DE29702070U1 - Nickelfreie, austenitische Kobaltbasislegierung - Google Patents
Nickelfreie, austenitische KobaltbasislegierungInfo
- Publication number
- DE29702070U1 DE29702070U1 DE29702070U DE29702070U DE29702070U1 DE 29702070 U1 DE29702070 U1 DE 29702070U1 DE 29702070 U DE29702070 U DE 29702070U DE 29702070 U DE29702070 U DE 29702070U DE 29702070 U1 DE29702070 U1 DE 29702070U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- nickel
- cobalt
- free
- alloy
- austenitic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 21
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 12
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 12
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 12
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 11
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 9
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 9
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 8
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 6
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 6
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 4
- LJAOOBNHPFKCDR-UHFFFAOYSA-K chromium(3+) trichloride hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cr+3] LJAOOBNHPFKCDR-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims 1
- ZFGFKQDDQUAJQP-UHFFFAOYSA-N iron niobium Chemical compound [Fe].[Fe].[Nb] ZFGFKQDDQUAJQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 description 3
- 208000026935 allergic disease Diseases 0.000 description 3
- 230000007815 allergy Effects 0.000 description 3
- AIXSENFYMHRGPP-UHFFFAOYSA-N [Mo].[Cr].[Mn].[Fe] Chemical compound [Mo].[Cr].[Mn].[Fe] AIXSENFYMHRGPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- FSXMFFIDJKICOL-UHFFFAOYSA-N [Mo].[Cr].[Co].[Ti] Chemical compound [Mo].[Cr].[Co].[Ti] FSXMFFIDJKICOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 1
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- PRQRQKBNBXPISG-UHFFFAOYSA-N chromium cobalt molybdenum nickel Chemical compound [Cr].[Co].[Ni].[Mo] PRQRQKBNBXPISG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
- C22C19/07—Alloys based on nickel or cobalt based on cobalt
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Pens And Brushes (AREA)
Description
GR 91 G 112A
Beschreibung
Nickelfreie, austenitische Kobaltbasislegierung
Die Erfindung betrifft eine nickelfreie, austenitische Kobaltbasislegierung
mit hoher Korrosionsbeständigkeit und guter Umformbarkeit.
Für Bedarfsgegenstände des täglichen Gebrauchs, bei denen unter anderem Korrosionsbeständigkeit, gute Umformbarkeit und
Nichtmagnetisierbarkeit gefordert werden, werden üblicherweise austenitische rostfreie Stähle eingesetzt. Diese Stähle
sind Legierungen, die neben Eisen als Hauptbestandteil noch Chrom, Nickel und Molybdän enthalten.
15
Für höchste Ansprüche an die Korrosionsbeständigkeit werden austenitische Legierungen auf Kobaltbasis eingesetzt. Da
diese Legierungen alle Nickel enthalten, besteht die Gefahr des Auftretens einer sogenannten Nickelallergie, wenn die
daraus hergestellten Bedarfsgegenstände mit der Haut in Berührung kommen. Insbesondere besteht diese Gefahr einer
Nickelallergie bei Brillengestellen, Ohrsteckern, Armbanduhren sowie bei medizinischen Implantaten.
Um die Gefahr des Auftretens einer Nickelallergie prinzipiell auszuschließen, besteht daher seit langem der Wunsch nach der
Schaffung einer nickelfreien Legierung, die die wesentlichen Eigenschaften der aus der eingangs genannten austenitischen
rostfreien Stähle aufweist.
Nickelfreie austenitische Legierungen auf Eisenbasis sind bekannt.
Beispielsweise gibt es nickelfreie, stickstofflegierte Stähle auf Eisen-Mangan-Chrom(Molybdän)-Basis mit 0,5 bis 1,5
Gew.-% Stickstoff, wobei der hohe Stickstoffgehalt durch Aufstickung
unter Druck eingebracht wird. Diese Legierungen sind beispielsweise in Ergebnisse der Werkstoff-Forschung, Band 4,
Verlag Thubal-Rain, 1991 eingehend beschrieben. Ein weiterer
GR 91 G
Vertreter dieser nickelfreien stickstofflegierten Stähle ist
der Werkstoff 1.44.56 (Fe-18Cr-18Mn-2Mo-0, 9N) . Der Mangangehalt hat hier keine austenitisch stabilisierende Wirkung,
sondern er dient nur zur Erhöhung der Stickstofflöslichkeit.
