DE2316891A1 - Verfahren zur verbesserung der kriecheigenschaften von titanlegierungen - Google Patents

Verfahren zur verbesserung der kriecheigenschaften von titanlegierungen

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DE2316891A1 DE2316891A DE2316891A DE2316891A1 DE 2316891 A1 DE2316891 A1 DE 2316891A1 DE 2316891 A DE2316891 A DE 2316891A DE 2316891 A DE2316891 A DE 2316891A DE 2316891 A1 DE2316891 A1 DE 2316891A1
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Description

UNITED STATES STEEL CORPORATION PITTSBURGH, PENNSYLVANIEN 600 Grant Street V0 St. Ao
Verfahren zur Verbesserung der Kriecheigenschaften von
Titanlegierungen
Die Erfindung betrifft Titanlegierungen, die sich durch verbesserte Kriecheigenschaften im Vergleich zu Legierungen auszeichnen, die eine ziemlich ähnliche Zusammensetzung besitzen, und sie befaßt sich insbesondere mit einem Verfahren zur Verbesserung der Kriecheigenschaften einer sonst bekannten Legierung auf Titanbasis.
Die erfindungsgemäße Legierung soll Verbesserungen gegenüber denjenigen Legierungen aufweisen, die in den US-PS 2 893 864 und insbesondere 3 343 951 beschrieben sind. Die letztgenannte Druckschrift befaßt sich mit einer Titanlegierung, die in Gewichtsprozenten aus 5,5 bis 6,5 % Aluminium, 1,7 bis 2,3 % Zinn, O87 bis 5,0 % Zirkonium, 0,7 bis 3,0 % Molybdän und Rest Titan und übliche Verun-
Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann
8 MÖNCHEN 2, THERESI ENSTRASSE 33 - Telefon: 281202 · Telegramm-Adresse= Lipatli/München Bayer. Vereinsbank München, Zweigst. Oskar-von-Miller-Ring, Kto.-Nr. 882495 · Postscheck-Konfo: München Nr. 163397
CO CD O
reinigungen besteht. Die einzigen anderen Elemente, die gemäß der obigen Druckschrift in der Legierung enthalten sein sollen, sind Sauerstoff, Stickstoff und Kohlenstoff, die beiden letztgenannten als zwischengelagerte Verunreinigungen,, Silicium wird nicht erwähnt, jedoch lassen die in der Patentschrift gegebenen Informationen darauf schließen, daß die Legierung vollständig siliciumfrei gehalten werden sollte, weil bereits 0,15 °h Silicium eine außerordentlich schädliche Wirkung hinsichtlich der Kerbschlagzähigkeit haben. Tatsächlich wird ausdrücklich betont, daß Silicium oder äquivalente Verbindungen bildende Elemente in diesen Legierungen nicht enthalten sein dürfen,, Legierungen mit Zusammensetzungen, die innerhalb des in der US-PS 3 3^3 beschriebenen Bereiches liegen, haben viele nützliche Eigenschaften und haben sich auch in der Anwendung bewährt. Die gebräuchlichste derartige Legierung enthält nominal 6 % Aluminium, 2 % Zinn, 4 % Zirkonium und 2 fo Molybdän und ist im Handel als "6242"-Legierung bekannt,, In der oben genannten US-PS 2 893 864 werden eine Reihe Legierungen beschrieben, deren Zusammensetzung derjenigen der 6242— Legierung nahekommt mit Ausnahme der Tatsache, daß diese Legierungen vorzugsweise etwa 0,1 bis 2,0 % Silicium enthalten. Die meisten in den in der letztgenannten Druckschrift aufgeführten Beispielen genannten Legierungen haben einen Siliciumgehalt von O95 Der der Erfindung, wie sie in der obigen US-Patentschrift beschrieben ist, zugrundeliegende Zweck besteht offensichtlich darin, Legierungen zu schaffen, die verbesserte Kriecheigenschaften aufweisen., Die Kerbzähigkeit wird aber in diesem Zusammenhang nicht diskutierte
Bisher stand eine 6242-Legierung zur Verfügung, die absichtlich kein Silicium enthielt, sowie eine ansonsten der 6242-Legierung ähnliche Legierung, die Silicium in einem Anteil von 0,2 % enthälto Nur die erstgenannte Legierung
