FI69646B - Nickellegering med goda tekniska egenskaper - Google Patents

Description

[7^7] ΓΒ1 KUULUTUSJULKAISU s.

B 11 UTLÄG G NIN G SSKRI FT O 6 4 6 (45) p-^e-Tt o > - in C3 1J3G (51) Kv.ik.*/lnt.ci.‘ C 22 C 19/05 SUOMI — FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansökning 801227 (22) Hakemispäivä — Ansökningsdag 17 n/· Qn fFI) ' ' (23) Alkupäivä — Giltighetsdag ^ η 04.80 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig 12 80

Patentti- ja rekisterihallitus Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm.— _Q .. q,.

Patent- och registerstyrelsen ' ' Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad 49.11 .op (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd priorltet 0*4.06.79 usa(us) A5566 (71) Cabot Corporation, 125 High Street, Boston, Massachusetts 02110, USA(US) (72) Anthony J. Hickl, Kokomo, Indiana, USA(US) (7*0 Oy Koi ster Ab (5*4) Hyvät teknilliset ominaisuudet omaava n i kkel i 1 ejeer i nk i -Nicke11egering med goda tekniska egenskaper

Keksinnön kohteena on nikkelilejeerinki, jolla on erinomainen teknillisten ominaisuuksien, kuten iskulujuuden, syöpymisen kestävyyden, kuumakovuuden ja hankaus- sekä adheesio-kulutuskestävyyden yhdistelmä, ja erityisesti nikkelilejeerinki, joka sisältää vähimmäismäärän kobolttia, volfrämiä ja rautaa.

Kobolttipohjäisillä lejeeringeillä on luonnostaan erinomainen kulumiskestävyys. Koboltin epävarman saatavuuden ja kalliin hinnan takia on teollisuus kuitenkin ollut pakotettu löytämään vaihtoehtoisia metalleja tähän tehtävään.

Monia nikkelipohjäisiä lejeerinkejä on kehitetty erikoisesti ja tarkoitettu kestämään kulumista erittäin hyvin.

Taulukossa 1 on lueteltu joukko alan patenttijulkaisuja ja kaupallisia lejeerinkejä käytettäviksi kuluttavissa olosuhteissa. Kaikki tässä selityksessä ja patenttivaatimuksissa esitetyt koostumukset on annettu paino-%:ina ellei toisin ole ilmoitettu.

2 69646

Tekniikan tason nikkelipohjäiset lejeeringit eivät täytä kaikkia teollisuuden tarpeita, mikä johtuu monista puutteista kulumis- ja mekaanisissa ominaisuuksissa, kun nikkelilejeerinkejä verrataan kobolttilejeerinkeihin. Tästä syystä monet nikkelipohjäiset lejeeringit täytyy suunnitella täyttämään nämä tarpeet. Erot uusien nikkelipohjäisten lejeerinkien välillä ovat pieniä, tai jopa hienon-hienoja, koska ne usein täytyy suunnitella omaamaan tiettyjä omi-naisuusyhdistelmiä, joita erikoiskäyttöolosuhteissa vaaditaan.

Kobolttilejeeringit sisältävät vaikuttavia määriä kromia ja volfrämiä antamaan halutut kulumisominaisuudet. Nykyään havaitaan ongelman yhä monimutkistuvan volframin korkean hinnan ja vähäisen tarjonnan takia. Siten on olemassa pakottava tarve löytää kulumista kestäviä nikkelipohjäisiä lejeerinkejä, jotka ovat pääasiallisesti volframivapaita tai sisältävät vähimmäismäärän volframia.

