DE1229305B - Use of a nickel-chromium-cobalt alloy melted in a vacuum for the production of parts to be connected by welding - Google Patents
Use of a nickel-chromium-cobalt alloy melted in a vacuum for the production of parts to be connected by weldingInfo
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Description
Verwendung einer im Vakuum erschmolzenen Nickel-Chrom-Kobalt-Legierung zum Herstellen von durch Schweißen zu verbindenden Teilen Warmverformbare, hitzebeständige und zeitstandfeste Nickel-Chrom-Kobalt-Legierungen mit 4 bis 30'°/o Chrom, 0,5 bis 8% Titan, 0,3 bis 81/o Aluminium, 0 bis 55'% Kobalt, 0,001 bis 0,01% Bor, 0,01 bis 0,2 % Zirkon, 0 bis 40,1/9 Eisen, 0 bis 0,5 0/0 Kohlenstoff, 0 bis 20% Molybdän, 0 bis 5% Wolfram, 0,1% Mangan, 0 bis 2% Silizium und 0 bis 1'% Niob und/oder Tantal, Rest Nickel sind aus der australischen Patentschrift 166814 bekannt. Ähnliche Legierungen mit 10 bis 251/o Chrom, 1,8 bis 4,0% Titan, 0,5 bis 40/ö Aluminium, 0 bis 25'% Kobalt, 0 bis 10% Eisen, 0,03 bis 0,15'% Kohlenstoff, bis 1% Silizium, bis 2% Kupfer, bis 10% Molybdän, bis 10'% Wolfram, bis 51/o Niob, Tantal und Vanadin einzeln oder nebeneinander, bis 0,3% Zirkonium und bis 0,05 @% Bor, Rest Nickel sind in der britischen Patentschrift 715140 beschrieben.Use of a nickel-chromium-cobalt alloy melted in a vacuum for the production of parts to be joined by welding, hot-formable, heat-resistant and creep-resistant nickel-chromium-cobalt alloys with 4 to 30% chromium, 0.5 to 8% titanium, 0.3 to 81 / o aluminum, 0 to 55% cobalt, 0.001 to 0.01% boron, 0.01 to 0.2% zirconium, 0 to 40.1 / 9 iron, 0 to 0.5 0 / 0 carbon, 0 to 20% molybdenum, 0 to 5% tungsten, 0.1% manganese, 0 to 2% silicon and 0 to 1% niobium and / or tantalum, the remainder nickel are known from Australian patent 166814 . Similar alloys with 10 to 25% chromium, 1.8 to 4.0% titanium, 0.5 to 40% aluminum, 0 to 25% cobalt, 0 to 10% iron, 0.03 to 0.15% % Carbon, up to 1% silicon, up to 2% copper, up to 10% molybdenum, up to 10% tungsten, up to 51 / o niobium, tantalum and vanadium individually or side by side, up to 0.3% zirconium and up to 0.05% Boron and the remainder nickel are described in British Patent 715140.
Die vorerwähnten Nickel-Chrom-Kobalt-Legierungen bilden eine Ausscheidungsphase vom Typ Nis (Ti, Al), die sich bei der Wärmebehandlung aus der festen Lösung ausscheidet und insbesondere die Zeitstandfestigkeit der Legierungen verbessert. Die Zähigkeit der bekannten Legierungen nimmt jedoch mit zunehmender Temperatur ab, wobei sich im Temperaturbereich von 700 bis 850° C ein Minimum ergibt. Die Legierungen lassen sich bis zu einer Blechdicke von etwa 3,5 mm bei mäßigen Anforderungen schweißen, doch nimmt die Zähigkeit der Schweißung in dem vorerwähnten Temperaturbereich stark ab, so daß ihre Dehnung bei hohen Temperaturen bis unter das zulässige Minimum von 5 bis 7 % abfällt.The aforementioned nickel-chromium-cobalt alloys form a precipitation phase of the Nis (Ti, Al) type, which separates out of the solid solution during heat treatment and in particular the creep rupture strength of the alloys is improved. The tenacity of the known alloys, however, decreases with increasing temperature, with results in a minimum in the temperature range from 700 to 850 ° C. Let the alloys weld up to a sheet thickness of about 3.5 mm with moderate requirements, however, the toughness of the weld greatly decreases in the aforementioned temperature range so that their elongation at high temperatures is below the minimum permissible 5 to 7% drops.
