DE1086443B

DE1086443B - Verwendung nicht ausscheidungs-haertender, ueberhitzungsunempfindlicher Legierungen

Info

Publication number: DE1086443B
Application number: DEN11080A
Authority: DE
Inventors: Anton Robert Wagner
Original assignee: Nyby Bruk AB
Current assignee: Nyby Bruk AB
Priority date: 1954-08-27
Filing date: 1955-08-20
Publication date: 1960-08-04

Description

Verwendung nicht ausscheidungshärtender, überhitzungsunempfindlicher Legierungen Zusatz zur Patentanmeldung S33637 VI/40b (Auslegeschrift 1082 739) Gegenstand der Haup.tpatentanmeldung bildet die Verwendung von nicht ausscheidungshärtendenLegierungen von überwiegend austenitischem Gefüge aus höchstens 0,6°/o Kohlenstoff, 13,7 bis 30% Chrom, wenigstens einem der Elemente Nickel und Mangan in einem Gesamtgehalt von 9 bis 650/0, wobei Mangan nur in solchen, Mengen enthalten ist, bei welchen noch Warmverformbarkeit gegeben ist, sowie so viel Titan, däß die untere Grenze des wirksamen Titangehalts, d. h. des Gehalts an Titan, welches sich in fester Lösung befindet und nicht an andere Elemente wie Kohlenstoff und Stickstoff gebunden ist, durch eine Kurve bestimmt ist, welche in einem Koordinatensystem durch die folgenden Punkte geht:

20% Fe + Co . . . . . . . . . . . . . . . . 0,25% Ti

30% Fe -I- Co . . . . . . . .. . . . .. . . 0,35% Ti

40% Fe -I- Co . . . . . . . . . . . . . ... 0,50% Ti

50% Fe -I- Co ..... . . . . . . . . . . . 0,70% Ti

600/a Fe -f- Co . .. . . . . . . .. . . . . . 0,90% Ti

70% Fe -I- Co . . . . . . .. . . . . . . . . 1,25% Ti

75 % Fe -I- Co . . . . . . . . . . . . . . . . 1,50 % Ti

und die obere Grenze des wirksamen Titangehalts bei etwa 2'% liegt, wobei der Rest mindestens 2014 Eisen und/oder Kobalt ist mit den üblichen Begleitelementen Silicium, Stickstoff, Phosphor und Schwefel, zur Herstellung von Gegenständen, welche während ihrer Anwendung Temperaturen von mindestens 650° C ausgesetzt werden und dabei gegen eine zeitweilige Überhitzung über die für sie vorgesehene Arbeitstemperatur hinaus unempfindlich sein sollen. Dort liegt der Erfindung zugrunde, daß eine derartige Rückbildbarkeit sich bei gewissen titanhaltigen Stählen bzw. Legierungen einstellt, und zwar mit einem Gehalt wirksamen Titans innerhalb eines bestimmten Bereiches,- dessen obere Grenze bei etwa 2,0% wirksamem Titan liegen soll. Die in der Hauptpatentanmeldung dargelegten Feststellungen sind zutreffend für derartige Legierungen, welche die dort beschriebene Zusammensetzung aufweisen, bei welcher der Siliciumgehalt ungefähr 0,6% beträgt.

Im Zuge weiterer Nachforschungen hat sich nun überraschenderweise gezeigt, daß die obere Grenze für den Gehalt an wirksamem Titan vom Siliciumgehalt abhängig ist, und zwar in der Weise, daß die obere Grenze des Titangehalts sich nach oben verschiebt, wenn der Siliciumgehalt sich verringert. Beispielsweise liegt bei einem Siliciumgehalt von 0,31/o die obere Grenze des Gehalts an wirksamem Titan etwa bei 2,3%, und bei einem Siliciumgehalt von 0,1% beläuft sich der Titangehalt mit seiner oberen Grenze auf ungefähr 2,6%. Es wurde ferner gefunden, daß in Legierungen gemäß der Erfindung, welche Nickel und/oder Kobalt als Austenitbildner enthalten, ein Mangangehalt über etwa 0,3% die Warmfestigkeit der Legierung herabsetzt. Wenn demgemäß eine hohe Warmfestigkeit gewünscht wird, sollte der Mangangehalt ungefähr 0,3 0/0 nicht überschreiten und vorzugsweise etwa zwischen 0,15 und 0,20% liegen. Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn Nickel und/oder Kobalt als austenitisch bildende Elemente in der Legierung enthalten sind.

