CH328506A - Molybdänlegierung - Google Patents

Molybdänlegierung

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CH328506A
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sep
molybdenum
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carbon
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Lowell Ham John
Peter Bens Frederick
John Herzig Alvin
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Climax Molybdenum Co
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C27/00Alloys based on rhenium or a refractory metal not mentioned in groups C22C14/00 or C22C16/00
    • C22C27/04Alloys based on tungsten or molybdenum

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Description


      Molybdänlegierung       Die vorliegende Erfindung bezieht sich  auf eine insbesondere für die Warmverfor  rnung geeignete     Molybdänlegierung,    aus der  grosse, fehlerfreie     Gussblöcke    hergestellt wer  den können, die durch Schmieden, Pressen,  Walzen, Ausstossen oder auf ähnliche Weise  warmverformbar sind.

   Die erfindungsgemässe       Molybdänlegierung    ist für Anwendungs  gebiete vorteilhaft, bei denen Metalle von  grosser Festigkeit oder Härte - sowohl bei       gewöhnlicher    als auch bei erhöhter Tempera  tur - benötigt werden, und zwar insbeson  dere für solche Anwendungsgebiete, wie Gas  turbinenschaufeln, bestimmte Teile von Strahl  triebwerken und Raketen, Lochdorne für die  Formung nahtloser Stahlrohre, Elektroden  zum Erhitzen geschmolzenen Glases, Spritz  gussformen für Messing und andere Metalle  <B>USW.</B>  



  Die     Molybdänlegierung    der vorliegenden       Erfindung    ist warm     verarbeitbar,    zeichnet  sich durch hohe Härte und Festigkeit sowohl  bei gewöhnlicher als auch erhöhter Tempera  tur aus und besitzt meistens ein niedrigeres  spezifisches Gewicht als reines     Molybdän.       Mit der erfindungsgemässen     hlolybdän-          legierung    können     Gussstücke    auf der Grund  lage des     Molybdäns,    in denen die Kohäsion  zwischen den Metallkörnern verbessert und die  Korngrösse durch Zusatz eines andern Legie-         rungselementes    verringert     ist,

      geschaffen wer  den.  



  Die Bezeichnungen      Gussstücke     und  ge  gossen  in der vorliegenden Beschreibung  sollen Erzeugnisse kennzeichnen, die durch  Schmelzen von Metall und dessen Wieder  erstarrung in einer Form entstehen, einerlei  ob das Metall anschliessend einer weiteren       Behandlung    oder Bearbeitung ausgesetzt wird  oder nicht. Der Ausdruck  Giessen  soll jeden  Arbeitsvorgang und jedes Verfahren bezeich  nen, die auf ein Schmelzen und     Wiedererstar-          renlassen    von Metall in einer Form hinaus  laufen.  



  Die     erfindungsgemässe        Molybdänlegierung     ist dadurch gekennzeichnet, dass sie minde  stens 70%     Molybdän    und mindestens eines  der Metalle     Vanadium,        Niob    und     Tantal    in  einer Menge zwischen 0,25-10% enthält, wo  bei die Legierung solche Mengen Sauerstoff  aufweist, die die Warmverformung nicht ver  hindern.  



  Überdies kann die erfindungsgemässe Mo  lybdänlegierung ausser Wolfram noch eines  oder mehrere der folgenden Elemente ent  halten  
EMI0001.0026     
  
    bis <SEP> 0,4% <SEP> Nickel
<tb>  bis <SEP> 1,3% <SEP> Eisen
<tb>  bis <SEP> 0,9% <SEP> Kobalt
<tb>  bis <SEP> 2,0% <SEP> Chrom
<tb>  von <SEP> 0,01 <SEP> bis <SEP> 0,5% <SEP> Thorium.         Die     Molybdänlegierung    enthält vorzugs  weise zwischen 0,25 und 7%     Vanadium,    zwi  schen 0,50 und 9 %     Tantal    oder zwischen 0,25  und 10%     Niob;    diese Elemente werden nach  stehend als     Hauptlegierungselemente    bezeich  net.  



