CH254588A

CH254588A - Korrosionsbeständige Eisenlegierung.

Info

Publication number: CH254588A
Authority: CH
Inventors: Cie Solvay
Original assignee: Solvay
Priority date: 1945-08-31
Filing date: 1946-08-30
Publication date: 1948-05-15

Description

Korrosionsbeständige Eisenlegierung. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine neue, Chrom, Nickel,1Vlolybdän und Kobalt enthaltende Eisenlegierung, welche allgemein eine grosse Korrosionsbeständig keit, insbesondere ein gutes Widerstandsver mögen gegen Korrosion durch Chlorid ent haltende Lösungen aufweist. Die Korrosion durch Chloridlösungen verursacht im allge meinen eine grübohenförmige Zerstörung, und zwar insbesondere bei Einwirkung von heissen Ammoniumchloridlösungen.

Es wurde festgestellt, dass die Eigen schaften von rostfreien Stählen vom 18,Cr- 8Ni-4Mo-Typus im Hinblick auf die Her absetzung der genannten Grübchenkorrosion wesentlich verbessert werden können., wenn ein Teil .des Nickels .durch Kobalt ersetzt wird.

Die erfindungsgemässe korrosionsbestän dige Eisenlegierung ist dadurch gekennzeich net, dass sie 12 bis 2:5 % Chrom, 2 bis 6 Nickel, 8 bis 6 % Molybdän und 2 bis 7 Kobalt enthält. Der Kohlenstoffgehalt be trägt im allgemeinen weniger als 0,15 % ; fer ner dürfen auch die normalerweise in han delsüblichen rostfreien Stählen vorhaüd@enen Verunreinigungen, -wie Silicium, Mangan, Schwefel, Phosphor, Kupfer und Stickstoff, vorhanden sein. Somit enthält die neue er findungsgemässe Legierung vorzugsweise we niger als 0,15 % Kohlenstoff.

Die erfindungs gemässe Legierung weist aber auch noch bei höherem Kohlenstoffgehalt, z. B. 0,1 bis 1,2 Kohlenstoff, die hervorragenden Korrosious- eigenschaften auf. Sie kann ausserdem weni- ; ger als 1 % sowohl Silicium als auch Mangan und zweckmässig zirka0,3 .% Silicium und 0,5% Mangan enthalten. Andere Bestand teile sind im allgemeinen unerwünscht. So beträgt beispielsweise sowohl der Schwefel- als . auch der Phosphorgehalt dieser Legierungen gewöhnlich weniger als 0,05 % ; der Gehalt an diesen Elementen wird vorteilhaft so niedri als praktisch möglich gehalten.

Der Kupfer gehalt beträgt im allgemeinen weniger als , 0,2% und .der Stickstoffgehalt gewöhnlich weniger als 0,1%.

Die neue Legierung besitzt gute mecha nische Eigenschaften für den Bau von che mischen Apparaten und eine hervorragende ; Korrosionsbeständigkeit, ohne eine beträcht liche Menge an verhältnismässig teuren Be standteilen zu benötigen. Sie kann leicht geschmiedet und naeli .den üblichen techni schen, auch maschinellen Verfahren bearbei tet werden.

Vorzugsweise wird die Legierung in ihrem weichen Zustand verwendet, was durch Erhitzen der Legierung auf eine Tem peratur von 1100 bis 1120 C während 1 bis 11j2 Stunden und durch darauffolgendes Ab- E schrecken in Wasser erreicht werden kann. In diesem Zustande übersteigt die Zähigkeit der Legierung im allgemeinen 14 mkg, ge messen nach der Izodschlagprobe, während ihre Reissfestigkeit 7000 bis 8000 kgfemz be- e tragen kann.

Die nach dieser Behandlung erreichte Härte des Stahls sowie die Reiss festigkeit können durch ein nachträgliches, erneutes Erhitzen auf 600 bis 700 C und Kühlenlassen an der Luft noch wesentlich verbessert -werden, obwohl \ die Dehnbarkeit durch eine solcheNachbehandlung beeinträch tigt wird. Der Kosten wegen ist es unerwünscht, grössere Mengen von teureren Bestandteilen, insbesondere von Kobalt, zu verwenden.

Auf alle Fälle sollten die Maximalmengen -der Bestandteile nicht überschritten werden, weil dadurch .eine gegenteilige. Wirkung auf die mechanischen, Eigenschaften und die Bear= beitbarkeit ausgelöst wird.

Die Minimalmen- gen -ergeben ein genügend grosses Wider standsvermögen gegen Korrosion und grüb- chenförmige Zerstörung durch die - meisten Chloridlösungen, jedoch nicht gegenüber kor rosiveren Lösungen, wie siedende 215 % ige NH,Cl-Lösung, Die günstigste Legierung enthält annä hernd 131"o Cr, 4 % Ni, 4 % Mo und 4 % Co.

Diese Legierung besitzt die besten Eigen- schaften aller nach ..dieser Erfindung erhal tenen .Legierungen, indem sie einhohes Wi derstandsvermögen gegen Korrosion durch heisse Flüssigkeiten und andere korrosive-Mit- tel aufweist. So vermag sie der Einwirkung. von beissen, konzentrierten wässrigen Hälo- genidlösungen, wie Ammoniumchlorid, Bro miden, sowie verdünnter Salzsäure zu wider stehen.

Mit Hilfe der neuen Legierungen kann man Ammoniiimchloriddurch Ver dampfen oder Kristallisieren von entsprechen den, geeigneten, heissen, wässrigen Lösungen in grossem Massstabe technisch herstellen, und zwar ohne bemerkenswerte Beschädigung ,der Verdampfungs- oder Kristallisierungs- anlage, der Rohre und anderer Vorrichtun gen.

Im allgemeinen ist" eine Wärmebehand lung .dieser bevorzugten Legierungen. wün- eclienswert, wie z. B. im Falle der sogenann- ten austenitischen, rostfreien Stähle, weshalb sie zweckmässig in üblicher Weise, beispiels weise durch Erhitzen während 1 bis 2 Stun- -.den. auf 110.0 C und durch naohträglich:es -Abschrecken in Wasser; behandelt werden.

Die Eigenschaften. der bevorzugten Legierung nach einer solchen Hitzebehandlung sind die folgenden:
EMI0002.0065

Zugfestigkeit <SEP> 600,0 <SEP> bis <SEP> 800,0 <SEP> kg/em'
<tb> Dehnung <SEP> 35 <SEP> bis <SEP> 45
<tb> Einschnürung <SEP> 70
<tb> Izodwert <SEP> grösser <SEP> als <SEP> 14 <SEP> mkg. Die hervorragende Korrosionsbeständig keit dieser bevorzugten Legierung nach der Hitzebehandlung wurde dadurch bewiesen, dass polierte Proben mit einer siedenden, wässrigen Ammoniumchloridlösung während 2'8 Tagen in Berührung gebracht wurden.

Während dieser Zeitspanne, konnte keine Korrosion wahrgenommen werden und der totale Gewichtsverlust entsprach einer Ab tragung von nur 0,014 mm pro Jahr; .die Legierung wies keine Spür von Löchern oder Korrosionsgrübchen auf.

Zu Vergleichszw-ek- ken wurde eine aus18% Cr, 8 % Ni, 4 % Mo und dem Rest Eisen bestehende Legierung der gleichen Hitzebehandlung unterworfen und ebenfalls auf ihre- Eigenschaften im Kontakt mit heissen Ammoniumchloridlösun- gen -geprüft;

dabei entsprach die Korrosion einer Abtragung von 0,130 mm pro -Jahr, -1 ausserdem infolge Grübchenkorro- w 'hrenc sion ernsthafte Oberflächenschäden entstan den.

Ferner wurde eine Legierung, welche 25% Cr, 20.% Ni und 4% Mo enthielt, den gleichen Bedingungen unterworfen; diese Legierung besass eine geringe Widerstands fähigkeit gegen Grübchenkorrosion und wies Korrosionswirküngen auf, welche einer Ab- tragu,.g von 0;031 mm pro Jahr entspra chen.

Claims

PATENTANSPRÜCH: Gegen chemische Einflüsse äusserst wi derstandsfähige Eisenlegierung, .dadurch ge- as kennzeichnet,. dass sie 12 bis 2,5 % Chrom, 2 bis 6 % Nickel, 3 bis 6 % Molybdän und 2 bis 7 % Kobalt enthält. UNTERANSPRüCHE 1. Legierung nach Patentanspruch, da- o durch gekennzeichnet, dass sie weniger als 0,15% Kohlenstoff enthält.

2, Legierung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie weniger als 1 % Silieium und weni ger als 1 % Mangan enthält. 3, Legierung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass sie 0,3,% Silicium enthält. 4. Legierung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, d.ass sie0,5% Mangan enthält. 5. Legierung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie18% Chrom, 4 % Nickel, 4 % Molyü- dän und 4 % Kobalt enthält.