DE1191587B - Heat treatment of nickel-chromium alloys - Google Patents

Heat treatment of nickel-chromium alloys

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DE1191587B
DE1191587B DEJ21302A DEJ0021302A DE1191587B DE 1191587 B DE1191587 B DE 1191587B DE J21302 A DEJ21302 A DE J21302A DE J0021302 A DEJ0021302 A DE J0021302A DE 1191587 B DE1191587 B DE 1191587B
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DE
Germany
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alloy
temperature
annealing
heat treatment
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DEJ21302A
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German (de)
Inventor
Ernest James Bradbury
Harold William George Hignett
Ronald Alfred Smith
David Marshall Ward
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mond Nickel Co Ltd
Original Assignee
Mond Nickel Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/10Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of nickel or cobalt or alloys based thereon

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. α.:Int. α .:

C22fC22f

Deutsche Kl.: 4Od-1/10 German class: 4Od-1/10

Nummer: 1191587Number: 1191587

Aktenzeichen: J 21302 VI a/40 bFile number: J 21302 VI a / 40 b

Anmeldetag: 15. Februar 1962Filing date: February 15, 1962

Auslegetag: 22. April 1965Opening day: April 22, 1965

Die Erfindung betrifft die Wärmebehandlung von Nickel-Chrom-Legierungen, die Titan und/oder Aluminium enthalten und alterungsgehärtet werden können.The invention relates to the heat treatment of nickel-chromium alloys, the titanium and / or aluminum and can be age-hardened.

Bisher waren hauptsächlich zwei Arten von Wärmebehandlungen bekannt. Beide dienten dem Zweck, einen möglichst hohen Trennwiderstand bei langdauernder Zugbeanspruchung und hoher Temperatur zu erreichen. Eine hierfür oft angewandte und beispielsweise in der deutschen Patentschrift 836 570 beschriebene Wärmebehandlung besteht darin, daß die Legierung bei einer solchen Temperatur und so lange geglüht wird, daß eine im wesentlichen homogene feste Lösung entsteht (sogenanntes Lösungsglühen). Daran schließt sich eine Alterung bei einer genügend niedrigen Temperatur an, so daß eine zusammenhängende, äußerst fein verteilte Ausscheidung einer Ni3 (Ti, Al)-Phase gebildet wird. Im allgemeinen erfordert das die Anwendung einer Alterungstemperatur im Bereich von 600 bis 8500C.Mainly two types of heat treatments have been known so far. Both served the purpose of achieving the highest possible separation resistance under long-term tensile stress and high temperature. A heat treatment that is often used for this purpose and is described, for example, in German Patent 836 570, consists in annealing the alloy at such a temperature and for so long that an essentially homogeneous solid solution is formed (so-called solution annealing). This is followed by aging at a sufficiently low temperature so that a coherent, extremely finely distributed precipitation of a Ni 3 (Ti, Al) phase is formed. In general, this requires the use of an aging temperature in the range from 600 to 850 ° C.

Eine andere Art von Wärmebehandlung wird auf kohlenstoffhaltige Legierungen angewandt. Sie beruht auf der Feststellung, daß die geregelte Ausscheidung von Karbiden an den Korngrenzen der Legierung für einen hohen Trennwiderstand von großer Bedeutung ist. Bei dieser Behandlung wird zwischen das Lösungsglühen und die Alterung ein Zwischenglühen eingeschaltet, bei dem keine wesentliche Ausscheidung einer Härtungsphase erfolgt. Das Zwischenglühen findet bei einer Temperatur statt, die zwischen der Temperatur des Lösungsglühens und des Alterns liegt. Die Karbidausscheidung an den Korngrenzen erfolgt während des Zwischenglühens und die Ausscheidung der zusammenhängenden Ni3 (Ti, Al)-Phase fast gänzlich während des Alterns. Bei dieser dreistufigen und auch bei zweistufiger Wärmebehandlung wird die Alterung in einem Temperaturbereich von 600 oder 650 bis 8500C durchgeführt. Derartige dreistufige Wärmebehandlungen sind in der britischen Patentschrift 715 140 und in der deutschen Auslegeschrift 1 133 566 beschrieben. Sie sind im allgemeinen dann besonders zweckmäßig, wenn sie auf Legierungen angewandt werden, deren Gesamtgehalt an Titan und Aluminium geringer als 6 % ist.Another type of heat treatment is applied to carbonaceous alloys. It is based on the finding that the controlled precipitation of carbides at the grain boundaries of the alloy is of great importance for a high separation resistance. In this treatment, an intermediate annealing is inserted between the solution annealing and the aging, in which no significant precipitation of a hardening phase takes place. The intermediate annealing takes place at a temperature which is between the temperature of the solution heat treatment and that of aging. The carbide precipitation at the grain boundaries takes place during the intermediate annealing and the precipitation of the coherent Ni 3 (Ti, Al) phase occurs almost entirely during aging. In this three-stage and also in two-stage heat treatment, the aging is carried out in a temperature range of 600 or 650 and 850 0 C. Such three-stage heat treatments are described in British Patent 715 140 and in German Auslegeschrift 1,133,566. In general, they are particularly useful when they are applied to alloys whose total titanium and aluminum content is less than 6%.

