BE566651A - - Google Patents

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BE566651A
BE566651A BE566651DA BE566651A BE 566651 A BE566651 A BE 566651A BE 566651D A BE566651D A BE 566651DA BE 566651 A BE566651 A BE 566651A
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C14/00—Alloys based on titanium

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



     La.   présente invention concerne des   alliages.   



   Le titane industriellement pur est caractérise par une bonne résistance et une bonne ductilité ainsi que par un rapport résistance:poids   élevé.   Dans certains case cependant, :il est souhaitable d'avoir des propriétés encore meilleures. 



   Suivant l'invention, un alliage à base de titane se compose de germanium en quantité allant jusqu'à 8%, le restant étant du titane, à part des impuretés. 



   Ces alliages ont une ductilité adéquate, et une meil- leure résistance que le titane industriellement pur. 



   Ces alliages peuvent être modifiés et améliorés par l'ad- dition d'éléments stabilisateurs alpha et/ou bêta. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



   Des alliages modifiés suivant l'invention se composent de germanium en quantité allant jusqu'à 8% ainsi que d'une quantité totale allant jusqu'à 40% d'un ou de plusieurs des éléments sta- bilisateurs alpha et/ou bêta suivants : de l'hafnium en quantité allant jusqu'à 40%, de l'étain en quantité allant jusqu'à 30%, du gallium en quantité allant jusqu'à 25%, de l'antimoine en quantité allant jusqu'à 20%, du molybdène en quantité allant jusqu'à 20%, du chrome en quantité allant   jusqu'à   20%, du vanadium en quantité allant jusqu'à 20%, du niobium en quantité allant   jusqu'à   20%, du   zireonium   en quantité allant jusqu'à 20%, du tantale en quantité allant   jusqu'à   20%, du tungstène en quantité allant jusqu'à 15%,

   du manganèse en quantité allant   jusqu'à   12%, du fer en quantité allant jusqu'à 10%, de l'indium en quantité allant jusqu'à 10%, du cadmium en quantité allant jusqu'à 10%, du plomb en quantité allant jusqu'à 10%, de l'argent en quantité allant jusqu'à 10%, du thallium en quantité allant   jusqu'à   10%, de l'aluminium en quantité allant   jusqu'à   10%, de l'or en quantité allant jusqu'à 10%, du germanium en quantité allant jusqu'à   8%,   du cuivre en quantité allant jusqu'à 5%, du cobalt en quantité allant jusqu'à 5%, du nickel en quantité allant   jusqu'à   5%, du bismuth en quantité allant jusqu'à 5%, du   tellurium   en quantité allant jusqu'à 5%, de 1'arsenic en quantité allant jusqu'à 0,5%,

   du sélénium en quantité allant   jusqu'à   5%, du cérium en quantité allant jusqu'à 5%, du silicium en quantité allant jusqu'à 2%, du béryllium en quantité allant   jusqu'à   1%, du bore en quantité allant jusqu'à 1%, le reste étant du titane et des impuretés en quantité non inférieure à 60%. 



   Les proportions préférées sont les suivantes 
 EMI2.1 
 
<tb> Hafnium <SEP> 0,1 <SEP> 40%
<tb> 
<tb> Étain <SEP> 0,1 <SEP> - <SEP> 23%
<tb> 
<tb> Gallium <SEP> 0,1 <SEP> - <SEP> 12%
<tb> 
<tb> Antimoine <SEP> 0,1 <SEP> - <SEP> 18%
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 
 EMI3.1 
 
<tb> Molybdène <SEP> 0,25 <SEP> - <SEP> 20%
<tb> 
<tb> Chrome <SEP> 0,25 <SEP> - <SEP> 20%
<tb> 
<tb> Vanadium <SEP> 0,5 <SEP> - <SEP> 20%
<tb> 
<tb> Niobium <SEP> 0,5 <SEP> - <SEP> 20%
<tb> 
<tb> Zirconium <SEP> 0,5 <SEP> - <SEP> 20%
<tb> 
<tb> Tantale <SEP> 0,5 <SEP> - <SEP> 20%
<tb> 
<tb> Tungstène <SEP> 0,5 <SEP> - <SEP> 15%
<tb> 
 
 EMI3.2 
 Manganèse Qj,25 12% .t'er 025 10% 
 EMI3.3 
 
<tb> Indium <SEP> 0,5 <SEP> 10%
<tb> 
<tb> Cadmium <SEP> 0,5 <SEP> - <SEP> 10%
<tb> 
 
 EMI3.4 
 Plomb 095 10% Argent 05 - 10% Thallitim 0,5 - 10% 
 EMI3.5 
 
<tb> Aluminium <SEP> 0,

  25 <SEP> - <SEP> 10%
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Or <SEP> 0,5 <SEP> - <SEP> 10%
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Cuivre <SEP> 0,5 <SEP> - <SEP> 5%
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Cobalt <SEP> 0,5 <SEP> - <SEP> 5%
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Nickel <SEP> 0,5 <SEP> - <SEP> 5%
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Bismuth <SEP> 0,5 <SEP> - <SEP> 5%
<tb> 
 
 EMI3.6 
 Arsenic 01 o,µ% Tellurima o,5 - 5% 
 EMI3.7 
 
<tb> Sélénium <SEP> 0,1 <SEP> ..

   <SEP> 2%
<tb> 
<tb> Cérium <SEP> 0,5 <SEP> 3%
<tb> 
<tb> Silicium <SEP> 0,25 <SEP> - <SEP> 2%
<tb> 
<tb> Béryllium <SEP> 0,1 <SEP> - <SEP> 0,8%
<tb> 
 
 EMI3.8 
 Bore 0/L 0,8% 
De plus, les alliages peuvent contenir un ou plusieurs des éléments interstitiels suivants 
 EMI3.9 
 
<tb> Carbone <SEP> jusqu'à <SEP> 1%
<tb> 
 
 EMI3.10 
 Oxygène fil OP5% 
 EMI3.11 
 
<tb> Azote <SEP> " <SEP> 0,4%
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 
L'effet sur la dureté et la résistance d'ajouter des quantités accrues de germanium au titane est montré dans le Tableau I. On voit que des additions relativement faibles de germanium amènent une forte augmentation de la dureté et de la résistance, tandis que des additions de l'ordre de 10% pro- duisent un alliage de résistance élevée. 



   On peut utiliser du germanium pour remplacer partielle- ment l'étain ou l'aluminium dans des alliages de titane, d'étain et   d'aluminium,   et on obtient ainsi une amélioration de la for- 
 EMI4.1 
 geab3.Lité, comme le montre le Tableau II. 



  TABLEAU I Alliage binaire deiodure et de titane à l'état coulé. 



   Dureté de la matière de départ 80 D. P.N. 



  (Equivalent à 14 tonnes   U.T.S.   par pouce carré) 
 EMI4.2 
 
<tb> Poids <SEP> de <SEP> la <SEP> composition <SEP> Dureté <SEP> D.P.N. <SEP> Tonnes <SEP> U.T.S. <SEP> par <SEP> pouce
<tb> 
 
 EMI4.3 
 exprimé en % de Ge. catré 
 EMI4.4 
 
<tb> 1,29 <SEP> 140 <SEP> 25
<tb> 
<tb> 2,82 <SEP> 176 <SEP> 31
<tb> 
<tb> 4,31 <SEP> 245 <SEP> 43
<tb> 
 
 EMI4.5 
 5, 74 285 51 
 EMI4.6 
 
<tb> 7,29 <SEP> 303 <SEP> 54
<tb> 
<tb> 
<tb> 8,70 <SEP> 346 <SEP> 61, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 10,32 <SEP> 380 <SEP> 68
<tb> 
<tb> 
<tb> 10,68 <SEP> 388 <SEP> 69
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 11,96 <SEP> 405 <SEP> 72
<tb> 
   '.CABLEAU   II 
 EMI4.7 
 e comnlexe d od e et de titane à l'état coulé Indiquant l'effet du remplacement de 1JIdtain par du germanium dans des alliages de titane, d'étain et d'aluminium.

   
 EMI4.8 
 
<tb> Poids <SEP> de <SEP> la <SEP> composition <SEP> Dureté <SEP> D. <SEP> P.N. <SEP> Forgeabilité
<tb> 
<tb> de <SEP> l'alliage
<tb> 
<tb> exprimé <SEP> en <SEP> % <SEP> 
<tb> 
 
 EMI4.9 
 5,3 Ale 17,4 Sn 54 
 EMI4.10 
 
<tb> 5,8 <SEP> Ge, <SEP> 5,4 <SEP> A1,) <SEP> 407 <SEP> B
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 9,6 <SEP> Sn
<tb> 
 
 EMI4.11 
 2, 2,7 370 2e8 Gee 2,7 Ga., 370 9,3 Sn, 5,3 Al, 4,5 In -.--¯-----¯--.--¯ 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 Dans ce dernier tableau, la forgeabilité est indiquée 
 EMI5.1 
 Dar lpëphelle suivante: A - très facile à forger. 



   B - assez facile à forger. 



   C - assez difficile à forger. 