2/0943
befindet sich jedoch gegenwärtig im Handel, da die letztgenannte nachteilige Kerbschlagzähigkeitseigenschaften aufweist,, Es wurde ermittelt, daß die handelsübliche 6242—Legierung gewöhnlich einen Siliciumrestgehalt im Bereiche von etwa 0,02 bis 0,03 % aufweist, obgleich absichtlich kein Silicium zugesetzt worden ist. Etwas von dem Rest Siliciumgehalt rührt von dem Titanschwamm her, ist jedoch wahrscheinlicher auf die zur Einführung von Molybdän in den Schwamm verwendete Hauptlegie— rung zurückzuführen. Mit modernen spektrographischen Meßverfahren läßt sieh der in diesem Bereich liegende Siliciumgehalt in den Titanlegierungen bis auf eine Genauigkeit von etwa + 20 ppm bestimmen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darinp eine neuartige Legierung auf Titanbasis bzw. Titanlegierung zu schaffen9 die bei höheren Temperaturen verbesserte Kriecheigenschaften und eine höhere Spannungsrißfestigkeit aufweist, ohne daß dadurch die anderen Eigenschaften, so beispielsweise die Zugfes tigkeitj Verformbarkeit oder Kerbschlagzähigkeit, in wesentlichem Maße nachteilig beeinflußt werden.
In den Zeichnungsfiguren sind bestimmte Eigenschaften der erfindungsgemäßen Legierung graphisch dargestellt. In der Zeichnung zeigen:
Fig«, 1 ein Schaubild der Wirkung von Siliciumzusätzen auf die Kerbschlagzähigkeit einer Legierung, die sonst der 6242-Legierung ähnlich ist,
Figo 2 eine graphische Darstellung der Wirkung von Siliciumzusätzen auf die Kriechfestigkeit und Spannungsrißfestigkeit einer Legierung, die sonst der 6242-Legierung ähnlich ist, und
Figo 3 eine graphische Darstellung der Wirkung von Siliciumzusätzen auf die Kriechverformung einer Legierung, die sonst der 6242-Legierung ähnlich isto
3098 4 2/0963
Erfindungsgemäß werden Legierungen geschaffen, die eine Zusammensetzung innerhalb des Bereiches aufweisen,, wie er in der US-PS 3 343 951 beschrieben ist, wobei auch ähnliche Techniken benutzt werden, mit Ausnahme der Tatsache, daß der Legierung Silicium in einer Menge zugesetzt wird, die ausreicht, um einen Siliciumgehalt in der Legierung zu- bewirken, der in einem kritischen Bereich von etwa 0,04 bis 0,13 % (GeWo-%) einschließlich des Restbestandteile liegt. Wie bei der Legierung nach der US-PS 3 343 951 besteht der übrige Teil der Legierung in Gew.-^ aus etwa 5$5 bis 6,5 % Aluminium, 1,7 bis 2,3 % Zinn, 0,7 bis 55O $ Zirkonium und 0,7 his 3 % Molybdän, Rest Titan und übliche Verunreinigungen. Die bevorzugte nominale Analyse ist abgesehen vom Silicium ähnlich derjenigen der handelsüblichen 6242-Legierung, deh. sie weist 6 % Aluminium, 2 % Zinn, 4 % Zirkonium, 2 % Molybdän und Rest Titan auf.
Die Kriecheigenschaften der Legierung fallen erheblich ab, wenn sich der Siliciumgehalt verringert und sich dabei dem Restgehalt von 0,03 $ nähert. Die obere Grenze des Siliziums in der erfindungsgemäßen Legierung wird durch das Niveau bestimmt j bei dem verschiedene Eigenschaften, insbesondere die Kerbsehlagzahigkeit, jedoch überraschenderweise auch das Kriechen, anfangen, Schaden zu nehmen, und zwar bis zu einem nicht mehr tolerierbaren Grad. Dje angestellten Versuche zeigen nun, daß die Kriechfestigkeit bei einem Siliciumgehalt unmittelbar unter der oberen Grenze maximal ist, daß jedoch der optimale Siliciumgehalt der neuartigen Legierung für eine gute Koznbinatior von Eigenschaften bei etwa 0,08 bis 0,09 % liegt. Um diese Erscheinungen sichtbar zu machen, wurden eine Reihe Versuche durchgeführt, die im folgenden beschrieben werden.
