NO160724B - Eldningsherdbar legering med regulert utvidelse og med hoey styrke og god sk r-bruddstyrke. - Google Patents
Eldningsherdbar legering med regulert utvidelse og med hoey styrke og god sk r-bruddstyrke. Download PDFInfo
- Publication number
- NO160724B NO160724B NO832991A NO832991A NO160724B NO 160724 B NO160724 B NO 160724B NO 832991 A NO832991 A NO 832991A NO 832991 A NO832991 A NO 832991A NO 160724 B NO160724 B NO 160724B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- alloys
- alloy
- strength
- good
- silicon
- Prior art date
Links
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 64
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 title claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 18
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims abstract description 12
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 4
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 16
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 12
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 5
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 5
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001313 Cobalt-iron alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000846 In alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KGWWEXORQXHJJQ-UHFFFAOYSA-N [Fe].[Co].[Ni] Chemical compound [Fe].[Co].[Ni] KGWWEXORQXHJJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N iron nickel Chemical compound [Fe].[Ni] UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/10—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing cobalt
- C22C38/105—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing cobalt containing Co and Ni
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
- Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
- Crushing And Grinding (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
- Dental Preparations (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Det tilveiebringes en eldningsherdbar legering med regulert lav utvidelse, høy styrke og god skår-brudd-styrke. Legeringen inneholder 34 - 55% nikkel, opptil 25% kobolt, 1 - 2% titan, 1,5 - 5,5% niob, høyst 0,2% aluminium, høyst 0,11% karbon, 0,25 - 1% silisium og resten hovedsakelig jern.
Description
Den foreliggende oppfinnelse angår en eldningsherdbar legering med regulert utvidelse og med høy styrke og god skår-brudd-styrke.
Nikkel-jern- og nikkel-kobolt-jern-legeringer har vært kjent for og anvendt fordi de har lav utvidelseskoeffisient. Britisk patent 997 767 beskriver eldningsherdbare legeringer med regulert utvidelse og med høy styrke ved romtemperatur og ved forhøyede temperaturer, og de beskrevne legeringer har funnet anvendelse i flymotorer. Gjennom årene har imidlertid langtidsprøvning, og anvendelse, av disse legeringer eksponert visse egenskapsmangler. Dette har resultert i en rekke patenter vedrørende modifikasjoner av legeringen, såsom de britiske patenter 1 372 605, 1 372 606 og 2 010 329B, US-patent 4 026 699 og 4 066 447. De britiske patenter 1 401 259 og
1 411 693, som angår støpte legeringer, er også relevante. Den viktigste mangel er blitt funnet ved utprøvninger av skår-prøvestykker. Den sviktmekanisme som gjør seg gjeldende ved skår-prøvestykker, er spenningskorrosjon pga. oksydasjon eller oksygen-skjørhet. Legeringer som har dårlig skår-bruddstyrke i luft, har meget god skår-bruddstyrke når de utprøves i vakuum. Det har også vist seg at sige-duktilitet og skår-motstands-dyktigheten hos noen legeringer, pga. relaksasjonseffekter, kan være tilfredsstillende ved temperaturer av størrelsesorden
650 - 700°C, men utilstrekkelig i området 500 - 550°C, dvs. rundt 538°C.
Det er blitt funnet at legeringer med høyt aluminiuminnhold og regulert utvidelse hadde betydelige mangler når det gjelder skår-bruddspenning, spesielt ved utprøvning av re-krystalliserte kornstrukturer eller når termomekanisk behandlede prøver ble testet på tvers av bearbeidningsretningen. Slike legeringer hadde en 100 timers skår-bruddstyrke på bare ca.
345 MN/m<2>, eller endog mindre, ved 538°C. Motorkonstruktører krever at legeringer med regulert utvidelse skal ha en 100 timers skår-bruddspenning på minst 690 MN/m<2> og krever under noen omstendigheter legeringer som er skår-duktile, dvs. har en skårprøvestav-bruddlevetid som overstiger glatt-brudd-levetiden.