  Es wurde festgestellt, dass Sauerstoff auf  die     molybdänhaltigen    Legierungen nach der  vorliegenden Erfindung, die eine oder meh  rere der obengenannten     Hauptlegierungs-          elemente    enthalten, eine nachteilige Wirkung  ausüben kann, indem bei der Warmverarbei  tung     Abscheidungen    von     Molybdänoxyd    an  den Korngrenzen entstehen können. Um dies  zu vermeiden, wird man vorzugsweise Koh  lenstoff, Aluminium oder Beryllium, entweder  einzeln oder zusammen, zusetzen.  



  Wenn Kohlenstoff in Mengen von 0,01 bis  0,04% und kein Aluminium oder Beryllium  zugegen ist, ist der höchstzulässige Sauer  stoffgehalt bei warm zu bearbeitenden gegos  senen Legierungen     0,005 /a.    Die Mindestmenge  an freiem Kohlenstoff sollte innerhalb dieser  Grenzen möglichst in dem Masse zunehmen,  wie der Gehalt an verbleibendem Sauerstoff  sich     0,005%    nähert.

   Grössere Mengen Kohlen  stoff bis zu 0,25% können in einem     Gussstück     vorhanden sein, das     warm    verarbeitet werden  soll, aber die nebenher entstehenden Karbide  erhöhen die Schwierigkeiten bei der Wa.rm  verarbeitung der     Gusslegierung    ohne andere  Vorteile zu bieten, und deshalb ist es vorzu  ziehen, dass der Kohlenstoffgehalt nicht über       0,07%    steigt. Wenn Aluminium oder Beryl  lium in geeigneten Mengen zugegen ist, ist der  zulässige Sauerstoffgehalt für warm zu ver  arbeitende     Gussstücke    etwa 0,05%.

   Die Alu  minium- oder     Berylliummenge    muss wenigstens  genügen, um     ätöehiometrisch    mit dem in der  endgültigen Legierung vorhandenen Sauer  stoff unter Bildung von     A1203    oder     Be0    zu  reagieren, und sie beträgt im Falle des Alu  miniums vorzugsweise das Dreifache dieser  Menge. So kann Aluminium in der Grössen  ordnung von     0,003-0,4%,    oder Beryllium in  der von     0,001-0,03%    vorhanden sein.  



  Hervorragende Ergebnisse werden bei der  Warmverarbeitung von gegossenen Legierun-    gen auf     Molybdängrundlage    nach vorliegen  der Erfindung erzielt, wenn sie Kohlenstoff  in Mengen von 0,02-0,05% und Sauerstoff  unter 0,003%; oder 0,003=0,2% Aluminium  und     -unter        0,02%    Sauerstoff; oder 0,001 bis  0,02% Beryllium und unter 0,02% Sauerstoff  enthalten. Wenn die Mengen an Aluminium  und Beryllium über den oben angegebenen  Mindestgrenzen liegen, .die zur Reaktion mit  dem Sauerstoff erforderlich sind, so haben sie  andere günstige Wirkungen, und es kann  daher Aluminium bis zu einer Menge von  2,5% und Beryllium bis zu einer Menge von  <B>0,25%</B> zugegen sein.  



  Die Zugabe von     Vanadium    zu     Molybdän     verursacht folgende Eigenschaftsänderungen  der daraus hergestellten Legierungen: 1. Die  Härte bei gewöhnlicher Temperatur in frisch  gegossenem Zustand wird erhöht; 2. Härte  und Festigkeit bei erhöhten Temperaturen  werden verbessert; 3. die Oxydationsbestän  digkeit wird etwas erhöht; 4. die Korngrösse  wird verfeinert; 5. die Kohäsion an den Korn  grenzen wird stärker, und 6. nimmt das spe  zifische Gewicht ab. Alle diese     Änderungen     der Eigenschaften wurden in gewissem Grade  bei     Molybdän-Guss-Legierungeii    mit     Vana-          dium    gehalten von     0,25-7 ö    festgestellt.