2/0943
Zur Durchführung dieser Versuche wurden einige 11 kp Brammen einer Zusammensetzung;, die innerhalb des in der US—PS 3 3^3 951 angegebenen Bereiches lag mit Ausnahme der Tatsache, daß Silicium in unterschiedlichen Mengen zugesetzt war, hergestellte Die folgende Tabelle I führt die Analysen dieser Brammen aufo Die Charge Nr0 20039 ist augenscheinlich die im Handel erhältliche 6242-Legierung, deren Siliciumrestgehalt 0,03 % beträgt, und die sich außerhalb des unteren erfindungsgemäßen Grenzwertes befindet. Abgesehen von Silicium fallen die Bestandteile der anderen Elemente in die gegenwärtig handelsüblichen Spezifikationen für die 6242-Legierung, und zwar in allen Chargen mit Ausnahme der Charge Nr. 21006, die einen geringeren Molybdängehalt aufweist.
■309842/0943
TABELLE I CHEMISCHE ZUSAMMENSETZUNG VON VERSCHIEDENEN Ti-6242 LEGIERUNGEN in
Charge Nr. Al Sn Zr Mo Fe O N C Si
20039 5,9 2,0 4,0 1,90 0,04 0,100 0,008 0,01 0,030
ω 21004 6,0 2,0 4,0 1,85 0904 0,075 0,006 0,02 0,05,6
2 20043 6,1 2,0 4,0 1,85 0,05 0,103 O9OlO 0,02 0,080
JJ 21005 6,1 2,1 3»8 2,00 0,04 0,090 0,00? 0,01 0,090
<n> 27277 6,0 2,1 3,9 2,00 0,05 0,089 0,006 0,02 0,200
ο 21006 692 2,1 4,2 1,50 0,04 0,088 0,007 0,01 0,090 to ,ν
**■ Spez ±K ;Max 6S5 2,25 4,5 2,20 0,25 0,15 0,04 0904 (3)
°* Min 5,5 1,75 3,5 1,80
Spez 2^Max 695 2,20 4,4 2,20 0,25 0,15 0,05 O9O5 (3) Min 5*5 1,80 3,6 1,80
(1) Pratt & Whitney Specification 1209D(15. Februar 1971)
(2) General Electric Specification C5OTF39-1T (18. März 1971)
(3) nicht spezifiziert
σ) oo co
Die gegossenen Brammen wurden konditioniert, daraufhin in einem Ofen bei 1149°C erhitzt und zu 5—cm-Viereckstücken geschmiedet. Die Viereckstücke wurden dann in einem 99^0C-Ofen wieder erhitzt und zu 2,5-cm—Rundstücken geschmiedet. Die 2,5-cm-Rundstücke wurden aus einem 9^0 -C-Ofen zu Stäben von i,6 cm Durchmesser alpha-beta—gewalzt. Proben dieser Stäbe wurden eine Stunde lang bei Temperaturen alpha-beta-geglüht, die etwa lh° C unterhalb der Beta-Übergangstemperatur lagen, und daraufhin luftgekühlte Die Proben wurden 8 Stunden lang bei 593° G stabilisiert und luftgekühlte
Die Zugversuche wurden an maschinell auf einen Durchmesser von 6,35 Bua bearbeiteten Proben ausgeführt, die den beschriebenen Stäben entnommen wurden. Die Versuchsdurchführung erfolgte sowohl bei Raumtemperatur als auch bei 482°Ce Jede Probe wurde bei dner Vorschubgeschwindigkeit von 0,127 mm/min bis zur Streckgrenze geprüft und danach bei einer Spannkopfgeschwindigkeit von 5»08 mm/min bis zum Bruch. Des weiteren wurden Kerbschlagzähigkeits— versuche durchgeführt, wobei der standardisierte ASTM V—Kerben— Gharpy-Test bei -^0° C durchgeführt wurde. Bei dem V-Kerben-Charpy-Test wurden Werte von 1,5 m/kp oder höher im allgemeinen als für Titanlegierungen annehmbar betrachtet. Die im folgenden angeführte Tabelle II enthält die Ergebnisse der Spannüngs— und Kerbsehlagzähigkeitsversucheο
TABELLE II
SPANNUNGS- UND KERBSCHLAGZÄHIGKEITS-EIGENSCHAFTEN VON 6242-TITAN-LEGIERUNGS-
MODIFIKATIONEN
Charge
Nr.
,1) Si -400C(2>
Stoß
energie
m/kp
(3) Bruch-
grenzen-
festig-
keit 2
kp/mm
22,2° C Radius-
änderg.
Bruch—
grenzen-
festig-
keit 2
kp/mm
482° C Deh
nung
1o
Radius-
änderung
%
20039 0,030 2,43 113 Streck-
grenzen-
festig-
keit 2
kp/mm
Deh
nung
45,0 83,3 Streck-
grenzen-
festig-
keit 2
kp/mm
19,5 49,5
