FI70256C

FI70256C - Noetningsbestaendiga jaern-nickel-koboltlegeringar och deras anvaendning

Info

Publication number: FI70256C
Application number: FI800307A
Authority: FI
Inventors: Anthony J Hickl; Barry H Rosof
Original assignee: Cabot Corp
Priority date: 1979-04-09
Filing date: 1980-02-01
Publication date: 1986-09-15
Also published as: BR8001713A; SE452027B; FR2453910A1; FI800307A; NL8001998A; GB2046788B; US4216015A; ES490184A0; ES8103188A1; CA1141571A; GB2046788A; IT1128460B; BE882575A; DE3013103A1; FR2453910B1; AU532118B2; JPS55138063A; ZA8018B; SE8002419L; AU5699580A

Description

<5Α§*Ρ·'1 TRI _KUULUTUSJULKA.SU Π Γ| O r ^ B (11) UTLÄGGN1NGSSKRIFT 'U^-0 6 45 Patent naatit 15 CO 1086 (51) Kv.lk.*/lm.ci.* ”,y 30/00, 38/4¾. 38/46, V ' 38/48, 38/50, 38/52, 38/5^ SUOMI-FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansökning 800307 (22) Hakemispäivä —Ansöknlngsdag 01.02 8θ ^ ^ (23) Alkupäivä — Giltighetsdag Oi 02 80 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig )Q -|g o

Patentti- ia rekisterihallitus ........ ... .......

' , (44) Nahtavaksipanon |a kuul.|ulkaisun pvm. - oo n-,

Patent- oeh registerstyrelsen v 1 Ansökan utlagd oeh ucl.skriftcn publicerad · U2.06 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet 09.04.79 USA(US) 28467 (71) Cabot Corporation, 125 High Street, Boston, Massachusetts, USA(US) (72) Anthony J. Hickl, Kokomo, Indiana,

Barry H. Rosof, Indianapolis, Indiana, USA(US) (74) Oy Koister Ab (54) Kulutusta kestävät rauta-nikkeli-kobol11i-1ejeeringit ja niiden käyttö - Nötningsbeständiga järn-nickel-kobolt-legeringar oeh deras användning Tämä keksintö koskee rauta-koboltti-nikkeli-pohjaisia seoksia, jotka sisältävät kromia, volframia ja/tai molybdeenia yhdessä piin, boorin ja hiilen kanssa. Erityisesti tämä keksintö koskee seoksia, jotka ovat vastutuskykyisiä kulutusta vastaan ja helposti hitsattavia.

Hitsattavilla kulutusta kestävillä metalliseoksilla on suuri kysyntä moniin teollisiin sovellutuksiin. Historiallisesti tällaiset seokset käytettäväksi valuun, jauhemetallurgiaan ja kovametal-lilla päällystämiseen koostuivat olennaisesti koboltista, kromista ja volframista. Johtuen näiden alkuaineiden huonosta saatavuudesta ja suurista kustannuksista on innokkaasti etsitty uusia seoksia teollisuuden tarpeiden tyydyttämiseksi.

Erilaisten teollisten artikkeleiden (kuten koneiden ja laitteiden) komponentit, jotka ovat alttiita kulumiselle, ovat jatkuvien tutkimusten ja parannusten kohteena. Useiden vuosien aikana on 2 70256 parannuksia tehty seoskoostumuksissa, päällysteissä, kuumakäsitte-lyissä ja suunnittelussa (muotoilussa) tarkoituksella estää sellaisten artikkeleiden kulumista. Joissakin tapauksissa artikkelit on valmistettu pelkästään kulutusta kestävästä seoksesta valukappaleena tai sintrattuna jauhemetallikappaleena tai taontatuotteena. Toisissa tapauksissa esine on valmistettu halvasta ja/tai suuren lujuuden omaavasta perusseoksesta (pohjaseoksesta) ja sitten päällystetty (kovapäällystetty) kulutusta kestävällä seoksella kulumiselle kriittisillä alueilla. Päällystys voidaan suorittaa ennen kuin esine otetaan käyttöön tai sen jälkeen.

Monina vuosina kobolttipohjäiset seokset olivat erityisen sopivia tällaisiin sovellutuksiin, esimerkiksi tietyt seokset, joita valmistettiin toiminimen Cabot Corporation rekisteröidyllä tavaramerkillä HAYNES STELLITE. Viime aikoina on joitakin nikkeli- ja rautapohjaisia seoksia kehitetty tähän tarkoitukseen. Edustavia ennestään tunnettuja seoksia on kuvattu taulukossa 1. Tässä selityksessä ja patenttivaatimuksissa on kaikki koostumukset ilmoitettu painoprosentteina ellei toisin ole mainittu. Nämä seokset ovat yleensä saatavissa monissa muodoissa, ja erityisesti hitsauspuikkojen muodossa käytettäväksi kulutukselle alttiiden esineiden kovapinnoit-tamiseen. Kobolttipohjäisiä seoksia ovat HAYNES STELLITE seokset, jotka ovat olleet ammattimiehille tunnettuja yli 70 vuotta. Näiden seosten erinomaiset ominaisuudet perustuvat pääasiallisesti niiden kromi- ja volframi-sisältöihin yhdessä hiilen kanssa metallikarbidien muodostamiseksi kobolttimatriisiin. Seos C-l taulukossa 1 edustaa tämän luokan seosta. Taulukossa 1 on myös lueteltu joitakin rauta-ja nikkeliperustaisia seoksia, joita nykyisin on saatavana kulutusta kestävinä esineinä.

US-patenttijulkaisun 4 075 999, L.J.Danis, käsittelee sarjaa nikkeliperustaisia, kulutusta kestäviä päällysteitä polttomoottorei-den komponenteille. Tämän Danis'in patentin 4 075 999 päällysteet käsittävät nikkeliperustaisia seoksia, joissa on kriittinen pitoisuus molybdeenia, kromia ja hiiltä metallikarbidien muodostamiseksi nikkelimatriisiin haluttujen teknillisten ominaisuuksien saavuttamiseksi. Seos N-E taulukossa 1 on tyypillinen patentin 4 075 999 mukainen päällystyskoostumus.

70256 US-patenttijulkaisusta 2 699 993, S.G. MacNeill, käy ilmi varhainen yritys saada aikaan kulutusta kestäviä nikkelipohjaisia seoksia. Tässä patentissa käsitellyt seokset ovat runsaasti volfrämiä ja kobolttia sisältäviä nikkeliperustaisia seoksia- Seos N-42 taulukossa 1 on tyypillinen tämän patentin 2 699 993 mukainen seos.

US-patenttijulkaisussa 3 068 096, J.K. Elbaum, käsitellään nikkelipohjaista seosta jossa on molybdeenia, kobolttia ja volframia kutakin 10 % pitoisuutena. Seos N-208 taulukossa 1 on esimerkki tämän patentin 3 068 096 mukaisesta seoksesta.

US-patentti julkaisussa 2 864 696, J.W.Foreman, käsitellään nikkelipohjaista seosta, joka sisältää merkittäviä määriä kuparia ja molybdeenia, alle 25 % kromia ja 5-20 % piitä.

Nämä edellä mainitut patentit koskevat artikkeleita, jotka ovat samaa seostyyppiä kuin esillä olevan keksinnön mukaiset seokset. Ne ovat olennaisesti nikkeliperustaisia seoksia, jotka sisältävät kromia ja jotka on tarkoitettu käytettäviksi kulutustakestävissä sovellutuksissa.

Jokaiselle ennestään tunnetulle seokselle, jotka on lueteltu taulukossa 1, on yleensä luonteenomaista suuri kovuus; kuitenkaan eivät kaikki ennestään tunnetut seokset omaa hyviä kuumakovuusomi-naisuuksia. Johtuen erilaisista koostumuksista ennestään tunnetut seokset ovat erilaisia korroosiokestävyyteen nähden erilaisten syövyttävien aineiden vaikutuksen alaisina. Lisäksi vaihtelee ennestään tunnettujen seosten kulutuskestävyys riippuen sen kulutuksen tyypistä, so. hankauskulutus tai tärtuntakulutus (adheesiokulutus), jonka alaisiksi ne joutuvat.

Edellä mainitut ennestään tunnetut seokset yleensä sisältävät huomattavia määriä yhtä tai useampia metalleista koboltti, volframi, molybdeeni ym. Nämä metallit ovat tulleet erittäin kalliiksi ja/tai niitä on vaikea saada johtuen siitä, että ne on luokiteltu strategisiksi raaka-aineiksi.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan rauta-nikkeli-koboltti-pohjäinen seos, joka on sopiva kulutuskestävyyttä vaativiin sovellutuksiin, esim. käytettäväksi jauhemetallikappalei-den, valettujen tuotteiden ja kovapinnoitettujen esineiden muodossa.

4 70256

Keksinnön muita tarkoituksia ja etuja käy ilmi seuraavasta selityksestä, esimerkeistä ja patenttivaatimuksista.

Tämän keksinnön tarkoitusten saavuttamiseksi on aikaansaatu seos, joka on kuvattu taulukossa 2. Havaittiin, että parhaat tulokset saavutettiin, kun (1) rautapitoisuus ylittää nikkelipitoisuu-den, (2) rautapitoisuus ylittää kobolttipitoisuuden ja (3) raudan suhde koboltti plus nikkeliin on likimäärin alueella 1:0,75 - 1,25.

Taulukko 3 esittää tulostietoja, jotka on saatu testeistä, joilla arvosteltiin hitsattavuusominaisuuksia. Seos 188 oli nikke-lipohjainen, jossa ei ollut merkittävää määrää rautaa ja kobolttia. Seos 133 oli nikkelipohjäinen, jossa oli 17,9 % rautaa ja 17,6 % kobolttia. Näillä seoksilla ei ollut hyvää suorituskykyä happi-asetyleeni-hitsausmenetelmissä. Tämän keksinnön mukaisilla seoksilla 164 ja 142 oli hyvä suorituskyky. On huomattava, että seoksessa 188 rautapitoisuus ei ylitä nikkelipitoisuutta, kuten tämän keksinnön mukaisissa seoksissa on edullista. Seoksessa 133 raudan suhde nikkelin ja koboltin yhteiseen määrään on noin 1:2,5 ja siten se paljon poikkeaa suhteesta likimäärin 1:1, mikä tämän keksinnön mukaan on edullinen. Käy ilmi, että oikeat suhteet rautaa, nikkeliä ja kobolttia, kuten on määritelty tässä keksinnössä, tarvitaan optimaalisten hitsausominaisuuksien saavuttamiseksi.