         Molybdän-Guss-Legierungen    mit 0,25-7%       Vanadium    können gut warm verarbeitet wer  den. Der günstige Bereich ist ein     Vanadium-          gehalt    von 0,5-5%. Legierungen von 0,25 bis  7%     Vanadium    mit     Molybdän    stellen bei ge  wöhnlicher Temperatur feste Lösungen dar.  



  Wenn das     Molybdän    mit     Tantal    legiert  wird, erhöht der Zusatz des     Tantals    die Härte  und Festigkeit sowohl bei gewöhnlicher als  auch bei erhöhter Temperatur;     Gussstücke    aus       Molybdän-Tantal-Legierungen    zeigen auch  eine unerwartete Fähigkeit, die durch Bear  beitung hervorgerufene Härte bei erhöhten  Temperaturen beizubehalten. Gegossene Mo  lybdän-Tantal-Legierungen mit.<B>0,5-9%</B>     Tan-          tal    können in vorteilhafter Weise warm ver  arbeitet werden.

   Die     Schwierigkeiten    der  Warmbearbeitung nehmen mit steigendem       Tantal-    und Sauerstoffgehalt     z--.    Die     Warm-          bearbeitba.rkeit    kann in dem Verhältnis ver-      bessert werden, wie der Sauerstoffgehalt nach  dem praktischen Minimum von etwa 0,001%  hin verringert wird, während der     Tantal-          gehalt    sich bis gegen 9 % hin erhöht. Der  günstigste Bereich an Tautal liegt bei     1-7,5%.     Legierungen von     0,5-9%    Tautal mit     Molyb-          dän    stellen bei gewöhnlicher Temperatur feste  Lösungen dar.  



  Wenn     Molybdän    mit     Niobium    legiert wird,  erhöht dieser Zusatz die Härte und Festig  keit sowohl bei gewöhnlicher als auch bei er  höhter Temperatur.     Niobium    bewirkt auch  eine     Verteilung    der     Karbidphase    von den  Korngrenzen weg und ebenso eine Neigung  zum Beibehalten der Bearbeitungshärte bei  höheren Temperaturen.     Niobium    als Legie  rungsbestandteil ist auch insofern von Vor  teil, als seine Legierungen sich leicht im Va  kuum schmelzen lassen. Gegossene     molybdän-          haltige    Legierungen mit bis zu 10%     Niobium     können mit gutem Erfolg warm verformt wer  den.

   Besonders günstige Legierungen wer  den erhalten, wenn der Gehalt an     Niobium     zwischen 1 und 5 % gehalten wird, und dieser  Bereich ist der bevorzugte. Ein Zusatz von  0,25%     Niobium    bewirkt eine     Verbesserung    der  Eigenschaften der Legierung bei hohen Tem  peraturen. Legierungen von 0,25-10%     Nio-          bium    mit     Molybdän    sind bei gewöhnlicher  Temperatur feste Lösungen.  



  In der Praxis ist es vorzuziehen, kein  Wolfram oder nur Zusätze unter 10% davon  zu verwenden. Die Warmbearbeitung von       Molybdän-Guss-Legierungen    nach vorliegen  der Erfindung wird erleichtert, wenn der  Sauerstoffgehalt in Richtung auf die praktisch  erreichbare Mindestmenge von ungefähr  0,001% gesenkt wird, während die Anteile an  den andern genannten Elementen oder an  Wolfram erhöht werden.  



  Geringe Mengen anderer Elemente kön  nen ebenfalls zugegen sein. So haben die Ele  mente Nickel, Eisen, Kobalt und Chrom in  geringer Menge günstige     Wirkungen    und  können, wenn gewünscht, beigegeben werden.  Jedoch wird man zur Erzielung einer in der  Wärme gut     bearbeitbaren    Legierung die Men  gen dieser Elemente sowie von Wolfram,    Aluminium und Beryllium     vorteilhafterweise     begrenzen; die bevorzugten Legierungen ent  halten wenigstens 85%     Molybdän,     Beryllium in Mengen von über 0,03% bis  zu der Höchstgrenze von 0,25% und Alumi  nium über 0,4% bis zu höchstens 2,5% haben.  eine Wirkung auf die     Warmbearbeitbarkeit,     die ähnlich der der obengenannten Elemente  ist.

