DE3789888T2

DE3789888T2 - Hartmetall-Auftragelegierungen auf Eisenbasis und ohne Kobalt.

Info

Publication number: DE3789888T2
Application number: DE3789888T
Authority: DE
Inventors: Howard Ocken; Evan Keith Ohriner; Tsuguyasu Wada; Edward P Whelan
Original assignee: Teva Pharmaceutical Industries Ltd; Electric Power Research Institute Inc
Current assignee: Teva Pharmaceutical Industries Ltd; Electric Power Research Institute Inc
Priority date: 1986-10-24
Filing date: 1987-10-14
Publication date: 1994-09-08
Anticipated expiration: 2007-10-15
Also published as: CA1307137C; EP0265165A2; ES2052577T3; ATE106103T1; EP0265165B1; US4803045A; DE3789888D1; EP0265165A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft neue kobaltfreie Aufschweißlegierungen auf Eisenbasis, die verschleißfest sind und insbesondere Reibverschleißbeständigkeit aufweisen. Die neuen Aufschweißlegierungen sind besonders geeignet für Verwendungszwecke, bei denen
(1) hervorragende Reibverschleißbeständigkeit gefordert ist,
(2) es sich um die Umwandlung von Kobalt in radioaktives &sup6;&sup0;Co handelt und
(3) nichtmagnetische Legierungen verwendet werden müssen.
Aufschweißlegierungen verwendet man, um billigeren Legierungen in den verschiedensten Industriezweigen und für die verschiedensten Verwendungszwecke Verschleißfestigkeit zu verleihen. Für die Herstellung von besonders stark genutzten Aufschweißlegierungen stellt Kobalt eine Hauptkomponente dar. Da Kobalt sehr teuer ist und sein Marktpreis starken Schwankungen unterliegt, besteht ein Bedarf an der Entwicklung von Aufschweißlegierungen mit vermindertem Co-Gehalt. Ein besonderer Bedarf an Aufschweißlegierungen mit vermindertem Co- Gehalt besteht für den Primärkreislauf von Kernkraftwerken. Der geringe Verschleiß und die Korrosion von Co-Legierungen führt schließlich zur Bildung des Gamma-Strahlen emittierenden Isotops &sup6;&sup0;Co. Dieses Isotop wird in die Oxide aufgenommen, welche die Out-of-core-Komponenten bilden, die vom Wartungspersonal inspiziert, repariert oder ausgewechselt werden müssen. Das aktivierte &sup6;&sup0;Co ist verantwortlich für den Hauptanteil der auf das Personal einwirkenden Strahlenbelastung.
Eine Aufschweißlegierung ohne Kobalt oder mit nur geringem Kobaltgehalt muß außerdem verschleißfest sein und entsprechende Härte, Schweißbarkeit und Korrosionsbeständigkeit aufweisen. Es wäre daher wünschenswert, über kobaltfreie Aufschweißlegierungen mit entsprechender oder verbesserter Verschleißfestigkeit, Reibverschleißbeständigkeit, Härte sowie entsprechenden bzw. verbesserten mechanischen Eigenschaften für die verschiedensten Verwendungszwecke zu verfügen.
