DE1960125C - Bei vergleichsweise tiefen Temperaturen duktile, gut vergießbare Chromlegierung hoher Festigkeit und hoher Warmfestigkeit - Google Patents
Bei vergleichsweise tiefen Temperaturen duktile, gut vergießbare Chromlegierung hoher Festigkeit und hoher WarmfestigkeitInfo
- Publication number
- DE1960125C DE1960125C DE1960125C DE 1960125 C DE1960125 C DE 1960125C DE 1960125 C DE1960125 C DE 1960125C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- chromium alloy
- added
- amount
- alloy according
- chromium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 7
- 239000000788 chromium alloy Substances 0.000 title claims description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 16
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical class [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N Rhenium Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 6
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052803 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 3
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 3
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N Hafnium Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims 1
- TWXTWZIUMCFMSG-UHFFFAOYSA-N nitride(3-) Chemical compound [N-3] TWXTWZIUMCFMSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000003313 weakening Effects 0.000 claims 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910004542 HfN Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000001772 Blood Platelets Anatomy 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium monoxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- -1 chrome alloy Chemical class 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable Effects 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium(0) Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching Effects 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000003068 static Effects 0.000 description 1
- 230000004584 weight gain Effects 0.000 description 1
- 235000019786 weight gain Nutrition 0.000 description 1
Description
-> Die Erfindung betrifft eine bei vergleichsweise tiefen Diese Schmelze wird unter einer Schiitzgasattnp*
„ Temperaturen duktile, gut vergießbare Chromlegieryng Sphäre aijs Argon oder Helium in jSiOa-freien Formen,
(Cr-iegierung) hoher Festigkeit und hoher Warm- die auf etwa 13000C vorgewärmt sind, bei einer Tern-
festigkeit, die aus Kobalt (Co), EJsen (Fe) und/oder peratur von etwa 165Q0C zu Turbinenschaufeln und/
Nickel (Ni) in die Gießbarkeit der Legierung wirksam 5 oder Probegußstüeken in Stab- oder Plättchenforra
*"> beeinflussenden Mengen bis zu insgesamt maximal vergossen. Die Gußstücke werden im Gußzustand,
45°/o und stöchiometrischen Anteilen an Stickstoff (N) d.h. ohne thermische iind/oder mechanische Nach-
" von 0,01 bis 0,5% und Titan (Ti), Zirkonium (Zr) und behandlungen, untersucht.
, Hafnium (Hf) als Nitn'dbildner sowie Rest Chrom 1T Durch das Zulegieren des Aluminiums wird besonders
, besteht, gemäß Patent 1608109. Die vorstehend an- lo die Vergießbarkeit der in der Hauptpatentanmeldung
geführten Prozentangaben sind als Gewichtsprozente bereits beschriebenen Grundlegierungen verbessert.
- zu verstehen und beziehen sich auf die Zusammen- Darüber hinaus ergibt sich durch den Aimninium-
\; Setzung der fertigen Legierung, während die Prozent- zusatz eine erhöhte Oxidationsbeständigkeit; diese ist
* , angaben im folgenden die zugegebenen Mengen be- durch die Gewichtszunahme AG von Probeplättchen
trelien. Es handelt sich bei den nachstehenden An- 15 mit 15 mm Durchmesser in ruhender Luft bei 11000C
* gaben also nicht um Analysenwerte an fertigen Werk- während 100 Stunden bestimmt worden und ergibt
stucken. Diese Werte können in einzelnen Fällen er- zu AG = 1 mg/cm1 (Milligramm/cm2 Oberfläche).
hebhch unter den angegebenen Zusatzmengen liegen. Weiterhin verbessert das Aluminium die Haftfestigkeit
Die Hauptpatentanmeldung betrifft Chromlegie- der Oxydschicht an der Oberfläche,
rungen mit den vorstehend genannten Zusammen- so .
Setzungen, wobei die Kobaltzusätze bei raschem Beispiel 2
Abschrecken aus der Schmelze vor allem kalt ver- Dem Einsatz gemäß Beispiel 1 werden C, 8% formbare, also schmiedbare Werkstücke ergeben, (= 0,08 kg) Rhenium (Re) hinzugefügt mit dem Ziel, während sich das Zulegieren von Eisen vor allem für vor allem die Warmfestigkeit zu verbessern.