Tekniikan tason metalliseokset on suunniteltu antamaan tai parantamaan tiettyjä erikoisominaisuuksia koostumusta muuntelemalla. US-patenttijulkaisun 4 118 254 mukaan saadaan alhainen sulamispiste (n. 13C0 - 135C°C) lejeeringille yhdessä syöpymis- ja kulumiskestä-vyyden kanssa. US-patenttijulkaisussa 4 113 920 esitetään metalli-jauhe sekoitettuna matriisilejeerinkiin antamaan yhdistelmälejeerin-ki työkalun päällystämiseen. US-patenttijulkaisussa 4 075 999 esitetään nikkelipohjäinen lejeerinki, joka sisältää kromia, hiiltä ja molybdeeniä, käytettäväksi päällysteenä korkeita lämpötiloja kestävissä tuotteissa. US-patenttijulkaisussa 4 130 420 esitetään nikke-likromipohjäinen lejeerinki, joka sisältää volframia, kobolttia ja molybdeeniä ja joka on erityisen kestävä sulan lasin aiheuttamaa syöpymistä vastaan. US-patenttijulkaisun 4 093 454 kohteena on menetelmä sintrattujen tuotteiden valmistamiseksi nikkelipohjäisestä lejeeringistä, joka sisältää kromia, volframia ja kobolttia.

Jokaiselle taulukossa 1 luetteloidusta tekniikan tason lejee-ringistä on yleensä ominaista suuri kovuusaste; kaikilla tekniikan tason lejeeringeillä ei kuitenkaan ole hyviä kuumakovuusominaisuuk-sia. Monilla näistä lejeeringeistä on vain vähäisesti tai ei ollenkaan sitkeyttä, mikä rajoittaa niiden käytön tarkoituksiin, jotka eivät aiheuta voimakasta iskua tai suuria vetojännityksiä. Eri koostumuksista johtuen näiden tekniikan tason lejeerinkien syöpymisen kestävyysaste vaihtelee erilaisissa syövyttävissä väliaineissa. Lisäksi ennestään tunnetun lejeeringin kulumiskestävyysaste vaihtelee

II

3 69646 koetusta kulumistyypistä riippuen, ts. hankaus- tai adheesiokulu-minen.

Edellä mainitut tekniikan tason lejeeringit sisältävät yleensä huomattavia määriä, yhtä tai useampia metalleista koboltti, vol-frami, molybdeeni jne. Näistä metalleista on tullut äärimmäisen kalliita ja/tai niitä on niukasti tarjolla strateegisen luokittelunsa takia.

Jokainen näistä tekniikan tason lejeeringeistä on yleensä tunnettu yhdestä tai kahdesta silmiinpistävästä teknillisestä ominaisuudesta - esimerkiksi suuresta kovuudesta huoneen lämpötilassa, kuumakovuudesta, syöpymisen kestävyydestä tai iskulujuudesta.

Kulumisongelma teollisissa ja kaupallisissa tuotteissa on viime vuosina saanut yhä enemmän julkisuutta. Nykyään on tultu enemmän tietoisiksi lejeerinkien tarpeesta, jotka kestävät erityyppistä kulutusta. Viimeaikoihin asti oli yleisesti vallalla käsitys, että kovuus pelkästään oli kulumisen mitta. Kovan aineen oletettiin olevan kulumista kestävä aine. Mitä kovempi aine, sitä suurempi ku-lumiskestävyys. Tästä uskomuksesta on päästy tuloksena uusista kulu-mistestimenetelmistä, joita on kehitetty. Havaittiin tarpeelliseksi testata erilaisia kulumistyyppejä, esimerkiksi adheesio- ja hankaus-kulumista. Lisäksi jotkut lejeeringit voivat kestää adheesiokulutus-ta mutta eivät hankaavaa kulutusta ja sama pätee tietysti päinvastoin. Adheesio- ja hankauskulumistestejä kuvataan seuraavassa.

Tämän keksinnön pääkohteena on aikaansaada nikkelipohjäisiä lejeerinkejä, joilla on erinomainen teknillisten ominaisuuksien, kuten iskulujuuden, syöpymisen kestävyyden, kuumakovuuden ja hankaus- sekä adheesio-kulutuskestävyyden yhdistelmä, ja jotka valinnaisesti voivat sisältää minimäärän volframia.

Näihin ja muihin tavoitteisiin päästään tämän keksinnön le-jeeringeillä, kuten taulukossa 2 ja 3 on esitetty. Taulukossa 2 esitetään tämän keksinnön lejeeringin koostumus. Taulukossa 3 on lueteltu lejeerinkien, jotka on valmistettu ja testattu esimerkkeinä tästä keksinnöstä, koostumukset.

Keksinnön mukaiselle lejeeringille on tunnusomaista, että se sisältää 24-32 paino-% kromia, 4 - n. 7 paino-% molybdeeniä, C,6- 2,0 paino-% piitä, 0,6-1,8 paino-% hiiltä, 0,2-1,0 paino-% booria, volframia puoleen asti molybdeeni-pitoisuudesta, rautaa 5paino-%:iin 4 69646 asti, mangaania 1,0 paino-%:iin asti, kobolttia 0,35-5,0 paino-% ja loput nikkeliä ja satunnaisia epäpuhtauksia. Boorin, hiilen ja piin määrät ovat raktaisevia. Näitä alkuaineita on läsnä ominaispiirteitä varten, jotka ovat hyvin tunnettuja tämän luokan aikaisemmin tunnetuissa lejeeringeissä, kuten taulukossa 1 on esitetty. Olennaisinta keksinnössä on kuitenkin alkuaineiden ratkaisevat osuudet taulukossa 2 esitetyissä rajoissa. Tiettyjä alkuaineita, kuten volframia, mangaania, rautaa, kuparia ja kobolttia voi olla läsnä esitetyissä rajoissa lisäalkuaineina, joita normaalisti esiintyy tämän luokan lejeeringeissä, tai niitä voidaan haluttaessa lisätä joitakin tiettyjä etuja varten. Kuten on esitetty on loput nikkeliä ja tavallisia epäpuhtauksia, joita liittyy tämän luokan lejeerinkei-hin. Tällaisia epäpuhtauksia ovat fosfori, rikki jne. Näiden alkuaineiden pitoisuus täytyy pitää niin alhaisena kuin mahdollista.

Havaittiin, että tämän keksinnön lejeeringin saamiseksi erilaisissa käyttökelpoisissa muodoissa edellytetään joitakin koostu-musmuunnoksia esitetyissä rajoissa. Esimerkiksi taulukossa 2 tyypillinen alue "A" on edullinen, kun lejeerinki on valmistettava valu-kappaleiden, esim. valettujen hitsauspuikkojen jne. muotoon. Hiili/ boori-suhde on edullisesti n. 2:1.

Tyypillinen alue "B" on edullinen, kun lejeerinki valmistetaan putkimaisen langan muotoon, joka tunnetaan myös onttona lankana, jne. Lejeerinki 1) valmistetaan metallijauheena, 2) suljetaan metallituppeen (tavallisesti pääasiallisesti nikkeliä) ja 3) täytetty tuppi (putki) pienennetään sitten haluttuun hitsauslankako-koon. Taulukossa 3 esitetyt lejeeringit 1695, 1695-7 ja 1695-7A valmistettiin putkimaisen langan muotoon. On huomattava, että näillä lejeeringeillä on jotakuinkin samanlainen kovuus, riippumatta hiili/boori-suhteesta.

Lukuarvot, jotka on saatu joukolla testimenetelmiä, joita jäljempänä selostetaan, osoittavat selvästi, että tämän keksinnön lejeeringeillä on hyvin arvokas teknillisten ominaisuuksien yhdistelmä. Näitä ominaisuuksia ovat kuumakovuus, syöpymisen ja iskun kestävyys sekä hankaus- ja adheesiokulutuskestävyys. Näitä ominaisuuksia vaaditaan erityisesti tuotteille, joita käytetään ketjusa-han ohjausosina, nesteventtiileissä, polttomoottorin venttiileinä ja muina osina, kaasu- ja höyryturbiinien osina jne.

