DE1011152B - Process for the production of hard, tough and heat-resistant titanium alloys - Google Patents

Process for the production of hard, tough and heat-resistant titanium alloys

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DE1011152B DER11675A DER0011675A DE1011152B DE 1011152 B DE1011152 B DE 1011152B DE R11675 A DER11675 A DE R11675A DE R0011675 A DER0011675 A DE R0011675A DE 1011152 B DE1011152 B DE 1011152B
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Description

Verfahren zur Herstellung von harten, zähen und hitzebeständigen Titan-Legierungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von harten und zähen, bis zu hohen Temperaturen von 1200° C hitzebeständigen Titan-Legierungen mit einer Dichte unterhalb von 5,0.Process for the production of hard, tough and heat-resistant titanium alloys The invention relates to a method for producing hard and tough, up to high temperatures of 1200 ° C heat-resistant titanium alloys with a density below 5.0.

Der Einsatz von Gasturbinenmotoren konnte nur zum Erfolg führen, als man über ausreichend hitzebeständige Legierungen verfügte, d. h. Legierungen, welche bei hohen Temperaturen zäh, unverformbar und widerstandsfähig gegen Änderungen infolge Oxydation bleiben. Jede Erweiterung der Möglichkeiten solcher Maschinen, d. h. Leistung, Laufreglung, Betriebsdauer und Unterhaltungskosten, sind eng mit Verbesserungen von hitzebeständigen Werkstoffen verknüpft, welche bestimmten Beanspruchungen unter hohen Temperaturen unterworfen werden.The use of gas turbine engines could only lead to success when sufficient heat-resistant alloys were available, d. H. Alloys, which tough at high temperatures, non-deformable and resistant to changes as a result Oxidation remain. Any expansion of the capabilities of such machines, i. H. Power, Run control, operating time, and maintenance costs are closely related to improvements linked by heat-resistant materials, which are subject to certain stresses subjected to high temperatures.

Die Untersuchung der verschiedenen Zusammensetzungen von Legierungen des Kobalts, Nickels, Chroms, Eisens, Molybdäns, Kohlenstoffes usw. ist daher der Gegenstand einer großen Zahl von Arbeiten gewesen. Es sind auch Gesetze, welche die Hitzeeigenschaften mit der Zusammensetzung und dem Verfahren zur Ausarbeitung verknüpfen, bestimmt worden. Man darf annehmen, daß man jetzt die besten hitzebeständigen Legierungen kennt, die man mit den angeführten Elementen herstellen kann. Jedoch könnte die Leistung von Turbinenmotoren oder ähnlichen Maschinen noch wesentlich vergrößert werden, wenn höhere Betriebstemperaturen als diejenigen, welche die besten dieser erwähnten Legierungen zuläßt und welche in der Größenanordnung von 800° liegen, möglich wären.The study of the various compositions of alloys of cobalt, nickel, chromium, iron, molybdenum, carbon, etc. is therefore the Been the subject of a large number of works. There are also laws which the heat properties with the composition and the method of elaboration link, has been determined. One can assume that the best heat-resistant ones are now available Knows alloys that can be produced with the elements listed. However The performance of turbine engines or similar machines could still be significant be enlarged when operating temperatures higher than those which are the best these alloys mentioned and which are in the order of magnitude of 800 °, would be possible.

Man hat auch in Erwägung gezogen, sich der Metallkarbide zu bedienen, welche sich ja gerade dadurch auszeichnen, daß sie ihre Zähigkeit bei hohen Temperaturen bewahren. Unter diesen hat das Titankarbid wegen seiner gesamten Eigenschaften besonders Beachtung gefunden. Es ist insbesondere auch wegen seines geringen spezifischen Gewichtes, welches etwa 5 g/cm3 beträgt, bemerkenswert. Ein geringeres spezifisches Gewicht würde im Verhältnis zu anderen hitzebeständigen Legierungen eine beträchtliche Verringerung der Trägheitskräfte ermöglichen, welche Teile bei einer Bewegung von großer Geschwindigkeit infolge des hohen Moduls unter Hitze unterworfen sind. Weiterhin ist die Widerstandsfähigkeit gegen Oxydation bemerkenswert. Sein Preis ist andererseits gering, und zwar niedriger als derjenige der anderen hitzebeständigen Karbide, die auch noch dadurch nachteiliger sind, weil sie schwerer und oxydierbar sind.It has also been considered to use metal carbides, which are precisely characterized by the fact that they retain their toughness at high temperatures. Among them, the titanium carbide has received special attention because of its overall properties. It is particularly noteworthy because of its low specific weight, which is around 5 g / cm3. A lower specific weight, relative to other refractory alloys, would allow a significant reduction in the inertial forces which parts are subjected to heat when moving at high speeds due to the high modulus. The resistance to oxidation is also remarkable. On the other hand, its price is low, lower than that of the other refractory carbides, which are also disadvantageous because they are heavier and more oxidizable.

