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Das Stammpatent Nr. 248711 betrifft die Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit von KobaltChrom-Wolframlegierungen durch Zusatz von Kupfer und Molybdän. Es konnte nun festgestellt werden, dass durch Zusatz von Nickel eine weitere Steigerung der Korrosionsbeständigkeit erreichbar ist.
Aufbauend auf die im Stammpatent Nr. 248711 empfohlene kupfer- und molybdänhaltigen Legierungen mit etwa2, 0% C < l% Si, 1% Mn, 30% Cr, 14% W, 46% Co, 4% Mo und 2% Cu wurden zwei weitere Legierungen erschmolzen, die bei entsprechender Absenkung des Kobaltgehaltes 10% bzw. 20% Nickel enthalten. Die Zusammensetzung der untersuchten Legierungen ist in Tafel 1 wiedergegeben.
Tafel 1 :
Chemische Zusammensetzung von Hartlegierungen mit Kupfer, Molybdän und Nickel
EMI1.1
<tb>
<tb> Schmelz- <SEP> Co1) <SEP> u. <SEP> un- <SEP>
<tb> Nr. <SEP> C <SEP> Si <SEP> Mn <SEP> Cr <SEP> W <SEP> Ni <SEP> vermeidb. <SEP> Mo <SEP> Cu <SEP> Fe
<tb> Verunr.
<tb>
1 <SEP> 2, <SEP> 30 <SEP> 0, <SEP> 42 <SEP> 0, <SEP> 32 <SEP> 28, <SEP> 46 <SEP> 14, <SEP> 70 <SEP> 10, <SEP> 7 <SEP> 37, <SEP> 66 <SEP> 3, <SEP> 39 <SEP> 1, <SEP> 85 <SEP> 0, <SEP> 20 <SEP>
<tb> 2 <SEP> 2, <SEP> 26 <SEP> 0, <SEP> 46 <SEP> 0, <SEP> 32 <SEP> 28, <SEP> 00 <SEP> 16, <SEP> 15 <SEP> 19, <SEP> 3 <SEP> 27, <SEP> 90 <SEP> 3, <SEP> 30 <SEP> 2, <SEP> 11 <SEP> 0, <SEP> 20 <SEP>
<tb> 1) <SEP> als <SEP> Rest <SEP> berechnet.
<tb>
EMI1.2
An den Legierungen 1 und 2 wurden wieder im gegossenen und geschweissten Zustand in 10%iger Salz-,.
20%iger Schwefel- sowie in 30% piger Salpetersäure bei Raum- und Siedetemperatur Gewichtsverlustbestimmungen durchgeführt, deren Ergebnisse in Tafel 2 zusammengestellt sind.
Tafel 2 : Gewichtsverluste in g/m2 in Salz-, Schwefel- und Salpetersäure in Legierungen in Tafel 1 im gegossenen und geschweissten Zustand
EMI1.3
<tb>
<tb> Angriffsmittel <SEP> I <SEP> Versuchstemp. <SEP> I <SEP> Leg. <SEP> 1 <SEP> in <SEP> Tafel <SEP> 1 <SEP> Leg. <SEP> 2 <SEP> in <SEP> Tafel <SEP> 1
<tb> gegoss. <SEP> I <SEP> geschw. <SEP> gegoss. <SEP> geschw.
<tb>
10% <SEP> Hel <SEP> Raumtemperatur <SEP> 0, <SEP> 34 <SEP> 0, <SEP> 56 <SEP> 0, <SEP> 31 <SEP> 0, <SEP> 69 <SEP>
<tb> Siedetemperatur <SEP> 87 <SEP> 96 <SEP> 65 <SEP> 85
<tb> 20% <SEP> S04 <SEP> Raumtemperatur <SEP> 0, <SEP> 09 <SEP> 0, <SEP> 09 <SEP> 0, <SEP> 04 <SEP> 0, <SEP> 08 <SEP>
<tb> Siedetemperatur <SEP> 1, <SEP> 94 <SEP> 1, <SEP> 55 <SEP> 1, <SEP> 70 <SEP> 1, <SEP> 57 <SEP>
<tb> 30% <SEP> HNO3 <SEP> Raumtemperatur <SEP> 0, <SEP> 02 <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP>
<tb> Siedetemperatur <SEP> 1, <SEP> 44 <SEP> 1, <SEP> 16 <SEP> 3, <SEP> 62 <SEP> 2, <SEP> 24 <SEP>
<tb>
Vergleicht man diese Gewichtsverluste mit denen der in Tafel 3 zusammengefassten nickelfreien Legierungen, so zeigt es sich, dass durch den Nickelzusatz eine weitere Zunahme der Korrosionsbeständigkeit erreicht wird.
