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Gusslegierung auf der Basis von Molybdän und bzw. oder Wolfram und Verfahren zur Herstellung dieser Gusslegierung
Die vorliegende Erfindung betrifft Gussstacke auf der Basis von Molybdän- und/oder Wolframlegierungen, die bei erhöhten Temperaturen bearbeitet werden können, und ein Verfahren zur Herstellung derselben.
Bisher wurden bei dem bevorzugten Verfahren zur Herstellung schmiedbarer Gussstücke aus Molybdän und Wolfram kleine Mengen Kohlenstoff zugegeben, und das Material wurde im Vakuum geschmolzen.
Für manche Zwecke ist die Zugabe von Kohlenstoff ungünstig, und die vorliegende Erfindung beruht darauf, dass Bor mit gleichen Ergebnissen anstatt Kohlenstoff verwendet werden kann. Ausserdem ist es nicht unbedingt notwendig, im Vakuum zu schmelzen, wenn Bor anstatt Kohlenstoff verwendet wird, obwohl dieses Verfahren bevorzugt wird.
Die Legierungs-Gussstucke der vorliegenden Erfindung enthalten Legierungen, die hauptsächlich aus Molybdän oder Wolfram oder Kombinationen dieser zwei in jedem gewünschten Verhältnis bestehen. Nach der vorliegenden Erfindung werden die Gussstücke durch Schmelzen von Pulvern oder Stückchen der Metalle in Verbindung mit kleinen Mengen Bor im Vakuum oder einer indifferenten Atmosphäre, wie Argon, hergestellt.
Bei dem bevorzugten Verfahren wird das Metall im Vakuum, vorzugsweise bei einem absoluten Druck von weniger als 100 li Quecksilber, geschmolzen. Es wird angenommen, dass sich das Bor mit dem gesamten im Metall vorhandenen Sauerstoff verbindet und bozos bildet, das bei den Schmelztemperaturen gasförmig ist. Deshalb wird es aus dem schmelzenden und geschmolzenen Material im Vakuum mit höherer Geschwindigkeit entfernt als in einer indifferenten Atmosphäre bei einem höheren, absoluten Druck.
Eine der wirksamsten Vorrichtungen zur Durchführung dieses Schmelzvorganges ist ein Lichtbogenofen mit selbstverzehrender Elektrode. Wenn diese bekannte Vorrichtung verwendet wird, wird die Elektrode hergestellt, indem Pulver oder Stückchen des die Charge darstellenden Metalls gesintert werden.
Die Pulver, Stückchen oder Teilchen von Molybdän oder Wolfram sollen so wenig Sauerstoff wie möglich enthalten und vorzugsweise nicht mehr als 0, 05% Sauerstoff, einschliesslich sowohl des gebundenen als des adsorbierten Sauerstoffes. Es muss so viel Bor hinzugegeben werden, dass es sich mit dem gesam-
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enthalten.
Legierungs-Gussstücke, die erfindungsgemäss hergestellt werd"''1, haben Eigenschaften, die sich von ähnlichen Legierungen, die durch Sintern gepulverter Metalle hergestellt wurden, stark unterscheiden.
Es ist bekannt, dass die Eigenschaften von Gussstücken aus Molybdän und Wolfram durch die Zugabe kleiner Mengen anderer Übergangselemente verbessert werden können, und deshalb ist die vorliegende Erfindung auch auf Molybdän- oder Wolfram-Legierungen anwendbar, die diese Zusätze enthalten. Die Legierungen der vorliegenden Erfindung können also geringere Mengen eines oder mehrerer der Elemente Titan, Zirkon, Tantal, Vanadium, Niob, Chrom, Eisen, Kobalt, Nickel und Hafnium enthalten.
Diese erhöhen jedoch die Hirte der Legierung und sollen daher nicht in Mengen verwendet werden, die die folgenden Prozentgehalte überschreiten, wenn die Legierung bearbeitet werden soll :
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Chrom 2% Eisen 1, 3% Kobalt 0, 9% Nickel 0, 4%
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Besondere Beispiele von Legierungs-Gussstücken im Rahmen der Erfindung sind folgende : Beispiel 1 :
0, 01 % Bor
Rest Molybdän Beispiel 2 :
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Rest Molybdän
Beispiel 5 : 0, 02% Bor
Rest Wolfram.
Alle Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht.
Obwohl Bor in Mengen bis zu 0, 5% vorhanden sein kann, enthalten die bevorzugten Legierungen Bor im Bereich von ungefähr 0,01 bis ungefähr 0, 05%, mit Ausnahme des Falles, dass die Legierungen auf der Basis von Molybdän oder Wolfram Titan allein enthalten, wobei eine ausserordentlich hohe Temperaturbeständigkeit erhalten wird, wenn der Bor-Gehalt bis zu annähernd 1/10 des Titangehaltes erhöht wird.
Erfindungsgemäss hergestellte Legierungen können durch Strangpressen, Schmieden oder Walzen bei Temperaturen im Bereich von 1093 bis 1 760 C bearbeitet werden, aber vorzugsweise werden sie bei Temperaturen in der Grössenordnung von 1260 bis 1427 C bearbeitet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Bei höheren Temperaturen bearbeitbare Gusslegierung auf der Basis von Molybdän und bzw. oder Wolfram, die gegebenenfalls Titan, Zirkon, Tantal, Vanadium, Niob, Chrom, Eisen, Kobalt, Nickel
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gierung neben Molybdän und/oder Wolfram allein 0, 25 bis 14% Titan enthält, von 0, 01 bis zu einem Zehntel des Titangehaltes betragen kann.