CH230938A

CH230938A - Verfahren zur Herstellung von Gegenständen, die eine grosse Dauerstandfestigkeit haben müssen.

Info

Publication number: CH230938A
Authority: CH
Inventors: Aktiengesellschaft Fried Krupp
Original assignee: Krupp Ag
Priority date: 1940-11-02
Filing date: 1942-07-31
Publication date: 1944-02-15
Also published as: CH227341A

Description


  Verfahren zur Herstellung von Gegenständen, die eine grosse  Dauerstandfestigkeit haben müssen.    Es sind bereits chromhaltige Stahllegie  rungen bekannt, denen zur Verringerung der  Korngrösse oder zur Verbesserung der Zähig  keitseigenschaften     Stickstoff    zugesetzt worden  ist, oder bei denen durch einen Stickstoffzusatz  die     Härtbarkeit    oder der     austenitische    Zustand  gefördert werden sollte. Es ist ferner schon  vorgeschlagen worden, in chromhaltigen Stäh  len durch Zusatz von     Vanadium,        Wolfram     oder andern Metallen die Korngrösse zu ver  kleinern und so die Zähigkeitseigenschaften  zu verbessern.  



  Es wurde nun gefunden, dass durch einen  gleichzeitigen Zusatz von     Vanadium    einerseits  und Stickstoff anderseits bei     chromhaltigen          Stahllegierungen        mit        0,01        bis        1%        Kohlen-          stoff        und    6     bis        35        %        Chrom        eine        beträcht-          liche    Verbesserung der Dauerstandfestigkeit  erzielt werden kann,

   die bei Zusatz von       Vanadium        bezw.        Stickstoff    allein nicht zu  beobachten ist. Diese Feststellung ist um so  überraschender, als im allgemeinen die Dauer-    Standfestigkeit mit sinkender     Korngrösse    ab  nimmt. Die besten Kohlenstoffgehalte liegen       zwischen        0,01        und        0,6        %,        die        besten        Chrom-          gehalte    zwischen 8 und 25 0/0.

   Der Gehalt an       Vanadium        soll        0,2        bis    4     %,        insbesondere        0,4          bis    2     %        und        der        Gehalt        an        Stickstoff        0,02          bis        1,0        %,        insbesondere        0,

  05        bis        0,5        %        be-          tragen.    Ausserdem kann den Legierungen bis       zu        35        %        Nickel        und/oder        Kobalt        und        bis        zu          25        %        Mangan,

          insgesamt        jedoch        höchstens          40        %        an        diesen        Metallen        zugefügt        werden,     wenn ein     austenitisches    oder vorwiegend       austenitisches    Gefüge erwünscht ist.

   Ferner  hat sich ein Zusatz von bis zu 2     0/ö        Wolfram,          bis        zu    3     %        Silizium,        Molybdän        oder        andern     die Hitzebeständigkeit oder Dauerstandfestig  keit erhöhenden Elementen als vorteilhaft  erwiesen. Hiervon ausgenommen sind jedoch  solche Elemente, die, wie z. B. Aluminium,  Titan,     Zirkon,        Nitride    bilden, die bei hohen  Temperaturen im festen Zustand in den- Legie  rungen praktisch     unlöslich    sind.

   Es ist daher      ratsam, von der Verwendung solcher Elemente  ganz abzusehen oder sie höchstens in nur sehr  geringen Mengen zuzugeben.  



  Aus der nachstehenden Zahlentafel ist der  durch den gleichzeitigen Zusatz von     Vanadium     einerseits und     Stickstoff    anderseits in bezug  auf die Dauerstandfestigkeit gegebene tech-         nische    Vorteil zu ersehen. Als Dauerstand  festigkeit ist dabei die Last in     kg/mm     zu  verstehen, die in der 25. bis 35. Belastungs  stunde eine Dehngeschwindigkeit von weniger  als 10     #x,        10-F         ,'o    Std. und eine bleibende Deh  nung nach 45 Stunden von weniger als 0,2  ergibt.