Im Durchschnitt gerechnet, nehmen die Gewichtsverluste sowohl in Salzsäure als auch in
EMI1.4
EMI1.5
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Tafel 3 :
EMI2.1
<tb>
<tb> Gehalt <SEP> an <SEP> 10 <SEP> prozentige <SEP> Salzsäure <SEP> 20 <SEP> prozentige <SEP> Schwefelsäure
<tb> Leg.Nr. <SEP> Raumptemp. <SEP> Siedetemp. <SEP> Raumtemp. <SEP> Siedetemp. <SEP>
<tb> o <SEP> Cu <SEP> gegoss. <SEP> geschw. <SEP> gegoss. <SEP> j <SEP> geschw. <SEP> gegoss.) <SEP> geschw. <SEP> gegoss. <SEP> I <SEP> geschw. <SEP>
<tb>
3 <SEP> - <SEP> 3, <SEP> 5 <SEP> 0, <SEP> 6 <SEP> 0, <SEP> 9 <SEP> 258 <SEP> 255 <SEP> 0, <SEP> 08 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> 7, <SEP> 6 <SEP> 1, <SEP> 7 <SEP>
<tb> 4 <SEP> 3, <SEP> 4 <SEP> 2, <SEP> 3 <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> 0, <SEP> 8 <SEP> 234 <SEP> 257 <SEP> 0,02 <SEP> 0,03 <SEP> 6,0 <SEP> 2,4
<tb> 5 <SEP> 3, <SEP> 1 <SEP> 4, <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 7 <SEP> 0, <SEP> 7 <SEP> 211 <SEP> 310 <SEP> 0, <SEP> 13 <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> 2, <SEP> 2 <SEP> 9, <SEP> 4 <SEP>
<tb> 6 <SEP> 4, <SEP> 8 <SEP> 5, <SEP> 5 <SEP> 1, <SEP> 4 <SEP> 0, <SEP> 9 <SEP> 212 <SEP> 234 <SEP> 0, <SEP> 02 <SEP> 0, <SEP> 4 <SEP> 4, <SEP> 7 <SEP> 5, <SEP> 3 <SEP>
<tb> 7 <SEP> 6, <SEP> 7 <SEP> 3, <SEP> 4 <SEP> 3, <SEP> 2 <SEP> 0, <SEP> 7 <SEP> 207 <SEP> 229 <SEP> 0, <SEP> 04 <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> 3, <SEP> 8 <SEP> 4,
<SEP> 2 <SEP>
<tb>
Der Unterschied in der Korrosionsbeständigkeit der Legierungen mit 10 und 20% Nickel selbst ist nur gering. Für die praktische Verwendung korrosionsbeständiger kupfer-molybdän- und nickelhaltiger Hartlegierungen käme somit eine Legierung mit einer Sollzusammensetzung von 2, 2% C l% Si, gl% Mn, 30% Cr, 14% W, 10% Ni, 36% Co, 4% Mo und 2% Cu als günstigste Legierung in Frage. Bei Ni-Gehalten unter 10% ist die korrosionshemmende Wirkung geringer, doch gleichfalls vorhanden.
So zeigte eine gegossene Legierung mit 2, 3% C, 31, 5% Cr, 13, 2% W, 3, 6% Mo, 2, 2% Cu, 1, 9% Ni, 0,31% Mn, 0,44% Si, Rest Co und unvermeidbare Verunreinigungen in kochender Salzsäure einen Gewichtsverlust von 178 g/cm2h und in kochender Schwefelsäure einen Gewichtsverlust von 3,6 g/cm2h. Die entsprechenden Werte bei Raumtemperatur betrugen 0, 6 bzw. 0,04 g/cm2h. Vor allem in kochender Salzsäure ist der günstigste Effekt auch eines nur geringeren Nickelzusatzes deutlich zu erkennen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Korrosionsbeständige Kobalt-Chrom-Wolfram-Legierungen nach Stammpatent Nr. 248711, dadurch gekennzeichnet, dass der Kobaltgehalt bis zu 20% durch Nickel ersetzt ist.