Die Erfindung befaßt sich demgegenüber mit Legierungen, deren Gesamtgehalt an Titan und Aluminium größer ist als 8%> höchstens aber 9,5% beträgt. Sie enthalten 14,2 bis 15,8% Chrom, 14 bis 25% Kobalt, 3 bis 5,5% Molybdän, 3 bis 4,6% Titan, 4 bis 5,4% Aluminium, 0,01 bis 0,2% Kohlenstoff, 0,01 bis 0,2% Zirkonium, 0,003 bis 0,1% Bor, Rest Nickel neben Verunreinigungen. Die als Verunreinigungen vorWärmebehandlung von Nickel-Chrom-Legierungen In contrast, the invention is concerned with alloys, their total content of titanium and aluminum is greater than 8%> but not more than 9.5%. They contain 14.2 to 15.8% chromium, 14 to 25% cobalt, 3 to 5.5% molybdenum, 3 to 4.6% titanium, 4 to 5.4% aluminum, 0.01 to 0.2% carbon, 0.01 to 0.2% Zirconium, 0.003 to 0.1% boron, the remainder nickel in addition to impurities. The as impurities before heat treatment of nickel-chromium alloys

Anmelder:Applicant:

The International Nickel Company (Mond)The International Nickel Company (moon)

Limited, LondonLimited, London

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. G. EichenbergDr.-Ing. G. Eichenberg

und Dipl.-Ing. H. Sauerland, Patentanwälte,and Dipl.-Ing. H. Sauerland, patent attorneys,

Düsseldorf 10, Cecilienallee 76Düsseldorf 10, Cecilienallee 76

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Harold William George Hignett,Harold William George Hignett,

Southfields, Hereford;Southfields, Hereford;

Ernest James Bradbury, Solihull, Warwickshire; Ronald Alfred Smith, West Hagley, Worcester;Ernest James Bradbury, Solihull, Warwickshire; Ronald Alfred Smith, West Hagley, Worcester;

David Marshall Ward,David Marshall Ward,

Edgbaston, Birmingham (Großbritannien)Edgbaston, Birmingham (Great Britain)

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 17. Februar 1961 (5982),
vom 15. März 1961 (9514)
Claimed priority:
Great Britain dated February 17, 1961 (5982),
dated March 15, 1961 (9514)

liegenden Anteile an Silizium, Mangan und Eisen sollen möglichst gering sein. Der Silizium- und der Mangangehalt der Legierung soll 0,5% und der Eisengehalt 1 % nicht überschreiten.lying proportions of silicon, manganese and iron should be as low as possible. The silicon and the The manganese content of the alloy should not exceed 0.5% and the iron content 1%.

