<EMI ID=1.1>
ALLIAGE DE NICKEL CONTENANT DE GRANDES QUANTITES DE CHROME.
La présente invention concerne des alliages de nickel contenant de 23 à 37% en poids de chrome et qui
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à la corrosion par le verre avec de bonnes propriétés mécaniques. Une demande de tels alliages existe dans la fabrication d'équipements pour manipuler le verre en fusion, en particulier des machines à filer centrifuges utilisées pour la fabrication de fibres de verre.
Des superalliages de nickel ayant une bonne résistance à la corrosion et des propriétés mécaniques améliorées aux hautes températures sont décrits dans le brevet DE 2 530 245 , dans le brevet GB 2 033 925 et dans la publication "Platinum-Enriched Superalloys" de C.W. Corti et col. pages 2 à 11 de "Platinum Metals Review" Volume 24 No.l de Janvier 1980 publiéepar Johnson, Matthey & Co. Ltd de Londre. Le contenu de ces trois publications est incorporé ici par référence. Les superalliages décrits comprennent du chrome et un ou plusieurs métaux choisis dans le groupe du platine et le métal choisi est habituellement le platine lui-même. Les superalliages comprennent principalement deux phases cristalline^ notamment une matrice gamma et un précipité de phase gamma prime (c'est-à-dire précipite gamma prime).
Le chrome et les métaux du groupe platine confèrent une résistance améliorée à la corrosion à l'alliaje. Le chrome le fait en formant des oxydes de surface protecteurs mais le mécanisme par lequel les métaux du ;roupe platine communiquent une résistance améliorée à la corrosion n'est pas compris. Les métaux du groupe platine
(en particulier le platine) semblent également stabiliser Le 7 gamma prime présent dans l'alliage. Les superalliages lurs contiennent plus de 50% en volume de précipité gamma prime lequel est largement responsable des propriétés mécaniques améliorées du superalliage aux hautes tempéra:ures.
Bien que le brevet DE 2 530 245 envisage des superalliages contenant des quantités de chrome aussi élevées que 30% en poids, la présence de grandes quantités de chrome dans la matrice gamma, favorise la formation d'un précipité aciculaire connu sous le nom de 0'(sigma) qui nuit aux propriétés mécaniques. Les tentatives
pour améliorer la résistance à la corrosion des superalliages de nickel contenant du platine ,de résistance plus élevée en augmentant leur teneur en chrome ont résulte en des pertes inacceptables des propriétés mécaniques du fait de la précipitation sigma. Par conséquent,
en
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moins en poids de chrome et en pratique 8 à 12% est habituel.
Les problèmes créés par les grandes quantités de chrome dans un superalliage de nickel contenant des
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supplémentaires. Tout d'abord on a découvert que le chrome se répartit de préférence vers la matrice gamma à partir
du précipité gamma prime de sorte que toute augmentation
de la teneur en chrome du superalliage globalement a un effet disproportionnellement nuisible sur la matrice gamma..
Deuxièmement, la répartition du chrome depuis
le précipité gamma prime vers la matrice gamma laisse le précipité plus pauvre en chrome et par conséquent moins résistant à la corrosion ( bien que ceci soit également
la
compensé par/présence des métaux du groupe platine).
Troisièmement aux hautes températures (c'est-àdire au-dessus de 800[deg.]C) une partie du précipité gamma prime (qui est plus pauvre en chrome) se redissout dans les régions de surface de l'alliage le rendant ainsi plus pauvre en chrome (par comparaison aux régions internes
de la matrice ) et donc moins résistant à la corrosion. Ceci est particulièrement indésirable parce que ce sont les régions des surf aces qui sont le plus exposées aux agents corrosifs présents dans le verre en fusion qui s'y diffusent
En résumé la présence du platine aggrave les problèmes causés par les grandes quantités de chrome dans un superalliage de nickel parce que le platine augmente et stabilise les proportions de précipité gamma prime dans l'alliage. Lorsqu'il décrit une
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tion de fibres de verre à des températures supérieures
à 1000[deg.]C dans un milieu hautement corrosif, le brevet
US 4 203 747 décrit que la machine à filer est réalisée en un alliage qui ne contient pas un métal du groupe platine. Le contenu du brevet 4 203 747 est incorporé ici par référence.
