CH315942A

CH315942A - Verfahren zur Herstellung einer gegossenen Legierung und nach diesem Verfahren erhaltene Legierung

Info

Publication number: CH315942A
Authority: CH
Inventors: Lowell Ham John; Peter Bens Frederick; John Herzig Alvin; Ansel Timmons George
Original assignee: Climax Molybdenum Co
Priority date: 1951-03-30
Filing date: 1952-03-24
Publication date: 1956-09-15

Description

Verfahren zur Herstellung einer gegossenen Legierung und nach diesem Verfahren erhaltene Legierung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer gegossenen Legierung eines Metalles der 6. Gruppe des periodischen Systems mit einem Atomgewicht zwischen 95 und 185.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine nach dem genannten Verfahren hergestellte Legierung.

Derartige Legierungen werden allgemein dort mit Vorteil verwendet, wo Metalle mit sowohl bei Zimmertemperatur als auch bei hohen Temperaturen hoher Härte oder Festig keit erforderlich sind, wie z. B. zur Herstel lung von Gasturbinenschaufeln, bestimmten Teilen von Strahltriebwerken und Raketen, Lochdornen für die Fabrikation nahtloser Stahlrohre, Elektroden zur Erhitzung von geschmolzenem Glas, Spritzgussformen für Messing und andere Nichteisenmetalle usw.

Bis jetzt bedeutete die Herstellung schmied barer Legierungen von Molybdän und Wolf ram ein besonders schwieriges Problem. Stücke dieser Metalle von kleinem Querschnitt werden durch Pressen und Sintern des Metallpulvers hergestellt, doch eignet sich dieses Verfahren nicht zur Herstellung warm verarbeitbarer grosser tadelloser Stücke. Es hat sich auch erwiesen, dass Molybdän- oder Wolframguss warm verformt werden kann, wenn der Sauer stoffgehalt unterhalb eines ausserordentlich niedrigen Wertes liegt und kleine Mengen Kohlenstoff in dem Metall enthalten sind.

Nach der seitherigen Arbeitsweise erforderte jedoch die technische Herstellung schmied barer Molybdän- oder Wolfram-Gussstücke ein Schmelzen in verhältnismässig hohem Vakuum. In manchen Fällen ist ein hohes Vakuum nur schwierig aufrechtzuerhalten, und in einem Vakuum lassen sich keine Legierungen von Molybdän oder Wolfram mit Legierungsbei gaben herstellen, die bei den erforderlichen Schmelztemperaturen flüchtig sind.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist da durch gekennzeichnet, dass mindestens 70% wenigstens eines der Metalle der 6. Gruppe des periodischen Systems mit einem Atom gewicht zwischen 95 und 185 mit einem Sauer stoffgehalt von nicht über 0,06% mit einer sol- ehen Menge Aluminium unter Erreichung einer vollständig geschmolzenen Legierung kombiniert werden, die zwischen einer Min destmenge von 7/5 der vorhandenen Sauer stoffmenge und einer Höchstmenge von 2,5% liegt.

Die nach dem erfindungsgemässen Verfah ren hergestellte gegossene Legierung ist da durch gekennzeichnet, dass sie mindestens 70% wenigstens eines Metalles der 6. Gruppe des periodischen Systems mit einem Atom gewicht zwischen 95 und 185, Sauerstoff in einer Menge von nicht über 0,05% und Alu minium in einer Menge enthält, die zwischen 7;5 der vorhandenen Sauerstoffmenge und einem Höchstbetrag von 2,5% liegt.

Die Ausdrücke Guss und Gussstück be zeichnen in dieser Patentbeschreibung das durch Schmelzen des Metalles und Erstarren lassen der Schmelze in einer Form entstandene Produkt, wobei es gleichgültig ist, ob das Me tall nachträglich einer Formgebung oder Be arbeitung unterworfen wird oder nicht. Der Ausdruck Giessen bezeichnet auch jede Ar beitsweise, bei der das Metall geschmolzen und die Schmelze in einer Form erstarren gelassen wird.

Durch Zugabe von Aluminium in Mengen bis zu 0,4% wird die Zugfestigkeit von gegos senem Molybdän oder Wolfram und Kombina tionen der beiden v erbeAert. Die An- oder Ab wesenheit von Kohlenstoff spielt hierbei keine Rolle, solange der Gehalt an Kohlenstoff 0,25% und der an Sauerstoff 0,05% nicht über schreitet. Diesen - Vorteil erzielt man auch bei jeder Legierung, die mindestens 70% Mo lybdän und/oder Wolfram enthält, obwohl auch andere Legierungselemente, wie z. B. andere Übergangselemente, gleichfalls in ihr enthalten sein können.

Ausserdem macht ein Gehalt an Aluminium bis zu der oben angegebenen Menge Gussstücke aus Molybdän, Wolfram und gewissen Molyb- dänlegierungen schmiedbar, die sonst nicht schmiedbar wären. Für diesen Zweck sind jedoch die Höchstmengen an Aluminium und andern in der Legierung vorhandenen Ele- men begrenzt, wie weiter unten noch näher ausgeführt ist.

Wenn der Aluminiumgehalt über 0,4% hinausgeht, behält die entstehende Legierung nicht nur die oben genannten Vorzüge, son dern besitzt sogar noch eine etwas erhöhte Oxydationsbeständigkeit und eine noch grö ssere Härte und Festigkeit.

Die beobachteten Ergebnisse haben zwar noch keine völlige Erklärung gefunden; es wird jedoch angenommen, dass in geeigneten Mengen vorhandenes Aluminium die obigen Wirkungen auf zwei Arten ausübt: erstens dadurch, dass es sich mit allem vorhandenen Sauerstoff unter Bildung eines Oxyds ver einigt, das weniger schädlich als Molybdän- oder @Volframoxyd ist; und zweitens dadurch, dass es wenigstens zum Teil in eine feste Lö sung mit Molybdän und Wolfram eintritt.

Die Anwesenheit sehr kleiner Mengen Sauerstoff in praktisch reinem, gegossenem Molybdän oder Wolfram führt bekanntlich zur Bildung von Molybdän- oder Wolframdioxyd, das sich an den Korngrenzfläehen abscheidet und den intergranularen Zusammenhalt derart herab setzt, dass das Metall sowohl bei Zimmer temperatur als auch bei hohen Temperaturen erheblich geschwächt. wird und auch nicht in ausreichendem Masse warm verformt wer den kann.

Molybdän- oder Wolframdioxyd ist unter dem Mikroskop an den Korngrenzen von Gussbruchstücken selbst dann sichtbar, wenn nur 0,001% Sauerstoff vorhanden sind, und wenn das genannte Oxyd durch mikro skopische rntersuchung nachgewiesen werden kann, lässt sieh das Metall nicht. in ausrei chendem Mass warmverformen.

Es ist zu beachten, dass diese Eigenschaft der mangelnden Warmverformbarkeit Guss- stücken von Molybdän und Wolfram eigen ist, da grössere Mengen Sauerstoff die Warm formgebung von aus gesintertem Pulver her gestellten Molybdän oder Wolfram nicht be einträchtigen.

Es ist bereits früher gefunden worden, dass bis zu 0,005% Sauerstoff enthaltender Molyb- dän- oder Wolfram-Guss warmverformt wer den kann, wenn geringe Mengen Kohlenstoff vorhanden sind. CTussstücke von Molybdän und;oder Wolfram und Molybdänlegierungen mit einem Gehalt bis zu 0,05% Sauerstoff zeigen eine verbesserte Festigkeit, und be stimmte von ihnen können in ausreichendem Masse warmverformt werden, wenn geeignete Mengen Aluminium in ihnen enthalten sind.

Der Grund hierfür ist. vermutlich der, dass das Aluminiumoxyd, das vermutlich auch an den Korngrenzen vorhanden ist, zwischen den Körnern einen besseren Zusammenhalt schafft als Molybdän- oder Wolframdioxyd. Aluminium ist bereits als Zusatz zu durch Sinterung von Metallpulvern ohne Giessen her gestellten Molybdänlegierungen vorgeschlagen worden; die gute Wirkung des Aluminiums zur Ausscheidung des schädlichen Einflusses von Sauerstoff ohne Entfernung eines wesent lichen Teils des Sauerstoffes ist jedoch den gegossenen Legierungen eigentümlich, und diese gute Wirkung hat nichts mit der Wir kung zu tun, die durch die Bildung fester Lö sungen von Aluminium in Molybdän erzeugt wird.