5 69646 Tässä mainittu hankauskulumistesti suoritettiin käyttäen kuivahiekkakulutustestiyksikköä, jollainen on kuvattu julkaisussa "ASME 1977 Proceedings", Wear of Materials, sivu 77, ASME, 345 East 47th St., New York, New York 10017. Lyhyesti esitettynä tässä testissä koekappaletta painetaan pyörivää kumilaikkaa vastaan samalla syöttäen kuivaa hiekkaa koekappaleen ja laikan väliin. Metallihäviö koekappaleen pinnalta mitataan kulumisominaisuuksien määrittämiseksi.

Tässä mainittu adheesiokulutustesti suoritettiin koneella Model LFW 1 Friction and Wear Test Machine, jonka valmistaja on Fayville-LaValley Corporation, Downers Grove, Illinois.

Tämä testi on selitetty ASTM-ohjeessa nro D-2714-68. Tämä testimenetelmä tunnettiin alunperin nimellä "Dow Corning" Wear Test. Adheesiotesti perustuu pääasiallisesti voitelemattomaan metalli-metalli-kulumiseen. Lyhyesti esitettynä tässä testissä koekappaletta (palaa) painetaan erilaisin kuormituksin pyörivää metallilaikkaa (rengasta) vastaan. Metallihäviö kulutuspinnalta on osoitus testatun lejeeringin metalli-metalli-kulumisominaisuuksista.

Taulukossa 3 esitetään tämän keksinnön esimerkkilejeerinkien koostumukset sekä niiden kovuus huoneen lämpötilassa. Nämä kovuus-arvot on annettu Rockwell "C"-asteikolla (Rc). Näytteet saatiin jokaisesta lejeeringistä valmistetusta valetusta puikosta, paitsi mitä edellä huomautettiin.

Taulukossa 4 on esitetty lukuarvot, jotka on saatu syöpymis-testeistä erilaisissa syövyttävissä väliaineissa. Jokainen lejee-rinki saatiin valetun sauvan monikerroksisena kaasu-volframi-valo-kaari (GTA)-kerrostumana jäähdytetylle kuparilevylle. Syöpymistesti käsitti neljä 24 tunnin upotusta erilaisiin väliaineisiin esitetyissä lämpötiloissa. Jokainen arvo on keskiarvo kahdesta näytteestä.

Lukuarvot osoittavat, että keksinnön mukaisella lejeeringillä 116, on parempi syöpymisen kestävyys verrattuna testattuihin nikke-lipohjäisiin lejeerinkeihin ja lejeerinki 116 kestää hyvin vertailun kobolttipohjäisen lejeeringin nro 6 kanssa.

Taulukossa 5 esitetään arvoja, jotka on saatu kolmesta testistä; nimittäin kuumakovuuden, hankauskulumisen ja iskulujuuden.

Kuumakovuuden testaus suoritettiin keksinnön mukaisella le-jeeringillä 108-1 sekä muilla kulumista kestävillä lejeeringeillä.

6 69646

Testaus suoritettiin MARSHALL Model 58-HD Vacuum Hot Hardness Testing Furnace-laitteessa. Tämä standarditestausmenetelmä on kuvattu julkaisussa TRANSACTIONS OF THE ASM Vol. 50, (1958), sivut 830-837. Lejeeringit imuvalettiin valetuiksi hitsauspuikoiksi ja kerrostumia tehtiin oksiasetyleenikovahitsausprosessilla. Lejeeringit testattiin tunnetulla menetelmällä tyhjökovuudentestausyk-sikössä käyttäen 1590 g:n kuormaa 136°:n safiiri-lovi-iskurilla. Kuumakovuusarvot on esitetty taulukossa 5 ja ne osoittavat keskimääräiset kuumakovuusarvot eri lämpötiloissa vickers-kovuuslukuina.

Nämä arvot osoittavat, että tämän keksinnön lejeeringillä on erinomaiset kuumakovuusominaisuudet. Kuumakovuus on tärkeä kulu-miskestävyysominaisuus erityisesti venttiileille.

