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DE4318699A1 - Hard-sintered titanium-based alloy - Google Patents

Hard-sintered titanium-based alloy

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Publication number
DE4318699A1
DE4318699A1 DE19934318699 DE4318699A DE4318699A1 DE 4318699 A1 DE4318699 A1 DE 4318699A1 DE 19934318699 DE19934318699 DE 19934318699 DE 4318699 A DE4318699 A DE 4318699A DE 4318699 A1 DE4318699 A1 DE 4318699A1
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tic
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titanium
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alloy
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Nippon Tungsten Co Ltd
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Abstract

A titanium-base sintered alloy comprises a TiC and/or TiN or Ti(C,N) solid solution in an amount of 5 to 70 vol%, with the remainder being composed of two components, the first component being at least one species selected from Groups Va and VIa metallic elements and their mutual solid solutions, and carbides, nitrides, and carbo-nitrides of Groups Va and VIa metallic elements and their mutual solid solutions, and the second component being titanium, with the first component being in an amount of 1 to 30 vol% of the total amount of the first and second components. Preferably the content of TiC or TiN is 35 to 70 vol% and the first component accounts for 1 to 15 vol% of the remainder. It is desirable that the TiC, TiN, and the first component of the remainder be in the form of a solid solution. This alloy exhibits improved wear resistance, strength, and specific strength without any loss in corrosion resistance.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hartgesinterte Legierung auf Titanbasis, die geeignet als ein korrosions- und verschleiß­ festes Material für Gießformen, Pumpenteile, Lager, mechanische Dichtungen, Ventile, Rohre, Röhre, Mischer und Klingen oder der­ gleichen verwendet wird.The present invention relates to a hard sintered alloy Titanium-based, suitable as a corrosion and wear solid material for casting molds, pump parts, bearings, mechanical Seals, valves, pipes, tubes, mixers and blades or the same is used.

Herkömmliche korrosions- und verschleißfeste Materialien für die obigen Zwecke sind durch die Sintercarbide, offenbart in den ungeprüften japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 48-17966 und 49-20845, das Stellit, das Gußeisen mit hohem Chromgehalt und den rostfreien Stahl SUS440, offenbart in den ungeprüften japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 53-125208 und 60-224732, und die Ti- Nb-Legierung und die Ti-6% Al-4% V-Legierung, offenbart in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 4-83837, ver­ anschaulicht.Conventional corrosion and wear resistant materials for the The above purposes are disclosed by the cemented carbides disclosed in U.S. Pat Unexamined Japanese Patent Publication Nos. 48-17966 and 49-20845, the stellite, the high chromium cast iron and the stainless steel SUS440, disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication Nos. 53-125208 and 60-224732, and the Nb alloy and the Ti-6% Al-4% V alloy disclosed in U.S. Pat  Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-83837, ver anschaulicht.

Verschleißfestigkeit und Korrosionsfestigkeit sind miteinander inkompatibel. Sintercarbide, Stellit, Gußeisen mit hohem Chromge­ halt und harter rostfreier Stahl sind bezüglich der Verschleiß­ festigkeit überlegen, jedoch nicht notwendigerweise gut bei der Korrosionsfestigkeit, und somit können sie unter verschiedenen Bedingungen nicht verwendet werden.Wear resistance and corrosion resistance are together incompatible. Sintered carbide, stellite, cast iron with high chromium content stop and hard stainless steel are in terms of wear strength, but not necessarily good at Corrosion resistance, and thus they can under different Conditions are not used.

Insbesondere Titanlegierungen, die 15 bis 30 Gew.-% Molybdän ent­ halten, sind dafür bekannt, eine höhere Korrosionsfestigkeit als reines Titan zu haben. Titanlegierungen sind bezüglich der Korro­ sionsfestigkeit überlegen, jedoch bei der Verschleißfestigkeit ungenügend.In particular, titanium alloys containing 15 to 30 wt .-% molybdenum ent Hold, are known to have a higher corrosion resistance than to have pure titanium. Titanium alloys are regarding the corro superior strength, but in the wear resistance insufficient.