Tämän keksinnön mukaiset suhteet rautaa, nikkeliä ja kobolttia antavat seoksen, jolla on stabiili tehokeskipisteinen kuu-tiollinen hilamatriisi (FCC). Uskotaan, että FCC matriisi, joka saadaan aikaan tämän keksinnön mukaisissa seoksissa, vähentää seoksen pyrkimystä säröytymiseen.

Taulukossa 2 esitetty tämän keksinnön mukainen seos sisältää ne perusalkuaineet, joiden tiedetään olevan läsnä tämän luokan seoksissa. Kuitenkin juuri alkuaineiden tietty pitoisuus ja suhde auttaa saavuttamaan keksinnön edut. Tiettyjä muita modifioivia alkuaineita, esimerkiksi vanadiinia, tantaalia, niobia, mangaania, kuparia, sirkoniumia, lantaania, harvinaisia maametalleja (RE) ja senkaltaisia voi myös olla läsnä tai niitä voidaan lisätä tämän keksinnön mukaiseen seokseen tällaisiin alkuaineisiin liittyvien etujen saavuttamiseksi. On odotettavissa, että koeseokset, joita käsitellään tässä hakemuksessa, satunnaisesti sisältävät useimpia näistä modifioivista alkuaineista eri konsentraatioina riippuen raaka-aineen lähteistä.

70256 5

Loppuosa seoksesta on rautaa plus mahdollisia epäpuhtauksia, joita voi olla tämän luokan seoksissa, esimerkiksi rikkiä, fosforia ja senkaltaisia.

Molybdeenia ja volframia on tämän keksinnön mukaisessa seoksessa tarkoituksella aikaansaada kovuus huoneen lämpötilassa ja parannettu kuumakovuus ja kulutuskestävyys korkeissa lämpötiloissa. Taulukko 4 esittää tietoja, jotka kuvaavat molybdeenin ja volfrämin vaikutusta erikseen ja yhdistettynä. Tiedot osoittavat, että molybdeeni ja volframi ovat ekvivalentteja ja täten keskenään vaihdettavia. Lisäkustannukset molybdeeni- ja volframipitoisuudesta tasolla 12,7 % (seos 153) eivät näytä antavan riittävää parannusta ollakseen perusteltavissa. Lisäksi uskotaan, että kokonaispitoisuudet yli noin 10 % voivat pyrkiä aiheuttamaan ei-toivottavia ja epästabiileja faaseja mikrorakenteeseen. Täten molybdeenin plus volfrämin kokonaismäärä rajoittuu maksimaalisesta noin 10 prosenttiin.

Kromia tarvitaan seoksessa korroosion ja hapettumisen vastustuskykyä varten ja matriisin kiinteäliukoisuuden lujittamiseen ja kovien karbidien ja boridien muodostukseen kulutuskestävyyttä varten. Matriisin kromitasot välillä 16-22 % tarvitaan korroosion ja hapettumisen vastustuskykyä varten. Kromi on päämetalli karbideissa ja borideissa. Karbidien muodostukseen tarvitaan kromia maksimaalisesti kymmenen kertaa hiilen ja boorin painoprosenttimäärä. Seoksissa tätä voidaan alentaa raudan, nikkelin tai koboltin läsnäololla karbideissa tai borideissa. Kokonaiskromimäärän tulisi peittää sekä se kromi, joka tarvitaan tarvittavien kovien osasten muodostukseen että se kromi, joka tarvitaan korroosion ja hapettumisen vastuskyvyn aikaansaamiseen matriisille.

Hiiltä tarvitaan karbidien kehittämiseen seoksen mikrorakenteeseen, jotka vastustavat hankauksesta tai tartunnasta johtuvaa kulumista. Kulutuskestävyys lisääntyy karbidin tilavuusosuuden lisääntyessä. Seoksen tuottavuus (muovattavuus) pienenee karbidin tilavuusosan kasvaessa. Hiiltä tarvitaan tasoilla yli 0,75 tyydyttävää hankauskulutuskestävyyttä varten ja alle 1,50 iskulujuutta ja säröytymiskestävyyttä varten.

Boori on vaihtoehtoinen ja sitä voidaan lisätä parantamaan kostuvuutta ja sulan juoksevuutta hitsauksessa ja edelleen rajoittamaan kiehumista happiasetyleenihitsauksessa. Booritasot välillä noin 6 70256 0,2-0,7 toteuttavat parannuksen hitsattavuudessa. Kaikkiin ominaisuuksiin ei paljon vaikuta boorin korvaaminen hiilellä, mutta erityisesti hitsattavuus happiasetyleenillä huononee. Seoksista, jotka ovat tarkoitetut käytettäviksi ei-hitsaussovellutuksissa taikka kaarihitsauksessa, boori voidaan jättää pois.

Pii on kriittinen . alkuaine tämän keksinnön mukaisessa seoksessa. Piitä on seoksessa optimaalisten hitsaus- ja valuominaisuuk-sien aikaansaamiseksi. Havaittiin, että piin määrän ollessa alle 0,60 % seurauksena oli seoksia, joita oli vaikeata hitsata johtuen hitsin tai kovapinnoitteiden ankarasta kiehumisesta, joka oletettavasti johtui ei-toivottavien kaasujen muodostumisesta saostamises-sa jonkin mekanismin ansiosta. Kun piitä on 0,68 %, kiehumispulma jonkin verran pienenee, mutta kiehumista ei tapahdu, kun piitä on 0,70 %. Täten seoksissa, joita on tarkoitus käyttää hitsauksessa, on edullisesti piitä vähintään noin 0,70%.

