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DE4318699C2 - Process for producing a corrosion and wear resistant material - Google Patents

Process for producing a corrosion and wear resistant material

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DE4318699C2
DE4318699C2 DE19934318699 DE4318699A DE4318699C2 DE 4318699 C2 DE4318699 C2 DE 4318699C2 DE 19934318699 DE19934318699 DE 19934318699 DE 4318699 A DE4318699 A DE 4318699A DE 4318699 C2 DE4318699 C2 DE 4318699C2
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel­ lung eines korrosions- und verschleißbeständigen Werkstoffes, insbesondere einer hartgesinterten Legierung auf Titanbasis, die als ein korrosions- und verschleißfestes Material für Gießformen, Pumpenteile, Lager, mechanische Dichtungen, Ventile, Rohre, Röhren, Mischer und Klingen oder dergleichen verwendet wird.The present invention relates to a process for the manufacture development of a corrosion and wear resistant material, in particular a hard-sintered titanium-based alloy, as a corrosion and wear resistant material for Molds, pump parts, bearings, mechanical seals, Valves, pipes, tubes, mixers and blades or the like is used.

Herkömmliche korrosions- und verschleißfeste Materialien für die obigen Zwecke sind durch Sinterkarbide, offenbart in den ungeprüften japanischen Patententveröffentlichungen Nr. 48- 17966 und 49-20850, Stellit, Gußeisen mit hohem Chromgehalt und rostfreiem Stahl SUS 440, offenbart in den ungeprüften japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 53-125208 und 60- 224732, und Ti-Nb-Legierungen und Ti-6% Al-4% V-Legierungen, wie sie in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 4-83837 beschrieben sind, beispielhaft angegeben. Conventional corrosion and wear resistant materials for The above purposes are explained by cemented carbides disclosed in U.S. Patent Nos Unexamined Japanese Patent Publication No. 48- 17966 and 49-20850, stellite, high chromium cast iron and stainless steel SUS 440, disclosed in the Unexamined Japanese Patent Publication Nos. 53-125208 and 60- 224732, and Ti-Nb alloys and Ti-6% Al-4% V alloys, as disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-83837, by way of example.  

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 21, 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. 21, 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.  

Verschiedene Titanzusammensetzungen sind beispielsweise aus der US-A 3,669,595, der DE-PS 20 46 614, der GB-A 1 394 595, der AT-A 135 324, der JP-B 79-319 846 und der US-A 3,971,656 bekannt.Various titanium compositions are for example US-A 3,669,595, DE-PS 20 46 614, GB-A 1 394 595, AT-A 135 324, JP-B 79-319846 and US-A 3,971,656 known.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines verbesserten korrosions- und verschleiß­ beständigen Werkstoffes zur Verfügung zu stellen.It is an object of the present invention to provide a method for producing improved corrosion and wear durable material to provide.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. This object is achieved by a method according to claim 1.  

Die gesinterte Legierung auf Titanbasis liefert ein gutes Ergeb­ nis, wenn die erste Komponente 4 bis 15 Vol.-% des Restes ausmacht.The titanium-based sintered alloy gives a good result nis, if the first component constitutes 4 to 15% by volume of the remainder.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können der Hauptbestand­ teil, welcher TiC ist, und die erste Komponente des Restes, die wenigstens ein Stoff ausgewählt aus der Gruppe, die aus den metallischen Elemen­ ten Nb, Ta, Cr, Mo, W und ihren jeweiligen festen Lösungen und Carbiden, Nitriden und Carbonitriden der metallischen Elemente Nb, Ta, Cr, Mo, W und ihren jeweiligen festen Lösungen besteht, ist, in der Form einer festen Lösung sein.According to a preferred embodiment, the main stock Part, which TiC is, and the first component of the remainder, the at least one Fabric selected from the group consisting of the metallic elements Nb, Ta, Cr, Mo, W and their respective solid solutions and carbides, nitrides and carbonitrides of metallic Elements Nb, Ta, Cr, Mo, W and their respective solid Solutions is to be 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 und zeigt zusätzlich hohe Festigkeit, während die gute Korrosionsfestigkeit wegen ihrer Zusammensetzung M/(Ti + M) in einem spezifischen Bereich, wobei M ein metallisches Element Nb, Ta, Cr, Mo, W 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 and additionally shows high Strength while the good corrosion resistance because of their Composition M / (Ti + M) in a specific range, where M a metallic element Nb, Ta, Cr, Mo, W 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 eine 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 Decrease 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. 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 be completely replaced by Nb, Ta or W. 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:

Mo . . .Mo. , , 1.158 × 10-12 (m²/s)1,158 × 10 -12 (m² / s) Nb . . .Nb. , , 0.779 × 10-12 0.779 × 10 -12 Ta . . .Ta. , , 0.272 × 10-12 0.272 × 10 -12 W . . .W. , , 0.648 × 10-12 0.648 × 10 -12 V . . .V. , , 3.214 × 10-12 3.214 × 10 -12 Cr . . .Cr. , , 3.899 × 10-12 3,899 × 10 -12

Im übrigen, obwohl es einen größeren Diffusionskoeffizienten als Mo hat, verschafft Cr der gesinterten Legierung einen höhe­ ren Grad an Härte und Festigkeit, wenn das Sintern unter adäqua­ ten Bedingungen durchgeführt wird. Darüber hinaus begünstigt dieses geringe spezifische Gewicht die hohe spezifische Festigkeit.By the way, although it has a larger diffusion coefficient As Mo has, Cr gives the sintered alloy a height a degree of hardness and strength when sintering under adequate conditions conditions. In addition, this favors low specific gravity 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.(The corrosion resistance is in units of speed expressed in terms of the corrosion that occurs when the sample is in one Dry cell mixture is immersed for seven days.