Taulukossa 5 esitetyt hankaustestit tehtiin tässä kuvatulla kuivahiekkakulutustestausyksiköllä. Arvot annetaan tilavuushäviönä (mm^:ssa) 2000 kierroksella. Kerrostumia tehtiin happiasetyleenillä ja kaasu-volframi-valokaarella (GTA). Lukuarvot osoittavat nikkeli-pohjaisten lejeerinkien yleensä olevan parempia; keksinnön mukainen lejeerinki on kuitenkin parempi kuin kobolttipohjäinen lejeerinki.

Iskukokeet tehtiin tunnetulla loveamattomalla Charpy-testi-menetelmällä. Testinäytteet olivat lejeeringin laimentamattomia kerroksia, jotka oli saatu kaasu-volframi-valokaarimenetelmällä. Lukuarvot osoittavat, että keksinnön mukainen lejeerinki on parempi verrattuna nikkelipohjaisiin lejeerinkeihin ja kestää hyvin vertailun kobolttipohjäisen lejeeringin kanssa.

Taulukossa 6 esitetään lukuarvoja, jotka on saatu adheesio-ja hankauskulumistesteistä ja kovuustesteistä. Adheesiotestissä kuorma oli 40,8 kg. Hankaustestissä testi käsittä 2000 kierrosta. Testatut lejeeringit olivat yleensä koostumukseltaan samanlaisia lukuunottamatta boori- ja hiilipitoisuuksia. On huomattava, että lejeeringissä 492 booripitoisuus on yli kaksinkertainen hiilipitoisuuteen nähden. Lejeeringissä 493 booria ja hiiltä on likimääräisesti yhtä paljon. Lejeeringissä 494 ei ole booria lainkaan. Lejee-ringissä 108-2 hiilipitoisuus on noin kaksinkertainen booripitoi-suuteen nähden, kuten on edullista tämän keksinnön valulejeeringeis-sä. Arvot osoittavat, että lejeerinki 108-2, jossa hiili/boori-suh-de on noin 2:1, on muita valulejeerinkejä parempi, joilla ei ole samanlaista hiili/boori-suhdetta.

Il 7 6 9 6 4 6

Optimaalisia lejeerinkejä keksinnön tyypillisellä alueella "A" saadaan, kun hiili/boori-suhde on tarkasti tai noin 2:1. Koe-lejeeringeillä saadut lukuarvot osoittavat yleensä, että keksinnön edut saavutetaan, kun hiili/boori-suhde on välillä noin 4:1 - 4:3.

Keksinnön mukaisia lejeerinkejä valmistettiin valukappaleiden, valettujen hitsauspuikkojen, putkimaisen langan, sintrattujen metallijauheosasten ja metallijauheen muotoon. Mitään ongelmia ei näy esiintyvän valmistettaessa keksinnön mukaista lejeerinkiä millä tahansa tekniikan tason tuntemista menetelmistä. On hyvin tunnettua, että erityistä huolenpitoa vaaditaan, että putkimaisella langalla tehdyt kerrokset saadaan haluttuna "sellaisena kuin kerrostuu"-yhdistelmänä. Yleisen alan tietouteen kuuluu tasapainottaa metalli-putken ja metallijauheen koostumukset kerrostumien halutun yhdistetyn koostumuksen saamiseksi.

Lejeerinki 196 taulukossa 3 valmistettiin jauheen muotoon, kuumapuristettiin ja sintrattiin sitten jauhemetallurgiseksi (P/M) tuotteeksi. On kuitenkin selvää, että P/M-tuotteita voidaan valmistaa myös eri menetelmin, esim. suulakepuristamalla, kuumalla isostaattisella puristuksella (HIP) jne.

Lejeeringin 196 sintrattu koekappale testattiin kuumakovuus-ominaisuuksien suhteen. Kuumakovuusarvot lejeeringille 196 on esitetty taulukossa 7. Arvot osoittavat, että lejeerinki 196 säilyttää käyttökelpoisen kovuusalueen testauslämpötilassa.