Eine Titanlegierung mit verbesserter Verschleißfestigkeit ist bekannt geworden, welche ein darin dispergiertes Carbid enthält. Sie wird durch Schmelzen hergestellt, wie es in den ungeprüften japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 2-129330 und 3-285034 offenbart ist. Unglücklicherweise gibt es aufgrund des Schmelzens Nachteile. Speziell enthält sie Carbide in der Form grober Kör­ ner, was zu nicht ausreichender Härte und Verschleißfestigkeit führt. Zusätzlich erfordert es schwierige maschinelle Bearbei­ tung, um sie nach dem Gießen in Teile komplexer Form zu bringen.A titanium alloy with improved wear resistance become known which contains a carbide dispersed therein. It is made by melting, as it is in the unaudited Japanese Patent Publication Nos. 2-129330 and 3-285034 is disclosed. Unfortunately, because of the melting, there is Disadvantage. Specifically, it contains carbides in the form of coarse grains ner, resulting in insufficient hardness and wear resistance leads. In addition, it requires difficult machine machining to bring them into pieces of complex shape after casting.

Um sich dem oben genannten Schmelzprozent zu widmen, das mit der Titanlegierung verbunden ist, entwickelten die gegenwärtigen Erfinder eine, die durch Pulvermetallurgie hergestellt wird, wie in "Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy", Band 22, Nr. 3, offenbart. Ihre Entwicklung führte zu einer gesinterten Legierung aus Ti-30Mo (15,9 Vol.-% Mo) und einer gesinterten Legierung aus Ti-Mo-TiC mit verbesserter Ver­ schleißfestigkeit, die erhalten wird, in dem man in die erstere TiC in einer Menge von 10 bis 35 Gew.-% (10,1 bis 37,2 Vol.-%) einbringt, wie es in den japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 51-19403 und 54-19846 offenbart ist.In order to devote to the above-mentioned melting percentage, which coincides with the Titanium alloy, developed the current Inventor one made by powder metallurgy, such as in "Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy ", Vol.22, No. 3. Their development led to a sintered alloy of Ti-30Mo (15.9 vol.% Mo) and  a sintered Ti-Mo-TiC alloy with improved Ver Wear resistance obtained by putting in the former TiC in an amount of 10 to 35% by weight (10.1 to 37.2% by volume) as disclosed in Japanese Patent Publication Nos. 51-19403 and 54-19846.

Mittlerweise benötigen die jüngsten chemischen und maschinellen industriellen Sektoren gesinterte Legierungen auf Titanbasis, welche, unter strengeren Bedingungen als zuvor, gute Verschleiß­ festigkeit ebenso wie hohe Festigkeit zeigen, ohne irgendwelche Verluste an Korrosionsfestigkeit, die bei Titan inhärent sind. Dieses Bedürfnis wird von den oben genannten gesinterten Legie­ rungen Ti-Mo-TiC wegen ihrer nicht ausreichenden Verschleiß­ festigkeit und Festigkeit nicht erfüllt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die gesinterte Legierung Ti-Mo-TiC keine ausrei­ chende Korrosionsfestigkeit hat, selbst wenn die Menge an TiC darin erhöht wird.In the meantime, the most recent chemical and machine require titanium-based sintered alloys, which, under harsher conditions than before, good wear strength as well as show high strength, without any Loss of corrosion resistance inherent in titanium. This need is met by the above-mentioned sintered alloy Ti-Mo-TiC because of their insufficient wear Strength and strength not met. It has, however shown that the sintered alloy Ti-Mo-TiC none exhausts even if the amount of TiC is increased in it.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gesinterte Legierung auf Titanbasis zur Verfügung zu stellen, welche, wegen ihrer erhöhten Härte, höhere Verschleißfestigkeit und/oder Festigkeit und spezifische Festigkeit zeigt, als die herkömm­ liche, ohne jeglichen Verlust an Korrosionsfestigkeit.It is an object of the present invention to provide a sintered Titanium-based alloy to be made available, due to their increased hardness, higher wear resistance and / or Strength and specific strength shows than the conven Liche without any loss of corrosion resistance.

