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AT261238B - Corrosion-resistant cobalt-chromium-tungsten alloys - Google Patents

Corrosion-resistant cobalt-chromium-tungsten alloys

Info

Publication number
AT261238B
AT261238B AT861863A AT861863A AT261238B AT 261238 B AT261238 B AT 261238B AT 861863 A AT861863 A AT 861863A AT 861863 A AT861863 A AT 861863A AT 261238 B AT261238 B AT 261238B
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
sep
corrosion
chromium
alloys
tungsten alloys
Prior art date
Application number
AT861863A
Other languages
German (de)
Original Assignee
Boehler & Co Ag Geb
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Boehler & Co Ag Geb filed Critical Boehler & Co Ag Geb
Priority to AT861863A priority Critical patent/AT261238B/en
Priority to CH1365164A priority patent/CH498199A/en
Priority to SE12885/64A priority patent/SE326302B/xx
Priority to GB44049/64A priority patent/GB1036258A/en
Priority to US644484A priority patent/US3425827A/en
Application granted granted Critical
Publication of AT261238B publication Critical patent/AT261238B/en

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  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

  

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   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 
 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 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.



   <Desc / Clms Page number 1>
 



   The parent patent No. 248711 relates to the improvement of the corrosion resistance of cobalt-chromium-tungsten alloys by adding copper and molybdenum. It has now been found that a further increase in the corrosion resistance can be achieved by adding nickel.



   Based on the copper- and molybdenum-containing alloys recommended in the parent patent No. 248711 with about 2.0% C <1% Si, 1% Mn, 30% Cr, 14% W, 46% Co, 4% Mo and 2% Cu became two other alloys are melted which contain 10% or 20% nickel when the cobalt content is reduced accordingly. The composition of the examined alloys is given in Table 1.



   Table 1:
Chemical composition of hard alloys with copper, molybdenum and nickel
 EMI1.1
 
<tb>
<tb> Melting <SEP> Co1) <SEP> u. <SEP> un- <SEP>
<tb> No. <SEP> C <SEP> Si <SEP> Mn <SEP> Cr <SEP> W <SEP> Ni <SEP> avoidable <SEP> Mo <SEP> Cu <SEP> Fe
<tb> pollution
<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> calculated as <SEP> remainder <SEP>.
<tb>
 
 EMI1.2
 



   Alloys 1 and 2 were again cast and welded in 10% salt.



  Weight loss determinations carried out in 20% sulfuric acid and 30% nitric acid at room and boiling temperature, the results of which are summarized in Table 2.



   Table 2: Weight loss in g / m2 in hydrochloric, sulfuric and nitric acid in alloys in Table 1 in the cast and welded state
 EMI1.3
 
<tb>
<tb> Means of attack <SEP> I <SEP> test temp. <SEP> I <SEP> Leg. <SEP> 1 <SEP> in <SEP> panel <SEP> 1 <SEP> leg. <SEP> 2 <SEP> in <SEP> panel <SEP> 1
<tb> cast. <SEP> I <SEP> sw. <SEP> cast. <SEP> speed
<tb>



  10% <SEP> Hel <SEP> room temperature <SEP> 0, <SEP> 34 <SEP> 0, <SEP> 56 <SEP> 0, <SEP> 31 <SEP> 0, <SEP> 69 <SEP>
<tb> Boiling temperature <SEP> 87 <SEP> 96 <SEP> 65 <SEP> 85
<tb> 20% <SEP> S04 <SEP> room temperature <SEP> 0, <SEP> 09 <SEP> 0, <SEP> 09 <SEP> 0, <SEP> 04 <SEP> 0, <SEP> 08 < SEP>
<tb> Boiling temperature <SEP> 1, <SEP> 94 <SEP> 1, <SEP> 55 <SEP> 1, <SEP> 70 <SEP> 1, <SEP> 57 <SEP>
<tb> 30% <SEP> HNO3 <SEP> room temperature <SEP> 0, <SEP> 02 <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP> 0, <SEP> 01 < SEP>
<tb> Boiling temperature <SEP> 1, <SEP> 44 <SEP> 1, <SEP> 16 <SEP> 3, <SEP> 62 <SEP> 2, <SEP> 24 <SEP>
<tb>
 
If one compares these weight losses with those of the nickel-free alloys summarized in Table 3, it becomes apparent that the addition of nickel results in a further increase in corrosion resistance.

   On average, the weight losses increase in both hydrochloric acid and in
 EMI1.4
 
 EMI1.5
 

 <Desc / Clms Page number 2>

 Table 3:
 EMI2.1
 
<tb>
<tb> Content <SEP> of <SEP> 10 <SEP> percent <SEP> hydrochloric acid <SEP> 20 <SEP> percent <SEP> sulfuric acid
<tb> Leg no. <SEP> room temp. <SEP> boiling temp. <SEP> room temp. <SEP> boiling temp. <SEP>
<tb> o <SEP> Cu <SEP> cast. <SEP> speed <SEP> cast. <SEP> j <SEP> speed <SEP> cast.) <SEP> sw. <SEP> cast. <SEP> I <SEP> sw. <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>
 
The difference in the corrosion resistance of the alloys with 10 and 20% nickel itself is only slight. For the practical use of corrosion-resistant copper-molybdenum and nickel-containing hard alloys, an alloy with a target composition of 2.2% C, 1% Si, gl% Mn, 30% Cr, 14% W, 10% Ni, 36% Co, 4 would come % Mo and 2% Cu as the cheapest alloy in question. If the Ni content is below 10%, the corrosion-inhibiting effect is less, but it is also present.



   For example, a cast alloy with 2.3% C, 31.5% Cr, 13.2% W, 3.6% Mo, 2.2% Cu, 1.9% Ni, 0.31% Mn, 0, 44% Si, remainder Co and unavoidable impurities in boiling hydrochloric acid a weight loss of 178 g / cm2h and in boiling sulfuric acid a weight loss of 3.6 g / cm2h. The corresponding values at room temperature were 0, 6 and 0.04 g / cm2h, respectively. Especially in boiling hydrochloric acid, the most beneficial effect of even a small amount of nickel can be clearly seen.



   PATENT CLAIMS:
1. Corrosion-resistant cobalt-chromium-tungsten alloys according to parent patent no. 248711, characterized in that up to 20% of the cobalt content is replaced by nickel.

Claims (1)

2. Korrosionsbeständige Kobalt-Chrom-Wolfram-Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie 2, 2% C, 30% Cr, 14% W, 36% Co, 4% Mo, 2% Cu, bis zu je 1% Mn und Si und 10% Ni enthält. 2. Corrosion-resistant cobalt-chromium-tungsten alloy according to claim 1, characterized in that it contains 2, 2% C, 30% Cr, 14% W, 36% Co, 4% Mo, 2% Cu, up to 1% each Contains Mn and Si and 10% Ni.
AT861863A 1963-10-29 1963-10-29 Corrosion-resistant cobalt-chromium-tungsten alloys AT261238B (en)

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SE12885/64A SE326302B (en) 1963-10-29 1964-10-26
GB44049/64A GB1036258A (en) 1963-10-29 1964-10-28 Improvements in or relating to corrosion-resisting cobalt-chromium-tungsten alloys
US644484A US3425827A (en) 1963-10-29 1967-06-08 Corrosion-resisting cobalt-chromium-tungsten alloy

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