Jeder -U berschuss an Aluminium, der zur Verbindung mit dem vorhandenen Sauerstoff nicht benötigt wird, geht in dem Molybdän oder Wolfram in Lösung, und wenn die Ge- samtaluminiummenge ungefähr 0,4% über schreitet, führt dieser in Lösung befindliche Überschuss zu einer weiteren Erhöhung der Härte und Festigkeit. der Legierung.

Wenn das Gussstück kohlenstofffrei ist, muss die zur Entfernung der schädlichen Ein flüsse des Sauerstoffes erforderliche Mindest menge Aluminium dazu ausreichen, um mit dem in der Endlegierung vorhandenen ge samten Sauerstoff unter Bildung von A1203 stöchiometrisch zu reagieren; für diesen Zweck ist es jedoch vorzuziehen, dass das Gussstück mindestens das Dreifache der Mindestmenge Aluminium und nicht weniger als 7/5 der vorhandenen Sauerstoffmenge enthält. Men gen bis zu 0,4% Aluminium beseitigen die schädlichen Wirkungen des Sauerstoffes, so lange die Sauerstoffmenge 0,05% nicht über schreitet.

In keinem Fall sollte der Sauerstoffgehalt (1"05% übersteigen. Da Sauerstoff schädlich ist., wird der Sauerstoffgehalt vorzugsweise so niedrig wie möglich, zweckmässig unter 0,03% gehalten. Diese Grenzen beschränken daher den Sauerstoffgehalt der verwendeten Roh stoffe.

Wenn die Legierung in ausreichendem Masse warmverarbeitbar sein soll, darf der Kohlenstoffgehalt 0,06% nicht übersteigen; vorzugsweise liegt er nicht über 0,02%.

Warmverarbeitbar sind daher Legierungen mit einem Sauerstoffgehalt bis zu 0,05 %, einem Kohlenstoffgehalt bis zu 0,06% und einem Alu miniumgehalt von der angegebenen Mindest menge bis zu einer Höchstmenge von 2,5%, vorzugsweise von etwa 1,5%, wobei der Rest Molybdän oder Wolfram ist. Wenn jedoch Aluminium in einer Menge von über 0,4%, zusammen mit Molybdän und Wolfram, vor banden ist, soll die Molybdänmenge vorteil- hafterweise grösser sein als die Wolfram menge.

Die Verarbeitbarkeit sinkt mit stei gender Wolframmenge und mit dem Steigen der Aluminiummenge von 0,4 bis zu 2,5%. Wenn daher eine sowohl Molybdän als auch Wolfram und mehr als 0,4% Aluminium ent haltende Legierung warmverformt werden soll, sollte die Wolframmenge die Menge an vor handenem Molybdän zweckmässigerweise nicht übersteigen und sollte in dem Masse noch wei ter herabgesetzt werden, als der Aluminium gehalt von 0,4 auf2,5% ansteigt.

Die bevor zugten Molybdän-Wolfram-Legierungen haben einen Höchstgehalt an Wolfram von 10%, und dieser Höchstgehalt wird zweckmässig in dem Masse noch unter 10% ermässigt, als der Alu miniumgehalt von 0,4% auf 1,5% ansteigt. Alle Kombinationen von Molybdän und Wolf ram können warmverformt werden, wenn der Aluminiumgehalt innerhalb der angegebenen Grenzen und unter 0,4%, der Kohlenstoff gehalt unter 0,06 und der Sauerstoffgehalt unter 0,05% liegt.

Anderseits hat Aluminium in Mengen über (',4% die Wirkung, das Korn kohlenstoffhal tiger Molybdänlegierungen zu verfeinern. Für manche Zwecke ist es daher wünschenswert, geringe Mengen Kohlenstoff zu verwenden und Wolfram wegzulassen oder seinen Anteil niedrig zu halten und grössere Mengen Alu minium zti verwenden.

Das erfindungsgemässe Verfahren kann auch durchgeführt werden, wenn ausser den oben erwähnten noch andere Elemente vor handen sind; solange als Molybdän undloder Wolfram wenigstens 70% der Legierung aus machen und der Gehalt an Molybdän über dem an ZVolfram liegt, wenn sowohl Molybdän als auch Wolfram vorhanden sind.