Zum Ausgleich des Zähigkeitsverlustes hat man auch bereits versucht, die geschweißten Werkstücke nach dem Schweißen einer Wärmebehandlung bei hohen Temperaturen zu unterwerfen. Beim Schweißen von Blechen aus Legierungen der vorstehenden Zusammensetzung beispielsweise für Düsen von Flugzeugturbinen treten jedoch besonders große Schwierigkeiten auf, weil die geschweißten Teile bei den hohen Wärmebehandlungstemperaturen zum Brechen oder Verziehen neigen. Häufig müssen jedoch auch eingebaute Teile durch Schweißen ausgebessert werden, wobei keine Möglichkeit besteht, die reparierten Teile im Anschluß an das .Schweißen einer besonderen Wärmebehandlung zu unterwerfen.To compensate for the loss of toughness, attempts have already been made the welded workpieces after welding a heat treatment at high temperatures to subjugate. When welding sheet metal made from alloys of the above composition However, particularly great difficulties arise for nozzles of aircraft turbines, for example because the welded parts are subjected to high heat treatment temperatures Tend to break or warp. Often, however, built-in parts also have to go through Welding can be mended, with no possibility of the repaired Subsequent to the welding of parts to a special heat treatment.
Des weiteren hat sich das Schweißen unter schwierigen Einbau- und Temperaturverhältnissen, wie sie beispielsweise beim Schweißen mit sich verzehrender Elektrode unter Argon gegeben sind, als völlig undurchführbar erwiesen. Dies dürfte auch für die aus der deutschen Auslegeschrift 1061521 bekannten austenitischen korrosions- und hitzebeständigen Legierungen mit 30 bis 35"/o Nickel, 12 bis 15% Chrom, 5,5 bis 7,5'% Wolfram, 2,5 bis 5 % Molybdän, 1,5 bis 3'% Titan, bis 0,50-% Aluminium, 0,1 bis 0,50% Zirkonium, bis 0,10% Kohlenstoff, einem Höchstgehalt an Mangan, Silizium, Schwefel und Phosphor von insgesamt 0,2%, Rest Eisen gelten, obgleich in der Auslegeschrift über die Schweißbarkeit dieser Legierungen nichts ausgeführt ist. Schließlich ist es nach »Metal Industry«, Bd.92 (1958), S.53 bis 66, auch bekannt, hitzebeständige Legierungen der in Rede stehenden Art im Vakuum zu erschmelzen.Furthermore, welding has become difficult to install and use Temperature conditions, such as those that are consumed during welding, for example Electrode placed under argon has proven completely impracticable. This is likely also for the austenitic corrosion- and refractory alloys with 30 to 35 "/ o nickel, 12 to 15% chromium, 5.5 up to 7.5% tungsten, 2.5 to 5% molybdenum, 1.5 to 3% titanium, up to 0.50% aluminum, 0.1 to 0.50% zirconium, up to 0.10% carbon, a maximum content of manganese, silicon, Sulfur and phosphorus totaling 0.2%, the remainder iron, apply, although in the interpretative document Nothing is said about the weldability of these alloys. Finally is it according to "Metal Industry", Vol. 92 (1958), pp. 53 to 66, also known as heat-resistant To melt alloys of the type in question in a vacuum.