» 8 69646 in

cn X

cm So m 3 6 +J

I r~ S I ' x E 3 φ -H cm mod cn O,

Φ 44 iimr^iigmi » ι ι Q

•mem - CO - O iH

φ -H CM Ο r-H ^ O

»-I p

00 X

CM d cn VD rH 4J

I f~i E Γ~~ I—! X I—I 3 m-Hcn - i rd I I 1 I I Cl.

:rfl φ 44 I I o cm l -μ* E o 0

•rn -m d r~ - I >H I—I

φ Q) -H CM .H CM CO

£ X u

•H

d m 0)0 r~ o Φ

•Γ—I I m Ο 'S' <N tM

Φ φ-rHrHmil m * r" .—i φ X iiimmiiiioii

•m C o cn cm m -H

(0 φ ·Η I—) > cn rH

H 4 μ O >1

cn -P

•H iH d 4J

.Hi—I Cl 3 <Η I O o 0 Dj m Γ·- r-H r—I I—1 0

Cl i t-~ _ -H '—I

d φ -h cm S ι ι 3 co 2 11

(¾ Φ 44 + ' + CM I 1 + -H

* ‘5? 5 £ M £ 8 ? — c ^ ^ m ^ ^ I t— ι ι Is op -m d m in cm » I · m I m-H n ι ·*τ co cm ca cn 0 v—ϊ Jh i—t

C

•H

m m 0. 'a* - m ιηιηο,—ϊ-.—ΐιηο,-ι cm cm +j rr cn cm ι cn ι .h cm ι rH ι cm d 4-) ϊ ϊ m I m I I m I I m I 0..

Φ cno.-HOr-ioin.-HO cm o ,—ι o cn ο ϊ—ι**.****.». ^ ,—i ^ ^ o ooooooo ooo 0 § rX 4-> .X cn do o lo n~ r-· >-h 0 oo

d 44 cm o * * - *> “ - LO

m ^i-vor-io cMmrHm τι*

Ei cm ο ϊ ϊ ϊ ϊ ϊ ϊ ϊ - ι i Φ cn cn cm cn co ,—ι ι m I I cm

Hen ,-H n - n ,-i CM . I ' ^ X d co m ι—I" *· cm rP cn g cn -^r cn o cm u m Φ 44

φ H

•o d o m Φ -ι—« o o cm r—ι m X - X o iC-h o -y >-h * dod Γ"

4-) II · ro I I E I E I I I

4-> m m cn d I · o

Sr^ cm .-h oo C m o 4-1 a

C/3 O

D CM O CM rH

o cm .H

On ι ι ι ι ι ι m ι ι ι ι ι ι 4-* cn m o m ca

4-> .—I CM

Φ i-H

4-) •r4 -q* cn

W

rr m m cm m n rn m co ro m o oo t I ill.—ι m

ι-H O O i—I Γ"ν I I I I I IIO

ι—ι Γ4 - o o m

rH A

sj· ij-5 ÖSraumsS^SStiiä

<C rO

9 69646

Taulukko 2

Keksinnön mukaisia lejeerinkejä Koostumus (paino-%)

Alkuaine Laaja alue Edullinen alue Tyypillinen Tyypillinen alue "A" alue "B"

Cr 24T32 25,5-29 n. 29 n. 27

Mo 4-10 4,3-8,5 n. 6 n. 6,5

Si 0,60-2,0 0,79-1,84 n. 1,4 n. 0,8 C 0,60-1,8 0,75-1,29 n. 1,1 n. 0,8 B 0,2-1,0 0,50-0,82 n. Q,6 n. o,7 W 1/2reen asti 1/2reen asti 3reen 3reen asti

Morsta Morsta asti

Fe 5reen asti 3,2real asti 3reen asti 3reen asti Μη 1,Oraan asti lreen asti 1,Oraan asti 1,Oraan asti

