DE865604C

DE865604C - Stahllegierung fuer Gegenstaende, die eine grosse Dauerstandfestigkeit haben muessen

Info

Publication number: DE865604C
Application number: DEK2734D
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr Bandel
Original assignee: Aktiengesellschaft fuer Unternehmungen der Eisen und Stahlindustrie
Current assignee: Aktiengesellschaft fuer Unternehmungen der Eisen und Stahlindustrie
Priority date: 1940-11-03
Filing date: 1940-11-03
Publication date: 1953-02-02

Description

Stahllegierung für Gegenstände, die eine große Dauerstandfestigkeit haben müssen Es sind bereits chromhaltige Stahllegierungen bekannt, denen zur Verringerung der Korngröße oder zur Verbesserung der Zähigkeitseigenschaften 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 Stählen durch Zusatz von Vanadin, Wolfram oder anderen Metallen die Korngröße zu verkleinern und so die Zähigkeitseigenschaften zu verbessern.
Es wurde nun gefunden, daß durch einen gleichzeitigen Zusatz von Vanadin einerseits und Stickstoff andererseits bei chromhaltigen Stahllegierungen mit o,oz bis z °/o Kohlenstoff und 6 bis 35 °/o Chrom eine beträchtliche Verbesserung der Dauerstandfestigkeit erzielt werden kann, die bei Zusatz von Vanadin bzw. Stickstoff allein nicht zu beobachten ist. Diese Feststellung ist um so überraschender, als im allgemeinen die Dauerstandfestigkeit mit sinkender Korngröße abnimmt. Die besten Kohlenstoffgehalte liegen zwischen o,oz und o,6 °/o, die besten Chromgehalte zwischen 8 und 25 °/o. Der Gehalt an Vanadin soll nach Möglichkeit o,2 bis q °,!o, insbesondere 0,4 bis 2°/o, und der Gehalt an Stickstoff o,o@@ bis r,o °,/o, insbesondere 0,05 bis 0,5 °/o betragen. Außerdem kann den Legierungen bis zu 35 °,!o Nickel undIoder Kobalt und bis zu 25 % Mangan, insgesamt jedoch höchstens 40 °% an diesen Metallen zugefügt werden, wenn ein austenitisches oder vorwiegend austenitisches Gefüge erwünscht ist. Fernei hat sich ein Zusatz von bis zu 2 % Wolfram, bis zu 3 % Silicium, Molybdän oder anderen die Hitzebeständigkeit oder Dauerstandfestigkeit erhöhenden Elementen als vorteilhaft erwiesen. Hiervon ausgenommen sind jedoch solche Elemente, die, wie Aluminium, Titan, Zirkon, Nitride bilden, die bei hohen Temperaturen im festen Zustand in den Legierungen 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 Vanadin einerseits und Stickstoff andererseits in bezug äuf die Dauerstandfestigkeit gegebene technische Vorteil zu ersehen. Als Dauerstandfestigkeit ist dabei die Last in kg/mm2 zu, verstehen, die in der 25. bis 35. Belastungsstunde eine Dehngeschwindigkeit von weniger als 1o X z0-'4 °/o/Std. und eine bleibende Dehnung nach 45 Stunden von weniger als o,2 °/o ergibt.

Stahl-

legierung ° / ° C °% Cr °/° Si ° / ° Mn °/ö Ni °% V °% N2 p/° Mo Dauerstandfestigkeit

Nr. kgimm2

1 .... 0,12 13,2 o,63 0,42 - - - - 12,2 bei 500° C

2 .... 0,09 11,6 0,48 0,32 - - 0,21 - 7,5 - 500° C

3 .... o,fo 12,5 0,46 0,32 - 0,59 - - 11,5 _ 500° C

4 .... 0,09 12,2 0,54 0,30 - 0,54 0,13 - 17,8 - 500° C

5 .... 0,22 13;9 o;89 o,66 - - - 1,99 25,5 - 500° C

6 .... 0,23 11,7 0,24 ö,26 - 0,55 0;o6 1,96 34,8 - 500° C

7 .... 0,12 20,4 1,67 1,07 9,2 - - - 14,5 bei 60o° C

8 o,ig 19,8 1,93 1,29 7,9 1,07 - - 15,2 - 60o° C

9 . . . . 0,21 20,7 1,49 1,15 9,0 - 0,21 - 18 - 60o° C

10 .... o,fo 20,0 1,96 131 10,0 1,13 0,17 - 28 - 60o° C

11 .... 0,12 17,7 1,15 7,0 2,01 _ -- - 9,5 - 60o° C

12 .... 0,i8 17,6 1,37 6,7 1,71 1,04 - - 4,6 - 60o° C

13 .... 0,14 17,8 1,25 6,1 2,1 - 0,22 - 15 - 60o° C

14 .... o,18 17,6 1,30 7,0 1,73 1,04 o,rg - 21 - 60ö° C

Die Wärmebehandlung der gemäß der Erfindung zu benutzenden Legierungen besteht vorteilhafterweise in einer Abkühlung von hohen Temperaturen (oberhalb 75o° C), die bei nicht zu großen Abmessungen auch mit dem Schmieden vereinigt werden kann, und einem darauffolgenden Anlassen auf Temperaturen von weniger als 70o° C, das gegebenenfalls auch erst bei der Verwendung der Legierungen bei hohen Temperaturen erfolgen kann.

Die genannten Legierungen haben neben einer ausgezeichneten Dauerstandfestigkeit eine gute Widerstandsfähigkeit gegen Rosten, Säuren und chemische Angriffe bei erhöhten Temperaturen sowie günstige mechanische Eigenschäften, insbesondere gute Zähigkeitseigenschaften 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 u. dgl.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: z. Verwendung von Stahllegierungen, die o,oi bis i0/" insbesondere o,oi bis o,60/, Kohlenstoff; 6 bis 35 °/o, insbesondere 8 bis 25 °/p Chrom, o,2 bis 4)/" insbesondere 0,4 bis 2 % Vanadin sowie 0,o2 bis i,o °/o, insbesondere 0,o5 bis 0,5 °/° Stickstoff enthalten, als Baustoff für Gegenstände, die eine große Dauerstandfestigkeit haben müssen.
2. Verwendung von Stahllegierungen nach Anspruch i, die noch bis zu 35 °/° Nickel und/oder Kobalt und bis zu 25 % Mangan, insgesamt jedoch höchstens 40 °/ö an diesen Metallen enthalten, für den Zweck nach Anspruch i.
3. Verwendung von Stahllegierungen nach Anspruch i oder 2, die noch bis zu 2 % Wolfram, bis zu 3 °/o Silicium, Molybdän oder andere die Hitzebeständigkeit oder Dauerstandfestigkeit erhöhende Elemente enthalten, für den Zweck nach Anspruch i.
4. Verwendung von Stahllegierungen nach Anspruch i; 2 oder 3, die von höhen Temperaturen (oberhalb 75o° C) abgekühlt und vor oder während ihrer Verwendung auf Temperaturen von weniger als 700° C angelassen worden sind, für den Zweck nach Anspruch i.