Es war aber bisher nicht möglich, aus Titankarbid 1 feste Körper herzustellen, welche nicht brüchig und frei von Porosität sind. Das Schmelzen geht erst bei zu hohen Temperaturen vor sich, als daß es in Betracht kommen könnte. Das Druckverfahren und auch das Verfritten hat sich nicht besser bewähren können, da die Körner des Titankarbids, welche frei von jeder Plastizität sind, nicht in Berührung bzw. nur in Berührung an einigen Punkten bleiben, wie stark auch der Druck der Verformung ist. Die schließlich erhaltene Legierung ist immer brüchig und porös.However, it was not previously possible to produce solid bodies from titanium carbide 1, which are not brittle and free of porosity. The melting only starts at high temperatures to be considered. The printing process and also the fritting could not prove itself better, since the grains of the Titanium carbides, which are free of any plasticity, not in contact or only stay in contact at some points as much as the pressure of the deformation is. The alloy finally obtained is always brittle and porous.

Man hatte auch versucht, die Karbidkörper nach den klassischen Regeln mittels eines Metalles der Eisengruppe zu agglomerieren und dann das Produkt im Vakuum zu überhitzen, um das Bindemetall zu verdampfen. jedoch abgesehen, daß diese Behandlung schwierig und kostspielig ist; beeinträchtig der Austritt selbst der Bindemetalle das Gefüge der Legierung. Wenn man das Bindemetall nicht vollständig entfernt, verleiht die Wärmeplastizität des zwischen den einzelnen Körnern zurückbleibenden Bindemittels dein Material ein derartiges Vermögen der Deformation, daß praktisch kein Interesse besteht, diese Legierungen an Stelle solcher zu verwenden, die aus Nickel, Chrom, Kobalt, Eisen u. dgl. ohne Titankarbid aufgebaut sind.Attempts had also been made to shape the carbide bodies according to the classical rules to agglomerate by means of a metal of the iron group and then the product in the Overheat vacuum to evaporate the binder metal. however apart from that this Treatment is difficult and expensive; the exit itself affects the Binding metals the structure of the alloy. If you don't have the binding metal completely removed, gives the heat plasticity of what remains between the individual grains Binder your material such a capacity of deformation that practical there is no interest in using these alloys instead of those made from Nickel, chromium, cobalt, iron and the like are built up without titanium carbide.

Bei der Herstellung von Sinterkörpern aus Metallpulvern ist es bekannt, zur Vermeidung von schädlichen Oxydationen in der Hitze zusätzliche Metallhydride, insbesondere auch Titanhydrid, in geringen Mengen zuzugeben. Das Titanhydrid ergibt hierbei eine gewünschte langsame Bildung von Wasserstoff, während es nach vollständiger Zersetzung verbrennt. Bei der Herstellung von Metallegierungen ist es auch bekannt, zum gleichen Zweck Metallhydride, wie Titanhydrid, zu verwenden,-wobpi sich das Metall des Hydrides mit, den anderen Metallen legiert.In the production of sintered bodies from metal powders, it is known additional metal hydrides to avoid harmful oxidations in the heat, especially titanium hydride, to be added in small amounts. The titanium hydride yields here a desired slow formation of hydrogen, while it burns after complete decomposition. In the manufacture of metal alloys it is also known to use metal hydrides, such as titanium hydride, for the same purpose, -wobpi the metal of the hydride is alloyed with the other metals.