Es wurde gefunden, daß Legierungen der vorstehend genannten Zusammensetzung nach einem Lösungsglühen und einem Glühen zur Ausscheidung der Karbide auf den Korngrenzen eine geringe Schlagfestigkeit bei hohen Temperaturen, beispielsweise bei 9000C haben. Eine hohe Schlagfestigkeit bei hohen Temperaturen ist aber von erheblicher Bedeutung, wenn die Legierungen für die Herstellung von Turbinenschaufeln in Gasturbinenmotoren verwendet werden sollen. Hier besteht die Gefahr, daß die Schaufel mit dem Turbinengehäuse oder mit Fremdkörpern in Berührung kommt. Eine erhöhte Schlagfestigkeit ist deshalb von großem Vorteil.It has been found that the alloys have the composition above for a solution heat treatment and annealing to precipitate the carbides on the grain boundaries of a low impact resistance at high temperatures, for example at 900 0 C. However, high impact strength at high temperatures is of considerable importance if the alloys are to be used for the production of turbine blades in gas turbine engines. There is a risk here that the blade will come into contact with the turbine housing or with foreign bodies. Increased impact resistance is therefore of great advantage.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß durch eine Ausscheidung ausreichender Mengen einer Ni3 (Ti, Al)-Phase an den Korngrenzen die Schlag-The invention is based on the knowledge that by precipitating sufficient amounts of a Ni 3 (Ti, Al) phase at the grain boundaries, the impact

509 540/300509 540/300

festigkeit wesentlich erhöht werden kann. Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Legierung nach dem Lösungsglühen nochmals geglüht wird, und zwar in einem engen und kritischen, unmittelbar unterhalb der Lösungstemperatur der Ni3 (Ti, Al)-Phase liegenden Temperaturbereich. Es wird vermutet, daß die dabei gebildeten Ni3 (Ti, Al)-Ausscheidungen wesentliche Anteile des Kohlenstoffs der Legierung in gelöster Form enthalten, so daß eine schädliche Abscheidung vermieden wird. Weitere Anteile der Ni3 (Ti, Al)-Phase werden beim Abkühlen auf geringere Temperaturen im Innern des Kornes in zusammenhängender Form ausgeschieden. Dies geschieht aber mit einer solchen Ausscheidungsgeschwindigkeit, daß bei diesen Legierungen eine längere Alterung im Temperaturbereich von 600 bis 850°C keine brauchbare Wirkung ergibt.strength can be increased significantly. According to the invention, this is achieved in that the alloy is annealed again after the solution heat treatment, namely in a narrow and critical temperature range immediately below the solution temperature of the Ni 3 (Ti, Al) phase. It is assumed that the Ni 3 (Ti, Al) precipitates formed in the process contain substantial proportions of the carbon in the alloy in dissolved form, so that harmful deposition is avoided. Further proportions of the Ni 3 (Ti, Al) phase are precipitated in coherent form in the interior of the grain when it cools to lower temperatures. However, this happens at such a rate of precipitation that prolonged aging in the temperature range from 600 to 850 ° C. does not result in any useful effect in these alloys.

Nach der Erfindung wird eine Legierung der vorstehend genannten Zusammensetzung zunächst einem Lösungsglühen unterzogen, das darin besteht, daß die ao Legierung mindestens 1U Stunde lang bei einer Temperatur oberhalb der Lösungstemperatur der Ni, CTi, Al)-Phase, aber unterhalb der Solidustemperatur der Legierung geglüht wird. Anschließend wird die Legierung während mindestens einer weiteren V4 Stunde bei einer höchstens 500C unterhalb der Lösungstemperatur der Ni8 (Ti, Al)-Phase liegenden, mindestens 10750C betragenden Temperatur isotherm geglüht.According to the invention, an alloy of the above-mentioned composition is first subjected to a solution heat treatment, which consists in leaving the ao alloy for at least 1 hour at a temperature above the solution temperature of the Ni, CTi, Al) phase but below the solidus temperature of the alloy is annealed. The alloy is then isothermally annealed for at least a further V 4 hour at a temperature of at most 50 ° C. below the solution temperature of the Ni 8 (Ti, Al) phase and at least 1075 ° C.

Bei Temperaturen die sehr nahe an der Lösungstemperatur liegen, ist die Ausscheidungsgeschwindigkeit der Ni3 (Ti, Al)-Phase sehr gering, so daß die Temperatur des isothermen Glühens zweckmäßigerweise mindestens 10 oder sogar 25° C unterhalb der Lösungstemperatur liegt.At temperatures very close to the solution temperature, the rate of precipitation of the Ni 3 (Ti, Al) phase is very low, so that the isothermal annealing temperature is expediently at least 10 or even 25 ° C. below the solution temperature.

Bei Legierungen mit 14,2 bis 15,8% Chrom, 14 bis 16% Kobalt, 3 bis 4,5 % Molybdän, 3 bis 4,1 % Titan, 4 bis 5,1% Aluminium, 0,01 bis 0,2% Kohlenstoff, 0,02 bis 0,1% Zirkon, 0,003 bis 0,1% Bor, Rest Nickel neben Verunreinigungen und einem Gesamtgehalt an Titan und Aluminium von mehr als 8 % aoer höchstens 9,2%, wird beim isothermen Glühen zweckmäßigerweise eine Temperatur von 1100 bis 11250C verwendet.For alloys with 14.2 to 15.8% chromium, 14 to 16% cobalt, 3 to 4.5% molybdenum, 3 to 4.1% titanium, 4 to 5.1% aluminum, 0.01 to 0.2 % Carbon, 0.02 to 0.1% zirconium, 0.003 to 0.1% boron, the remainder nickel in addition to impurities and a total content of titanium and aluminum of more than 8% or a maximum of 9.2% Temperature from 1100 to 1125 0 C used.

Um ein Schmelzen zu vermeiden, darf die Temperatür beim Lösungsglühen natürlich nicht über der Solidustemperatur der Legierung liegen. In der Praxis ist die Temperatur und der Zeitbedarf für das Lösungsglühen durch die Bedingung beschränkt, daß ein zu starkes Kornwachstum vermieden werden soll. Auch der Zustand des Werkstoffs sollte beachtet und beispielsweise berücksichtigt werden, ob der Werkstoff zuvor heiß- oder kaltverarbeitet worden ist. Vorzugsweise sollte das Lösungsglühen nicht länger als 4 Stunden dauern. Die Dauer des isothermen Glühens ist im wesentlichen durch praktische Erwägungen bestimmt und wird für gewöhnlich 24 Stunden nicht überschreiten. Eine brauchbare Glühzeit liegt zwischen 1 und 10 Stunden.In order to avoid melting, the temperature of the solution heat treatment must of course not exceed the Solidus temperature of the alloy lie. In practice this is the temperature and the time required for the solution heat treatment limited by the condition that excessive grain growth is to be avoided. Even the condition of the material should be taken into account and, for example, whether the material has previously been processed hot or cold. Preferably the solution heat treatment should not be longer than Take 4 hours. The duration of the isothermal glow is largely due to practical considerations determined and will usually not exceed 24 hours. A useful glow time is between 1 and 10 hours.

Der Schlagwiderstand warmbehandelter Legierungen neigt dazu geringer zu werden, wenn die Legierungen während des Betriebes stark erwärmt werden, wie beispielsweise bei Flugmotoren. Für Prüfversuche können diese kritischen Bedingungen dadurch nachgebildet werden, daß die Legierungen 16 Stunden lang bei 9800C geglüht werden. Es wurde gefunden, daß die Neigung zu abfallendem Schlagwiderstand verringert werden kann, wenn dafür gesorgt wird, daß die Legierungen von der Temperatur des Lösungsglühens sich nicht unterhalb des zulässigen Bereiches der isothermen Glühung abkühlen können, bevor letztere Glühung abgeschlossen ist. Deshalb wird die Legierung aus dem dem Lösungsglühen dienenden Ofen unmittelbar und schnell in einen anderen, dem isothermen Glühen dienenden Ofen gebracht. In der Praxis ist ein derart schneller Transport oftmals mit Schwierigkeiten verbunden. In diesem Falle ist eine Luftabkühlung, gegebenenfalls bis auf Raumtemperatur, zweckmäßig. Als ein Beispiel wurden Kerbschlagproben einer Legierung A mit der ZusammensetzungThe impact resistance of heat-treated alloys tends to be lower if the alloys are heated strongly during operation, as is the case with aircraft engines, for example. For verification tests these critical conditions can be simulated by the fact that the alloys are annealed at 980 0 C for 16 hours. It has been found that the tendency to drop impact resistance can be reduced if it is ensured that the alloys from the solution annealing temperature cannot cool below the allowable range of isothermal annealing before the latter anneal is complete. Therefore, the alloy from the furnace used for solution annealing is immediately and quickly transferred to another furnace used for isothermal annealing. In practice, such a fast transport is often associated with difficulties. In this case, air cooling, optionally down to room temperature, is expedient. As an example, impact specimens of alloy A with the composition

