DE3016468A1

DE3016468A1 - Verschleissfeste nickellegierung

Info

Publication number: DE3016468A1
Application number: DE19803016468
Authority: DE
Inventors: Anthony J Hickl
Original assignee: Cabot Corp
Current assignee: Cabot Corp
Priority date: 1979-06-04
Filing date: 1980-04-29
Publication date: 1980-12-18
Also published as: AU5897880A; SE436763B; US4363659A; SE8003766L; GB2052557B; IT1140949B; JPS55161042A; FR2458595A1; DE3016468C2; BE883622A; BR8003368A; AU535882B2; FI801227A; IT8022134A0; ZA801485B; FI69646C; CA1173276A; FI69646B; GB2052557A; NL8002939A

Description

Die Erfindung betrifft verschleißfeste Nickellegierungen, insbesondere Nickellegierungen mit einem minimalen Gehalt an Kobalt, Wolfram und Eisen.

Kobaltlegierungen weisen von Natur aus ausgezeichnete Verschleißfestigkeit auf. Auf Grund der unsicheren Verfügbarkeit und der hohen Kosten von Kobalt ist die Industrie jedoch gezwungen, andere Metalle, die diese Auf- j gäbe erfüllen, zu finden. Zahlreiche Nickellegierungen sind speziell entwickelt und so zusammengestellt worden, daß sie einen hohen Grad von Verschleißfestigkeit aufweisen.

In Tabelle 1 sind repräsentative Patentschriften und. handelsübliche Legierungen genannt, die für die Verwendung unter Verschleißbeanspruchung vorgesehen sind. Alle Zusammensetzungen sind in Gewichtsprozent ausgedrückt _t falls nicht anders angegeben.

	EIe- nent	Tabelle 1	beschrieben in US-PSen	4113920	4075999	4130420	4093454 !	Legie rung 6	handelsübliche Legierungen	10-15	Mo+W 10 j	3-5	Legie rung 28 !	Legie- ^; •rung 26
	Cr		4118254!	25-70	25-40	36,7-40,6	10-35	30	•Legie- , Legie rung 7-11 rung 40 \|	-	23	-	27-31	25-27
	MO	Zusammensetzungen von Legierungen (in Gew.-%)	20-35	-	3-12 ^; I	5,7- 6,3	0,1-20	max.1,5	27	3-5	-	-	-	. ■ -·
	Si	0-5	-	1 etwa 1 ;	1,2- 1,4	0,05-1,5	max. 2	Mo+W 10	0,25-0,75		0,2	max.1,0	max.0,5
	C	1-8	0-2	1-3,5 ;	0,13-0,17!	0,1 -3,5	1,4	-	3,5 -4	Co+NisRest	-	2-2,75	1,75-0,25
	B	1,7-3,5	6-12		-	0,05-1	-	2,7	-	-	-	-
	W		-	—	2,23-2,47	0,5-15	4,5	-		Co+NisResti >77,O	14-16	8-9,5
	Fe	0-15	Rest	max. 8	2,7 -3,0	0,1-20	max. 3	max. 8	max ο 4
Ο·	Mn	-	-	etwa 0,5	1-1,1	0,05-1	max. 2	-	max.0,5
€3	Cu		-	-	-	• -	-		-
cn —»	Co	0-5	-	max ο 5	3,5-3,8	0,2-12	Rest	9-11	max.0,3
ο	Ti			-	. „	0,05-2		-	-
	Al	«a		-	-	0,1-2	-	-	-
	Ni			40-70	42-46	Rest	max. 3	Rest	Rest
		>50*0

CO O —A

Die bekannten Nickellegierungen erfüllen beim Vergleich der Nickellegierungen mit Kobaltlegierungen auf Grund vieler Unzulänglichkeiten in den Verschleißeigenschaften und mechanischen Eigenschaften nicht alle Forderungen der Industrie. Aus diesem Grunde müssen zahlreiche Nickellegierungen so zusammengestellt werden, daß sie diese Forderungen erfüllen. Die Unterschiede zwischen neuen Nickellegierungen können geringfügig oder sogar kaum wahrnehmbar sein, da sie häufig so entwickelt werden müssen, daß sie bestimmte Kombinationen von Eigenschaften, die unter ganz bestimmten Einsatzbedingungen erforderlich sind, aufweisen.

Kobaltlegierungen enthalten wirksame Mengen an Chrom und Wolfram, um ihnen die gewünschten Verschleißeigenschaften zu verleihen. Hierbei ist jedoch festzustellen, daß das Problem durch die hohen Kosten und die Knappheit von Wolfram, das importiert wird, was eine ungünstige Außenhandelsbilanz zur Folge hat, weiter kompliziert wird. Es besteht somit ein dringendes Bedürfnis für verschleißfeste Nickellegierungen, die im wesentlichen frei von Wolfram sind oder einen minimalen Wolframgehalt aufweisen.

Bekannte Legierungen sind durch Änderungen der Zusammensetzung so zusammengestellt worden, daß ihnen ganz bestimmte Eigenschaften verliehen oder diese Eigenschaften gesteigert werden. Gegenstand der US-PS 4 118 254 ist eine Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt (etwa 1300° bis 135O°C) bei gleichzeitiger Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit. Die US-PS 4 113 920 beschreibt ein Metallpulver in Mischung mit einer Grundlegierung, die eine Verbundlegierung zum Beschichten von Werkzeugen bilden ο Die US-PS 4 075 999 beschreibt eine Nickellegierung, die Chrom, Kohlenstoff und Molybdän enthält und als Überzug auf Werkstücken, die gegen hohe Temperaturen beständig sind, dient. Die ÜS-PS 4 130 420 beschreibt

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eine Nickel-Chrom-Legierung, die Wolfram, Kobalt und Molybdän enthält und besonders beständig gegen Erosion durch geschmolzenes Glas ist. Die US-PS 4 093 454 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Sinterwerkstücken aus einer Nickellegierung, die Chrom, Wolfram und Kobalt enthält.

Alle in Tabelle 1 genannten bekannten Legierungen zeichnen sich allgemein durch einen hohen Härtegrad aus, jedoch weisen nicht alle bekannten Legierungen gute Warmhärteeigenschaften auf. Viele dieser Legierungen haben nur geringe oder keine Bildsamkeit oder Verformbarkeit, . so daß sie auf Anwendungen beschränkt sind, bei denen keine hohen Stoß- oder Zugbeanspruchungen auftreten. Auf Grund der verschiedenen Zusammensetzungen ist der Grad der Korrosionsbeständigkeit unter dem Einfluß der verschiedensten korrodierenden Medien bei den bekannten Legierungen unterschiedlich. Ferner kann der Grad der Verschleißfestigkeit der bekannten Legierungen mit der Art des auftretenden Verschleißes, d.h. in Abhängigkeit von Abriebverschleiß oder adhäsiven Verschleiß, variieren.

Die vorstehend genannten bekannten Legierungen enthalten im allgemeinen wesentliche Mengen eines oder mehrerer der Metalle Kobalt, Wolfram, Molybdän und anderer Metalle. Diese Metalle sind äußerst teuer geworden, und/oder sie sind auf Grund ihrer strategischen Einstufung knapp . " geworden.

Alle bekannten Legierungen zeichnen sich im allgemeinen durch eine oder zwei hervorragende technische Eigenschaften, beispielsweise hohe Härte bei Raumtemperatur, Warmhärte, Korrosionsbeständigkeit oder Schlagfestigkeit, aus.