Edelleen havaittiin, että piipitoisuudet yli 1,5 % pyrkivät alentamaan seoksen taottavuutta (muovattavuutta) . Tästä syystä suositellaan tähän seokseen maksimaalisesti noin 1,5 % piitä. Joissakin sovellutuksissa suositellaan optimaalisten tulosten saavuttamiseksi, että piitä, booria ja hiiltä ei ole läsnä niiden maksimimääriä samanaikaisesti ja edullisesti yhteensä alle 3,2 %.

Taulukko 5 sisältää tiedot koeseoksista, jotka on valmistettu siten, että piitä ja booria on vaihtelevilla tasoilla tarkoituksella osoittaa piin ja boorin vaikutus tähän seosjärjestelmään.

Pii- ja booritasot vaikuttavat eniten happiasetyleenihitsat-tavuuteen. Sellaisissa seoksissa kuin 154-1 ja 160 on liian korkeat kipinöinti- ja kiehumistasot, jotka haitallisesti vaikuttavat kova-pinnoituksen laatuun ja nopeuteen, jolla se saostetaan. Piitasois-ta 0,7 % ja tämän ylitse on seurauksena merkittävä aleneminen kipinöinnissä ja kiehumisessa, niin että saostaminen voidaan suorittaa tällä tekniikalla, kuten on osoitettu seoksilla 151-1 ja 154-3. Boorin lisäyksestä noin 0,5 % on seurauksena lisää suotuisia hitsausominaisuuksia. Boori edistää tämän järjestelmän juoksevuus ja kostutusominaisuuksien parantumista, mitä osoittavat seokset 136, 142 ja 152-1. Suositellaan, että seokset, jotka on tarkoitettu happiasetyleenihitsaukseen, sisältäisivät piitä vähintään 0,75 % 70256 (ja edullisesti 1-1,5 %) ja booria noin 0,5 % hyvää hitsauslaatua varten.

Tämän keksinnön mukainen seos on sopiva tuotantoon monissa muodoissa. Ei ole mitään vaikeuksia seoksen sulattamisessa ja tuotannossa. Sitä on helposti valettu kuorivalukappaleiden miedossa, valettuna hitsauspuikkona ja imuvalutuotteina. Seosta on valmistettu jauheen muodossa suihkutus-kovapinnoitusprosesseihin ja sintrattujen metalliosien ja muiden jauhemetallurgisten tuotteiden valmistamiseksi. Seosta on muotoiltu eri muotoihin raaka-aineeksi hitsaukseen ja kovapinnoitukseen, esim. happiasetyleeni-, TIG (volframi-inert-tikaasu) kaari-, plasmakaarihitsaukseen ja muihin tunnettuihin prosesseihin.

Taulukko 6 esittää esimerkkejä tämän keksinnön mukaisesta seoksesta. Useimmissa tapauksissa seokset valmistettiin imuvalu-prosessilla. Seos 3644 valmistettiin jauheen muodossa. Kaikki muut seokset valmistettiin erinä ja sitten valettiin testauksen vaatimiin eri muotoihin.

Taulukon 6 kovuusarvot saatiin Rockwell "C" skaalan (asteikon) kovuusmittarilla. Kappaleet happiasetyleenikovapinnoitettiin kustakin seoksesta valmistetulla valupuikolla. Seoksen 3644 kovuus saatiin plasmakaarikovapinnoituskerroksesta, joka oli tehty jauheen muodossa olevasta seoksesta.

Seos valmistettiin uudelleensulatusaineen muodossa ja sitten kuorivalettiin (vahan syrjäyttämismenetelmä) . Valukappaleet olivat venttiilikupuja, renkaita ja muita konekomponentteja. Välikappaleissa on erinomainen pinta, joka vaatii vähän tai ei lainkaan käsittelyä valukappaleen viimeistelemiseksi käyttöä varten. Valukappaleiden kovuus "valitettuina" todettiin olevan noin 28 Rockwell "C" skaalalla.

Tämän keksinnön mukainen seos yhdessä erilaisten ennestään tunnettujen seosten kanssa testattiin kuumakovuusominaisuuksien saamiseksi. Taulukko 7 esittää tulokset näistä kuumakovuustesteistä. Käy ilmi, että tämän keksinnön mukaisella seoksella, seoksella 134, on vähintään tunnettuihin verrattava kuumakovuus, erityisesti lämpötiloissa 1200 ja 14QQ°F (650 ja 760°C).

Näiden seosten kovuusarvot huoneenlämpötilassa on esitetty taulukossa 8.

Taulukko 9 esittää korroosionopeudet mils/vuosi (mm/vuosi) eri aineissa 8 70256 tämän keksinnön mukaiselle seokselle ja ennestään tunnetuille seoksille. Käy ilmi, että tämän keksinnön mukaisen seoksen korroo-siokestävyys on erityisen hyvä varsinkin verrattuna nikkelipohjai-seen seokseen.

