CH169573A

CH169573A - Verfahren zum Herstellen von Gegenständen aus Stahl oder Gusseisen, die auch in Seewasser und feuchtem Erdreich geringe Neigung zum Rosten besitzen.

Info

Publication number: CH169573A
Authority: CH
Inventors: Aktiengesellschaft Stahlwerke
Original assignee: Ver Stahlwerke Ag
Priority date: 1929-05-11
Filing date: 1933-05-15
Publication date: 1934-05-31
Also published as: CH150367A

Description


  Verfahren zum Herstellen von Gegenständen aus Stahl oder Gusseisen, die auch in  Seewasser und feuchtem Erdreich geringe Neigung zum Rosten besitzen.    Die Erfindung bezieht sich auf eine Ver  besserung des Verfahrens zur Herstellung  von Gegenständen aus Stahl oder Gusseisen,  das in dem Hauptpatent beschrieben worden  ist, und bei dem     Zusätze.    solcher Metalle ver  wendet werden, deren     Korrosionsprodukte          gelartige,        zähklebrige    Beschaffenheit haben,  kohärent sind, günstig erhärten, sich bildende  Risse und Durchlässe in der     Hydroxydhaut     verkleben und so dem Korrosionsmittel Zu  tritt zu dem zu     sehützenden    Material ver  sperren.

   Als solche Elemente wurden im  Hauptpatent Magnesium, Nickel und Alumi  nium vorgeschlagen.  



  Weitere Arbeiten haben ergeben, dass die  Elemente Titan     und.        Vanadin    in ähnlicher  Weise wie die Elemente Magnesium, Nickel  und Aluminium wirken, und zwar sind sie       diesen    Elementen, insbesondere dem     Alumi-          uiuw,        nicht    nur gleichwertig, sondern sogar       #berl.    '     Durch    diese     Feststellung    ist es    demnach möglich, das Aluminium, sowie  auch     Magnesium    und Nickel durch Titan  oder     Vanadin    zu ersetzen.

   Der     günstige    Ein  fluss dieser beiden Elemente war weder auf       Grund    ihres elektrochemischen noch ihres  chemischen Verhaltens vorauszusehen.  



  Gegenstand der Erfindung ist     .demnach     ein Verfahren zum Herstellen von Gegen  ständen aus Stahl oder     Gusseisen,    die auch  in Seewasser und feuchtem Erdreich geringe  Neigung zum Rosten besitzen, bei welchem  dem Werkstoff solche Elemente zugesetzt  werden, deren elektrolytisches     Potential     negativ gegen das konstante     Oxydations-          potential    des     Korrosionsmittels,    also kleiner  als etwa.

   0,5 Volt, aber     positiv    gegen .das  elektrolytische Potentialdes     iStahls    und Guss  eisens ist, und daneben mit mindestens einem  der Elemente Titan in Mengen von     etwa    0,1  'bis 1 % und     Vanadium    in Mengen von etwa  0,1 bis 0,5 % legiert wind.

   Als Elemente,      deren     elektrolytisches    Potential der genann  ten     Bedingung    entspricht,     können    vorteilhaft  die Elemente Kupfer in Mengen     'bis    etwa       1%,    Arsen,     Antimon        und    Zinn in Mengen  von     etwa    0,05 bis 5 %     einzeln    oder gemein  sam verwendet werden.  



  Ein weiterer     wirtschaftlich    vorteilhaft  sich     auswirkender        Einfluss    des Titans und  des     Vanadiums,    durch welchen die mit die  sen Elementen legierten Stähle sich vor den  Aluminium enthaltenden     .Stählen    auszeich  nen, besteht     darin,        dass    die Fähigkeit     titan,     oder     vanadiumlegierter    Stähle, dem Angriff  des Wassers erhöhten Widerstand entgegen  zusetzen,

   schon kurze Zeit nach     Beginn    der       Korrosion    in einer beträchtlichen Verminde  rung der     Korrosionsgeschwindigkeit    zur Aus  wirkung gelangt. So - ist die Korrosions  geschwindigkeit .bereits nach 14 Tagen in  Seewasser     etwa    20 %, in     Fluss,

  wasser    etwa  40 % .geringer als diejenige von     aluminium-          legierten        Kupfer-Nickel-Stählen.    Die     titan-          und        vanadiumhaltigen    Stähle zeichnen sich  weiterhin durch ein völlig gleichmässiges       Abrosten    der dem Korrosionsmittel aus  gesetzten Oberfläche aus. Örtliche Korro-         sionen,    dellen-     und    lochartige     Anfressungen     oder kerbartige Vertiefungen, die eine Herab  minderung der     mechanischen    Eigenschaften  des Stahls verursachen, treten nicht auf.