Die GB-A-1049899 beschreibt kobaltfreie Legierungen mit 0,5 bis 2,0 Gew.-% C, 7 bis 14 Gew.-% Mn, 0,5 bis 2 Gew.-% Si, 19 bis 25 Gew.-% Cr, 3 bis 10 Gew.-% Ni, 0,08 bis 0,3 Gew.-% N und 0 bis 2,5 Gew.-% Nb, wobei der Rest auf Eisen und zufällige Verunreinigungen entfällt. Diese Legierungen sind gedacht für das Gießen von Auspuffventilen von Verbrennungsmotoren. Chrom dient dabei zur Erhöhung der Hochtemperaturkorrosionsbeständigkeit, Kohlenstoff zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit und Warmhärte, und Silizium verbessert die Gießbarkeit, vermindert aber die Korrosionsbeständigkeit. Mangan, Nickel und Stickstoff gewährleisten ein vollständig austenitisiertes Gefüge. Mangan dient außerdem zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit. Nickel verbessert die Korrosionsbeständigkeit und Warmfestigkeit, Stickstoff die Warmfestigkeit und Warmhärte und Niob die Warmhärte, die Hochtemperaturfestigkeit und die Lebensdauer bis zum Spannungsbruch.
Eine Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung neuer verschleißfester und reibverschleißbeständiger kobaltfreier Aufschweißlegierungen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung von Verfahren zur Konstruktion von Bauteilen, die Verschleiß und korrodierenden (agressiven) Medien ausgesetzt sind, wobei den Bauteilen kobaltfreie, verschleißfeste, reibverschleißbeständige Hartlegierungen aufgeschweißt sind.
Die Erfindung betrifft kobaltfreie Legierungen für agressiven Medien ausgesetzte Bauteile.
Diese Legierungen sind gekennzeichnet durch hohe Verschleißfestigkeit und Reibverschleißbeständigkeit und bestehen aus 0,85 bis 1,4 Gew.-% C, 5,0 bis 13,0 Gew.-% Mn, 1,5 bis 5,5 Gew.-% Si, 18,0 bis 27,0 Gew.-% Cr, 4,0 bis 12,0 Gew.-% Ni, 1,5 bis 6,0 Gew.-% Mo, 0,1 bis 0,3 Gew.-% N, 0 bis 1,0 V, 0 bis 1,0 Gew.-% Nb, 0 bis 1,0 Gew.-% Ti und 0 bis 1,0 Gew.-% Ta, wobei der Rest, abgesehen von den Verunreinigungen, auf Eisen entfällt. Die Legierungen sind gekennzeichnet durch ein Mikrogefüge aus einer Austenitmatrix und eutektischen Legierungscarbiden.
Die Erfindung betrifft neue Legierungen mit ausgezeichneter Verschleißfestigkeit und besonders hoher Reibverschleißbeständigkeit. Zu Reibverschleiß kommt es dann, wenn zwei Metallflächen unter Belastung aufeinander gleiten, wodurch es zu einem teilweisen Haften auf den Kontaktflächen, zu ihrer Aufrauhung und schließlich zum wechselseitigen Material abtrag kommt. Dieser bewirkt dann auch den Reibverschleiß, der gewöhnlich als Änderung der Tiefe der Oberflächenrauhigkeit gemessen wird. Das Ausmaß des Reibverschleißes hängt nicht nur von den Eigenschaften der Berührungsflächen ab, sondern auch von den Eigenschaften der darunterliegenden Schichten, da die Flächen unter einer Belastung stehen.
Die konventionellen Co-Aufschweißlegierungen, wie Stellite No. 6, bestehen aus zwei Phasen, und zwar aus Carbiden und einer Matrix auf Co-Basis. Da diese einen relativ hohen Gehalt an dem im Mischkristall enthaltenen Kohlenstoff zu lösen vermag, was manchmal als Einlagerungsmischkristallhärtung bezeichnet wird, sind die Härte und die Verformungsbeständigkeit der Matrix realtiv hoch. Die Matrix auf Co-Basis ist gewöhnlich mit einem entsprechenden eutektischen Carbid verbunden.