   Sie alle verursachen eine proportionale  Härtezunahme bei 870  C, wenn ihre Mengen  in Richtung auf die angegebenen Höchst  mengen ansteigen. Die Wirkung der oben  genannten Metalle und des Wolframs auf die  Warmhärte sind additiv, und darum sollte,  wenn zwei davon anwesend sind und die Le  gierung gut warm     bearbeitbar    sein soll, der  zulässige Höchstanteil des einen Zusatzmetal  ler in dem Verhältnis gegenüber seinem  Höchstgehalt verringert werden, wie sich der  andere Bestandteil seinem Höchstwert nähert.  Noch weitere Verringerungen auf derselben  Grundlage sind nötig, wenn mehr als zwei  Elemente zugegeben sind, und in allen Fällen  erzielt man die besten Ergebnisse, wenn man  unter den Höchstwerten dieser Elemente  bleibt.

   Vom Standpunkt der Erzielung hoher  Festigkeit und Härte bei hohen Temperaturen  an     Gussstücken    aus     Molybdänlegierungen,    die  warm     verarbeitbar    sein sollen, sind das     Vana-          dium,        Niobium    und Tautal vorzuziehen.  



  Es wurde beobachtet, dass Zusätze von  0,01-0,5<B>%</B>     Thorium    zu     Molybdän    die Tem  peratur heraufsetzen, auf die die bearbeiteten  Metalle, ohne übermässige     Kornvergröberung     und ohne spröde zu werden, erhitzt werden  dürfen. So kann das     Thorium    in den ange  gebenen Mengengrenzen den Legierungen nach  vorliegender Erfindung zugegeben werden.  



  Als Beispiele dieser     Erfindung    mögen die  nachstehenden Zusammensetzungen von 4,e  gierungen erwähnt sein, die gegossen und  warm bearbeitet werden können:         Beispiel   <I>1</I>  
EMI0003.0041     
  
    Vanadium <SEP> 0,96%a
<tb>  Kohlenstoff <SEP> 0,012%
<tb>  Sauerstoff <SEP> unter <SEP> 0,005<B>%</B>
<tb>  Molybdän <SEP> Rest         <I>Beispiel 2</I>  
EMI0004.0001     
  
    Vanadium <SEP> 3,7 h
<tb>  Kohlenstoff <SEP> 0,027%
<tb>  Sauerstoff <SEP> unter <SEP> 0,005%
<tb>  Molybdän <SEP> Rest       <I>Beispiel 3</I>  
EMI0004.0002     
  
    Vanadium <SEP> 4,6%
<tb>  Aluminium <SEP> 0,25%
<tb>  Sauerstoff <SEP> <B>0,03%</B>
<tb>  Molybdän <SEP> Rest       <I>Beispiel 4</I>  
EMI0004.0003     
  
    Vanadium <SEP> 5 <SEP> %
<tb>  Wolfram <SEP> 5
<tb>  Kohlenstoff <SEP> 0,

  02 h
<tb>  Sauerstoff <SEP> unter <SEP> 0,002 h
<tb>  lNfolybdän <SEP> Rest       <I>Beispiel 5</I>  
EMI0004.0004     
  
    Vanadium <SEP> 2,4 h
<tb>  Kohlenstoff <SEP> 0,01%
<tb>  Sauerstoff <SEP> 0,02 h
<tb>  Beryllium <SEP> <B>0,015%</B>
<tb>  Molybdän <SEP> Rest       <I>Beispiel 6</I>  
EMI0004.0005     
  
    Tantal <SEP> 8,45%
<tb>  Kohlenstoff <SEP> 0,045%
<tb>  Sauerstoff <SEP> unter <SEP> <B>0,005%</B>
<tb>  Molybdän <SEP> Rest       <I>Beispiel 7</I>  
EMI0004.0006     
  