CaJ
O
21004 0,056 115 105 16,5 40,3 82,0 63,5 i6,o 43,5
CC' 20043 0,080 1,84 117 105,6 15,0 35,5 85,4 65 16,0 42,6 ^
4-"- 21005 0,090 1,93 114 106,5 14,0 40,1 86,2 66,4 15,0 38,8
^ 27277 0,200 1,32 117 103 16,0 33,9 84,7 66,4 15,5 36,0
21006 0,090 112 108 12,5 40.5 82,5 66,4 17,5 46,7
UJ 104 15,0 64,3
(1) 5/8-Zollstah; Wärmebehandlungs (Beta-Ülbergang-3,89OC)-lhr-¥echselstrom;
C-ehr-Wechselstrom
(2) ASTM Charpy V-Kerbschlag-Standardversuch
(3) Niedriger Molybdängehalt (1,5 %)
CD OO CD
Die Tabelle II zeigt, daß ein Zusatz an Silizium einen mäßigen Anstieg der Streckgrenzenfestigkeit der Legierung und eine entsprechend geringe, jedoch noch annehmbare Abnahme der Zähigkeit bzwo Verformbarkeit mit sich bringt. Die Kerbschlagzähigkeit, die als Maß die Stoßenergie hat9 verringert sich immer stärker, je mehr Silizium zugesetzt wirds fällt jedoch solange nicht unter einen annehmbaren Wert ab, wie der Siliziumgehalt innerhalb der erfindungsgemäßen kritischen Grenzen bleibt. Obgleich das erfindungsgemäße Verfahren zu einem Rückgang der Kerbschlagzähigkeit führt, wird mit ihm eine wesentliche Zunahme an benötigter Kriechfestigkeit erreicht, wie dies im folgenden gezeigt werden soll»
Fig. 1 zeigt schaubildlich die Wirkung von Silizium auf die Kerbschlagzähigkeit. Solange wie der Siliziumgehalt der Legierung nicht die obere Grenze von etwa 0,13 % übersteigt, fällt die Gharpy-Stoßenergie wahrscheinlich nicht unter den im allgemeinen annehmbaren Minimalwert von 1,5 m/kp ab.
Es wurden mit den Proben Kriechversuche durchgeführt, indem diese Proben einer Spannung von 24,5 kp/mm bei 5^0° C ausgesetzt wurden. Sowohl die Zeit, bei der jede Probe eine Verformung von 0,1 % erreichte, als auch das Ausmaß dieser Verformung nach 100 Stunden wurden aufgezeichnet. Zur Messung der Verformung wurde ein optisches Dehnungsmessersystem benutzte Es wurden auch Spannungsversuche an den Proben ausgeführt, nachdem diese dem Kriechvorgang ausgesetzt worden waren. Die im folgenden aufgezeichnete Tabelle III enthält die entsprechenden Ergebnisse.
TABELLE III
KRIECHEIGENSCHAPTEW VON GEWALZTEM 5/8-ZOLL STAB AUS 6242 TITANLEGIERUNGS-
MODIPIKATIONEN
Kriechergebnisse
(1)
Spannungseigenschaften bei 26,20C
(ο)
Chargev '
Nr0
Si
fo
Gesamt
zeit
h
Zeit Gesamt
für verfor-
0,1 fo mung fo
Verfor
mung bei
100 h %
Bruch-
grenzen-
festig«=
keit 2
kp/mm
Streck-
grenzen-
festig-
keit 0
kp/mm
5 Deh
nung
Radius
änderung
■A
C
20039
CaJ
O
0,030 kein
XXh
115
Kriechversuch
18 0,21
14 0,19
0,19
0,18
113
114
114
105
103,5
103,5
16,5
17,0
17,0
45,0
40,3
42,9
I
O
J
I
o 21004 0,056 kein
99
98
91
Kriechversuch
25 0,16
140 0,08
37 0,12
0,16
0s08
0,12
115
II6
119*5
113 ■
106
106
108,5
102
O 0 mo
mvo ve m
-H-H-H-H
40,3
36,1
35sO
34,8
";° 20043 0,080 kein
98
91
Kriechversuch
60 0,12
120 0,09
0,12
0,09
117
119
120
106,5
108,5
108 9 5
14,0
16,5
15,0
35,5
34,3
32,9 .
WD
21005 0,090 kein
100
103
Kriechversuch
44 0,13
>200 0,06
0,13
0,05
114
115
112,5
103
IO6
98,8
16,0
17,5
10,0
40,1
39,1
15,5
27277 0,200 kein
107
108
Kriechversuch
43 0,15
35 0,13
0,14
0,13
117
117,5
108
111
109
12,5
15,0
15,0
33,9
24,6
30,8
CD
OO
CO
(1) 5io° C - 24, ο
,5 kp/mm
(2) Wärmebehandlung; (Beta-Übergang-3,89°C)-lh-Wechselstrom
593 C-8h-Wechselstrom
7316891
Die Bruchspannungs versuche an den Proben wurden bei 538° C
Q
durchgeführt, wobei Spannungen von 49 kp/mm und 51»8 kp/mm benutzt wurden,. In der folgenden Tabelle IV sind die Ergebnisse wiedergegeben«,
TABELLE IV