Formgußstücke empfiehlt. Durch Zusätze von Yttrium 35 Bei — außer der zusätzlichen Rheniumzugabe — und seltenen Erdmetallen lassen sich dabei die genann- gleichem Vorgehen wie bei Beispiel 1 zeigen die Unterten Eigenschaften der Legierungen, insbesondere die suchungen, daß sich für die Kriech- oder Warmfestig-Duktiütät, weiter verbessern, wie ebenfalls in der keit Werte von 4 kp/mm2 ergeben. Diese Werte werden Hauptpatentanmeldung beschrieben ist. in bekannter Weise durch Belastungsversuche bei Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch 30 10500C während 100 Stunden ermittelt und zeigen. Zugabe weiterer Elemente gewisse Eigenschaften der daß bei einer Belastung von 4 kp/mm2 Bruch eintritt. Legierungen nach der Hauptpatentanmeldung gezielt Durch den Rheniumzusatz sinkt die Oxydationsbeweiter zu vervollkommnen ohne daß die mit jenen ständigkeit leicht ab; gleichzeitig wird die Übergangs-Legierungen erreichten, günstigen Eigenschaf ten wesent- temperatur für den Übergang duktil-spröde gegenüber lieh beeinträchtig» werden. 35 dem niedrigsten mit der ürundlcgierung — 30°/„ Fe, Die Erfindung ist gekennzeichnet durch einen 1,8% HfN, 0,1 % Y oder 0,2% Ce — erzielten Weit weiteren Zusatz von Aluminium (Al), Rhenium (Re), von etwa 2200C auf etwa 240°C leicht erhöht. Die Tantal (Ta) und/oder Niob (Nb), welche Elemente Bestimmung der Übergangstemperatur erfolgt an einzeln oder zu mehreren in einer Menge von insgesamt Probestucken mit den Abmessungen 27,5 · 6,5 · 1 cm8 0,5 bis 15°/0 der Schmelze zugesetzt worden sind. Als 40 mittels der Schlagprobe
vorteilhaft haben sich dabei für diese Zusatzelemente . 17
folgende Zuschlagmengen erwiesen: Beispiel-,
Aluminium his zu 4%, insbesondere 1 bis 3%, „ Als "^ncs Zugelement wird der Legierung nach Rhei ium bis zu 3°/ Beispiel 2 Tantal zugegeben, und zwar in Mengen von Tantal bis zu 7%! insbesondere 0.5 bis 2.5%, « etwa 2·/,, ( _ 0.2 kg Ta). Der Tantalzyatt bewirkt N.ob bis zu 15%. insbesondere 2 bis 8%. eine nochmalige Erhöhung der Warmfestigkeit auf
rungen mit den vorstehend genannten Zusammen- so .
Setzungen, wobei die Kobaltzusätze bei raschem Beispiel 2
Abschrecken aus der Schmelze vor allem kalt ver- Dem Einsatz gemäß Beispiel 1 werden C, 8% formbare, also schmiedbare Werkstücke ergeben, (= 0,08 kg) Rhenium (Re) hinzugefügt mit dem Ziel, während sich das Zulegieren von Eisen vor allem für vor allem die Warmfestigkeit zu verbessern.
