DK141173B

DK141173B - Slid- og korrosionsbestandig cobalt- eller nikkellegering.

Info

Publication number: DK141173B
Application number: DK566373AA
Authority: DK
Inventors: Joseph John Demo Jr; Donald Platt Ferriss
Original assignee: Cabot Corp
Priority date: 1973-02-15
Filing date: 1973-10-18
Publication date: 1980-01-28
Also published as: HU166691B; SE390643B; JPS501026A; JPS5238807B2; JPS52125412A; BR7308134D0; JPS5728734B2; US3839024A; AT333520B; CA1001864A; ZA738120B; DD107076A5; ATA889473A; NL7314446A; DK141173C; IL43461A0; IT998816B; DE2348703A1; GB1439049A

Description

(11) FREMLÆGGELSESSKRIFT 1 ^ 1 173 DANMARK ten int.ci.3 c 22 c 19/00 f(21) Ansøgning nr. 5663/73 (22) Indleveret d*n 18. Okt. 1973 (23) Lebedag 18. okt. 1973 (44) Ansøgningen fremlagt og fremUeggeleesakriftet offentliggjort den 28* jan. 1 980 DIREKTORATET FOR ^ PATENT-OG VAREMÆRKEVÆSENET (30) Prioritet begæret fra den

15* feb. 1973, 332581, US

(71) CABOT CORPORATION, 1020 Park Avenue, Kokomo, Indiana 46g0l, US.

(72) Opfinders Joseph John Demo Jr., 2648 Whitman Drive, Wilmington, De= laware, US: Donald PlaTTt Ferris s, 411 Baynard Boulevard, Wilmington, Delaware, US.

(74) Fuldmægtig under sagens behandling:

Ingeniørfirmaet Budde, Schou & Co.

(84) siid- og korrosionebestandig cobalt- eller nikkellegering.

Den foreliggende opfindelse angår slid- og korrosionsbestandige legeringer af molybden, chrom, silicium samt enten cobalt eller nikkel.

Det er kendt, at mange tertiære legeringer af cobalt filer nikkel, der indeholder intermetalliske ternære silicider, kaldet Laves-faser, er slidbestandige. Legeringer med hårde Laves-faser dispergeret I blødere matricer er kendt for at have lavfriktionsegenska-ber. Sådanne legeringer, der er både slid- og korrosionsbestandige, er ikke let tilgængelige. 1 USA patentskrift nr..3-410.732 angives det, at visse cobalt-baserede legeringer indeholdende chrom udviser forøget korrosionsbestandighed i .visse sure medier.. Man kan imidlertid ,Ikke forvente, at disse legeringer, især ved forhøjet temperatur, vil vise sig 2 1A117 3 modstandsdygtige imod den store mangfoldighed af korroderende væsker, der anvendes i den kemiske industri.

Formålet med opfindelsen består i at tilvejebringe en legering, der er slidbestandig, og som har tilfredsstillende kor-rosionsbestandighed, især ved forhøjet temperatur, mod den store mangfoldighed af korroderende væsker, der anvendes i den kemiske industri. Legeringen skal endvidere være slid- og korrosionsbestandig, når den er i glidende kontakt med en anden legering med samme sammensætning, og når legeringen er en nikkel-baseret legering, skal den være bestandig mod spændingskorrosionsrevnedannelse, slid og korrosion.

Legeringen ifølge opfindelsen er til opnåelse af det angivne formål ejendommelig ved, at den, beregnet på vægtbasis, hovedsagelig består af: a) mindst 45% cobalt eller nikkel, b) 20-42% molybden, c) 17-25% chrom, hvis a) er cobalt, og 8-22% chrom, hvis a) er nikkel, og d) 1,5-12% silicium, dvs. en sådan mængde, at 1) legeringsmikrostrukturen består af 10-100 volumenprocent af en hård fase, som hovedsagelig er Laves-fase, samt 0-90 volumenprocent af en relativt blød matriksfase, samt 2) legeringsmikrostrukturen består af mindst 10 volumenprocent af en Laves-fase.

Når (a) kun er cobalt, er den højeste mængde 61,5 vægt-%, og når (a) kun er nikkel, er den højeste mængde 70,5 vægt-%.

