CH346572A - Eisen-Chrom-Aluminium-Legierung - Google Patents

Description

      Eisen-Chrom-Aluminium-Legierung       Die Erfindung betrifft eine     Eisen-Chrom-Alumi-          nium-Legierung.    Die Legierung ist insbesondere zur  Verwendung für elektrische Widerstandselemente be  stimmt.  



  Elektrische Widerstandselemente werden aus Le  gierungen hergestellt, die imstande sind, auch bei  hohen Temperaturen einer Oxydation in der Luft zu  widerstehen.  



  Diese Eigenschaft ist besonders ausgeprägt bei       Eisen-Chrom-Aluminium-Legierungen,    die Tempera  turen von über<B>1350' C</B> widerstehen können und  gleichzeitig eine     zufriedenstellende    Lebensdauer be  sitzen. Die Legierungen können ausserdem geringe  Mengen Kobalt enthalten, wodurch die Feuerfestig  keit noch mehr erhöht und gleichzeitig auch die       Kaltbearbeitbarkeit    verbessert wird.  



  Die bekannten     Fe-Cr-AI-Legierungen    weisen den  Nachteil auf,     dass    sie eine verhältnismässig niedrige  Warmfestigkeit und in neutralen oder reduzierenden  stickstoffhaltigen Gasen eine schlechte Korrosions  beständigkeit besitzen. Das letztere ist ein Nachteil,  wenn z. B. elektrische Öfen mit Schutzgas über<B>900' C</B>  zum     Blankglühen,    für verschiedene     Härtungsproze-          duren        usw.    angewendet werden sollen. In solchen  Fällen war man darauf angewiesen, Widerstands  elemente vom     Nickel-Chrom-Typus    zu verwenden, da  die     Fe-Cr-AI-Legierungen    eine zu kurze Lebensdauer  besassen.

   Gleichzeitig weisen die bekannten     Fe-Cr-Al-          Legierungen    auch eine grosse Sprödigkeit in kaltem  Zustand nach Erhitzung auf Temperaturen von über  <B>900' C</B> sowie eine Neigung zum Kriechen auf, auch  wenn sie für gut unterstützte Widerstandselemente  verwendet werden, was eine starke Deformation der  Elemente verursacht.  



  Alle diese Nachteile werden nun durch die vor  liegende Erfindung eliminiert. Es hat sich gezeigt,         dass    kleine Zusätze von     Tantal    und     Cer    die Warm  festigkeit, die Zähigkeit in kaltem Zustand nach  Glühen bei hoher Temperatur, vor allem aber die  Beständigkeit der Legierungen gegen stickstoffhaltige  neutrale und reduzierende Gase in sehr hohem Grade  verbessern und die Neigung zum Kriechen erheblich  verringern.  



  Die neue Legierung ist erfindungsgemäss dadurch  gekennzeichnet,     dass    sie     10-401/.    Chrom,     1-90/"    Alu  minium,     50-890/.    Eisen, ferner     Tantal    in einer Menge  von     0,1-501"    sowie     Cer    in einer Menge von  enthält.  Die Legierung kann ausserdem bis zu 20/.<B>je</B>  Mangan und Silizium, bis zu<B>0,501.</B> Kohlenstoff, bis  zu<B>501.</B> Kobalt sowie     0,01-1o/.        Zirkonium    enthalten.  Überdies kann sie     Niob    und     Thorium    enthalten.  Phosphor und Schwefel können als Verunreinigungen  vorkommen.  



  <I>Beispiele</I>  <B>1.</B>     20-301/,>    Chrom,<B>3,5-6%</B> Aluminium, etwa       2,50/,        Tantal,    etwa<B>0,1501.</B>     Cer,    Rest Eisen.  



  2.     20-300/"    Chrom,     3,5-60/"    Aluminium, etwa       2,50/,        Tantal,    etwa     0,10/.        Cer,        0,1-501.    Kobalt, Rest  Eisen.  



       3.        35-40%        Chrom,        5-91/1.        Aluminium,        etwa        1,5"1"          Niob,etwa0,150/"Zirkonium,0,1-5%Tantal,0,01-10/"          Cer,    Rest Eisen.  



  4.     10-1501"    Chrom,     3-5,5o/.    Aluminium, etwa     lo/.          Molybdän,    etwa     0,10/.        Thorium,        0,1-5"1,>        Tantal,     <B>0,01-1 %</B>     Cer,    Rest Eisen.  



  Die Verbesserung der Beständigkeit gegen Stick  stoffgas dürfte am deutlichsten aus der nachstehenden  Tabelle hervorgehen, in welcher die Legierung     Nr.   <B>1</B>  eine     Nickel-Chrom-Legierung    herkömmlichen Typs,  in der Hauptsache<B>800/.</B> Nickel und     20"/"    Chrom  enthaltend, ist.

