DE2031899B2

DE2031899B2 - Verwendung von titanlegierungen mit 0,1 bis 2% kupfer

Info

Publication number: DE2031899B2
Application number: DE19702031899
Authority: DE
Inventors: Roland Albertville Seraphin Leon Ugine Savoie Tricot (Frankreich)
Original assignee: Fa Ugine Kuhlmann, Paris
Priority date: 1969-06-30
Filing date: 1970-06-27
Publication date: 1972-06-22
Also published as: DE2031899A1; GB1304572A; FR2052920A1

Description

	A	B
Cu C₂ C ¹⁵S::::::::::::::: H₂ Ti	0,60% 0,080% 0,012% 0,012% 0,028% 21 ppm Rest	1,05% 0,083% 0,012% 0,013% J,026% 17 ppm Rest

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Titanlegierungen mit 0,1 bis 2% Kupfer als WerksuMT zur Herstellung von Halbzeugen, die im weichgeglühten Zustand gut kalt verformbar sein müssen, sowie von Nieten und Schweißkonstruktionen.

Zwar ist aus Hansen und A η d e r k ο »Con-Ititution of binary alloys«, 1958, S. 643, das System Cu—Ti in vollem Umfang bekannt, jedoch sind hier keinerlei Angaben über die Eigenschaften von Ti-Cu-Legierungen und ihre zweckmäßigen Verwendungen zu entnehmen.

So bestehen bei den aus Leichtmetallen hergestellten Bauteilen für die Luft- und Raumfahrt die Verbindungsteile wie Schrauben und Niete noch aus Stahl oder Monell, wodurch sich eine erhebliche Gewichtssteigerung ergibt. Dieser Nachteil kann durch die erfindungsgemäß verwendete Legierung beseitigt werden. Sie ist ferner für eine Reihe weiterer Verwendungszwecke sehr vorteilhaft.

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung einer Titanlegierung, bestehend aus 0,1 bis 2% Kupfer, Rest Titan und als herstellungsbedingte Verunreinigungen bis zu 0,1 % Kohlenstoff, bis zu 0,05% Stickstoff, bis zu 0,0125% Wasserstoff, bis zu 0,1, vorzugsweise 0,070 bis 0,090% Sauerstoff, bis zu 0,05% Eisen und bis zu je 0,05% andere Elemente als Werkstoff zur Herstellung von Halbzeugen, die in weichgeglühtem Zustand gut kalt verformbar sein müssen, insbesondere von Kaltziehblech, Feindraht und Rohren.

Die mechanischen Eigenschaften dieser Legierung sind an ihren Cu-Gehalt und an die vorgeschriebenen niedrigen Gehalte an Verunreinigungen, insbesondere Sauerstoff, gebunden. Sie eignet sich, abgesehen von den bereits genannten Verwendungsmöglichkeiten, vorteilhaft zur Herstellung von Schweißkonstruktionen und besonders gut zur Herstellung von Nieten, da sie die für diese Anwendung erforderlichen Eigen* schäften aufweist, nämlich eine Scherfestigkeit bei Umgebungstemperatur von wenigstens 34 kg/mm¹, so Hieraus wurde Draht von 5,5 mm Durchmesser für Niete hergestellt, die nach lstündigem Glühen bei 800⁰C unter Abkühlung im Oten den Prüfungen auf Zugfestigkeit, Scherfestigkeit, Härte und Stauchfestigkeit unterworfen wurden. Der letztgenannte Test, der speziell auf Niete abgestellt ist (Spezifikation CMO 41 von Sud Aviation), besteht darin, daß man ein Stück Draht in die Ausnehmung einer Matrize steckt, wobei man eine dem Durchmesser entsprechende Länge herausragen läßt, bis zu einer bestimmten Dicke staucht und das Aussehen des Metalls bewertet. Das Metall ist einwandfrei im Sinne dieses Tests, wenn kein Spalt oder Riß bei 5facher Vergrößerung festzustellen ist.

Die gleichen Prüfungen wurden bei Draht aus Nickellegierung mit 31% Cu und unlegiertem Titandraht von 4 mm Durchmesser durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Prüfungen sind in der folgenden Tabelle genannt.

Werkstoff

Zustand

Duichmesser,
mm

R, kg/mm² ...
"I'd"

0/

/ο

Scherfestigkeit,
kg/mm² ...

<&V_U

Stauchversuch

Nickel legierung mit 31 "/„ Cu	Titan	A
geglüht	geglüht	geglüht
4	4	5,5
50,6	56,4	38,1
55	30	32
75	40	70
33,7	40,4	35,3
118	188,6	136
gut	gut	gut

geglüht

5,5
42,8

35
66

38,5
137 gut

Die Ergebnisse zeigen, daß die erfindungsgemäß zu verwendende Legierung im geglühten Zustand ebenso gute mechanische Eigenschaften in bezug auf Scherfestigkeit hat wie Nickellegierung mit 31% Cu₁ so daß ein Gewinn von etwa 45% gegenüber dem

es Gewicht von Nieten von gleicher Größe und gleicher Form aus Nickellegierung mit 31% Cu ermöglicht wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Verwendung einer Titanlegierung, bestehend aus 0,1 bis 2% Kupfer, Rest Titan und als herstellungsbedingte Verunreinigungen bis zu 0,1% Kohlenstoff, bis zu 0,05% Stickstoff, bis zu 0,0125% Wasserstoff, bis zu 0,1, vorzugsweise 0,070 bis 0,090% Sauerstoff, bis zu 0,05% Eisen und bis zu je 0,05 % andere Elemente als Werkstoff zur Herstellung von Halbzeugen, die in weichgeglühtem Zustand gut kalt verformbar sein müssen, insbesondere von Kaltziehblech, Feindraht und Rohren.

2. Verwendung einer Titanlegierung der im Anspruch 1 genannten Zusammensetzung als Werkstoff zur Herstellung von Nieten aus Halbzeugen nach Anspruch 1.

3. Verwendung einer Titanlegierung der im Anspruch 1 genannten Zusammensetzung als Werkstoff zur Herstellung von Schweißkonstruktionen aus Halbzeugen nach Anspruch 1.

eine Vickers-Härte bei 10 kg von höchstens 170 und eine Kaltveiiormbarkeit, die das Einstecken und Schlagen mit üblichen pneumatischen Werkzeugen ermöglicht.

Beispielsweise wurden im Vakuumofen mit Abschmelzelektrode zwei Blöcke von Titanlegierungen mit folgenden Zusammensetzungen hergestellt: