DE767720C

DE767720C - Die Verwendung einer Stahllegierung fuer UEberhitzer und aehnlich beanspruchte Bauteile

Info

Publication number: DE767720C
Application number: DED80419D
Authority: DE
Inventors: Ewald Dr Baerlecken; Hermann-Josef Dr Schiffler
Original assignee: ROEHRENWERKE A G DEUTSCHE
Current assignee: ROEHRENWERKE A G DEUTSCHE
Priority date: 1939-05-12
Filing date: 1939-05-12
Publication date: 1953-04-09

Description

Die Verwendüng einer Stahllegierung für Uberhitz-er und ähnlich beanspruchte Bauteile Die Verwendung von Titan als Legierungselement in Stählen ist bekannt. Diesem Element wird z. B. die Fähigkeit zugesprochen, allein öder gemeinsam mit den Elementen Molybdän, Vanadin, Wolfram, Aluminium, Silicium die Dau,erständfestigkeitvonStählen zu erhöhen,. Nach einem anderen bekannten Vorschlag sollen Stähle, die ,mit Silicium, Mangan;, Nickels, Kobalt, Chrom, Wolfram, Modybdän und Vanadin einzeln oder zu mehreren legiert sind, einen Zusatz von Titan erhalten, der mindestens :das Vierfache des jeweiligen Kohlenstoffgehaltes: beträgt. Der Zwecklieses Zusatzes ist die Erzielung einer hohen Beständigkeit der gegen heißen; Druckwasserstoff. Es ist weiterhin vorgeschlagen worden, für Überhitzer und ähnliche Teile Stahllegierungen zu verwenden, die 4 bis io°/a Chronn, o,z .bis 0,7% Silicium, 0,o5 bis 0,2o % Kohlenstoff und o,2 bis 0,45 °/o Mangan, enthalten. Nach diesem bekannten Vorschlag kann solchen Stählen bis zu i % der Elemente Nickel, Kobalt, Molybdän; Wolfram, Vanadnn oder Titan zugesetzt werden, ohne daß eine wesentliche Veränderung der Stalhleigenschaften 'herbeigeführt wird. Schließlich ist es noch bekannt, korrosions- und zunderbeständi.gen Stählen, die 3 bis 50011) Chrom, 0,05 bis 395010 Kohlenstoff weniger als 8% Silicium enthalten, weitere Elemente, ähnlich Mangan, 'L\Iolvbdän. Wolfram, Vanadin, Titan und Zirkon, in Mengen bis i % zuzusetzen, ohne daß aua deren Verwendung wesentlicher Nachteil entsteht.
Die vorliegnde Erfindung betrifft die Herstellung von Gegenständen, die 'hohen Temperaturen und zugleich hohen Drücken, wie beispielsweise im Dampfkesselbau durch überhitzten Wasserdampf, ausgesetzt sind. Es ist festgestellt worden, daß mit einem im Verhältnis zum Isohlenstoffgehalt bestimmten Titanzusatz zu einer Grundlegierung von Eisen, Chrom und Silicium eine «weitere Verbesserung der Zunderbeständigkeit, insbesondere gegen Wasserdampf, einsetzt.
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung einer Stahllegierung für Überhitzer und ähnlich beanspruchte Bauteile, die bis 0,3'10 Kohlenstoff, 2 bis 4% Chrom, i bis 2% Silicium und o, i bis o,90lo Titan mit der Maßgabe enthält, daß zur Erzielung hoher Zunderbeständigkeit, insbesondere gegen Wasserdampf, der Titangehalt mindestens so hoch wie der Kohlenstoffgehalt ist und das Dreifache des Kohlenstoffgehaltes nicht überschreitet.
Es ist besonders günstig, den Titangehalt se. nach dem Iio;hlenstoffgehalt zu stufen, daß z. B. bei o, i 01o Kohlenstoff der Titange'halt o, 1019, bei o;2 0% Kohlenstoff der Titangehalt 9,4% und bei 0,3010 Kohlenstoff der Titange'halt o,9019 beträgt.
Mit steigendem Gehalt an Titan wird nicht gleichzeitig auch im selben Maß die Zunderbeständi@gkeit der Legierung erhöht, wie es beispielsweise für die bekannten im gleichen Sinn wirkenden Elemente Chrom, Silicium und Aluminium gilt. Es wurd festgestellt, daß für den Titanzusatz ein besonderes Abhängigkeitsverhältnis zumKohlenstoffgehalt besteht. Die Oxydationsbeständigkeit entspricht bei Einhaltung des der vorliegenden Erfindung zugrunde gelegten Verhältnisses vom Kohlenstoffgehalt zum Titangehalt einem Bestwert, d. h. selbst eine Erhöhung des Titangehaltes über diesen Verhältnis-,vert hinaus bewirkt zum mindesten keine Verbesserung. Zur weiteren Erhöhung der Warmfestigkeit können. den Stahllegierungen die bekannten Legierungselemente -llolybdän und Vanadin in Mengen von o, i bis o,8010 zugesetzt --erden. Auf die Zunderbeständigkeit haben diese Elemente bekanntlich keinen Einfluß. Außer dieser Erhöhung der Zunderbeständigkeit sind mit dem Zusatz von Titan weitere Vorteile verbunden. Durch einen zu 'hohen Gehalt an Silicium und Chrom neigen derart legierte Stähle bei eintretender Entkohlung sehr leicht zur hornvergröberung. Hierdurch «erden die mechanischen Eigenschaften, die besonders bei drucktragenden Teilen, z. B. L berhitzerröhren, nicht vernachlässigt werden dürfen, in unerwünschtem -Maß herabgesetzt. Der Titanzusatz verhindert einmal die Entkohlung3 und zum anderen -wird durch die im Gefüge vorhandenen Titankarbide eine allzu große Kornbildung verhindert. Ein weiterer Vorteil ist die Verbesserung der Warmfestigkeit, die bei den sonst üblichen Chrom-Silicium-Stählen allein durch den Zusatz von Molvbdän erreicht wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE. i. Die @ erwendung einer Stahllegierung mit bis 9.3% Kohlenstoff. 2bis40/9 Chrom, i bis 2010 Silicium, 0,i bis 9,9% Titan und Rest Eisen mit der Maßgabe, daß zur Erzielung hoher Zunderbeständigkeit der Titangehalt mindestens so 'hoch wie der Kohlenstoffgehalt ist und das Dreifache des Kohlenstoffgehaltes nicht übersteigt, als Werkstoff für Überhitzer und ähnlich beanspruchte Bauteile.
2. Die Verwendung der im Anspruch i genannten Stahllegierung mit der Maßgabe, daß sie bei einem o, i % betragenden Kohlenstoffgehalt o.i 0i9 Titan, bei einem o.2 0/0 - betragenden Kohlenstoffgehalt o.40/9 Titan und bei einem 0,3 0/0 betragenden Kohlenstoffgehalt 9,9% Titan enthält, für den Zweck nach Anspruch i.
3. Die Verwendung der im Anspruch i und 2 genannten Stahllegierung, die jedoch zusätzlich noch Molybdän oder Vanadin von o, i bis o,8 % enthält, für den Zweck nach Anspruch i. ZurAbgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Französische Patentschrift Nr. 764 429; britische Patentschrift Nr. 330 048; USA.-Patentschriften N r. I 322 511, i 592 996; schweizerische Patentschrift Nr. 145 198; österreichische Patentschrift Nr. 134 247.