En foretrukken udførelsesform for opfindelsen omfatter ovennævnte legering, hvor den hårde fase udgør 20-75 volumenprocent, molybdenindholdet er 22-36%, siliciumindholdet er mindst 1,5%, og mindre end eller lig med 5%, fortrinsvis 2-3%, samt alternativt cobaltindholdet er 45-59%, og chromindholdet er 17-25%, eller nikkelindholdet er 48-63%. og chromindholdet er 8-22%. Som andre foretrukne udførelsesformer skal man nævne legeringer, der hovedsagelig indeholder 50-55$ cobalt, 22-29$ molybden, 17-22% chrom og 1,5-4$ silicium; 48-65$ nikkel, 24-36$ molybden, 8-16$ chrom og 2-5$ silicium;. 53$ cobalt, 28$ molybden, 17$ chrom og 2$ silicium; 51$ cobalt, 25$ molybden, 22$ chrom og 2$ silicium; 62$ nikkel, 28$ molybden, 8$ chrom og 2$ silicium; 50$ nikkel, 32$ molybden, 15$ chrom og 3$ silicium og 53$ nikkel, 35$ molybden, 9$ chrom og 3$ silicium.

Som andre foretrukne udførelsesformer skal nævnes: legeringen i form af en stang eller et pulver, genstande fremstillet ved sammenbinding af 3 141173 legeringspartikler indbyrdes ved forhøjet temperatur og tryk efterfulgt af afkøling, overtrukne genstande fremstillet ved påføring af den smeltede legering på et .metalsubstrat efterfulgt af afkøling af legeringen samt overtrukne genstande fremstillefe ved påføring af delvis smeltede partikler af legeringen på et substrat ved forhøjet temperatur efterfulgt af afkøling af legeringen.

Den ovenfor beskrevne legering ifølge opfindelsen har samme høje slidstyrke som kendte slidstærke legeringer, der har dårlig korro-sionsbestandighed, og legeringen ifølge opfindelsen har samme høje feor-rosionsbestandighed som kendte korrosionsbestandige legeringer, der har dårlig slidstyrke. Det har vist sig, at nikkel-baserede legeringer ifølge opfindelsen er bestandige mod spændingskorrosionsrevnedannelse.

Legeringen ifølge opfindelsen kan fremstilles ved smelt-ning af en blanding af grundstofkomponenterne eller subkambina-tioner af grundstofferne ved en tilstrækkelig temperatur, f.eks. 1250-1850 C, således at der dannes en smeltet blanding, som det" ' efter bringes til størkning ved afkøling. Det dannede produkt er· , en legering af nikkel eller cobalt, ^æolybdan, chprom og silicium i de ovenfor specificerede mængdeforhold, og legeringen består i hovedsagen af en cobalt- eller nikkel-baseret matriks, der er styrket ved dannelse af interxaetalliske forbindelser samt ved legeringen af matricen. Et karakteristisk træk for legeringen består i, at den har to hovedfaser, der kan detekteres metallogra-fisk, kemisk og ved røntgendiffraktionsteknik. Mere præcist indeholder legeringen mindst 10 volumenprocent af en hård fase, der tilvejebringer mindst 10 volumenprocent af en Laves-fase, samt op til 90 volumenprocent af en relativt blød måtrlksfase. Matriks- ; fasen i legeringen dannes ud fra samme legerihgskomponenter som den hårde fase. Matricen kan i hovedsagen bestå af basismetallet, en fast opløsning, en intermetallisk forbindelse af anden art end Laves-fasen eller en blanding af fast opløsning og intermetallisk forbindelse. Silicider af legeringsmetalkcatpobenterne kan også findes i matricen.

Det er afgørende, at den hårde fase i legeringen i hovedsagen er en Laves-fase. En Laves-fase indeholder en" eller flere mefcallografis-ke bestanddele med C-^hexagonal), kubisk) eller Cjg(hexagonal) krystalstruktur som beskrevet i "international Tables for X-Ray. Crystallography", Symmetry Groups, N. P. M.· Henry and K. Lonsdale, International Union of Crystallography, Kynocb Press, Birmingham,

England (1952). Prototype? for Laves-fase-krystalstrukturer er f.eks.