Un but de la présente invention est de réaliser un alliage de nickel contenant une grande quantité de chrome qui combine une bonne résistance à la corrosion par le verre avec de bonnes propriétés mécaniques
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dans l'intervalle de 1000 à 1100[deg.]C et convient par conséquent pour être utilisé en contact avec du verre en fusion. Un autre but est de réaliser un alliage de nickel qui ne convient particulièrement pour construire des machines à filer du type utilisé pour transformer
le verre en fusion en fibres de verre.
En conséquence selon la présente invention
on réalise un alliage de nickel comprenant 23 à 37%
(de préférence 26 à 33% en poids ) de chrome où l'alliage comprend moins de 25% (et de préférence moins de 10%) en volume à température ambiante de précipité gamma prime et en outre,comprend:
a) des traces jusqu'à 1,7% (de préférence 0,2 à 1,0%) en poids de carbone, b) 0,3 à 4% en poids de platine et/ou 0,3 à 8% en poids de ruthénium et c) des traces jusqu'à 1,5% (de préférence 0,3 à 1,5% ) en poids de titane e t/ou des traces jusqu'à 1,5%
(de préférence 0,1 à 1% ) en poids d'aluminium et
le complément de l'alliage (à l'exception d'impuretés) <EMI ID=7.1>
tous les pourcents en poids sont basés sur le poids total de l'alliage. On a découvert que malgré la faible proportion de précipité gamma prime aux températures ambiantes, (qui peut même être inférieure à 5%), l'alliage a de bonnes propriétés mécaniques à, par
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en fusion. La raison de ceci n'est pas claire mais on suppose que la matrice gamma est durcie par une certaine interaction non encore expliquée impliquant le constituant de métal précieux platine ou ruthénium. De préférence
le constituant de métal précieux comprend à la fois le platine et le ruthénium qui semblent avoir un effet synergique sur l'interaction. On préfère que le constituant
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l'alliage de platine et 2 à 8% en poids de l'alliage de ruthénium. Le rapport de ruthénium à platine est de préférence entre 12:1 et 3:1 (en particulier entre 7:1 et 3:1) en poids.
La teneur en carbone de l'alliage favorise la désoxydation pendant la fusion et les opérations de moulage et en outre elle conduit à un durcissement de
la matrice gamma par la formation des carbures et.donc certains des constituants de l'alliage peuvent exister sous forme de carbures.
Des améliorations importantes des propriétés mécaniques des alliages semblent résulter de la présence du titane et /ou de l'aluminium en quantités qui ne
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à 1080[deg.]C. Théoriquement leur solubilité ne doit pas
être dépassée mais une certaine perte du titane ou de l'aluminium pendant la coulée à l'air libre de l'alliage ou la formation des carbures de titane peut rendre souhaitable de dépasser ces solubilités d'une quantité jusqu'à
10% (de préférence moins de 5%) de la solubilité. Le titane peut également aider à fixer les impuretés d'azote dans lequel cas le titane peut exister sous forme de nitrures.
Il se peut que de petites proportions d'autres constituants existent sous forme de nitrure.
L'alliage peut être durci davantage par l'incorporation d'un ou plusieurs métaux réfractaires tels que le tungstène (de préférence 2 à 8%) , le tantale (de préférence 2 à 6% ), le niobium (de préférence des traces à 3%) ou le molybdène (des traces à 6%) qui créent un durcissement de la solution solide et/ou des effets de durcissement sous forme de carbure. De préférence,la quantité totale de ces métaux réfractairesne doit pas dépasser 8% en poids de l'alliage parce que de grandes quantités peuvent provoquer une corrosion rapide. Le tantale et le tungstène sont préfères. Les propriétés mécaniques (par exemple le durcissement ou la ductilité) peuvent être améliorées par des traitements thermiques habituels.