C = 0,15%, Si = 0,25%, Fe = 0,4%, Cr= 15%, Ti = 3,9·/ο, Al = 4,7ο/* Co = 15%, Mo = 3,5%, B = 0,01%, Zr = 0,05 %> Rest NickelC = 0.15%, Si = 0.25%, Fe = 0.4%, Cr = 15%, Ti = 3.9 · / ο, Al = 4.7ο / * Co = 15%, Mo = 3 , 5%, B = 0.01%, Zr = 0.05%> balance nickel

die eine Lösungstemperatur von 114O0C aufweist, verschiedenen Wärmebehandlungen unterzogen. Danach wurde die Kerbschlagzähigkeit (Schlagwiderstand) der Legierung bei 9000C bestimmt. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt. Bei den in der dritten Spalte genannten Kerbschlagzähigkeiten handelt es sich um Werte, die unmittelbar nach der dem isothermen Glühen folgenden Luftabkühlung bestimmt wurden, während die Werte der vierten Spalte nach Luftabkühlung und erneuter Aufheizung auf 9800C während 16 Stunden bestimmt wurden.which has a solution temperature of 114O 0 C, subjected to various heat treatments. Thereafter, the impact strength (impact resistance) was determined at 900 0 C the alloy. The results are compiled in the table below. The notched impact strengths mentioned in the third column are values which were determined immediately after the air cooling following the isothermal annealing, while the values in the fourth column were determined after air cooling and renewed heating to 980 ° C. for 16 hours.

TabelleTabel ; I; I. zusätzlichAdditionally 980° C/16 Stun
den
980 ° C / 16 hours
the
Nr.No. WärmebehandlungHeat treatment Kerbschlagzähigkeit (kgm)Notched impact strength (kgm) 0,270.27 11 1190°C/l,5 Stunden1190 ° C / l, 5 hours WdIiIlC-
behandelt
WdIiIlC -
treated
LK;LK; 0,270.27 1050°C/6 Stunden;1050 ° C / 6 hours; 0,310.31 LKLK 22 1190° C/l,5 Stunden1190 ° C / l, 5 hours LK;LK; 1,161.16 1075°C/6 Stunden;1075 ° C / 6 hours; 0,610.61 LKLK 33 1190° C/1,5 Stunden1190 ° C / 1.5 hours LK;LK; 2,322.32 1100°C/6 Stunden;1100 ° C / 6 hours; 0,510.51 LKLK 44th 1190° C/1,5 Stunden1190 ° C / 1.5 hours LK;LK; 2,322.32 1125°C/6 Stunden;1125 ° C / 6 hours; 0,90.9 LKLK 55 1190°C/l,5 Stunden1190 ° C / l, 5 hours DT inDT in 2,132.13 1100°C/6 Stunden;1100 ° C / 6 hours; 0,830.83 LKLK 66th 1190°C/l,5 Stunden1190 ° C / l, 5 hours DT inDT in 2,022.02 1125°C/6 Stunden;1125 ° C / 6 hours; LKLK

LK = Luftabkühlung
DT = Direkter Transport
LK = air cooling
DT = direct transport

Die erfindungsgemäßen Proben Nr. 3 bis 6 weisen nach der Wärmebehandlung eine gute Kerbschlagzähigkeit auf. Bei den Wärmebehandlungen derSamples Nos. 3 to 6 according to the invention have good notched impact strength after the heat treatment on. In the heat treatments of the

Proben Nr. 1 und 2 andererseits waren die Temperaturen der isothermen Glühung zu niedrig, so daß die Proben wesentlich schlechtere Schlageigenschaften haben.Sample Nos. 1 and 2, on the other hand, the isothermal annealing temperatures were too low so that the Samples have significantly poorer impact properties.

Ein Vergleich der Wärmebehandlungen unter Nr. 3 und 4 mit denjenigen unter Nr. 5 und 6 ergibt, daß ein unmittelbarer und schneller Transport der Proben aus dem Ofen für das Lösungsglühen in den Ofen für die isotherme Glühung eine geringere Abnahme der Kerbschlagzähigkeit nach einer Erwärmung auf Betriebstemperatur zur Folge hat.A comparison of the heat treatments under Nos. 3 and 4 with those under Nos. 5 and 6 shows that an immediate and quick transport of the samples from the furnace for solution treatment to the furnace for the isothermal annealing a smaller decrease in the notched impact strength after heating to operating temperature has the consequence.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann eine weitere diesbezügliche Verbesserung dadurch erhalten werden, daß die Legierung, ausgehend von der Temperatur der isothermen Glühung, auf eine Temperatur im Bereich von 950 bis 1050° C abgekühlt und auf dieser Temperatur wenigstens V4 Stunde lang gehalten wird. Die Temperatur dieser zweiten isothermen Glühung sollte mindestens so hoch sein, wie die voraussichtliche Betriebstemperatur und vorzugsweise 1025° C betragen. Bevor dieses Glühen abgeschlossen ist, darf die Temperatur der Legierung nicht unter den zulässigen Bereich für die zweite isothermische Glühung absinken. Auch hierbei wird der Transport der Legierung zwischen den beiden Öfen, die für die zweistufige isotherme Glühung verwendet werden, vorzugsweise schnell und unmittelbar vollzogen.According to a further feature of the invention, a further improvement in this regard can be obtained in that the alloy, starting from the temperature of the isothermal annealing, is cooled to a temperature in the range from 950 to 1050 ° C. and is kept at this temperature for at least V 4 hours . The temperature of this second isothermal annealing should be at least as high as the expected operating temperature and preferably be 1025 ° C. Before this annealing is complete, the temperature of the alloy must not drop below the permissible range for the second isothermal annealing. Here, too, the alloy is transported between the two furnaces that are used for the two-stage isothermal annealing, preferably quickly and immediately.

Als Beispiel wurden Kerbschlagproben von zwei Legierungen A und B zwei verschiedenen Wärmebehandlungen unterzogen. Die Legierung A wies die bereits beschriebene Zusammensetzung auf, während ίο die Legierung B folgendermaßen zusammengesetzt war:As an example, impact specimens of two alloys A and B were given two different heat treatments subjected. Alloy A had the composition already described, while ίο the alloy B was composed as follows:

C = 0,14%, Si = < 0,15»/ο, Fe = 0,24%,
Cr = 14,6%, Ti = 3,9%, Al = 5%,
Co = 14,6%, Mo = 3,5%, B = 0,016%,
C = 0.14%, Si = <0.15 »/ ο, Fe = 0.24%,
Cr = 14.6%, Ti = 3.9%, Al = 5%,
Co = 14.6%, Mo = 3.5%, B = 0.016%,

Zr = 0,035%,
Rest Nickel (Lösungstemperatur 1140° C).
Zr = 0.035%,
Remainder nickel (solution temperature 1140 ° C).

Die Schlageigenschaften wurden bestimmt; die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle II zusammengestellt:The impact properties were determined; the results are in Table II below compiled:

Tabelle IITable II

Legierungalloy WärmebehandlungHeat treatment Kerbschlagzähigkeit (kgm)Notched impact strength (kgm) zusätzlichAdditionally Nr.No. 980° C/980 ° C / wärmebehandeltheat treated 16 Stunden16 hours AA. 1190°C/l,5 Stunden1190 ° C / l, 5 hours 77th DTinll25°C/l StundeDTinll 25 ° C / l hour DT in 1050°C/0,5 StundenDT in 1050 ° C / 0.5 hours 1,01.0 AA. 1190°C/l,5 Stunden1190 ° C / l, 5 hours 1,721.72 88th DT in 1125 °C/0,25 StundenDT in 1125 ° C / 0.25 hours DT in 1050° C/0,5 StundenDT in 1050 ° C / 0.5 hours 1,11.1 BB. 1190°C/l,5 Stunden1190 ° C / l, 5 hours 1,931.93 99 DTinll25°C/6 StundenDTinll 25 ° C / 6 hours 0,760.76 BB. 1190°C/l,5 Stunden1190 ° C / l, 5 hours 1,671.67 1010 DT in 1125° C/l StundeDT in 1125 ° C / l hour DT in 1O5O°C/O,5 StundenDT in 1050 ° C / O, 5 hours 0,970.97 BB. 1190°C/2,5 Stunden1190 ° C / 2.5 hours 1,731.73 1111 DT in 1125° C/l StundeDT in 1125 ° C / l hour DT in 1025°C/0,5 StundenDT in 1025 ° C / 0.5 hours 1,251.25 BB. 1190°C/2,5 Stunden1190 ° C / 2.5 hours 1,81.8 1212th LK; 1125°C/1 StundeLK; 1125 ° C / 1 hour DT in 1025 °C/0,5 StundenDT in 1025 ° C / 0.5 hours 0,70.7 BB. 1090° C/2,5 Stunden1090 ° C / 2.5 hours 1,951.95 1313th DT in 1125° C/l StundeDT in 1125 ° C / l hour DT in 1000°C/0,5 StundenDT in 1000 ° C / 0.5 hours 1,381.38 BB. 1190°C/2,5 Stunden1190 ° C / 2.5 hours 1,671.67 1414th DT in 1125°C/l StundeDT in 1125 ° C / l hour DT in 950° C/0,5 StundenDT in 950 ° C / 0.5 hours 1,11.1 BB. 1190° C/2,5 Stunden1190 ° C / 2.5 hours 1,671.67 1515th DT in 1125° C/l StundeDT in 1125 ° C / l hour DT in 900° C/0,5 StundenDT in 900 ° C / 0.5 hours 0,70.7 BB. 1190°C/2,5 Stunden1190 ° C / 2.5 hours 1,671.67 1616 DT in 1125° C/l StundeDT in 1125 ° C / l hour DT in 850° C/0,5 StundenDT in 850 ° C / 0.5 hours 0,620.62 BB. 1190°C/l,5 Stunden1190 ° C / l, 5 hours 1,731.73 1717th DTinllOO°C/3 StundenDTin 100 ° C / 3 hours DTinl025°C/3 StundenDTinl025 ° C / 3 hours 1,671.67 1,81.8

LK = Luftabkühlung
DT = Direkter Transport
LK = air cooling
DT = direct transport

Ein Vergleich des Ergebnisses der Wärmebehandlung Nr. 7 und 8 mit der Wärmebehandlung nach Nr. 6 der Tabelle I zeigt die Verbesserung der Kerbschlagzähigkeit nach einer starken Erhitzung. Sie ist auf die zweite isotherme Glühbehandlung zurückzuführen. Eine ähnliche Verbesserung ist dem Vergleich der Wärmebehandlungen Nr. 10, 11, 13 und 14 mit Nr. 9 zu entnehmen. Die Wärmebehandlungen Nr. 11 und 13 bis 16 zeigen, wie die Kerbschlagzähigkeit nach starkem Erhitzen zunehmend abfällt, wenn die Temperatur der zweiten isothermen Glühung herabgesetzt wird. Die Wärmebehandlungen Nr. 15 und 16 weisen keine Verbesserung gegenüber der Wärmebehandlung Nr. 9 auf. Aus den Ergebnissen der Wärmebehandlung Nr. 12 ist zu ersehen, daß ein zweites isothermes Glühen dann keine nennenswerte Verbesserung erbringt, wenn die Legierung vor dem ersten isothermen Glühen an der Luft abgekühlt wird.A comparison of the result of heat treatment No. 7 and 8 with the heat treatment according to No. 6 Table I shows the improvement in impact strength after intense heating. She's on that second isothermal annealing treatment. A similar improvement is when comparing the Heat treatments No. 10, 11, 13 and 14 can be found with No. 9. Heat treatments No. 11 and 13 to 16 show how the notched impact strength decreases progressively when the temperature increases after intense heating the second isothermal annealing is reduced. Heat treatments Nos. 15 and 16 have no improvement over heat treatment # 9. From the results of the heat treatment No. 12 it can be seen that a second isothermal annealing then does not produce any significant improvement, when the alloy is cooled in air before the first isothermal anneal.

Claims (5)

Patentansprüche: aoClaims: ao 1. Verfahren zur Wärmebehandlung einer Legierung aus 14,2 bis 15,8% Chrom, 14 bis 25% Kobalt, 3 bis 5,5% Molybdän, 3 bis 4,6% Titan, 4 bis 5,4% Aluminium, 0,01 bis 0,2% Kohlenstoff, 0,01 bis 0,2% Zirkonium, 0,003 bis 0,1% Bor, Rest Nickel neben Verunreinigungen, bei der die Summe des Titan- und Aluminiumgehaltes höher als 8% liegt aber höchstens 9,5% beträgt durch Lösungsglühung, Zwischenglühung und Alterungsglühung, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung mindestens V4 Stunde lang bei1. Process for the heat treatment of an alloy of 14.2 to 15.8% chromium, 14 to 25% cobalt, 3 to 5.5% molybdenum, 3 to 4.6% titanium, 4 to 5.4% aluminum, 0, 01 to 0.2% carbon, 0.01 to 0.2% zirconium, 0.003 to 0.1% boron, the remainder nickel in addition to impurities in which the sum of the titanium and aluminum content is higher than 8% but a maximum of 9.5 % is by solution annealing, intermediate annealing and aging annealing, characterized in that the alloy is at least V for 4 hours 30 einer Temperatur oberhalb der Lösungstemperatur der Ni3 (Ti, Al)-Phase aber unterhalb der Solidustemperatur der Legierung geglüht wird und die Legierung anschließend mindestens eine weitere V4 Stunde lang bei einer höchstens 50° C unterhalb der Lösungstemperatur der Ni3 (Ti, Al)-Phase liegenden, mindestens 1075° C betragenden Temperatur isotherm geglüht wird. 30 a temperature above the solution temperature of the Ni 3 (Ti, Al) phase but below the solidus temperature of the alloy is annealed and the alloy is then annealed for at least another V 4 hours at a maximum of 50 ° C below the solution temperature of the Ni 3 (Ti, Al) phase is isothermally annealed at a temperature of at least 1075 ° C. 2. Verfahren nach Anspruch 1, angewandt auf eine Legierung mit 14,2 bis 15,8% Chrom, 14 bis 16% Kobalt, 3 bis 4.5% Molybdän, 3 bis 4,1% Titan, 4 bis 5,1% Aluminium, 0,01 bis 0,2% Kohlenstoff, 0,02 bis 0,1 % Zirkonium, 0,003 bis 0,1 % B°r> Rest Nickel neben Verunreinigungen, bei der die Summe des Titan- und Aluminiumgehaltes höher als 8% liegt aber höchstens 9,2% beträgt, dadurch gekennzeichnet, daß die isotherme Glühung bei 1100 bis 1125°C vorgenommen wird.2. The method according to claim 1, applied to an alloy with 14.2 to 15.8% chromium, 14 to 16% cobalt, 3 to 4.5% molybdenum, 3 to 4.1% titanium, 4 to 5.1% aluminum, 0.01 to 0.2% carbon, 0.02 to 0.1% zirconium, 0.003 to 0.1% B ° r > remainder nickel in addition to impurities in which the sum of the titanium and aluminum content is higher than 8% but is at most 9.2%, characterized in that the isothermal annealing is carried out at 1100 to 1125 ° C. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung aus dem der ersten Glühung dienenden Ofen unmittelbar und schnell in den für die isotherme Glühung vorgesehenen Ofen gebracht wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the alloy from which the First annealing furnace directly and quickly into the furnace provided for isothermal annealing Oven is brought. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung von der Temperatur der isothermen Glühung auf eine Temperatur zwischen 950 und 1050° C abgekühlt und mindestens V4 Stunde lang gehalten wird.4. The method according to claim 3, characterized in that the alloy is cooled from the temperature of the isothermal annealing to a temperature between 950 and 1050 ° C and is held for at least V 4 hours. 5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung zwischen dem ersten Glühen und der isothermen Glühung luftgekühlt wird.5. The method according to claim 2, characterized in that the alloy between the first Annealing and isothermal annealing is air-cooled. 509 540/300 4.65 © Bundesdruckerei Berlin509 540/300 4.65 © Bundesdruckerei Berlin
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