WIRKUNG VON SILIZIUMZUSÄTZEN AUF DIE BRUCHSPANNUNGS-FESTIGKEIT VON 6242-TITANLEGIERUNGSMODIFIKATIONEN BEI
538° C
2
49 kp/mm 52,5 kp/mm
Ghargen—v ' si Bruch— Dehnung Bruch- Dehnung Nr. % zeit h <fo zeit h %
20039 0,030 69 25 55 (3)
21004 0,056 >28i^1' 26 110 (3) 20043 0,080 >282^2' 23 HO (3)
21005 0,090 135 25 114 29 27277 0,20 104 35 77 41
(1) Last nahm zu bis 52,5 kp/mm in 281 h, und der Bruch erfolgte nach einer Gesamtzeit von 387 hc 4
(2) Last nahm zu bis 52,5 kp/mm in 282 h, und der Bruch erfolgte dann nach dner Gesamtzeit von 342 h.
(3) Gedehnt solange, wie dies die Zerreißmaschine ermöglichte,
5/8 Zoll-Stab; Wärmebehandlung: (Beta-Übergang-3,89° C)-
lh-Wechselstrotn; 593°C-8h-Wechselstrom
3 0 3 3 ■:-
231689 V
Fig. 2 zeigt eine graphische Darstellung der in den Tabellen III und IV enthaltenen Ergebnisse. In der Kurve X ist die Durchschnittszeit bis zur Erreichung einer Verformung von 0,1 % in Abhängigkeit von dem Siliziumgehalt aufgetragen. Diese Kurve zeigt in der Kriechfestigkeit eine gut ausgebildete Spitze, wenn die Legierung einen Siliziumgehalt von etwa 0,10 ■% aufweist, wobei jedoch ein etwas geringerer Siliziumgehalt vorgezogen wird, weil andere Eigenschaften bei 0,10 fo Silizium möglicherweise nachteilig beeinflußt werden.
Jeder Punkt auf der Kurve stellt den Durchschnittswert von wenigstens zwei Versuchen daro Das Minimum der annehmbaren Zelt für die 0,1 %-Verformung unter einer laufenden Spezifikation ist 35 Stunden«, Die 6242-Legierung, die nur einen Restgehalt an Silizium aufweist,, erfüllte diese Spezifikation nicht, wie durch den Punkt A auf der Kurve X ersichtlich ist. Die Legierung mit einem Siliziumgehalt von 0,2 % erfüllte diese Spezifikation fastj wie durch den Punkt B auf der Kurve X angezeigt wird, war jedoch in anderer Hinsicht nachteilig, wie aus den Ergebnissen der Kerbschlagzähigkeitsversuche entnommen werden kann. Die Kurve Y, auf der die Bruchzeit bei 538° C in Abhängigkeit von dem Siliciumgehalt aufgetragen ist, läuft im Bereich des optimalen Siliciumgehalts über den Skalenmaßstab des Schaubilds hinaus, fällt danach aber schroff abo Fig. 3 zeigt graphisch eine zusätzliche Aussage der Tabelle III hinsichtlich der Wirkung des Siliciums auf die Kriechverformung. Diese Kurve, bei der die bleibende Verformung in 100 Stunden in Abhängigkeit von dem Siliciumgehalt aufgetragen ist, zeigt wiederum ein Minimum in der Nähe des erfindungsgemäßen optimalen Siliciumgehalts ο Die Punkte A und B in Figo 3 entsprechen den Punkten A und B in Fige 2O
84 2/094 3
? 3 1 R 8 9 1
Die obigen Ergebnisse sind für den Fachmann durchaus überraschende Der Fachmann konnte nämlich von der Annahme ausgehen, daß die Abhängigkeit zwischen der Zeit bis zur Erreichung einer Verformung von 0s± % und dem Siliciumgehalt zwischen den Punkten A und B in Figo 2 annähernd einer geraden Linie folgt und nicht zwischen den Punkten eine Spitze, also ein Maximum erreichte Somit wird erfindungsgemäß eine Legierung geschaffen, die eine im Vergleich zu jeder der 6242-Legierungen oder einer anderen bekannten,0,2 % Silicium enthaltenden Legierung außerordentlich verbesserte Kriechfestigkeit aufweist. Dabei wird die Kerbschlagzähigkeit auf einem annehmbaren Wert gehalten, wobei jedoch an sich nichts Wesentliches zur Verbesserung der Kerbschlagzähigkeit unternommen wurde, da die Versuche im wesentlichen in dem Bestreben durchgeführt wurden, eine erhebliche Steigerung der Kriechfestigkeit zu erreichen.
3 0 9 '· U ? I 0 9 Λ 3