    
EMI0002.0008     
  
    Stahllegierung <SEP> Dauerstandfestigkeit
<tb>  Nr. <SEP> % <SEP> ü <SEP>  /o <SEP> Gr <SEP> % <SEP> S1 <SEP> % <SEP> 3111 <SEP>  /o <SEP> Ni <SEP>  % <SEP> V' <SEP> N_ <SEP>  ;'o <SEP> 31o <SEP> kg/mm,
<tb>  1 <SEP> 0,12 <SEP> 13,2 <SEP> 0,63 <SEP> 0,42 <SEP> - <SEP> -- <SEP> <B>----</B> <SEP> -- <SEP> 12,2 <SEP> (bei <SEP> 50<B>0</B> <SEP> C)
<tb>  2 <SEP> 0,09 <SEP> 11,6 <SEP> 0,48 <SEP> 0,92 <SEP> 0,21 <SEP> - <SEP> 7,5 <SEP> " <SEP> 500  <SEP> ..
<tb>  3 <SEP> 0,10 <SEP> 12,5 <SEP> 0,46 <SEP> 0,32 <SEP> -- <SEP> 0,59 <SEP> --- <SEP> - <SEP> 11,5 <SEP> ,, <SEP> 500<B>0</B>
<tb>  4 <SEP> 0,09 <SEP> 12,2 <SEP> 0,54 <SEP> 0,30 <SEP> -- <SEP> 0,54 <SEP> 0,1<B>3</B> <SEP> -- <SEP> 17,8 <SEP> " <SEP> <B>5</B>00<B>0</B>
<tb>  ,.
<tb>  5 <SEP> 0,22 <SEP> 13,9 <SEP> 0,89 <SEP> <B><U>0</U></B>,66 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 1,99 <SEP> 25,5 <SEP> ..

   <SEP> 500<B>0</B>
<tb>  6 <SEP> 0,23 <SEP> 11,7 <SEP> 0,24 <SEP> 0,26 <SEP> - <SEP> <B>0,55</B> <SEP> 0,06 <SEP> 1.,96 <SEP> 34,8 <SEP> " <SEP> <B>500-</B>
<tb>  <B>7</B> <SEP> 0,12 <SEP> 20,4 <SEP> 1,67 <SEP> 1,07 <SEP> 9,2 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 14,5 <SEP> (bei <SEP> 600<B>11</B> <SEP> C)
<tb>  8 <SEP> 0,19 <SEP> 19,8 <SEP> 1,93 <SEP> 1,29 <SEP> 7,9 <SEP> <B>1,07</B> <SEP> - <SEP> - <SEP> 15,2 <SEP> ,, <SEP> 600<B>0</B>
<tb>  9 <SEP> 0,21 <SEP> 20,7 <SEP> 1,49 <SEP> 1,15 <SEP> 9,0 <SEP> - <SEP> 0,21 <SEP> -- <SEP> 18 <SEP> , <SEP> 600<B>0</B>
<tb>  10 <SEP> 0,10 <SEP> 20,0 <SEP> 1,96 <SEP> 1,31 <SEP> 10,0 <SEP> 1,13 <SEP> 0,17 <SEP> --- <SEP> 28 <SEP> " <SEP> 600  <SEP> ,.
<tb>  11 <SEP> 0,12 <SEP> 17,7 <SEP> 1,15 <SEP> 7,0 <SEP> 2,01.