Dem Problem des Verschleißes bei technischen Artikeln und Gebrauchsartikeln ist in den letzten Jahren stärkere

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Aufmerksamkeit gewidmet worden. Es hat sich gezeigt, daß Legierungen, die den verschiedenen Arten des Verschleißes widerstehen, benötigt werden. Bis vor kurzem war man allgemein der Ansicht, daß die Härte allein das Maß des Verschleißes ist. Ein harter Werkstoff galt als verschleißfester Werkstoff. Je härter der Werkstoff, um so höher die Verschleißfestigkeit. Diese Annahme ist als Folge neuer Verschleißprüfverfahren, die entwickelt worden sind als überholt anzusehen» Es erwies sich als notwendig, Prüfungen auf verschiedene Arten von Verschleiß, beispielsweise adhäsiven Verschleiß und Abriebverschleiß, durchzuführen. Ferner können gewisse Legierungen dem adhäsiven Verschleiß, aber nicht dem Abriebverschleiß widerstehen, und natürlich kann das Umgekehrte der Fall sein. Die Prüfungen auf adhäsiven Verschleiß und Abriebverschleiß werden nachstehend beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nickellegierung, die ausgezeichnete Verschleißeigenschaften aufweist, gegebenenfalls eine minimale Wolfrarninenge enthält und eine erwünschte Kombination von technischen Eigenscha ten einschließlich Schlagzähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Warmfestigkeit zeigt, verfügbar zu machen.

Diese und andere Aufgaben werden durch die erfindungsgemäßen Legierungen der in den Tabellen 2 und 3 genannten Zusammensetzungen gelöst. Tabelle 2 nennt die Zusammensetzungsbereiche der Legierungen gemäß der Erfindung und Tabelle 3 die Zusammensetzungen der als Beispiele der Erfindung hergestellten und geprüften Legierungen.

	weiter Bereich	Tabelle	2	Erfindung	29	typischer Bereich "B^K	27
	24-32	Legierungen gemäß	der	in Gew.-%	6	ca.	6,5
	4-10	Zusammensetzung		typischer Bereich "A"	1,4	ca.	0,8
Ele ment	0,60-2,0	bevorzugter Bereich	ca.	1.1	ca.	0,8
Cr	0,60-1,8	25,5-29	ca.	0,6	ca.	0,7
Mo	0,2-1,0	4,3-8,5	ca.	zu 3	ca.	zu 3
Si	bis zu 1/2	0,79-1,84	ca.	zu 3	bis	zu 3
C	bis zu 5	0,75-1,29	ca.	zu 1 ,0	bis	zu 1,0
B	bis zu 1,0	0,40-0,82	bis	zu 3	bis	zu 3
W	bis zu 3	Mo bis zu 1/2 Mo	bis	zu 5	bis	zu 5
Pe	bis zu 5	bis zu 3,2	bis	Rest	bis	Rest
Mn	Rest	bis zu 1	bis
Cu	bis zu 3	bis
Co	bis zu 5
Ni + Verun reini gungen	Rest

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	Ni	Cr	9	Mo	Tabelle	Zusammensetzung	Fe	Co	3	. -	%	Si	Rockwell- Härte
	Rest	29	4	7	Legierungen gemäß	W	—	--		C		1.0	35
	Rest	28.	7	6.6		-		-„		0.	70	1.20	29
Legierung Nr.	Rest	28,	7	6.4		-	-_	--		0.	60	1.30	32
101	Rest	28.	7	5.9	-	-	0.2		der Erfindung	0.	70	1.09	28
493	Rest	28.	7	5.9	-	1	0.2		in Gew	0.	75	1.01	33
499	Rest	28.	7	5.9	-	1	0.2		B	1.	15	1.50	33
108-1	Rest	28.	7	5.9	θ.	1	0.2		0.73	1.	15	1.67	³⁰ »
108-2	Rest	28.	8	5.9	0.	1	0.2		0.62	1.	15	1.87	31 vo
108-3	Rest	28.	8	5.9	0.	1	0.2		0.52	1.	20	1.84	29 '
108-4	Rest	28.	0	6.5	0.	1	3.2	0.4	0.58	1.	19	1.28	28
108-5	Rest	28.	6	5.5	0.	1	2.2	2.4	0.58	1.	02	0.86	35 ^:
108-6	Rest	29.	5	4.3	0.	1	2.1	0.4	0.52	1.	20	1.16	33
116	Rest	29.	2	8.5	0.	8	«5 α»	-ο	0.52	1.	29	1.42	36
132	Rest	25.	71	6.05	1.	-		-O	0.58	0.	99	0.79	34
8072	Rest	26.	98	5.56	1.	-	.-	--	0.58	0.	85	0.82	35
1695	Rest	28.		6.27	-	-	2.24	2.0	0.45	0.	80	1.75	35
1695-7	Rest	28.		4.27		24	2.10	0.35	0.40	1.	16	1.16	30
1695-7A					-	75	0.40	1.	29
195				1.	0.53
196				1.	0.66
		0.82
		o;s7 .
	0.40