141173

MgZn2, MgCu2 og MgNi^. Sådanne fasestrukturer er unike krystalstrukturer, der tillader den mest fuldstændige rumudfyldning med samlinger af kugler af to størrelser. Laves-fasen kan repræsenteres med formlen AB2, hvor det store atom A udfylder visse krystallografiske pladser, medens de små atomer B optager andre pladser, hvor forholdet mellem atomradierne A:B ligger i området 1,05-1,68. Laves-faser forekommer som in-termediære faser i en lang række legeringssystemer. Laves-faser har sædvanligvis et homogenitetsområde, dvs., at de kan have enhver grundstofsammensætning inden for et vist område og dog opretholde deres karakteristiske krystalstruktur. Atomforholdet B:A kan variere fra lidt mindre til lidt mere end 2, muligvis på grund af visse vaeante steder i krystalstrukturen. Endvidere kan mere end en slags atomer optage de . store atomers pladser, de små atomers pladser eller begge slags pladser. Sådanne Laves-faser kan repræsenteres støkiometrisk ved formlen (A1_x.Cx)(B1_yD5r)2, hvor C betegner atomer af en eller flere arter, der substituerer de store atomer, medens D betegner atomer af en eller flere arter, der substituerer de små atomer, hvor de små og de store atomer angives i den binære Laves-formel AB^, og x og y har værdier i området 0-1.

Udtrykket "legering" betegner her et materiale med metalliske egenskaber, hvis kemiske sammensætning udviser to eller flere kemiske grundstoffer, af hvilke mindst to er metaller.

Legeringen ifølge opfindelsen har mindst 3 metalliske grundstoffer. Andre grundstoffer, som ikke er væsentlige, kan findes i legeringen ifølge opfindelsen, under forudsætning af, at de ikke har en kendelig uheldig indflydelse på legeringernes modstandsevne mod slid og korrosion. I det følgende nævnes en række eksempler på typiske ikke-væsentlige grundstoffer. Mangan er undertiden til stede i en mængde på op til 0,6%, og jern kan tolereres op til ca. 2fo. Endvidere indeholder cobalt-baserede legeringer typisk ca. 0,5$ nikkel, og nikkel-baserede legeringer indeholder typisk ca. 0,5$ cobalt. Op til ca. 3$ af alle disse ikke-væsentlige grundstoffer kan findes i legeringen ifølge opfindelsen. Det skal bemærkes, at de ovenfor angivne vægtprocenter for de væsentlige grundstoffer er beregnet på vægten af de 4 væsentlige grundstoffer i legeringen.

I legeringen ifølge opfindelsen er den hårde fase næsten udelukkende Laves-fase med et chromindhold på ca. 8$. Ved chromindhold på 12-25$ kan der fremkomme en ekstra fase. Denne ekstra fase kan omgive Laves-fase-partiklerne, og den kan udgøre en betydelig,omend mindre andel af den hårde fase. Denne ekstra hårdfasekomponent er sædvanligvis mere hård end den dispergerende matriksfase og kan undertiden udgøre op 5 141173 til 10 volumenprocent af legeringen. I en legering, som har en hård fase, der overvejende består af en Laves-fase og en ikke-matriks omgivende fase, udgør Laves-fasen mindst 50 volumenprocent, og den udgør sædvanligvis mere end 75 volumenprocent af den hårde fase. I alle tilfælde har legeringen mindst 10 volumenprocent Laves-fase.

Tabel i indeholder metallografiske data for typiske sammensætninger for legeringen ifølge opfindelsen. Tabellen viser den tilstedeværende volumenprocent af faserne, Rockwell-C-hårdheden for det samlede materiale samt mikrohårdhedsværdier for den hårde fase og matriks-fasen.

Tabel I

Metallografiske data for repræsentative sammensætninger af legeringen ifølge opfindelsen

Kemisk sammensætning Materiale Hård fase Matriksfase (vægtprocent) hårdhed volumen- volumen-

Co Ni Mo 2? Si^ Rc x procent. VHNxx procent VHN .¾¾ 53 28 17 2 53 54 1285 46 446 51 - 25 22 2 - - - 62 28 8 2 56 20 >800 80 201 53 35 93 43 56 1855 44 288 - 50 32 15 3 30 62 1246 38 229 * Rc = Rockwell-C-hårdhed ** VHN= Vickershårdhed nr.