Demgegenüber stellt die Erfindung harte verschleißfeste und reibverschleißbeständige Oberflächen für eine Co-Aufschweißlegierung bereit, die jedoch aufgrund der oben beschriebenen Nachteile des Kobalts für bestimmte Verwendungszwecke kobaltfrei sind. Die Erfindung betrifft kobaltfreie Legierungen mit einem Mikrogefüge, bestehend aus einer Austenitmatrix (Fe- Basis) und eutektischen Legierungscarbiden, welche die für Aufschweißlegierungen geforderte Verschleißfestigkeit und Reibverschleißbeständigkeit gewährleisten.
Die erfindungsgemäßen kobaltfreien Legierungen haben folgende Zusammensetzung:
0,85 - 1,4 Gew.-% C
5,0 - 13,0 Gew.-% Mn
1,5 - 5,5 Gew.-% Si
18,0 - 27,0 Gew.-% Cr
4,0 - 12,0 Gew.-% Ni
1,5 - 6,0 Gew.-% Mo
0,1 - 0,3 Gew.-% N
0 - 1,0 Gew.-% V
0 - 1,0 Gew.-% Nb
0 - 1,0 Gew.-% Ti
0 - 1,0 Gew.-% Ta
Rest - Eisen
Eisen löst in austenistischen Gefügen mehr Kohlenstoff und Stickstoff als Nickel. Deshalb sind die erfindungsgemäßen Legierungen Eisen-Legierungen. Da reines Eisen bei Raumtemperatur im Gefüge als Ferrit vorliegt, werden zur Stabilisierung des Austenitgefüges Austenitbildner wie Nickel und Mangan zulegiert. Da jedoch Mangan ebenfalls zur Steigerung der Kohlenstofflöslichkeit beiträgt, sollte es der vorwiegende Austenitstabilisator sein und in einer Menge von 5 bis 13 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 12 Gew.-% und insbesondere ca. 8 Gew.-% eingesetzt werden. Mengen von unter 5 Gew.-% sind nicht empfehlenswert, da die restliche Menge an Austenitbildner auf Nickel entfallen muß, das, wenn es in einer zu hohen Menge zulegiert wird, die Reibverschleißbeständigkeit negativ beeinflußt. Andererseits kommt es bei Manganmengen von über etwa 13% zu einer Verminderung der Zähigkeit und Schweißbarkeit der Legierung, weshalb Nickel in einer Menge von 4 bis 12 Gew.-%, vorzugsweise 4 bis 9 Gew.-% und insbesondere etwa 5 Gew.-% zu verwenden ist.
Silizium wird in einer Menge von 1,5 bis 5,5 Gew.-% verwendet, um die Mischkristallverfestigung der Fe-Matrix sowie die Fließfähigkeit der geschmolzenen Legierung während ihrer Verarbeitung zu verbessern. Da jedoch Silizium dazu neigt, sich in der Schmelzphase während der Erstarrung der Legierung zu verteilen und auf diese Weise in den zuletzt erstarrenden Anteil der Legierungsschmelze aussteigert, kann ein hoher Si-Gehalt zwar hohe Härte bewirken, aber gleichzeitig auch geringe Zähigkeit. Daher wird Silizium in einer Menge von unter etwa 5,5 Gew.-% in einem Bereich von 1,5 bis 5,0 Gew.-% und besonders bevorzugt in einer Menge von etwa 3 Gew.-% verwendet.
Molybdän führt auch zur Mischkristallverfestigung und insbesondere zur Einlagerungsmischkristallverfestigung mit Kohlenstoff. Deshalb sollte immer etwas Molybdän vorhanden sein, andererseits kann ein zu hoher Mo-Gehalt zur Stabilisierung unerwünschter Legierungscarbide wie Mo&sub6;C und zur Verminderung des C-Gehalts des Mischkristalls führen. Daher wird Molybdän in einer Menge von 1,5 bis 6 Gew.-%, vorzugsweise von ca. 3 Gew.-% und besonders bevorzugt von etwa 2 Gew.-% verwendet.
Stickstoff verbessert die Mischkristallverfestigung und insbesondere erhöht es die Umformverfestigung. Zu hoher N-Gehalt kann jedoch zu Problemen beim Schweißen führen, weshalb Stickstoff vorzugsweise in einem Mengenbereich von 0,1 bis 3 Gew.-%, insbesondere von etwa 0,2 Gew.-% verwendet wird.