Die Legierung gemäß der Erfindung enthält im wesentlichen Nickel, Chrom und Molybdän zusammen mit einem entscheidend wichtigen Rest von Bor, Kohlenstoff und Silicium. Diese Elemente sind zur Erzielung von Eigenschaften bekannt, die bei den in Tabelle 1 genannten bekannten Legierungen dieser Klasse bekannt sind. Der Erfindungsgedanke liegt jedoch in den entscheidend wichtigen Anteilen der Elemente innerhalb der in Tabelle 2 genannten Bereiche. Gewisse Elemente wie Wolfram, Mangan, Eisen, Kupfer und Kobalt können innerhalb der genannten Bereiche als zufällige Elemente, die in dieser Klasse von Legierungen normalerweise zu finden sind, vorhanden sein oder zur Erzielung gewisser Vorteile, die erwünscht sein können, zugesetzt werden. Wie bereits erwähnt, besteht der Rest aus Nickel und den üblichen Verunreinigungen, die bei Legierungen in dieser Klasse auftreten. Zu diesen Verunreinigungen gehören Phosphor, Schwefel u.dgl. Der Gehalt an diesen Elementen muß möglichst niedrig gehalten werden.

Es wurde gefunden, daß zur Herstellung der Legierung gemäß der Erfindung in verschiedenen brauchbaren Formen gewisse Modifizierungen der Zusammensetzung innerhalb der j Bereiche zweckmäßig sind. Beispielsweise wird der typische Bereich "A" gemäß Tabelle 2 bevorzugt, wenn die Legierung in Form von Gußteilen, z.B. gegossenen Schweißstäben usw., hergestellt werden soll. Das Kohlenstoff/Bor-Verhältnis beträgt vorzugsweise etwa 2:1.

Der typische Bereich "B" wird bevorzugt, wenn die Legierung in Form beispielsweise von Rohrdraht oder Kerndraht hergestellt wird. Die Legierung wird 1) als Metallpulver hergestellt, 2) in einer Metallhülle (gewöhnlich überwiegend Nickel) eingeschlossen und die gefüllte Hülle (Rohr) wird dann 3) zur gewünschten Größe des Schweißdrahtes gewalzt. Die in Tabelle 3 genannten Legierungen 1695, 1695-7 und 1695-7A wurden in Form von Kerndraht hergestellt. Es 1

0300S1/0843

ist zu bemerken, daß diese Legierungen ohne Rücksicht auf das Kohlenstoff/Bor-Verhältnis eine gewisse Ähnlichkeit in der Härte aufweisen.

Die Ergebnisse, die bei einer Reihe von nachstehend beschriebenen Prüfmethoden erhalten wurden, zeigen eindeutig, daß die Legierung gemäß der Erfindung eine sehr wertvolle Kombination von technischen Eigenschaften aufweist ο Diese Eigenschaften umfassen Warmhärte, Korro- j sionsbeständigkeit, Schlagzähigkeit sowie Abriebverschleif und adhäsiven Verschleiß. Diese Eigenschaften sind insbesondere bei Werkstücken für die Verwendung als Führungsteile von Kettensägen, Ventile im allgemeinen, Ventile von Innenverbrennungsmotoren und andere Teile, Gas- und Dampfturbinenteile u.dgl. erforderlich.