Die vorliegende Erfindung wird in einer gesinterten Legierung auf Titanbasis verkörpert, welche eine feste Lösung von TiC und/oder TiN oder Ti(C, N) aufweist, welche 5 bis 70 Vol.-% ausmacht, wobei der Rest aus zwei Komponenten zusammengesetzt ist, wobei die erste Komponente wenigstens ein Stoff ist, der aus der Gruppe bestehend aus den metallischen Elementen der Gruppen Va und VIa und ihren gegenseitigen festen Lösungen und Carbiden, Nitriden und Carbonitriden der metallischen Elemente der Gruppen Va und VIa und ihrer gegenseitigen festen Lösungen ausgewählt ist, wobei die zweite Komponente Titan ist, wobei die erste Komponente 1 bis 30 Vol.-% der Gesamtmenge an erster und zweiter Komponente kombi­ niert ausmacht.The present invention is in a sintered alloy Titanium based embodies which a solid solution of TiC and / or TiN or Ti (C, N), which is 5 to 70% by volume, the remainder being composed of two components, wherein the first component is at least one substance selected from the group consisting of the metallic elements of groups Va and VIa and their mutual solid solutions and carbides, nitrides and carbonitrides of the metallic elements of Groups Va and  VIa and their mutual solid solutions is selected, wherein the second component is titanium, wherein the first component is 1 to 30 vol .-% of the total amount of first and second component combi matters.

Die gesinterte Legierung auf Titanbasis liefert ein gutes Ergeb­ nis, wenn der Gebalt an TiC oder TiN 37,2 bis 70 Vol.-% ist und die erste Komponente 1 bis 15 Vol.-% des Restes ausmacht.The titanium-based sintered alloy gives a good result when the content of TiC or TiN is 37.2 to 70% by volume, and the first component constitutes 1 to 15% by volume of the remainder.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind der Hauptbestand­ teil, welcher TiC und/oder TiN oder Ti(C, N) in fester Lösung ist, und die erste Komponente des Restes, die wenigstens ein Stoff ausgewählt aus der Gruppe, die aus den metallischen Elemen­ ten der Gruppen Va und VIa und ihren gegenseitigen festen Lösun­ gen und Carbiden, Nitriden und Carbonitriden der metallischen Elemente der Gruppen Va und VIa und ihrer gegenseitigen festen Lösungen besteht, ist, in der Form einer festen Lösung.According to a preferred embodiment, the main inventory which contains TiC and / or TiN or Ti (C, N) in solid solution is, and the first component of the remainder, the at least one Fabric selected from the group consisting of the metallic elements of the groups Va and VIa and their mutual fixed solution and carbides, nitrides and carbonitrides of the metallic Elements of the groups Va and VIa and their mutual solid Solutions is, in the form of a solid solution.

Im folgenden soll die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden, bei der die einzige Zeichnungsfigur eine grafische Darstellung ist, die zeigt, wie die Legierung der vor­ liegenden Erfindung sich in der Biegebruchfestigkeit ändert, abhängig von der Menge an TiC, wobei das Verhältnis Mo/(Ti + Mo) konstant bleibt.In the following the invention with reference to the accompanying drawings be explained in more detail, in which the only drawing figure a Graphical representation is that shows how the alloy of the before lying invention changes in the bending strength, depending on the amount of TiC, the ratio Mo / (Ti + Mo) remains constant.

Die hartgesinterte Legierung auf Titanbasis der vorliegenden Erfindung zeigt hohe Verschleißfestigkeit und Härte wegen ihres erhöhten Gehaltes an TiC oder TiN, und zeigt zusätzlich hohe Festigkeit, während die gute Korrosionsfestigkeit wegen ihrer Zusammensetzung M/(Ti + M) in einem spezifischen Bereich, wobei N ein metallisches Element der Gruppe Va oder VIa oder eine feste Lösung davon bezeichnet, beibehalten wird. The titanium-based hard sintered alloy of the present invention Invention shows high wear resistance and hardness because of their increased content of TiC or TiN, and additionally shows high Strength while the good corrosion resistance because of their Composition M / (Ti + M) in a specific range, where N a metallic element of group Va or VIa or a solid Solution thereof is called, is maintained.  

