CH401486A - Alloy that can be cast using precision casting techniques and the process for making the same - Google Patents

Alloy that can be cast using precision casting techniques and the process for making the same

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CH401486A
CH401486A CH7053159A CH7053159A CH401486A CH 401486 A CH401486 A CH 401486A CH 7053159 A CH7053159 A CH 7053159A CH 7053159 A CH7053159 A CH 7053159A CH 401486 A CH401486 A CH 401486A
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Application number
CH7053159A
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German (de)
Inventor
T Brown Jack
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Westinghouse Electric Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • C22C19/051Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W
    • C22C19/056Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W with the maximum Cr content being at least 10% but less than 20%

Description

  

  Mittels     Präzisionsgusstechniken    giessbare Legierung und Verfahren zur     Herstellung    derselben    Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine  mittels     Präzisionsgusstechniken    giessbare Legierung,  die gegen Oxydation beständig ist, wenn sie der Luft  bei Temperaturen zwischen 925 und 1040  C aus  gesetzt wird, und eine     Duktilität    von mindestens 3  aufweist sowie das Vermögen hat, Spannungen von  mehr als 1050     kg/cm2    bei Temperaturen von 925  bis 1040 C während Zeiträumen von<B>100</B> bis 500  Stunden zu vertragen, und ein     Verfahren    zur Her  stellung derselben.  



  Es steht ausser Zweifel, dass ein sehr grosser  Bedarf nach     einer    Legierung     vorliegt,    welche man zu       Gussstücken    giessen kann, die sich dann bei Tempe  raturen     von    925 bis 980  C und mehr verwenden  lassen. Solche Legierungen kann man mit Vorteil  für     Turbinenschaufeln    von Düsenmaschinen und Gas  turbinen verwenden.

   Legierungen, welche Tempera  turen von 980 bis 1040  C zu widerstehen vermögen,  benötigt man in Vorrichtungen, welche .für die Durch  führung von Kriechversuchen dienen und     dank    wel  chen man die Eigenschaften von andern bekannten,  hohen Temperaturen widerstehenden Legierungen,  die gleichzeitig hergestellt werden, bestimmen     kann.     



  Derartige Legierungen sollten aber den folgenden  Anforderungen gerecht werden, nämlich  1. Die Legierungen sollten mittels     Präzisionsgiess-          methoden    zu fehlerfreien     Gussstücken    giessbar  sein, für welche kleine Toleranzwerte gewährbar  sind;  2. Die Legierungen sollten gegen Oxydation be  ständig sein, wenn sie bei erhöhten Temperaturen  von bis zu 980  C der Einwirkung von Luft aus  gesetzt sind;  3.

   Die Legierungen sollten bei Spannungen Bruch  festigkeit aufweisen und überdies eine     Duktilität     von mindestens 3 % besitzen, wobei sie gleichzeitig  Spannungen von wesentlich mehr als 1050     kg/cm2       bei Temperaturen von 980  C während 100 bis  500 Stunden auszuhalten     vermögen    sollten;  4. Die Legierungen sollten bei Zimmertemperatur  neben einer guten     Formänderungsfestigkeit    und  Dehnfähigkeit auch noch eine gute     Zugfestigkeit     aufweisen; und  5. Die Legierungen sollten innerhalb eines grossen  Temperaturbereiches einen hohen     Elastizitäts-          modul        aufweisen.     



  Andere wünschenswerte Eigenschaften für der  artige Legierungen werden nachstehend noch genannt  werden.  



  Die erfindungsgemässe Legierung ist dadurch ge  kennzeichnet, dass sie 9 bis 11     Gew.%    Kobalt, 9 bis  15     GewA        Chrom,    6 bis 10     GewA    Wolfram, 3,5 bis  5     GewA    Titan, 3 bis 5     GewA    Aluminium, 0,04 bis  0,2     Gew.%    Kohlenstoff, 0;02 bis 0,2     GewA    Bor,  0,01 bis 0,2     Gew.%        Zirkonium    und nicht mehr als  3     GewA    andere Bestandteile enthält, während der  Rest aus Nickel besteht.  



  Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur  Herstellung dieser Legierung, das dadurch gekenn  zeichnet ist, dass man in einer nicht reaktionsfähigen  Atmosphäre oder im Vakuum 9 bis 11     Gew.     Kobalt, 9 bis 15     GewA    Chrom, 6 :bis 10     GewA     Wolfram, 3,5 bis 5     Gew.    % Titan, 3 bis 5     GewA     Aluminium, 0,04 bis 0,2     Gew.%    Kohlenstoff, 0,02 bis  0,2     GewA    Bor, 0,01 bis 0,2     GewA        Zirkonium,    nicht  mehr als 3     GewA    andere Bestandteile und als Rest  Nickel schmilzt.  



  Demgemäss wird eine Legierung     geschaffen,    die  sich zum Giessen von     Gussstücken    hochgradiger Ge  nauigkeit eignet, wobei diese     Legierungen    bei Tem  peraturen von 925 bis 1040  C eine solche Bruch  festigkeit aufweisen, dass sie Belastungen von mehr  als 1050     kg/cm2    bei einer Verlängerung von minde-           stens    3 % innerhalb von 100 Stunden zu widerstehen  vermag.  



  Die neue Nickellegierung     enthält    bestimmte Men  gen an Kobalt, Chrom, Bor und     Zirkonium    neben       bestimmten    Mengen an Titan, Aluminium, Wolfram  und Kohlenstoff     als        härtende    Bestandteile.  



  Zum besseren Verständnis der vorliegenden Er  findung wird auf die nachstehende Beschreibung und  auf die beiliegende Zeichnung verwiesen, in welcher       Fig.    1 ein Diagramm betreffend     Bruchfestigkeit     der erfindungsgemässen Legierung bei zunehmender  Spannung,       Fig.    2 eine     Kriechfestigkeitskurve    von verschiede  nen erfindungsgemässen Legierungen und       Fig.    3 eine     Kurve,    auf welcher Spannung gegen  über     Zeit-Temperatur-Parameter    für die erfindungs  gemässen Legierungen aufgetragen sind, darstellen.  



  Die hier angeführten     Eigenschaften    aufweisenden  Legierungen wurden durch     Verschmelzen        im    Vakuum  der nachstehenden Komponenten erzeugt, wobei es  sich bei den angeführten Teilen um Gewichtsteile  handelt:

    
EMI0002.0017     
  
    allg. <SEP> Bereich <SEP> bevorzugter <SEP> Bereich
<tb>  Kobalt <SEP> 9 <SEP> bis <SEP> 11 <SEP> % <SEP> 9,5 <SEP> bis <SEP> 10,5
<tb>  Chrom <SEP> 9 <SEP> bis <SEP> 15 <SEP> % <SEP> 11 <SEP> bis <SEP> 13 <SEP> %
<tb>  Wolfram <SEP> 6 <SEP> bis <SEP> 10 <SEP> % <SEP> 7,5 <SEP> bis <SEP> 8,5
<tb>  Titan <SEP> 3,5 <SEP> bis <SEP> 5 <SEP> % <SEP> 4,0 <SEP> bis <SEP> 4,8 <SEP> %
<tb>  Aluminium <SEP> 3 <SEP> bis <SEP> 5 <SEP> % <SEP> 3,5 <SEP> bis <SEP> 4,8
<tb>  Kohlenstoff <SEP> 0,04 <SEP> bis <SEP> 0,2% <SEP> 0,08 <SEP> bis <SEP> <B>0,13%</B>
<tb>  Bor <SEP> 0,02 <SEP> bis <SEP> 0,2% <SEP> 0,04 <SEP> bis <SEP> 0,08
<tb>  Zirkonium <SEP> 0,01 <SEP> bis <SEP> 0,2% <SEP> 0,02 <SEP> bis <SEP> <B>0,08%</B>
<tb>  Nickel <SEP> Rest <SEP> Rest       Das Titan,     Aluminium,

      Wolfram und der Kohlen  stoff verleihen in den obigen Legierungen die ge  wünschte Härte und hohe Festigkeitswerte bei hohen  Temperaturen. Die in der vorliegenden Legierung  vorhandenen     Wolframmengen    sind besonders wich  tig. Wolfram, in einer Menge von     6-10%    zugesetzt,  bewirkt als feste Lösung besondere Festigkeitswerte  bei hohen Temperaturen.  



  Der Zusatz der angeführten kleinen Mengen  an Bor und     Zirkonium    ist     vorteilhaft    in bezug auf  die guten Eigenschaften der Legierung und insbe  sondere zur Verleihung der gewünschten     Duktilität.     



  Der Sauerstoff- und Stickstoffgehalt der erfin  dungsgemässen Legierungen sollte jeweils nicht mehr  als 0,01 % betragen. Die Legierungen können ge  ringe Mengen an Eisen, gewöhnlich nicht mehr als  etwa 2 %, enthalten. Auch kleine Mengen an Schwefel  und Phosphor von je nicht mehr als     0,(i1    % können  zugegen sein. Mangan und Silizium können in Men  gen von bis zu 0,5     5o    vorhanden sein. Die Menge  von zufälligen     Verunreinigungen    und von anderen  kleinen Zusätzen, wie z. B.     Molybdän,        Vanadium    und       Niob,    soll insgesamt nicht mehr     als    3     GeW. ö    betragen.

      Die Legierungen werden vorzugsweise im Vakuum,  und zwar bei einem absoluten Druck von 10     Mikron     oder weniger durch Schmelzen gewonnen. Durch       Vakuumguss    der Schmelze hat man     besonders    gute  Resultate erzielt. Auch das Giessen der geschmol  zenen Legierung in einer     inerten    Gasatmosphäre,  z. B. Argon, liefert gute     Gussstücke.        Schmelzgusse     an der Luft in Präzisionsgiessformen haben ebenfalls  gute Resultate     gezeigt,    obwohl dabei grössere Schwan  kungen     in    den Eigenschaften der Legierungen ent  stehen.

   Somit     wird    man zur Erzielung der besten  Resultate die geschmolzene Legierung vorzugsweise  während des Schmelz- und Giessvorganges vor der  Einwirkung von Luft schützen. Der Schmelzvorgang  kann in einem     Vakuuminduktionsofen    oder in einem       Vakuumlichbbogenschmelzofen,    bei welchem der  Lichtbogen entweder verbraucht oder nicht verbraucht  wird, durchgeführt werden.  



  Die nachstehenden Beispiele erläutern die Her  stellung der erfindungsgemässen Legierung.  



  <I>Beispiel 1</I>  In einem     Vakuuminduktionsofen    wird eine Be  schickung folgender Analysenwerte (in     Gew.%    und  nach erfolgtem Giessen) geschmolzen:  
EMI0002.0045     
  
    Nickel <SEP> 63,2
<tb>  Chrom <SEP> 10,5
<tb>  Kobalt <SEP> 9,83
<tb>  Wolfram <SEP> 7,76
<tb>  Titan <SEP> 4,06
<tb>  Aluminium <SEP> 3,69
<tb>  Bor <SEP> 0,052
<tb>  Zirkonium <SEP> 0,02
<tb>  Kohlenstoff <SEP> 0,098
<tb>  Eisen <SEP> 0,17       Die Schmelztemperatur beträgt etwa 1570  C.  Die     Fluidität    der Schmelze während des Giessvor  ganges ist ausgezeichnet. Diese Schmelze wird in  Präzisionsformen, welche die Form von üblichen       Zugsversuchsstücken    mit einem geeichten Durchmesser  von 6,35 mm aufweisen, gegossen.

   Gleichzeitig giesst  man während dieses einen Giessvorganges verschie  dene     Gussstücke,    welche auf Bruchfestigkeit bei Deh  nung getestet werden sollen. Auf diese Weise stellt  man 9     Gussstücke    her. Nach dem Abkühlen werden  diese     Gussstücke    vorsichtig geprüft. Dabei stellt man  fest, dass sie keine Giessfehler aufweisen und im  übrigen ein glattes Aussehen zeigen. Die Proben der  Legierung dieses Beispiels 1 werden nachstehend  als Hitzenummer 1755 bezeichnet.  



  <I>Beispiel 2</I>  Eine der vorliegenden     Erfindung    entsprechende  Legierung wird in einem Induktionsofen gemäss An  gaben in Beispiel 1 im Vakuum geschmolzen. Nach  diesem Schmelzvorgang führt man allerdings in den      Ofen eine     Argonatmosphäre    ein und giesst das Metall  in dieser     Argonatmosphäre.    Die aus dieser     Hitze-          behandlung    resultierenden     Gussstücke    werden nach-    stehend als Hitzenummer 1794     bezeichnet.    Die che  mische     Analyse    (in     GewA)    dieser Hitzenummer 1794  ist die folgende:

    
EMI0003.0009     
  
    <I>Tabelle <SEP> 1</I>
<tb>  Hitzenummer <SEP> C <SEP> B <SEP> Zr <SEP> Co <SEP> Cr <SEP> W <SEP> Ti <SEP> Al <SEP> Fe <SEP> Ni
<tb>  1794 <SEP> 0,110 <SEP> 0,043 <SEP> 0,02 <SEP> 10,0 <SEP> 11,7 <SEP> 7,93 <SEP> 3,98 <SEP> 4,53 <SEP> 0,06 <SEP> 61,5       <I>Beispiel 3</I>    Eine gemäss dieser Erfindung zusammengesetzte  Legierung wird im Vakuum geschmolzen und erstar  ren gelassen. Die erhaltene feste     Legierungsmasse     wird hierauf erneut in einem offenen Luftinduktions-         ofen    geschmolzen und in Anwesenheit     von    Luft ge  gossen.

   Die Legierung wird nachstehend als Hitze  nummer 1795 bezeichnet.     Analysiert    zeigt sie fol  gende     Zusammensetzung    (in     GewA).     
EMI0003.0016     
  
    <I>Tabelle <SEP> 11</I>
<tb>  Hitzenummer <SEP> C <SEP> B <SEP> Zr <SEP> Co <SEP> Cr <SEP> <B>W</B> <SEP> Ti <SEP> Al <SEP> Fe <SEP> Ni
<tb>  1795 <SEP> 0,100 <SEP> 0,053 <SEP> 0,02 <SEP> 10,0 <SEP> 11,8 <SEP> 7,98 <SEP> 3,97 <SEP> 4,35 <SEP> 0,06 <SEP> 61,8       Es werden ferner eine weitere Anzahl von  anderen     Legierungszusammensetzungen        gemäss        Erfin-          dung    im Vakuum geschmolzen und im Vakuum ge-    gossen.

   Die     Hitzenummern    und .die Zusammensetzung  der entsprechenden     Gussstücke    finden sich in der  folgenden Tabelle     III.     
EMI0003.0024     
  
    <I>Tabelle <SEP> 111</I>
<tb>  Gewichtsprozentige <SEP> chemische <SEP> Zusammensetzung <SEP> von <SEP> 2 <SEP> Wärmebehandlungen
<tb>  Hitzenummer <SEP> C <SEP> B <SEP> Zr <SEP> Co <SEP> Cr <SEP> W <SEP> Ti <SEP> A1 <SEP> Fe <SEP> Ni
<tb>  1778 <SEP> 0,100 <SEP> 0,070 <SEP> 0,02 <SEP> 10,0 <SEP> 11,7 <SEP> 8,18 <SEP> 4,14 <SEP> 4,49 <SEP> 0,05 <SEP> 61,0
<tb>  1779 <SEP> 0,100 <SEP> 0,051 <SEP> 0,02 <SEP> 10,0 <SEP> 11,8 <SEP> 7,82 <SEP> 4,09 <SEP> 4,39 <SEP> 0,05 <SEP> 61,2       Mit den sechs Legierungen, welche in den Bei  spielen 1 bis 3 und in der Tabelle     III    angegeben  sind,

   werden bei Zimmertemperatur     Zugfestigkeits-          versuche,    sowie verschiedene kurzdauernde Zugfestig-         keitsversuche    bei den angegebenen erhöhten Tempe  raturen     durchgeführt,    wobei man die     in    der folgenden  Tabelle IV angegebenen Resultate erreicht:

    
EMI0003.0031     
  
    <I>Tabelle <SEP> -IV</I>
<tb>  Zugfestigkeitsresultate
<tb>  Hitze <SEP> Testtemperatur <SEP> 0,2% <SEP> Streckgrenze <SEP> Zugfestigkeit <SEP> Verlängerung <SEP> Reduktionsfläche
<tb>  Nr. <SEP>   <SEP> C <SEP> kg/cm2 <SEP> kg/cm2
<tb>  1755 <SEP> Z. <SEP> T. <SEP> 7650 <SEP> 9600 <SEP> 8,4 <SEP> 11,5
<tb>  1778 <SEP> Z. <SEP> T. <SEP> 8000 <SEP> 8350 <SEP> 5,3 <SEP> 7,8
<tb>  1778 <SEP> 980 <SEP> 3700 <SEP> 4800 <SEP> 6,3 <SEP> 9,3
<tb>  1779 <SEP> Z. <SEP> T. <SEP> 8050 <SEP> 8500 <SEP> 4,2 <SEP> 9,4
<tb>  1779 <SEP> 980 <SEP> 3400 <SEP> 4600 <SEP> 3,1 <SEP> 1,6
<tb>  1794 <SEP> Z. <SEP> T. <SEP> 8250 <SEP> 9050 <SEP> 3,6 <SEP> 8,5
<tb>  1795 <SEP> Z. <SEP> T. <SEP> 8250 <SEP> 9750 <SEP> 7,8 <SEP> 7,9
<tb>  Z. <SEP> T. <SEP> = <SEP> Zimmertemperatur.

         Die     Bruchfestigkeitseigenschaften    bei verschiedenen Spannungen werden für die obigen fünf Legie  rungen in der folgenden Tabelle V wiedergegeben:    
EMI0004.0001     
  
    <I>Tabelle <SEP> V</I>
<tb>  Spannungsbruchfestigkeitswerte
<tb>  Bruch <SEP> bei <SEP> anfänglicher <SEP> endgültiger
<tb>  Nr.

   <SEP> Hitze <SEP> Temperatur <SEP> C <SEP> Bratur <SEP> kg/cm <SEP> Spannung <SEP> Stunden <SEP> Bruchdauer <SEP> Verlängerung <SEP> Härtegrad <SEP> Härtegrad <SEP> Bemerkungen
<tb>  in <SEP> % <SEP> R"C" <SEP> R'PC'O'
<tb>  1755 <SEP> 925 <SEP> 2630 <SEP> 17,5 <SEP> 7,9 <SEP> 34/36 <SEP> 34/36
<tb>  1755 <SEP> 925 <SEP> 2100 <SEP> 91,7 <SEP> 7,8 <SEP> 35/37 <SEP> 36/38
<tb>  1755 <SEP> 980 <SEP> 1750 <SEP> 21,7 <SEP> 13,4 <SEP> 34/36 <SEP> 33/35
<tb>  1755 <SEP> 980 <SEP> 1050 <SEP> 293,0 <SEP> 14,6 <SEP> 36/38 <SEP> 31/33
<tb>  1755 <SEP> 980 <SEP> 840 <SEP> 764,0 <SEP> - <SEP> 34/36 <SEP> 30/32 <SEP> wegen
<tb>  l778 <SEP> 980 <SEP> 2l00 <SEP> 13,9 <SEP> 4,2 <SEP> 35/36 <SEP> 36/38 <SEP> Dberbelastung
<tb>  der <SEP> Maschine
<tb>  1778 <SEP> 980 <SEP> 1750 <SEP> 64,6 <SEP> 4,5 <SEP> 34/36 <SEP> 34/35 <SEP> nach <SEP> der
<tb>  1778 <SEP> 980 <SEP> 1400 <SEP> 139,2 <SEP> 6,

  4 <SEP> 35/36 <SEP> 35/36 <SEP> angegebenen
<tb>  1778 <SEP> 925 <SEP> 2800 <SEP> 14,7 <SEP> 4,2 <SEP> 38/39 <SEP> 37/39 <SEP> Dauer <SEP> keine
<tb>  1778 <SEP> 925 <SEP> 2100 <SEP> 219,6 <SEP> 3,7 <SEP> 36/37 <SEP> 35/36 <SEP> Wertangabe
<tb>  l778 <SEP> 815 <SEP> 4200 <SEP> 48,2 <SEP> 2,8 <SEP> 37/38 <SEP> 38/39
<tb>  1779 <SEP> 980 <SEP> 1750 <SEP> 17,2 <SEP> 3,7 <SEP> 36/38 <SEP> 34/35
<tb>  1779 <SEP> 980 <SEP> 1400 <SEP> 242,9 <SEP> 3,6 <SEP> 36/37 <SEP> 34/35
<tb>  1779 <SEP> 925 <SEP> 2800 <SEP> 12,1 <SEP> 4,3 <SEP> 37/38 <SEP> 38/39
<tb>  1779 <SEP> 925 <SEP> 2100 <SEP> 62,8 <SEP> 2,5 <SEP> 32/34 <SEP> 32/34
<tb>  1794 <SEP> 1040 <SEP> 700 <SEP> 247,7 <SEP> 6,3 <SEP> 38/39 <SEP> 35/37
<tb>  1794 <SEP> 980 <SEP> 1750 <SEP> 55,6 <SEP> 4,4 <SEP> 38/39 <SEP> 36/37
<tb>  1794 <SEP> 925 <SEP> 2100 <SEP> 140,4 <SEP> 3,

  6 <SEP> 38/39 <SEP> 34/35
<tb>  l795 <SEP> 980 <SEP> 1750 <SEP> 6,6 <SEP> 3,4 <SEP> 37/39 <SEP> 39/41 <SEP> bei <SEP> Bruch
<tb>  1795 <SEP> 980 <SEP> 1400 <SEP> 300,0 <SEP> 6,4 <SEP> 36/37 <SEP> 36/38 <SEP> defekt
<tb>  1795 <SEP> 1095 <SEP> 700 <SEP> 40,6 <SEP> 9,0 <SEP> 36/37 <SEP> 36/38       Die Resultate der     Kriechbruchteste    dieser     fünf     Legierungen bei Temperaturen von 925 und 980  C  sind in     Fig.    1 der beiliegenden Zeichnung aufgezeich  net. Dabei wird festgestellt, dass diese Legierungen  hervorragende     Kriechbruchfestigkeitseigenschaften    bei  Temperaturen von 925 und 980 C verzeichnen.

   Die  durchschnittliche Zeitdauer ist durch feste Linien         angezeigt.    Die Verteilung zeigte sich in jedem Falle  innerhalb der durch die gestrichelten Linien umrahm  ten Fläche. Die entsprechenden     Formänderungsfestig-          keiten    bzw.     Dehnfähigkeiten    sind, wie durch die  durch Verlängerungen hervorgerufenen Bruchwerte  gezeigt wird, hervorragend.    <I>Beispiel 4</I>    Die folgenden drei Legierungen dieser Erfindung  werden unter den angegebenen     Bedingungen    ge  schmolzen und zu     Gussstücken    gegossen.

   Die analy-    tische Zusammensetzung dieser     Legierungen    ist (in       Gew.7o)    die folgende:  
EMI0004.0014     
  
    Hitze <SEP> geschmolzen <SEP> gegossen
<tb>  C <SEP> B <SEP> Zr <SEP> Fe <SEP> Cr <SEP> Co <SEP> W <SEP> Al <SEP> Ti <SEP> Ni
<tb>  Nr. <SEP> in <SEP> in
<tb>  1814 <SEP> Vakuum <SEP> Vakuum <SEP> 0,10 <SEP> 0,071 <SEP> 0,08 <SEP> 0,17 <SEP> 11,9 <SEP> 10,0 <SEP> 7,66 <SEP> 4,41 <SEP> 4,25 <SEP> 61,2
<tb>  1817 <SEP> Vakuum <SEP> Argon <SEP> 0,098 <SEP> 0,043 <SEP> 0,12 <SEP> 0,12 <SEP> l1,9 <SEP> 10,0 <SEP> 7,78 <SEP> 4,36 <SEP> 4,62 <SEP> 61,4
<tb>  und <SEP> Argon
<tb>  1819 <SEP> Argon <SEP> Argon <SEP> 0;

  099 <SEP> 0,056 <SEP> 0,05 <SEP> 0,26 <SEP> 12,0 <SEP> 10,0 <SEP> 7,68 <SEP> 4,29 <SEP> 4,12 <SEP> 61,1       Die bei     Zimmertemperatur    durchgeführten Teste mit Proben einer jeden dieser Legierungen sind in  der folgenden Tabelle     VI    wiedergegeben:    
EMI0005.0001     
  
    <I>Tabelle <SEP> V1</I>
<tb>  Hitze <SEP> Streckgrenze <SEP> Zugfestigkeit <SEP> Verlängerung <SEP> Reduktionsfläche <SEP> Härtegrad
<tb>  <U>Nr. <SEP> kg/cm</U>2 <SEP> kg/cm2
<tb>  1814 <SEP> 8500 <SEP> <I>9250 <SEP> 4,2</I> <SEP> 11,0 <SEP> 38
<tb>  1817 <SEP> 8200 <SEP> 8900 <SEP> 3,2 <SEP> 7,9 <SEP> 37
<tb>  1819 <SEP> 8500 <SEP> 9500 <SEP> 6,3 <SEP> 6,3 <SEP> 38       Die Bruchwerte bei Spannung bzw.

   Zug der ver  schiedenen Probestücke der Legierungen gemäss Bei-    spiel 4 sind in der folgenden Tabelle     VII    wieder  gegeben.  
EMI0005.0003     
  
    <I>Tabelle <SEP> V11</I>
<tb>  Hitze <SEP> Temperatur <SEP> Spannung <SEP> Bruchdauer <SEP> Verlängerung
<tb>  Nr.

   <SEP>   <SEP> C <SEP> kg/cm2 <SEP> Stunden
<tb>  1814 <SEP> 980 <SEP> 1750 <SEP> 34 <SEP> bis <SEP> 50 <SEP> 4,4 <SEP> bis <SEP> 7,0
<tb>  925 <SEP> 2100 <SEP> 96 <SEP> bis <SEP> 190 <SEP> 3,4 <SEP> bis <SEP> 4,4
<tb>  1817 <SEP> 980 <SEP> 1750 <SEP> 67 <SEP> bis <SEP> 90 <SEP> 6,4 <SEP> bis <SEP> 7,0
<tb>  925 <SEP> 2100 <SEP> 79 <SEP> bis <SEP> 435 <SEP> 2,5 <SEP> bis <SEP> 5,9
<tb>  1819 <SEP> 980 <SEP> 1750 <SEP> 43 <SEP> bis <SEP> 50 <SEP> 4,8 <SEP> bis <SEP> 5,6
<tb>  925 <SEP> 2100 <SEP> 150 <SEP> bis <SEP> 184 <SEP> 4,0 <SEP> bis <SEP> 4,7       In     Fig.    2 der beiliegenden Zeichnung zeigen die  Kurven die     Kriechdehnungsversuche    mit der Legie  rung Nr. 1817, wobei unter den angegebenen Bedin  gungen gearbeitet worden ist.

   Diese     Kurven    zeigen  eindeutig die hervorragenden Eigenschaften der erfin  dungsgemässen Legierungen.  



  Um den Verbraucher der Legierung zu gestatten,  das Verhältnis von Spannung zu Bruch als     Funktion     des     Zeit-Temperatur-Parameters    zu bestimmen, mag  die in     Fig.    3 der beiliegenden Zeichnung gezeigte  Kurve dienlich sein. Auf der Ordinate sind die Span  nungen bei den angegebenen Belastungen aufgetragen,  während auf der Abszisse die Werte der folgenden  Gleichung aufgetragen sind:  <I>X = T (25</I> + log<I>t) X</I> 1,8 X     10-3     worin  T die Temperatur in Grad Kelvin  logt = Logarithmus mit der Basis 10 der Zeit  in Stunden.  



  So finden sich die     Spannungsbruchzeiten    bei Tem  peraturen von 815 bis 1095  C bei einer     Behandlung     von 100 Stunden bei den Stellen A, während die       Spannungsbruchzeiten    für jede dieser Temperaturen  bei einer Behandlung von 500 Stunden sich bei den  Stellen B befinden. Dabei ist bemerkenswert, dass die  verschiedenen Resultate für fünf verschiedene Wärme  behandlungen der erfindungsgemässen     Legierungen    in  unmittelbarer Nähe der in     Fig.2    gezeigten Kurve  liegen.  



  Die erfindungsgemässen Legierungen lassen sich  leicht derart giessen, dass man Turbinenschaufeln für  Gasturbinen und Düsentriebwerke, Schraubenbolzen  für bei hohen Temperaturen arbeitenden Apparaturen  und Backen und andere Fixiervorrichtungen, welche    in den heissen Bereichen von     Kriechbruchfestigkeits-          apparaturen    verwendet werden, erzeugen kann. So  wurden     Präzisionsgussschaufeln    auf diesen Legierun  gen durch Giessen in einer     Argonatmosphäre    erzeugt,  wobei     derartige    Schaufeln eine hervorragende Ober  flächenbeschaffenheit aufwiesen.

   Die bisher bekannten  Legierungen besitzen ausnahmslos nicht die allen vor  liegenden Legierungen eigenen gemeinsamen Eigen  schaften bei Temperaturen bis zu 1040  C.  



  Bestandteile aus den erfindungsgemässen Legie  rungen sind gegen Oxydationseinwirkungen durch die  Luft bei Temperaturen von bis zu 1095  C wider  standsfähig, indem praktisch keine Oxydationserschei  nungen feststellbar sind. So zeigen     Gussstücke,    welche  während bis zu 800 Stunden an der Luft bei Tempe  raturen von 980  C einen     Bruchfestigkeitstest    unter  Spannung unterzogen werden, praktisch keine Oxy  dationserscheinungen.  



  Die     Legierungen    gemäss vorliegender Erfindung  besitzen überdies     die    für manche Anwendungsgebiete  besonders wichtige     Eigenschaft    eines hohen     Elasti-          zitätsmoduls    sowohl bei     Zimmertemperatur    als auch  bei Temperaturen von bis zu 1095  C. So beträgt der       Elastizitätsmodul    einer Legierung bei Zimmertempe  ratur durchschnittlich 2 450 000     kg/cm2    und bei einer  Temperatur von 870  C<B>1680</B> 000     kg/cm2.    Diese  Werte sind durch dynamische Testmethoden festge  stellt worden.

   Wie diese     Werte    zeigen, ist die Ab  nahme des     Elas.tizitätsmoduls    bei zunehmender Tem  peratur verhältnismässig gering.



  The present invention relates to an alloy which can be cast by means of precision casting techniques and is resistant to oxidation when exposed to air at temperatures between 925 and 1040 C and has a ductility of at least 3 and has the ability to withstand tensions of more than 1050 kg / cm2 at temperatures of 925 to 1040 C for periods of <B> 100 </B> to 500 hours, and a method for producing the same.



  There is no doubt that there is a very great need for an alloy that can be cast into castings that can then be used at temperatures of 925 to 980 C and more. Such alloys can be used with advantage for turbine blades of jet engines and gas turbines.

   Alloys that are able to withstand temperatures from 980 to 1040 C are required in devices which are used to carry out creep tests and thanks to which one can determine the properties of other known high temperature alloys that are produced at the same time can.



  Such alloys should, however, meet the following requirements, namely 1. The alloys should be able to be cast using precision casting methods to form flawless castings for which small tolerance values can be guaranteed; 2. The alloys should be resistant to oxidation if they are exposed to the action of air at elevated temperatures of up to 980 C; 3.

   The alloys should have fracture strength under stress and also have a ductility of at least 3%, while at the same time they should be able to withstand stresses of significantly more than 1050 kg / cm2 at temperatures of 980 C for 100 to 500 hours; 4. At room temperature, the alloys should not only have good deformation resistance and ductility but also good tensile strength; and 5. The alloys should have a high modulus of elasticity within a wide temperature range.



  Other desirable properties for such alloys will be mentioned below.



  The alloy according to the invention is characterized in that it contains 9 to 11% by weight cobalt, 9 to 15% by weight chromium, 6 to 10% by weight tungsten, 3.5 to 5% by weight titanium, 3 to 5% by weight aluminum, 0.04 to 0, 2% by weight carbon, 0.02 to 0.2% by weight boron, 0.01 to 0.2% by weight zirconium and not more than 3% by weight of other components, while the remainder consists of nickel.



  The invention also relates to a method for the production of this alloy, which is characterized in that in a non-reactive atmosphere or in a vacuum, 9 to 11 wt. Cobalt, 9 to 15 wtA chromium, 6: to 10 wtA tungsten, 3.5 Up to 5% by weight titanium, 3 to 5% by weight aluminum, 0.04 to 0.2% by weight carbon, 0.02 to 0.2% by weight boron, 0.01 to 0.2% by weight zirconium, not more than 3% by weight other components and the remainder nickel melts.



  Accordingly, an alloy is created which is suitable for casting castings with a high degree of accuracy, these alloys having such a breaking strength at temperatures of 925 to 1040 C that they can withstand loads of more than 1050 kg / cm2 with an extension of at least able to withstand at least 3% within 100 hours.



  The new nickel alloy contains certain amounts of cobalt, chromium, boron and zirconium in addition to certain amounts of titanium, aluminum, tungsten and carbon as hardening components.



  For a better understanding of the present invention, reference is made to the following description and to the accompanying drawing, in which FIG. 1 shows a diagram relating to the breaking strength of the alloy according to the invention with increasing stress, FIG. 2 shows a creep strength curve of various NEN alloys according to the invention and FIG Curve on which voltage versus time-temperature parameters are plotted for the alloys according to the invention.



  The alloys with the properties listed here were produced by fusing the following components in a vacuum, the parts listed being parts by weight:

    
EMI0002.0017
  
    general <SEP> area <SEP> preferred <SEP> area
<tb> Cobalt <SEP> 9 <SEP> to <SEP> 11 <SEP>% <SEP> 9.5 <SEP> to <SEP> 10.5
<tb> Chromium <SEP> 9 <SEP> to <SEP> 15 <SEP>% <SEP> 11 <SEP> to <SEP> 13 <SEP>%
<tb> Wolfram <SEP> 6 <SEP> to <SEP> 10 <SEP>% <SEP> 7.5 <SEP> to <SEP> 8.5
<tb> Titan <SEP> 3.5 <SEP> to <SEP> 5 <SEP>% <SEP> 4.0 <SEP> to <SEP> 4.8 <SEP>%
<tb> Aluminum <SEP> 3 <SEP> to <SEP> 5 <SEP>% <SEP> 3.5 <SEP> to <SEP> 4.8
<tb> Carbon <SEP> 0.04 <SEP> to <SEP> 0.2% <SEP> 0.08 <SEP> to <SEP> <B> 0.13% </B>
<tb> Boron <SEP> 0.02 <SEP> to <SEP> 0.2% <SEP> 0.04 <SEP> to <SEP> 0.08
<tb> Zirconium <SEP> 0.01 <SEP> to <SEP> 0.2% <SEP> 0.02 <SEP> to <SEP> <B> 0.08% </B>
<tb> Nickel <SEP> rest <SEP> rest The titanium, aluminum,

      Tungsten and the carbon give the above alloys the desired hardness and high strength values at high temperatures. The amounts of tungsten present in the present alloy are particularly important. Tungsten, added in an amount of 6-10%, as a solid solution causes special strength values at high temperatures.



  The addition of the listed small amounts of boron and zirconium is advantageous with regard to the good properties of the alloy and, in particular, to give the desired ductility.



  The oxygen and nitrogen content of the alloys according to the invention should in each case not be more than 0.01%. The alloys can contain small amounts of iron, usually no more than about 2%. Even small amounts of sulfur and phosphorus of no more than 0.1% each can be present. Manganese and silicon can be present in amounts of up to 0.550. The amount of incidental impurities and of other small additions, such as e.g. molybdenum, vanadium and niobium, should not total more than 3 wt.

      The alloys are preferably made by melting in a vacuum at an absolute pressure of 10 microns or less. Particularly good results have been achieved by vacuum casting the melt. The casting of the molten alloy in an inert gas atmosphere, e.g. B. Argon, makes good castings. Melt castings in air in precision casting molds have also shown good results, although there are greater fluctuations in the properties of the alloys.

   Thus, in order to achieve the best results, the molten alloy is preferably protected from the action of air during the melting and casting process. The melting process can be carried out in a vacuum induction furnace or in a vacuum light arc melting furnace in which the arc is either consumed or not consumed.



  The following examples explain the manufacture of the alloy according to the invention.



  <I> Example 1 </I> A charge of the following analytical values (in% by weight and after casting) is melted in a vacuum induction furnace:
EMI0002.0045
  
    Nickel <SEP> 63.2
<tb> chrome <SEP> 10.5
<tb> Cobalt <SEP> 9.83
<tb> tungsten <SEP> 7.76
<tb> titanium <SEP> 4.06
<tb> aluminum <SEP> 3.69
<tb> Boron <SEP> 0.052
<tb> zirconium <SEP> 0.02
<tb> carbon <SEP> 0.098
<tb> Iron <SEP> 0.17 The melting temperature is around 1570 C. The fluidity of the melt during the casting process is excellent. This melt is poured into precision molds which have the shape of conventional tensile test pieces with a calibrated diameter of 6.35 mm.

   At the same time, during this one casting process, various cast pieces are poured, which are to be tested for breaking strength when stretched. In this way you make 9 castings. After cooling, these castings are carefully checked. It is found that they do not have any casting defects and otherwise have a smooth appearance. The alloy samples of this Example 1 are hereinafter referred to as heat number 1755.



  <I> Example 2 </I> An alloy corresponding to the present invention is melted in an induction furnace as indicated in Example 1 in a vacuum. After this melting process, however, an argon atmosphere is introduced into the furnace and the metal is poured in this argon atmosphere. The castings resulting from this heat treatment are referred to below as heat number 1794. The chemical analysis (in GewA) of this heat number 1794 is as follows:

    
EMI0003.0009
  
    <I> Table <SEP> 1 </I>
<tb> Heat number <SEP> C <SEP> B <SEP> Zr <SEP> Co <SEP> Cr <SEP> W <SEP> Ti <SEP> Al <SEP> Fe <SEP> Ni
<tb> 1794 <SEP> 0.110 <SEP> 0.043 <SEP> 0.02 <SEP> 10.0 <SEP> 11.7 <SEP> 7.93 <SEP> 3.98 <SEP> 4.53 <SEP > 0.06 <SEP> 61.5 <I> Example 3 </I> An alloy composed according to this invention is melted in a vacuum and allowed to solidify. The solid alloy mass obtained is then melted again in an open air induction furnace and poured in the presence of air.

   The alloy is hereinafter referred to as heat number 1795. When analyzed, it shows the following composition (in GewA).
EMI0003.0016
  
    <I> Table <SEP> 11 </I>
<tb> Heat number <SEP> C <SEP> B <SEP> Zr <SEP> Co <SEP> Cr <SEP> <B> W </B> <SEP> Ti <SEP> Al <SEP> Fe <SEP> Ni
<tb> 1795 <SEP> 0.100 <SEP> 0.053 <SEP> 0.02 <SEP> 10.0 <SEP> 11.8 <SEP> 7.98 <SEP> 3.97 <SEP> 4.35 <SEP > 0.06 <SEP> 61.8 Furthermore, a further number of other alloy compositions according to the invention are melted in vacuo and cast in vacuo.

   The heat numbers and the composition of the corresponding castings can be found in Table III below.
EMI0003.0024
  
    <I> Table <SEP> 111 </I>
<tb> Weight percent <SEP> chemical <SEP> composition <SEP> of <SEP> 2 <SEP> heat treatments
<tb> Heat number <SEP> C <SEP> B <SEP> Zr <SEP> Co <SEP> Cr <SEP> W <SEP> Ti <SEP> A1 <SEP> Fe <SEP> Ni
<tb> 1778 <SEP> 0.100 <SEP> 0.070 <SEP> 0.02 <SEP> 10.0 <SEP> 11.7 <SEP> 8.18 <SEP> 4.14 <SEP> 4.49 <SEP > 0.05 <SEP> 61.0
<tb> 1779 <SEP> 0.100 <SEP> 0.051 <SEP> 0.02 <SEP> 10.0 <SEP> 11.8 <SEP> 7.82 <SEP> 4.09 <SEP> 4.39 <SEP > 0.05 <SEP> 61.2 With the six alloys that are specified in Examples 1 to 3 and in Table III,

   Tensile strength tests and various short-term tensile strength tests are carried out at room temperature at the specified elevated temperatures, whereby the results given in Table IV below are achieved:

    
EMI0003.0031
  
    <I> Table <SEP> -IV </I>
<tb> tensile strength results
<tb> Heat <SEP> Test temperature <SEP> 0.2% <SEP> Yield strength <SEP> Tensile strength <SEP> Extension <SEP> Reduction area
<tb> No. <SEP> <SEP> C <SEP> kg / cm2 <SEP> kg / cm2
<tb> 1755 <SEP> Z. <SEP> T. <SEP> 7650 <SEP> 9600 <SEP> 8.4 <SEP> 11.5
<tb> 1778 <SEP> Z. <SEP> T. <SEP> 8000 <SEP> 8350 <SEP> 5.3 <SEP> 7.8
<tb> 1778 <SEP> 980 <SEP> 3700 <SEP> 4800 <SEP> 6.3 <SEP> 9.3
<tb> 1779 <SEP> Z. <SEP> T. <SEP> 8050 <SEP> 8500 <SEP> 4.2 <SEP> 9.4
<tb> 1779 <SEP> 980 <SEP> 3400 <SEP> 4600 <SEP> 3.1 <SEP> 1.6
<tb> 1794 <SEP> Z. <SEP> T. <SEP> 8250 <SEP> 9050 <SEP> 3,6 <SEP> 8,5
<tb> 1795 <SEP> Z. <SEP> T. <SEP> 8250 <SEP> 9750 <SEP> 7.8 <SEP> 7.9
<tb> Z. <SEP> T. <SEP> = <SEP> room temperature.

         The breaking strength properties at various stresses are given for the above five alloys in Table V below:
EMI0004.0001
  
    <I> Table <SEP> V </I>
<tb> dielectric strength values
<tb> Break <SEP> at <SEP> initial <SEP> final
<tb> No.

   <SEP> Heat <SEP> Temperature <SEP> C <SEP> Bratur <SEP> kg / cm <SEP> Tension <SEP> Hours <SEP> Breaking time <SEP> Extension <SEP> Degree of hardness <SEP> Degree of hardness <SEP> Comments
<tb> in <SEP>% <SEP> R "C" <SEP> R'PC'O '
<tb> 1755 <SEP> 925 <SEP> 2630 <SEP> 17.5 <SEP> 7.9 <SEP> 34/36 <SEP> 34/36
<tb> 1755 <SEP> 925 <SEP> 2100 <SEP> 91.7 <SEP> 7.8 <SEP> 35/37 <SEP> 36/38
<tb> 1755 <SEP> 980 <SEP> 1750 <SEP> 21.7 <SEP> 13.4 <SEP> 34/36 <SEP> 33/35
<tb> 1755 <SEP> 980 <SEP> 1050 <SEP> 293.0 <SEP> 14.6 <SEP> 36/38 <SEP> 31/33
<tb> 1755 <SEP> 980 <SEP> 840 <SEP> 764.0 <SEP> - <SEP> 34/36 <SEP> 30/32 <SEP> because of
<tb> l778 <SEP> 980 <SEP> 2l00 <SEP> 13.9 <SEP> 4.2 <SEP> 35/36 <SEP> 36/38 <SEP> Overload
<tb> of the <SEP> machine
<tb> 1778 <SEP> 980 <SEP> 1750 <SEP> 64.6 <SEP> 4.5 <SEP> 34/36 <SEP> 34/35 <SEP> according to <SEP> the
<tb> 1778 <SEP> 980 <SEP> 1400 <SEP> 139.2 <SEP> 6,

  4 <SEP> 35/36 <SEP> 35/36 <SEP> specified
<tb> 1778 <SEP> 925 <SEP> 2800 <SEP> 14.7 <SEP> 4.2 <SEP> 38/39 <SEP> 37/39 <SEP> Duration <SEP> none
<tb> 1778 <SEP> 925 <SEP> 2100 <SEP> 219.6 <SEP> 3.7 <SEP> 36/37 <SEP> 35/36 <SEP> value specification
<tb> l778 <SEP> 815 <SEP> 4200 <SEP> 48.2 <SEP> 2.8 <SEP> 37/38 <SEP> 38/39
<tb> 1779 <SEP> 980 <SEP> 1750 <SEP> 17.2 <SEP> 3.7 <SEP> 36/38 <SEP> 34/35
<tb> 1779 <SEP> 980 <SEP> 1400 <SEP> 242.9 <SEP> 3.6 <SEP> 36/37 <SEP> 34/35
<tb> 1779 <SEP> 925 <SEP> 2800 <SEP> 12.1 <SEP> 4.3 <SEP> 37/38 <SEP> 38/39
<tb> 1779 <SEP> 925 <SEP> 2100 <SEP> 62.8 <SEP> 2.5 <SEP> 32/34 <SEP> 32/34
<tb> 1794 <SEP> 1040 <SEP> 700 <SEP> 247.7 <SEP> 6.3 <SEP> 38/39 <SEP> 35/37
<tb> 1794 <SEP> 980 <SEP> 1750 <SEP> 55.6 <SEP> 4.4 <SEP> 38/39 <SEP> 36/37
<tb> 1794 <SEP> 925 <SEP> 2100 <SEP> 140.4 <SEP> 3,

  6 <SEP> 38/39 <SEP> 34/35
<tb> l795 <SEP> 980 <SEP> 1750 <SEP> 6.6 <SEP> 3.4 <SEP> 37/39 <SEP> 39/41 <SEP> if <SEP> break
<tb> 1795 <SEP> 980 <SEP> 1400 <SEP> 300.0 <SEP> 6.4 <SEP> 36/37 <SEP> 36/38 <SEP> defective
<tb> 1795 <SEP> 1095 <SEP> 700 <SEP> 40.6 <SEP> 9.0 <SEP> 36/37 <SEP> 36/38 The results of the creep rupture tests of these five alloys at temperatures of 925 and 980 C are recorded in Fig. 1 of the accompanying drawings. It is found that these alloys have excellent creep rupture strength properties at temperatures of 925 and 980 C.

   The average length of time is indicated by solid lines. The distribution was evident in each case within the area framed by the dashed lines. The corresponding deformation strengths and extensibility are excellent, as is shown by the fracture values caused by extensions. <I> Example 4 </I> The following three alloys of this invention are melted under the specified conditions and cast into castings.

   The analytical composition of these alloys is (in weight 70) the following:
EMI0004.0014
  
    Heat <SEP> melted <SEP> poured
<tb> C <SEP> B <SEP> Zr <SEP> Fe <SEP> Cr <SEP> Co <SEP> W <SEP> Al <SEP> Ti <SEP> Ni
<tb> No. <SEP> in <SEP> in
<tb> 1814 <SEP> vacuum <SEP> vacuum <SEP> 0.10 <SEP> 0.071 <SEP> 0.08 <SEP> 0.17 <SEP> 11.9 <SEP> 10.0 <SEP> 7 , 66 <SEP> 4.41 <SEP> 4.25 <SEP> 61.2
<tb> 1817 <SEP> vacuum <SEP> argon <SEP> 0.098 <SEP> 0.043 <SEP> 0.12 <SEP> 0.12 <SEP> l1.9 <SEP> 10.0 <SEP> 7.78 <SEP> 4.36 <SEP> 4.62 <SEP> 61.4
<tb> and <SEP> argon
<tb> 1819 <SEP> argon <SEP> argon <SEP> 0;

  099 <SEP> 0.056 <SEP> 0.05 <SEP> 0.26 <SEP> 12.0 <SEP> 10.0 <SEP> 7.68 <SEP> 4.29 <SEP> 4.12 <SEP> 61.1 Room temperature tests on samples of each of these alloys are shown in Table VI below:
EMI0005.0001
  
    <I> Table <SEP> V1 </I>
<tb> Heat <SEP> Yield strength <SEP> Tensile strength <SEP> Extension <SEP> Reduction area <SEP> Degree of hardness
<tb> <U> No. <SEP> kg / cm </U> 2 <SEP> kg / cm2
<tb> 1814 <SEP> 8500 <SEP> <I> 9250 <SEP> 4.2 </I> <SEP> 11.0 <SEP> 38
<tb> 1817 <SEP> 8200 <SEP> 8900 <SEP> 3.2 <SEP> 7.9 <SEP> 37
<tb> 1819 <SEP> 8500 <SEP> 9500 <SEP> 6,3 <SEP> 6,3 <SEP> 38 The fractional values for voltage resp.

   The tension of the various test pieces of the alloys according to example 4 are given in the following table VII.
EMI0005.0003
  
    <I> Table <SEP> V11 </I>
<tb> heat <SEP> temperature <SEP> tension <SEP> break time <SEP> extension
<tb> No.

   <SEP> <SEP> C <SEP> kg / cm2 <SEP> hours
<tb> 1814 <SEP> 980 <SEP> 1750 <SEP> 34 <SEP> to <SEP> 50 <SEP> 4.4 <SEP> to <SEP> 7.0
<tb> 925 <SEP> 2100 <SEP> 96 <SEP> to <SEP> 190 <SEP> 3.4 <SEP> to <SEP> 4.4
<tb> 1817 <SEP> 980 <SEP> 1750 <SEP> 67 <SEP> to <SEP> 90 <SEP> 6.4 <SEP> to <SEP> 7.0
<tb> 925 <SEP> 2100 <SEP> 79 <SEP> to <SEP> 435 <SEP> 2.5 <SEP> to <SEP> 5.9
<tb> 1819 <SEP> 980 <SEP> 1750 <SEP> 43 <SEP> to <SEP> 50 <SEP> 4.8 <SEP> to <SEP> 5.6
<tb> 925 <SEP> 2100 <SEP> 150 <SEP> to <SEP> 184 <SEP> 4.0 <SEP> to <SEP> 4.7 In Fig. 2 of the accompanying drawing, the curves show the creep strain tests with the Alloy No. 1817, where work was carried out under the specified conditions.

   These curves clearly show the excellent properties of the alloys according to the invention.



  To allow the alloy consumer to determine the stress-to-break ratio as a function of the time-temperature parameter, the curve shown in Figure 3 of the accompanying drawings may be useful. The stresses at the specified loads are plotted on the ordinate, while the values of the following equation are plotted on the abscissa: <I> X = T (25 </I> + log <I> t) X </I> 1 , 8 X 10-3 where T is the temperature in degrees Kelvin logs = logarithm with the base 10 of the time in hours.



  The stress rupture times are found at temperatures of 815 to 1095 C with a treatment of 100 hours at points A, while the stress rupture times for each of these temperatures with a treatment of 500 hours are located at points B. It is noteworthy that the different results for five different heat treatments of the alloys according to the invention are in the immediate vicinity of the curve shown in FIG.



  The alloys according to the invention can be easily cast in such a way that turbine blades for gas turbines and jet engines, screw bolts for apparatus and jaws operating at high temperatures and other fixing devices which are used in the hot areas of creep rupture strength apparatus can be produced. Precision cast blades were produced on these alloys by casting in an argon atmosphere, with blades of this type having an excellent surface quality.

   The previously known alloys, without exception, do not have the common properties common to all the alloys available at temperatures of up to 1040 C.



  Constituents from the alloys according to the invention are resistant to the effects of oxidation by the air at temperatures of up to 1095 C, in that practically no oxidation phenomena can be detected. Castings, which are subjected to a tensile strength test under tension for up to 800 hours in air at temperatures of 980 C, show practically no signs of oxidation.



  The alloys according to the present invention also have the property of a high modulus of elasticity, which is particularly important for some areas of application, both at room temperature and at temperatures of up to 1095 C. For example, the modulus of elasticity of an alloy at room temperature is on average 2,450,000 kg / cm2 and at a temperature of 870 C <B> 1680 </B> 000 kg / cm2. These values have been determined by dynamic test methods.

   As these values show, the decrease in the modulus of elasticity with increasing temperature is relatively small.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH I Mittels Präzisionsgusstechniken giessbare Legie rung, die gegen Oxydation beständig ,ist, wenn sie der Luft bei Temperaturen zwischen 925 und 1040 C ausgesetzt wird, und eine Duktilität von mindestens 3 % aufweist sowie das Vermögen hat, Spannungen von mehr als 1050 kg; PATENT CLAIM I An alloy that can be cast using precision casting techniques and is resistant to oxidation when exposed to air at temperatures between 925 and 1040 C, has a ductility of at least 3% and is able to withstand stresses of more than 1050 kg; cmz bei Temperaturen von 925 bis 1040 C während Zeiträumen von 100 bis 500 Stunden zu vertragen, dadurch gekennzeichnet, dass sie 9 bis 11 Gew.% Kobalt, 9 bis 15 Gew. % Chrom, 6 bis 10 Gew.% Wolfram, 3,5 bis 5 Gew.% Titan, 3 bis 5 GewA Aluminium, 0,04 bis 0,2 Gew.% Kohlenstoff, 0,02 bis 0,2 GewA Bor, 0,01 bis 0,2 Gew.% Zirkonium und nicht mehr als 3 GewA andere Bestandteile enthält, während der Rest aus Nickel besteht. cmz at temperatures of 925 to 1040 C for periods of 100 to 500 hours, characterized in that they contain 9 to 11 wt.% cobalt, 9 to 15 wt.% chromium, 6 to 10 wt.% tungsten, 3.5 to 5 wt.% titanium, 3 to 5 wt.% aluminum, 0.04 to 0.2 wt.% carbon, 0.02 to 0.2 wt.% boron, 0.01 to 0.2 wt.% zirconium and not more than 3 GewA contains other components, while the remainder consists of nickel. UNTERANSPRÜCHE 1. Legierung nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass sie 9,5 bis 10,5 GewA Kobalt, 11 bis 13 GewA Chrom, 7,5 bis 8,5 Gew.% Wolfram, 4,0 bis 4,8 GewA Titan, 3,5 bis 4,8 Gew.% Alumi nium, 0,08 bis 0,13 GewA Kohlenstoff, 0,04 bis 0,08 GewA Bor, 0,02 bis 0,08 GewA Zirkonium und nicht mehr als 3 GewA andere Bestandteile enthält, während der Rest aus Nickel besteht. 2. SUBClaims 1. Alloy according to patent claim I, characterized in that it contains 9.5 to 10.5 wtA cobalt, 11 to 13 wtA chromium, 7.5 to 8.5 wt% tungsten, 4.0 to 4.8 wtA Titanium, 3.5 to 4.8 wt.% Aluminum, 0.08 to 0.13 wt.% Carbon, 0.04 to 0.08 wt.% Boron, 0.02 to 0.08 wt.% Zirconium and not more than 3 wt contains other components, while the remainder is nickel. 2. Legierung nach Patentanspruch I oder Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie bis zu 2 Gew.% Eisen, bis zu 0,5 Gew.% Mangan und bis zu 0,5 Gew.% Silicium enthält. 3. Legierung nach Patentanspruch I oder Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie weniger als 0,01 Gew.% Sauerstoff und weniger als 0,01 GewA Stickstoff enthält. Alloy according to claim 1 or sub-claim 1, characterized in that it contains up to 2 wt.% Iron, up to 0.5 wt.% Manganese and up to 0.5 wt.% Silicon. 3. Alloy according to claim 1 or sub-claim 1, characterized in that it contains less than 0.01% by weight of oxygen and less than 0.01% by weight of nitrogen. PATENTANSPRUCH 1I Verfahren zur Herstellung einer Legierung gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man in einer nicht reaktionsfähigen Atmosphäre oder im Vakuum 9 bis 11 Gew.% Kobalt, 9 bis 15 GewA Chrom, 6 bis 10 Gew.% Wolfram, 3,5 bis 5 Gew.% Titan, 3 bis 5 Gew.% Aluminium, 0,04 bis 0,2 Gew.% Kohlenstoff, 0,02 bis 0,2 GewA Bor, 0,01 bis 0,2 GewA Zirkonium, nicht mehr als 3 Gew.% andere Bestandteile und als Rest Nickel schmilzt. PATENT CLAIM 1I A method for producing an alloy according to claim I, characterized in that in a non-reactive atmosphere or in a vacuum, 9 to 11% by weight of cobalt, 9 to 15% by weight of chromium, 6 to 10% by weight of tungsten, 3.5 to 5% by weight titanium, 3 to 5% by weight aluminum, 0.04 to 0.2% by weight carbon, 0.02 to 0.2% by weight boron, 0.01 to 0.2% by weight zirconium, not more than 3 % By weight of other constituents and the remainder nickel melts.
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