5
Diese nickelfreien Legierungen haben jedoch den großen Nachteil, daß sie nicht gleichzeitig die Forderung nach hoher
Korrosionsbeständigkeit, Unmagnetisierbarkeit und guter Umformbarkeit erfüllen.
Bei den stickstofflegierten Eisen-Mangan-Chrom(Molybdän)-Stählen
wirkt sich der hohe Mangangehalt negativ auf die Korrosionsbeständigkeit aus. Der stickstofflegierte Stahl 1.4456
weist ebenfalls keine befriedigende Korrosionsbeständigkeit auf.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine nickelfreie,
austenitische Legierung zu schaffen, die eine hohe Unmagnetisierbarkeit eine sehr gute Korrosionsbeständigkeit und
eine gute Umformbarkeit aufweist.
Es hat sich herausgestellt, daß dieses Ziel durch eine nickelfreie austenitische Kobaltbasislegierung, bestehend aus
10 - 18 % Chrom 4 - 8 % (Molybdän + 1A Wolfram)
4 - 6 % (Titan und/oder Niob) 5 - 20 % Eisen
0 - 3 % Mangan 0 - 1 % Silizium
0 - 3 % Aluminium 0 - 0,1 % {Kohlenstoff +
Stickstoff) 0 - 2 % Kupfer
Rest Kobalt und den üblichen herstellungsbedingten Verunreinigungen
erreicht werden kann. Diese Legierung weist eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit sowie eine gute Umformbarkeit
auf und ist unmagnetisch. Ferner läßt sie sich leicht zu komplizierten Formen vergießen und gegebenenfalls weiterverarbeiten.
Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ist in
97 G
sofern überraschend, daß es sich herausgestellt hat, daß diese Legierung im Prinzip eine Kobalt-Chrom-Molybdän-Nickel-Legierung
ist, bei der das Nickel, das im wesentlichen die Austenitstabilität bewirkt, durch Eisen und Titan und/oder
Niob ersetzt werden kann. Dies ist in sofern überraschend, als Titan bei Niob bei Stellen eine austenitdestabilisierende
Wirkung zeigen. Kobalt-Chrom-Molybdän-Titan-Legierungen sind im Prinzip schon länger bekannt. Beispielsweise wird die Legierung
„Dentitan* mit 24 Gew.-% Chrom, 4 Gew.-% Molybdän, 2,5 Gew.-% Titan, Rest Kobalt als Gußlegierung in der Dentaltechnik
eingesetzt. Diesen Legierungen fehlt jedoch der Eisengehalt der erfindungsgemäßen Legierung und damit die für
eine gute Kaltverformbarkeit erforderlich Austenitstabilität.
Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn die Legierung aus
12 - 15 % Chrom 5 - 7 % Molybdän + V* Wolfram
4,5 - 5,5 % {Titan und/oder 10 - 15 % Eisen
Niob)
0 - 1,5 % Mangan 0 - 0,5 % Silizium
0 - 1,5 % Aluminium 0 - 0,05 % (Kohlenstoff +
Stickstoff 0 - 1 % Kupfer
Rest Kobalt und herstellungsbedingten Verunreinigungen besteht.