So ist ge- funden worden, dass die Übergangselemente Titan, Vanadium, Chrom, Eisen, Kobalt, Nik- kel, Niob, Tautal und Zirkonium die Härte und Festigkeit verbessern und mit Vorteil in Legierungen vorhanden sein können, die hauptsächlich aus Molybdän oder aus Molyb- dän und Wolfram bestehen. In Gegenwart.

dieser Elemente hat Aluminium dieselbe nütz liche Wirkung in gegossenen Legierungen, bei denen die Menge an Molybdän die an Wolfram übersteigt und die gesamte vorhandene Menge an Molybdän und Wolfram wenigstens 85 der gegossenen Legierung ausmacht. Jedoch erhöhen die oben genannten Übergangsele mente die Schwierigkeit der Warmformgebung der Legierung in praktisch derselben Weise, wie dies bei Aluminium in Mengen über 0,4% der Fall ist.

So sind bei Legierungen von Molybdän mit den oben genannten Elementen die Höchstmengen der letzteren, die ohne Zer störung der Warmverfornnbarkeit der Guss- stücke vorhanden sein können, etwa folgende:

EMI0004.0018

Titan <SEP> 14,0% <SEP> Nickel <SEP> 0,4 %
<tb> Vanadium <SEP> 7,0% <SEP> Niob <SEP> 10,0%
<tb> Chrom <SEP> 2,0% <SEP> Tautal <SEP> 9,0%
<tb> Eisen <SEP> 1,3% <SEP> Zirkonium <SEP> 2,0%
<tb> Kobalt <SEP> 0,9% Somit sollen die oben genannten Zusatz elemente auch in Legierungen, in welchen sowohl Molybdän als auch Wolfram in einer Gesamtmenge von mindestens 85% enthalten sind, wobei die Menge des Molybdäns die jenige des Wolframs übersteigt, zweckmässiger weise nicht in höheren als den oben angege benen Höchstmengen vorhanden sein.

Aluminium in Mengen über 0,4% und bis zu einer Höchstmenge von 2,5% hat eine ähn liche Wirkung auf die Warmverformbarkeit' wie die oben genannten Übergangselemente. Diese erhöhen die Härte bei 870 C im gleichen Verhältnis, wie ihre Mengen nach den oben ge nannten Höchstmengen hin zunehmen. Die für Aluminium und Übergangselemente mit Aus nahme von Wolfram angegebenen Höchst mengen entsprechen im grossen und ganzen denjenigen Mengen eines jeden Elementes, die bei alleiniger Zugabe zu Molybdän eine Härte bei 870 C von 200 V. P. N. (Vickers Pyramid Numeral) in einem geglühten Gussstück lie fern.

Bei normalen Verarbeitungsverfahren ist es nicht. möglich gewesen, ein nennens wertes Ergebnis bei der Warmformgebung der Legierungen zu erzielen, die eine grössere Härte in der Hitze aufweisen; jedoch können die Legierungen gemäss der vorliegenden Er findung gut, bei Temperaturen von wesentlich über 870 C warmverformt werden, voraus gesetzt, dass die Härte bei 870 C 200 V. P. N. in einem geglühten CTussstück nicht über schreitet.

Die Wirkungen der gesamten obigen Metalle einschliesslich Aluminium und Wolf ram auf die Härte in der Hitze sind additiv; wenn daher zwei solche Metalle vorhanden sind, ist. die zulässige Höchstmenge des einen im gleichen Verhältnis herabzusetzen, wie das andere Metall sich seinem Höchstgehalt. nähert, wenn die Legierung in ausreichendem Mass warmverformbar sein soll. Auf der gleichen Basis müssen noch weitere Reduktionen vor genommen werden, wenn mehr als zwei Metalle vorhanden sind, und in allen Fällen erhält man mit unter diesen Höchstmengen liegenden Mengen die besten Ergebnisse. Die bevorzug ten Legierungen enthalten daher wenigstens 85% Molybdän.

Um bei Molybdänlegieritngen, die Alumi nium enthalten und gut warmverformbar sind, Härte und Festigkeit bei hohen Temperaturen zu erzielen, verwendet man vorzugsweise als Legierungs-Übergangselemente Titan, Niobium, Vanadium, Zirkonium und Tautal.