Es wurde nun gefunden, daß man in besonderer Weise Legierungen des Kohlenstoffes und des Titans, deren Gehalt an -Kohlenstoff etwa zwischen 13 und 18% liegt, herstellen kann, die eine Gesamtheit von bemerkenswerten mechanischen undphysikochemischen Eigenschaften besitzen, welche bis jetzt noch nicht in demselben Produkt vereinigt waren. Sie stellen Werkstoffe zur Verwendung für alle Teile dar, die entweder örtlich oder in ihrer Gesamtheit einer hohen Temperatur unterworfen werden sollen und welche dabei unter diesen Bedingungen sowohl ohne Deformation als--attchVeränderüng-wesentlichen Kräften von langer Dauer standhalten müssen.It has now been found that alloys of the Carbon and titanium, the carbon content of which is between 13 and 18%, which can produce a set of remarkable mechanical and have physicochemical properties which have not yet been found in the same Product were combined. They represent materials to be used for all parts, which are subjected either locally or in their entirety to a high temperature should be and which under these conditions both without deformation as - attchVeränderüng - must withstand essential forces over a long period of time.

Zur Ausführung des Verfahrens werden als Ausgangsmaterialien Titanhydrid und reines Titankarbid, in welchem der Kohlenstoff und das Titan in gleichen atomaren Verhältnissen vorhanden sind, verwendet. Das Verhältnis des Titanhydrides in der Mischung liegt etwa zwischen 10 und 35%. Die beiden Stoffe werden in dem passenden Verhältnis innig in einer Kugelmühle gemischt. Die so vorbereitete Mischung wird dann in einer zylindrischen oder prismatischen Form unter einem so hohen Druck gepreßt, daß man nach der Ausformung einen Block von ausreichendem Zusammenhang erhält, welcher ohne Zerfallen gehandhabt werden kann. Die erhälteilenPreßlinge werden langsam in einer Wasserstoffatmosphäre bis etwa 1000° C erhitzt. Im Verlauf dieser Erhitzung zersetzt sich das Titanhydrid und gibt seinen Wasserstoff ab. Dies führt dazu, daß .die Preßlinge sich verformen und verwerfen, und zwar wenigstens diejenigen für Legierungen aus Mischungen mit sehr hohen Anteilen an Titanhydrid. Die Preßlinge werden dann aus- dem Ofen genommen, durch eine kurze Mahlung wieder in Pulverform zerlegt und einer neuen Druckbehandlung unterworfen, jedoch dieses Mal für, die. endgültige Form, wobei den sich-bei- der folgenden Erhitzung ergebenden Dimensionsänderungen-Rechnung getragen wird:. Die-Formstücke erhalten nun -durch Erhitzung- in Wasserstoffatmosphäre bei höheren Temperaturen-als 1800° C-ihren endgültigen Zusammenhalt. - Eine Temperatur 'von 2000 und 2200° C während einer Zeit von 10 Minuten bis zu i Stunde erweist sich als zweckmäßig.To carry out the process, titanium hydride is used as the starting material and pure titanium carbide in which the carbon and titanium are in equal atomic proportions Ratios are used. The ratio of the titanium hydride in the Mixture is between 10 and 35%. The two fabrics will be in the matching one Ratio intimately mixed in a ball mill. The mixture thus prepared becomes then pressed in a cylindrical or prismatic shape under such a high pressure, that after molding a block of sufficient coherence is obtained, which can be handled without disintegration. The pressed pellets are slowly in heated to about 1000 ° C in a hydrogen atmosphere. In the course of this heating the titanium hydride decomposes and releases its hydrogen. This leads to .the compacts deform and warp, at least those for Alloys made from mixtures with very high proportions of titanium hydride. The pressed items are then taken out of the oven by briefly grinding them back into powder form disassembled and subjected to a new pressure treatment, but this time for that. final shape, taking into account the dimensional changes resulting from the subsequent heating will be carried:. The molded pieces are now given -by heating- in a hydrogen atmosphere at higher temperatures - than 1800 ° C - their final cohesion. - One temperature 'from 2000 and 2200 ° C for a period of 10 minutes up to 1 hour proved to be appropriate.

