DE1128154B - Heavy-duty, heat-resistant hard sintered alloy and process for the production of molded bodies from this - Google Patents

Heavy-duty, heat-resistant hard sintered alloy and process for the production of molded bodies from this

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DE1128154B
DE1128154B DEM30229A DEM0030229A DE1128154B DE 1128154 B DE1128154 B DE 1128154B DE M30229 A DEM30229 A DE M30229A DE M0030229 A DEM0030229 A DE M0030229A DE 1128154 B DE1128154 B DE 1128154B
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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    • C22C32/00Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ

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Description

Hochbeanspruchbare, warmfeste harte Sinterlegierung und Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus dieser Gegenstand der Erfindung sind Chromborid enthaltende, warmfeste Werkstoffe, beispielsweise für hochbeansprachbare Gasturbinenteile u. dg#,. mit hoher Bruch- und Stoßfestigkeit bei erhöhter Temperatur, hoher Ternperaturwechselbeständigkeit und hoher Korrosionsbeständigkeit auch unter ungünstigen Umständen, bei denen andere bekannte Werkstoffe, nur eine kurze Lebensdauer besitzen oder in anderer Weise unbefriedigend sind.Heavy-duty, heat-resistant hard sintered alloy and process for the production of shaped bodies from this, the invention relates to chromium boride Containing heat-resistant materials, for example for highly responsive gas turbine parts u. dg # ,. with high breaking and impact resistance at elevated temperatures, high resistance to temperature changes and high corrosion resistance even under unfavorable circumstances in which others known materials, only have a short service life or otherwise unsatisfactory are.

Chrom ist seit langem als Stoff bekannt, der hohe Korrosionsbeständigkeit bei hohen Temperaturen besitzt, wobei diese Korrosionsbeständigkeit durch die Bildung einer korrosionsbeständigen Oberflächenschicht aus Chromoxyd auf der oxydierenden Verbrennungsgasen bei hoher Temperatur ausgesetzten Chromoberfläche ermöglicht wird. Chrom hat jedoch bei hohen Temperaturen eine verhältnismäßig niedrige Kriechfestigkeit, und aus diesem Grunde kann Chrom allein dort nicht angewendet werden, wo hohe Kriechfestigkeit bei hohen Temperaturen verlangt wird.Chromium has long been known as a substance that is highly resistant to corrosion possesses at high temperatures, this corrosion resistance due to the formation a corrosion-resistant surface layer of chromium oxide on the oxidizing one Combustion gases at high temperature exposed chrome surface is made possible. However, chromium has a relatively low creep resistance at high temperatures, and for this reason chromium alone cannot be used where there is high creep resistance is required at high temperatures.

Es ist ferner ein Werkstoff bekannt, der als Hauptbestandteile drei Chromboride, CrB2, CrB und Cr.B., und außerdem weitere geringfügige Zusätze von Ührom, Bor, Aluminium und Eisen enthält. Dieser Werkstoff ist jedoch auf Grund seiner großen Sprödigkeit nur beschränkt verwendbar.There is also a material known as the main components three Chromium boride, CrB2, CrB and Cr.B., and also other minor additions of Contains urom, boron, aluminum and iron. However, this material is due to its great brittleness can only be used to a limited extent.

Andere bekannte Chrom enthaltende, temperaturbeständige Stoffe weisen einen überwiegenden Borgehalt auf, der als nichtmetallisches Bor vorliegt, oder sind so hergestellt, daß in einen Chromboridskelettkörper schmelzflüssige, stahlartige Legierungen der verschiedensten Art eingeseigert sind. In beiden Fällen ergeben sich Körper, die hinsichtlich ihres Aufbaues uneinheitlich sind und daher für Zwecke, bei denen die Körper mechanisch hoch beansprucht werden, nicht geeignet sind. Bekannte Legierungen auf der Basis Molybdän und bzw. oder Wolfram sollen nur geringfügige Mengen an Chrom enthalten und borfrei sein.Other known chromium-containing, temperature-resistant substances have a predominant boron content, which is present as non-metallic boron, or are manufactured in such a way that molten, steel-like Alloys of various kinds are segregated. Result in both cases bodies that are inconsistent in terms of their structure and are therefore used for purposes in which the body is subject to high mechanical loads, are not suitable. Acquaintance Alloys based on molybdenum and / or tungsten should only be marginal Contain amounts of chromium and be boron-free.

Die Erfindung hat demgegenüber einen neuen Werkstoff zum Gegenstand, der hinsichtlich seiner Bruchfestigkeit den bereits vorgeschlagenen Stoffen weit überlegen ist und dabei alle ihre erwünschten Eigenschaften besitzt. Dieser Werkstoff wird durch Kombination von Dichromborid Cr.B mit einer Chrom-Molybdän-Legierung erhalten, wobei das Verhältnis des Dichromborids zur Legierung darin von 95:5 bis 10: 90 und das Verhältnis von Chrom zu Molybdän in der Legierung von 95:5 bis 60:40 variiert.In contrast, the invention has a new material as its object, which is far superior to the substances already proposed in terms of its breaking strength and which has all of its desired properties. This material is obtained by combination of Dichromborid Cr.B with a chrome-molybdenum alloy, wherein the ratio of Dichromborids to the alloy is from 95: 5 to 10: 90 and the ratio of chromium to molybdenum in the alloy is from 95: 5 to 60:40 varies.

Die Zusammensetzung ist gekennzeichnet durch 10 bis 95#l/o Dichromborid und als Rest eine Chrom-Molybdän-Legierung. Diese Legierung besteht ihrerseits aus 60 bis 95 % Chrom und Rest Molybdän.The composition is characterized by 10 to 95 # l / o dichromoboride and the remainder a chromium-molybdenum alloy. This alloy in turn consists of 60 to 95 % chromium and the remainder molybdenum.

Um die besten Ergebnisse zu erzielen, soll der erfindungsgemäße Werkstoff frei von Kohlenstoffverunreinigungen über 0, 1 "/o, von Eisenverunreinigungen über 0,1511/o und von einem Stickstoffgehalt über 0,0511/o sein. Insgesamt soll der Werkstoff nicht mehr als 2"/o Verunreinigungen an Bestandteilen wie Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff sowie Metallen wie Eisen einzeln oder zu mehreren enthalten.To achieve the best results, the material of the invention should be free of carbon impurities above 0, be 1 "/ o of iron impurities through 0.1511 / o and a nitrogen content above 0.0511 / o. Overall, the material should not exceed 2 "/ o Contain single or multiple impurities in components such as carbon, oxygen, nitrogen and metals such as iron.

Die Erfindung beruht zum Teil auf der Feststellung, daß die Temperatur, bei der der erfindungsgemäße Werkstoff durch Sintern oder Heißpressen hergestellt werden kann, durch den Grad der Sauerstoffverunreinigung des Materials beeinflußbar ist. Wenn das ungeformte Material unter solchen Bedingungen hergestellt wird, daß darin ein Gehalt von etwa 1,5019 Sauerstoff und, 0,3#o/o Stickstoff zurückbleibt, kann das gewünschte geformte Material durch Sintern zwischen 1470 und 1530' C erzeugt werden. Wenn andererseits das ungeformte Material unter solchen Bedingungen hergestellt wird, daß die Sauerstoffverunreinigungen höchstens 0,1,% und die Stickstoffverunreinigungen höchstens 0,05,% betragen, so kann das gewünschte, geformte Material durch Sintern bei 16101 C erzeugt werden. Eine solche Änderung der Sintertemperatur beeinflußt - auch die Festigkeit des erzeugten Materials, wobei eine höhere Bruchfestigkeit mit dem bei höherer Temperatur gesinterten Material erzielt wird. Ein gesinterter Werkstoff nach der Erfindung, der zu 2011/o Cr2B und zu 80"/o aus einer aus 80 % Chrom und 20 % Molybdän bestehenden Chrom-Molybdän-Legierung besteht, weist eine 100-Stunden-Bruchfestigkeit von 9,9kg/mm2 bei 760' C auf, wenn der Werkstoff mit Sauerstoffveranreinigungen von 1 11/o durch Sintern bei 1470' C hergestellt wird. Ein ähnlicher Werkstoff mit Sauerstoffveranreinigungen von höchstens 0,1 11/o, bei 16800 C gesintert, hat bei der gleichen Belastung und den gleichen Temperaturbedingungen eine Lebensdauer bis zum Bruch von 200 Stunden.The invention is based in part on the finding that the temperature at which the material according to the invention can be produced by sintering or hot pressing can be influenced by the degree of oxygen contamination of the material. If the unshaped material is made under conditions such that about 1.5019 oxygen and 0.3% o / o nitrogen remain therein, the desired shaped material can be produced by sintering between 1470 and 1530 ° C. On the other hand, if the unshaped material is produced under such conditions that the oxygen impurities are 0.1% or less and the nitrogen impurities 0.05% or less , the desired molded material can be produced by sintering at 16101.degree. Such a change affects the sintering temperature - the strength of the material produced, with a higher breaking strength is achieved with the sintered material at a higher temperature. A sintered material according to the invention, which consists of 2011 / o Cr2B and 80 "/ o of a chromium-molybdenum alloy consisting of 80% chromium and 20% molybdenum, has a 100-hour breaking strength of 9.9 kg / mm2 at 760 ° C if the material with oxygen impurities of 1 11 / o is produced by sintering at 1470 ° C. A similar material with oxygen impurities of at most 0.1 11 / o, sintered at 16800 C , has at the same load and under the same temperature conditions, a service life to breakage of 200 hours.

Der erftdungsgemäße Werkstoff kann durch Pressen und anschließendem Sintern oder durch Heißpressen in einer geeigneten Form (z. B. aus Graphit) eines Gemisches aus Diehromboridpulver und Chrom-Molybdän-Legierungspulver hergestellt werden.The material according to the invention can be pressed and subsequently Sintering or hot pressing in a suitable form (e.g. made of graphite) one Mixture made from diehromboride powder and chromium-molybdenum alloy powder will.

Das Dichromborid Cr2B kann durch direkte Synthese aus Chrom und Bor mit einer Reinheit von mindestens 9511/o hergestellt werden. Um günstigste Ergebnisse zu erzielen, sollen die Verunreinigungen 2,5% nicht übersteigen, bessere Ergebnisse werden erzielt, wenn sie nur etwa 0,5,1/o oder weniger betragen. Das im Handel erhältliche Elektrolytchrom und amorphes Bor von solcher Reinheit kann zur Herstellung verwendet werden. An Stelle von amorphern Bor kann kristallines Bor verwendet werden. Bei Erzeugung von Dichromborid werden Chrom und Bor entsprechend den stöichometrischen Verhältnissen von Cr.B gemischt und das Pulvergemisch einer Wärmebehandlung unterworfen, bei der sich die kleine, vorhandenc Bonnenge mit dem Chrompulver zu Dichromborid Cr2B verbindet.The dichromoboride Cr2B can be produced by direct synthesis from chromium and boron with a purity of at least 9511 / o. In order to achieve the best results, the impurities should not exceed 2.5%; better results are achieved if they are only about 0.5.1 / o or less. The commercially available electrolyte chromium and amorphous boron of such purity can be used for the manufacture. Instead of amorphous boron, crystalline boron can be used. In the production of dichromoboride, chromium and boron are mixed according to the stoichometric proportions of Cr.B and the powder mixture is subjected to a heat treatment in which the small amount of glue that is present combines with the chromium powder to form dichromoboride Cr2B.

Befriedigende Ergebnisse werden erzielt, wenn man die vorher auf eine Teilchengröße. von 4 bis 7 [t zerkleinerten erforderlichen Mengen von Chrompulver und Borpulver mischt und dann das Pulvergemisch einer weiteren Mahlbehandlung, z. B. in einer Kugelmühle, unterwirft, um eine gründliche Durchmischung der verschiedenen Pulver und eine weitere Zerkleinerung der Teilchen auf etwa 1/2 bis 2 #t zu bewirken. Gute Ergebnisse erhält man, wenn die einzelnen Pulver in einer Wirbelschlagmühle auf eine Teilchengröße von 4 bis 7 #t zerkleinert werden und das Ge, misch der beiden Pulver anschließend in einer Kugelmühle etwa 54 Stunden gemahlen wird. Versuche zeigen, daß eine Verlängerung des Mischens in der Kugelmühle über 54 Stunden hinaus keine Verbesserung in der Feinheit des Materials ergibt.Satisfactory results are obtained if one has previously set a particle size. mixes from 4 to 7 [t of crushed required amounts of chromium powder and boron powder and then the powder mixture for a further grinding treatment, e.g. B. in a ball mill, in order to effect a thorough mixing of the various powders and a further comminution of the particles to about 1/2 to 2 #t. Good results are obtained if the individual powders are comminuted to a particle size of 4 to 7 #t in a vortex mill and the mixture of the two powders is then ground in a ball mill for about 54 hours. Tests show that prolonging the mixing in the ball mill beyond 54 hours does not result in any improvement in the fineness of the material.

Das in der Kugelmühle, gemahlene, Gemisch der genau abgemessenen Pulverbestandteile wird dann in einer Schutzatmosphäre in einem Schmelztiegel auf eine Temperatur von 1300 bis 13501 C oder im allgemeinen zwischen 1200 und 15001 C erhitzt, bis das amorphe Bor gereinigt ist und die Reaktion zwischen Chrom und Bor den Gleichgewichtszustand erreicht hat. Gute Ergebnisse werden mit einer Wärmebehandlung von 1 bis 2 Stunden erzielt, die das Diehromborid Cr.B liefert. Das amorphe Bor enthält Magnesiumoxyd als hauptsächliche Verunreinigung und die Wärmebehandlung bei 13001 C in einer Wasserstoffatmosphäre in einem Graphittiegel reduziert das Magnesiumoxyd zu Magnesium. Das entstandene Magnesium verflüchtigt sich bei 130011 C und läßt im Tiegel das gereinigte Bor zurück, das das gewünschte Cr. B bildet, wenn im Verlaufe der Wärmebehandlung die Gleichgewichtsbedingungen. erreicht werden.The mixture of precisely measured powder components, ground in the ball mill, is then heated in a protective atmosphere in a melting crucible to a temperature of 1300 to 13501 C or generally between 1200 and 15001 C until the amorphous boron is purified and the reaction between chromium and Boron has reached equilibrium. Good results are achieved with a heat treatment of 1 to 2 hours, which the diehromboride Cr.B provides. The amorphous boron contains magnesia as the main impurity and heat treatment at 13001 C in a hydrogen atmosphere in a graphite crucible reduces the magnesia to magnesium. The resulting magnesium evaporates at 130011 C and leaves the purified boron, the desired Cr, in the crucible. B forms when in the course of the heat treatment the equilibrium conditions. can be achieved.

Nach einem weiteren Verfahren kann das Dichromborid Cr2B erhalten werden, indem Elektrolytehrom und gereinigtes Bor im gewünschten Verhältnis gemischt werden, in welchem Falle die anfängliche Zerkleinerung der einzelnen Pulver durch eine Wirbelschlagmühle nicht notwendig ist. Dieses Verfahren erfordert Bor von der höchstmöglichen Reinheit von mindestens 9511/o. Die im gewünschten Verhältnis abgewogenen Mengen Elektrolytchrorn und reines Borpulver werden zur Mischung in einer Kugelmühle gemahlen und dann in einem Graphittiegel in einer Wasserstoffatmosphäreeiner ähnlichen Wärinebehandlung bei 1300 bis 1350'C unterworfen, bis die Reaktion zwischen dem im Gernisch vorhandenen Chrom und Bor das Dichromborid Cr. B liefert.According to another method, the dichromoboride Cr2B can be obtained by mixing electrolyte chromium and purified boron in the desired ratio, in which case the initial comminution of the individual powders by a vortex mill is not necessary. This process requires boron of the highest possible purity of at least 9511 / o. The quantities of electrolyte chromium and pure boron powder, weighed in the desired ratio, are ground to mix in a ball mill and then subjected to a similar heat treatment at 1300 to 1350 ° C in a graphite crucible in a hydrogen atmosphere until the reaction between the chromium and boron present in the mixture produces the dichromoboride Cr. B delivers.

Die Chrom-Molybdän-Legierung kann dadurch gewonnen werden, daß Chrom- und Molybdänpulver in den gewünschten Verhältnissen gemischt und durch 24 Stunden in einer Stahlmühle vermengt werden, um eine gute Durchnüschung sicherzustellen; das Gemisch wird dann in einen Tiegel aus gesintertern Aluminiumoxyd gefüllt, der Tiegel wird verschlossen und das Gemisch durch Erhitzen auf eine Legierungstemperatur zwischen 1300 und 1600' C in einer geeigneten Schutzatmosphäre gesintert, bis die Komponenten vollkommen legiert sind, worauf gekühlt und auf die gewünschte Teilchengröße, z. B. mindestens auf eine lichte Maschenweite, 0,15 mm zerkleinert wird. Gute Ergebnisse werden mit pulverisiertem Elektrolytchrorn mit einer Korngröße entsprechend einer lichten Maschenweite max. 0,044 mm erzielt, das eine Reinheit von 99"/o bei einem maximalen Eisengehalt von 0,3,1/o aufweist und mit Molybdänpulver von 99% Reinheit mit einer Korngröße entsprechend max. 0,15mm. Das Gemisch im gewünschten Verhältnis der Chrom-Molybdän-Legierung, wie z.B. 80% Chrom -und 2011/o Molybdän wird in einen geeigneten Tiegel, z. B. einen Tiegel aus gesintertem Aluminiumoxyd oder einen Zirkoniumoxydtiegel gefüllt, der in einem Graphittiegel eingeschlossen sein kann. Das Innere des Tiegels wird durch Hindurchleiten eines inerten Gases, wie z. B. Helium oder Argon, gereinigt. Gute Ergebnisse werden mit Argon erzielt, das durch ein Titanschwanim-Reinigungsgefäß geleitet wird, das auf 9501 C erhitzten Titanschwamm enthält. Nach Reinigung des Tiegels mit Argon wird aufgeheizt und, nachdem 1 Stunde lang auf 1500' C erhitzt wurde, abgeschaltet und der Inhalt gekühlt. Erhitzung während 24 Stunden bei 14301 C ergibt ebenfalls eine zufriedenstellende Legierung. Der so behandelte Sinterkörper aus Chrom- und Molybdänpulver wird dann zerbrochen und zu einem 1-P-gierungspulver mit einer Teilchengröße entsprechend max. 0,15 mm lichter Maschenweite. zerkleinert. Die gesinterte- Masse kann zunächst durch einen Fallhammer in Klumpen zerbrochen, dann z. B. mit einer stählernen Mühle gemahlen und schließlich durch 24stündiges Mahlen mit Stahlkugeln auf die entsprechende Größe zerkleinert werden. Die Analyse, einer Probe des nach dem eben beschriebenen Verfahren hergestellten Legierungspulvers zeigte, daß zumindest 97,711/o seiner Menge aus 79,1/o Cr und 20,8% Mo bestanden und daß es weniger als 0,3% Eisen und weniger als 0,11% Kohlenstoff enthielt. Die. Röntgenstrahlenanalyse des Pulvers zeigte eine einzige Cr-Mo-Phase ohne Zusatzlinien. Beispiel Es werden 20 11/o Cr. B, wie oben beschrieben, hergestellt, und 80117o der wie oben beschrieben hergestellten Chrorn-Molybdän-(80:20)-Legierung genommen. Das Dichromborid Cr.B wurde auf eine Teilchengröße von 4 bis 6#L zerkleinert und die Chrom-Molybdän-Legierung hat eine Teilchengröße unter 0,15 mm. Diese Komponenten werden gemischt und in trockenem Zustand miteinander in einer Stahlkugelmühle 24 Stunden gemahlen. Hierauf wird 10/0 eines Bindeharzes auf Phenolbasis (z. B. ein Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukt im »B«-Zustand) hinzugefügt und das Mischen eine weitere Stunde lang fortgesetzt. Das sich ergebende Pulvergemisch wird dann in einer Stahlforin mit einer Stearinsäure-Aceton-Lösung als Schmiermittel mit einem Druck von etwa 1,5 bis 2 t/cm2 kaltgepreßt. Das Harzbindemittel im Preßling wird dann 1/2 Stunde lang bei 2301 C ausgehärtet. In diesem Zustand können gegebenenfalls noch Foringebungsarbeiten am Preßling durchgeführt werden.The chromium-molybdenum alloy can be obtained by mixing chromium and molybdenum powder in the desired proportions and mixing them for 24 hours in a steel mill to ensure good penetration; The mixture is then filled into a crucible made of sintered aluminum oxide, the crucible is closed and the mixture is sintered by heating to an alloy temperature between 1300 and 1600 ° C in a suitable protective atmosphere until the components are completely alloyed, whereupon it is cooled and to the desired particle size , e.g. B. is crushed at least to a mesh size of 0.15 mm. Good results are achieved with pulverized electrolyte chromium with a grain size corresponding to a clear mesh size of max. 0.044 mm, which has a purity of 99% with a maximum iron content of 0.3.1 / o, and with molybdenum powder of 99% purity with a grain size corresponding to a maximum of 0.15 mm. The mixture in the desired ratio of the chromium-molybdenum alloy, such as 80% chromium and 2011 / o molybdenum, is filled into a suitable crucible, e.g. a crucible made of sintered aluminum oxide or a zirconium oxide crucible, The interior of the crucible is cleaned by bubbling an inert gas such as helium or argon through it, and good results have been obtained with argon bubbling through a titanium swan cleaning vessel set at 9501C After the crucible has been cleaned with argon, it is heated up and, after it has been heated to 1500 ° C. for 1 hour, it is switched off and the contents are cooled g for 24 hours at 14301 C also gives a satisfactory alloy. The sintered body of chromium and molybdenum powder treated in this way is then broken into a 1-P alloy powder with a particle size corresponding to a maximum of 0.15 mm clear mesh size. crushed. The sintered mass can first be broken into lumps by a drop hammer, then z. B. ground with a steel mill and finally crushed to the appropriate size by grinding with steel balls for 24 hours. Analysis of a sample of the alloy powder prepared by the process just described showed that at least 97.711 / o of its amount consisted of 79.1 / o Cr and 20.8% Mo and that it was less than 0.3% iron and less than 0% , Contained 11% carbon. The. X-ray analysis of the powder showed a single Cr-Mo phase with no additional lines. Example 20 11 / o Cr. B prepared as described above, and 80117o taken of the chromium-molybdenum (80:20) alloy prepared as described above. The dichromoboride Cr.B was crushed to a particle size of 4 to 6 # L and the chromium-molybdenum alloy has a particle size of less than 0.15 mm. These components are mixed and, in the dry state, ground together in a steel ball mill for 24 hours. 10/0 of a phenol-based binder resin (e.g., a phenol-formaldehyde condensation product in the "B" state) is then added and mixing is continued for an additional hour. The resulting powder mixture is then cold-pressed in a steel mold with a stearic acid-acetone solution as a lubricant at a pressure of about 1.5 to 2 t / cm 2. The resin binder in the compact is then cured at 2301 ° C. for 1/2 hour. In this state, shaping work can optionally be carried out on the compact.

Die Formkörper werden dann in ein Aluminiumoxydgefäß gefüllt, mit Aluminiumoxydkömchen be# deckt, die ihrerseits mit einer Molybdänplatte überdeckt werden, und in einem entsprechenden Ofen in trockener Wasserstoffatmosphäre erhitzt. Die Temperatur der trockenen Wasserstoffatmosphäre wird auf 1400' C gehalten, für einen Augenblick auf 1550' C gesteigert und dann langsam auf 14001 C gesenkt, indem das Gefäß langsam aus der Heizzone in die Kühlzone gebracht wird. Die Sinterbehandlung dauert '/2 Stunde oder länger. Der sich ergebende Sinterkörper hat einen Raumerfüllungsgrad von 97 %. Folgende Eigenschaften wurden an diesem Erzeugnis festgestellt- Temperatur Lebensdauer Belastung 0 C Stunden kg/mm2 982 10 32,3 982 100 21,8 982 1000 14,1 1093 10 12,7 1093 100 10,6 1093 1000 8,8 1149 10 9,1 1149 100 7,0 Temperaturwechselversuch (NACA) ................. über 100 Wechsel Biegebruchfestigkeit ......... 105,5 kg/mm9- Fallversuch (NACA) ........ 20,7 cm/kg Durchschnittlicher thermischer Ausdehnungskoeffizient (25 bis 1000' Q .......... 9 - 10-6/' C Oxydationsbeständigkeit Nach 100 Stunden bei 1000' C prak- tisch keine Gewichts- veränderung Wie vorstehend angegeben, besteht ein weiter Bereich, innerhalb dessen die verschiedenen Komponenten entsprechend der Anwendung gewählt werden können, für die das Produkt bestimmt ist. In der Legierung kann das Verhältnis von Chrom- und Molybdän geändert werden, oder das Verhältnis von Legierung zu Diehromborid kann geändert werden. Je höher der Dichromboridgehalt ist, desto länger ist bei Belastung die Lebensdauer bis zum Bruch und um so höher ist die Sprödigkeit, während bei Erhöhung des Legierungsanteiles die Sprödigkeit abnimmt, aber bei Belastung die Lebensdauer bis zum Brach nicht so groß ist.The shaped bodies are then filled into an aluminum oxide vessel, covered with aluminum oxide grains, which in turn are covered with a molybdenum plate, and heated in a suitable furnace in a dry hydrogen atmosphere. The temperature of the dry hydrogen atmosphere is 'kept C, for a moment to 1550' to 1400 increased C and then slowly lowered to 14001 C by the vessel is slowly brought from the heating zone to the cooling zone. The sintering treatment lasts 1/2 hour or more. The resulting sintered body has a volumetric efficiency of 97 %. The following properties were found on this product- Temperature lifetime load 0 C hours kg / mm2 982 10 32.3 982 100 21.8 982 1000 14.1 1093 10 12.7 1093 100 10.6 1093 1000 8.8 1149 10 9.1 1149 100 7.0 Temperature change test (NACA) ................. over 100 bills of exchange Bending strength ......... 105.5 kg / mm9- Drop test (NACA) ........ 20.7 cm / kg Average thermal Expansion coefficient (25 to 1000 'Q .......... 9 - 10-6 /' C Resistance to oxidation after 100 hours at 1000 ° C practically table no weight change As indicated above, there is a wide range within which the various components can be selected according to the application for which the product is intended. In the alloy, the ratio of chromium and molybdenum can be changed, or the ratio of alloy to diehromboride can be changed. The higher the dichromoboride content, the longer the service life to breakage under load and the higher the brittleness, while the brittleness decreases when the proportion of alloy is increased, but the service life to breakage is not so great under load.

Die folgende Tabelle zeigt die Verhältnisse und Eigenschaften verschiedener Zusammensetzungen, die wie beschrieben hergestellt werden können. Ungefährer Schmelz- Ungefähre Ze!tstand- Biegebruchfestigkeit Beispiel Cr2 B: Cr-Mo Cr: Mo punkt festigkeit bei 9120 C bei 982' C in 100 Std. 0 C kg/mm2 kg7mm2 1 20: 80 90: 10 1525 9,9 97,7 2 20: 80 80: 20 1525 9,9 97,7 3 20: 80 80: 20 1525 9,9 97,7 4 20: 80 70: 30 1525 9,9 97,7 5 30: 70 80: 20 1500 11,3 78,0 6 30: 70 70: 30 1500 11,3 78,0 7 50: 30 80: 20 1500 12,3 76,0 8 50: 50 70: 30 1500 12,3 76,0 9 40: 60 90: 10 1575 11,3 61,9 10 40: 60 80:20 1575 11,3 61,9 11 40: 60 70: 30 1575 11,3 61,9 12 60: 40 90: 10 12,3 13 60:40 80: 20 12,3 14 60: 40 70: 30 12,3 Auch andere Zusammensetzungen sind im Rahmen der Erfindung möglich.The following table shows the proportions and properties of various compositions that can be prepared as described. Approximate melting approximate time - bending strength Example Cr2 B: Cr-Mo Cr: Mo point strength at 9120 C at 982 ° C in 100 hours 0 C kg / mm2 kg7mm2 1 20:80 90:10 1525 9.9 97.7 2 20: 80 80: 20 1 525 9.9 97.7 3 20: 80 80: 20 1 525 9.9 97.7 4 20:80 70:30 1525 9.9 97.7 5 30:70 80:20 1500 11.3 78.0 6 30:70 70:30 1500 11.3 78.0 7 50: 30 80: 20 1 500 12.3 76.0 8 50:50 70:30 1500 12.3 76.0 9 40:60 90:10 1575 11.3 61.9 10 40: 60 80:20 1575 11.3 61.9 11 40:60 70:30 1575 11.3 61.9 12 60: 40 90: 10 12.3 13 60:40 80: 20 12.3 14 60: 40 70: 30 12.3 Other compositions are also possible within the scope of the invention.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE. 1. Hochbeanspruchbare warinfeste harte Sinterlegierung, gekennzeichnet durch die Zusammensetzung 10 bis 9511/o Dichromborid und Rest eine Chroiü-Molybdän-Legierung mit 60 bis 95% Chrom und Rest Molybdän mit einer insgesamt nicht mehr als 21/o betragenden Verunreinigung an Bestandteilen wie Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff sowie Metallen wie Eisen einzeln oder zu mehreren. PATENT CLAIMS. 1. Highly stress-resistant hard sintered alloy, characterized by the composition 10 to 9511 / o dichromoboride and the remainder a chromium-molybdenum alloy with 60 to 95% chromium and the remainder molybdenum with a total of no more than 21 / o impurity of components such as carbon, Oxygen, nitrogen and metals such as iron individually or in groups. 2. Verfahren zur Herstellung von Forinkörpern einer Legierung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß 10 bis 9511/o Dichromboridpulver, das höchstens vernachlässigbare kleine Mengen anderer Chromboride enthält, mit 5 bis 90 % einer pulverförinigen Chrom-Molybdan-Legterung mit 60 bis 95% an Chrom innig gemischt das Pulvergemisch gegebenenfalls nach Zufügung eines Gleitmittels und/oder eines Harzbindemittels gepreßt, der Preßling bei Temperaturen zwischen 1400 und 1680' C gesintert wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 608 664; USA.-Patentschrift Nr. 2 498 769; R. Kieffer und P. Schwarzkopf, Hartstoffe und Hartmetalle, 1953, S. 282, 673; Chemisches Zentralblatt, 1948, 11., S. 120; Journal of the Institute of Metals, Bd. 82 (1953/ 1954), S. 351. 2. A process for the production of form bodies of an alloy according to spoke 1, characterized in that 10 to 9511 / o dichromoboride powder, which contains at most negligible small amounts of other chromium borides, with 5 to 90 % of a powdery chromium-molybdenum alloy with 60 to 95% intimately mixed with chromium, the powder mixture is pressed, optionally after adding a lubricant and / or a resin binder, and the compact is sintered at temperatures between 1400 and 1680 ° C. Documents considered: German Patent No. 608 664; U.S. Patent No. 2,498,769; R. Kieffer and P. Schwarzkopf, Hartstoffe und Hartmetalle, 1953, pp. 282, 673; Chemisches Zentralblatt, 1948, 11., p. 120; Journal of the Institute of Metals, Vol. 82 (1953/1954), p. 351.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE608664C (en) * 1930-07-08 1935-01-29 Fried Krupp Akt Ges Hard alloys for work equipment and tools
US2498769A (en) * 1944-10-21 1950-02-28 Westinghouse Electric Corp Manufacture of alloys

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