> = større end

Genstande kan fremstilles ud fra legeringen ifølge opfindelsen ved smeltning og støbning af legeringen under anvendelse af gængse ovne, forme og gængs støbeteknik. Legeringen kan være fremstillet på forhånd, eller den kan som ovenfor nævnt fremstilles ud fra ulegerede blandinger af de nødvendige komponenter. I sidste tilfælde vælges gængse legeringsbetingelser og -teknik til fremstilling af legeringen in situ. Den forfremstillede legering kam reduceres fysisk,til partikelstørrelser, der er Qgnecfc til fremstilling ftf genstande ved pulvermetal-lurgiske metoder. I sådanne tilfælde anbringes pulverpartikler af den forfremstillede legering i en form, hvorefter der presses ved forhøjet temperatur og tryk, således at pulverpartiklerne smeltes delvis, indtil en færdig genstand af legeringen er fremstillet (en pulvermetal- c 141173

O

lurgiskdel), hvorefter der køles. Sådanne dele er bestandige mod slid og korrosion.

Overtræk af legeringerne på forskellige substrater kan fremstilles på kendt måde, f.eks. som beskrevet i USA patentskrift nr. 3·331·700, ved overlejring af metalsubstrater med smelter af legeringen, anvendt i stangform, eller ved plasma-sprøjteovertrækning af delvis smeltede partikler af legeringen på metalsubstrater efterfulgt af afkøling af overtrækkene. Ovennævnte stang kan bestå af en fast forud fremstillet legering, som har en kontinuerlig struktur, eller den kan bestå af en kombination af en kontinuerlig metalkappe, som er fyldt med de nødvendige komponenter, således at legeringen dannes in situ under smeltningen. Det skal bemærkes, at det kan være nødvendigt at give overtrækkene en efterbehandling, således at de får de til brugen rette dimensioner. Sådanne overtræk er slid- og korrosionsbestandige.

Legeringen ifølge opfindelsen er særlig nyttig anbragt på én af to overflader, som er i gnidende kontakt med hinanden og udsat for korroderende væsker. Det er særlig fordelagtigt at forsyne begge disse overflader med legeringen ifølge opfindelsen.

Som eksempler på typiske anvendelsesområder skal nævnes roterende og aksialt bevægelige aksler, der glider i cylindriske lejebøsninger og mod endebegrænsende overflader, såsom tryklejer. Lejer og forseglinger forsynet med overflader af legeringen ifølge opfindelsen modstår korrosion af oxiderende væsker, f.eks. fer-riehlorid- og salpetersyreopløsninger, samt reducerende væsker, såsom vandig saltsyre, myresyre og svovlsyre. Selv om legeringen kan have mindre modstandsevne mod nogle få korroderende forbindelser end andre kendte legeringer, er legeringen de kendte legeringer overlegen i total modstandsevne mod såvel slid som korrosion.

En vigtig klasse korroderende forbindelser, der ofte forekommer ved processer i den kemiske industri,omfatter sure medier, bl.a. fortyndede og koncentrerede mineralsyrer og organiske syrer samt opløsninger af sure salte, f.eks. vandige opløsninger af saltsyre, salpetersyre, svovlsyre, phosphorsyre, myresyre, eddikesyre og ferrichlorid. Sådanne sure medier er særlig korroderende ved forhøjet temperatur, f.eks. ved 50-100°C.

I det følgende illustreres egenskaberne af legeringer ifølge opfindelsen nærmere ved en række eksempler. I disse eksempler har de afprøvede legeringer den nedenfor angivne sammensætning og de nedenfor angivne fasevoluminer. Tallet foran hvert grundstof i legeringssammensætningen betegner vægtprocent. Hårdfasevoluminer 7 141173 udtrykkes som legeringsprocent og bestemmes som de relative arealer under intensitetsgrafer dannet ved røntgendiffraktionsanalyser af karakteristiske legeringsfaser. Denne teknik er .kendt inden for me-tallurgien. Legeringerne A-H fremstilles ved blanding af grundstofferne i de angivne vægtforhold, opvarmning af hver blanding i luft til fuldstændig smeltning, fjernelse af skum dannet på overfladen efterfulgt af afkøling af smelten til stuetemperatur. Legeringerne C-H er legeringer ifølge opfindelsen, legeringerne A, B og I-Q er kommercielt tilgængelige kendte legeringer.

