AT231737B

AT231737B - Dauerstandfeste Sinterlegierung und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: AT231737B
Application number: AT901060A
Authority: AT
Original assignee: Birmingham Small Arms Co Ltd
Priority date: 1960-12-02
Filing date: 1960-12-02
Publication date: 1964-02-10

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Dauerstandfeste   Sinterlegierung-und   Verfahren zu ihrer Herstellung 
Die Erfindung bezieht sich auf dauerstandfeste Sinterlegierungen auf Nickelbasis, die nach pulvermetallurgischen Verfahren, d. h. durch Zusammendrücken und Sintern von Metallpulvern hergestellt sind und auf ein Verfahren zu ihrer Herstellung. 



   Die Erfindung betrifft Nickel-Chrom-Legierungen, die auch Titan, Aluminium, Bor und Niob und/oder Tantal enthalten, und schlägt solche Legierungen vor, die verhältnismässig hohe Anteile an Wolfram und Bor umfassen. 



   Es sind bereits Verbesserungen der Dauerstandfestigkeit von Knetlegierungen auf   Ni-Cr-Co-Basis   vorgeschlagen worden, die darin bestehen, dass pulverisierte Bestandteile, die im wesentlichen Cr, Ti,   AI,   C und B umfassen verdichtet und gesintert werden, wobei verbesserte Dauerstandsfestigkeitseigenschaften durch einen hohen Borgehalt von über   0, 01%   bis zu   0, 8%   erreicht werden. Diese Legierungen können auch verschiedene unwesentliche Elemente enthalten, wie z. B. Co, Mo, Zr, Fe, Nb und Ta. 



  In der bekannten Legierung bildet aber Wolfram kein wesentliches Legierungselement und macht, wenn es verwendet wird, nicht mehr als 5% aus. Demgegenüber ist gemäss der vorliegenden Erfindung Wolfram nicht nur ein wesentliches Element des Pulvermetallgemisches, sondern es ist auch in grossen Mengen enthalten, die im Bereich zwischen über 5 bis zu   15%   liegen. 
 EMI1.1 
 
 EMI1.2 
 
<tb> 
<tb> :

  u/
<tb> /0
<tb> Kohlenstoff <SEP> bis <SEP> zu <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> Kobalt <SEP> 0-35
<tb> Chrom <SEP> 8-25
<tb> Molybdän <SEP> 0-10
<tb> Wolfram <SEP> über <SEP> 5, <SEP> aber <SEP> nicht <SEP> mehr <SEP> als <SEP> 15
<tb> Titan <SEP> 1-8
<tb> Aluminium <SEP> 1-8
<tb> Zirkonium <SEP> 0-1
<tb> Bor <SEP> 0, <SEP> 005-0, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> Eisen <SEP> 0-20
<tb> Niob <SEP> 0, <SEP> 1-5 <SEP> 
<tb> und/oder
<tb> Tantal <SEP> 0-5
<tb> 
 Der Rest von nicht weniger als   30%   besteht neben den üblichen Verunreinigungen aus Nickel.

   
 EMI1.3 
 
 EMI1.4 
 
<tb> 
<tb> 25-15%%
<tb> Kohlenstoff <SEP> 0, <SEP> 01-0, <SEP> 35 <SEP> 
<tb> Kobalt <SEP> 15-25
<tb> Chrom <SEP> 12-20
<tb> Molybdän <SEP> 1-6
<tb> Wolfram <SEP> 5, <SEP> 25-10 <SEP> 
<tb> Titan <SEP> 2-7
<tb> Aluminium <SEP> 2-7
<tb> Zirkonium <SEP> 0, <SEP> 1-0, <SEP> 4 <SEP> 
<tb> Bor <SEP> 0, <SEP> 02-0, <SEP> 1 <SEP> 
<tb> Eisen <SEP> bis <SEP> zu <SEP> 5
<tb> Niob <SEP> und/oder
<tb> Tantal <SEP> bis <SEP> zu <SEP> 3
<tb> Nickel <SEP> und
<tb> Verunreinigungen <SEP> Rest, <SEP> aber <SEP> nicht <SEP> weniger <SEP> als <SEP> 30%
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
Es folgen Beispiele von Legierungen, die aus Pulvergemischen innerhalb des Bereiches der Erfindung durch Zusammendrücken und Sintern von Pulvern hergestellt sind und deren Ergebnis sind,

   wobei in jedem Falle Gewichtsprozente angegeben sind und der Rest aus Nickel neben   üblichen Verunreinigungen   besteht. Der Pressdruck beträgt etwa 7700   kg/cm2   die Sinterung erfolgt durch zirka 20 Stunden bei 1270    C.   



   Jede der in den Beispielen angeführten Legierungen enthält : 
 EMI2.1 
 
<tb> 
<tb> %
<tb> /0
<tb> Kohlenstoff <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> 
<tb> Kobalt <SEP> 20
<tb> Chrom-16
<tb> Aluminium <SEP> 5, <SEP> 3 <SEP> 
<tb> Titan <SEP> 2, <SEP> 4 <SEP> 
<tb> Bor <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> 
<tb> Zirkonium <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> 
<tb> 
 Ferner sind darin Wolfram, Niob und Molybdän in folgenden Anteilen enthalten : 
 EMI2.2 
 
<tb> 
<tb> Beispiel <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3
<tb> Wolfram <SEP> 5, <SEP> 5% <SEP> 7, <SEP> 0% <SEP> 5, <SEP> 5% <SEP> 
<tb> Niob <SEP> 1, <SEP> 0% <SEP> 2, <SEP> 0% <SEP> 1, <SEP> 0% <SEP> 
<tb> Molybdän <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 2, <SEP> 0% <SEP> 
<tb> 
 
Die Lebensdauer jeder dieser Legierungen unter einer Belastung von zirka 1077   kg/cm2   bei 980   C und die Bruchdehnung in   %   in jedem Fall sind folgende :

   
 EMI2.3 
 
<tb> 
<tb> Beispiel <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3
<tb> Lebensdauer <SEP> 49 <SEP> 43 <SEP> 42
<tb> (Stunden)
<tb> Dehnung <SEP> 9 <SEP> 5 <SEP> 7
<tb> 
 
Die Lebensdauer der   erfindungsgemässen   Legierungen ist also unter erschwerten Bedingungen grösser als bei den bekannten Legierungen. 



   Das Pulvergemisch kann einfach durch Mischung der Pulver der einzelnen Metalle hergestellt werden, gewöhnlich aber werden zwei oder mehrere Metalle durch Schmelzen zuerst legiert, um eine Vorlegierung zu bilden, die dann pulverisiert und zum Zusammendrücken und Sintern mit den übrigen Metallpulvern vermischt wird. Es können zwei oder mehr solche Vorlegierungen verwendet werden, die jede zwei oder mehrere der Metalle enthält. Vorzugsweise wird Bor in Form des Borides oder der Boride eines oder mehrerer der anderen Elemente beigegeben. Vorzugsweise wird Zirkoniumborid verwendet. 



   PATENTANSPRÜCHE :
1. Dauerstandfeste Sinterlegierung, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus folgenden Legierungskomponenten in Gewichtsprozent besteht : 
 EMI2.4 
 
<tb> 
<tb> %
<tb> Kohlenstoff <SEP> bis <SEP> zu <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> Kobalt <SEP> 0-35
<tb> Chrom <SEP> 8-25
<tb> Molybdän <SEP> 0-10
<tb> Wolfram <SEP> mehr <SEP> als <SEP> 5, <SEP> aber <SEP> nicht <SEP> mehr <SEP> als <SEP> 15
<tb> Titan <SEP> 1-8
<tb> Aluminium <SEP> 1-8 <SEP> 
<tb> Zirkonium <SEP> 0-1
<tb> Bor <SEP> 0, <SEP> 005-0, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> Eisen <SEP> 0-20
<tb> Niob <SEP> 0, <SEP> 1-5 <SEP> 
<tb> und/oder
<tb> Tantal <SEP> 0-5
<tb> Rest <SEP> nicht <SEP> weniger <SEP> als <SEP> 30%, <SEP> Nickel
<tb> neben <SEP> üblichen <SEP> Verunreinigungen.
<tb>

Claims

2. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wolfram-Anteil im Bereich von 5, 25 EMI2.5 EMI2.6 <tb> <tb> :% <tb> /0 <tb> Kohlenstoff <SEP> 0, <SEP> 01-0, <SEP> 35 <SEP> <tb> Kobalt <SEP> 15-25 <tb> <Desc/Clms Page number 3> EMI3.1 <tb> <tb> Chrom <SEP> 12-20 <tb> Molybdän <SEP> 1-6 <tb> Wolfram <SEP> 5, <SEP> 25-10 <SEP> <tb> Titan <SEP> 2-7 <tb> Aluminium <SEP> 2-7 <tb> Zirkonium <SEP> 0, <SEP> 1-0, <SEP> 4 <SEP> <tb> Bor <SEP> 0, <SEP> 02-0, <SEP> 1 <SEP> <tb> Eisen <SEP> bis <SEP> zu <SEP> 5 <tb> Niob <SEP> und/oder <tb> Tantal <SEP> bis <SEP> zu <SEP> 3 <tb> Nickel <SEP> und <tb> Verunreinigungen <SEP> Rest, <SEP> aber <SEP> nicht <SEP> weniger <SEP> als <tb> 30%. <tb> EMI3.2 EMI3.3 <tb> <tb> :

/0 <tb> Kohlenstoff <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> <tb> Kobalt <SEP> 20 <tb> Chrom <SEP> 16 <tb> Aluminium <SEP> 5, <SEP> 3 <SEP> <tb> Titan <SEP> 2, <SEP> 4 <SEP> <tb> Bor <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> <tb> Zirkonium <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> <tb> 5. Legierung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Komponenten innerhalb der spezifizierten Bereiche vorhanden sind : EMI3.4 <tb> <tb> Wolfram <SEP> 5, <SEP> 5-7% <SEP> <tb> Niob <SEP> 1-2% <tb> 6. Legierung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie Molybdän in Anteilen bis zu 2% enthält.

7. Verfahren zur Herstellung von Legierungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in an sich bekannter Weise zwei oder mehrere der Metalle zur Bildung wenigstens einer Vorlegierung geschmolzen werden und hierauf die Vorlegierung pulverisiert, mit Pulvern der restlichen Metalle vermischt und nachher verfestigt und gesintert wird.

8. Verfahren zur Herstellung von Legierungen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Menge oder ein Teil der Grundmasse als Vorlegierung verwendet wird.