Der hier genannte Abriebtest wurde unter Verwendung einer Trockensand-Verschleißprüfmaschine durchgeführt, die in "ASME 1977 Proceedings", Wear of Materials, Seite 77, ASME, 345 East 47th St., New York, New York 10017, beschrieben wird. Bei dieser Prüfung wird der Prüfkörper gegen eine rotierende Gummischeibe gepreßt, während trokkener Sand zwischen Prüfkörper und Scheibe gestreut wird. Zur Bestimmung der Verschleißfestigkeit wird der Metallverlust an der Oberfläche des Prüfkörpers gemessen.

Der hier genannte adhäsive Verschleißtest wurde mit einer Reib- und Verschleißprüfmaschine Modell LFW-1 (Hersteller Fayville-LaValley Corporation, Downers Grove, Illinois) durchgeführt. Die Prüfung wird in ASTM D-2714-68 beschrieben. Diese Prüfmethode war ursprünglich als "Dow Corning"-Verschleißprüfung bekannt. Bei der adhäsiven Prüfung handelt es sich im wesentlichen um den Verschleiß von ungeschmiertem Metall gegen Metall. Bei dieser Prüfung wird ein Prüfkörper (Block) unter verschiedenen Belastungen gegen ein rotierendes Laufrad (Ring) aus Metall gepreßt. Der Metallverlust an der Verschleiß-

O30osi/oeu

• fläche ist ein Hinweis auf die Metall-gegen-Metall-Verschleißeigenschaften der geprüften Legierung.

Tabelle 3 gibt die Zusammensetzungen von als Beispiele genannten Legierungen gemäß der Erfindung zusammen mit ihrer Härte bei Raumtemperatur an. Die Härtewerte sind in der Rockwell-C-Skala angegeben. Proben wurden aus Gussstäben, die aus jeder Legierung mit den vorstehend genannten Ausnahmen hergestellt waren, erhalten.

Tabelle 4 gibt die Werte an, die bei Korrosionsprüfungen in verschiedenen korrodierenden Medien ermittelt wurden. Jede Legierung wurde für diese Prüfungen als mehrschichtiger Gas-Wolfram-Lichtbogenauftrag (GTA) mit einem Gussstab auf einer Kupfergussplatte gebildet. Der Korrosionstest bestand aus viermaligem Eintauchen für 24 Stunden in die verschiedenen Medien bei den genannten Temperaturen.

Jeder Wert ist der Durchschnitt für zwei Proben. Die Korro sionsgeschwindigkeiten sind in Millimeter pro Jahr angegeben. Die Werte zeigen, daß die Legierung gemäß der Erfindung, die Legierung 116, in der Korrosionsbeständigkeit den geprüften Nickellegierungen überlegen ist und die Legierung 116 beim Vergleich mit der Kobaltlegierung Nr. 6 gut abschneidet.

Ö3ÖÖ51/06U

Tabelle 4

Vergleich der Korrosionsgeschwindigkeiten in mm/Jahr zwischen einer Legierung gemäß der Erfindung und bekannten Legierungen

Medium Legie- Legie- Legie- Legie

rung 116 rung 6 rung 28 rung 40

10%ige Essigsäure <O,O254 <O,O254 0,203 16,46 (siedend)

30%ige Essigsäure 0,051 <O,O254 - 16,89 (siedend)

5%ige H₂SO₄ (66⁰C) <O,O254 <O,O254 3,99 49,91

65%ige HNO₃ (66⁰C) 0,61 1,42 30,1 42,32

50%ige H₃PO₄ (66⁰C) 0,406 <O,O254 14,6 67,69

Durchschnitt von zwei Proben: viermaliges Eintauchen

für je 24 Stunden

In Tabelle 5 sind die Ergebnisse von drei Prüfungen, nämlich auf Warmhärte, Abriebverschleiß und Schlagzähigkeit genannt.