   D - très difficile à forger. 



   On obtient également une certaine amélioration de la forgeabilité en remplaçant une partie du titane comme le montre le Tableau III. 
 EMI5.2 
 



  TAm,EAU¯¯¯III Effet de 1'addition de germ!.l1m. sur la forseabilité alliages de tit,a!1e d'j!;,Sk"tn et d',pium. 
 EMI5.3 
 
<tb> Composition <SEP> Température <SEP> de <SEP> refoulement
<tb> 
<tb> minimum <SEP> pour <SEP> une <SEP> réduction
<tb> 
<tb> de <SEP> 50% <SEP> en <SEP> une <SEP> opération
<tb> 
 
 EMI5.4 
 12,5% Sn, 2a5 1G(0'G I2s Sne 2e5% Al, 1au Ge 950"C 
Le Tableau III montre   leffet   des additions de germanium 
 EMI5.5 
 à un certain nombre d'alliages de titanesur la dureté, la ï'ésls- tance et la forgeabilîté. La "résistance à la traction finale équivalente" dans les Tableau donnés est déterminée à partir   d'une   relation entre la dureté et la résistance à la traction et n'est pas une indication précise de résistance à la traction. 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 



     TABLEAU   IV 
Alliages de titane industriels. 



  Dureté de la matière de départ   140-150     D.P.N.   



  (Equivalent à 26 tonnes   par   pouce carré)
Propriétés d'alliages trempés à   880 C.   
 EMI6.1 
 
<tb> 



  Poids <SEP> de <SEP> la <SEP> compo- <SEP> Dureté <SEP> Tonnes <SEP> U. <SEP> T.S. <SEP> forgeabilité
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> sition <SEP> D.P.N. <SEP> par <SEP> pouce <SEP> carré
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> exprimé <SEP> en <SEP> % <SEP> équivalentes
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 2 <SEP> Ge <SEP> 205 <SEP> 36,5 <SEP> A
<tb> 
<tb> 
<tb> 4 <SEP> Ge <SEP> 226 <SEP> 40 <SEP> A
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 6 <SEP> Ge <SEP> 281 <SEP> 50 <SEP> B
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 8 <SEP> Ge <SEP> 271 <SEP> 48 <SEP> B
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 10 <SEP> Ge <SEP> 294 <SEP> 52,5 <SEP> B
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 2 <SEP> Ge, <SEP> 1 <SEP> A1 <SEP> 222 <SEP> 39 <SEP> A
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 4 <SEP> Ge, <SEP> 1 <SEP> A1 <SEP> 267 <SEP> 47,5 <SEP> A
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 6 <SEP> Ge, <SEP> 1 <SEP> Al <SEP> 320 <SEP> 57 <SEP> B
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 8 <SEP> Ge,

   <SEP> 1 <SEP> A1 <SEP> 331 <SEP> 59 <SEP> C
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 10 <SEP> Ge, <SEP> 1 <SEP> A1 <SEP> 312 <SEP> 55,5 <SEP> B
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 2 <SEP> Ge, <SEP> 2 <SEP> Al <SEP> 261 <SEP> 46,5 <SEP> A
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 4 <SEP> Ge, <SEP> 2 <SEP> A1 <SEP> 278 <SEP> 50 <SEP> A
<tb> 
<tb> 
<tb> 6 <SEP> Ge, <SEP> 2 <SEP> Al <SEP> 326 <SEP> 58 <SEP> B
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 8 <SEP> Ge, <SEP> 2 <SEP> Al <SEP> 337 <SEP> 60 <SEP> B
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 2 <SEP> Ge, <SEP> 4 <SEP> Al <SEP> 302 <SEP> 54 <SEP> B
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> , <SEP> 4 <SEP> Ge, <SEP> 4 <SEP> Al <SEP> 353 <SEP> 63 <SEP> B
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 6 <SEP> Ge, <SEP> 4 <SEP> A1 <SEP> 373 <SEP> 66,5 <SEP> C
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 8 <SEP> Ge, <SEP> 4 <SEP> Al <SEP> 439 <SEP> 78 <SEP> B
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 2 <SEP> Ge, <SEP> 0,1 <SEP> Si <SEP> 211 <SEP> 36,5 <SEP> A
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 4 <SEP> Ge, <SEP> 0,