○ = 0,05 mm/Jahr oder weniger;
Δ = 0,1 mm/Jahr oder weniger;
X = mehr als 0,1 mm/Jahr.)
○ = 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 18), 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 18) 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. 15 bis 18, und das Verhältnis von 10 Vol.-% gilt für die Legierungspro­ ben Nr. 6, 8, 12 und 14.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. 15 to 18, and the ratio of 10% by volume applies to the alloy samples Nos. 6, 8, 12 and 14.

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 4 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 4 to 15 Vol .-% are, so that the alloys in hardness and bending break strength and corrosion resistance are superior.

Die Legierungsproben Nr. 19 bis 30, die zu der vorliegenden Erfindung gehören, wurden aus Ti und wenigstens einem Stoff her­ gestellt, der aus den metallischen Elementen Carbiden, Nitriden und Carbonitriden von Nb, Ta, Mo, W und 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. 19 to 30 corresponding to the present Invention were made of Ti and at least one substance put, made of the metallic elements Carbides, nitrides and carbonitrides of Nb, Ta, Mo, W and 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. 19 bis 30), die zu der vorliegenden Erfindung gehören, in Härte, Biegebruchfestigkeit und Korrosionsfestigkeit den Vergleichsproben (Nr. 1 bis 8) überlegen sind. Probe Nr. 27 ist von allen am wünschenswertesten.It is noted that the samples (Nos. 19 to 30) corresponding to the present invention, in hardness, bending strength and corrosion resistance of comparative samples (Nos. 1 to 8) are superior. Sample No. 27 is the most desirable of all.

Die Proben (Nr. 1 und 2, 19 bis 23, 26, 28 und 29), die Nb und Ta enthielten, übertrafen andere Proben ( Nr. 3, 27 und 30), 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 and 2, 19 to 23, 26, 28 and 29), the Nb and Ta exceeded other samples (Nos. 3, 27 and 30), 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 und 2, 19 bis 23, 26, 28 und 29), die Nb und Ta enthielten, zwei bis fünfmal besser als andere Proben (Nr. 3 bis 18, 24, 25, 27 und 30), 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 and 2, 19 to 23, 26, 28 and 29) containing Nb and Ta are two to five times better than other samples (Nos. 3 to 18, 24, 25, 27 and 30), which 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 Mo so enthalten, daß das Verhältnis von Mo/(Ti + Mo) im Bereich von 4 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 when they Mo so contain the ratio of Mo / (Ti + Mo) in the range of 4 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)-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) -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 Conditions are suspended.
  • (3) Die Legierung, die aus Ti-( 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 (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 Mo enthält, so daß das Verhältnis von Mo/(Ti + Mo) im Bereich von 4 bis 15 Vol.-% liegt, ist besonders überlegen in Festigkeit, Korrosionsfestigkeit, Verschleißfestigkeit. Sie ist beständiger als herkömmliche Legierungen unter schwierigen Bedingungen.(5) The alloy containing Mo such that the ratio of Mo / (Ti + Mo) is in the range of 4 to 15% by volume 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 (1)

Verfahren zur Herstellung eines korrosions- und verschleißbe­ ständigen Werkstoffes durch Sintern des Preßlings unter Vakuum in einem Temperaturbereich von 1300°C bis maximal 1500°C, wobei der Preßling aus einer Pulvermischung, welche TiC in einem Bereich von 37,2 bis 70 Vol.-% aufweist und bei der der Rest aus zwei Komponenten zusammengesetzt ist, wobei die erste Komponente wenigstens eine ist, die aus der Gruppe aus Nb, Ta, Cr, Mo und W und ihren jeweiligen festen Lösungen und Car­ biden, Nitriden und Carbonitriden wenigstens eines der Elemente aus Nb, Ta, Cr, Mo und W und ihren jeweiligen festen Lösungen ausgewählt ist und die zweite Komponente Titan ist, wobei die Menge an erster Komponente 4 bis 30 Vol.-% der Gesamtmenge an erster und zweiter Komponente beträgt, besteht.Process for producing a corrosion and wear resistant permanent material by sintering the compact under vacuum in a temperature range from 1300 ° C to a maximum of 1500 ° C, wherein the compact of a powder mixture, which TiC in a range of 37.2 to 70 vol .-% and in which the Rest is composed of two components, the first Component is at least one selected from the group of Nb, Ta, Cr, Mo and W and their respective solid solutions and car Biden, nitrides and carbonitrides at least one of Elements of Nb, Ta, Cr, Mo and W and their respective solid Solutions is selected and the second component is titanium, wherein the amount of the first component is 4 to 30% by volume of the Total amount of first and second component is.
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