Tämän keksinnön mukaisella seoksella on parannetut iskun-kestävyysominaisuudet varsinkin verrattuna nikkelipohjaisiin seoksiin. Yleisesti ottaen on tämän tyypin nikkeli- tai rautapohjaisilla seoksilla hyvin alhainen iskunkestävyys (noin 1-2 ft-lb) (noin 0,14-0,28 m-kg). Taulukko 10 esittää iskunkestävyystietoja, jotka on saatu loveamattomalla Charpy testimenetelmällä. Testatut kappaleet olivat laimentamattornia saostumia happiasetyleeni- ja volframi-inerttikaasu /TIG) menetelmillä.

Taulukko 1

Ennestään tunnettujen seosten tyypillisiä koostumuksia painoprosentteina

Seos Ni Cr Mo Fe WC Si Co B V

C-6 3x 28 lx 3x 4 1,1 1,0 loput C-l - 30 - - 12 2,5 - loput C-12 - 29 - 5,0 8 1,25 - loput - N-41 loput 12 - 3,0 - 0,35 3,5 - 2,5 - N-E loput 29 5,0 3,0 - 2,5 1,0 - - N-711 Ni+Co/ 27 10 23 - 2,7 - Ni+Co/ loput loput - N-42 loput 14 - 2 maks. 14 0,8 0,5 15 3,0 N-208 loput 26 10 12,5 10 1,4 0,7 10 - - F-1016 10 25 5,5 loput - 1,8 0,8 - - - F-93 - 17 16 loput - 3,0 - 6,5 - 1,9 CRM 18 3,25 loput 2,25 3,25 1,1 1,0 - 1,25 x maksimi 9 70256

Taulukko 2 Tämän keksinnön mukaisia seoksia: painoprosentteina:

Alkuaine Laaja alue Edullinen alue Tyypillinen alue

Co 5 minimi 5 minimi 8,5 - 15

Ni 35 saakka 15 - 30 20 - 26

Co + Ni 25 - 40 30 - 37 30 37

Mo 10 saakka 10 saakka 2 - 4 W 10 saakka 10 saakka 2 4

Ho + W 4-10 4-10 4-8

Cr 20 -33 22 - 30 22 - 28

Si 0,60 - 1,7 0,65 - 1,5 0,70 - 1,5 C 0,75 - 1,5 0,75 - 1,5 0,9 - 1,3 B 1 saakka 0,70 saakka 0,2 - 0,7 V+Ta+Cb+Mn+

Cu+Zr+La+R/Bx 5 saakka 4 saakka 4 saakka

Fe = > Ni Fe = > Co

Fe:(Ni+Co) = 1:0,75- 1,25

Fe plus loput loput 28 minimi epäpuhtauks ia x R/E - Harvinaiset maametallit 70256 10 I f0 c -P -I—I fo I <0 to s q g u ί fi I -P 3 -H -H :(0 -H :o3 -Η <0 > Λί g -H I ·Η I 1 || -S| £ l-H ΐ id & to ·Η -Ρ O +J -3 -3

(D 3 Λ C -ΠΒ1 ·Η Οι -H CU

S S -g «32 «32 Ο* $ 8 ·Η 8 Χ| C :<0 :[0 :<0 :<ΰ <0(0 8-Η4 8·η:0 K to Λ! £l M G ;d 0> XJ <ϋ rr I—I o ro σ U ' * ·> ·.

I—tl-1 I-1 I—I

CO CN O

cn co vr m CQ ·*· o o o o σ σ i—( 00 •H ·> " -

C/3 i-l O .H O

o co lno 5 cm m ro ro oo O r-t o § oo cm oo ro

<J\ CM CO CO

oo <0 k - - - •Η ρ oo "i· 'a·

0 to O CM OM 0M CN

1 1

H tO

3 ά) cm vo σ rH cc <00 Q * - ·Η E-t X, O o t^· σ co to

rH

8

00 00 Γ CN CO

h. ».

•H O O CN r* <0

Z CD CO CM CN -H

CO

CM <Ti 00 LD g d) «.v *. «.

fri o O' CM σ G

H oo co :0

•H

to i *

S 00 (O $ $ I

0 oo co co O' :<3 Φ I—I I—t γ-I r—t ^

X

11 70256

K

tn a 5 V <N ID (N m in H m m m n

H

| O '—I ΓΟ LO ro

12 ^ K S. V

CN ’sT V£> O VD

<T\ O CN LT) Q ^ ^ *, *»

S i—I ^ 10 ID O

, m m •P σ\ cr, (j\ t3> m φ ·· V *· * * UI u o o o o o a -P m m m id id 3 ·. ·. ^ ». ·. · k/ CQOOOOO Φ

3 H

M H

5 Q) > 03

r- r- r- co σϊ M

r- -h * » > « *· :o5 a cnooooo p g $ oi OP , Φ mHoo-sr i—i _I r—f •3 7? p oo r~ id oo co Φ p 9 Ucncncmcmcn tn

Ή > -H

a h a o5 h ^ omiooo !g «. » » *. - :m C •ΗοοΓ'ΐοοοοο m a -H ^rHi—I rH (—( i—I Otto G Φ >