A - 62 Co/28 Mo/2 Si/8 Cr, med 50$ hård fase.

B - 62 Co/24 Mo/2 Si/12 Cr, med 45$ hård fase.

C - 53 Co/28 Mo/2 Si/17 Cr, med 5^$ hård fase.

D - 51 Co/25 Mo/2 Si/22 Cr, med 50$ hård fase.

E - 62 Ni/28 Mo/2 Si/8 Cr, med 20$ hård fase.

F - 53> Ni/35 Mo/3 Si/9 Cr, med 56$ hård fase.

G - 50 Ni/52 Mo/5 Si/15 Cr, med 50$ hård fase.

H - 50 Ni/25 Mo/3 Si/22 Cr, med 50$ hård fase.

Den hårde fase i hver af de ovennævnte legeringer indeholder mindst 75$ Laves-fase.

I - 516 rustfrit stål med sammensætningen 12 Ni/2,5 Mo/17 Cr/res-ten Fe, har ingen Laves-fase og er kendt som korrosionsbestan-digt.

J - 504 rustfrit stål med sammensætningen 10 Ni/19 Cr/2 (maks. ) Μη/resten Fe, har ingen Laves-fase og er kendt som korrosionsbestandigt.

K - et superrustfrit stål, Carpenter 20Cb3 med sammensætningen 54 Ni/2,5 Mo/20 Cr/5,5 Cu/resten Fe, har ingen Laves-fase og er kendt som korrostionsbestahdigt.

L - Inconel 600, en nikkel-baseret legering med sammensætningen 77 Ni/l6 Cr/7 Fe, har ingen Laves-fase og er kendt som korrosionsbestandig.

M - Monel 400, en nikkel-baseret legering med sammensætningen 1,4 Fe/52 Cu/resten Ni, har ingen Laves-fase og er almindelig kendt som korrosionsbestandig.

N - en nikkel-baseret superlegering, Hastelioy N, med sammensætningen 5 Fe/l6 M0/7 Cr/resten Ni, har ingen Laves-fase og er kendt som korrosionsbestandig.

8 1A1173 O - Hastelloy C, en anden nikkel-superlegering med sammensætningen 54 Ni/l6 Mo/l6 Cr/1 Si/5 Fe/ή- w, har ingen Laves--fase og er kendt som korrosionshestandig.

P - Hastelloy B, en anden nikkel-superlegering med sammensætningen 6 Fe/28 Mo/1 Si/resten Ni, har ingen Laves-fase og er kendt som korrostionsbestandig.

Q - Stellite βΒ, en kendt legering med sammensætningen 29 Cr/1,5 (maks.) Mo/2 Si/5 Fe/4,5 W/0,9-1*4 C/resten Co, har ingen Laves-fase og er kendt som slidstærk.

Eksempel 1-11

Den nedenfor beskrevne kendte rytter/valse-afprøvningsmetoder anvendes til sammenligning af modstandsevnen mod korrosion og slid for •legeringer ifølge opfindelsen og en række kendte korrosions- og slidbestandige legeringer. Ved afprøvningsmetoden presses en flad rytter af forsøgsmaterialet med dimensionerne 25,4 x 7,14 x 8,73 mm mod en roterende valse med en diameter på 88,90 mm. Denne valse har en perifer overflade af samme eller forskelligt materiale. Rytteren presser på en kontaktlinie langs en flade med dimensionerne 7,14 x 25,4o mm. Inden afprøvningen poleres både rytter- og valseoverfladerne til en finhed på 0,000254 mm. Ved forsøget roterer valsen, hvis lavestliggende 25,4 mm rager ned i 5^'s vandig HC1, ved 25°C med en overfladehastighed på 122 m pr. minut, medens rytteren belastes med en vægt på‘6,80 kg. Efter 1 times forløb optegnes vægtforandringerne for både rytter og valse. Overfladen af de afprøvede genstande vurderes efter følgende skala: Vægttab Udseende fremragende (e) <10 mg Ingen synlige ridsemærker ved 10. ganges forstørrelse. Ingen over fladebeskadigelse eller -sammenbrænaing.

god (g) <100 mg Nogle få ridsemærker synlige ved 10 ganges forstørrelse. Ingen overfladebeskadigelse, ingen sammenbrænding.

rimelig(f) <100 mg Kontinuerlig furedannelse.