    Auch in     giessereitechnischer        und.    metallurgi  scher     Beziehung    bietet die Möglichkeit des  Ersatzes von Aluminium durch Titan oder       Vanadium    insofern Vorzüge, als mit Titan  und     Vanadium    versetzte Stähle besser     ver-          arbeitbar    sind als solche mit Aluminium  zusatz.  



  Die beiden Elemente üben bereits bei sehr       geringen    Gehalten, und zwar wenn minde  stens eines der Metalle in einer Menge von  0,1 % vorhanden ist, die beschriebene Wir  kung aus. Nach oben hin ist die Menge der  Metalle in bezug auf ihren korrosionshem  menden Einfluss unbegrenzt. Es wird jedoch  ein Zusatz von 1 % Titan und ein Zusatz von  0,5 %     Vanadium    nicht überschritten, da ein  höherer Zusatz keine besonderen Vorteile  bietet.  



  Aus der nachstehenden     Zahlentafel    sind  Beispiele für die Wirkung     von:    Titan- und       Vanadiumzusätzen    zu entnehmen:  
EMI0002.0047     
  
    Zusammensetzung <SEP> der <SEP> Stähle <SEP> Gewichtsabnahme <SEP> in <SEP> mg/em2/Tag
<tb>  Cu <SEP> Ni <SEP> A1 <SEP> Ti <SEP> Va <SEP> Seewasser <SEP> Flutwasser
<tb>  <B>Ob</B> <SEP> o/o <SEP> <B>Ob</B> <SEP> % <SEP> a/# <SEP> 141
<tb>  22 <SEP> 33 <SEP> 14
<tb>  1
<tb>  22
<tb>  33
<tb>  <U>Tage</U> <SEP> 11Zon. <SEP> Mon. <SEP> Mon. <SEP> Taa <SEP> ge <SEP> 11Zon. <SEP> Mon.

   <SEP> Mon.
<tb>  0,15 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 0,22 <SEP> 0,19 <SEP> 0,205 <SEP> 0,165 <SEP> <B>0,23</B> <SEP> 0, <SEP> 21 <SEP> 0,18 <SEP> 0,19
<tb>  <B>0,35 <SEP> 0,5</B> <SEP> 0,47 <SEP> - <SEP> - <SEP> 0,202 <SEP> 0,165 <SEP> 0,13 <SEP> 0,122 <SEP> 0,21 <SEP> 0,19 <SEP> 0,13 <SEP> 0,125
<tb>  0,35 <SEP> 0,6 <SEP> - <SEP> 0,25 <SEP> - <SEP> 0,159 <SEP> 0,140 <SEP> 0,10 <SEP> <B>0,08</B> <SEP> 0,19 <SEP> 0,11 <SEP> <B>0,08 <SEP> 0,075</B>
<tb>  0,35 <SEP> 0,6 <SEP> - <SEP> - <SEP> 0,20 <SEP> 0,165 <SEP> 0,150 <SEP> 0,11 <SEP> <B>0,095</B> <SEP> 0,204 <SEP> 0,16 <SEP> <B>0,09 <SEP> <I>0,

  09</I></B>       Die Tabelle gibt die zu verschiedenen  Zeiten in Seewasser- und Flusswasser be  stimmten     Korrosionsgeschwindigkeiten        titan-          bezw.        vanadiumlegierter    Stähle in     Kombina-          tion    mit Kupfer und Nickel im Vergleich  mit einem     Kupfer-Nickel-Aluminium-Stahl     und einem     urlegierten    weichen Kohlenstoff  sfahl wieder.

   Die Zugabe von Titan oder         Vanadium    an Stelle von Aluminium ver  ringert, wie ersichtlich, die Korrosions  geschwindigkeit in Seewasser gegenüber       Aluminium    enthaltendem Stahl um 34       bezw.    22%, während gegenüber urlegiertem  Stahl die     Korrosionsgeschwindigkeit    eine  Verringerung von 43 % bis 48 % erfährt.

   In  Flusswasser     sind    die Zahlen noch     günstiger.         Die in Prozenten ausgedrückte Verminde  rung der Korrosionsgeschwindigkeit beträgt  hier für den     Kupfer-Nickel-Titan-Stahl    etwa  40 %, für den     Kupfer-Nickel-Vanadium-Stahl          etwa   <B>2,8%</B> gegenüber einem     aluminiumlegier-          tenKupfer-Nickel-Stahl.Beide        Stähle    übertref  fen den     unlegierten    Stahl um 60     bezw.   <B>52%.</B>    Die folgende Tabelle zeigt den Einfluss  des Titans und     Vanadins    auf Legierungen,  die Arsen, Antimon und Zinn als Element,

    dessen elektrolytisches Potential der im Pa  tentanspruch des Hauptpatentes genannten  Bedingungen entspricht, enthalten.  
EMI0003.0010     
  