Formgußstücke empfiehlt. Durch Zusätze von Yttrium 35 Bei — außer der zusätzlichen Rheniumzugabe — und seltenen Erdmetallen lassen sich dabei die genann- gleichem Vorgehen wie bei Beispiel 1 zeigen die Unterten Eigenschaften der Legierungen, insbesondere die suchungen, daß sich für die Kriech- oder Warmfestig-Duktiütät, weiter verbessern, wie ebenfalls in der keit Werte von 4 kp/mm2 ergeben. Diese Werte werden Hauptpatentanmeldung beschrieben ist. in bekannter Weise durch Belastungsversuche bei Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch 30 10500C während 100 Stunden ermittelt und zeigen. Zugabe weiterer Elemente gewisse Eigenschaften der daß bei einer Belastung von 4 kp/mm2 Bruch eintritt. Legierungen nach der Hauptpatentanmeldung gezielt Durch den Rheniumzusatz sinkt die Oxydationsbeweiter zu vervollkommnen ohne daß die mit jenen ständigkeit leicht ab; gleichzeitig wird die Übergangs-Legierungen erreichten, günstigen Eigenschaf ten wesent- temperatur für den Übergang duktil-spröde gegenüber lieh beeinträchtig» werden. 35 dem niedrigsten mit der ürundlcgierung — 30°/„ Fe, Die Erfindung ist gekennzeichnet durch einen 1,8% HfN, 0,1 % Y oder 0,2% Ce — erzielten Weit weiteren Zusatz von Aluminium (Al), Rhenium (Re), von etwa 2200C auf etwa 240°C leicht erhöht. Die Tantal (Ta) und/oder Niob (Nb), welche Elemente Bestimmung der Übergangstemperatur erfolgt an einzeln oder zu mehreren in einer Menge von insgesamt Probestucken mit den Abmessungen 27,5 · 6,5 · 1 cm8 0,5 bis 15°/0 der Schmelze zugesetzt worden sind. Als 40 mittels der Schlagprobe
vorteilhaft haben sich dabei für diese Zusatzelemente . 17
folgende Zuschlagmengen erwiesen: Beispiel-,
Aluminium his zu 4%, insbesondere 1 bis 3%, „ Als "^ncs Zugelement wird der Legierung nach Rhei ium bis zu 3°/ Beispiel 2 Tantal zugegeben, und zwar in Mengen von Tantal bis zu 7%! insbesondere 0.5 bis 2.5%, « etwa 2·/,, ( _ 0.2 kg Ta). Der Tantalzyatt bewirkt N.ob bis zu 15%. insbesondere 2 bis 8%. eine nochmalige Erhöhung der Warmfestigkeit auf
6 kp/mm-; darüber hinaus ergibt dieser Zusatz eine
Die mit diesen Zusätzen erzielten Verbesserungen besonders gute Haftfestigkeit der Oxydschicht an der
•eien im folgenden im Zusammenhang mit verschiede- Oberfläche.
Hen Ausführungsbeispielen beschrieben. 50 Diesen Vorteilen steht eine nochmalige lrichte
Erhöhung der Übergangstemperatur gegenüber der-
Beispiel 1 jenige»1 der erwähnten Grundlegierung entgegen. Mit
dem Tantr.lzusatz steigt die Übergangstemperatur auf
Fü. eine Versuchsschmelzc von K) kg einer Chrom- den im Beispiel 1 der Hauptpatentanmcldung für die
fcasislegierung mit 30% Fe. 1,8% HfN, 0,1 % Y oder 55 Grundlegierung ohne Yttrium· oder Cerzusatz ange-
0,2% Ce, 2% Al, Rest Chrom (Cr) Werden gebcncn Wert von 2700C an,
6,75 kg Elektrolyt'Chrom, praktisch stickstofffrei, Beispiel 4
0,25 kg Chroifl mit N-Gehalt von etwa 5%, hf ,. , , , „. f .. , , ,
2 9 kg Fe 6 Bekanntlich sind Rheniumzusatze aus wirtschaft-
018 kg Hf' ° liehen Gründen in der Praxis kaum verwendbar, Dcs-
001 kg Y oder 'la'k Wrc' im ße'sP'el4 eine Legierung erschmolzen»
uMVoCpr Vergossen und untersucht, die aus 30% Fe, 1,8% HfN,
0 2 kg Al 0^ °/o V, 6% Nb und Rest Cr bestellt.
' Dies«i Legierung ist in ihren Eigenschaften etwa
in metallurgisch richtiger Rciltciifolga in einem Va* 6j derjenigen mit Rheniumzusatz des Beispiels 2 gleichkuunWndukiionsofcrt
erschnidteen, der mit durch wcrfig, wenn man von einer dieser Legierung gegen-Kalziumoxid
(CaO) stabilisiertem Zirkottöxid (ZrO) über erhöhten Sprödigkcit und einer verminderten,
ausgekleidet ist. Oxidationsbeständigkeit von AG = 6 mg/cm* absieht.