Für den vorgesehenen Zweck als Knetlegierung müssen die Legierungselemente
geeignet abgestimmt sein. Es wurde gefunden, daß die Gehalte an Chrom + Molybdän + 1A Wolfram + Titan/Niob
maximal 28 Gew.-% betragen dürfen, wobei der Gehalt an Titan/Niob im Bereich von 4 bis 6 Gew.-%, der Gehalt an Chrom
im Bereich 10 bis 20 Gew.-%, der Gehalt an Molybdän + M Wolfram im Bereich 4 bis 8 Gew.-% liegen muß. Die angegebenen Bereiche
von Chrom und Molybdän/Wo If ram sind notwendig, um eine
hohe Korrosionsbeständigkeit zu erreichen, während die angegebenen Gehalte von Titan bzw. Niob die Einstellung eines
GR 97 G 112P-
einphasigen austenitischen Gefüges bewirken. Nur in diesem
Gefügezustand wird die gewünschte gute Kalt- und Warmverformbarkeit gewährleistet.
Übersteigt der Gehalt an Chrom + Molybdän + Vi Wolfram + Titan/Niob
28 Gew.-%, ist die Gefügestruktur der erzielten Legierung in der Mehrheit hexagonal und die gute Kaltverformbarkeit
ist nicht mehr gegeben. Die so erzielten Legierungen sind duktil, weisen eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit
gegen Gewebe- und Körperflüssigkeiten auf und lassen sich leicht zu komplizierten Formen vergießen und weiterverarbeiten,
wie z.B. Brillengestelle, so daß sich diese Legierung neben der Verwendung als Werkstoff in der Schmuck- und
Brillenindustrie auch als Werkstoff für Zahnprotesen und allgemein
chirurgische Implantate im besonderen Maße eignet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert:
Eine Legierung mit der Zusammensetzung 12 Gew.-% Eisen, 12 Gew.-% Chrom, 4 Gew.-% Molybdän, 4 Gew.-% Wolfram sowie 5
Gew.-% Titan, Restkobalt wird unter Vakuum in einem Hochfrequenzofen erschmolzen und bei 11500C zu Stäben mit einem
Durchmesser von 7 mm warm verformt. Daraufhin wurden die gewonnenen Stäbe eine Stunde lang bei 1000C homogenisiert und
auf einen Durchmesser von 3,5 mm kaltgezogen.
Es ergaben sich folgende mechanische Eigenschaften:
Eine Härte im weichen Zustand: 350 HV Eine Härte im 7 5%ig kaltverformtem Zustand: 490 HV
Zugfestigkeit 75 % kaltverformt: 1900 MPa
Streckgrenze 75 % kaltverformt: 1370 MPas Dehnung 75 % kaltverformt: 1,5 %
Darüber hinaus wurde gefunden, daß die mechanischen Eigenschaften durch eine Wärmebehandlung im Bereich von 450 bis
GR 97 G
75O0C und einer Dauer von 0,5 bis 12 Stunden weiter gesteigert
werden können.
Härte im weichen Zustand ausgehärtet {2 Std./500°C): 380 HV Härte 75 % kaltverformt ausgehärtet (2 Std./500°C): 650 HV.
Claims (3)
1. Nickelfreie, austenitische Kobaltbasislegierung mit hoher
Korrosionsbeständigkeit und guter Kaltverformbarkeit, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus
10 - 18 % Chrom 4 - 8 % (Molybdän + H Wolfram)
4 - 6 % (Titan und/oder Niob) 5 - 20 % Eisen
0 - 3 % Mangan 0 - 1 % Silizium
0 - 3 % Aluminium 0 - 0,1 % (Kohlenstoff +
Stickstoff) 0 - 2 % Kupfer
Rest Kobalt und den üblichen herstellungsbedingten Verunreinigungen
erreicht werden kann.
2. Nickelfreie, austenitische Kobaltbasislegierung mit hoher Korrosionsbeständigkeit und guter Kaltverformbarkeit,
dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 12 - 15 % Chrom 5 - 7 % Molybdän + 1A Wolfram
4,5 - 5,5 % (Titan und/oder 10 - 15 % Eisen Niob)
0 - 1,5 % Mangan 0 - 0,5 % Silizium
0 - 1,5 % Aluminium 0 - 0,05 % (Kohlenstoff + '
Stickstoff 0 - 1 % Kupfer
Restkobalt und herstellungsbedingte Verunreinigungen besteht.