Die folgende Beschreibung wird unter der Voraussetzung gemacht, daß die hartgesinterte Legierung auf Titanbasis aus Ti, Mo und TiC zusammengesetzt ist. Diese gesinterte Legierung zeigt zwei Phasen, Ti und TiC, wobei Mo mehr in der Ti-Phase als in der TiC- Phase gelöst ist. Die Menge an TiC sollte genau kontrolliert werden, da das Ti in der Ti-Phase sich in der TiC-Phase löst, was den Gehalt an Mo in der Ti-Phase über das hinaus erhöht, was beabsichtigt ist. Der erhöhte Mo-Gehalt erniedrigt die Biegebruchfestigkeit, Härte und Korrosionsfestigkeit. Um diese Situation zu vermeiden, ist es notwendig, die Menge an Mo zu verringern, wenn einen große Menge an TiC in die Legierung eingebracht werden soll.The following description is made on condition that that the hard sintered titanium-based alloy of Ti, Mo and TiC is composed. This sintered alloy shows two Phases, Ti and TiC, where Mo is more in the Ti phase than in the TiC Phase is solved. The amount of TiC should be carefully controlled because the Ti in the Ti phase dissolves in the TiC phase, which increases the content of Mo in the Ti phase beyond what is intended. The increased Mo content lowers the Bending strength, hardness and corrosion resistance. Around To avoid situation, it is necessary to increase the amount of Mo too reduce if a large amount of TiC in the alloy should be introduced.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das zugefügte metallische Element in Form eines Carbides oder Nitrides vorliegen. In diesem Fall enthält die gesinterte Legierung auf Titanbasis ihr metal­ lisches Element sowohl in Form einer festen Lösung in der Ti- Phase als auch in dem Carbid oder Nitrid. Die feste Lösung bildet sich, nachdem das Carbid oder Nitrid zersetzt worden ist. Da diese Zersetzung eine lange Zeitdauer in Anspruch nimmt, bleibt die Konzentration an gelöstem Stoff (metallischem Element) in der Ti-Phase gering. Dies begünstigt eine genau gesteuerte Zusammensetzung mit verbesserten physikalischen Eigenschaften.According to the present invention, the added metallic Element in the form of a carbide or nitride. In this Case contains the sintered titanium based alloy their metal element in the form of a solid solution in the titanium Phase as well as in the carbide or nitride. The solid solution forms after the carbide or nitride has been decomposed. There this decomposition takes a long time remains the concentration of dissolved substance (metallic element) in the Ti phase low. This favors a precisely controlled Composition with improved physical properties.

Mo, als das gelöste Element in der Ti-Phase, kann teilweise oder vollständig durch Nb, Ta oder W ersetzt werden, die zu der Gruppe Va oder VIa gehören. Wegen ihrer geringen Diffusionskoeffizien­ ten, verglichen mit dem von Mo, ist die Konzentration an Nb, Ta oder W in der Ti-Phase geringer als die von Mo. Dieses beugt Kornwachstum in der TiC- oder TiN-Phase vor und verbessert die Härte und Biegebruchfestigkeit. Die metallischen Elemente in den Gruppen Va und VIa haben Diffusionskoeffizienten in der Ti-Phase bei 1673K wie unten gezeigt:Mo, as the dissolved element in the Ti phase, can be partial or completely replaced by Nb, Ta or W belonging to the group Va or VIa belong. Because of their low diffusion coefficients compared with Mo, the concentration of Nb, Ta or W in the Ti phase is less than that of Mo. This bends Grain growth in the TiC or TiN phase before and improves the Hardness and bending strength. The metallic elements in the  Groups Va and VIa have diffusion coefficients in the Ti phase at 1673K as shown below:

MoMo 1.158×10-12 (m²/s)1,158 × 10 -12 (m² / s) NbNb 0.779×10-12 (m²/s)0.779 × 10 -12 (m² / s) TaTa 0.272×10-12 (m²/s)0.272 × 10 -12 (m² / s) WW 0.648×10-12 (m²/s)0.648 × 10 -12 (m² / s) VV 3.214×10-12 (m²/s)3.214 × 10 -12 (m² / s) CrCr 3.899×10-12 (m²/s)3.899 × 10 -12 (m² / s)

Im übrigen, obwohl sie größere Diffusionskoeffizienten als Mo haben, verschaffen V und Cr der gesinterten Legierung einen höhe­ ren Grad an Härte und Festigkeit, wenn das Sintern unter adäqua­ ten Bedingungen durchgeführt wird. Darüber hinaus begünstig ihr geringes spezifisches Gewicht die hohe spezifische Festigkeit.Incidentally, although they have larger diffusion coefficients than Mo V and Cr give the sintered alloy a height a degree of hardness and strength when sintering under adequate conditions conditions. In addition, you benefit low specific weight the high specific strength.

Die Erfindung wird deutlicher verständlich durch Bezug auf die folgenden Beispiele; jedoch haben diese Beispiele nur zur Absicht, die Erfindung zu erläutern, die sollten nicht dahinge­ hend aufgefaßt werden, den Schutzumfang der Erfindung zu begren­ zen.The invention will be more clearly understood by reference to following examples; however, these examples only have to Intention to explain the invention should not be used To understand the scope of the invention Zen.