Wenn man als Atmosphäre der Sinteröfen-WaSSerstoff verwendet,- vermeidet- man nur mit Schwierigkeiten eine Veränderung der- Zusammensetzung der Oberflächenregionen, welche sieh -entweder -als Entkohlung oder als Zementierung (Zufuhr von Kohlenstoff) durch gebildetes Methan -infolge- der Einwirkung von Wasserstoff -auf :die Widerstände oder Tiegel aus Graphit bei Verwendung dieses- Materials zeigt: Man kann diesen Nachteil vermeiden; indem man die der Sinterung zu unterwerfenden Stücke mit einem dünnen Überzug aus Aluminium versieht oder; noch besser, indem man die Sinterung in-der--Atmosphäre eines seltenen Gases bzw. von Edelgas, wie beispielsweise Argon, ausführt. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit kann man anfangs den- -Luftgehalt in dem Ofen durch einen Wasserstoffstrom abführen, bis der Ofen eine Temperatur von 10009 C erreicht hat. Von diesem Zeitpunkt. ab setzt man Argon an die Stelle von Wasserstoff, welcher dann während der Temperaturerhöhung nach und nach abgeführt wird. Das Halten auf der höheren Temperatur wird dann im wesentlichen in einer reinen Atmosphäre von Argon durchgeführt. Die kleinen Mengen Wasserstoff, welche noch vorhanden sein können, haben keinen merkbaren Din@fluß-.mehr.If the sintering furnace hydrogen is used as the atmosphere, - avoid- it is difficult to change the composition of the surface regions, which see - either - as decarburization or as cementation (supply of carbon) by methane formed as a result of the action of hydrogen on: the resistors or crucibles made of graphite when using this material shows: You can do this Avoid disadvantage; by moving the pieces to be sintered with a a thin coating of aluminum or; even better by doing the sintering in-the-atmosphere of a rare gas or noble gas, such as argon, executes. For reasons of economy, you can initially set the air content in discharge the furnace by a stream of hydrogen until the furnace has a temperature of Has reached 10009 C. From this point in time. from argon is substituted for Hydrogen, which is then gradually removed as the temperature increases will. The holding at the higher temperature then becomes essentially pure Atmosphere carried by argon. The small amounts of hydrogen that are left can be, have no noticeable Din@fluss-.more.

-_ Die--ß.ebr gute Formbarkeit des Pulvers ist überraschend und scheint von der Umhüllung der Karbidkörner mit Titan aus der Zersetzung des Hydrides und seiner guten Verbindung mit den Oberflächenschichten der Karbidkörner herzurühren. Man erhält so eine ausgezeichnete Dichtigkeit durch Formen .des..; Pulvers in der Kälte und eine ausgezeichnete anschließende Frittung.-_ The - ß.ebr good malleability of the powder is surprising and seems from the coating of the carbide grains with titanium from the decomposition of the hydride and its good connection with the surface layers of the carbide grains. An excellent tightness is thus obtained by shaping the ...; Powder in the Cold and excellent frying afterwards.

