AT226972B - Legierung auf Niobiumbasis - Google Patents

Description

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  Legierung auf Niobiumbasis 
Die Erfindung betrifft Legierungen   aufNiobiumbasis, d. h. Legierungen,   die wenigstens 51% Niobium enthalten. 



   Es besteht eine steigende Nachfrage nach Legierungen, die sich zur Herstellung von Gegenständen eignen, die bei hohen Temperaturen benutzt werden können,   d. h.   bei Temperaturen über   IOOOOC.   Sol-   che   Legierungen müssen ein hohes Mass an Dauerstandfestigkeit und an Widerstandsfähigkeit gegen Oxydation und Verzunderung aufweisen. 



   Niobium besitzt einen sehr   hohenSchmelzpunkt (24680C)   und behält seine Festigkeit in erheblichem Masse auch bei hohen Temperaturen bei. Es oxydiert jedoch bei hohen Temperaturen rasch und es sind   Abänderungen   notwendig, um die Oxydation herabzusetzen. Einige dieser Abänderungen bestanden in der Herstellung einer binären Niobium-Titan-und Niobium-Chrom-Legierung ; diese zeigen im Vergleich mit Niobium allein eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Oxydation und Verzunderung. Die Widerstandsfähigkeit gegen Oxydation und die mechanischen Eigenschaften dieser und anderer bekannter Niobiumlegierungen lassen aber'noch viel zu wünschen übrig. 



   Es ist Gegenstand dieser Erfindung, Legierungen auf der Basis von Niobium herzustellen, deren mechanische Eigenschaften, insbesondere deren Dauerstandfestigkeit und deren Widerstandsfähigkeit gegen Oxydation   und Verzungerung   bei hohen Arbeitstemperaturen über 10000C besser bzw. grösser sind, als die entsprechenden Eigenschaften der bisher   bekaru1tell   binären Niobium-Tantal-und Niobium-Chrom-Legierungen. 



   Die bekannten Titanlegierungen auf Niobiumbasis enthalten verschiedene Zusätze, die Tantal, Zirkonium, Molybdän, Eisen und Nickel umfassen können. Dabei ist jedoch die obere Grenze von Tantal und Zirkonium mit   20%   angegeben. Zur Verbesserung der obenerwähnten Eigenschaften ist es aber wesentlich, dass diese Elemente in Titanlegierungen auf Niobiumbasis in Mengen enthalten sind, die   20%   überschreiten. 



   Erfindungsgemäss enthält eine Legierung auf der Basis von Niobium neben den üblichen Verunreinigungen 5-20% Titan, Tantal und Zirkonium in einer Gesamtmenge von 21 bis   44%,   wobei vorzugsweise Tantal in einer Menge von 10 bis   35%   und Zirkonium in einer Menge von 20 bis   44fro   sowie gegebenenfalls bis   20%   Molybdän, bis   100/0   Chrom, bis   10%   Eisen, bis   n%   Nickel, Rest Niobium vorgesehen sind. 



   DerBereich der   erfindungsgemässen Legierungen kann auf   einem üblichen Formblatt eines dreiseitigen Diagrammes für ternäre Legierungen gemäss den folgenden Koordinaten graphisch aufgezeichnet werden, in denen die Komponente X die gesamten Gewichtsprozente eines oder mehrerer der vorstehend genannten Elemente Tantal, Zirkonium, Molybdän, Chrom, Eisen oder Nickel darstellt. 
 EMI1.1 
 
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<tb> 



  Nb <SEP> und <SEP> zufällige <SEP> Ti <SEP> X
<tb> Verunreinigungen
<tb> 51% <SEP> 5% <SEP> 44%
<tb> 51% <SEP> 20% <SEP> 29%
<tb> 59% <SEP> 20% <SEP> 21%
<tb> 74% <SEP> 5% <SEP> 21%
<tb> 
 

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Besondere Beispiele der erfindungsgemässen Legierungen sind folgende, wobei die Zahlen Gewichtsprozente angeben : 
 EMI2.1 
 
 EMI2.2 
 



   2 3 4jede der obenerwähnten Legierungen 1-4 wurde einer gravimetrischen   Oxydationsprüfung   in Luft während der Dauer 1 h bei   11000C   unterworfen. Die Menge des gebundenen Sauerstoffes war geringer als 0, 007 g je cm2 gegenüber 0, 045 g je cm2 gebundenen Sauerstoffs, wenn derselbe Versuch mit reinem Niobium vorgenommen wurde. 



   Die Legierung gemäss Beispiel 2 wurde ferner auf Dauerstandfestigkeit bei   1100 C   unter einer Belastung von etwa 107 kg je cm2 untersucht und dehnte sich nach etwa 60 h um 0,5%. Wurde anderseits eine Probe reinenNiobiums unter den gleichen Bedingungen geprüft, dehnte es sich nach nur 50 h um etwa 1%. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Legierung auf Niobiumbasis, dadurch gekennzeichnet, dass sie neben den üblichen Verunreinigungen   5-200lu   Titan, Tantal und Zirkonium in einer Menge von insgesamt 21 bis 44%, Wobei vorzugsweise Tantal in einer Menge von 10 bis 35% und Zirkonium in einer Menge von 20 bis   44%   vorgesehen sind, sowie gegebenenfalls bis   20%   Molybdän, bis 10% Chrom, bis 10% Eisen, bis 11% Nickel, Rest Niobium enthält.

Claims (1)

1. 2. Legierung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus etwa 8, 5% Titan und etwa 32, 510 Tantal, Rest Niobium besteht.

   '3. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus etwa 9,5% Titan, etwa 9,6% Molybdän und etwa 12eo Tantal, Rest Niobium besteht.

   4. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus etwa 7, 3% Titan, etwa 30% Zirkonium und etwa 6, 61o Chrom, Rest Niobium besteht.