Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 8. 19 februari 1949 - Val av metalliska material för höga temperaturer, av Axel Hultgren
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
12 februari 1949
121
Man kan bland eldhärdiga stål särskilja två
huvudtyper, ferritiska och austenitiska. Vid de
förra har närvaron av en tillräcklig mängd krom
jämte eventuellt närvarande kisel, molybden
eller volfram utplånat det rena järnets
omvandlingspunkt oc —> y, varför stålet består av
a-järn vid alla temperaturer. Vid de austenitiska
eldhärdiga stålen förekommer, vid sidan av
krom, nickel + eventuellt mangan i sådan mängd
att de upphäva denna verkan av krom och
förorsaka att i stället det vid hög temperatur
förefintliga /-järnet, austeniten, vid svalning icke
omvandlas, varken till ferrit (perlit) eller
niar-tensit. Detta är en följd av omvandlingströghet
och/eller omvandlingspunktens sänkning.
Eftersom både nickel och kobolt vid hög temperatur
äro isomorfa med och bilda fasta lösningar med
/-järn äro alla eldhärdiga legeringar med dessa
metaller som huvudbeståndsdelar och låg eller
måttlig järnhalt att betrakta som austenitiska.
Mellan ferritiska och austenitiska eldhärdiga
legeringar råder en markerad olikhet i
varmhållfasthet: de förra äro betydligt vekare, mindre
hållfasta än de senare. Denna skillnad gör sig
gällande både vid varmbearbetning och vid
belastning under drift. De förra ha därför
uteslutande fått användning för ugnsdetaljer och
motståndselement, som endast utsättas för ringa
belastning. De senare kunna, som nedan närmare
beröres, vid lämplig sammansättning och
behandling visa en betydande varmhållfasthet,
även vid mycket höga temperaturer.
Metalliska högtemperaturmaterial
för gasturbiner
Under och efter sista världskriget utfördes ett
otal försök med högtemperaturlegeringar för att
utprova deras lämplighet för användning i
gasturbiner. I tabell 1 äro sammanförda kemiska
analyser för ett antal, som omnämnts i
litteraturen. Av dessa ha somliga med framgång
använts i praktisk drift, medan andra vid provning
i laboratorium visat framstående egenskaper,
men ännu ej hunnit praktiskt prövas. De flesta
äro utexperimenterade i USA, några i
Storbritannien (DDT 49 B, Stayblade, R.ex. 78, R.ex. 337 A,
Nimonic 80), några i Tyskland (25—20, Tinidur,
Chromadur, FBD). Alla kunna, med längre fram
angiven reservation, anses vara austenitiska i den
mening, att de helt eller huvudsakligen bestå av
en fas med samma kristallsymmetri som /-järn.
Historiskt sett ha dessa legeringar utvecklats
från vissa tidigare kända legeringstyper,
nämligen
eldhärdiga nickelkromlegeringar med 60 à 80 %
Ni och 15 à 20 % Cr,
eldhärdiga ventillegeringar med ca 13 % Cr,
13 % Ni och ett par % W,
rostfritt stål 18-8 med tillsatser, t.ex. Mo, Ti,
Nb, vilka även lia en viss eldhärdighet,
korrosionsbeständiga och hållfasta, gjutna
ko-boltkrommolybdenlegeringar, tidigare kända som
dentallegeringar (vitallium).
Legeringar 25-12 och 25-20 äro även gamla
och ha fått användning där kraven på
varmhållfasthet träder tillbaka men god eldhärdighet
erfordras.
Koini.sk sammansättning
I legeringarnas grundmassa ingå järn, krom,
nickel och kobolt i olika proportioner i fast
lösning. Härigenom uppnås så att säga en viss
standard av varmhållfasthet, varvid samtidigt
kromhalten helt eller huvudsakligen är ansvarig för
oxidations- och korrosionsbeständigheten. En
grupp för sig bilda legeringsämnena molybden
och volfram som, vid något lägre halter, avsevärt
bidraga till ökad varmhållfasthet, särskilt vid
höga temperaturer. Även förekommer en grupp
av legeringsämnen i varierande, men vanligen
mindre halter, nämligen kol, kväve, niob, titan,
tantal, aluminium, bor etc. Utan tvivel ingå
sådana legeringsämnen i de partiklar, vilkas
ut-skiljning vid speciellt företagen
åldringsbehandling eller efter viss tid vid driftstemperatur
alstrar ett extra tillskott i varmhållfasthet.
Sådana partiklar kunna bl.a. väntas bestå av
karbider, nitrider och borider av exempelvis niob,
titan och tantal. Den omständigheten, att god
utskiljningshärdning kan uppnås även vid låga
kolhalter, ger emellertid vid handen, att s.k.
in-termetalliska faser, såsom aluminider, niobider,
titanider, eventuellt molybdider etc. även spela
en avgörande roll. Den vetenskapliga
utforskningen av dessa frågor har ännu ej medhunnits.
Valet av tillsatsämnen, liksom av
huvudmetallerna, har framgått ur en omfattande empirisk
försöksverksamhet i ett stort antal enskilda och
fristående laboratorier. Det förefaller emellertid
sannolikt, att legeringsämnen med ringa
diffusionshastighet i grundmassan äro lämpliga som
beståndsdelar i partiklarna, emedan varje
ut-skiljningsprocess förutsätter diffusion och en
långsam sådan fördröjer överåldring, varvid
hållfastheten går tillbaka.
Vid avvägning av tillsatsernas art och storlek
ha de svårigheter, som kunna uppträda vid olika
tillverkningsoperationer, ofta utgjort en
bestämmande faktor. Sådana operationer äro bl.a.
smältning, smidning och valsning i varmt eller
kallt tillstånd, svetsning och gjutning. De i
tabellen angivna gjutlegeringarna ha framställts
genom precisionsgjutning.
Följande ytterligare data torde vara av intresse
vid bedömandet av de olika legeringsämnenas
funktion:
kol i högre halter försvårar smidning och
svetsning. Höjd kolhalt upp till en viss gräns har vid
vissa legeringar (vitallium, N-155) visat sig
förbättra resultaten av tidbrottprov, givetvis på be-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