Cu 3reen asti 3reen asti 3reen asti 3reen asti

Co 5reen asti 5reen asti 5reen asti 5reen asti

Ni plus loput loput loput loput epäpuhtau det 10 6 9 6 4 6 Ά tn 3

3 lOocNconnOrHooovcinvo^rLOLOO

> ncNncNnnnncNtNnnnnnnn

S

O O O r—ΙΟΙ-'Γ'Η'ΟΟνΟνοησ'ι CN LO CC

H OCNnOOLOLDOOOOCNOOiHH'r-OOr^i—I

CO

r-I rH ι—Ιι—li—I rH r-I rH rH rH O r—I rH O O rH rH

οοοιηΐΤ)ΐηιοοσ>(Νοσ^σΝΐηο^οσ> r^vor^r^iHiHrHCNi—iocmcnctncoooi-hcn

CD CD O CD i—I f—I rH rH rH rH rH rH CD CD CD rH rH

fOfNCNOOCOCNCMOOOOinOOCOVOCMr^O

r^voLnininmminm^r^^mvocoLn^ :cö ooooooooooooooooo •m i M to tl) Q -^r rr on CD Olllllllll'»'lll''

•n o CN o (NO

tl)

rH

n —.

(0 tfp

Q ·Η I H* O

Ai tn o CNCNCNCNCNCNCNCNrH CN.H

3 -H C 0) 111-^^^^-^--111-- 3 (C-Η ti ooooooncNCN <n cn 3 i s, £ s ~ C en ή to •O 2 rH f-H rH rH rH «H »H »H 00 CN Γ'-’* g E | | *. ·*.

3 S I I IOOOOOOOi—li—I rH rH

•H -p tn tn a; o 0) O LO O r r—

tn » LDH’OCTiO'ia'iCna'iLOlOniOOLOCNCN

g r'-LCLOLOiOIOlOLOlOVOLO-'TOOVOLOVDN'

rH CC

(TiH'r^r^r'r't^r^ooccovoLOCNr^o M ooooooooooooooococooooolovooooo

U CNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCN

•H +J

Z 2 8* = = = = = = = = = = = = = “ = =

•H

rl i U r- r- φ rH cn n h· to vo li

Φ I I I I I I CN LO to IO

-n o iHncnooooooooooooLOc\ir~oooiOLD

(D H OCTrOOOOOOOrHnOLOLDLDCTiO

H C rH H1 H4 i—I i—I rH rH I—I rH rH rH CO rH r—I i—I i—I rH

11 1 1

Taulukko 4 69646

Syöpymisarvojen vertailu tämän keksinnön lejeeringin ja tunnettujen lejeerinkien välillä Syöpymisarvot (cm/vuosi) Väliaineet X Lejeeririnki Lejeerinki Lejeerinki Lejeerinki

1 16 6 28 4 C

10 % etikkahappo <0,00254 <0,00254 0,02032 1,64592 (kiehuva) 30 % etikkahappo 0,00508 <0,00254 - 1,6891 (kiehuva) 5 % H2S04 (66°C) <0,00254 <0,00254 0,39878 4,9911 65 % HN03 (66°C) 0,06096 0,14224 3,0099 4,23164 50 % H3P04 (66°C) 0,04064 <0,00254 1,45796 6,7691 X Keskiarvo kahdesta näytteestä: neljä (24 tunnin) upotusta 69646 12

Taulukko 5

Teknillisten ominaisuuksien lukuarvoja valituista testeistä

O

Kuumakovuustestit (kg/mm ) Lämpötila (°C) Lejeerinki Lejeerinki Lejeerinki Lejeerinki 108-2 6 28 40 426.6 365 300 475 555 537.7 345 275 450 440 648.8 310 260 390 250 759.9 190 185 265 115

O

Hankauskulutustestit (mm tilavuushäviötä) 2000 kierrosta

Kerrostuma tehty Lejeerinki Lejeerinki Lejeerinki Lejeerinki 6 28 40 108-2

Happi-asetyleeni- hitsauksella 35 8 17 15 GTA-hitsauksella 60 13 11 50

Iskutestit (Nm)