Det er blitt observert at utvalgte varmebehandlinger kan anvendes for optimalisering av visse egenskaper, og i tilfellet av de legeringer som er beskrevet i britisk patent 2 010 329B, anvendes overeldningsvarmebehandlinger for maksimalisering av fastheten ved forhøyet temperatur og for utvikling av god skår-bruddspenning ved 538°C. Disse overeldningsbehandlinger har i alminnelighet en lengre varighet og utføres ved høyere temperaturer enn konvensjonelle varmebehandlinger.
Den foreliggende oppfinnelse er basert på den oppdagelse
at man ved nøye regulering av sammensetningen kan fremstille legeringer med regulert lav utvidelse, hvilke har gode korttids-strekkfasthetsegenskaper såvel som god bruddspenning uten de langvarige samlede varmebehandlinger som hittil har vært nødvendige.
Den foreliggende oppfinnelse angår en eldningsherdbar legering med regulert utvidelse og med høy styrke og god skår-brudd-styrke, karakterisert ved at legeringen består av 34 - 55 % nikkel, 10,8 - 25 % kobolt, 1 - 2 % titan, 1,5 - 5,5 % niob, 0,25 - 1 % silisium, 0 - 0,2 % aluminium, 0 - 1 % kobber,
0 - 1 % mangan, 0 - 0,11 % karbon, resten jern bortsett fra tilfeldige elementer og forurensninger, og at den oppviser en infleksjonstemperatur på minst 330°C og en utvidelseskoeffisient mellom omgivelsestemperatur og infleksjonstemperatur på ikke mer enn 9,9 x 10~<6> pr. 0°C.
I det foreliggende er alle prosentangivelser på vektbasis.
Foretrukne legeringer ifølge oppfinnelsen har en infleksjonstemperatur (IT) på minst 399°C og en utvidelseskoeffisient mellom omgivelsestemperatur og infleksjonstempera-turen på høyst 8,1 x IO"<6> pr. °C. Som det vil bli vist nedenfor, er legeringer ifølge oppfinnelsen sterke i den eldningsherdnede tilstand, har en flytegrense (0,2 % forlengelse) ved romtemperatur på minst 792 MN/m<2> og en skårprøvestav-brudd-levetid på minst 60 timer ved 566°C og 827 MN/m<2>. Når ikke annet er sagt i det foreliggende, er spenningskonsentrasjons-faktoren (Kt) for en prøve med skår 2. I den overeldnede tilstand har legeringer ifølge foreliggende oppfinnelse en bruddlevetid ved 827 MN/m<2> på over 100 timer. Selv i denne overeldnede tilstand har legeringer ifølge oppfinnelsen ennvidere høy flytegrense, f.eks. 690 MN/m<2> eller mer ved om-3
givelsestemperaturer og forhøyede temperaturer, eksempelvis 566°C.
Foretrukne legeringer ifølge oppfinnelsen består av 35 - 39 % nikkel, 12 - 16 % kobolt, 1,2 - 1,8 % titan, 4,3 - 5,2 % niob, 0,3 - 0,5 % silisium, ikke mer enn 0,1 % aluminium, mindre enn 0,1 % karbon, og resten jern, bortsett fra tilfeldige elementer og forurensninger.
Tilfeldige elementer og forurensninger som kan være til stede i legeringer ifølge oppfinnelsen, kan innbefatte opp til 0,01 % kalsium, opp til 0,01 % magnesium, opp til 0,03 % bor, opp til 0,1 % zirkonium, opp til 1 % av hvert av metallene kobber, molybden, krom, wolfram og mangan, og ikke over 0,015 % svovel eller fosfor. Det vil forståes at en liten mengde tantal, eksempelvis 0,1 - 10 % av niobinnholdet, uunngåelig vil være til stede i de fleste kommersielle kilder for niob. For oppfinnelsens formål virker tantal som niob, men da atomvekten for tantal er dobbelt så høy som for niob, vil vektprosenten av tantal som er til stede, bli å dividere med 2. Således betyr "niob" i det foreliggende "niob + halvparten av tilstedeværende tantal". Mens små mengder av bor kan være til stede, viser stadig flere eksperimentelle resultater at bor kan være unødvendig for viktige metallurgiske formål.