    Zusammensetzung <SEP> der <SEP> Stühle <SEP> Gewiehtsabnahme <SEP> in <SEP> mg/eml/Tag
<tb>  Sb
<tb>  As
<tb>  S<B><I>.</I></B>
<tb>  Ti
<tb>  Va <SEP> 14 <SEP> 3
<tb>  22 <SEP> 33 <SEP> 14
<tb>  3 <SEP> 22 <SEP> 33
<tb>  <B>Ob</B> <SEP>  /o <SEP>  /o <SEP> % <SEP> o% <SEP> Tage
<tb>  Mon. <SEP> Mon. <SEP> Mon. <SEP> Tage <SEP> <U>Mo..</U>
<tb>  Mon.

   <SEP> Mon.
<tb>  0,27 <SEP> -- <SEP> 0,2 <SEP> 0,19 <SEP> - <SEP> 0,15 <SEP> 0,13<B>5</B> <SEP> 0,115 <SEP> 0,1 <SEP> 0,18 <SEP> 0,16 <SEP> 0,13 <SEP> 0,11
<tb>  0,52 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 0,22 <SEP> 0,16 <SEP> 0,15 <SEP> 0,125 <SEP> 0,09<B>5</B> <SEP> 0,17 <SEP> 0,14 <SEP> 0,13 <SEP> 0.12
<tb>  - <SEP> 0,47 <SEP> - <SEP> - <SEP> 0,25 <SEP> 0,15 <SEP> 0,135 <SEP> 0,11 <SEP> 0,08<B>5</B> <SEP> 0,18 <SEP> 0,13 <SEP> 0,11 <SEP> 0,085
<tb>  - <SEP> 0,60 <SEP> - <SEP> 0,18 <SEP> - <SEP> 0,14 <SEP> 0,13 <SEP> 0,11 <SEP> 0,08 <SEP> 0,19 <SEP> 0,14 <SEP> 0,11 <SEP> 0,10
<tb>  - <SEP> - <SEP> 0,3<B>5</B> <SEP> 0,20 <SEP> - <SEP> 0,145 <SEP> 0,12 <SEP> 0,10 <SEP> 0,08 <SEP> 0,17 <SEP> 0,145 <SEP> 0,09 <SEP> 0,080
<tb>  - <SEP> 0,32 <SEP> - <SEP> 0,22 <SEP> 0,140 <SEP> 0,150 <SEP> 0,19 <SEP> 0,08 <SEP> 0,15 <SEP> 0,12 <SEP> 0,10 <SEP> 0,

  09       Die weitere Zusammensetzung der Legie  rungen, abgesehen von den eben genannten  Elementen, ist die übliche. So kann die Le  gierung aus andern Gründen in den üblichen  Mengen mit Elementen, wie zum Beispiel  Mangan, Silizium, Phosphor, Chrom, Wolf  ram,     Molybdän,    Kobalt, Bor,     Zirkon,    Beryl  lium, legiert werden,     wie    in dem Haupt  patent ausgeführt worden ist.

   Bei Stählen  können also die Begleitelemente in etwa den  folgenden Gehalten vorliegen:  
EMI0003.0014     
  
    Kohlenstoff: <SEP> Spuren <SEP> bis <SEP> 1
<tb>  Silizium: <SEP> Spuren <SEP> bis <SEP> 0,5 <SEP> ö
<tb>  Mangan: <SEP> 0,1 <SEP> bis <SEP> 1
<tb>  Schwefel: <SEP> Spuren <SEP> bis <SEP> 0,12
<tb>  Phosphor: <SEP> Spuren <SEP> bis <SEP> 0,2%       und für Gusseisen in     etwa    folgenden Gehalten:  
EMI0003.0016     
  
    Kohlenstoff: <SEP> 2 <SEP> bis <SEP> 3,6
<tb>  Silizium: <SEP> 0,3 <SEP> bis <SEP> 3 <SEP> %
<tb>  Mangan: <SEP> 0,3 <SEP> bis <SEP> 1,2
<tb>  Schwefel: <SEP> Spuren <SEP> bis <SEP> 0,1,2
<tb>  Phosphor: <SEP> Spuren <SEP> bis <SEP> 1,0%.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren nach dem Patentanspruch des Hauptpatentes, gekennzeichnet durch Zusatz von mindestens einem der Elemente Titan in Mengen von etwa. 0,1 bis 1 % und -#Tanadium in Mengen von etwa 0,1 bis 0,5 %. UNTERANSPRUCH: Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Elemente, deren elektrolytisches Potential der angeführten Bedingung entspricht, mindestens eines der Elemente Kupfer in Mengen bis 1 %, Arsen, Antimon und Zinn in Mengen von etwa 0,05 bis 5 % verwendet werden.