DE753824C

DE753824C - The use of nickel alloys for purposes where high erosion resistance is important

Info

Publication number: DE753824C
Application number: DEH165366D
Authority: DE
Original assignee: Heraeus Vacuumschmelze AG
Current assignee: Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Priority date: 1941-05-15
Filing date: 1941-05-15
Publication date: 1951-08-23

Description

Die Verwendung von Nickel-Legierungen für Zwecke, bei denen es auf hohe Erosionsfestigkeit ankommt Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung von Beryllium-Titan-Legierungen für Gegenstände, bei denen es auf einen hohen Widerstand gegen Tropfenschlag und Ka-vitation ankommt.The use of nickel alloys for purposes involving it high erosion resistance matters The invention relates to the use of Beryllium-titanium alloys for objects where there is a high resistance against droplets and cavitation.

Es liegen Veröffentlichungen vor, die sich mit der Frage befassen, welche Eigenschaften metallischer Werkstoffe für die Beurteilung der Tropfenschlag- und Kavitationsfestigkeit maßgebend sind. Es besteht aber bis heute in dieser Beziehung noch keine Klarheit. Insbesondere ist noch nicht endgültig festgestellt und entschieden, in welchem Umfang die Erosion durch rein mechanische Beanspruchung erfolgt und inwieweit die dabei auftretende chemische Korrosion eine Rolle spielt. Soweit es sich um den rein mechanischen Einfluß handelt, ist außerdem noch unklar, welche mechanischen Eigenschaften der Werkstoffe für den Widerstand gegen Erosionsangriffeausschlaggebend sind. Wegen dieser bestehenden Unklarheiten ist es auch nicht möglich, vorauszusagen, wie sich der eine oder andere Werkstoff, dessen chemische oder mechanische Eigenschaften bekannt sind, gegenüber Erosion verhalten würde.There are publications that deal with the question which properties of metallic materials for the assessment of the drop impact and cavitation resistance are decisive. But it still exists in this relationship to this day no clarity yet. In particular, it has not yet been finally determined and decided to what extent the erosion occurs through purely mechanical stress and to what extent the resulting chemical corrosion plays a role. As far as the is purely mechanical influence, it is also still unclear which mechanical Properties of the materials are decisive for the resistance to erosion attacks are. Because of these uncertainties, it is also not possible to predict how the one or the other material, its chemical or mechanical properties are known to behave towards erosion.

Es sind Beryllium-Titan-Nickel-Legierungen bekannt, die Nickel als Hauptbestandteil, Beryllium in Mengen von weniger als 2,5 0/0 und Titan in Mengen von o,5 bis roo/o enthalten und die zusätzlich noch bis zu 300% Chrom enthalten können. Von diesen Legierungen ist bekannt, daß sie sich durch Abschrecken und Anlassen auf sehr hohe Härte vergüten lassen.There are beryllium-titanium-nickel alloys known, the nickel as Main ingredient, beryllium in amounts less than 2.5% and titanium in amounts from o.5 to roo / o included and the additional up to 300% May contain chromium. These alloys are known to be quenched and tempering to a very high hardness.

Bei vergleichenden Untersuchungen verschiedener Werkstoffe wurde nun gefunden, daß sich Beryllium-Titan-Nickel-Legierungen ganz besonders vorteilhaft mit Bezug auf Erosionsfestigkeit verhalten und in dieser Beziehung andere Legierungen übertreffen, die ebenfalls auf der Basis des Beryllium-Nickels aufgebaut sind und die ebenfalls auf hohe Härte vergütet werden können und dabei sogar noch besonders hohe Korrosionsfestigkeit aufweisen. Die hohe Erosionsfestigkeit der Beryllium-Titan-Nickel-Legierungen ist insbesondere dann gegeben, wenn die Legierungen auf höchste Härte vergütet sind. Die entsprechenden Versuche wurden durch Tropfenschlag und Kavitation in Wasser 'durchgeführt. Der Erosionswiderstand wurde durch die Gewichtsabnahme bestimmt, die nach einer bestimmten Zeit durch einen Tropfenschlag hervorgerufen wurde.In comparative investigations of different materials it was now found that beryllium-titanium-nickel alloys are particularly advantageous behave with respect to erosion resistance and in this respect other alloys which are also based on beryllium nickel and which can also be hardened to a high level of hardness and are even more special have high corrosion resistance. The high erosion resistance of beryllium-titanium-nickel alloys is especially given when the alloys are tempered to the highest hardness. The corresponding experiments were carried out by means of drop impact and cavitation in water 'carried out. Resistance to erosion was determined by weight loss, which was caused by a drop of drops after a certain time.

Die erfindungsgemäß zur Verwendung gelangenden Legierungen enthalten neben Nickel als Hauptbestandteil o,2 bis 3 0%, insbesondere 2 % Beryllium und 0,2 bis 5 0%, insbesondere i 0%, Titan. Sie können weiterhin für Spezialzwecke, insbesondere auch für Kavitationsangriffe durch andere Stoffe als Wasser, weitere die Korrosionsbeständigkeit und die mechanischen Eigenschaften beeinflussende Elemente enthalten, z. B. bis zu io 0% Chrom, bis zu 200/0 Molybdän oder Wolfram oder diese beiden Elemente, bis io% von einem oder mehreren der Elemente Thorium, Vanadin, Tantal, Niob. Die Legierungen enthalten neben den vorstehend einzeln angeführten Bestandteilen als Rest im wesentlichen Nickel, d. h. sie können außer den angegebenen Bestandteilen und Nickel noch Desoxydations- und Verarbeitungszusätze, wie Mangan, Silicium, Magnesium in üblichen Mengen (in der Regel unter i %) enthalten. Bis zu 2o % des Nickels können durch Kobalt und/oder Eisen ersetzt werden.Contain the alloys used according to the invention in addition to nickel as the main component, 0.2 to 30%, in particular 2% beryllium and 0.2 up to 50%, in particular i 0%, titanium. You can continue for special purposes, in particular also for cavitation attacks by substances other than water, further the corrosion resistance and contain elements influencing the mechanical properties, e.g. B. to to 10% chromium, up to 200/0 molybdenum or tungsten or these two elements, up to io% of one or more of the elements thorium, vanadium, tantalum, niobium. The alloys contain essentially the remainder in addition to the components listed individually above Nickel, d. H. In addition to the specified components and nickel, they can also contain deoxidation and processing additives such as manganese, silicon, magnesium in usual amounts (in usually under i%). Up to 20% of the nickel can be caused by cobalt and / or Iron to be replaced.

Die meisten der erfindungsgemäß zu verwendenden Legierungen sind durch plastische Verformung, also z. B. durch Walzen oder Schmieden, verarbeitbar und können infolgedessen in beliebige Formen gebracht werden.Most of the alloys to be used according to the invention are through plastic deformation, e.g. B. by rolling or forging, processable and can consequently be brought into any shape.

Claims

PATENT CLAIMS: i. The use of alloys of 0.2 to 3% beryllium, 0.2 to 50% titanium, the balance nickel for purposes where high erosion resistance is important.

2. The use of alloys according to claim i, the nor deoxidation and processing additives, such as manganese, silicon, magnesium in Contain amounts of o, oi to i 0%.

3. The use of alloys according to the claims i and 2, which additionally have one or more of the elements: up to 10% chromium, up to Contains 20% molybdenum, tungsten, up to 10% thorium, vanadium, tantalum, niobium for the purpose specified in claim i. q .. The use of alloys according to the claims i, 2 and 3, where up to 2o% of the nickel is due to cobalt or iron or these both elements are replaced.