Fordybninger eller andre vidnesbyrd om begyndende korrosion. Ingen sammenbrænding.

dårlig (p) >100 mg Tegn på sammenbrænding eller tværgående mikrorevner. Alvorlig korrosion.

9 141173

Tabel II viser vægttabene for rytter og valse samt bedømmelse af overfladen af de brugte ryttere og valser af legeringer, der er gnedet mod hinanden.

Tabel II

Samvirkende slid- og korrosionsvirkning

Rytter- Valse- Vægttab (mg) Overfladebedømmelse

Eksempel legering legering Rytter Valse Rytter Valse 1 A A 13 23 g g 2 B B 27 0 g g 5 C C 87 8 g g 4 D D 13 23 g g 5 F F 44 79 g f 6 G G 78 22 f f 7 Η Η ,106 25 f f 8 Q Q 82 93 p p 9 (a) Q 1718 285 p p 10 Q 0 156 (tilvækst) p p 11 Q I 317 (tilvækst) p p (a) = chrom-pletteret stål

Man ser, at legeringerne ifølge opfindelsen (eksempel 3-7) i indbyrdes glidende kontakt repræsenterer et betydeligt teknisk fremskridt sammenlignet med Stellite 6B mod sig selv (eksempel 8), chrom-pletteret stål (eksempel 9) rustfrit stål 316 (eksempel 11) samt Hastelloy C (eksempel 10), idet de cobalt-baserede legeringer (eksempel 3-4) under disse betingelser er noget bedre end de nikkel-baserede legeringer (eksempel 5-7).

Eksempel 12-28

Overlegenheden af legeringen ifølge opfindelsen sammenlignet med nærtstående eksempler på kendte legeringer (eksempel 1 og 2) under en lang række forskellige korroderende betingelser fremgår af resultaterne af de i de følgende eksempler beskrevne forsøg. Følgende forsøg anvendes til sammenligning af korrosionsbestandigheden af legeringen ifølge opfindelsen og kendte korrosions- og slidbestandige legeringer i kontakt med en række forskellige korroderende væsker. Forsøget består i, at man ίο 141173 a) nedsænker en afvejet metalprøve med dimensionerne 3,18 x 25,40 x 38,10 mm, som er vådbælte-slebet på smergellærred 80, i 1 liter forsøgsvæske i 24 timers intervaller ved den angivne temperatur, b) fjerner prøven og måler dens vægttab, c) erstatter den brugte forsøgsvæske med samme mængde frisk forsøgsvæske og atter neddypper prøven i 24 timer, _d) gentager b) og c) indtil prøven er blevet behandlet i 3-5 24 timers intervaller, og e) omregner vægttab til tab i metaltykkelse under anvendelse af gennemsnitsværdier, hvor de daglige tab er omtrent lige store, men beregner de tab, der afviger meget fra det gennemsnitlige daglige tab, for sig.

Tabel III viser korrosionsegenskaberne udtrykt som de årlige tab i metaltykkelse i mm for de legeringer, der er afprøvet i de vandige væsker ved de i tabellen angivne temperaturer.

11 U1173

Tabel in

Legeringernes korrosionsegenskaber (ron? tab pr. år) 10$ Feel, 65$ HNO, 5$ HC1 45$ myresyre 10$ .

Eksempel Legering 25°C(a) ^ 66°C ^ 66°C kogende HgSOj]., kogende 12 A 2,57 34,67 4,93 0,038 5,54 15 B 5,38 6,10 0,030 0,058 2,90 ' 14 C 0,23 12,50(b) 0,038 0,04l 0,86 0,99(c) 15 D NT 1,04 0,025 0,097 0,48 ' 16 E NT NT 0,33 NT 0,086 17 F 12,67 7,37 0,33 0,064 0,41

18 G 2,13 10,67(b) 0,76 NT NT

1,52(c) 19 H NT 4,14(b) 7,82 0,097 1,22 0,51(c) 20 I >25,40 0,28 >12,70 12,70 22,86 21 J >25,40 0,20 >25,40 43,l8 >127,0 22 K 4,19 0,025 2,03 0,150 0,97 23 L 11,18 0,66 3,12 0,94 5,59' 24 M >25,4 >127,0 0,66 0,020 0,41 ' 25 N >25,4 24,64 0,43 NT 0,56 26 0 0,025 0,56 0,46 0,079 0,66 27 P 2,59 250,44 0,25 0,023 0,051 28 q 2,03 0,20 104,14 0,71 6,10 (a) Gennemsnit for 5-7 24 timer cycler.

