DE2031899A1 - Titanlegierung - Google Patents

Description

PATENTANWALT DR. KANS-GUNTHER SGGERT, DIPLOMCHEMIKER

5KOLNLIHDENTHM FETW-KlN'-GEN.STiASSB 2 2031899

Köln, den 24.6.1970 Eg/Ax

Ujglne Kuhlmann, Io rue du General Foy, Paris (Prankreich)

Titanlegierung

- : . ■■ ■■. I

Die Erfindung betrifft kaltverformbare und schweißbare Titanlegierungen und ihre Verwendungen, insbesondere.aus diesen Legierungen hergestellte Nieten.

Bei den aus Leichtmetallen bestehenden Materialien für die Luft- und Raumfahrt bestehen die Verbindungsteile wie Schrauben und Nieten noch aus Stahl oder Monel, wodurch sich eine erhebliche Gewiohtssteigerung ergibt. Sie Erfindung ermöglicht die Ausschaltung dieses Nachteils. Sie betrifft durch Kaltverformung hergestellte Formteile, die aus einer im geglühten Zustand verwendeten Titan-Kupfer-Legierung bestehen, die 0,1 bis 2 Gew»-$ Ou ent- _— hält und durch die folgenden oberen irenzgehalte an Ver- · ™ unreinigungen gekennzeichnet ists C4£ 0,1$, N₂ *(£ 0,05$, H₂^ 0,0125$, O₂ ^0,1$, vorzugsweise 0,070 bia 0,90$, Fe 4^0,05$, und weniger als 0,03$ jeder gegebenenfalls verwendeten weiteren Legierungsbestandteile·

Die mechanischen Eigenschaften dieser Legierung sind an ihren Ou-Gehalt und die vorgeschriebenen niedrigen Gehalte an Verunreinigungen, insbesondere Sauerstoff, gebunden. Diese Legierung dient zur Herstellung von Kaltziehbleohtn, feinen Drähten, zu biegenden Rohren, Schweißkonstruktionen usw. und eignet sioh besonders gut für die Herstellung von Nieten, da sie die für diese Anwendung erforderlichen

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Eigenschaften aufweist, nämlich eine Scherfestigkeit bei

p ■- ,

Umgebungstemperatur von wenigstens 34 kg/mm , eine Vickers-Härte bei IO kg von höohstens 170 und eine Kaltverformbarkeit, die das Einstecken und Schlagen mit üblichen pneumatischen Werkzeugen ermöglicht.

Beispielsweise wurden im Ofen unter Vakuum mit Abschmelzelektrode zwei Ingots von Titanlegierungen mit folgenden Zusammensetzungen hergestellt ι

A B

Ou 0,6096 1,0596

O₂ 0,08096 0,08396

0 0,01296 0,01296

N₂ 0,01296 0,01396

Fe 0,02896 0,02696 Hp 21 ppm 17 ppm

Ti Rest Rest

Hieraus wurde Draht von 5,5 mm Durohmesser für Nieten hergestellt, die nach einstündigem Glühen bei 800⁰C unter Abkühlung im Ofen den Prüfungen auf Zugfestigkeit, Soherfestigkeit, Härte und Stauchfestigkeit unterworfen wurden. Der letztgenannte Test, der speziell auf Nieten abgestellt ist,(Spezifikation CM041 von Sud Aviation), besteht darin, daß man ein Stück Draht in die Ausnehmung einer Matrize steckt, wobei man eine dem Durchmesser ent-* sprechende Länge herausragen läßt, bis zu einer bestimmten Dioke staucht und das Aussehen des Metalls bewertet. Das Metall ist einwandfrei im Sinne dieses Tests, wenn kein Spalt oder Riß bei 5-facher Vergrößerung festzustellen ist.

Die gleichen Prüfungen wurden bei Moneldraht (nickellegierung mit 3196 Ou) und unlegiertem Titandraht UT 50 von 4 mm Durohmesser durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Prüfungen sind in der folgenden Tabelle genannt.

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Werkstoff	Monel	UT 50	A	B
Zustand	geglüht	geglüht	geglüht	geglüh
Durchmesser, mm	4	4	5,5	5,5
R1 kg/mm	50,6	56,4	38,1	42,8
H-"	55	30	32	35
*	75	40	70	66
Scherfestigkeit,
kg/mm*	35,7	40,4	35,3	38,5
ΔΥ1Ο	118	188,6	136	137
Stauchversuch	gut	gut	gut	gut

Die Ergebnisse zeigen, daß die Legierung gemäß der Erfindung im geglühten Zustand ebenso gute mechanische Eigenschaften in Bezug auf Scherfestigkeit hat wie Monel, so daß ein Gewinn von etwa 45^ gegenüber dem Gewicht von Monelnieten von gleicher Größe und gleicher Form ermöglicht wird.

Claims (6)

Pate ntan Sprüche

1) Titanlegierungen, die im geglühten Zustand für die Kaltverformung verwendet werden, 0,1 bis 2 Gew.-$ Ou enthalten und durch die folgenden oberen Grenzgehalte an Verunreinigungen gekennzeichnet sind: 0 <O,1 Gew.-jS, N₂ ^ 0,05 Gew.-#, H₂ *s£ 0,0125 Gew. O₂ ^0,1 Gew,-#, vorzugsweise 0,0?0 bis 0,090 Gew.-#, ■ Fe ^0,05 Gew*-?6, andere Elemente je 0,05 Gew.-?6, Rest Ti.

2) Nieten aus den legierungen nach Anspruch 1.

3) Kaltziehbleche aus den Legierungen nach Anspruch 1.

4) Feindraht aus den Legierungen nach Anspruch 1*

5) Rohre aus den Legierungen nach Anspruch 1.

6) Schweißkonstruktionen aus den Legierungen naoh Anspruch 1.

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