Restkobalt und herstellungsbedingte Verunreinigungen besteht.
3. Legierung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung nach Glühen bei Temperaturen oberhalb 10000C und Abschrecken
auf Raumtemperatur austenitisches Gefüge aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE29702070U DE29702070U1 (de) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | Nickelfreie, austenitische Kobaltbasislegierung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE29702070U DE29702070U1 (de) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | Nickelfreie, austenitische Kobaltbasislegierung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE29702070U1 true DE29702070U1 (de) | 1997-04-03 |
Family
ID=8035589
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE29702070U Expired - Lifetime DE29702070U1 (de) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | Nickelfreie, austenitische Kobaltbasislegierung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE29702070U1 (de) |
-
1997
- 1997-02-06 DE DE29702070U patent/DE29702070U1/de not_active Expired - Lifetime
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3024645C2 (de) | ||
DE19513407C1 (de) | Verwendung einer austenitischen Stahllegierung für hautverträgliche Gegenstände | |
DE2827440C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines prothetischen Hüftansatzes | |
WO2005075693A1 (de) | Stahl zur herstellung von hochfesten bauteilen mit herausragender tieftemperaturzähigkeit und verwendungen eines solchen stahls | |
CH694401A5 (de) | Nickelarmer, molybdänarmer, biokompatibler, nicht Allergie auslösender, korrosionsbeständiger austenitischer Stahl. | |
EP1641950B1 (de) | Beta-titanlegierung, verfahren zur herstellung eines warmwalzproduktes aus einer solchen legierung und deren verwendungen | |
EP0123054B1 (de) | Korrosionsbeständiger Chromstahl und Verfahren zu seiner Herstellung | |
EP2021041B1 (de) | Knochen-implantat aus einer titanlegierung sowie verfahren zu deren herstellung | |
DE2606632A1 (de) | Kohlenstoffstahl von sehr hohem kohlenstoffgehalt und verfahren zur herstellung desselben | |
EP1017867B1 (de) | Legierung auf aluminiumbasis und verfahren zu ihrer wärmebehandlung | |
DE69802837T2 (de) | Rostfreies stahl ohne nickel für biologisch-medizinische verwendungen | |
DE69410555T2 (de) | Nichtmagnetische Eisenlegierung mit ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit und Bearbeitbarkeit | |
DE19704530C2 (de) | Verwendung einer nickelfreien, austenitischen Kobaltbasislegierung | |
CH688862A5 (de) | Korrosionsbestaendige Legierung zur Verwendung als Werkstoff fuer am oder im menschlichen Koerper verwendete Gegenstaende, insbesondere zur Vermeidung von Nickel-Allergie. | |
DE69107439T2 (de) | Hochfester rostfreier Stahl mit guten Zähigkeitseigenschaften, und Verfahren zu seiner Herstellung. | |
EP1453984A1 (de) | Verfahren zum herstellen von warmband oder -blech aus einem mikrolegierten stahl | |
DE1558676C3 (de) | ||
EP0875591B1 (de) | Verwendung einer biokompatiblen hautverträglichen Legierung | |
EP0568094B1 (de) | Nickelfreie Buntmetallegierung und deren Verwendung | |
DE29702070U1 (de) | Nickelfreie, austenitische Kobaltbasislegierung | |
EP0436910A1 (de) | Verfahren zum Kaltverformen von unlegiertem Titan | |
EP0812924A1 (de) | Titanwerkstoff, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung | |
DE2209085A1 (de) | Alterungsgehärteter martensitischer Nickelstahl | |
DE102018108173A1 (de) | Austenitische Legierung und Verfahren zum Herstellen einer stickstoffhaltigen austenitischen Legierung | |
DE1558635B2 (de) | Hochfester stabilaustenitischer korrosionsbeständiger Stahl zur Herstellung von Verdampferrohren und Überhitzerrohren |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 19970515 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20000619 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20030506 |
|
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20050407 |
|
R071 | Expiry of right |