Es ergibt sich hieraus die Verwendung von nicht ausscheidungshärtenden Legierungen von überwiegend austenitischem Gefüge aus höchstens 0,6% Kohlenstoff, 13,7 bis 30% Chrom, wenigstens einem der Elemente Nickel und Mangan in einem Gesamtgehalt von 9 bis 65 0/0, wobei Mangan nur in solchen Mengen enthalten ist, bei welchen noch Warmverformbarkeit gegeben ist, sowie so viel Titan, daß die untere Grenze des wirksamen Titangehalts, d. b. des Gehalts an Titan, welches sich in fester Lösung befindet und nicht an andere Elemente wie Kohlenstoff und Stickstoff gebunden ist, durch eine Kurve bestimmt ist, welche in einem Koordinatensystem durch die folgenden Punkte geht:

20 0/a Fe -I- Co . . . . . . . . . . . . . . . . 0,25 % Ti

300% Fe -f- Co ................ 0,350% Ti

400/0 Fe -I- Co . . . . . . . . . . . . . . . . 0,50% Ti

50°/o Fe -I- Co . . . . . . . . . . . . . . . . 0,70% Ti

60% Fe -I- Co . . . . . . . . . . . . . . . . 0,90% Ti

7001o Fe + Co . . . . . . . . . . . . . . . . 1,25 0% Ti

750/a Fe -I- Co .. . . . .. .... ... . . 1,50% Ti

wobei erfindungsgemäß die obere Grenze des wirksamen Titangehalts durch eine in einem Titan-Silicium-Koordinatensystem liegenden Kurve bestimmt ist, welche durch die Punkte 0,6% Si und 2,011/oTi, 0,301o Si und2,3"/oTi, 0,1% Si und 2,6%Ti verläuft, Rest mindestens 2011/o Eisen und/oder Kobalt mit den üblichen Begleitelementen Silicium, Stickstoff, Phosphor und Schwefel zur Herstellung von Gegenständen, welche Betriebstemperaturen von mindestens 650° C ausgesetzt sind und dabei gegen zeitweilige Überhitzung über die vorgesehene Betriebstemperatur unempfindlich sein sollen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verwendung von nicht ausscheidungshärtenden Legierungen von überwiegend austenitischem Gefüge aus höchstens 0,6% Kohlenstoff, 13,7 bis 30% Chrom, wenigstens einem der Elemente Nickel und Mangan in einem Gesamtgehalt von 9 bis 65%, wobei Mangan nur in solchen Mengen enthalten ist, bei welchen noch Warmv erforrnbarkeit gegeben ist, sowie so viel Titan, daß die untere Grenze des wirksamen Titangehalts, d. h. des Gehalts an Titan, welches sich in fester Lösung befindet und nicht an andere Elemente wie Kohlenstoff und Stickstoff gebunden ist, durch eine Kurve bestimmt ist, welche in einem Koordinatensystem durch die folgenden Punkte geht: 20"/o Fe -f- Co . . . . . . . . . . . . . 0,25% Ti 30% Fe -E- Co . . . . . . . . . . . . . 0,350% Ti 40% Fe -I- Co . . . . . . . . . . . . . 0,50% Ti 50% Fe -f- Co . . . . . . . . . . . . 0,70% Ti 60"/o Fe -I- Co . . . . . . . . . . . . . 0;90% Ti 70% Fe -I- Co ..... . ....... 1,25 % Ti 75 % Fe -I- Co . . . . . . . . . . . . . 1,50% Ti

und die obere Grenze des wirksamen Titangehalts durch eine in einem Titan-Silicium-Koordinatensystem liegende Kurve bestimmt ist, welche durch die Punkte 0,6°/o Si und 2,0% Ti, 0,3°/o Si und 2, 3 % Ti, 0,1 '% S i und 2, 6 % Ti verläuft, wobei der Rest mindestens 20% Eisen und/oder Kobalt ist mit den üblichen Begleitelementen Silicium, Stickstoff, Phosphor und Schwefel, zur Herstellung von Gegenständen, welche Betriebstemperaturen von mindestens 650° C ausgesetzt sind und dabei gegen zeitweilige Überhitzung über die vorgesehene Betriebstemperatur unempfindlich sein sollen (Zusatz zu Patentanmeldung S 33637 VI/40b).
2. Verwendung von nicht ausscheidungshärten-. den Legierungen gemäß Anspruch 1 mit -einem Gehalt an Nickel und/oder Kobalt, dadurch- gekennzeichnet, daß der Mangangehalt unter 0,3% liegt. In Betracht gezogene Druckschriften:: Deutsche Patentschrift Nr. 731128; österreichische Patentschrift Nr. 140 041; schweizerische Patentschriften Nr. 268 243, 272 003, 284 504; französische Patentschrift Nr. 1007 996; USA.-Patentschrift Nr. 2 570193.