   <SEP> - <SEP> - <SEP> -- <SEP> 9,5 <SEP> " <SEP> 600  <SEP> ,.
<tb>  12 <SEP> 0,18 <SEP> 17,6 <SEP> 1,37 <SEP> 6,7 <SEP> 1,71 <SEP> 1,04 <SEP> - <SEP> - <SEP> 4,6 <SEP> " <SEP> 600o <SEP> "
<tb>  13 <SEP> 0,14 <SEP> 17,8 <SEP> 1,25 <SEP> 6,1 <SEP> 2,1 <SEP> - <SEP> 0,22 <SEP> - <SEP> 15 <SEP> " <SEP> 600  <SEP> ,,
<tb>  "
<tb>  14 <SEP> 0,18 <SEP> 17,6 <SEP> 1,30 <SEP> 7,0 <SEP> 1,73 <SEP> 1,04 <SEP> 0,19 <SEP> - <SEP> 21- <SEP> ., <SEP> 600<B>0</B>       Die Wärmebehandlung der gemäss der Er  findung zu benutzenden Legierungen besteht       vorteilhafterweise    in einer Abkühlung von  hohen Temperaturen (oberhalb<B>7509</B> C), die  bei nicht zu grossen Abmessungen auch mit  dem Schmieden vereinigt werden kann, und  einem darauffolgenden Anlassen auf Tempe  raturen von weniger als 700  C, das gegebe  nenfalls auch erst dann erfolgen kann,

   wenn  die aus den Legierungen hergestellten Gegen  stände bei hohen Temperaturen in Betrieb  genommen werden.  



  Die genannten Legierungen haben neben  einer ausgezeichneten Dauerstandfestigkeit eine  gute Widerstandsfähigkeit gegen Rosten, Säu  ren und chemische     Angriffe    bei erhöhten Tempe  raturen sowie günstige mechanische Eigen  schaften, insbesondere gute Zähigkeitseigen  schaften bei Raumtemperatur. Sie eignen sich  daher für alle Verwendungszwecke, für die  neben den angegebenen Eigenschaften eine  grosse     Dauerstandfestigkeit    verlangt wird, also    z. B. für den Turbinenbau,     Dampfkesselbau,     für     Apparateteile    zum     Cracken    und     Hydrieren     von Erdöl und zur     Synthese    von     .Ammoniak,     Benzin und dergleichen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Gegenstän den, die eine grosse Dauerstandfestigkeit haben müssen, dadurch gekennzeichnet, dass als Bau stoff für diese Gegenstände Stahllegierungen verwendet werden, die 0,01 bis 1 ,1" Kohlen stoff, 6 bis 35 /o Chrom, 0,2 bis 4 "/o Vanadium sowie 0,02 bis 1,0 \/ o Stickstoff enthalten. LNTERANSPRüCHE: 1.

Verfahren nach Patentanspruch,"dadurch gekennzeichnet, dass Stahllegierungen verwen det werden, die 0,01 bis 0,6 /o Kohlenstoff, 8 bis 25 o Chrom, 0,4 bis 2 % Vanadium, 0,05 bis 0,5 ,'o Stickstoff enthalten. 2.

Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Stahllegierungen verwen- det werden, die noch bis zu 35 % Nickel ent- halten. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Stahllegierungen verwen det werden, die noeh bis zu 35 /o Kobalt ent halten. 4.

Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Stahllegierungen verwen- det werden, die noch bis zu 35 % Nickel und Kobalt enthalten. 5.

Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Stahllegierungen verwen- det werden, die noch bis zu 25 % Mangan ent- halten. 6. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Stahllegierungen verwen det werden, die noch bis zu 2 /o Wolfram ent halten. 7.

Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Stahllegierungen verwen- det werden, die noch bis zu 3 % wenigstens ein die Hitzebeständigkeit erhöhendes Element enthalten. B. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Stahllegierungen verwendet werden, die noch bis zu 3 % Silizium enthalten. 9.

Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Stahllegierungen verwen- det werden, die noch bis zu 3 % wenigstens ein die Dauerstandfestigkeit erhöhendes Ele ment enthalten.

10. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Stahllegierungen verwendet werden, die noch bis zu 3 % 1VIolybdän enthalten. 11. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Legierungen von Temperaturen oberhalb 7500 C abgekühlt und auf Temperaturen von weniger als 7000 C angelassen werden. 12. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Legierungen von Temperaturen oberhalb 7500 C abgekühlt und das Anlassen auf Temperaturen von, weniger als 7000 C erst bei Inbetriebnahme der aus den Legierungen hergestellten Gegen stände erfolgt.