  1 <SEP> Si <SEP> 234 <SEP> 42 <SEP> A
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 6 <SEP> Ge, <SEP> 0,1 <SEP> Si <SEP> 257 <SEP> 46 <SEP> B
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 8 <SEP> Ge, <SEP> 0,1 <SEP> Si <SEP> 281 <SEP> 50 <SEP> C
<tb> 
<tb> 
<tb> 2 <SEP> Ge, <SEP> 0,3 <SEP> Si <SEP> 215 <SEP> 38 <SEP> A
<tb> 
<tb> 
<tb> 4 <SEP> Ge, <SEP> 0,3 <SEP> Si <SEP> 262 <SEP> 46,5 <SEP> A
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> b <SEP> Gel <SEP> 0,3 <SEP> Si <SEP> 282 <SEP> 50 <SEP> C
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 8 <SEP> Ge, <SEP> 0,3 <SEP> Si <SEP> 290 <SEP> 52 <SEP> D
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 2 <SEP> Ge, <SEP> 0,6 <SEP> Si <SEP> 226 <SEP> 40 <SEP> B
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 4 <SEP> Ge, <SEP> 0,6 <SEP> Si <SEP> 233 <SEP> 4le5 <SEP> B
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 6 <SEP> Ge, <SEP> 0,6 <SEP> Si <SEP> 2la <SEP> 48 <SEP> C
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 8 <SEP> Ge, <SEP> 0,

  6 <SEP> Si <SEP> 270 <SEP> 48 <SEP> C
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> trempée <SEP> à <SEP> 800 C
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 20 <SEP> Nb, <SEP> 0,2 <SEP> Ge <SEP> 215 <SEP> 38 <SEP> A
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 25 <SEP> Nb, <SEP> 0,2 <SEP> Ge <SEP> 242 <SEP> 43 <SEP> A
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 30 <SEP> Nb, <SEP> 0,2 <SEP> Ge <SEP> 276 <SEP> 49 <SEP> A
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 35 <SEP> Nb, <SEP> 0,2 <SEP> Ge <SEP> 250 <SEP> 44,5 <SEP> B
<tb> 
 
Vans ce dernier Tableau, la forgeabilité est indiquée par l'échelle suivante : A - très facile à forger 
B - assez facile à forger 
C - assez difficile à forger 
D- très difficile à forger.

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS 1. Alliage caractérisé en ce qu'il se compose de germanium en quantité allant jusqu'à 8%, le restant étant du titane à part des impuretés.
    2. Alliage suivant la revendication 1, caractérise en ce qu'il se compose de germanium en quantité allant jusqu'à 8% ainsi que d'une quantité totale allant jusqu'à 40% d'un ou de plusieurs des éléments stabilisateurs alpha et/ou bêta suivants: de l'hafnium en quantité allant jusquà 40%, de l'étain en quantité allant jusqu'à 30%, du gallium en quantité allant jusqu'à 25%, de l'antimoine en quantité allant jusqu'à 20%, du molybdène en quantité allant jusqu'à 20%, du chrome en quantité allant jusqu'à 20%, du vanadium en quantité allant jusqu'à 20%, du niobium en quantité allant jusqu'à 20%, du zirconium en quantité allant jusqu'à 20%, du tantale en quantité allant jusqu'à 20%, du tungstène en quantité allant jusqu'à 15%,
    du manganèse en quantité allant jusqu'à 12%, du fer en quantité allant jusqu'à 10%, de l'indium en quantité allant jusqu'à 10%, du cadmium en quantité allant jusqu'à 10%, du plomb en quantité allant jusqu'à la$, de l'argent en quantité allant jusqu'à 10%, du thallium en quantité allant jusqu'à 10%, de l'aluminium en quantité allant jusqu'à la%, de l'or en quantité allant jusqu'à 10%, du germanium en quantité allant jusqu'à 8%, du cuivre en quantité allant jusqu'à 5%, du cobalt en quantité allant jusqu'à 5%, du nickel, en quantité allant jusqu'à 5%, du bismuth en quantité allant jusqu'à 5%, du tellurium en quantité allant jusqu'à 5%, de l'arsenic en quantité allant jusqu'à 0,5%.
    du sélénium en quantité allant jusqu'à 5%, du cérium en quantité allant jusqu'à 5%, du silicium en quantité allant jusqu'à 2%, du béryllium en quantité allant jusqu'à 1%, du bore en quantité allant . jusqu'à 1%, le restant étant du titane et des impuretés en quantité <Desc/Clms Page number 8> EMI8.1 non inférieure à 60%.
    3. Alliage suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il contient en outre un ou plusieurs des éléments inter- stitiels suivants : EMI8.2 <tb> Carbone <SEP> jusqu'à <SEP> 1% <tb> <tb> Oxygène <SEP> jusqu'à <SEP> 0,5% <tb> <tb> Azote <SEP> jusqu'à <SEP> 0,4% <tb>
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