Chrom wird in erster Linie zur Gewährleistung der Korrosionsbeständigkeit zulegiert und zwar in einer Menge von etwa 18 bis 27 Gew.-%.
Um zur gewünschten Matrix bzw. den gewünschten Carbiden zu gelangen, wird Kohlenstoffin einer Menge von 0,85 bis 1,4 Gew.-% zulegiert. In bestimmten Fällen können zur Verbesserung der Morphologie der Primärcarbide Mikrolegierungselemente wie V, Nb, Ta und Ti zulegiert werden, wodurch es auch zu einer Verbesserung der mechanischen Eigenschaften kommt. Zu große Mengen dieser starken Carbidbildner können jedoch den C-Gehalt im Mischkristall senken, so daß die Zugabe jedes dieser Elemente auf maximal 1 Gew.-% beschränkt ist.
Obwohl es wünschenswert und vorzuziehen ist, daß der Restgehalt der Legierung neben den oben eigens angegebenen Legierungselementen auf Eisen entfällt, versteht es sich von selbst, daß während der Verarbeitung auch Spurenmengen an unvermeidlichen Verunreinigungen vorliegen können. Es wird jedoch erwartet, daß diese geringen Mengen an unvermeidlichen Verunreinigungen die erwünschten Eigenschaften der erfindungsgemäßen Legierungen nicht wesentlich verändern bzw. beeinträchtigen.
Die erfindungsgemäßen Legierungen können durch Gießen gebildet werden, da das Mikrogefüge durch die ausgewählte Legierungszusammensetzung erreicht wird. Obwohl die Größe der Erstarrungszelle von der Abkühlungsgeschwindigkeit aus dem flüssigen Zustand abhängt, unterscheiden sich Guß- und Schweißlegierungen nicht erheblich hinsichtlich ihrer Hauptkomponenten. In der typischen erfindungsgemäßen Zusammensetzung sind gewöhnlich mindestens zwei Arten von Carbiden zu beobachten.
Die erfindungsgemäßen Legierungen sind schweißbar, insbesondere nach dem traditionellen Gas-Wolfram-Lichtbogenverfahren (GTA) und dem Plasma-Transfer-Lichtbogenverfahren (PTA) unter Vorwärmung auf ca. 200ºC. Bei Legierungen mit einem C-Gehalt gegen das obere Ende des erwünschten Bereichs hin ist eine Vorwärmung auf ca. 425ºC vorzuziehen, um einen rißfreien Schweißauftrag zu gewährleisten. Andere Schweißverfahren wie Autogenschweißen oder Metall-Schutzgasschweißen können ebenfalls angewandt werden.
Die erfindungsgemäßen Legierungen können als Aufschweißlegierungen für Produktionsanlagen verwendet werden, bei denen das jeweilige Bauteil abrasiven oder korrodierenden (aggressiven) Medien ausgesetzt ist. So z. B. können die Legierungen durch Aufbringen von Schweißaufträgen auf Platten aus legiertem Stahl verwendet werden.
In den beigefügten Zeichnungen stellen dar:
Fig. 1A ein Mikrophoto (500-fach vergrößert) eines gegossenen Stabes mit einem Durchmesser von 16 mm bei folgender Zusammensetzung: 1,11% C, 8,46% Mn, 3,11% Si, 4,06% Ni, 14,9% Cr, 1,64% Mo, 0,23% N, Rest - Fe. Das Mikrophoto wurde erhalten nach elektrolytischem Ätzen der Legierung in 50%-iger Salpetersäure und einer Murakami-Lösung. Wie Fig. 1A zeigt, handelt es sich hier um eine Austenitmatrix mit gewissen eutektischen Legierungscarbidanteilen.