    Tantal <SEP> 2,5 h
<tb>  Kohlenstoff <SEP> 0,045 h
<tb>  Sauerstoff <SEP> unter <SEP> 0,005%
<tb>  Molybdän <SEP> Rest            Beispiel   <I>8</I>  
EMI0004.0008     
  
    Tantal <SEP> 4,5%
<tb>  Kohlenstoff <SEP> 0,045 h
<tb>  Sauerstoff <SEP> unter <SEP> <B>0,

  005%</B>
<tb>  Molybdän <SEP> Rest       <I>Beispiel 9</I>  
EMI0004.0009     
  
    Tantal <SEP> 4%
<tb>  Wolfram <SEP> 5%
<tb>  Kohlenstoff <SEP> 0,02%
<tb>  Sauerstoff <SEP> unter <SEP> 0,0025%
<tb>  Molybdän <SEP> Rest       <I>Beispiel 10</I>  
EMI0004.0010     
  
    Tantal <SEP> 5 <SEP> %
<tb>  Aluminium <SEP> 0,15%
<tb>  Sauerstoff <SEP> 0,02%
<tb>  Molybdän <SEP> Rest       <I>Beispiel 11</I>  
EMI0004.0011     
  
    Tantal <SEP> 3 <SEP> %
<tb>  Kohlenstoff <SEP> 0,01<B>%</B>
<tb>  Beryllium <SEP> 0,02%
<tb>  Sauerstoff <SEP> 0,03%
<tb>  Molybdän <SEP> Rest            Beisniel   <I>12</I>  
EMI0004.0013     
  
    Niobium <SEP> 2,54 h
<tb>  Kohlenstoff <SEP> 0,075%
<tb>  Sauerstoff <SEP> unter <SEP> <B>0,

  005%</B>
<tb>  Molybdän <SEP> Rest            Beisroiel   <I>13</I>  
EMI0004.0015     
  
    Niobium <SEP> 5,81 h
<tb>  Kohlenstoff <SEP> 0,075%
<tb>  Sauerstoff <SEP> unter <SEP> 0,005 %
<tb>  Molybdän <SEP> Rest       <I>Beispiel 14</I>  
EMI0004.0016     
  
    Niobium <SEP> 9,2%
<tb>  Kohlenstoff <SEP> 0,059%
<tb>  Sauerstoff <SEP> unter <SEP> 0,005 h
<tb>  Molybdän <SEP> Rest       <I>Beispiel.

   15</I>  
EMI0004.0017     
  
    <B>Nlobillm</B> <SEP> 5 <SEP>  ü
<tb>  Wolfram <SEP> 5%
<tb>  Kohlenstoff <SEP> 0,02 h
<tb>  Sauerstoff <SEP> unter <SEP> 0,003 /
<tb>  Molybdän <SEP> Rest            Beispiel   <I>16</I>  
EMI0004.0019     
  
    Niobium <SEP> 4,1%
<tb>  Aluminium <SEP> 0,25%
<tb>  Sauerstoff <SEP> 0,018%
<tb>  Molybdän <SEP> Rest       <I>Beispiel</I>     17     
EMI0004.0021     
  
    Niobium <SEP> 6,3%
<tb>  Kohlenstoff <SEP> 0,01 ,%
<tb>  Beryllium. <SEP> <B>0,01%</B>
<tb>  Sauerstoff <SEP> 0,025%
<tb>  Molybdän <SEP> Rest         Die Legierungen nach dieser Erfindung  können nach den verschiedensten Verfahren  hergestellt werden, jedoch werden die kohlen  stoffhaltigen Giesslegierungen vorzugsweise  auf die Weise hergestellt, dass 1.

   das     Molyb-          dän,    das     Hauptlegierungselement,    Kohlen  stoff und etwaige weitere Zusatzelemente in  Pulverform miteinander in den gewünschten  Mengenverhältnissen vermengt werden; 2. das  Gemenge zu     aneinandergereihten    Tabletten ge  presst wird, die miteinander einen zusammen  hängenden Stab bilden; 3. der Stab so weit  gesintert wird, dass er genügend fest wird,  um sich selbst zu tragen, und 4. der gesin  terte Stab im Vakuum als eine sieh selbst v er  brauchende Elektrode im Lichtbogen ge  schmolzen und das geschmolzene Metall un  mittelbar in einer wassergekühlten Kupfer  form aufgefangen wird.  



