CH424277A

CH424277A - Verfahren zur Herstellung einer Nickel-Chrom-Kobalt-Legierung

Info

Publication number: CH424277A
Application number: CH801863A
Authority: CH
Inventors: Raymond Bird Jack; Alan Wheeler Marcus; William Meetham Geoffrey
Original assignee: Rolls Royce
Priority date: 1959-11-26
Filing date: 1963-06-28
Publication date: 1966-11-15

Description


  <B>(Zusatzpatent zum Hauptpatent 397 252)</B>         Verfahren    zur Herstellung einer     Nickel-Chrom-Kobalt-Legierung       Die     Erfindung    betrifft Verbesserungen der in der  Patentschrift Nr. 397 252 beschriebenen     Erfindung    und  bezieht sich auf die Lösungsbehandlung der dort  beschriebenen     Nickel-Chrom-Kobalt-Legierungen.    Die       Patentschrift    Nr.

   397 252 beschreibt eine Legierung,  die in Gewichtsprozent aus  Chrom 19,0 - 23 %  Kobalt 12,0 - 25 %       Molybdän    3,0 -<B>8,59%</B>  Titan 1,7 -     2,45%     Aluminium 0,3 - 0,74  Mangan 0,2 - 0,6 %  Silizium 0,1 - 0,5 %       Kohlenstoff    0 - 0,6 %  Eisen 0 - 1,0 %       Zirkon    0 - 0,5 % und zum  Rest aus Nickel besteht, wobei der     Molybdän-Titan-          Aluminium-Faktor    der Legierung, der durch Addition  des     einfachen        Molybdän-Prozentsatzes    und des dop  pelten     Aluminium-Prozentsatzes    und des vierfachen  Titan-Prozentsatzes     erhalten    wird,

   kleiner ist als 16.  



  Wenn die Legierung beispielsweise 6,06 %     Molyb-          dän,    0,48 % Aluminium und 2,2 % Titan     enthält,     beträgt der     Molybdän-Titan-Aluminium-Faktor     1 (6,06)     -I-    2 (0,48)     -I-    4 (2,2) =  = 6,06     -I-    0,96     -I-    8,8 = 15,82  In der Patentschrift Nr. 397 252 wird vorgeschla  gen, dass diese Legierung als Platte oder Blech     benützt     werden kann (z.

   B. zur Herstellung von Strahlrohren  für Gasturbinenstrahltriebwerke     oder    von Flammen  rohren für die     Verbrennungskammern    von Strahl-         triebwerken)    und dass sie zu diesem     Zweck    10 bis  15 Minuten lang bei 1060 C bis 1180 C lösungs  behandelt werden, kann.  



       Hochtemperaturöfen    für die Wärmebehandlung       von    sehr grossen flachen Blechen mit Abmessungen  bis zu 3 m Länge und 91 cm Breite sind     jedoch    so  wohl in der Installation als     audh    im Betrieb     ausser-          ordentlich        kostspielig.    Die Erwärmung der Bleche       muss    schnell und     gleichmässig    erfolgen und die Bleche  oder daraus     hergestellten    Gegenstände müssen indi  viduell wärmebehandelt werden.

   Aus diesem Grund  ist die     Chargenkapazität    solcher     öfen        verhältnismäs-          sig    gering.  



  Es ist daher vom     wirtschaftlichen    Standpunkt sehr  wichtig, die     Verweilzeit    der     Bleche    oder der daraus  hergestellten Gegenstände bei der Wärmebehandlung       möglichst    zu verkürzen, insbesondere wenn grosse  Tonnagen dünner Bleche dieser     Wärmebehandlung     zu unterziehen     sind.    Ausserdem hat eine Reduktion  dieser Zeit auch den     Vorteil,    die Oxydationspene  tration herabzusetzen.  



  Die Erfindung ist nun dadurch gekennzeichnet,       dass    die Lösungsbehandlung der Legierung während  einer Zeit von 3 bis 6 Minuten bei einer Temperatur  von mehr als 1180 C, aber weniger als 1200 C er  folgt.  



  Die auf diese Art und Weise lösungsbehandelte       Legierung    liegt vorzugsweise als Blech vor, kann je  doch auch die Form eines     Strangpresslings    oder  Schmiedestücks     haben.     



  Es hat sich herausgestellt,     dass    das     erfindungs-          gemässe        Verfahren    der Legierung eine gleichmässigere  Korngrösse verleiht, als dies mit einer Lösungsbehand-      Jung bei einer niedrigeren Temperatur der Fall ist,  wobei die Legierung auch eine etwas bessere Festigkeit  und     Duktilität    nach dem Schweissen hat, sowie eine  bedeutend     bessere        Festigkeit    gegen Bruch nach- einer       Anzahl    von     Erwärmungs-    und     Kühlungszyklen.     



  Wenn die Temperatur der Lösungsbehandlung Je  doch einen     Wert    von 1200 C überschreitet, führt dies  zu einer Reduktion der Wärmefestigkeit, insbesondere  bei     geschweissten    Gegenständen, da es zu     übermässi-          gem    Kornwachstum     kommen    kann.  



  Vorzugsweise wird die     Legierung    bei     einer    Tem  peratur von ungefähr 1190 C     wärmebehandelt.     



  Nach dieser Lösungsbehandlung kann die Legie  rung vorzugsweise ungefähr acht     Stunden    lang, bei  ungefähr 800 C gealtert werden, obwohl für viele  Anwendungen ein Altern von 3 bis 4 Stunden bei  800 C bis 820 C genügt.  



  Eine Anzahl von     Legierungsblechen    kann     mitein-          ander    verschweisst     werden,    um     einen        Gegenstand    zu  formen, wobei die     Alterung        dann    mit diesem     ge-          schweissten    Gegenstand     durchgeführt        wird.     



  Die     Erfindung    wird im folgenden     anhand    eines  Beispieles im     einzelnen    erklärt.  



       Beispiel     Eine Legierung der folgenden Zusammenstellung  (in Gewichtsprozent) wurde zur Herstellung von Ble  chen in einer Dicke von 0,711     mm        (Nr.    22 S. W. G.)  benützt:  Chrom<B>19,02%</B>  Kobalt     19,80%          Molybdän   <B><I>6,06%</I></B>  Titan 2,20%  Aluminium 0,48%  Mangan 0,40%  Silizium     0,18%          Kohlenstoff        0,03117o     Eisen 0,35  Nickel Rest  Es ist zu bemerken,     dass    der     Molybdän-Titan-Alu-          minium-Faktor    dieser Legierung einen Wert von 15,82  hatte.  



  Einige     dieser    Bleche (im folgenden     Bleche     A )  wurden 10 Minuten lang bei 1150 C lösungsbehandelt,  dann zusammengeschweisst, und 16 Stunden lang bei  780 C gealtert. Diese     Bleche     A  wurden     daher    nicht  nach dem Verfahren der vorliegenden     Erfindung    be  handelt.  



  Eine weitere Anzahl von Blechen (im folgenden  Bleche  B ) wurde 3 Minuten lang bei 1190 C lö  sungsbehandelt, dann     verschweisst    und 8 Stunden  lang bei 800 C gealtert. Diese Bleche     wurden    dem er  findungsgemässen     Verfahren    unterzogen.  



  Die Bleche  A  und  B  wurden. Testen bei     780 C     unterzogen. Die in der folgenden Tabelle     angeführten     Werte stellen ein Mittel aus     jeweils    drei solchen  Testen dar.  
EMI0002.0053     
  
    TEST <SEP> BLECHE <SEP> BLECHE
<tb>  A <SEP> B
<tb>  0,1 <SEP> % <SEP> Dehngrenze <SEP> in <SEP> Tonnen/Quadrat  zoll, <SEP> wie <SEP> in <SEP> Test <SEP> Nr. <SEP> 4 <SEP> des <SEP> 31,0 <SEP> 32,0
<tb>  britischen <SEP> Patents <SEP> Nr. <SEP> 880 <SEP> 806
<tb>  Bruchfestigkeit <SEP> in <SEP> Tonnen <SEP> je
<tb>  Quadratzoll <SEP> 40,5 <SEP> 41,5
<tb>  Dehnung <SEP> in <SEP> Prozent, <SEP> gemessen <SEP> auf
<tb>  einer <SEP> einzölligen <SEP> Prüfstange, <SEP> wie
<tb>  in <SEP> Test <SEP> Nr. <SEP> 2 <SEP> des <SEP> britischen <SEP> 8,0 <SEP> 9,4
<tb>  Patents <SEP> Nr.

   <SEP> 880 <SEP> 806
<tb>  Wärmezyklen <SEP> bis <SEP> zum <SEP> Bruch, <SEP> 20 
<tb>  bis <SEP> 780 C <SEP> wie <SEP> in <SEP> Test <SEP> Nr. <SEP> 1 <SEP> des <SEP> 994 <SEP> 3430
<tb>  britischen <SEP> Patents <SEP> Nr. <SEP> 880 <SEP> 806
<tb>  Kriechspannung <SEP> Prozent <SEP> nach <SEP> 100
<tb>  Stunden <SEP> bei <SEP> 780 C <SEP> unter <SEP> einer
<tb>  Spannung <SEP> von <SEP> 7,8 <SEP> Tonnen <SEP> je <SEP> 0,12 <SEP> 0,10
<tb>  Quadratzoll       Wie aus dieser Tabelle hervorgeht, ist die     Festig-          keit    und     Duktilität    der Bleche  B  (d.

   h., der nach dem       erfindungsgemässen    Verfahren behandelten Bleche)  nach dem Schweissen etwas besser als die der Bleche   A , während die Bleche  B  einen     bedeutend    bes  seren     Widerstand    gegen     Bruch    nach wiederholtem  Erwärmen und     Abkühlen    aufweisen.  



       Ausserdem    war die Leistung des zur Wärmebe  handlung benützten     Hoehtemperaturofens    bei der       Behandlung    der Bleche  B  ungefähr zweimal so  hoch, wie bei der Behandlung der Bleche  A .

Claims

PATENTANSPRUCH Verfahren nach Patentanspruch II des Haupt patentes, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösungs behandlung der Legierung 3 bis 6 Minuten lang bei einer Temperatur von mehr als 1180 C und weniger als 1200 C erfolgt. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die lösungszubeh andelnde Legie rung in Blechform vorliegt.

2. Verfahren nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet; dass die Lösungsbehandlung der Le gierung bei einer Temperatur von ca. 1190 C erfolgt. 3. Verfahren nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung nach der Lösungs behandlung ca. 8 Stunden lang bei ca. 800 C gealtert wird.

4. Verfahren nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung nach der Lösungs behandlung 3 - 4 Stunden lang bei einer Temperatur im Bereich von 800 C bis 820 C gealtert wird.

5. Verfahren nach dem Patentanspruch, gekenn zeichnet durch folgende Zusammensetzung der Le gierung in Gewichtsprozent: Chrom 19,02 Kobalt 19,80% Molybdän 6,06% Titan 2,20% Aluminium 0,48% Mangan 0,40% Silizium 0,18% Kohlenstoff 0,03% Eisen <B>0,35%</B> Nickel Rest