Die Prüfung der Warmhärte wurde an der Legierung 108-1 gemäß der Erfindung und anderen verschleißfesten Legierungen durchgeführt. Die Prüfung wurde mit Hilfe eines Vakuum-Warmhärte-Prüfofens "MARSHALL Modell 58-HD" durchgeführt. Diese genormte Prüfmethode wird in Transactions of the ASM, Band 50 (1958), 830-837, beschrieben» Die Legierungen wurden durch Sauggießen zu Stäben verarbeitet, und Auftragschweißungen wurden autogen vorgenommen. Die Legierungen wurden nach der bekannten Methode in einer Vakuum-Härteprüfapparatur unter Ver-

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Wendung einer Belastung von 1590 g mit einem 136°-Saphir-Eindringkörper geprüft. Die Warmhärtedaten sind in Tabelle 5 als durchschnittliche Warmhärtewerte bei verschiedenen Temperaturen in Vickers-Härtezahlen (DPH) angegeben. Diese Werte zeigen eindeutig, daß die Legierung gemäß der Erfindung hervorragende Warmhärteeigenschaften aufweist. Die Warmhärte ist ein wichtiges Merkmal der Verschleißfestigkeit, insbesondere für Ventile.

Die Abriebverschleißprüfungen, deren Ergebnisse in Tabel-Ie 5 genannt sind, wurden mit Hilfe des hier beschriebenen Trockensand-Verschleißprüfgeräts durchgeführt. Die Ergebnisse sind als Volumenverlust (in mm ) bei 2000 Umdrehungen angegeben. Die Auftragschweißungen wurden durch autogenes Schweißen und das Gas-Wolfram-Lichtbogenverfahren (GTA) vorgenommen. Die Ergebnisse zeigen, daß die Nickellegierungen allgemein überlegen sind, daß jedoch die Legierung gemäß der Erfindung der Kobaltlegierung . überlegen ist.

Die Schlagzähigkeitsprüfungen wurden nach der bekannten Charpy-Prüfmethode (ohne Kerbe) durchgeführt. Die Prüfkörper waren unverdünnte Auftragschweißungen der Legierung nach dem Gas-Wolfram-Lichtbogenverfahren. Die Werte sind als Energie in Joule angegeben. Sie zeigen, daß die Legierung gemäß der Erfindung den Nickellegierungen überlegen ist und beim Vergleich mit der Kobaltlegierung gut abschneidet.

Ü3Q051/Ö643

	- - - ^:	- _ "--	-'	³>	300	Legie	Legie	3016468	15	,36	14,9
	-	15 -		Tempera- Legie- Legie-	275	rung 28
	Tabelle 5		tur, ⁰C rung 108-2 rung 6	260	475
	Ergebnisse ausgewählter Prüfungen	427 365	185	450		50
	Warmhärteprüfungen (kg/mm	538 345		390		Charpy-Methode
	649 310	265	Legie
5	760 190	(Volumenverlust	rung 40	Legierung 40 Legierung 108-2
	Abr i ebver schle i ßprü fungen		555	1
	2000 Umdrehungen		440
	Auftrag-	Legie	250
	schweißung Legie-	rung 28	115
10	durch rung 6		in mm ),
	autogenes	8
	Schweißen ■ 35
	Gas-Wolfram-		Legie-
	Lichtbogen	13	rung 40 rung 108-2
15	schweißen (GTA) 60	(Joule)
	Schlagzähigkeitsprüfungen		17
	(ohne Kerbe)
	Legierung 6 Legierung 28
	23,05 2,7	11
20	nach der