BeispieleExamples

Kommerziell verfügbares Ti-Pulver, Mo-Pulver und TiC-Pulver wur­ den eine Stunde lang gemischt, wobei ein automatischer Mörser benutzt wurde, gemäß der in Tabelle 1 gezeigten Formulierung. Die sich ergebende Mischung wurde bei 2000 kg/cm2 druckgeformt. Der Preßkörper wurde zwei Stunden lang bei 1300 bis 1500°C in einer Vakuumumgebung gesintert. Der sich ergebende gesinterte Körper wurde auf Härte (HRC), Biegebruchfestigkeit (GPa) und Korrosions­ festigkeit geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Commercially available Ti powder, Mo powder and TiC powder were mixed for one hour using an automatic mortar according to the formulation shown in Table 1. The resulting mixture was compression-molded at 2000 kg / cm 2 . The compact was sintered at 1300 to 1500 ° C for two hours in a vacuum environment. The resulting sintered body was tested for hardness (H R C), transverse rupture strength (GPa) and corrosion resistance. The results are shown in Table 2.

(Die Korrosionsfestigkeit wird in Einheiten der Geschwindigkeit der Korrosion ausgedrückt, die auftritt, wenn die Probe in einer Trockenzellmischung sieben Tage lang eingetaucht wird.
○ = 0,05 mm/Jahr oder weniger;
Δ = 0,1 mm/Jahr oder weniger;
X = mehr als 0,1 mm/Jahr.)
(The corrosion resistance is expressed in terms of the rate of corrosion that occurs when the sample is immersed in a dry cell mix for seven days.
○ = 0.05 mm / year or less;
Δ = 0.1 mm / year or less;
X = more than 0.1 mm / year.)

Tabelle 1 Table 1

Tabelle 2 Table 2

Das folgende wird aus den Tabellen 1 und 2 zur Kenntnis genommen. Die Legierungen (Proben Nr. 1 bis 32), die zu der vorliegenden Erfindung gehören, sind in Festigkeit und/oder Härte und Korro­ sionsfestigkeit der Legierung überlegen (Vergleichsprobe Nr. 1), die kein Mo enthält. Sie sind in der Festigkeit der Legierung überlegen (Vergleichsprobe Nr. 2), die eine große Menge an TiC enthält. Sie sind in der Verschleißfestigkeit den Legierungen auf Ti-Basis überlegen (Vergleichsproben Nr. 3 bis 5). Sie sind in Härte und Korrosionsfestigkeit der Stellitlegierung (Vergleichsprobe Nr. 6) und dem SUS304 (Vergleichsprobe Nr. 7) überlegen. Sie sind in der Korrosionsfestigkeit dem Sintercarbid (Vergleichsprobe Nr. 8) weit überlegen.The following is noted from Tables 1 and 2. The alloys (Samples Nos. 1 to 32) corresponding to the present Invention are in strength and / or hardness and Korro superior strength of the alloy (comparative sample no. 1), that does not contain Mo They are in the strength of the alloy superior (comparative sample # 2) containing a large amount of TiC contains. They are in the wear resistance of the alloys Ti base superior (Comparative Samples Nos. 3 to 5). They are in Hardness and corrosion resistance of the stellite alloy (Comparative Sample No. 6) and SUS304 (Comparative Sample No. 7) think. They are in corrosion resistance to the cemented carbide (Comparative Sample No. 8) far superior.

Das Obige zeigt deutlich, daß die Legierungen der vorliegenden Erfindung im allgemeinen denen im Vergleichsbeispiel überlegen sind.The above clearly shows that the alloys of the present Invention generally superior to those in the comparative example are.

Die Zeichnungsfigur zeigt die Beziehung zwischen Härte (HRC) und Biegebruchfestigkeit (GPa) zur Menge an TiC (Vol.-%) für die in Tabelle 1 aufgeführten Legierungen, wobei das Verhältnis von Mo/(Ti + Mo) bei 16 Vol.-% oder 10 Vol.-% festgehalten ist. Das Verhältnis von 16 Vol.-% gilt für die Legierungsproben Nr. 26 bis 32, und das Verhältnis von 10 Vol.-% gilt für die Legierungspro­ ben Nr. 8, 10, 12, 16, 18, 20 und 22.The drawing figure shows the relationship between hardness (H R C) and transverse rupture strength (GPa) to the amount of TiC (% by volume) for the alloys listed in Table 1, wherein the ratio of Mo / (Ti + Mo) at 16 vol. -% or 10 vol .-% is held. The ratio of 16% by volume applies to the alloy samples Nos. 26 to 32, and the ratio of 10% by volume applies to the alloy samples Nos. 8, 10, 12, 16, 18, 20 and 22.