De préférence l'alliage doit contenir du
fer et éventuellement du cobalt qui également crée
un durcissement de la solution solide de. la matrice gamma. De préférence, l'alliage contient du fer en quantité de 0,05 à 15% (de préférence 0,1 à 5% enpoids) . On préfère moins le cobalt parce qu'il est plus facilement oxydé par la fusion et la coulée mais si l'oxydation n'est pas un risque sérieux, il peut être utilisé en quantité,
de préférence,depuis des traces jusqu'à 10% (en particulier jusqu'à 5% )en poids. L'alliage peut également contenir du vanadium en quantité de 0,05 à 2% (de préférence 0,1 à 1%) en poids lequel forme de carbure bénéfique.
De préférence un ou plusieurs éléments tels que le manganèse , magnésium, calcium, hafnium , yttrium, scandium, silicium et éléments de terres rares tels que le cérium, lanthane, néodyme ou mischmétal peuvent être ajoutés à l'alliage pour contrebalancer la présencede l'oxygène et/ou du soufre et par conséquent un peu du constituant métallique.de l'alliage peut exister sous forme d'impuretés d'oxyde ou de soufre bien qu'un
peu d'oxyde et du soufre volatils peuvent s'échapper pendant la fusion et la coulée. Le magnésium et le calcium peuvent avoir d'autres effets bénéfiques
en plus d'être désoxydants. Il peuvent,par exemple, réduire les effets nuisibles de certains composés interstitiels. Le silicium peut également aider à favoriser la formation de carbures MC , en particulier lorsque M est le tungstène, un ou plusieurs éléments choisis parmi le tantale, le niobium ou le molybdène. Des quantités préférées de chacun de ces constituants sont comme suit:
Manganèse traces à 2% (de préférence jusqu' à
1%)
silicium tracesà 1,0% (de préférence jusqu' à
0,7%)
manganèse
calcium chacun,des traces jusqu'à 0,5(de hafnium préférence jusqu'à 0,15%)
yttrium et peuvent être présents en tant que scandium tel ou partiellement sous forme
d'oxyde.
Métaux de
terres rares
Tous les pourcentages sont exprimés en poids par rapport au poids total de l'alliage . Il apparaît également qu'il est bénéfique d'ajouter des oxydes de hafnium , yttrium, scandium, terres rares ou mischmétal pour obtenir un durcissement par dispersion
et une résistance supplémentaire à la corrosion.
De préférence l'alliage peut également comporter du bore et/ou du zirconium qui peuvent améliorer la ductilité et réduire la sensibilité à l'effet d'entaille .
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(en particulier 0,001 à 0,05%) en poids de bore et des traces jusqu'à 0,6% (de préférence 0,1 à 0,4%) en poids de zirconium.
Les superalliages peuvent être testés pour
leur résistance mécanique en présence de verre en fusion aux hautes températures par moulage sous vide de chaque alliage à son tour en une barre fendue comme il est montré dans les figures 1 et 2 des dessins entassement de verre sodique dans la fente et ensuite essai des barres dans une machine de détermination de la résistance à la rupture.
Pour que l'invention puisse être mieux comprise, référence est faite aux figures suivantes où :
la figure 1 est une vue en plan d'une barre fendue maintenue par les attaches d'une machine de détermination de la résistance à la rupture et. la figure 2 est une vue de côté de la barre et des attaches représentées dans la figure 1. La figure 1 montre une mince barre 1 qui est réalisée en un superalliage qui est à tester. La barre 1 est formée d'une paire de fentes opposées 2 ayant chacune une extrémité aveugle 3 arrondie. Les fentes 2 définissent un col 9 dans la barre. La barre 1 comporte également des orifices 4.
Une machine de détermination de la résistance
à la rupture (non représentera comprend des attaches 5a et Sb supérieure;et inférieure réalisées en un métal qui garde sa forme à 1100[deg.]C. Ainsi qu'il est montré dans la figure 2, les attaches 5a et 5b chacune contiennent une rainure 6 et une ouverture 7 dont l'axe traverse la rainure 6. Pendant l'essai, la barre 1 est maintenue par les attaches 5a et 5b dans les rainures 6 au moyen de chevilles 8 qui sont insérées dans les ouvertures 4 et 7.