φ W

Φ G tn χί o a

X! m id o O H G -P

>- o ^ * -H tn 1j u id m i/i id id oio O .* g S E i

G -H

4J 4-> 4-> 4-> -P :0 G

S S, 3, 3, Si Bi §0

0 0 0 0 0 -PH

1—I rH pH rH i—I CQ

P^ -P

ID o * 9

8 k | U

(N g Ci ω l, K K K »3 rt

o i—I öj m id ct\ E-iK

Φ m in m ^ CO r—IrHrHrHrH K jj^ 12 70256 fi ·Η φ I I :ιϋ ^ :nj a 5 c

> M -3 ä :jÖ a -rj (D -HO C -H

-C · -P >i -P Cfl C I 0 5 1 C _ :<0 :<p 3 :rö jC p -H -P -H :ra a •3 1· -P :3 > a λ; a 0£ :0 > 3 -H g d :3 a > ί C Ä CO C £1 -P Ojffi §j „ rj-dj1 (D^Q Ο ·3 Ό -3« -3 & 3 -31 39 £ S 1 «CÄ 1£& 51. 51.j2 1a 3«1 ££3 33ff« -ft 5 85 I ä ί · B B m ^ £ -SB :§-d'^ 3 Β · H 3 -H :rt B ^ C 'MW 'S M g « ä 3 -3 3 -n oi a o 3 äB UB33 3,3 3 3 >'S S >-S . 3 1^1 «a 111! -fll HUPI: 1131 !|g St.HAaJ.ss aasi Ia a laa g als s

S rH <T\ in ro rs) I

3 ro oi 04 ro ro I

Γ-» iH 10 1t 1? a\ o σ\ σο σι σι oo *» ·» H. 1k k, ^ O Ή O O O O o u! °°

X1 H CFi O ro O O

a in ^ m o m o •H 1» «k 1» «h.

1/lCQO o o oo o 9 oo m mo o o o cd io t" r~ o- 10 Ή 1 k k k ». k 10 o o o o o o 3 a a in ro id ro ro 10 •H k k 1. k k 1.

m3 3 10 131 oooo oo 4J U (N CN OJ 0104 04

O -H

λ; ή M 3 3 >

r-l ID rH

3w mo-ooo·^ 3 3 £ oi 04 ro moi oi

En -P 3 H m m σ> o "d o o o oo oo oi fu o «h ·>. «. >k 1».

> S ro oi oi ι-l -n ro

C

•H

CU 0> CM O O CN

^ ^ «. ^ ^ 1» H r- r1 r- lo lo i_n

£5 <Ή 1—I CM r-H i—I rH

O LO rH ro m CM

•k ^ ^ «» »k >k

8 VO ΙΠ VO VO VO VO

rH i—I rH rH rH

00 ro LO O O ro *k ^ ». ^ k «k d) o ^ ro ^ cm

Ph ro ro ro ro ro ro

X K

0 rH CM rH

C K K K II I

ro VO (N r-H rH ^ (0 cn ro rt lo tn m

^ i—I i—l rH i—I i—i rH

13 , 70256

• -i4 II

(β ϋ g C q

I · I -P -H (C H -P

C in in -P U :0 95

:0 · 3 :rd ,8 B «d jU ·Η X

. 533 3*3 3 > ιό -h q I» '^l-S a^g ai3 a! SI pί iai ps aa

0 S ot a; -p 3 c;w 3 · c tn -S

W -P > (Ö Λ -H .5 :<d -H -h O

fO+J fd H CD :Q · O -H q g « •H Id C -n <d -H q (Q -H -P -P 3 aa |Ms -“ta «*»

S3 ffi +j S W M 3 M '8 = ^ -P B

S

UI I I I o 3 I I I oo t; σι σν σ r-- co oo oo σ U o o o o

(M CM CM

O O O VO

O O O CM

CQ O O O O

vo co r- o oo m (d -h » - » - q CO O i—li—I o A!

P VO VO VO CM

td ^ * n p oo oo oo in

— U CM (N CM CM

in o ^ ^ ^ ^ o 3 |2 CM CM (N 00

rH

3 <d E-! CM OM CM ^ Q vv·.*.

2 00 00 00 CM

CM CM CM VO

•h m in in oo Z ή I-H ή cm fd en

(N CN CN σ> CO

Öko vd co σ\ (¾

rH i—I f—I *H

CO

Ί& in m oo <n g

^ ^ ^ H

0) CM CM CM CM

tl 00 00 00 OO C

:0

•H

CO

8 K X K :§

en lo E

(Olli :m

Ö ^ o EH

Φ LO LO LO CO

CO '—I '—1 '—I '—\ K

70256 14 , * •H J3 to og r-J fsi cm rg to eg eg rg ro to rO (Ο Ό to 0) < V 5 -M « c 0) ω O 1-. .—< —λ r-i -+ ·+ -+ yD vO \D ιΛι ΙΛ LO C-J ΓΊ r-l ^ LJOCT'O^CTiO^CNC^O^C^'O^CriCTiCT'C'CriO^ Q, ................

q -HOOOOOOOOOOOOOOO

c

jj "T

<o .-ισισισιοοοοοο-ττ-ττοοο CD Ό V ^ lO lo to i.O υΊ to Ο \0 \£3 O O \0 00-0 000000000 0 000 *0

H

2 . |co‘ouou^iom.»0\00 .oooocncr>cr» *^h ·*-< \o r- r- 1-. r-~ r- r— (-. r·. (-. co co to co oo ro 0 U11................

<D loooooooooooo—<oor-» cn

•H

\) Loiorroioco'ooo^tooo^r-^-Tj·

Jj{ · LJ Ό -t Ό CO OC^V r-· Οί CO CO CO CO CO 00 U) rg eg rg rg rg rg γνι eg rg eg rg eg rg eg rg rg e

•H

CO

^ λ» vo Ο Ό ό in lo < r~< t unt-ntn w »e t.n r- r-» t-. ο ο ο © Ο ο i/> in ιλ <Nj fvi r»·! 0 *5 rg tM <>» rg rg eg rg to to tO Ο Ο Ο Ό Ό

Hs *ri

M W

3 -H

iH (Ö in cn m co co co »o »/*# to •3^ ooooooocnooor-jf-ifsiinmto

0_^ g tO eg eg eg no rg eg eg rg eg Ό \0 Ό O O O

β

:0 σ· -+ rt -+ -+ -+ -+ π ci γμ o o O 0\ O O

β £ X 1' 1' I- I" '"'I C 1 M 1-- I - 1-. in OD 00 -+ CO 00

r-4 *-< .-H ·—< (O e | (NJ (M OJ ΓΜ »—4 rH r-4 rH >—4 rH

CO

Λ! Φ o t.O ιΛ to <n T> CO r*-iI -H -m o O O *—4 ‘ f—I I—11 M o ...............

ζ_)ν£)ί0ι0ΐ0ΟΟΟΌ©ΌΌΌ © © © ©

rH I—I «—< r—4 r—4 rg «—4 <—4 r-H f—< rH Ό rH

:nj ^ co to ιΟ iO © © © Ό t© m © © Ο © © © Μ <υ

U-O^· xf —f Ό to ►O to to to 1—4 rH *--4 I—( r—4 rH

to ro ro no to to to »o to to to ro to to to (O

B

to ro to ro ro v xf xfr xf tr ~f xr xr -r io

rH r-H f—I r-4 r4 i—H r—4 i—4 r—4 r—4 rH rH rH rH f—4 rH

15 70256 £

ζΛ 1-0 cm \0 1 ' rO CO IO O r-J O tO O CO O O *—\ CD

p iO «O tO i r f O (Nj rO ίΟ ΙΟ rO tO tO <vj rO rO rO rj I ! j

IrJ- -r ^J-C‘tt7iCT'-ii--r'rtC>iOlV)0*—«'nr^rj o i

Cr»CncT>OOCOOOCOOOrs|{NirOtOOO{O^HO| CD CD O CD CD CD O »—< *—I «—( i—( i—t r—( pH >—I *—t *-H r-H j

J

r i o/ oj r i o ro O CD O O O O LO LO m O O O rvi rO pH —< | CQOin in O o O or) ί*ν -t *5t -rt <rr O r-t f—r tO io j

OOOOOOOOOOOOOOOOOO

O CD O 4D to —r ri Γ' * \D Cl r-* o rv O O IO rv eri •h rv r- t- f·· o Ό co cO lv- o O <—( OD «—( o rj -rr to : LO .................

O O O O r—t I O O O O <—If-^O-Hr-Tr-tr-Hi-H

5 ro »O ίο νο Ό vC -} r^ »O -f in \0 vO lO r-. o ^-1 fO

P ...................

^ CJcocococococoiOiOLOnr-iy-r^rvvoto^ovo •P fs» rg rj r-j esi r>i r j esi rsi r.t fsi rsi esi γμ rsj γμ (nj (nj «3 •ro v*· ^ ^iOOr—<-r*^r-rtcoc/DCTiLOLDinvjOrOOOr—

r4 rsj -r r-i rvi cv» «h io fv) to IO ro rO rO ro IO rO rO

o λ; p cr eri co I O oo co cd r-ι n r-4 r-- oi oo o. o ·—ι n lo « ro ph o p ) * * ’ * * * * * p i *—i f—i ro to to rO rO rv) rvi io «O io rO ro ro iO ro to

<o j En I

ooorj<vir,jvor'*-rr-icorv.covotor>.rv.oo 52 to co oo lo in «.n n cm ro ro γί cm m rv o rv rsj pj ! i—t^H^Hr-4^-(p-Hrjcor'i^.ir4rv)r4r-trv)f—tr-jrvji ! I ro ro to rvi m r-ι o CD lv co co cd CO rt cd cd o CD ' o| -.................

(Jj O '-O Ό O O O *h O CTi Oi CD CD CD lO _ h «rf OO

I r-H f—t r—( f—t pH pH p—< i—( i—I *—< r—< p—I r~! O O O »o IO to o CD O OI o CO CD -t o o

*···***^^*“»*»*»··. r—t pH

U- -+ -t -.f oi n rvj rO O r» io ro rvi r ) CD o «—t rj rö

rororOOrOiOtorOfOronOrorO rv) ro ro cOcO

φ

S

Μ r-4 <V) I O —f > O

n ' ' * I «* in

Φ rt "t r I ·1 -r —r o I * ·—I n t to «-f UD in l'- VO O O

φ \n m m m »n io m «n ό o \0 Ό Ό oo co co «n un

^ pH pH rH *H pH H r—t r*H f—r p-J *-H _4 r—-< rH pH l/"> U0 I

| 16 70256

Ui m o σι 3 cm n cm 3 >

O

oo m in

O rH rH

H ^ ^

O i—li—li—I

^ m

m ro (N

^ ^ ^ m o o o

•'S· 00 rH

CM O ID

H **««» en rH r-l o

00 00 rH

M m m in

U CM CM CM

3 3 ro o ro X - -P S ro ro ro «5 •n <o O c~ o

O - « V

O S ro ro ro λ; 3 rH f*- rH ro J3 s s s ιΰ Ή i—I ro h*

&H 'z cm OM CM

(0

O (Tl 00 rH

(0 0 rH (Tl (Τι (ΰ U rH Ai

Ui u

i—I rH rH S

<D (ti <0 03

&H CQ m OP rH

rH

φ • υ o o

e PS

m vo i" h· Il

O o o 'T

<D m m 10 U

en m m ro PS

70256 17

Taulukko 7 Kuumakovuusarvoja (Volframi-inerttikaasu-saostus, TIG)