Vi har funnet at det er den regulerte mengde av silisium sammen med et lavt aluminiumforhold, fortrinnsvis under 0,1 %, som gir de betydelige forbedringer i egenskaper hos eldnings-herdede legeringer og også til forbedring av varmebehandlings-kinetikken, hvorved kortere varmebehandlingstid kan anvendes.
I legeringer ifølge oppfinnelsen kan infleksjonstempera-turen (IT) og utvidelseskoeffisienten (COE) tilnærmet beregnes ut fra sammensetningen under anvendelse av de følgende formler:
For å garantere en IT på minst 316°C (625°F) og en COE på høyst 9,9 x IO"<6> pr. °C målt ved 416°C mellom omgivelsestemperatur og infleksjonstsemperaturen, må således sammensetningen av legeringene ifølge oppfinnelsen begrenses av de følgende relasjoner:
For oppnåelse av de foretrukne utvidelseskoeffisienter på høyst 8,1 x 10 ^ pr. °C og en IT på minst 399°C må sammensetningen ennvidere begrenses slik at relasjonen A ikke er mer enn 49,2 og relasjonen B er minst 47,4.
Det skal nå gis noen eksempler.
EKSEMPEL 1
En serie 14 kg tappinger ble fremstilt med sammensetninger som vist i tabell 1.
Legeringer 1 - 8 er legeringer ifølge oppfinnelsen, og legeringer A - D er for sammenligningsformål.
Legeringer 1 - 4 og A ble smidd og valset til flatmetall. Strekkfasthetegenskapene ved romtemperatur etter glødning ved 927°C, 9 82°C og 1 038°C og eldning er gitt i tabell 2, mens strekkfasthetsegenskapene ved 538°C for de samme legeringer var-mebehandlet på samme måte er gitt i tabell 3.
Sigefasthetsegenskapene ble bestemt under anvendelse av
prøvestaver med og uten skår for legeringer 1 - 4 og A ved 538°C og 827 MN/m<2> etter glødebehandlinger ved 927°C, 982°C og 1 038°C og eldning, og er gitt i henholdsvis tabell 4 og 5. Eldningsbe-tingelsene er gitt i tabellene.
Legeringer 5 - 8 og B - D ble smidd og varmvalset til rund-metall. Strekkfasthetsegenskapene ved romtemperatur for legerin ger 6, 8, B, C og D er gitt i tabell 6. Varmebehandlingen innbe fatter glødning ved 982°C og 1038°C, samt eldning og overeldning med nedtrappet varmebehandling ved 719°C og 774°C.
Bruddspenningsdata for prøvestaver med og uten skår ved 538°C ble bestemt for legeringer 5, 6, 8, B, C og D etter varmebehandling som ovenfor. Data for glatt stav er angitt i tabell 7 og for stav med skår i tabell 8. COE og IT, både observerte data og data beregnet på basis av den ovenfor angitte formel, er vist i tabell 9 for legeringer 1 - 8 og A og B.
EKSEMPEL 2
En kommersiell tapping ble fremstilt ved vakuuminduksjons-smelting og lysbue-omsmelting. Tappingen inneholdt 38,46% nikkel, 13,36% kobolt, 4,79% niob, 1,57% titan, 0,05% aluminium, 0,39% silisium, 0,01% karbon, 0,12% krom, 0,12% molybden, 0,0013? bor, 0,24% kobber, 0,041 mangan, 0,001% svovel, resten jern.
Den støpte blokk, som hadde en diameter på 50,8 cm, ble forval-set til 20,3 cm x 30,5 cm, og en skive avkuttet fra enden av den forvalsede blokk, viste ingen segregering. Strekkfasthets- og bruddspennings-egenskaper vedrørende denne tapping er angitt i tabell 10.
Anm:
1. Bruddspenningsforsøkene ble utført ved 538 C/827 MN/m i 120 timer, spenningen deretter øket 34,5 MN/m 2 hver 8 -
16 timer.