Es wird angemerkt, daß die Härte ihren Spitzenwert erreicht, wenn die Menge an TiC um 50 bis 55% beträgt, wobei der Maximalwert für das Mo/(Ti + Mo)-Verhältnis von 10 Vol.-% höher liegt, als für das Mo/(Ti + Mo)-Verhältnis von 16 Vol.-%. Es wird auch angemerkt, daß die Biegebruchfestigkeit abnimmt, wenn die Menge an TiC zunimmt, wobei die Werte Biegebruchfestigkeit für das Mo/(Ti + Mo)-Verhältnis von 10 Vol.-% größer sind als die für das Mo/(Ti + Mo)-Verhältnis von 16 Vol.-%. Dies legt nahe, daß das Mo/(Ti + Mo)-Verhältnis für den hohen Gehalt an TiC gering sein sollte, so daß die Probe eine hohe Biegebruchfestigkeit erhalten wird. Wenn man zu der Korrosionsfestigkeit kommt, sind die Proben mit dem Mo/(Ti + Mo)-Verhältnis von 10 Vol.-% denjenigen mit dem Mo/(Ti + Mo)-Verhältnis von 16 Vol.-% überlegen. Daher sollte das Verhältnis von Mo/(Ti + Mo) bevorzugt in dem Bereich von 1 bis 15 Vol.-% liegen, so daß die Legierungen in Härte und Biegebruch­ festigkeit und Korrosionsfestigkeit überlegen sind.It is noted that the hardness reaches its peak when the amount of TiC is around 50 to 55%, with the maximum value for the Mo / (Ti + Mo) ratio of 10% by volume higher than for the Mo / (Ti + Mo) ratio of 16% by volume. It will also noted that the flexural strength decreases as the amount increases with TiC, the values for flexural strength for the Mo / (Ti + Mo) ratio of 10 vol .-% are greater than that for the  Mo / (Ti + Mo) ratio of 16% by volume. This suggests that the Mo / (Ti + Mo) ratio for the high content of TiC be low should, so that the sample obtained a high bending strength becomes. When it comes to corrosion resistance, the samples are with the Mo / (Ti + Mo) ratio of 10% by volume of those with the Mo / (Ti + Mo) ratio of 16 vol% superior. Therefore, that should be Ratio of Mo / (Ti + Mo) preferably in the range of 1 to 15 Vol .-% are, so that the alloys in hardness and bending break strength and corrosion resistance are superior.

Die Legierungsproben Nr. 33 bis 55, die zu der vorliegenden Erfindung gehören, wurden aus Ti und wenigstens einem Stoff her­ gestellt, der aus den metallischen Elementen der Gruppen Va und VIa und Carbiden, Nitriden und Carbonitriden ihrer gegenseitigen festen Lösungen ausgewählt worden ist. Tabelle 3 zeigt ihre Zusammensetzung und Sintertemperatur und Tabelle 4 zeigt ihre kennzeichnenden Eigenschaften so wie Härte, Biegebruchfestigkeit und Korrosionsfestigkeit und ihre Gesamtbewertung. The alloy samples Nos. 33 to 55 corresponding to the present Invention were made of Ti and at least one substance made of the metallic elements of the groups Va and VIa and carbides, nitrides and carbonitrides of their mutual solid solutions has been selected. Table 3 shows her Composition and sintering temperature and Table 4 shows their Characteristics such as hardness, bending strength and corrosion resistance and their overall rating.  

Tabelle 4 Table 4

Es wird angemerkt, daß die Proben (Nr. 33 bis 55), die zu der vorliegenden Erfindung gehören, in Härte, Biegebruchfestigkeit und Korrosionsfestigkeit den Vergleichsproben (Nr. 1 bis 8) überlegen sind. Probe Nr. 50 ist von allen am wünschenswertesten.It is noted that the samples (Nos. 33 to 55) corresponding to the present invention, in hardness, bending strength and corrosion resistance of comparative samples (Nos. 1 to 8) are superior. Sample No. 50 is the most desirable of all.