Ö3Ö051/06'>3

In Tabelle 6 sind die Ergebnisse der Prüfungen auf Abriebverschleiß und adhäsiven Verschleiß sowie der Härteprüfungen genannt. Bei der Prüfung auf adhäsiven Verschleiß betrug die Belastung 40,824 kg. Die Abriebverschleißprüfung wurde mit 2000 Umdrehungen durchgeführt. Die geprüften Legierungen hatten allgemein ähnliche Zusammensetzungen mit Ausnahme des Bor- und Kohlenstoffgehalts. Es ist zu bemerken, daß bei der Legierung 492 der Borgehalt mehr als das Doppelte des Kohlenstoffgehalts beträgt. Bei der Legierung 493 sind Borgehalt und Kohlenstoffgehalt ungefähr gleich. Die Legierung 494 enthält kein Bor. In der Legierung 108-2 beträgt der Kohlenstoffgehalt ungefähr das Doppelte des Borgehalts, wie dies bei den Gusslegierungen gemäß der Erfindung bevorzugt wird. Die Ergebnisse zeigen, daß die Legierung 108-2 mit einem C/B-Verhältnis von etwa 2:1 den anderen Gusslegierungen, die keine ähnliche Kohlenstoff/Bor-Beziehung aufweisen, überlegen ist.

Die optimale Ausführungsform für Legierungen im typischen Bereich "A" gemäß der Erfindung wird erhalten, wenn das Kohlenstoff/Bor-Verhältnis 2:1 oder etwa 2:1 beträgt. Die Ergebnisse für die experimentellen Legierungen zeigen allgemein, daß die Vorteile gemäß der Erfindung erzielt werden, wenn das Kohlenstoff/Bor-Verhältnis im Bereich yon etwa 4:1 und 4:3 liegt.

03ÖÖSi/Ό643

- 17 -

Tabelle 6 Vergleich von Verschleiß und Härte

Ausgewählte Legierungen mit verschiedenen Kohlenstoff/Bor-Verhältnissen .

Volumenverlust durch Verschleiß, mm*

Legie- adhäsiver

rung B C Verschleiß

8-492 0,84 0,31 0,08

8-493-1 0,62 0,60 0,25

8-494-1 0 1,26 0,19

8-108-2 0,58 1,15 0,05

Abriebverschleiß

79
57
68
57

Rockwell-Härte

34 29 32 33

Die Legierungen gemäß der Erfindung wurden in Form von Gußteilen, gegossenen Schweißstäben, Kerndraht, sinterformteilen und Metallpulver hergestellt. Probleme treten bei der Herstellung der Legierung gemäß der Erfindung nach allen bekannten Verfahren nicht auf. Es ist bekannt, daß besondere Sorgfalt erforderlich ist, um die gewünschte Zusammensetzung von "frisch aufgebrachten" Auftragschweißungen mit Hilfe von Kerndraht zu erzielen. Es liegt allgemein im Rahmen des Könnens des Fachmanns, die Zusammensetzungen des Metallrohres und des Metalipulvers so aufeinander abzustimmen, daß die gewünschte Gesamtzusammensetzung der Auftragschweißung erzielt wird.

Die in Tabelle 3 genannte Legierung 196 wurde in Form eines Pulvers hergestellt, dann in der Matritze gepreßt und zu einem Sinterformteil gepreßt. Sinterformte!le können jedoch auch bekanntlich nach verschiedenen anderen Verfahren, beispielsweise durch Extrudieren, isostatisches Heißpressen (HIP) u.dgl. hergestellt werden.

Ein Sinterformkörper aus der Legierung 196 wurde auf seine Warmhärteeigenschaften geprüft. Die Ergebnisse dieser Prüfung sind in Tabelle 7 genannt. Sie zeigen, daß die Legierung 196 einen brauchbaren Härtewert bei der Prüftemperatur behält.

