Mn, Ni, Co, Cr, W, Mo, enthalten. Der Gehalt an diesen Elementen kann einzeln oder gemischt etwa bis zu 30010 betragen. Im allgemeinen wird man jedoch mit einem Gehalt von bis zu '15 0f0 an Zusatzbestandteilen auskommen. Auch bei Anwesenheit dieser Elemente bleibt das Vanadium infolge seiner großen Affinität zum Kohlenstoff der Hauptträger der Widerstandsfähigkeit gegen Entkohlung.
  • Als besonders für den Verwendungszweck nach der Erfindung geeignet haben sich solche Stahllegierungen erwiesen, die etwa bis zu 0,4% C, bis zu 2% V, bis zu 30;!0 NIo und gegebenenfalls bis zu io% Cr enthalten. Für Apparate zum spaltenden Hydrieren von Ölen und Kohlen und zur Ammoniaksynthese können z. B. Stahllegierungen von folgenderZusammensetzung vorteilhaft verwendet werden 1. 0,100!o C, 0,300,7o Si, 0,500;'o Mn, 0,800;o V 2. 0,080,'o C, 0,3001o Si, 0,500'o Mn, i , o 0 /o Cr, o, 5 o 0,'o V 3. 0,10% C, 1,5 % Si, 0,500'o Mn, 6,oo'o Cr, 0,40'o Mo, 0,60'o V.

Claims (3)

  1. PATENT ANsrizücHE: i. Herstellung von Gegenständen, z. B. von Apparaten oder Apparateteilen, zum ispaltenden Hydrieren von Ölen und Kehlen sowie zur Ammon,iaksyntliese, die gegen den Angriff entkohlender ' Gase, z. B. Wasserstoff und wasserstoffhaltiger Gasgemische, insbesondere bei hohen Drucken und Temperaturen, widerstandsfähig sein müssen, aus vanadiumhaltigen Stahllegierungen, dadurch gekennzeichnet, dal.# der Vanadiu,mgehalt mindestens etwa das Vierfache des Kohlenstoffgehaltes, jedenfalls aber mehr als 0,30'o beträgt.
  2. 2. Herstellung von Gegenständen nach Anspruch i, dadurch gekcniizeic.hnet, daß der mehr als o,3 o;'o betragende Vanadiumgehalt mindestens das 5,6fache des Kohlenstoffgehaltes beträgt.
  3. 3. Herstellung von Gegenständen nach Anspruch i und 2, gekennzeichnet durch die Verwendung von Stahllegierungen, die etwa bis zu 0,.40,'o C, bis 20,'o V, bis 30`o Mo und gegebenenfalls bis ioo;'o Cr enthalten.
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