Die Proben (Nr. 1 bis 3, 33 bis 42, 49, 51 und 52), die V, Nb und Ta enthielten, übertrafen andere Proben (Nr. 4 bis 32, 43 bis 48, 50 und 53 bis 55), die-diese Elemente nicht enthielten, und die Vergleichsproben (Nr. 1 bis 8), wenn sie in eine kochende 50%ige Salpetersäuremischung eingetaucht wurden.The samples (Nos. 1 to 3, 33 to 42, 49, 51 and 52), the V, Nb and Ta, other samples (numbers 4 to 32, 43 to 48, 50 and 53 to 55), which did not contain these elements, and the Comparative samples (# 1 to 8) when in a boiling 50% Were immersed in nitric acid mixture.

Darüberhinaus waren die Proben (Nr. 1 bis 3, 36 bis 42, 49, 51 und 52), die Nb und Ta enthielten, zwei bis fünfmal besser als andere Proben (Nr. 4 bis 35, 43 bis 48, 50 und 53 bis 55), die diese Elemente nicht enthielten, und die Vergleichsproben (Nr. 1 bis 8) bezüglich des Oxidationswiderstandes, geprüft durch Erhitzen in der Atmosphäre bei 800 bis 900°C für einen Zeitraum von einer Stunde.In addition, the samples (Nos. 1 to 3, 36 to 42, 49, 51 and 52), which contained Nb and Ta, two to five times better than other samples (Nos. 4 to 35, 43 to 48, 50 and 53 to 55), the did not contain these elements, and the comparative samples (# 1 to 8) regarding the oxidation resistance, tested by Heat in the atmosphere at 800 to 900 ° C for a period of time of an hour.

Aus dem vorangehenden wird geschlossen, daß die Legierungen, die zu der vorliegenden Erfindung gehören, verbesserte Festigkeit und Verschleißfestigkeit ohne Verlust an Korrosionsfestigkeit zeigen, und daß das beste Ergebnis erzeugt wird, wenn sie TiC, TiN oder Ti(C, N) in einer Menge von 35 bis 70 Vol.-% enthalten und Mo so enthalten, daß das Verhältnis von Mo/(Ti + Mo) im Bereich von 1 bis 15 Vol.-% liegt.From the foregoing, it is concluded that the alloys, the to the present invention, improved strength and Show wear resistance without loss of corrosion resistance, and that the best result is produced if they are TiC, TiN or Ti (C, N) in an amount of 35 to 70 vol .-% and Mo so contain the ratio of Mo / (Ti + Mo) in the range of 1 to 15% by volume.

Gemäß der vorliegenden Erfindungen werden die folgenden Wirkungen gezeigt:According to the present inventions, the following effects shown:

  • 1) Die Legierung zeigt verbesserte Festigkeit, Verschleiß­ festigkeit und spezifische Festigkeit, während die für Titan inhärente gute Korrosionsfestigkeit beibehalten wird.1) The alloy shows improved strength, wear strength and specific strength, while those for titanium inherent good corrosion resistance is maintained.
  • 2) Die Legierung, die aus Ti-(Cr, V)-TiC zusammengesetzt ist, ist in Festigkeit (spezifischer Festigkeit) den herkömm­ lichen Ti-Mo-TiC-Legierungen überlegen. Sie ist für korro­ sions- und verschleißfeste Teile geeignet, die schwierigen Bedingungen ausgesetzt sind.2) The alloy composed of Ti (Cr, V) -TiC, is in strength (specific strength) the conven superior Ti-Mo-TiC alloys. She is for korro resistant to wear and tear, the difficult ones Are exposed to conditions.
  • 3) Die Legierung, die aus Ti-(V, Nb, Ta)-TiC zusammengesetzt ist, ist bezüglich der Korrosionsfestigkeit (speziell bei heißer Salpetersäure) weit überlegen. Sie wird ihre Anwen­ dung bei Behandlungsanlagen für Kernbrennstoff finden.3) The alloy composed of Ti (V, Nb, Ta) -TiC is in terms of corrosion resistance (especially in hot nitric acid) far superior. She becomes her user find use in treatment plants for nuclear fuel.
  • 4) Die Legierung, die aus Ti-(Nb, Ta)-TiC zusammengesetzt ist, ist bezüglich des Oxidationswiderstandes überlegen. Sie wird ihre Anwendung in Kraftwerken finden, in denen Teile heißen korrosiven Gasen ausgesetzt werden.4) The alloy composed of Ti (Nb, Ta) -TiC, is superior in oxidation resistance. she will find their application in power plants where parts are called exposed to corrosive gases.
  • 5) Die Legierung, die TiC, TiN oder Ti(C, N) in einer Menge von 35 bis 70 Vol.-% enthält und Mo enthält, so daß das Verhält­ nis von Mo/(Ti + No) im Bereich von 1 bis 15 Vol.-% liegt, ist besonders überlegen in Festigkeit, Korrosionsfestigkeit, Verschleißfestigkeit. Sie ist beständiger als herkömmliche Legierungen unter schwierigen Bedingungen.5) The alloy containing TiC, TiN or Ti (C, N) in an amount of Contains 35 to 70 vol .-% and contains Mo, so that the behavior of Mo / (Ti + No) is in the range of 1 to 15 vol.%, is particularly superior in strength, corrosion resistance, Wear resistance. It is more stable than conventional ones Alloys under difficult conditions.
  • 6) Die Legierung wird ihre Anwendung bei korrosions- und ver­ schleißfesten Teilen so wie Formen (um Trockenzellmischungen zu bilden), Pumpen, Lagern, mechanischen Dichtungen, Venti­ len, Rohren, Röhren, Mixern und Klingen oder dergleichen in chemischen oder maschinellen Industriesektoren finden. Ihre hervorragenden Eigenschaften verlängern die Lebensdauer der Teile, verringern die Häufigkeit von Teile-Wechseln und sen­ ken den erforderlichen Wartungsbedarf. 6) The alloy is used in corrosion and ver wear-resistant parts as well as forms (to dry cell mixtures pumps, bearings, mechanical seals, venti len, pipes, tubes, mixers and blades or the like in chemical or mechanical industries. Your excellent properties extend the life of the product Parts, reduce the frequency of parts changes and sen ken the required maintenance.  
  • 7) Die Legierung wird die Anforderungen für den Einsatz unter schwierigen Bedingungen erfüllen und zu verbesserter betrieblicher Leistungsfähigkeit beitragen.7) The alloy will meet the requirements for use to meet difficult conditions and to improve them operational efficiency.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The in the above description, in the drawing and in The claims disclosed features of the invention can both individually or in any combination for the realization the invention in its various embodiments essential his.

Claims (2)

1. Gesinterte Legierung auf Titanbasis, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine feste Lösung von TiC und/oder TiN oder Ti(C, N) aufweist, die 5 bis 70 Vol.-% ausmacht, wobei der Rest aus zwei Komponenten zusammengesetzt ist, wobei die erste Kompo­ nente wenigstens ein Stoff ist, der aus der Gruppe bestehend aus metallischen Elementen der Gruppen Va und VIa und ihren gegenseitigen festen Lösungen und Carbiden, Nitriden und Carbonitriden der metallischen Elemente der Gruppen Va und VIa und ihren gegenseitigen festen Lösungen ausgewählt ist, und wobei die zweite Komponente Titan ist, wobei die erste Komponente 1 bis 30 Vol.-% der Gesamtmenge der ersten und zweiten Komponente ausmacht.1. Titanium-based sintered alloy, characterized that they are a solid solution of TiC and / or TiN or Ti (C, N) which is 5 to 70% by volume, with the remainder being two components is composed, with the first compo is at least one substance consisting of the group from metallic elements of groups Va and VIa and their mutual solid solutions and carbides, nitrides and Carbonitrides of metallic elements of groups Va and VIa and their mutual solid solutions is selected and wherein the second component is titanium, wherein the first  Component 1 to 30 vol .-% of the total amount of the first and second component. 2. Gesinterte Legierung auf Titanbasis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptbestandteil, welcher TiC und/oder TiN oder Ti(C, N) in fester Lösung ist, und die erste Komponente des Restes, die wenigstens ein Stoff ausge­ wählt aus der Gruppe bestehend aus metallischen Elementen der Gruppen Va und VIa und ihren gegenseitigen festen Lösun­ gen und Carbiden, Nitriden und Carbonitriden der metal­ lischen Elemente der Gruppen Va und VIa und ihrer gegensei­ tigen festen Lösungen ist, in der Form einer festen Lösung vorliegen.2. sintered titanium based alloy according to claim 1, characterized characterized in that the main component, which is TiC and / or TiN or Ti (C, N) in solid solution, and the first component of the remainder, the at least one substance out selects from the group consisting of metallic elements the groups Va and VIa and their mutual fixed solution and carbides, nitrides and carbonitrides of the metal elements of groups Va and VIa and their counterparts solid solutions, in the form of a solid solution available.
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