   Legierung     Nr.    2 ist eine Fe-Cr-Al-      Legierung mit 22<B>%</B>     Cr    und<B>5,5 % Al,</B> und die Legierung       Nr.   <B>3</B> ist eine     Ve-Cr-AI-Legierung,    enthaltend     220/"        Cr     und<B>5,5 % Al,</B> aber ausserdem<B>2,5 %</B>     Ta    und<B>0, 1</B>     %.        Ce.     Diese drei Legierungen wurden während 24 Stunden  bei 1200'<B>C</B> in reinem Stickstoffgas geglüht, und der  spezifische elektrische Widerstand wurde sowohl vor  als auch nach dem Glühen gemessen.

   Die Änderung  im spezifischen elektrischen Widerstand gibt das  Ausmass der Veränderung an, die das Material durch  die Einwirkung des Gases beim Glühen erfahren hat.  
EMI0002.0009     
  
    <I>Tabelle</I>
<tb>  Spez. <SEP> elektr. <SEP> Widerstand
<tb>  OhM <SEP> MM2/M
<tb>  Legierung <SEP> vor <SEP> nach <SEP> Änderung
<tb>  Nr. <SEP> dem <SEP> Glühen <SEP> dem <SEP> Glühen <SEP> des <SEP> spez.

   <SEP> Wider  standes <SEP> in <SEP> <B>%</B>
<tb>  <B>1 <SEP> 1,08 <SEP> 1,13</B> <SEP> 4,5
<tb>  2 <SEP> 1,41 <SEP> <B>1,00 <SEP> -#q</B>
<tb>  <B>3 <SEP> 1,39 <SEP> 1,38 <SEP> - <SEP> 0,7</B>       Aus der Tabelle geht hervor,     dass    die Legierung       Nr.   <B>3,</B> die     Ta    und     Ce    enthält, praktisch     unbeeinflusst     blieb.  



  Ähnliche Resultate werden erzielt, wenn     Ta    und       Ce    teilweise durch Titan     bzw.        Caleium    ersetzt werden.  Das     Tantahnetall    wird     geeigneterweise    in Form  von     Ferrotantal,    enthaltend bis zu<B>20%</B>     Niob,    bei  gemischt.  



  Das     Cermetall    kann entweder in reiner Form oder  in Form eines     Mischmetalles    beigegeben werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCH <B>1</B> Eisen-Chrom-Aluminium-Legierung, dadurch ge kennzeichnet, dass sie 10-400/" Chrom, 1-90/" Alu minium, 50-890/. Eisen, ferner Tantal in einer Menge von<B>0,1-5%</B> sowie Cer in einer Menge von 0,01-11/" enthält. <B>UNTERANSPRÜCHE</B> <B>1.</B> Legierung nach Patentanspruch<B>1,</B> gekenn zeichnet durch einen Gehalt an Kobalt von bis zu<B>5</B> 0/.. 2.

   Legierung nach Patentanspruch<B>1,</B> gekenn zeichnet durch einen Gehalt an Zirkonium von<B>0,01</B> bis<B>1</B> 0/". <B>3.</B> Legierung nach Patentanspruch I, gekenn zeichnet durch einen Gehalt an Mangan und Silizium von bis zu<B>je</B> 2 "/". 4.

   Legierung nach Patentanspruch<B>1,</B> gekenn zeichnet durch einen Gehalt an Titan von bis zu 30/". <B>5.</B> Legierung nach Patentanspruch<B>1,</B> gekenn zeichnet durch einen Gehalt an Calcium von bis zu 0,5-1.. <B>6.</B> Legierung nach Patentanspruch I, gekenn zeichnet durch einen Gehalt an Kohlenstoff von bis <B><I>zu</I></B> 0,5 o/.. <B>7.</B> Legierung nach Patentanspruch<B>1,</B> dadurch ge kennzeichnet, dass sie 20-30% Chrom, 3,5-61/o Alu minium, etwa<B>2,5</B> 0/,> Tantal und etwa<B>0,

   1 %</B> Cer enthält, während der Rest aus Eisen besteht. <B>8.</B> Legierung nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass sie 35-400/# Chrom, 5-90/. Alu minium, etwa<B>1,501.</B> Niob, etwa 0,15','-', Zirkonium, 0,1-5% Tantal und 0,01-IOA Cer enthält und der Rest aus Eisen besteht.

   <B>9.</B> Legierung nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass sie<B>10-1501.</B> Chrom, 3-5,50#i Alu- minium, etwa l% Molybdän, etwa 0,1% Thorium sowie 0,1-501" Tantal und 0,01-10,', Cer enthält und der Rest aus Eisen besteht.

   <B>PATENTANSPRUCH 11</B> Verwendung der Eisen-Chrom-Aluminium-Legie- rung nach Patentanspruch<B>1</B> für elektrische Wider standselemente.