Les dimensions de la barre 1 sont comme suits:
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Largeur de la fente 2 0,19 cm .
L'invention est illustrée par les exemples suivants dont les exemples A à C ont un but comparatif.
Exemples 1 à 6
et exemples comparatifs A à G
Divers superalliages de nickel contenant une grande quantité dechrome et autres constituants comme il est indiqué dans le tableau A ont été réalisés en ajoutant et mélangeant ensemble les constituants au cours d'une opération habituelle de fusion et de coulée sous vide. Les alliages moulés ont ensuite été utilisés comme suit:
Chaque alliage moulé à son tour a été refondu
à l'air libre et soumis à un moulage selon le procédé
à la cire perdue pour obtenir une barre mince fendue comme il est montré dans les dessins. Du verre sodique en poudre a été entassé dans les fentes pour obtenir
un environnement hautement corrosif. On a maintenu la barre dans les attaches 5a et 5b de la machine de détermination de la résistance à la rupture comme il est montré dans les dessins et les attaches ont été soumises à une charge pour exercer une contrainte de 27,58 MPa
sur le col 9. Le system est chauffé à l'air jusqu'à 1080[deg.] C et le verre en poudre est fondu. Le temps nécessaire pour rompre le col pour deux ou davantages d'échantillons de chacun des alliages testés a été noté et le temps
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Les exemples comparatifs A , B et C indiquent que l'absence de constituants de métal précieux résulte en une rupture mécanique après moins de 40 heures. La présence d'un constituant de métal précieux consistant en 6% de platine dans l'exemple D augmente la durée de vie jusqu'à juste au-dessus de 40 heures. Une légère amélioration supplémentaire est obtenue par l'exemple G où le constituant de métal précieux contient à la fois du platine et du ruthénium indiquant un synergisme pro-bable entre les deux . Une amélioration substantielle est obtenue par l'addition de petites quantités de titane
et d'aluminium comme il est montré dans les exemples 1 à 6. Les alliages des exemples 1 à 6 sont capables d'un moula-
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commercial à l'air libre. Ils sont potentiellement usinables par laminage,forgeage ou extrusion.
En conséquence la présente invention fournit également une installation pour manipuler du verre en fusion , en particulier un composant pour une machine
à filer centrifuge lorsqu'elle est réalisée en superalliage selon l'invention.
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pas moins de 0,001% en poids de l'alliage.
Exemple comparatif H
Dans le but d'illustrer l'action corrosive
du verre en fusion sur des alliages de nickel contenant du chrome et du platine, l'alliage H spécifié dans le tableau A a été testé à la fois en présence et en l'absence de verre sodique par le procédé employé dans les exemples
1 à 6 à l'exception que les tests ont été mis en oeuvre
à 1020[deg.]C et 55,16 MPa. La présence de verre dans la fente réduit la durée moyenne jusqu'à la rupture depuis 243 heures à 79 heures.
TABLEAU A
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TABLEAU B
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Dans les tableaux A et B la quantité du constituant de l'alliage est spécifiée en pourcents en poids du poids total de l'alliage.
Revendications :
1. Alliage de nickel caractérisé en ce qu'il consiste en 23 à 37% en poids de chrome où l'alliage comprend moins de 25% en volume à température ambiante
de précipité gamma prime et comprend en outre :
a) des traces à 1,7% en poids de carbone, b) 0,3 à 4% en poids de platine et/ou 0,3 à 8% en poids de ruthénium et c) des traces à 1,5% en poids de titane et/ou des traces à 1,5% en poids d'aluminium et le complément (à l'exception d'impuretés) est du nickel et les pourcentages sont exprimés en poids en fonction du poids total de l'alliage.
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NICKEL ALLOY CONTAINING LARGE QUANTITIES OF CHROME.
The present invention relates to nickel alloys containing 23 to 37% by weight of chromium and which
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corrosion by glass with good mechanical properties. There is a demand for such alloys in the manufacture of equipment for handling molten glass, in particular centrifugal spinning machines used for the manufacture of glass fibers.
Nickel superalloys with good corrosion resistance and improved mechanical properties at high temperatures are described in DE 2,530,245, in GB 2,033,925 and in the publication "Platinum-Enriched Superalloys" by CW Corti and collar. pages 2 to 11 of "Platinum Metals Review" Volume 24 No.l of January 1980 published by Johnson, Matthey & Co. Ltd of London. The content of these three publications is incorporated here by reference. The superalloys described include chromium and one or more metals chosen from the group of platinum and the metal chosen is usually platinum itself. The superalloys mainly comprise two crystalline phases, notably a gamma matrix and a gamma prime phase precipitate (that is to say gamma prime precipitate).
Chromium and platinum group metals provide improved corrosion resistance to the alloy. Chromium does this by forming protective surface oxides, but the mechanism by which platinum group metals impart improved corrosion resistance is not understood. Platinum group metals
(in particular platinum) also seem to stabilize The 7 gamma prime present in the alloy. The super superalloys contain more than 50% by volume of gamma prime precipitate which is largely responsible for the improved mechanical properties of the superalloy at high temperatures.
Although patent DE 2,530,245 contemplates superalloys containing amounts of chromium as high as 30% by weight, the presence of large amounts of chromium in the gamma matrix promotes the formation of an acicular precipitate known as 0 '(sigma) which affects mechanical properties. Attempts
to improve the corrosion resistance of platinum-containing nickel superalloys, higher strength by increasing their chromium content has resulted in unacceptable losses of mechanical properties due to sigma precipitation. Therefore,
in
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less by weight of chromium and in practice 8 to 12% is usual.
The problems created by the large amounts of chromium in a nickel superalloy containing
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additional. First of all, we discovered that chromium is preferably distributed towards the gamma matrix from
of the gamma precipitate prime so that any increase
the chromium content of the overall superalloy has a disproportionately detrimental effect on the gamma matrix.
Second, the distribution of chromium since
the gamma prime precipitate towards the gamma matrix leaves the precipitate poorer in chromium and therefore less resistant to corrosion (although this is also
the
offset by / presence of platinum group metals).
Thirdly at high temperatures (ie above 800 [deg.] C) part of the gamma prime precipitate (which is poorer in chromium) redissolves in the surface regions of the alloy thus making it more low in chromium (compared to internal regions
of the matrix) and therefore less resistant to corrosion. This is particularly undesirable because it is the regions of the surf aces which are most exposed to the corrosive agents present in the molten glass which diffuse therein.
In summary, the presence of platinum aggravates the problems caused by the large amounts of chromium in a nickel superalloy because platinum increases and stabilizes the proportions of gamma prime precipitate in the alloy. When he describes a
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tion of glass fibers at higher temperatures
at 1000 [deg.] C in a highly corrosive medium, the patent
US 4,203,747 describes that the spinning machine is made of an alloy which does not contain a platinum group metal. The content of patent 4,203,747 is incorporated herein by reference.
An object of the present invention is to produce a nickel alloy containing a large amount of chromium which combines good resistance to corrosion by glass with good mechanical properties.
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in the range of 1000 to 1100 [deg.] C and is therefore suitable for use in contact with molten glass. Another object is to produce a nickel alloy which is not particularly suitable for building spinning machines of the type used to transform
glass molten in glass fibers.
