AT210155B - Korrosionsbeständige Nickel-Molybdän- und Nickel-Molybdän-Chrom-Legierungen - Google Patents

Description

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NickeHochbeständigeNickel-Molybdän-LegierungenundNickel-Molybdän-Chrom-Legierungenalsgleich- zeitig korrosionsbeständige und warmfeste Werkstoffe sind bekannt. Die auf dieser Basis hergestellten Werkstoffe haben zur Erzielung von Spitzenwerten bezüglich Säurebeständigkeit Mo-Gehalte bis zu 30   0/0.   In den   listenmässigen   Legierungen wird der Mo-Gehalt unbekümmert um das Auftreten der intermetallischen Verbindungen NiMo und   Ni Mo   (letztere bildet sich bei Temperaturen unter 9250 C aus der ersteren) so hochgetrieben, dass die Legierungen auch gegen die aggressivsten Säuren, wie Salzsäure und Schwefelsaure, ein hohes Mass an Beständigkeit besitzen. 



   Es wurde aber bisher ausser acht gelassen, dass die im Gefüge als zweite Phase neben dem gesättigten Grenzmischkristall im Gleichgewicht stehende Verbindung NiMo mit ihrer etwa doppelt so hohen Härte im Vergleich zur Härte des Grenzmischkristalls Nickel-Molybdän zwar die Warmfestigkeit verbessert, aber die mechanischen Eigenschaften verschlechtert. Untenstehende Tabelle 1 gibt die gemessenen technologischen Werte der bekannten Legierungen auf Nickel-Molybdän-und Nickel-Molybdän-Chrom-Basis wieder. Zum Vergleich mit diesen Werten sind die Werte der entsprechenden Legierungen wiedergegeben, bei denen trotz gleichen   Mo- bzw. Mo- und   Cr-Gehalten diese intermetalliscne Verbindung gänzlich fehlt. 



  Die folgenden Schliffbilder ergänzen diesen Befund. Diese Ausschaltung der intermetallischen Verbindung wurde durch folgende   zwei Massnahmen erreicht, die   erfindungsgemäss einzeln oder gemeinsam angewandt werden ;
1. Einhaltung einer bestimmten chemischen Zusammensetzung, nämlich a)   Tiefsthaltung Ion   C, Si und Fe in der Rohstoffwahl, b) Begrenzung des Mo-Gehaltes auf maximal 32 % bei chrom freien Legierungen oder Begrenzung des Mo-Gehaltes bei chromaltigen Legierungen auf maximal 19 % Mo bei 10 bis 18 % Cr. 



   2. Intensive Entgasung der Legierung im Schmelzfluss unter Vakuum. 



   Die Erfindung betrifft weiterhin eine korrosionsbeständige Nickel-Molybdän-Legierung, welche aus bis zu 32 % Mo, bis zu 0,6 % Si, bis zu   0.. 03 %   C, bis zu 2   %   Fe und der Rest im wesentlichen aus Ni besteht und welche Legierung höchstens Spuren der intermetallischen Verbindung NiMo und   Ni, Mo enthält.   



  Mit dem Ausdruck "im wesentlichen Ni" soll gesagt werden, dass der Rest aus Nickel besteht, welches eventuell Verunreinigungen, die durch das Herstellungsverfahren bedingt sind, enthalten kann. Die Prozentangaben beziehen sich auf   Gew. -0/0.   



   Zu 1.   Kritisch fürdie Ausschaltungderintermetallischen Verbindung sind haupts chlichdie Grössender Ge-   halte an den   Legierungskomponenten   Si, C und Fe. Die obere Grenze der Gehalte an diesen Komponenten liegt bei 0, 6 % Si, 0, 03 % C und 2   uk   Fe. 



   Je tiefer diese Gehalte sind, um so höher kann der Mo-Gehalt im Interesse grösstmöglicher Korrosionsbeständigkeit getrieben werden, ohne dass die Verbindung NiMo im Gefüge erscheint. Die Analysen der neuen Legierungen und der handelsüblichen sind in Tabelle 1 gegenübergestellt. 



   Zu 2. Die Erschmelzung unter Vakuum bewirkt eine intensive Dehydrierung, Entkohlung und Entstickung. 
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 temperatur von zirka 16500 C erreicht werden. 



   Die nach diesem Verfahren hergestellten Legierungen zeigen, wie aus Tabelle 1 hervorgeht, eine un- 

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 gewöhnliche, bisher bei   diesen Legierungen unbekannte Zähigkeit,   Bearbeitbarkeit und plastische Ver- formbarkeit. Sie lassen sogar einen Kaltreckprozess ohne Zwischenglühungen bis zu einem Verformungs- grad von 90 % zu. Wenn die Warmfestigkeit bei diesen gegen Salzsäure und Schwefelsäure hochbeständi- gen Werkstoffen keine Rolle spielt, ist das Vorhandensein der Verbindung NiMo ohne Nutzen. Die Erfin-   , dung   beansprucht also eine Legierung, bei der die Bildung dieser Verbindung vermieden wird. 



   Tabelle 1. 