Fig. 1B zeigt ein Mikrophoto (500-fach vergrößert) eines durch Plasma-Transfer-Lichtbogenschweißen erhaltenen Auftrags auf einer Platte aus austenitischem Stahl vom Typ 304SS. Der Schweißauftrag besteht aus 1,34% C, 9,37% Mn, 3,23% Si, 5,97% Ni, 20,86% Cr, 2,10% Mo und 0,2% N, wobei der Restgehalt auf Eisen entfällt. Wie aus Fig. 1B zu ersehen ist, unterscheidet sich das Gefüge qualitativ nicht erheblich von dem in Fig. 1A. Auch hier handelt es sich um eine Austenitmatrix mit mehreren eutektischen Carbidanteilen.
Die erfindungsgemäßen Aufschweißlegierungen besitzen ausgezeichnete Verschleißfestigkeit und insbesondere Reibverschleißbeständigkeit.
Die nachfolgenden Beispiele illustrieren die Erfindung, ohne sie jedoch einzuschränken.
In der nachfolgenden Tabelle ist beispielhaft eine Anzahl erfindungsgemäßer Legierungen aufgeführt. BEISPIELE FÜR SPEZIELLE ERFINDUNGSGEMÄSSE LEGIERUNGSZUSAMMENSETZUNGEN Zusammensetzung (Gew.-%) Erwärmung Form Andere Zusätze Guß Rest c: Sämtliche Einträge bedeuten nominelle Zusammensetzung
Die Reibverschleißbeständigkeitsprüfung, auf der die in den Beispielen angeführten Ergebnisse beruhen, besteht in folgendem:
Die flache Seite eines Prüfdorns mit einem Durchmesser von 9,5 mm (0,375 in) wird gegen einen flachen Prüfling unter Verwendung eines modifizierten Brinell-Härteprüfers gedrückt, wobei sowohl der Dorn, als auch der flache Prüfling (Block) aus derselben Legierung hergestellt sind. Die Belastung beträgt 9800, 19600 und 29400 N (2200, 4400 bzw. 6600 Pound) was einer normalen Belastung von 140, 275 bzw. 415 MPa (20, 40 bzw. 60 ksi) entspricht. Der Prüfdorn wird dann von Hand unter einem Winkel von 1200 zehnmal hin und her gedreht. Die Oberflächen des Prüflings für die Verschleißbeständigkeitsprüfung werden hergestellt mit einem arithmetischen Mittel an Planschleifgenauigkeit von 0,2 bis 0,4 um (l8 bis 16 uin), gemessen in vertikaler Richtung zur Schleifrichtung. Der Grad der Beschädigung in Zusammenhang mit jeder Reibverschleißbeständigkeitsprüfung wurde durch Oberflächenprüfung ermittelt. Für jede Verschleißnarbe auf dem Reibverschleißprüfblock wurde sowohl parallel als auch senkrecht zu den ursprünglichen Schleifmarken das jeweilige Oberflächenrauhigkeitsprofil ermittelt. Die Rauhigkeitsprofile wurden mit einem Gleit-Bendix- Microcorder mit rotierendem Stift erzeugt. Es wurden die Differenzen zwischen der Höhe des höchsten Peaks und des tiefsten Tals auf jeder der vier Radialspuren berechnet und gemittelt. In ähnlicher Weise berechnet und gemittelt wurde auch die Differenz in den Höhen der Bewegungen gleicher Länge parallel und senkrecht zur Schleifrichtung an einer nicht geprüften Oberfläche desselben Blocks. Der Grad der Beschädigung wurde dann bei jeder Reibverschleißprüfung durch Subtraktion der durchschnittlichen Differenz der geschliffenen Oberfläche vor der Prüfung von der durchschnittlichen Differenz der Oberfläche nach Durchführung der Reibverschleißprüfung ermittelt. Die Reibverschleißprüfung wurde, wenn nicht anders angegeben, bei jeder der drei Prüflasten jeweils zweimal durchgeführt.

