BE650339A - - Google Patents

Description

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    Alliages   de tantale. 



   La. présente invention concerne des alliages de tantale convenantpour le service aux températures élevées,
Le .tantale a un point de fusion   élevé ..et   conserve sa   résistanc   à des températures supérieures à 1000 C. On   sait   que cette résistance à température élevée peut être augmentée à l'aide   centaines   additions, comme le tungstène, qui forment avec le   tale   des solutions solides. invention procure un alliage à base de tantale contenant jusqu'à 2   % en poids   de tungstène, 0,1 à 10% en poids de hafnium,   0,01 à 0, @% en poids de carbone, le reste étant constitué par du   tantale, ¯les impuretésdes éléments d'addition éventuels. 

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   On a trouvé que les alliages suivant l'invention      conservent une résistance importante (comme l'indiquent les mesures de dureté) aux températures élevées. 



   De préférence, les alliages contiennent 10 à 15% en poids de tungstène inclusivement et 2 à 8% en poids de hafnium , inclusivement.On obtient des résultats particulièrement bons avec des   alliages   contenant   12%   en poids de tungstène et 8% en poids de hafnium, ou bien 15% en poidsde tungstène et 2% en poids de hafnium. 



   On est porté à croire, sans lier l'invention   à   la valeur de l'hypothèse, que la résistance élevée des alliages suivant l'in-   vention   est due en partie à une dispersion d'un carbure contenant du hafnium et en partie à l'accroissement de résistance résultant de la formation d'une solution solide du hafnium dans le tantale. Le tungstène est un agent accroissant la résistance par dissolution à l'état solide. 
 EMI2.1 
 



  Par Réiémentsd-addition éventuels" on entend les éléments qui peuvent être ajoutés au tantale pour modifier ses propriétés sans nuire à la résistance à température élevée. Des exemples de ces éléments sont le   molybdène,   le zirconium, le rhénium, le titane, le bore, le vanadium et le chrome. Des quantités sensibles de niobium, de molybdène, de vanadium et de hafnium peuvent être présentes, parce que des éléments forment tous avec le tantale une gamme continue de solutions solides.

   Des impuretés typiques sont les suivantes: 
 EMI2.2 
 
<tb> 
<tb> Impureté <SEP> pom
<tb> Oxygène <SEP> - <SEP> environ <SEP> 50
<tb> Carbone, <SEP> Azote <SEP> - <SEP> moins <SEP> de <SEP> 100
<tb> Fér <SEP> 30
<tb> Chrome <SEP> 10
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 w -:'-'....>-'f:..1:'!f.:-::''''':'!-. "q Nickel 15 =- = ,i;.j= ;;,   >¯,=. ' ;,,,. - , "  '" 
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<tb> Molybdène <SEP> 25
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Un certain accroissement de résistance peut résulter de la formation d'une dispersion d'oxyde, de nitrure ou de borure de hafnium en présence de   suffisamment   d'oxygène d'azote ou de bore. Le zirconium et le titane, s'ils sont présents comme éléments d'addition éventuels,   peuvsnt   former également des dispersions par   combinaison   avec des éléments intersticiels éventuels. 



   Des exemples d'311iages suivant l'invention sont décrits en particulier   ci-après en   se référant au tableau qui indique des duretés à la température ambiante et à des températures élevées. 



   Des éprouvettes d'alliages sont préparées par fusion à l'arc sous argon et essayées sous vide pour éviter les contamina- tions. Les duretés   vickers   sont mesurées à l'aide d'un coin en saphir sur lequel on exerce pendant 120 secondes une force de
10 kg. Les duretés sont mesurées à 20, 900, 1000, 1100 et 1200 C   ;   Les mesures de dureté sont faites sur des alliages contenant 10, 12 et   15%   au poids de tungstène, 2, 4 et 8% en   , poids   de hafnium et environ 0,05% en poids de carbone. Les résultats pour le tantale pur, pour un alliage de tantale à 10% en poids de tungstène et pour un alliage de tantale à 15% en poids de tungstène et à 20% en poids de hafnium sont donnés à titre de -comparaison. 



   Les duretés augmentent avec le pourcentage de tungstène .et de hafnium et les alliages contenant à la fois du hafnium et du   ,carbone   sont plus durs que ceux contenant du hafnium seulement. 



   Tous les alliages conservent une dureté élevée aux températures supérieures à   1000*Ce   et leur dureté ne diminue que lentement pour un nouvel accroissement de la température, ce qui indique une résistance élevée à la déformation par   nuage.   

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 EMI4.1 
 



  ... ? , ' & ' Duretés à te#pétat9re élevée.. ' fi , 1 1.- 
 EMI4.2 
 Duretés Vickers ; j' Alliage Temp.QC T.A. 900 1000 . l100 . 4± 1200 Alliage .." Tantale pur 120 50 43 32 ., > 25 . ra-i4w 140 128 .x3 . , 99 Ta-$W2Hf+C 280 191 188 174 16l ' zaQ10V-8Ei+c z302 252 243 231 / 204 T'-12W-21ï±+C 308 214 . 189' ' 179 ' 158 Ta-12W-4Hf+C 341 275 245 ' 230 ' 200 Ta-12W-SH±+C 367 : 332 ' 312 . '/ 299 gµ8" ' za-15V-2Ef 365 '220 ' 21.2 196 132 Ta-5w-zsf+c 379 280 271 262 ¯ 217 
 EMI4.3 
 .. t , r ¯''' t','r . E E V E N D 1 C A T 1 0 </ --------------é*--l.1-----1- #-####-####### 1. r Alliage à base de tantale Èàra<J44ti' en e ,q 'il contient jusqu'à 20% en poi3s de tungàtène, 0,1 & 10% en po axe hafnium, 0,01 à 0.2% en poids de carbone, le reste,étant go etitMë par du tantale, les impuretés et des 'éléments dadd.t.lz dv ttuels. 



  2.- Alliage suivant'la revendication 1, câraetr3 'en .ce qu'il contient 10 à 15% en po.ds de "tuùg'Ét&Bj"µt  2 én >:*À'à?."S.±. 
 EMI4.4 
 poids de hafnium. 
 EMI4.5 
 



  3.- Alliage suivant la revenclîcation 2,  ctractéri 4 -on $ qu'il contient environ bzz' en poids de tuntr t envi 8% en poids de hafnium. 



  " 4.- Alliage suivant la revendication 2, - e. 041 en ce'queil contient environ 15% en'poids de tungstène et en 2b en poids de hafnium. 

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   Alliage bàse tantale,   @     @   
Alliage à base de tantale, en particulier comme      décrit dans les exemples avec référence au tableau