  Die Ausgangsstoffe für diese Arbeitsweise  sind technisch reines     Molybdänpulver,    vor  zugsweise mit nicht mehr als 0,05% Sauer  stoff und technisch verfügbare Pulver von  Kohlenstoff und den andern angewandten Ele  menten. Metalle in Form feiner Späne oder  Körner können einen Teil der Charge aus  machen. Die Ausgangsstoffe werden auf ihren  Kohlenstoff- und Sauerstoffgehalt hin analy  siert, und die     stöchiometrisch    erforderliche       Kohlenstoffmenge    zur Bindung des vorhan  denen Sauerstoffes als Kohlenmonoxyd und  zur Erzielung eines verbleibenden Kohlen  stoffgehaltes von wenigstens     0,01%,    aber weni  ger als 0,25%, wird zugegeben.  



  Der pulverförmige Ansatz wird in eine  Ausstossmatrize gefüllt, die sieh unter dem  Stempel einer auf und ab gehenden Presse  befindet, worin jeweils eine Tablette aus dem  pulverigen Gut von oben auf die vorher  gehende Tablette derart gepresst wird, dass  daraus ein fortlaufender Stab aus dem ge  pressten Metallpulver entsteht. Das Pressen  wird in einem vakuumdichten Behälter voll  endet, unter Einhaltung von annähernd 700  bis 1400, gewöhnlich 980     kg/cm2        Pressdruck.     



  Eine hinreichende Festigkeit, um den ge  pressten Metallstab selbsttragend zu machen,  wird ihm durch     Sinterung    im Vakuum bei    einer Temperatur von 1300-1600  C während       @@,-Minute    bis zu mehreren Minuten ver  liehen. Das Sintern kann durch beliebige     Heiz-          verfahren    erfolgen. Dabei hat sich elektrische  Widerstandsheizung als vorteilhaft erwiesen.  



  Der gesinterte Stab wird dann als sich  selbst verbrauchende Elektrode in einem Va  kuum-Lichtbogenofen eingesetzt.. Das Schmel  zen wird eingeleitet, indem man einen Licht  bogen zwischen dem Stab und einer     Zündelek-          trode    erzeugt, die aus einem Stapel von Spä  nen derselben oder einer ähnlichen Legierung  besteht; die auf einer Scheibe aus     Molybdän     am Boden der Giessform liegt. Eine wasser  gekühlte Kupferform hat sich zur Aufnahme  der geschmolzenen     Molybdänlegierung    gut be  währt, ohne dass dabei die Legierung mit.  Kupfer verunreinigt wird. Sobald die ge  schmalzene Legierung das wassergekühlte  Kupfer berührt, erstarrt sie rasch und bildet  eine oberflächliche Schutzschicht auf dem  Kupfer.

   Dann wird die flüssige Legierung zur  untern Elektrode, und die obere, sich selbst  verbrauchende Elektrode wird mechanisch  gegen die untere flüssige hingesenkt, um  ein stetiges Niederschmelzen mit richtigem       Elektrodenabstand    zu gewährleisten.  



  Für die oben angegebenen Arbeitsstufen  2, 3 und 4 sollte der Gasdruck in den Behäl  tern so niedrig wie möglich sein und eine  Höchstgrenze von 500<I>A,</I> möglichst sogar<B>100,a</B>  nicht überschreiten. Alle drei Arbeitsstufen  können in. demselben Behälter ausgeführt wer  den.  