Claims (6)

  1. PATENTANS PRÜCHE
    JL. Titanlegierung, gekennzeichnet durch in Gewe-% etwa 5,5 bis 6,5 % Aluminium, 1,7 bis 2,3 % Zinn, 0,7 bis 5,0 % Zirkonium, 0,7 bis 3,0 % Molybdän, 0,04 bis 0,13 % Silicium, Rest Titan und übliche Verunreinigungen, wobei diese Legierung eine minimale Kerbschlagstoßenergie (Charpy V-Kerbschlag— Versuch) von 1,5 mkp aufweist und eine minimale Zeit von 35 Stunden bis zu einer Verformung von 0,1 % erfordert, wenn sie einer Spannungsbelastung von 52,5 kp/mm bei 510° C ausgesetzt wird»
  2. 2. Titanlegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Siliciumgehalt 0,08 bis 0,09 % beträgt.
  3. 3· Titanlegierung nach Anspruch 1 oder 2S gekennzeichnet durch annähernd 6 fo Aluminium9 2 f0 Zinns 4 % Zirkonium, 2 °jo Molybdänj 0,08 bis 0,09 0J0 Silicium, Rest Titan und übliche Verunreinigungen«
  4. 4. Verfahren zur Verbesserung der Kriecheigenschaften einer Titanlegierung, die in Gewo-$ aus etwa 5,5 bis 6,5 % Aluminium, 1,7 bis 2,3 % Zinn, 0,7 bis 5,0 % Zirkonium, 0,7 bis 3,0 % Molybdän, Rest Titan und übliche Verunreinigungen besteht, und in der ein Siliciumrestgehalt von etwa 0,02 bis 0,03 °fc vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Legierung Silicium in einer Menge zugesetzt wird, die einen Silicium-Gesamtgehalt von 0,04 bis 0,13 % ergibt, wodurch die Legierung eine so hohe Kriechfestigkeit erlangt, daß Proben dieser Legierung eine minimale Zeit von 35 Stunden erfordern, bis eine
    3 0 9 f? i ? / 0 !U 3
    Verformung von 0,1 ^ erreicht ist, wenn sie Tbei 510° C einer Spannungsbeanspruchung von 52,5 kp/mm ausgesetzt werden, wobei sie eine ausreichende Kerbschlagzähigkeit behalten, die sich durch eine minimale Gharpy V-Kerb-Stoßenergie von 1,5 mkp kennzeichnet.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Legierung in einer Menge Silicium zugesetzt wird, die zu einem Siliciumgehalt von 0,08 bis 0,09 % führt.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch h oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung sonst aus annähernd 6 fo Aluminium, 2 % Zinn, h fo Zirkonium, 2 % Molybdän, Rest Titan und übliche Verunreinigungen besteht.
    309842/0943
DE2316891A 1972-04-05 1973-04-04 Verfahren zur Verarbeitung einer Titanlegierung Expired DE2316891C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US00241286A US3833363A (en) 1972-04-05 1972-04-05 Titanium-base alloy and method of improving creep properties