Beispiel 1

Die Eigenschaften der erfindungsgemäß hergestellten und unter Gießbedingungen geprüften Legierungen sind in Tabelle 1 zusammengefaßt. Sie zeigen, verglichen mit der konventionellen kobalthaltigen Aufschweißlegierung Stellite No. 6 (s. Tabelle 1, letzte Zeile), zufriedenstellende Härte, Zugfestigkeit und Reibverschleißbeständigkeit. Tabelle 1 Ergebnisse der Prüfung von Gußlegierungen Mechanische Eigenschaften Legierung Härte Dehnung Kerbschlagzähigkeitsbeanspruchung Joule Stellite Tabelle 1 (Fortsetzung Ergebnisse der Prüfung von Gußlegierungen Reibverschleißprüfung Oberflächenbeschädigung Legierung an der Luft in entionisiertem Wasser Stellite Nr. 6 ¹YS = Streckgrenze ²UTS = Zugfestigkeit ³R.A. = Einschnürung

Beispiel 2

Tabelle 2 umfaßt 11 Beispiele von erfindungsgemäßen Legierungen für das Auftragschweißen in einem Gas-Wolfram- Lichtbogen (GTA) oder Plasma-Transfer-Lichtbogen (PTA) auf 38 mm dicken Platten aus Austenitstahl AISI 304. GTA-geschweißt wurde jeweils auf einer Fläche von 50·100 mm auf einer 100· 150 mm großen Platte. PTA-geschweißt wurde jeweils auf der gesamten Oberfläche einer 280·150 mm großen Platte. Wird bei den in der Tabelle angegebenen Temperaturen vorgewärmt, erhält man rißfreie Aufträge. Die Reibverschleißbeständigkeit der PTA-geschweißten Aufträge ist ausgezeichnet. Die entsprechenden Ergebnisse für die kobalthaltigen Aufschweißlegierungen Stellite No. 6® und 156® sind in der letzten bzw. vorvorletzten Zeile der Tabelle angegeben. Tabelle 2 Eigenschaften des Schweißauftrags aus Hartlegierungen Legierung Härte Mechanische Eigenschaften Dehnung Kerbschlagzähigkeitsbeanspruchung Joule (Schweißaufträge) Stellite Tabelle 2 (Fortsetzung) Eigenschaften des Schweißauftrags aus Hartlegierungen Legierung Schweißbarkeitsprüfung Vorwärmtemp. Zahl der Schichten ohne Risse Oberflächenbeschädigung an der Luft in entionisiertem Wasser (Schweißaufträge) Stellite ¹ Ergebnisse erzielt von der Fa. Cabot Corporation an ungekerbten Prüfstäben

Beispiel 3

Zu Vergleichszwecken wurde die Reibverschleißbeständigkeit bestimmter handelsüblicher Fe- und Ni-Aufschweißlegierungen geprüft, wobei die beschriebene Methode angewandt wurde. Die dabei erzielten Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefaßt. Die genannten Legierungen zeigen im allgemeinen eine geringere Reibverschleißbeständigkeit als die in den Tabellen 1 und 2. Tabelle 3 Reibverschleißprüfungen (Self-mated galling tests) von PTA-Aufträgen aus handelsüblichen Ni- und Fe-Aufschweißlegierungen in entionisiertem Wasser Legierung Colmonoy 84 (Ni) Haynes 711 (Ni) RHDIC (Fe) Vertex 4776 (Ni) Tribaloy T-700 (Ni) * Die Legierungshautpkomponente ist in Klammern gesetzt. (a) = Wenn nicht anders angegeben, nur einfache Prüfung. (b) = Mittel aus zweifacher Prüfung. NM = Nicht gemessen.