  Wenn Aluminium oder Beryllium oder ein  anderes verhältnismässig flüchtiges Element  der Legierung zugegeben wird, kann die oben  beschriebene Arbeitsweise unter dem oben  angegebenen hohen Vakuum nicht angewandt  werden, und deshalb ist es in diesem Falle  nötig, in dem Schmelzraum eine     inerte    Atmo  sphäre unter höherem Druck zu halten. Eine  Argon- oder Heliumatmosphäre unter nor  malem Atmosphärendruck oder etwas darüber  hat sieh für diese Zwecke bewährt. Abgesehen  von dem Ersatz des Vakuums durch ein  Schutzgas unter höherem Druck ist aber das  oben angegebene Verfahren auch hier an-           wendbar.    Die erforderlichen Mengen von Alu  minium oder Beryllium werden zu der zu  sinternden Mischung der andern Metallpulver  zugemischt.  



  In     Anbetraeht    dessen, dass schon äusserst  kleine Mengen von Sauerstoff die Warm  bearbeitbarkeit der     gegossenen    Legierungen  beeinträchtigen, sollen die zu verwendenden  Ausgangsstoffe so wenig wie möglich Sauer  stoff enthalten, und es ist auch nötig, das  Eindringen merklicher Mengen Sauerstoff als  Verunreinigung in die     inerte    Atmosphäre zu  vermeiden. Die     inerte    Atmosphäre kann ge  reinigt werden, indem man sie vor Eintritt  in den Giessbehälter durch einen üblichen  Trockenturm laufen lässt.

   Das Gas kann wie  der in Umlauf gesetzt bzw. wieder gebraucht  werden, nachdem es über ein Bett aus Titan  metall geleitet wurde, das auf etwa 820  C  gehalten wird, und über ein Bett aus Ma  gnesiummetall, das auf ungefähr 600  C ge  halten wird. Wegen der ziemlich hohen     Flüeh-          tigkeit    des Aluminiums und des Berylliums  bei der     Lichtbogentemperatur    wird der Druck  der     inerten    Atmosphäre im Giessbehälter vor  zugsweise ungefähr auf Atmosphärendruck  oder etwas     darüber    gehalten, z.

   B. auf etwa  1,09     at.    Der Giessbehälter wird zuerst leer  gepumpt und dann mit dem     inerten    Gas ge  füllt; während des Schmelzens lässt man das       inerte    Gas langsam nachströmen, um in dem  Giessbehälter atmosphärischen oder etwas  höheren Druck aufrechtzuerhalten.  



  Wenn Kohlenstoff gleichzeitig neben     Alii-          minium    oder Beryllium angewandt wird,  sollte der Teildruck des Kohlenmonoxydes in  dem Schmelzraum auf weniger als<I>100,u.</I> ge  halten werden. In manchen Fällen kann dies  das Durchleiten eines Stromes des gereinigten  0     inerten    Gases durch den Raum hindurch er  fordern.  



  Die Ergebnisse einer grossen Zahl von  Untersuchungen von     Molybdäu-Tantal-Legie-          rungen    zeigten, dass diese Legierungen eine  5 unerwartet gute Fähigkeit zur Beibehaltung  ihrer durch Bearbeitung erhaltenen Härte bei  erhöhten Temperaturen haben. Die Legie  rung nach Beispiel 7 in Gestalt eines Zylin-         ders    von 38_,1 mm Durchmesser und 63,5 mm       Länge,    mit einer Härte von 232 V. P. N. im     s     angelassenen Zustande, wurde bis auf Tem  peraturen von     1370-1430     C erhitzt und aus  einer Matrize von 19,8 mm Durchmesser aus  gepresst. Nach dem. Herauspressen war die  Härte 317 V. P. N.

   Der     ausgepresste    Zylinder  stab wurde dann eine Stunde bei 1200  C an  gelassen, ohne dass er dadurch irgendwie an  Härte verlor. Bin zweiter Stab     verminderte     seine Härte nach einstündigem Anlassen bei  1320  C nur auf     284    V. P. N.