Für Legierungen mit hohem Kohlenstoffgehalt im Rahmen der Erfindung, d. h. zum Beispiel solche, welche ausgehend von 10% Titanhydrid und 90% Ttankarbid -aufgearbeitet werden, ist das bis zu 1,Ö00° G :stattfindende Freiwerden. von Wasserstoff bei langsamer- Erhitzung ausreichend gemäßigt, so daß der der Behandlung unterworfene Preßling seine Form bewahrt, ohne - daß sich Verwerfungen, oder Risse ergeben. Es ist dann überflüssig, -den Ereßling aus:,dern: Ofen .zu nehmen, und: die Erhitzung, kann bis- zur erforderlichen Temperatur der. endgültigen Verfrittung fortgeführt werden: Selbstverständlich wird die Formung zur endgültigen Form unter Rerücksichtigung der Sehwindung durchgeführt; Wenn nan sich - mit einer einzigen Erhitzung begnügen kann. - -Ausführungsbeispiel °w ,;", -.-$QO-g- reines Titankarbid CTi und 200 g Titänhydrid werden in einen mit Kugeln aus Wolframkärbid bestückten Mahlzylinder., gleichzeitig mit der gerade .erforderlichen Menge Petroleumbenzin Iggeben, daß die: pulverförmige Masse eine kremartge Konsistenz -annimmt. Das- Benzin erhält die Dispersion des.:Pulvers im Verlauf der Mablung,und bei-. günstigt wesentlich eine innige Mischung,:, Die Dauer der Mahlung@-beträgt 10 Stunden,, wonach die flüssige Suspension der Pulver aus . der Mühle genommen wird. Das .Benzin wird durch Verdanmpfung : bei etwa 100°, vorzugsweise- -in einer Wasserstoffatmosphäre, abgetrennt: Aus :dem arockenen- Pulver bildet man unter einen; Druck von 10 kg/mm2 einen Preßkörper; der dann-Aei '.der nächsten Behandlung; ansteigend von gewöhnlicher Temperatur bis-auf etwa 10Q0°, in einem-Ofen; durch welchen ein Wasserstrom läuft; erhitzt wird.: Die von neuem pulverförmig gewordene Masse wird aus dem--.Ofen genommen, und etwa vorhandene Agglomerate .werden durch einige Stöße oder durch eine kurze Mahlung zerkleinert; .Das erhaltene Pulver wird dann in eine Form .entsprechend dem- gewünschten Endstück gebracht. Die Abmessungen der Formen -sind zu dem Endstück- um 13,50/0 Schwindmaß größer. Für ein Stück von-regelmäßiger prismatischer -Form erhält man unter einern ,Druck von- 12 kg/mm2 homogene" sehr gut geformte, :saubere Grenzenzaufweisende Preßlinge. Diese Preßlinge werden in einem Graphitwiderstandsofen im Wasserstoffstrom in- der Weise erhitzt, daß sie 20 Minuten wattf 2050°-C gehalten werden.For alloys with a high carbon content within the scope of the invention, d. H. for example those which are based on 10% titanium hydride and 90% titanium carbide - are worked up, is the up to 1, Ö00 ° G: taking place free. of hydrogen if heated more slowly, sufficiently moderate so that the one subjected to treatment The pressed part retains its shape without warping or cracking. It it is then superfluous to take the offense from:, the: oven., and: the heating, can up to the required temperature of the. final fritting continued become: Of course, the shaping becomes the final shape, taking into account the curl performed; If nan - be satisfied with a single heating can. - Embodiment ° w,; ", -.- $ QO-g- pure titanium carbide CTi and 200 g Titanium hydride is poured into a grinding cylinder equipped with balls made of tungsten carbide., at the same time as the just required amount of petroleum benzine, give that the: powdery mass assumes a creamy consistency. The gasoline maintains the dispersion des.:powder in the course of the Mablung, and at-. substantially favors an intimate mixture:, The duration of the grinding is 10 hours, after which the liquid suspension of the powder the end . taken from the mill. The gasoline is evaporated: at about 100 °, preferably- in a hydrogen atmosphere, separated: From: the dry powder one forms under one; Pressure of 10 kg / mm2 a compact; the then-Aei '. the next treatment; increasing from ordinary temperature to about 10Q0 °, in an oven; through which a stream of water runs; is heated .: The again pulverulent mass is removed from the oven, and any agglomerates present .are crushed by a few blows or by a short grinding; .The received Powder is then brought into a shape corresponding to the desired end piece. The dimensions of the molds are 13.50 / 0 shrinkage larger than the end piece. For a piece of-regular prismatic -shape one gets under one pressure from -12 kg / mm2 homogeneous "very well shaped,: clean, borderline-exhibiting compacts. These compacts are in a graphite resistance furnace in the hydrogen stream Heated way that they are kept wattf 2050 ° C for 20 minutes.