Claims

1. Kobaltfreie verschleißfeste und reibverschleißbeständige Aufschweißlegierung, bestehend aus 0,85 bis 1,4 Gew.-% Kohlenstoff, 5,0 bis 13,0 Gew.-% Mangan, 1,5 bis 5,5 Gew.-% Silizium, 18,0 bis 27 Gew.-% Chrom, 4,0 bis 12,0 Gew.-% Nickel, 1,5 bis 6,0 Gew.-% Molybdän, 0,1 bis 0,3 Gew.-% Stickstoff, 0 bis 1,0 Gew.-% Vanadium, 0 bis 1,0 Gew.-% Niob, 0 bis 1,0 Gew.-% Titan, 0 bis 1,0 Gew.-% Tantal und einem Rest, der, abgesehen von den Verunreinigungen, auf Eisen entfällt, wobei diese Legierung ein Mikrogefüge aufweist, das im wesentlichen aus einer Austenitmatrix und eutektischen Legierungscarbiden besteht

2. Legierung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 5,0 bis 12,0 Gew.-% Mangan, 1,5 bis 5.0 Gew.-% Silizium sowie 4,0 bis 9,0 Gew.-% Nickel enthält und Molybdän bis zu 3,0 Gew.-% anwesend ist.

3. Legierung nach Anspruch 2 mit folgender Zusammensetzung in Gew.-%:

Kohlenstoff 1,03

Mangan 7,97

Silizium 3,11

Nickel 4,02

Chrom 24,71

Molybdän 1,99

Stickstoff 0,26

Eisen Rest, abgesehen von Verunreinigungen.

4. Legierung nach Anspruch 2 mit folgender Zusammensetzung in Gew.-%:

Kohlenstoff 1,1

Mangan 8,0

Silizium 3,0

Nickel 5,5

Chrom 24,0

Molybdän 1,5

Stickstoff 0,2

Vanadium 0,5

Eisen Rest, abgesehen von Verunreinigungen.

5. Legierung nach Anspruch 2 mit folgender Zusammensetzung in Gew.-%:

Kohlenstoff 1,1

Mangan 8,0

Silizium 3,0

Nickel 5,5

Chrom 24,0

Molybdän 1,5

Stickstoff 0,2

Niobium 0,5

Eisen Rest, abgesehen von Verunreinigungen.

6. Legierung nach Anspruch 2 mit folgender Zusammensetzung in Gew.-%:

Kohlenstoff 1,33

Mangan 9,16

Silizium 3,18

Nickel 4,00

Chrom 24,74

Molybdän 2,15

Stickstoff 0,22

Eisen Rest, abgesehen von Verunreinigungen.

7. Legierung nach Anspruch 2 mit folgender Zusammensetzung in Gew.-%:

Kohlenstoff 1,34

Mangan 9,37

Silizium 3, 23

Nickel 5, 97

Chrom 20,86

Molybdän 2,10

Stickstoff 0,22

Eisen Rest, abgesehen von Verunreinigungen.

8. Legierung nach Anspruch 2 mit folgender Zusammensetzung in Gew.-%:

Kohlenstoff 1,14

Mangan 7,?5

Silizium 2,97

Nickel 5,85

Chrom 19,09

Molybdän 1,94

Stickstoff 0,19

Eisen Rest, abgesehen von Verunreinigungen.

9. Legierung nach Anspruch 2 mit folgender Zusammensetzung in Gew.-%:

Kohlenstoff 1,10

Mangan 7,40

Silizium 2,82

Nickel 8,36

Chrom 21,28

Molybdän 1,86

Stickstoff 0,18

Eisen Rest, abgesehen von Verunreinigungen.

10. Verfahren zum Bau einer Anlage, die einer aggressiven Umgebung ausgesetzte Bauteile umfaßt, wobei das Verfahren die Stufe der Bildung dieser Bauteile aus einer kobaltfreien verschleißfesten und reibverschleißbeständigen Legierung nach Anspruch 1 umfaßt.

11. Kobaltfreies verschleißfestes und reibverschleißbeständiges Bauteil für die Verwendung in einer aggressiven Umgebung, wobei dieses Bauteil aus einer Legierung nach Anspruch 1 gebildet ist.