Es ist gefunden worden, dass Zugaben von 0,01 bis 0,5% Thorium zu gegossenem Molyb- dä.n oder Wolfram die Temperatur erhöhen, bis zu der die Metalle bei der Verarbeitung erhitzt werden können, ohne dass eine über mässige Vergröberung des Kornes und ein Sprödewerden eintreten. Thorium kann daher in einer innerhalb des angegebenen Bereiches liegenden Menge in den Legierungen der vor liegenden Erfindung enthalten sein.

Wenn Legierungen auf Molybdänbasis Mengen an Aluminium und zugesetzten Über- gangselementen undloder Wolfram über die Höchstmenge hinaus enthalten, die in einer warmverformbaren Legierung bestehen kann, so kann die Legierung ohne Weiterbearbeitung verwendet werden und besitzt alsdann eine grössere Festigkeit und Härte als ähnliche Gusslegierungen ohne Aluminiumgehalt. So können z.

B. folgende Arten von schmiedbaren Legierungen gemäss der vorliegenden Erfin dung hergestellt werden:
EMI0005.0004

Bei allen obigen Legierungen soll, wenn sie keinen Kohlenstoff enthalten, die Mindest menge Aluminium dazu ausreichen, um mit dem gesamten in der Endlegierung vorhan denen Sauerstoff unter Bildung von A1203 stöchiometrisch zu reagieren; wenn die Le gierung 0,01% oder mehr Kohlenstoff ent- hält, beträgt die Mindestmenge Aluminium 0,003%.

In den nachstehenden Beispielen ist die Zusammensetzung einiger Legierungen ange geben, die mit Erfolg gegossen und warm verformt werden können und günstige Eigen schaften aufweisen. Beispiel 1 Aluminium 0,59% Kohlenstoff 0,057% Sauerstoff weniger als 0,005% Molybdän Rest Beispiel.

2 Aluminium 1,49 Kohlenstoff0,023% Sauerstoff weniger als 0,005% Molybdän Rest Beispiel 3 Aluminium 2,16% Kohlenstoff 0,02% Sauerstoff weniger als 0,005% Molybdän Rest Beispiel 4 Aluminium 1,4% Wolfram 5% Kohlenstoff 0,02% Sauerstoff weniger als 0,003% Molybdän Rest Beispiel 5 Aluminium 0,31% Sauerstoff 0,004% Kohlenstoff 0 Molybdän Rest. Beispiel 6 Aluminium 0,07% Kohlenstoff 0,007% Sauerstoff 4;013 ' Molybdän Rest.

Beispiel i Aluminium 0,43 ," Kohlenstoff 0 Sauerstoff 0,013 g Molvbdän Rest. Beispiel 8 Aluminium 0,16 Kohlenstoff 0,016% Sauerstoff 0,044% Molybdän Rest Die Legierungen der vorliegenden Erfin dung können in verschiedener Weise herge stellt werden; vorzugsweise jedoch verwendet man das Verfahren, das aus folgenden Stufen besteht: 1.

Mischen des Molybdäns undloder Wolf rams, Aluminiums und etwaiger anderer ge wünschter Elemente in Form von Pulvern in den gewünschten Mengenverhältnissen; 2. Verpressen des Gemisches zu aufeinan- derfolgenden Tabletten, so dass ein kontinuier licher Stab entsteht; 3. Sintern des Stabes, wodurch ihm ge nügend Festigkeit verliehen wird, so dass er sich selbst zu tragen vermag, und 4. Lichtbogenschmelzen des gesinterten Stabes als sich verbrauchende Elektrode in einer inerten Atmosphäre und Auffangen des Metalles unmittelbar in einer wassergekühlten Kupferform.

Die verwendeten Ausgangsstoffe sollen möglichst frei von Sauerstoff, Kohlenstoff und andern Verunreinigungen sein. Im Handel erhältliches Molybdän- undloder Wolfram pulver mit einem Gehalt von 0,02-0,06% Sauerstoff und handelsübliches Aluminium sind zwar mit zufriedenstellenden Erfolgen verwendet worden; vorzugsweise liegt jedoch der Sauerstoffgehalt des Ausgangsmaterials nicht über 0,05%. Metalle in Form kleiner Stücke oder Körner können einen Teil der Beschickung bilden.