2. Alle skår slipt
3. Skaft - Indikerer at svikt fant sted i den glatte del av prøvestykket, spenning ca. 86% av skår-spenning (vist).
4. Brudd inntraff i hulkil utenfor målemerkene.
De data som er angitt i tabell 2 og 3, viser at de sili-siumholdige legeringer har gode korttids-strekkegenskaper ved romtemperatur og forhøyet temperatur, mens de data som er angitt i tabell 4 og 5, viser at økende silisiuminnhold forbedrer skår-brudd-styrken og glatt-brudd-duktiliteten. Avhengig av anven-delsesfordringene kan silisiuminnholdet velges slik at det oppnås en ønsket balanse mellom glatt-prøvestav-styrken og duktiliteten. Silisiuminnhold mellom 0,3 og 0,7% gir fremragende glatt- og skår-prøvestav-styrke og brukbar glatt-prøvestav-duktilitet. Høyere silisiuminnhold kan være egnet for anvendelser hvor særdeles god glatt-prøvestav-duktilitet og skår-bruddstyrke ønskes.
De i tabell 6 angitte data viser meget gode strekkegenskaper hos legeringer i eldnet tilstand, dvs. 719°C, inneholdende ca. 1,5% titan.
De i tabell 7 angitte glatt-brudd-data og de i tabell 8 angitte skår-brudd-data bidrar ytterligere til å bekrefte de gunstige virkninger på brudd-levetiden hos eldnede legeringer med silisiuminnhold over 0,3%.
Også for andre anvendelser hvor brudd-duktilitet anses vik-tigere enn brudd-levetid, kan overeldnings-varmebehandlinger såsom to-trinnsbehandlingen ved 774°C benyttes, hvilket resulte-rer i meget god glatt-brudd-duktilitet og skår-duktilitet-egenskaper. Slike overeldnincs-varmebehandlinger kan være spesielt gunstige når høye oppløsnings-behandlingstemperaturer såsom 1038°C er ønskelige.
Disse data indikerer således at det finnes tallrike kombi-nasjoner av silisium og eldnings-varmebehandlinger for oppnåelse av ønskede egenskaper.
De i tabell 7 og 8 angitte data viser også at karboninnhold over 0,10% har tendens til å virke skadelig på brudd-levetiden og duktiliteten.
Resultatene i tabell 9 viser at de formler vedrørende IT og COE som er angitt ovenfor, er nøyaktige opptil et silisiuminnhold på 0,89%. Det vil ses at de sammensetningsmessige relasjoner er ganske innskrenkende hva angår tilveiebringelse av legeringer som oppviser en maksimal COE på høyst 9,9 x 10 ^ pr. °C og en IT på minst 330°C, og endog mer de foretrukne verdier for COE på høyst 8,1 x 10~<6> pr. °C og en IT på minst 399°C.
De i tabell 10 angitte data viser at egenskapene hos smidde og varmvalsede barrer fremstilt av en tapping i industriell måle-stokk også viser en utmerket kombinasjon av korttids-strekkegenskaper og brudd-egenskaper med de foretrukne COE- og IT-egenskaper.
Årsakene til de betydningsfulle virkninger av små mengder silisium på egenskapene hos legeringer ifølge oppfinnelsen, er ikke helt klarlagt. Det ser ut til at silisium bidrar til dan-nelse av en utskilt fase i form av adskilte fine partikler og forbedrer legeringens resistens mot spenningsakselerert oksygen-
skjørhet uten å fordre den ekstreme overeldning og derav følgene nål- og plate-faser som er nødvendige i den overeldnede legerinc med lavt aluminiuminnhold.
De foregående eksempler angår knaprodukter, men nyttige egenskaper kan også oppnås hos støpte produkter fremstilt av legeringer ifølge oppfinnelsen.
Til belysning av oppfinnelsens betydning ble to ytterligere legeringer X og Y, begge utenfor oppfinnelsens ramme, fremstilt med den i tabell 11 angitte sammensetning.
Disse legeringers sigefasthetsegenskaper, sammenlignet med egenskapene for legering B og legering 6, ved 649°C er gitt i tabell 12.
Det vil ses at legeringer X og Y er skår-følsomme, skjønt legeringene ble glødet ved 927°C, en mindre kritisk glødetempe-ratur enn for legeringer B og 6 med lavt aluminiuminnhold, og ble utført ved 64 9°C, en temperatur funnet å være mindre skår-følsom enn 538°C, den temperatur som ble anvendt i tidligere eksempler for testing av legeringer ifølge oppfinnelsen. Sammen-ligning mellom legering B og legering 6 viser den gunstige ef-fekt av silisium i legering 6, en legering ifølge oppfinnelsen.
Claims (6)
1. Eldningsherdbar legering med regulert utvidelse og med høy styrke og god skår-brudd-styrke,
karakterisert ved at legeringen består av 34 - 55 % nikkel, 10,8 - 25 % kobolt, 1 - 2 % titan, 1,5 - 5,5 % niob, 0,25 - 1 % silisium, 0 - 0,2 % aluminium, 0 - 1 % kobber, 0 - 1 % mangan, 0 - 0,11 % karbon, resten jern bortsett fra tilfeldige elementer og forurensninger, og at den oppviser en infleksjonstemperatur på minst 330°C og en utvidelseskoeffisient mellom omgivelsestemperatur og infleksjonstemperatur på ikke mer enn 9,9 x 10~<6> pr. 0°C.
2. Legering ifølge krav 1,
karakterisert ved at den inneholder fra 0,3 til 0,5 % silisium.
3. Legering ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den inneholder høyst 0,1 % aluminium.
4. Legering ifølge ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at den inneholder fra 35 til 39 % nikkel, fra 12 til 16 % kobolt, fra 1,2 til 1,8 titan og fra 4,3 til 5,2 % niob.
5. Legering ifølge ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at sammensetningen er regulert i henhold til relasjonen
A = (%Ni) + 0,93 (%Co) - 1,46 (%Ti) + 0,54 (%Si + % Cr)
+ 1,37 (%Mn + %Cu) +7,04 (%C) = ikke mer enn 52,9.
B = (%Ni) + 0,97 (%Co) - 1,15 (%Ti) - 1,21 (%Si + %Cr)
+ 9,35 (%C) = minst 43,6.
6. Legering ifølge krav 5,
karakterisert ved at relasjonen A er høyst 49,2 og relasjon B er minst 47,4, hvorved legeringen oppviser enn infleksjonstemperatur på minst 399°C og en utvidelses
koeffisient mellom omgivelsestemperatur og infleksjonstemperatur på høyst 8,1 x 10~<6> pr. °C.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/409,838 US4487743A (en) | 1982-08-20 | 1982-08-20 | Controlled expansion alloy |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO832991L NO832991L (no) | 1984-02-21 |
| NO160724B true NO160724B (no) | 1989-02-13 |
| NO160724C NO160724C (no) | 1989-05-24 |
Family
ID=23622183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO832991A NO160724C (no) | 1982-08-20 | 1983-08-19 | Eldningsherdbar legering med regulert utvidelse og med hoey styrke og god skaar-bruddstyrke. |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4487743A (no) |
| EP (1) | EP0104738B1 (no) |
| JP (1) | JPS5956563A (no) |
| AT (1) | ATE23566T1 (no) |
| AU (1) | AU547912B2 (no) |
| BR (1) | BR8304448A (no) |
| CA (1) | CA1214666A (no) |
| DE (1) | DE3367623D1 (no) |
| NO (1) | NO160724C (no) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4685978A (en) * | 1982-08-20 | 1987-08-11 | Huntington Alloys Inc. | Heat treatments of controlled expansion alloy |
| JP2594441B2 (ja) * | 1987-07-16 | 1997-03-26 | 日本鋳造株式会社 | 快削性高温低熱膨張鋳造合金の製造方法 |
| US4900640A (en) * | 1988-04-19 | 1990-02-13 | Inco Limited | Low coefficient of expansion alloys having a thermal barrier |
| US5066458A (en) * | 1989-02-22 | 1991-11-19 | Carpenter Technology Corporation | Heat resisting controlled thermal expansion alloy balanced for having globular intermetallic phase |
| US5059257A (en) * | 1989-06-09 | 1991-10-22 | Carpenter Technology Corporation | Heat treatment of precipitation hardenable nickel and nickel-iron alloys |
| EP0544836B1 (en) * | 1990-08-21 | 1994-12-28 | Crs Holdings, Inc. | Controlled thermal expansion alloy and article made therefrom |
| JP3127471B2 (ja) * | 1990-12-18 | 2001-01-22 | 日立金属株式会社 | 低熱膨張超耐熱合金 |
| DE69216334T2 (de) * | 1991-09-19 | 1997-04-24 | Hitachi Metals Ltd | Superlegierung mit niedrigem Ausdehnungskoeffizient |
| US5439640A (en) * | 1993-09-03 | 1995-08-08 | Inco Alloys International, Inc. | Controlled thermal expansion superalloy |
| DE69317971T2 (de) * | 1992-09-18 | 1998-11-26 | Inco Alloys International, Inc., Huntington, W.Va. | Superlegierung mit eingestelltem Wärmeausdehnungskoeffizienten |
| EP0856589A1 (en) * | 1997-01-29 | 1998-08-05 | Inco Alloys International, Inc. | Age hardenable / controlled thermal expansion alloy |
| US6334912B1 (en) | 1998-12-31 | 2002-01-01 | General Electric Company | Thermomechanical method for producing superalloys with increased strength and thermal stability |
| US6593010B2 (en) | 2001-03-16 | 2003-07-15 | Hood & Co., Inc. | Composite metals and method of making |
| KR102048810B1 (ko) | 2015-09-29 | 2019-11-26 | 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 | 저열팽창 초내열 합금 및 그의 제조 방법 |
| CN106854685B (zh) * | 2016-06-06 | 2018-08-31 | 中国科学院金属研究所 | 一种改善Thermo-Span合金缺口敏感性的热处理方法 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1250642B (no) * | 1958-11-13 | 1967-09-21 | ||
| US2994605A (en) * | 1959-03-30 | 1961-08-01 | Gen Electric | High temperature alloys |
| GB999439A (en) * | 1962-05-10 | 1965-07-28 | Allegheny Ludlum Steel | Improvements in or relating to an austenitic alloy |
| BE639012A (no) * | 1962-10-22 | |||
| GB1083432A (en) * | 1963-12-26 | 1967-09-13 | Gen Electric | Improvements in nickel-iron-chromium base alloy |
| US3705827A (en) * | 1971-05-12 | 1972-12-12 | Carpenter Technology Corp | Nickel-iron base alloys and heat treatment therefor |
| US3972752A (en) * | 1971-09-28 | 1976-08-03 | Creusot-Loire | Alloys having a nickel-iron-chromium base for structural hardening by thermal treatment |
| US4006011A (en) * | 1972-09-27 | 1977-02-01 | Carpenter Technology Corporation | Controlled expansion alloy |
| GB1411693A (en) * | 1973-05-04 | 1975-10-29 | Int Nickel Ltd | Low expansion alloys |
| GB1401259A (en) * | 1973-05-04 | 1975-07-16 | Int Nickel Ltd | Low expansion alloys |
| US3971677A (en) * | 1974-09-20 | 1976-07-27 | The International Nickel Company, Inc. | Low expansion alloys |
| JPS5243763A (en) * | 1975-10-03 | 1977-04-06 | Seiko Instr & Electronics | Method of processing barrel body of wrist watch case |
| US4026699A (en) * | 1976-02-02 | 1977-05-31 | Huntington Alloys, Inc. | Matrix-stiffened heat and corrosion resistant alloy |
| US4066447A (en) * | 1976-07-08 | 1978-01-03 | Huntington Alloys, Inc. | Low expansion superalloy |
| AU520982B2 (en) * | 1977-12-08 | 1982-03-11 | Special Metals Corp. | Low thermal expansion nickel-iron base alloy |
| US4200459A (en) * | 1977-12-14 | 1980-04-29 | Huntington Alloys, Inc. | Heat resistant low expansion alloy |
| JPS575867A (en) * | 1980-06-14 | 1982-01-12 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | Vapor depositing apparatus |
| JPS57123948A (en) * | 1980-12-24 | 1982-08-02 | Hitachi Ltd | Austenite alloy with stress corrosion cracking resistance |
-
1982
- 1982-08-20 US US06/409,838 patent/US4487743A/en not_active Expired - Lifetime
-
1983
- 1983-07-26 CA CA000433249A patent/CA1214666A/en not_active Expired
- 1983-07-29 AU AU17429/83A patent/AU547912B2/en not_active Ceased
- 1983-08-15 AT AT83304699T patent/ATE23566T1/de not_active IP Right Cessation
- 1983-08-15 DE DE8383304699T patent/DE3367623D1/de not_active Expired
- 1983-08-15 EP EP83304699A patent/EP0104738B1/en not_active Expired
- 1983-08-17 BR BR8304448A patent/BR8304448A/pt not_active IP Right Cessation
- 1983-08-19 JP JP58150438A patent/JPS5956563A/ja active Granted
- 1983-08-19 NO NO832991A patent/NO160724C/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH041057B2 (no) | 1992-01-09 |
| EP0104738A1 (en) | 1984-04-04 |
| EP0104738B1 (en) | 1986-11-12 |
| AU1742983A (en) | 1984-02-23 |
| NO160724C (no) | 1989-05-24 |
| ATE23566T1 (de) | 1986-11-15 |
| CA1214666A (en) | 1986-12-02 |
| AU547912B2 (en) | 1985-11-14 |
| BR8304448A (pt) | 1984-03-27 |
| NO832991L (no) | 1984-02-21 |
| JPS5956563A (ja) | 1984-04-02 |
| US4487743A (en) | 1984-12-11 |
| DE3367623D1 (en) | 1987-01-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA3055297C (en) | High nitrogen, multi-principal element, high entropy corrosion resistant alloy | |
| NO160724B (no) | Eldningsherdbar legering med regulert utvidelse og med hoey styrke og god sk r-bruddstyrke. | |
| JP4387940B2 (ja) | ニッケル基超合金 | |
| US4685977A (en) | Fatigue-resistant nickel-base superalloys and method | |
| EP0047639B1 (en) | Nickel/titanium/copper shape memory alloys | |
| NO772381L (no) | Nikkel-jern-krom-legering. | |
| EP0633325B1 (en) | Nickel base alloy with superior stress rupture strength and grain size control | |
| US4129464A (en) | High yield strength Ni-Cr-Mo alloys and methods of producing the same | |
| AU608325B2 (en) | Tri-titanium aluminide base alloys of improved strength and ductility | |
| EP1270755A1 (en) | Aging treatment for Ni-Cr-Mo alloys | |
| AU2019249801B2 (en) | High temperature titanium alloys | |
| US4012229A (en) | Ductile cobalt-base alloys | |
| NO153862B (no) | Eldningsherdbar jern-nikkel-basert legering. | |
| EP0147616B1 (en) | Heat treatment of nickel-iron and nickel-cobalt-iron alloys | |
| EP0075416B1 (en) | Heat treatment of controlled expansion alloys | |
| JPH04218642A (ja) | 低熱膨張超耐熱合金 | |
| CA2054767C (en) | Improved nickel aluminide alloy for high temperature structural use | |
| EP0092397A1 (en) | Nickel-chromium-molybdenum alloy | |
| US6579388B2 (en) | Aging treatment for Ni-Cr-Mo alloys | |
| US4445944A (en) | Heat treatments of low expansion alloys | |
| JPS6173853A (ja) | 耐熱合金 | |
| US5066458A (en) | Heat resisting controlled thermal expansion alloy balanced for having globular intermetallic phase | |
| JPH02270940A (ja) | 高温ボルト用合金およびその製造方法 | |
| EP0180927A1 (en) | Oxidation-resistant iron-nickel-chromium alloy | |
| US3625678A (en) | Nickel-chromium alloys adapted for producing weldable sheet |