   Die Überlegen  heit von     Molybdän-Tantal-Legierungen    gegen  über     Molybdän    allein in bezug auf Beibehal  tung der Bearbeitungshärte bei hohen Tem  peraturen wird ersichtlich, wenn man bedenkt,  dass     tantalfreies        Molybdän    mit demselben Koh  lenstoffgehalt nach ähnlicher     Behandlung     seine     gesamte    Bearbeitungshärte nach einstün  digem Anlassen auf 1100  C verlor.  



  Die Ergebnisse einer grossen Zahl von  Untersuchungen von     Molybdän-Niobium-Le-          gierungen    mit Zusammensetzungen innerhalb  der oben erwähnten Grenzen zeigten, dass  diese Legierungen eine überragende Fähigkeit  besitzen, bei höheren     Temperaturen    die durch  Warmbearbeitung erlangte Härte beizubehal  ten. Die Legierung nach Beispiel 14 in Ge  stalt eines Zylinders von 38,1 mm Durch  messer und 54 mm Länge, mit. einer     Härte     von 231 V. P.     N.    im angelassenen Zustande,  wurde auf 1150  C erwärmt und aus einer  Matrize von 16,5 mm     Durehmesser    ausgepresst.  Nach dem Auspressen war die Härte 350  V. P. N.

   Der so gepresste Stab wurde dann  eine Stunde lang bei 1320  C angelassen, wo  bei die Härte unverändert blieb. Nach ein  stündigem Anlassen bei     1430     C sank sie nur  auf 272 V. P. N. Eine     unlegierte        Molybdän-          probe    mit einem vergleichbaren Kohlenstoff  gehalt verliert nach derselben Behandlung  50% der durch das Auspressen erlangten  Härteannahme, wenn sie eine Stunde auf  980  C, und 100%, wenn sie eine Stunde auf  1100  C erwärmt worden ist.  



  Alle in der vorgehenden Beschreibung an  gegebenen Verhältnisse sind Gewichtsverhält  nisse in den endgültigen Legierungen.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Insbesondere für die Warmverformung ge eignete Molybdänlegierung, dadurch gekenn zeichnet, dass sie mindestens 70% Molybdän und mindestens eines der Metalle Vanadium, Niob und Tantal in einer Menge zwischen 0,25 und 10% enthält, wobei die Legierung solche Mengen Sauerstoff aufweist, die die Warmverformung nicht verhindern. UNTERANSPRMHE 1. Molybdänlegierung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwi schen 0,25 und 7% Vanadium enthält.
    2. Molybdänlegierung nach Patentan- spxiieh, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwi schen 0,50 und 9% Tantal enthält. 3. Molybdänlegierung nach Patentan- sprueh, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwi schen 0,25 und 10% Niob enthält. 4. Molybdänlegierung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie noch Wolfram enthält. 5. Molybdänlegierung nach Patentan spruch., dadurch gekennzeichnet, dass sie höch stens 0,4% Nickel enthält.
    6. Molybdänlegierung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie höch stens 1,3% Eisen enthält. 7. Molybdänlegierung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie höch stens 0,9% Kobalt enthält. B. Molybdänlegierung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie höch stens 2% Chrom enthält. 9. Molybdänlegierung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoffgehalt 0,05% und der Kohlenstoff gehalt 0,25% nicht übersteigt.
    10. Molybdänlegierung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie noch 0,01-0,5% Thorium enthält.
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DE102005003445A1 (de) * 2005-01-21 2006-08-03 H.C. Starck Hermsdorf Gmbh Metallsubstrat-Werkstoff für die Anodenteller von Drehanodenröntgenröhren, Verfahren zur Herstellung eines solchen Werkstoffes sowie Verfahren zur Herstellung eines Anodentellers unter Verwendung eines solchen Werkstoffes
DE102005003445B4 (de) * 2005-01-21 2009-06-04 H.C. Starck Hermsdorf Gmbh Metallsubstrat-Werkstoff für die Anodenteller von Drehanodenröntgenröhren, Verfahren zur Herstellung eines solchen Werkstoffes sowie Verfahren zur Herstellung eines Anodentellers unter Verwendung eines solchen Werkstoffes

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