O

Kovuus - kq/mm

800°F 10QQ°F 1200°F 1400°F

(4 30 (3) (540°C) (650°C) (760°C)

Koboltti-pohjaiset seokset ~~

Seos no. C-6 300 275 260 185

Seos no. C-12 345 325 285 245

Seos no. C-l 510 465 390 230

Nikkelipohjäiset seokset

Seos No. N-42 555 440 250 115 Tämän keksinnön mukainen seos

Seos no. 134 295 285 240 190

Taulukko 8

Kovuus huoneenlämpötilassa

Kovuus Rc

Kobolttipohjäiset seokset Happiasetyleeni TIG

Seos no. C-6 45 39

Seos no. C-12 — 44

Seos no. C-l 51 54

Nikkelipohjäiset seokset

Seos no. N-42 56 57 Tämän keksinnön mukainen seos

Seos no. 134 31 32 70256 18

Taulukko 9

Korroosiotestit valituilla seoksilla

Korroosionopeus - mils/vuosi x (mm/vuosi) 30 % 5 % 65 % etikkahappo rikkihappo typpihappo

Kobolttipohjäiset seokset

Seos no. 6 0,4 (0,01) 0,3(0,008) 3236 (82,2)

Seos no. 1 7 (0,18) 0,5(0,013) 5374(136,4)

Nikkelipohjaiset seokset

Seos no. N-42 665 (16,9) 1969 (50,0) 9288 (235,8) Tämän keksinnön mukainen seos

Seos no. 134 4 (0,10) 500 (12,7) 100 (2,54)

Taulukko 10 Iskutestln tulokset

Loveamaton terävyys - ft-Ib. (m-kg) Kobolttipohjäinen seos TIG Happiasetyleeni

Seos no. C-6 17 (2,4) 9 (1,2)

Seos no. C-12 7 (0,97)

Seos no. C-l 4 (0,55) 2 (0,28)

Nikkelipohjäinen seos

Seos no. N-42 2 (0,28) 1 (0,13) Tämän keksinnön mukainen seos

Seos no. 134 11 (1,5) 7 (0,97)

Claims

1. Metalliseos, tunnettu siitä, että se kestää erittäin hyvin kulutusta ja soveltuu hyvin hitsattavaksi ja että se olennaisesti sisältää painoprosentteina vähintään 8,5% kobolttia, enintään 35% nikkeliä, nikkeliä ja kobolttia yhteensä 25-40%, enintään 10% molybdeenia, enintään 10% volframia, molybdeenia ja volfrämiä yhteensä 4-10%, 20-33% kromia, 0,60-1,7% piitä, 0,75-1,5% hiiltä, enintään 1,0% booria ja loput rautaa ja mahdollisia epäpuhtauksia, jolloin raudan suhde nikkelin ja koboltin yhteispitoisuuteen (Fe: Co + Ni) on 1: noin 0,75-1,15.

1 9 70256

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen metalliseos, tunnettu siitä, että se sisältää enintään 5 paino-% ainakin yhtä modifioivaa alkuainetta, joita ovat vanadiini, tantaali, niobi, mangaani, kupari, sirkonium, lantaani ja harvinaiset maametallit.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen metalliseos, tunnettu siitä, että se on hitsaukseen soveltuvan ja kulutusta ja iskuja kestävän tuotteen muodossa.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen metalliseos, tunnettu siitä, että se sisältää kobolttia ja nikkeliä yhteensä 30-37%, kromia 22-30%, piitä 0,65-1,5%, booria enintään 0,70%, ja että rautapitoisuus ylittää nikkelipitoisuuden ja kobolttipitoisuuden.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen metalliseos, tunnettu siitä, että se sisältää enintään 4 paino-% ainakin yhtä modifioivaa alkuainetta, joita ovat vanadiini, tantaali, niobi, mangaani, kupari, sirkonium, lantaani ja harvinaiset maametallit.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen metalliseos, tunnettu siitä, että se sisältää kobolttia 8,5-15%, nikkeliä 20-26%, kobolttia ja nikkeliä yhteensä 30-37%, molybdeenia 2-4%, volframia 2-4%, kromia 22-28%, piitä 0,7-1,5%, hiiltä 0,9-1,3%, booria 0,2-0,7% ja rautaa vähintään 28%.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen metalliseos, tunnettu siitä, että se sisältää enintään 4 paino-% ainakin yhtä modifioivaa alkuainetta, joita ovat vanadiini, tantaali, niobi, mangaani, kupari, sirkonium, lantaani ja harvinaiset maametallit.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukaisen metalliseoksen käyttö valettuna tuotteena, sintrattuna jauhemetallikappaleena, jauhemetallina tai hitsaus- ja kovahitsausaineena.