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2316891A1 true DE2316891A1 (de) 1973-10-18
DE2316891C2 DE2316891C2 (de) 1983-12-15

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ID=22910057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2316891A Expired DE2316891C2 (de) 1972-04-05 1973-04-04 Verfahren zur Verarbeitung einer Titanlegierung

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GB (1) GB1433371A (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4087292A (en) * 1975-05-07 1978-05-02 Imperial Metal Industries (Kynoch) Limited Titanium base alloy
CN113943877A (zh) * 2021-10-18 2022-01-18 忠世高新材料股份有限公司 一种Ti6242s合金铸锭的制备方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2041404B (en) * 1978-07-28 1982-09-15 Tokyo Shibaura Electric Co Titanium-based alloy having high mechanical strength
US4309226A (en) * 1978-10-10 1982-01-05 Chen Charlie C Process for preparation of near-alpha titanium alloys
US4229216A (en) * 1979-02-22 1980-10-21 Rockwell International Corporation Titanium base alloy
GB2085029A (en) * 1980-09-10 1982-04-21 Imi Kynoch Ltd Heat treatment of titanium alloys
JPH0621305B2 (ja) * 1988-03-23 1994-03-23 日本鋼管株式会社 耐熱チタン合金
JP3959766B2 (ja) 1996-12-27 2007-08-15 大同特殊鋼株式会社 耐熱性にすぐれたTi合金の処理方法
US6245428B1 (en) 1998-06-10 2001-06-12 Cpfilms Inc. Low reflective films
US6284070B1 (en) * 1999-08-27 2001-09-04 General Electric Company Heat treatment for improved properties of alpha-beta titanium-base alloys
US10913991B2 (en) 2018-04-04 2021-02-09 Ati Properties Llc High temperature titanium alloys
US11001909B2 (en) 2018-05-07 2021-05-11 Ati Properties Llc High strength titanium alloys
US11268179B2 (en) 2018-08-28 2022-03-08 Ati Properties Llc Creep resistant titanium alloys

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1558461B1 (de) * 1966-06-20 1971-08-26 Contimet Gmbh Verwendung einer titanlegierung fuer gegenstaende die ein geringes spezifisches gewicht hochwarmfestigkeit kriech festigkeit gute zaehigkeit schweissbarkeit und verform barkeit erfordern und tieftemperaturbeanspruchungen stand halten

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2893864A (en) * 1958-02-04 1959-07-07 Harris Geoffrey Thomas Titanium base alloys
US3049425A (en) * 1958-11-14 1962-08-14 Ici Ltd Alloys
US3343951A (en) * 1963-10-17 1967-09-26 Titanium Metals Corp Titanium base alloy
GB1156397A (en) 1963-10-17 1969-06-25 Contimet Gmbh Improved Titanium Base Alloy
US3378368A (en) * 1965-01-04 1968-04-16 Imp Metal Ind Kynoch Ltd Titanium-base alloys
US3482968A (en) * 1967-08-08 1969-12-09 Titanium Metals Corp Titanium base alloys of high strength at atmospheric and elevated temperatures
US3619184A (en) * 1968-03-14 1971-11-09 Reactive Metals Inc Balanced titanium alloy
US3756810A (en) * 1972-04-04 1973-09-04 Titanium Metals Corp High temperature titanium alloy

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1558461B1 (de) * 1966-06-20 1971-08-26 Contimet Gmbh Verwendung einer titanlegierung fuer gegenstaende die ein geringes spezifisches gewicht hochwarmfestigkeit kriech festigkeit gute zaehigkeit schweissbarkeit und verform barkeit erfordern und tieftemperaturbeanspruchungen stand halten

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4087292A (en) * 1975-05-07 1978-05-02 Imperial Metal Industries (Kynoch) Limited Titanium base alloy
CN113943877A (zh) * 2021-10-18 2022-01-18 忠世高新材料股份有限公司 一种Ti6242s合金铸锭的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE2316891C2 (de) 1983-12-15
GB1433371A (en) 1976-04-28
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CA966334A (en) 1975-04-22
US3833363A (en) 1974-09-03
FR2179055A1 (de) 1973-11-16
USRE29946E (en) 1979-03-27

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