Accordingly according to the present invention
a nickel alloy comprising 23 to 37% is produced
(preferably 26 to 33% by weight) of chromium in which the alloy comprises less than 25% (and preferably less than 10%) by volume at room temperature of gamma prime precipitate and moreover, comprises:
a) traces up to 1.7% (preferably 0.2 to 1.0%) by weight of carbon, b) 0.3 to 4% by weight of platinum and / or 0.3 to 8% by weight of ruthenium and c) traces up to 1.5% (preferably 0.3 to 1.5%) by weight of titanium and / or traces up to 1.5%
(preferably 0.1 to 1%) by weight of aluminum and
the complement of the alloy (except for impurities) <EMI ID = 7.1>
all weight percentages are based on the total weight of the alloy. It has been discovered that despite the low proportion of gamma precipitate prevailing at ambient temperatures, (which may even be less than 5%), the alloy has good mechanical properties, for example
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in fusion. The reason for this is not clear but it is assumed that the gamma matrix is hardened by some interaction not yet explained involving the constituent of precious metal platinum or ruthenium. Preferably
the precious metal constituent includes both platinum and ruthenium which appear to have a synergistic effect on the interaction. We prefer that the constituent
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the platinum alloy and 2 to 8% by weight of the ruthenium alloy. The ruthenium to platinum ratio is preferably between 12: 1 and 3: 1 (in particular between 7: 1 and 3: 1) by weight.
The carbon content of the alloy promotes deoxidation during melting and molding operations and furthermore it leads to hardening of
the gamma matrix by the formation of carbides and therefore some of the constituents of the alloy can exist in the form of carbides.
Significant improvements in the mechanical properties of the alloys seem to result from the presence of titanium and / or aluminum in quantities which do not
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at 1080 [deg.] C. Theoretically their solubility should not
be exceeded but some loss of titanium or aluminum during the casting of the alloy in the open air or the formation of titanium carbides may make it desirable to exceed these solubilities by an amount up to
10% (preferably less than 5%) of the solubility. Titanium can also help fix nitrogen impurities in which case titanium can exist as nitrides.
Small amounts of other constituents may exist in the form of nitride.
The alloy can be further hardened by the incorporation of one or more refractory metals such as tungsten (preferably 2 to 8%), tantalum (preferably 2 to 6%), niobium (preferably traces to 3%) or molybdenum (traces at 6%) which create hardening of the solid solution and / or hardening effects in the form of carbide. Preferably, the total amount of these refractory metals should not exceed 8% by weight of the alloy because large amounts can cause rapid corrosion. Tantalum and tungsten are preferred. The mechanical properties (for example hardening or ductility) can be improved by conventional heat treatments.
Preferably the alloy must contain
iron and possibly cobalt which also creates
hardening of the solid solution of. the gamma matrix. Preferably, the alloy contains iron in an amount of 0.05 to 15% (preferably 0.1 to 5% by weight). Cobalt is less preferred because it is more easily oxidized by melting and casting, but if oxidation is not a serious risk, it can be used in quantity,
preferably from traces up to 10% (in particular up to 5%) by weight. The alloy may also contain vanadium in an amount of 0.05 to 2% (preferably 0.1 to 1%) by weight which forms a beneficial carbide.
Preferably one or more elements such as manganese, magnesium, calcium, hafnium, yttrium, scandium, silicon and rare earth elements such as cerium, lanthanum, neodymium or mischmetal can be added to the alloy to counterbalance the presence of the oxygen and / or sulfur and therefore some of the metal component of the alloy may exist as oxide or sulfur impurities although a
little volatile oxide and sulfur can escape during melting and casting. Magnesium and calcium can have other beneficial effects
in addition to being deoxidizers. They can, for example, reduce the harmful effects of certain interstitial compounds. Silicon can also help promote the formation of carbides MC, in particular when M is tungsten, one or more elements chosen from tantalum, niobium or molybdenum. Preferred amounts of each of these components are as follows:
Manganese traces at 2% (preferably up to
1%)
1.0% trace silicon (preferably up to
0.7%)
manganese
calcium each, traces up to 0.5 (preferably hafnium up to 0.15%)
yttrium and may be present as such scandium or partially in form
oxide.
Metals
rare earth
All the percentages are expressed by weight relative to the total weight of the alloy. It also appears that it is beneficial to add oxides of hafnium, yttrium, scandium, rare earths or mischmetal to obtain a hardening by dispersion
and additional resistance to corrosion.
Preferably, the alloy can also comprise boron and / or zirconium which can improve the ductility and reduce the sensitivity to the notch effect.
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(in particular 0.001 to 0.05%) by weight of boron and traces up to 0.6% (preferably 0.1 to 0.4%) by weight of zirconium.
Superalloys can be tested for
their mechanical resistance in the presence of molten glass at high temperatures by vacuum molding of each alloy in turn into a split bar as shown in FIGS. 1 and 2 of the drawings piling up of sodium glass in the slot and then testing of the bars in a machine for determining the breaking strength.
So that the invention can be better understood, reference is made to the following figures where:
Figure 1 is a plan view of a split bar held by the fasteners of a machine for determining the breaking strength and. Figure 2 is a side view of the bar and the fasteners shown in Figure 1. Figure 1 shows a thin bar 1 which is made of a superalloy which is to be tested. The bar 1 is formed of a pair of opposite slots 2 each having a rounded blind end 3. The slots 2 define a neck 9 in the bar. The bar 1 also has orifices 4.
A resistance determination machine
at break (not shown includes upper and lower clips 5a and Sb; and made of a metal which retains its shape at 1100 [deg.] C. As shown in Figure 2, the fasteners 5a and 5b each contain a groove 6 and an opening 7, the axis of which passes through the groove 6. During the test, the bar 1 is held by the fasteners 5a and 5b in the grooves 6 by means of plugs 8 which are inserted in the openings 4 and 7 .
The dimensions of bar 1 are as follows:
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Slot width 2 0.19 cm.
The invention is illustrated by the following examples, examples A to C for comparative purposes.
Examples 1 to 6
and comparative examples A to G
Various nickel superalloys containing a large amount of chromium and other constituents as indicated in Table A have been produced by adding and mixing the constituents together during a usual melting and vacuum casting operation. The cast alloys were then used as follows:
Each molded alloy in turn has been remelted
in the open air and subjected to a molding according to the process
with lost wax to obtain a thin split bar as shown in the drawings. Powdered sodium glass was piled up in the slots to get
a highly corrosive environment. The bar was kept in the fasteners 5a and 5b of the breaking strength determination machine as shown in the drawings and the fasteners were subjected to a load to exert a stress of 27.58 MPa
on the neck 9. The system is heated in air to 1080 [deg.] C and the powder glass is melted. The time required to break the neck for two or more samples of each of the alloys tested was noted and the time
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Comparative Examples A, B and C indicate that the absence of precious metal constituents results in mechanical failure after less than 40 hours. The presence of a precious metal constituent consisting of 6% platinum in Example D increases the lifespan up to just above 40 hours. A slight additional improvement is obtained by Example G where the precious metal constituent contains both platinum and ruthenium indicating a probable synergism between the two. Substantial improvement is achieved by adding small amounts of titanium
and aluminum as shown in Examples 1 to 6. The alloys of Examples 1 to 6 are capable of molding
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commercial in the open air. They are potentially machinable by rolling, forging or extrusion.
Consequently, the present invention also provides an installation for handling molten glass, in particular a component for a machine.
spinning centrifugal when made of superalloy according to the invention.
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not less than 0.001% by weight of the alloy.
Comparative example H
In order to illustrate the corrosive action
molten glass on nickel alloys containing chromium and platinum, the H alloy specified in Table A was tested both in the presence and in the absence of sodium glass by the method used in the examples
1 to 6 except that the tests have been implemented
at 1020 [deg.] C and 55.16 MPa. The presence of glass in the slot reduces the average time to rupture from 243 hours to 79 hours.
TABLE A
<EMI ID = 16.1>
TABLE B
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<EMI ID = 18.1>
In Tables A and B the amount of the constituent of the alloy is specified in percent by weight of the total weight of the alloy.
Claims:
1. Nickel alloy characterized in that it consists of 23 to 37% by weight of chromium where the alloy comprises less than 25% by volume at room temperature
gamma prime precipitate and further includes:
a) traces at 1.7% by weight of carbon, b) 0.3 to 4% by weight of platinum and / or 0.3 to 8% by weight of ruthenium and c) traces at 1.5% by weight of titanium and / or traces at 1.5% by weight of aluminum and the balance (with the exception of impurities) is nickel and the percentages are expressed by weight as a function of the total weight of the alloy.