Claims (5)
1. Bei Vergleichsweise tiefen Temperaturer duktile, gut vergießbare Chromlegierung hoher
Festigkeit und, hoher Warmfestigkeit, die aus Kobalt, Eisön und/oder Nickel in die Gießbarkeit
der Legierung wirksam beeinflussende Msngen bis pi insgesamt maximal 45% Ufid stßchiometrischen
Anteilen an Stickstoff von 0,01 bis 0,5 °/o uniij
Titan, Zirkonium und/oder Hafnium als Nitrid-!
bildner sowie Rest Chrom besteht, gemäß Patentl *»
160810?, gekennzeichnet durch einen weiteren Zusatz; von Aluminium, Rhenium, Tantal
und/oder Niob, welche Elernente einzeln oder
zu mehreren in einer Ivienge von insgesamt 0,5
• bis i5°/o der Schmelze zugesetzt worden sind,
:
:
2. Chromlegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Aluminium in einer Menge
■ ,von maximal 4°/o, insbesondere 1 bis 3 "/„, zugesetzt
worden ist,
'
3. Chromlegierung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Rhenium in
einer Menge von höchstens 3 % zugesetzt worden ist,
4. Chromlegierung nach einem der Ansprüche 1 v bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Tantal in einer
■?;Menge von maximal 7°/0, insbesondere von 0,5
bis 2,5 °/0, zugesetzt worden ist.
5. Chromlegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 4S dadurch gekennzeichnet, daß Niob in einer
Menge von maximal 15°/0, insbesondere 2 bis 8°/0>
zugesetzt worden ist
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2415074C2 (de) | Verwendung einer Superlegierung auf Nickelbasis zur Herstellung von Gasturbinenteilen | |
DE3634635C2 (de) | Nickelaluminide und Nickel-Eisenaluminide zur Verwendung in oxidierenden Umgebungen | |
DE4006076C1 (de) | ||
DE2225577A1 (de) | Legierung auf kobalt-chrom-basis | |
DE4446898A1 (de) | Magnesiumlegierung | |
DE2244311A1 (de) | Hochtemperaturbestaendige nickellegierung | |
DE2456857C3 (de) | Verwendung einer Nickelbasislegierung für unbeschichtete Bauteile im Heißgasteil von Turbinen | |
DE3306824A1 (de) | Oxidationsbestaendige nickellegierung | |
DE2216626C3 (de) | Verwendung einer Nickel-Chrom-Kobalt-Legierung | |
DE2126435A1 (de) | Nickellegierung mit verbesserten Hochtemperatureigenschaften und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE1558683B1 (de) | Verwendung einer Kobald-Chrom-Wolfram-Nickel-Kentlegierung | |
EP1645647B1 (de) | Kaltaushärtende Aluminiumgusslegierung und Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumgussteils | |
DE3903682A1 (de) | Durch stickstoff verfestigte fe-ni-cr-legierung | |
DE1967005B2 (de) | Verfahren zum herstellen eines nickel-chrom-kobalt-werkstoffs | |
DE1219236B (de) | Verfahren zur Herstellen von Gussstuecken, insbesondere von Gasturbinenlaeufern mit an die Nabe angegossenen Schaufeln, aus einer Nickel-Chrom-Legierung | |
DE2545100A1 (de) | Kobaltbasische legierung | |
DE69017448T2 (de) | Legierung auf der basis von nickel-aluminium für konstruktive anwendung bei hoher temperatur. | |
WO2006042509A1 (de) | Legierung auf basis von aluminium sowie formteil aus dieser legierung | |
EP0609682B1 (de) | Oxidations- und korrosionsbeständige Legierung auf der Basis von dotiertem Eisenaluminid und Verwendung dieser Legierung | |
DE1960125C (de) | Bei vergleichsweise tiefen Temperaturen duktile, gut vergießbare Chromlegierung hoher Festigkeit und hoher Warmfestigkeit | |
DE2365045A1 (de) | Durch ausscheidung verfestigte legierung | |
DE1960125B2 (de) | Bei vergleichsweise tiefen temperaturen duktile gut ver giessbare chromlegierung hoher festigkeit und hoher warm festigkeit | |
DE19812444B4 (de) | TiAl-Basislegierung | |
DE2517780A1 (de) | Vergiessbare austenitische hochtemperaturlegierung | |
DE1483231B2 (de) | Verwendung einer nickel-chrom-legierung |