Die Ausgangsstoffe wer den auf Sauerstoff analysiert, und es wird die Menge Aluminium errechnet, die zur stöchio- metrischen Reaktion mit dem gesamten vor handenen Sauerstoff unter Bildung von Alu- miniumoxyd erforderlich ist. Alsdann wird der gewünschte Aluminiumüberschuss be stimmt. Die berechneten Mengen aller ge wünschten Bestandteile werden alsdann durch Schütteln, Vermengen in der Kugelmühle oder durch Mischen in andern gebräuchlichen Mischapparaten gründlich miteinander ge mischt.

Das Pulvergemisch wird in eine Press- matrize gebracht, die unter dem Kolben einer Kolbenpresse liegt., in der Tabletten des pul verförmigen Materials kontinuierlich derart auf die vorausgehenden Tabletten aufgepresst werden, dass ein kontinuierlicher Stab der ge- pressten Metallpulver entsteht. Eine geeignete Zusammenpressung der Tabletten erhält man unter Verwendung von Drucken von 700 bis 1400 kg/cm-7, wobei 1000 kg/cmz im allgemeinen am besten geeignet sind.

Das Pressen, Sintern und Liehtbogenschmelzen erfolgen vorzugs weise im gleichen Behälter in einer inerten Atmosphäre, wie z. B. Argon oder Helium.

Eine Festigkeit, die ausreicht, dass der gepresste Metallstab von selbst zusammenhält, erzielt man durch Sintern des Stabes bei einer Temperatur von 1315-1593 C während einer Zeitspanne von 1/. Minute bis zu mehreren Minuten. Das Sintern kann nach irgendeiner der bekannten Heizmethoden durchgeführt werden. Elektrische Widerstandsheizung hat zufriedenstellende Ergebnisse geliefert..

Der gesinterte Stab wird alsdann als sich verbrauchende Elektrode in dem Lichtbogen ofen mit inerter Atmosphäre verwendet. Das Schmelzen beginnt damit, dass man einen Lichtbogen zwischen dem Stab und einer Degenelektrode in Gang bringt, die einen Hau fen Stücke derselben oder einer ähnlichen Le gierung auf einer Molybdänscheibe am Boden der Giessform enthält. Eine wassergekühlte Kupferform hat sieh zur Aufnahme der ge schmolzenen Legierung als geeignet erwiesen, ohne dass die Legierung durch das Kupfer ver unreinigt wird. Die geschmolzene Legierung, die auf die wassergekühlte Kupferform auf trifft, erstarrt rasch und bildet einen Schutz überzug auf der Oberfläche der Form.

Da nach wird die flüssige Legierung zur untern Elektrode und die obere, sich verbrauchende Elektrode wird mechanisch nach der untern flüssigen Elektrode hingeführt, um ein kon tinuierliches Schmelzen bei geeigneter Licht bogenlänge zu erzielen.

Wenn die Legierung warmverformt wer den soll, ist es erforderlich, die Einführung merklicher Mengen Sauerstoff in die inerte Atmosphäre zu vermeiden. Die inerte Atmo sphäre kann vor der Einführung in den Giess behälter dadurch gereinigt werden, dass sie durch einen der in der Technik üblichen Trok- kentürme hindurchgeführt wird. Das Gas kann wieder in den Kreislauf zurückgebracht und wieder verwendet werden, nachdem es durch eine bei einer Temperatur von etwa 815 C gehaltene Schicht Titanmetall und eine bei einer Temperatur von etwa 590 C gehal tene Schicht Magnesiummetall hindurchgegan gen ist.

Wegen der verhältnismässig hohen Flüchtigkeit des Aluminiums bei Lichtbogen temperatur hat es sich als vorteilhaft heraus gestellt, den Druck der inerten Atmosphäre innerhalb des Giessbehälters bei Atmosphären druck oder etwas über Atmosphärendruck, z. B. bei einem Druck bis zu etwa 1,1 kg/em zu halten. Der Giessbehälter wird zuerst eva kuiert und alsdann mit. dem inerten Gas ge füllt; während des Betriebes wird ein Gas druck in dem Giessbehälter aufrechterhalten, der dem Atmosphärendruck entspricht oder etwas darüber liegt. Bei Verwendung von Kohlenstoff wird der Teildruck des Kohlen monoxyds in der Schmelzkammer vorzugs weise unter etwa 100 Mikron gehalten.

Dies kann in manchen Fällen den Kreislauf des inerten Gases durch die Kammer erforderlich machen.

Für manche Zwecke, z. B. zur Erniedri gung des Sauerstoffgehaltes der Ausgangs stoffe, kann es wünschenswert sein, vor der Einführung der Aluminiumlegierungszugabe das Molybdän-Kohlenstoffgemiseh in einem Vakuum im Lichtbogen zu schmelzen. In die sen Fällen soll der Druck im Giessbehälter ein Höchstmass von 500 Mikron nicht überschrei ten und vorzugsweise unter etwa 100 Mikron liegen.

In diesem Fall wird der entstehende Molybdänguss zu einem Stabe verformt und in einer inerten Atmosphäre im Lichtbogen ge schmolzen, wobei gleichzeitig die gewünschte Menge Aluminium und etwaiger anderer ge wünschter Zugaben in die Schmelzzone einge führt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Herstellung einer gegos senen Legierung eines Metalles der 6. Gruppe des periodischen Systems mit einem Atom gewicht zwischen 95 und 185, dadurch gekenn zeichnet, dass mindestens 70% wenigstens eines der Metalle der 6. Gruppe des periodischen Systems mit einem Atomgewicht zwischen 95 und 185 mit einem Sauerstoffgehalt von nicht über 0,06% mit einer solchen Menge Alu minium unter Erzielung einer vollständig geschmolzenen Legierung kombiniert werden, die zwischen einer Mindestmenge von 715 der vorhandenen Sauerstoffmenge und einer Höchstmenge von 2,5 l0 liegt.

II. Gegossene Legierung, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, da.ss sie mindestens 70% wenigstens eines Metalles der 6. Gruppe des periodischen Systems mit einem Atomgewicht zwischen 95 und 185, Sauerstoff in einer Menge von nicht über 0,05% und Aluminium in einer Menge enthält, die zwischen 715 der vorhandenen Sauerstoffmenge und einem I3öchstbetrag von 2,5% liegt. UNTERANSPRÜCHE 1.

Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass Molybdän und Wolfram mindestens85% der entstehenden Legierung ausmachen und da.ss die Molybdä.n- menge die Wolframmenge übersteigt. 2. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Titan in einer 14 Gew. % der Legie rung nicht, übersteigenden Menge zufügt. 3. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Vanadium in einer 7 Gew. % der Legierung nicht übersteigenden Menge zufügt. 4.

Verfahren nach Patentanspruch I und Iinteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Chrom in einer 2,0 Gew.% der Le gierung nicht übersteigenden Menge zufügt. 5. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Eisen in einer 1,3 Gew.% der Legie rung nicht übersteigenden Menge zufügt. 6. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Kobalt in einer 0,9 Gew. % der Le gierung nicht übersteigenden Menge zufügt. 7.

Verfahren nach Patentanspruch Fund Unteransprueh 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Nickel in einer 0,4 Gew.% der Le gierung nicht übersteigenden Menge zufügt. B. Verfahren nach Patentanspruelr I und Unteransprueh 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Niob in einer 10,0 Crew.% der Le gierung nicht übersteigenden Menge zufügt. 9. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprueh 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Tautal in einer 9,0 Gew. % der Le gierung nicht übersteigenden Menge zufügt. 10.

Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Zirkonium in einer 2,0 Gew. % der Legierung nicht übersteigenden Menge zufügt. 11. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass man 0,01-0,5% Thorium zufügt. 12. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die geschmolzene Legierung in einer Form sammelt, wobei das Schmelzen und Sam meln in einer inerten Gasatmosphäre in einer geschlossenen Kammer ausgeführt werden. 13.

Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierungsmetalle in Pulverform mit pul verförmigem Aluminium vereinigt und zu einem Stab verpresst werden, der Stab gesin tert wird, um ihn so fest zr; machen, dass er sich selbst zu tragen vermag, dass der gesin terte Stab als Elektrode im Lichtbogen ge schmolzen und das geschmolzene Metall in einer Form gesammelt wird. 14. Legierung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass Molybdän und Wolfram mindestens 85% der Legierung aus machen, und dass die Molybdänmenge grösser ist als die Wolframmenge. 15.

Legierung nach Patentanspruch II und Unteransprueh 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Rest aus Titan in einer 14,0% nicht übersteigenden Menge besteht. 16. Legierung nach Patentansprueh II und Unteranspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Rest aus Vanadium in einer 7% nicht übersteigenden Menge besteht.. 17. Legierung nach Patentanspruch 1I und Unteranspruch 14, dadurch gekennzeichnet, class der Rest aus Chrom in einer 2,0% nicht übersteigenden Menge besteht.

1.8. Legierung: nach Patentanspruch II und Unteranspruch 14, dadurch gekennzeich net, dass der Rest aus Eisen in einer 1,3% nicht übersteigenden Menge besteht. 19. Legierung nach Patentanspruch II und Unteransprueh 14, dadurch gekennzeich net, dass der Rest aus Kobalt in einer 0,9% nicht übersteigenden Menge besteht. 20. Legierung nach Patentanspruch II und Unteransprueh 14, dadurch gekennzeich net, dass der Rest aus Nickel in einer 0,4% nicht übersteigenden Menge besteht. 21.

Legierung nach Patentanspruch II und Unteransprueh 14, dadurch gekennzeich net, dass der Rest aus Niob in einer 10,0% nicht übersteigenden Menge besteht. 22. Legierung nach Patentanspruch II und Unteransprueh 14, dadurch gekennzeich net, dass der Rest aus Tautal in einer 9,0% nicht übersteigenden Menge besteht. 23. Legierung nach Patentanspruch 1I und Unteranspruch 14, dadurch gekennzeich net, dass der Rest aus Zirkonium in einer 2,0% nicht übersteigenden Menge besteht. 24.

Legierung nach Patentanspruch II, ge kennzeichnet durch einen Gehalt von 0,01 bis 0,5% Thorium. 25. Legierung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass sie bis zu 10% Wolfram, höchstens 0,05% Sauerstoff, bis zu 0,06% Kohlenstoff und Aluminium in einer Menge von 7/5 der vorhandenen Sauerstoff menge bis zu einem Höchstbetrag von 2,5% enthält, und der Rest aus Molybdän besteht. 26.

Legierung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass sie Sauerstoff in einer 0,05% nicht übersteigenden Menge, höchstens 0,06% Kohlenstoff, Aluminium in einer Menge von 7/5 der vorhandenen Sauer stoffmenge bis zu einem Höchstbetrag von 0,4% enthält, und der Rest aus mindestens einem Metall der 6. Gruppe des periodischen Systems mit einem Atomgewicht zwischen 95 und 185 besteht.

27. Kohlenstofffreie gegossene Legierung nach Patentanspruch II, dadurch gekenn zeichnet, dass sie Sauerstoff in einer 0,05% nicht übersteigenden Menge, Aluminium in einer Menge von 7/5 der vorhandenen Sauer stoffmenge bis zu einem TIöchstbetrag von 0,4% enthält, und der Rest aus mindestens einem. Metall der 6. Gruppe des periodischen Systems mit einem Atomgewicht zwischen 95 und 185 besteht. 28.

Legierung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass sie Sauerstoff in einer 0,05% nicht übersteigenden Menge, höch stens 0,02% Kohlenstoff, Aluminium in einer Menge von 7/5 der vorhandenen Sauerstoff menge bis zu einem Höchstbetrag von 0,4% enthält, und dass der Rest aus mindestens einem Metall der 6. Gruppe des periodischen Systems mit einem Atomgewicht zwischen 95 und 185 besteht. 29.

Legierung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass sie bis zu 10% Wolfram, Sauerstoff in einer Menge von 0,005 bis 0,05%, Kohlenstoff in einer Menge von 0,005-0,02%, Aluminium in einer Menge von 7/5 der vorhandenen Sauerstoffmenge bis zu einem Höchstbetrag von 2,5% enthält, und dass .der Rest aus Molybdän besteht. 30. Legierung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass sie Sauerstoff in einer Menge von 0,005-0,05%, Kohlenstoff in einer Menge von 0,005-0,02%, Aluminium in einer Menge von 7/5 der vorhandenen Sauerstoffmenge bis zu einem Höchstbetrag von 0,4% enthält, und dass der Rest aus Mo lybdän besteht.