Die schließlich erhaltenen Stücke haben eine Dichte von 4,85; ihre Härte beträgt- 1500 kg/mm2 Vickers: Die Widerstandsfähigkeit gegen Oxydation ist derartig, daß sie mehrere Tage in Berührung mit Luft bei .einer Temperatur von 9009 C gehalten werden können; ohne daß ihre Härte und ihre Zähigkeit beeinträchtigt wird und ohne daß.sie irgendeine Änderung erfahren als nur eine leichte -Veränderun'g 4 der Oberflächenfarbe, die etwas weniger glänzend wird. Die mikroskopische Prüfung unter Vergrößerung von 1500 zeigt nach dem Polieren mit Diamantpulver und Atzung mit einer Lösung von Kaliumferricyanid, daß die Legierung aus einem sehr feinen Korn mit gewundenen und sehr aufgelösten Konturen besteht. Das anhaftende Titan ist im Verlauf der Sinterung bei hohen Temperaturen in die Karbidkörner diffundiert, wobei es so zu einer polykristallinen Substanz ohne Zwischenkornbindemittel gekommen ist. Die Unmöglichkeit von Zwischenkorngleitungen, die sich aus dieser Tatsache ergibt, und auch die gewundene Form der Konturen erklärt, daß eine Plastizität in der Legierung bis zu sehr hohen Temperaturen, z. B. von 1400° C, nicht auftreten kann. Man muß mindestens 1800° C erreichen, damit sich eine gewisse Plastizität zeigt, welche auf einer Lockerung der interatomaren Bindung im Innern des Kornes beruht.The pieces finally obtained have a density of 4.85; their Hardness is- 1500 kg / mm2 Vickers: The resistance to oxidation is such that it can be in contact with air at a temperature of 9009 for several days C can be held; without affecting their hardness and toughness will and without you experiencing any change other than a slight change 4 the surface color, which becomes a little less shiny. The microscopic Examination under magnification of 1500 shows after polishing with diamond powder and Etching with a solution of potassium ferricyanide that the alloy of a very fine grain with sinuous and very loose contours. The adherent Titanium has diffused into the carbide grains in the course of sintering at high temperatures, this resulted in a polycrystalline substance with no intergrain binders is. The impossibility of intergrain slip resulting from this fact results, and also the sinuous shape of the contours explains that a plasticity in the alloy up to very high temperatures, e.g. B. of 1400 ° C, do not occur can. You have to reach at least 1800 ° C in order to have a certain plasticity shows which is due to a loosening of the interatomic bond inside the grain is based.

Die so hergestellten Legierungen haben mehr als ungefähr 14% Kohlenstoff und sind bei hohen Temperaturen struktuell vollkommen stabil. Wenn die Herstellung sich auf nicht ausformbare Stücke oder solche von sehr beträchtlichen Abmessungen bezieht, so daß keine gleichmäßige Festigkeit durch Formung zu erhalten ist, kann man nach der Zersetzung des Hydrides das Pulver in prismatische Barren formen. Diese unterwirft man dann einer Vorsinterung bei einer gerade ausreichenden Temperatur, um noch die Bearbeitung auf die Endform zu bewerkstelligen. Hiermit wendet man die Endsinterung bei den hohen Temperaturen an.The alloys so produced have more than about 14% carbon and are structurally completely stable at high temperatures. When the manufacture on non-deformable pieces or those of very considerable dimensions so that uniform strength cannot be obtained by molding After the hydride has decomposed, the powder is shaped into prismatic bars. These is then subjected to pre-sintering at a temperature that is just sufficient, in order to still manage the processing to the final shape. This is used to apply the Final sintering at the high temperatures.

Durch ihre sehr niedrige Dichte, ihre Härte und ihren hohen Elastizitätsmodul bei hohen Temperaturen, durch ihre Widerstandsfähigkeit gegen Angriffe durch Oxydation stellen solche Legierungen nach der Erfindung Werkstoffe für Stücke, wie Turbinenschaufeln, Auslaßventile von Explosionsmotoren, dar, welche bei hohen Temperaturen arbeiten und welche wie Ventile durch ihre rasche Bewegung einer sehr beträchtlichen Beanspruchung unterworfen sind. Diese Erzeugnisse eignen sich auch für alle Stücke, welche bei hohen Temperaturen zäh sein müssen.Due to their very low density, their hardness and their high modulus of elasticity at high temperatures, due to their resistance to attack by oxidation make such alloys according to the invention materials for pieces, such as turbine blades, Exhaust valves of explosion engines, which operate at high temperatures and which, like valves, have a very considerable stress due to their rapid movement are subject. These products are also suitable for all pieces that are included in must be tough at high temperatures.