	Tabelle 7	196	Rockwell- Härte
	Härteprüfung der Legierung		Br32,4
	Prüfbelastung 1590 g	C-16,6
Temperatur,	⁰C Vickers- Härte (DPH)	C-21-,3
760	162	C-23,8
649	224	C-30,0
538	245	C-30,8
316	259	C-30,0
93,	4 302
etwa 27	308
etwa 27	(Kentron)* 302
Kentrons	Standard-Vergleichstest

030051/0643

Claims

VON KREISLER SCHONWALO HiSHOLD FUES VON KREiSi.1-?. KELLER SELTING WERNER PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler 11973 Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden Dr. J. F. Fues, Köln Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln Dipl.-Ing. G. Selling, Köln Dr. H.-K. Werner, Köln Ke/Ax DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOf D-5000 KÖLN 1 , 28. April 1980 CABOT CORPORATION, High Street, Boston, Massachusetts 02110 (V.St.A.) Patentansprüc he

1. Verschleißfeste Legierung, bestehend im wesentlichen aus 24 bis 32 Gew,-% Chrom, 4 bis 10 Gew.-% Molybdän, 0,6 bis 2,0 Gew.-% Silicium, 0,6 bis 1,8 Gew.-% Kohlenstoff, 0,2 bis 1,0 Gew.~% Bor, Wolfram bis zur Hälfte des Molybdängehalts, bis zu 5 Gew.-% Eisen, bis zu 1,0 Gew.-% Mangan, bis zu 3,0 Gew.-% Kupfer, bis zu 5,0 Gew.-% Kobalt,

Rest Nickel und zufällige Verunreinigungen.

2. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Kohlenstoff zu Bor zwischen 4:1 und 4:3 liegt.

3. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 25,5 bis 29 Gew.-% Chrom, 4,3 bis 8,5 Gew.-% Molybdän, 0,79 bis 1,84 Gew.-% Silicium, 0,75 bis 1,29 Gew.~% Kohlenstoff, 0,4 bis 0,82 Gew.-% Bor, Wolfram bis zur Hälfte des Molybdängehalts„ bis zu 3,2 Gew«-% Eisen, bis zu 1,0 Gew„-% Mangan, bis zu 3,0 Gew.-% Kupfer, bis zu

030051/0643

TaWon: (0221) 131041 - T«l«x< 8882307 dopa d ■ Tilagromim Dompottn« Kein

5 Gew.-% Kobalt, Rest Nickel und zufällige Verunreinigungen , enthält.

4. Legierung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie etwa 29 Gew.-% Chrom, etwa 6 Gew.-% Molybdän, etwa 1,4 Gew.-% Silicium, etwa 1,1 Gew.-% Kohlenstoff, etwa

0,6 Gew.-% Bor, bis zu je 3,0 Gew.-% Wolfram, Eisen und Kupfer, bis zu 1,0 Gew.-% Mangan und bis zu 5 Gew.-%
Kobalt, Rest Nickel und zufällige Verunreinigungen, enthält.

5. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie etwa 27 Gew.-% Chrom, etwa 6,5 Gew.-% Molybdän, etwa 0,8 Gew.-% Silicium, etwa 0,8 Gew.-% Kohlenstoff, etwa 0,7 Gew.-% Bor, bis zu je 3,0 Gew.-% Wolfram, Eisen und Kupfer, bis zu 1 Gew,-% Mangan und bis zu 5 Gew.-% Kobalt, Rest Nickel und zufällige Verunreinigungen, enthält.

6. Legierung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine
hervorragende Kombination von technischen Eigenschaften einschließlich Schlagfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Warmhärte und Abriebverschleißfestigkeit und Festigkeit gegen adhäsiven Verschleiß.

7. Legierung nach Anspruch 1 bis 6 in Form eines Formteils zur Durchführung von Auftragschweißungen.

8. Werkstück, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens seine Oberfläche aus einer Legierung nach Anspruch 1 bis 6
besteht.

9. Werkstück nach Anspruch 8 in Form von Teilen für Innenverbrennungsmotoren, Fluidventilen, Gasturbinen, Dampfturbinen und Kettensägenführungsteilen.

10. Legierung nach Anspruch 5 in Form eines Kerndrahts„
030051/0845 _: