DE1950260A1 - Gesinterte Molybdaen-Bor-Legierung - Google Patents
Gesinterte Molybdaen-Bor-LegierungInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description
Metallwerk Plansee Aktiengesellschaft in Reutte (Tirol)
Gesinterte Molybdän-Bor-Legierung
Es ist bereits bekannt, daß die Eigenschaften von durch Erschmelzen
im Lichtbogen- oder im Elektronenstrahlofen hergestelltem
Molybdän durch Zusatz von kleinen Mengen an Bor wesentlich verbessert werden können. Der Borzusatz bewirkt
vor allem eine Verfeinerung des Kornes. Durch Erschmelzen hergestelltes Molybdän, das geringe Mengen an Bor enthält,
hat nicht nur eine hohe Rekristallisationstemperatur, sondern
es behält wegen seines feinen Gefüges seine Duktilität auch bei, wenn es rekristallisiert.
Man hat nun auch schon versucht, gesintertes Molybdän mit Borzusätzen herzustellen. Es ist bisher jedoch nicht gelungen,
auf diese Weise Legierungen zu erhalten, die ähnlich gute Eigenschaften aufweisen wie das borhaltige erschmolzene
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Produkt. Das ist vermutlich darauf zurückzuführen, daß bisher
gesintertes Molybdän nur mit verhältnismäßig großen Mengen an Bor, 0,1 Gew.-% und darüber, erprobt wurde. Der Grund hiefür
dürfte sein, daß man die Aufgabe des Borzusatzes darin erblickt hat, die im Molybdänpulver enthaltenen geringen Mengen
an Sauerstoff durch Bildung von flüchtigen Boroxyden zu entfernen. Diese verhältnismäßig großen Bormengen können aber,
wenn sie sich in Form von Boriden an den Korngrenzen ausscheiden, zu einer Versprödung des Werkstoffes führen.
| Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß man auch gesintertes
"Molybdän mit sehr kleinen Legierungszusätzen an Bor herstellen kann, wenn man für eine ausreichende Reinheit,
d.h. vor allem Freiheit an Sauerstoff, der Ausgangspulver und der Sinteratmosphäre Sorge trägt. ,
Die Erfindung betrifft eine gesinterte Molybdän-Bor-Legierung,
die 0,002-0,02 Gew.-#, vorzugsweise 0,005 - 0,01 Gew.-#,
Bor sowie weniger als 0,0025 Gew.-# Sauerstoff enthält. Vorzugsweise enthält diese Legierung noch zusätzlich 0,03 0,07
Gew.-%, insbesondere etwa 0,05 Gew.-#, Wolfram,
Mit dieser Zusammensetzung hergestellte Sinterlegierungen
zeichnen sich durch eine überraschend hohe Feinkörnigkeit aus, die bewirkt, daß die Legierungen noch bei Temperaturen von f
-6O0C duktil bleiben. Trotzdem weisen die erfindungsgemäöen
Legierungen gegenüber unlegiertem Sintermolybdän
eine wesentlich höhere Festigkeit.auf.
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Eine weitere Verbesserung der erfindungsgemäOen Molybdän-Bor-Legierung
kann noch durch Zusätze von Zirkon und/oder
Hafnium erreicht werden. Besonders bewährt haben sich diese
Zusätze in einer Gesamtmenge von 0,05 bis zu 2 Gew.-%.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäOen Legierungen muß
von möglichst sauerstoffreich Pulvern ausgegangen werden.
Es ist zweckmäßig, den Borzusatz nicht in Form von elementarem
Bor, sondern in Form von metallischen Borverbindungen, z.B. als Molybdänborid, einzusetzen. Das Sintern kann in hoch·
reinem Wasserstoff oder im Hochvakuum vorgenommen werden. Es muß dabei mit einem gewissen Verlust an Bor beim Sintern
gerechnet werden, der dadurch zustande kommt, daß sich unter
Mitwirkung der im Pulver enthaltenen geringen Sauerstoffreste
flüchtige Boroxyde bilden. Fur die Eigenschaft des gesinterten
Molybdäns ist jedoch nicht die zugesetzte Bormenge maßgebend, sondern der im Sinterprodukt zurückbleibende Gehalt
an Bor.
Die Ergebnisse von Zerreißversuchen an gesinterten, zu Stäben verformten und rekristallisierten Molybdänproben mit verschieden großen Borzusätzen im Vergleich zu einer borfreien
Probe Sind in der Zeichnung schaubildlich dargestellt. Fig.l
zeigt die Dehnungswerte in Prozent und Fig.2 die Werte der
Zugfestigkeit in kp/mm in Abhängigkeit von der Temperatur im Bereich von -60°C bis +200C. .
Die Proben wurden aus feinem, durch Reduktion gewonnenem
Molybdänpülver (mittlere Korngröße 5 toy) hergestellt, das
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folgende weitere Bestandteile in ppm
Eisen 60 .
Silizium 30
Wolfram 500
Kohlenstoff 100
Säuerstoff 300, .
mittlere Korngrenze 5 my und spez.Oberfläche 0,2 m /g,
enthielt.
Das Pulver wurde mit einem Druck von 5 t/cm zu Stäben ver-.preßt
tand 2h bei 2000°C in Wasserstoff gesintert. Das Bor
wurde in Form von Molybdänborid bereits dem Ausgangspulver zugesetzt.Die mit 1 bezeichneten Kurven geben die Werte
einer borfreien Molyb'dän-Vergleichsprobe wieder, während
die Kurven 2 die Werte einer erfindungsgemäß zusammengesetzten Legierung mit 50 - 75 ppm Bor darstellen und die
Kurven 3 und 4 die Werte von Legierungen wiedergeben, deren
Borgehalt hoher ist als derjenige der erfindungsgemäßen LegieruHgea,
u-,-zw. die Kurven 3 für eine Probe mit 250 - 350 ppm
und die. Kurven 4 für eine Probe mit 600 - 750 ppm Bor. Wie
sich aus dem Diagramm nach Fig.i ergibt, wurden die. besten
Dehnungswerte bei der erfindungsgemäß zusammengesetzten .-Legierung
mit einem Borgehalt von 50 bis 75 ppm erzielt. Derartige Werkstoffe zeichnen sich durch besonders leichte Verformbarkeit
aus; so können z.B. rekristallisierte Bleche
leicht tiefgezogen und sonstigen spanlosen Verformungsver-
- fahren"unterzogen werden. Aus Fig.2 ist ersichtlich, daß die
©rfindaagsgemäß zusammengesetzte Probe (Kurve 2) trots ihrer
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hervorragenden Duktilität eine wesentlich höhere Festigkeit
aufweist als die borfreie Legierung,
Erfindungsgemäße Legierungen mit einem Zirkonium- und/oder
Hafniumzusatz, können durch geeignete Wärmebehandlung einer Ausscheidungshärtung unterzogen werden. Die Festigkeit, insbesondere
die Warmfestigkeit der erfindungsgemäßen Legierungen kann dadurch sehr stark erhöht werden. Die Ausscheidungshärtung
kann vorteilhafterweise erreicht werden, indem zunächst
eine Lösungsglühung bei etwa 1800 C vorgenommen wird
und anschließend nach rascher Abkühlung von dieser Temperatur eine Wärmebehandlung bei etwa 11000C. Dadurch wird eine
kohärente Ausscheidung komplexer zirkon- bzw, hafniumhaltiger Molybdänphasen erzielt. Dazu sind Behandlungszeiten in der
Größenordnung von 50 bis 100 h notwendig.
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BAD ORIGINAL ^
BAD ORIGINAL ^
Claims (6)
1. Gesinterte Molybdän-Bor-Legierung, dadurch gekennzeichnet,,
daß sie 0,002 - 0,02 Gew.-^, vorzugsweise 0,005 0,Oi
Gew.-%t Bor und weniger als 0,0025 Gew.-% Sauerstoff enthält.
2. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
sie zusätzlich 0,03 - 0,0? Gew.-%, insbesondere etwa
0,05 Gew.-fo, Wolfram enthält.
3. Legierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß sie zusätzlich Zirkon und/oder Hafnium, vorzugsweise
in einer Gesaratmenge von 0,05 bis 2 Gew.-%, enthält.
k. Verfahren zur Herstellung einer gesinterten Molybdän-Bor-Legierung
nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß von möglichst sauerstoffreien Pulvern
ausgegangen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
das Bor in Form von Borverbindungen, z.B. als Molybdänborid, dem Ausgangspulver zugesetzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5 zur Herstellung einer
Legierung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
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BAD ORIGffÄ1
die Legierung sunäohst bei etwa 18000G geglüht und an-Mhlieeeend nach raeehem Abkühlen von dieser Temperatur
einer Wärmebehandlung bei etwa 110O9G unterwerfen wir»
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BAD
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT993368A AT285966B (de) | 1968-10-11 | 1968-10-11 | Gesinterte Molybdän-Bor-Legierung |
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FR (1) | FR2020407A1 (de) |
GB (1) | GB1249404A (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0275580A1 (de) * | 1986-12-09 | 1988-07-27 | North American Philips Corporation | Legierung auf Molybdänbasis und daraus hergestellter Stromzuführungsdraht |
US20210017086A1 (en) * | 2019-07-17 | 2021-01-21 | Shandong Institute Of Mechanical Design And Research | High Temperature Resistant Cemented Carbide and Manufacturing Method Thereof |
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US2793951A (en) * | 1953-06-19 | 1957-05-28 | Gen Electric Co Ltd | Powder metallurgical process for producing dense tungsten alloys |
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1968
- 1968-10-11 AT AT993368A patent/AT285966B/de not_active IP Right Cessation
-
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- 1969-10-06 DE DE1950260A patent/DE1950260C3/de not_active Expired
- 1969-10-10 FR FR6934696A patent/FR2020407A1/fr not_active Withdrawn
- 1969-10-13 GB GB50150/69A patent/GB1249404A/en not_active Expired
- 1969-10-13 US US00865682A patent/US3753703A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3753703A (en) | 1973-08-21 |
FR2020407A1 (de) | 1970-07-10 |
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