Solche Legierungen sind viel weniger kostspielig als die gebräuchlichen Legierungen auf der Grundtage von Wolframkarbid. Sie können diese auch für bestimmte Schneid- oder Reibwerkzeuge ersetzen.Such alloys are much less expensive than the common ones Alloys based on tungsten carbide. You can do this for certain too Replace cutting or reaming tools.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zür Herstellung von harten und zähen, bis zu hohen Temperaturen von 1200° beständigen Titan-Legierungen mit einer Dichte unterhalb von 5,0, dadurch gekennzeichnet, daß eine innige Mischung von 10 bis 35%Titanhydrid mit Titankarbid vom nahezu gleich atomaren Verhältnis von Kohlenstoff und Titan in Pulverform unter Anwendung von Druck in Preßkörper von zur Handhabung ausreichendem Zusammenhalt verformt wird, daß diese auf eine genügend hohe Temperatur zur Entfernung des Wasserstoffes aus dem Hydrid erhitzt werden, daß das nach der Erhitzung erhaltene Pulver, gegebenenfalls nach einer kurzen Zerkleinerung oder Mahlung zur vollständigen Zerkleinerung, unter Anwendung von Druck in die gewünschte Endform verformt wird und daß diese Preßkörper zur endgültigen Sinterung in einer Atmosphäre von Wasserstoff oder Edelgas, wie Argon, einer Temperatur zwischen 1900 und 2300° unterworfen werden. PATENT CLAIMS: 1. Process for the production of hard and tough, up to high temperatures of 1200 ° resistant titanium alloys with a density below 5.0, characterized in that an intimate mixture of 10 to 35% titanium hydride with titanium carbide of almost the same atomic ratio of carbon and titanium in powder form using pressure in compacts of sufficient cohesion for handling that these are heated to a temperature high enough to remove the hydrogen from the hydride that the powder obtained after heating, if necessary after a short comminution or grinding for complete comminution, is deformed into the desired final shape with the application of pressure and that these pressed bodies are subjected to a temperature between 1900 and 2300 ° for final sintering in an atmosphere of hydrogen or noble gas, such as argon. 2. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Körper aus Mischungen des Bereiches mit dem höheren Gehalt an Kohlenstoff unmittelbar zur Endform verformt und auf Temperaturen zwischen 1900 und 2300° zur Sinterung derart erhitzt werden, daß die Erhitzung bis auf etwa 1000° ausreichend langsam zur Vermeidung der Bildung von Verwerfungen und Rissen erfolgt. 2. Embodiment according to claim 1, characterized in that that body from mixtures of the area with the higher content of carbon immediately Deformed to the final shape and sintered to temperatures between 1900 and 2300 ° be heated in such a way that the heating up to about 1000 ° is sufficiently slow to avoid the formation of warps and cracks. 3. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Endsinterung eine Zwischensinterung bei einer Temperatur von etwa 1300° durchgeführt wird und daß danach die endgültige Formgestaltung der Preßlinge durch spanabhebende Bearbeitung erfolgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 688 269; S k a n f y, »Metallkeramik«, 1950, S.37.3rd embodiment of the method according to claim 1 or 2, characterized in that before the final sintering an intermediate sintering is carried out at a temperature of about 1300 ° and that then the final shape of the compacts by machining he follows. Documents considered: German Patent No. 688 269; S k a n f y, »Metallkeramik«, 1950, p.37.
DER11675A 1953-03-16 1953-05-15 Process for the production of hard, tough and heat-resistant titanium alloys Pending DE1011152B (en)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0672489A1 (en) * 1994-03-18 1995-09-20 Asulab S.A. Titanium based article with high hardness and high gloss process for preparing and process for hardening and colouring the surface of this article
FR2718376A1 (en) * 1994-04-11 1995-10-13 Asulab Sa Sintered titanium-based decorative article

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