(b) Hastighed for den første 24-timers cyclus.

(c) Gennemsnitshastighed for de næste 2-4 cycler.

NT = ikke afprøvet > = større end 12 141173

Disse data viser* at de cobalt-baserede chromholdige legeringer sædvanligvis er korrosionsbestandige over for de forskellige sure opløsninger. Legeringerne ifølge opfindelsen (eksempel 14-15) er bedre end de kendte legeringer (eksempel 12-15). Disse resultater* især kor-rosionsbestandigheden over for saltsyre og svovlsyre ved forhøjet temperatur* er overraskende, eftersom det er kendt, at en forøgelse af ehromindholdet i legeringer med tilsvarende sammensætning giver anledning til en stærk reduktion af korrosionsbestandigheden over for disse syrer ved 44°C. Det fremgår endvidere* at de cobalt-baserede legeringer ifølge opfindelsen (eksempel 14-15) har bedre korrosionsbestandighed end rustfrit stål (eksempel 20-21) samt Stellite B (eksempel 28) samt omtrent den samme som Monel (eksempel 24), Hastelloys (eksempel 25-27) samt Carpenter 20Cb 5 (eksempel 22). De nikkel-baserede legeringer ifølge opfindelsen (eksempel 16-18) udmærker sig på tilsvarende fordelagtig måde i forhold til de kendte legeringer. Det ses endvidere* at legeringer ifølge opfindelsen (eksempel 14, 15, 17* 18 og 19) har bedre korrosionsbestandighed mod de oxiderende ferrichlorid- og/eller salpetersyre-medier end Monel 400 (eksempel 24), Hastelloy N (eksempel 25) samt Hastelloy B (eksempel 27)· Selv om de er lidt ringere end rustfri stål (eksempel 20-22), Inconel 600 (eksempel 23), Hastelloy C (eksempel 26) og Stellite 6b (eksempel 28), er totalbestandigheden mod korrosion og slid for legeringerne ifølge opfindelsen særdeles tilfredsstillende og nyttig, i den kemiske industri.

Eksempel 29-31 Følgende forsøg udføres til sammenligning af bestandigheden mod spændingskorrosionsrevnedannelse for den nikkel-baserede legering ifølge opfindelsen med den tilsvarende bestandighed for en kendt slidstærk Laves-fase-holdig legering. Den anvendte fremgangsmåde beskrives af M.A. Streicher og A. J. Sweet i Corrosion* 25 nr^ 1* 1-6 (1969). Som prøver anvendes strimler med dimensionerne 7'6*20 x 12,70 x 1*65 mm. Disse strimler fremstilles ud fra en støbt blok med dimensionerne 76*20 x 25*40 x 6,35 mm. Den 1,65 mm tykke strimmel bøjes ved enderne og over midtpunktet i en holder af Inconel 600, et materiale* der er bestandigt mod spændingskorrosionsrevnedannelse. Herved pålægges en maksimalspæn-ding på 4219 kg/cm på strimmelens ydre overflade. Holderen med prøve nedsænkes i kogende 45$'s vandigt magnesiumchlorid. Overfladen af den spændte prøve undersøges periodisk ved 20 ganges forstørrelse* således at man kan iagttage begyndelsen og udbredelsen af overfladerevner.

^ 141173

Svigt forekommer, når prøven bryder itu til to stykker. Tabel iv viser de undersøgte legeringer samt tid til svigt.

Tabel iv Legerings-

Eksempel , sammensætning . Tid til svigt 29 A Ao timer 50 E ingen svigt, 1A8 timer 31 G ingen svigt, I9A timer

Det fremgår, at nikkel-baserede legeringer med Cr (eksempel 30) samt med 15# Cr (eksempel 31) er den kendte oobalt-baserede legering med 8# Cr (eksempel 29) overlegen. Generelt kan det anføres, at 100 timer uden svigt betyder, at mån kan regne med mindst 1000 timer uden Svigt ved disse betingelser.

. ,] r . _ <