   Technologische Daten für die bekannte und die neu vorgeschlagene Gusslegierung. 
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  Ni <SEP> - <SEP> Mo <SEP> - <SEP> Basis <SEP> Ni <SEP> - <SEP> Mo <SEP> - <SEP> Cr <SEP> - <SEP> Basis
<tb> Neue <SEP> Legierung <SEP> Bekannte <SEP> Legierung <SEP> Neue <SEP> Legierung <SEP> Bekannte <SEP> Legierung
<tb> C <SEP> 0,01 <SEP> % <SEP> 0,1 <SEP> % <SEP> 0,01 <SEP> % <SEP> 0,1 <SEP> %
<tb> Mo <SEP> 30,0 <SEP> % <SEP> 30,0 <SEP> % <SEP> 18, <SEP> 0 <SEP> % <SEP> 17, <SEP> 0 <SEP> Ufo <SEP> 
<tb> Cr--17, <SEP> 0 <SEP> % <SEP> 17,0 <SEP> %
<tb> Mn <SEP> 0,5 <SEP> % <SEP> 0,5 <SEP> % <SEP> 0,5 <SEP> % <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> %
<tb> Si <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> % <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP> Ufo <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> % <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP> %
<tb> Fe <SEP> 1,0 <SEP> % <SEP> 6,0 <SEP> % <SEP> 1,0 <SEP> % <SEP> 6,

  0 <SEP> %
<tb> Ni <SEP> Rest <SEP> Rest <SEP> Rest <SEP> Rest
<tb> Streckgrenze <SEP> 26 <SEP> kg/mm2 <SEP> 40 <SEP> kg/mm2 <SEP> 2'7kg/mm2 <SEP> 40 <SEP> kg/mm2
<tb> Zugfestigkeit <SEP> 53 <SEP> kg/mm <SEP> 56 <SEP> kg/mm2 <SEP> 53 <SEP> kg/mm2 <SEP> 55 <SEP> kg/mm2
<tb> Dehnung <SEP> 6 <SEP> - <SEP> 10 <SEP> % <SEP> > <SEP> 40 <SEP> % <SEP> 5 <SEP> - <SEP> 10 <SEP> %
<tb> Einschnürg. <SEP> > <SEP> 40 <SEP> % <SEP> 9 <SEP> - <SEP> 13 <SEP> % <SEP> > <SEP> 50 <SEP> % <SEP> 8 <SEP> - <SEP> 12 <SEP> %
<tb> Härte <SEP> (HB) <SEP> 150 <SEP> 210 <SEP> 155 <SEP> 220 <SEP> 
<tb> Kerbzähigkeit <SEP> (DVMR) <SEP> > <SEP> 25 <SEP> mkg/cm2 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> - <SEP> 2 <SEP> mkg/cm2 <SEP> > <SEP> 25 <SEP> mkg/cm2 <SEP> 1, <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 1,8 <SEP> mkg/cm2
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In der Zeichnung sind in den Fig.   1 - 4   Schliffbilder in hundertfacher Vegrösserung dargestellt.

   Die Fig. 1 zeigt das Schliffbild einer erfindungsgemässen Legierung auf NiMo-Basis, während die Fig. 2 das Schliffbild einer bekannten Legierung auf NiMo-Basis zeigt. Es ist ersichtlich, dass in der neuen Legierung die in der bekannten Legierung sichtbare intermetallische NiMo-Verbindung fehlt. In den Fig. 3 und 4 sind ebenfalls das Schliffbild einer neuen Legierung (Fig. 3) und einer bekannten Legierung   (Fig. 4)   gegenübergestellt, wobei es sich in diesem Fall um eine Legierung auf NiMoCr-Basis handelt. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Korrosionsbeständige Nickel-Molybdän-Legierung, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus bis 32% Mo, bis 0, 6 % Si, bis 0, 03 % C, bis 2 % Fe, sowie gegebenenfalls   10 - 18   % Cr, Rest im wesentlichen Ni besteht und höchstens Spuren der intermetallischen Verbindungen NiMo und Ni Mo enthält, wobei bei Abwesenheit von Cr der Molybdängehalt   19-32 %   und bei Anwesenheit von Chrom der Molybdängehalt   10 - 19 go   beträgt.

Claims (1)

1. 2.. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie 0,001 - 0,02 % C, 0,3 - 0,5 % Si und 0, l-l % Fe enthält.

   3. Verfahren zur Herstellung einer Legierung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass maximal 32 % Mo bezogen auf die Gesamtmenge eingesetzt werden und entweder durch Einsetzen von Ausgangsmaterialien mit entsprechendem Reinheitsgrad oder durch an sich bekannte Massnahmen, wie z. B.

   Entkohlen während des Schmelzens od. dgl., der Gehalt an Kohlenstoff unter 0, 03 lo, der Gehalt an Silizium unter 0, 6 % sowie der Gehalt an Eisen unter 2 % gehalten und dadurch das Auftreten der intermetallischen Verbindungen NiMo und Ni Mo vermieden wird.

   4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Gehalt von 10 bis 18 % Cr der Molybdängehalt mit 19 % begrenzt wird.

   5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohstoffe geschmolzen und im Schmelzfluss unter Vakuum intensiv entgast und entkohlt werden.