Testi Lejeerinki Lejeerinki Lejeerinki Lejeerinki 6 28 40 108-2

Loveamaton Charpy 23,04 2,71 1,35 14,91 li

Taulukko 6 13 69646

Kulumisen ia kovuuden vertailu Valittuja lejeerinkejä, joilla on eri hiili/boori-suhteet 3

Kuluma, tilavuushäviö (mm )

Lejeerinki B C Adheesio Hankaus Kovuus Rc 8-492 0,84 0,31 0,08 79 34 8-493-1 0,62 0,60 0,25 57 29 8-494-1 0 1,26 0,19 68 32 8-108-2 0,58 1,15 0,05 57 33

Taulukko 7

Lejeeringin 196 kovuustesti Koekuormitus - 1590 g Lämpötila (°C) DPH * Rockwell 759,9 162 B-32,4 648,8 224 C-16,6 537,7 245 C-21,3 315,5 259 C-23,8 93,3 302 C-30,0 noin 26,6 308 C-30,8 noin 26,6 (Kentron)^ 302 C-30,0 a DPH - vickerskovuusluku

XX

Kentron - vertailustandarditesti

Claims (7)

14 69646

1. Lejeerinki, jolla on erinomainen teknillisten ominaisuuksien, kuten iskulujuuden, syöpymisen kestävyyden, kuumakovuuden ja hankaus- sekä adheesio-kulutuskestävyyden yhdistelmä, tunnettu siitä, että se sisältää 24-32 paino-% kromia, 4 - n. 7 paino-% molybdeeniä, 0,6-2,0 paino-% piitä, 0,6-1,8 paino-% hiiltä, 0,2-1,0 paino-% booria, volframia puoleen asti molybdeeni-pitoisuudesta, rautaa 5 paino-%:iin asti, mangaania 1,0 paino-%:iin asti, kuparia 3,0 paino-%:iin asti, kobolttia 0,35-5,0 paino-% ja loput nikkeliä ja satunnaisia epäpuhtauksia.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lejeerinki, tunnet-t u siitä, että hiili/boorisuhde on 4:1 - 4:3.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lejeerinki, tunnet-t u siitä, että se sisältää kromia 25,5-29 paino-%, molybdeeniä 4,3-7 paino-%, piitä 0,60-1,0 paino-%, hiiltä 0,75-1,29 paino-%, booria 0,4-0,82 paino-%, volframia puoleen asti molybdeeni-pitoisuudesta, rautaa 3,2 paino-%:iin asti, mangaania 1,0 paino-%:iin asti, kuparia 3,0 paino-%:iin asti, kobolttia 0,35-5,0 paino-% ja loput nikkeliä sekä satunnaisia epäpuhtauksia.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen lejeerinki, tunnet-t u siitä, että se sisältää kromia n. 29 paino-%, molybdeeniä n. 6 paino-%, piitä n. 1,0 paino-%, hiiltä n. 1,1 paino-%, booria n. 0,6 paino-%, volframia, rautaa ja kuparia kutakin 3,0 paino-%:iin asti, mangaania 1,0 paino-%:iin asti, kobolttia 0,35-5 paino-% ja loput nikkeliä sekä satunnaisia epäpuhtauksia.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lejeerinki, tunnet-t u siitä, että se sisältää kromia n. 27 paino-%, molybdeeniä n. 6,5 paino-%, piitä n. 0,8 paino-%, hiiltä n. 0,8 paino-%, booria n. 0,7 paino-%, volframia, rautaa ja kuparia kutakin 3,0 paino-%:iin asti, mangaania 1 paino-%:iin asti, kobolttia 0,35-5 paino-% ja loput nikkeliä sekä satunnaisia epäpuhtauksia.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukaisen lejeeringin käyttö kova-hitsauskerrosten tekemiseen.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukaisen lejeeringin käyttö kappaleiden valmistukseen, joita käytetään osina polttomoottoreissa, nes-teventtiileissä, kaasuturbiineissa, höyryturbiineissa sekä ketjusa-hojen ohjauskomponentteina, jolloin ainakin kappaleen pinta valmistetaan lejeeringistä. it