12. Kobaltfreie verschleißfeste und reibverschleißbeständige Aufschweißlegierung, die aus 1,04 Gew.-% Kohlenstoff, 11,91 Gew.-% Mangan, 3,13 Gew.-% Silizium, 24,62 Gew.-% Chrom, 2,99 Gew.-% Nickel, 1,99 Gew.-% Molybdän, 0,1 Gew.-% Stickstoff, 0 bis 1,0 Gew.-% Vanadium, 0 bis 1,0 Gew.-% Niob, 0 bis 1,0 Gew.-% Titan, 0 bis 1,0 Gew.-% Tantal und einem Rest, der, abgesehen von den Verunreinigungen, auf Eisen entfällt, besteht und ein Mikrogefüge aufweist, das im wesentlichen aus einer Austenitmatrix und eutektischen Legierungscarbiden besteht.

13. Kobaltfreie verschleißfeste und reibverschleißbeständige Aufschweißlegierung, die aus 1,33 Gew.-% Kohlenstoff, 12,60 Gew.-% Mangan, 3,13 Gew.-% Silizium, 24,67 Gew.-% Chrom, 3,27 Gew.-% Nickel, 2,15 Gew.-% Molybdän, 0,22 Gew.-% Stickstoff, 0 bis 1,0 Gew.-% Vanadium, 0 bis 1,0 Gew.-% Niob, 0 bis 1,0 Gew.-%, Titan, O bis 1,0 Gew.-% Tantal und einem Rest, der, abgesehen von den Verunreinigungen, auf Eisen entfällt, besteht und ein Mikrogefüge aufweist, das im wesentlichen aus einer Austenitmatrix und eutektischen Legierungscarbiden besteht.

14. Kobaltfreie verschleißfeste und reibverschleißbeständige Aufschweißlegierung, die aus 1,34 Gew.-% Kohlenstoff, 9,56 Gew.-% Mangan, 3,38 Gew.-% Silizium, 19,06 Gew.-% Chrom, 3,94 Gew.-% Nickel, 1,60 Gew.-% Molybdän, 0,23 Gew.-% Stickstoff, 0 bis 1,0 Gew.-% Vanadium, 0 bis 1,0 Gew.-% Niob, 0 bis 1,0 Gew.-% Titan, O bis 1,0 Gew.-% Tantal und einem Rest, der, abgesehen von den Verunreinigungen, auf Eisen entfällt, besteht und ein Mikrogefüge aufweist, das im wesentlichen aus einer Austenitmatrix und eutektischen Legierungscarbiden besteht.

15. Kobaltfreie verschleißfeste und reibverschleißbeständige Aufschweißlegierung, die aus 1,11 Gew.-% Kohlenstoff, 8,46 Gew.-% Mangan, 3,11 Gew.-% Silizium, 14,97 Gew.-% Chrom, 4,06 Gew.-% Nickel, 1,64 Gew.-% Molybdän, 0,23 Gew.-% Stickstoff, 0 bis 1,0 Gew.-% Vanadium, 0 bis 1,0 Gew.-% Niob, 0 bis 1,0 Gew.-% Titan, 0 bis 1,0 Gew.-% Tantal und einem Rest, der, abgesehen von den Verunreinigungen, auf Eisen entfällt, besteht und ein Mikrogefüge aufweist, das im wesentlichen aus einer Austenitmatrix und eutektischen Legierungscarbiden besteht.

16. Legierung nach einem der Ansprüche 3, 4, 5 oder 12 in gegossener Form.

17. Legierung nach einem der Ansprüche 6, 7, 13 oder 14 in einer in Plasma-Transfer-Lichtbogen-geschweißten Form.

18. Legierung nach einem der Ansprüche 8, 9 oder 15 in einer in Gas-Wolfram-Lichtbogen-geschweißten Form.