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand nun darin, eine Legierung höchster Festigkeit, insbesondere hoher Zeitstandfestigkeit bei hohen Temperaturen, wie sie beispielsweise in Gasturbinen auftreten, zu schaffen, die schweißbar ist und beim Schweißen ihre Zähigkeit nicht verliert, so daß eine sich an das Schweißen anschließende Wärmebehandlung zur Wiedererlangung ihrer Zähigkeit nicht erforderlich ist. Die Lösung dieser Aufgabe geht von der Feststellung aus, daß, obgleich Nickel-Chrom-Kobalt-Legierungen üblicherweise an Luft erschmolzen und dann durch Magnesium und/oder Calcium desoxydiert werden, die Restgehalte dieser Desoxydationsmittel in der Größenordnung von beispielsweise 0,08 bis 0,012% das Schweißmetall rissig machen und zu einer Versprödung der geschweißten Legierung führen: Um die vorgenannten Nachteile zu vermeiden, liegt der Gesamtgehalt an Calcium und Magnesium erfindungsgemäß unter 0,0051/o, vorzugsweise unter 0,004% oder sogar 0,003%. Im einzelnen wird mit der Erfindung die Verwendung einer im Vakuum erschmolzenen Nickel-Chrom-Kobalt-Legierung mit 18 bis 221/o Chrom, 10 bis 20% Kobalt, 3 bis 5,5119 Molybdän, 0,04- bis 0,1% Kohlenstoff, 2 bis 2,75% Titan,. 0,75 bis 1,30% Aluminium, bis 0,005% Calcium und/oder Magnesium, 0,002 bis 0,1% Zirkonium, 0,001 bis 0,0041/o Bor, bis 0,5 % Silizium, bis 1% Mangan, bis 5 % Eisen, Rest Nickel vorgeschlagen, bei der die Gehalte an Titan und Aluminium so aufeinander abgestimmt sind, daß ihre Summe 2,75 bis 3,50% und das Verhältnis von Titan zu Aluminium 1;75:.1 bis 2,80: 1 beträgt. Die überlegenheit der erfindungsgemäßen Legierungen im Vergleich zu den aus der deutschen Auslegeschrift bekannten ergibt sich aus ihrer besseren Zeitstandfestigkeit im Temperaturbereich von 700 bis 850° C, wie zahlreiche Versuche ergeben haben. Die Verwendbarkeit der bekannten Legierung ist dagegen auf den Temperaturbereich bis etwa 730° C beschränkt.The object of the invention was now to provide a Alloy of highest strength, especially high creep rupture strength at high Temperatures, as they occur, for example, in gas turbines, to create the is weldable and does not lose its toughness when welding, so that a heat treatment following welding for recovery their toughness is not required. The solution to this problem starts with the finding found that although nickel-chromium-cobalt alloys usually melted in air and then deoxidized by magnesium and / or calcium, the residual contents of these Deoxidizers in the order of, for example, 0.08 to 0.012% that Making weld metal crack and embrittlement of the welded alloy lead: In order to avoid the aforementioned disadvantages, the total content of calcium is and magnesium according to the invention below 0.0051 / o, preferably below 0.004% or even 0.003%. In detail, the invention uses a melted in a vacuum Nickel-chromium-cobalt alloy with 18 to 221 / o chromium, 10 to 20% cobalt, 3 to 5.5119 Molybdenum, 0.04 to 0.1% carbon, 2 to 2.75% titanium ,. 0.75 to 1.30% aluminum, up to 0.005% calcium and / or magnesium, 0.002 to 0.1% zirconium, 0.001 to 0.0041 / o Boron, up to 0.5% silicon, up to 1% manganese, up to 5% iron, remainder nickel suggested, in which the contents of titanium and aluminum are coordinated so that their Sum 2.75 to 3.50% and the ratio of titanium to aluminum 1; 75: .1 to 2.80: 1 is. The superiority of the alloys according to the invention compared to the known from the German interpretation, results from their better creep strength in the temperature range from 700 to 850 ° C, as numerous tests have shown. The usability of the known alloy, however, depends on the temperature range limited to about 730 ° C.
Um die Gehalte an Calcium und Magnesium in den Legierungen nach der Erfindung so niedrig wie möglich zu halten, müssen die Rohmaterialien und insbesondere der Umschmelzschrott sorgfältig ausgewählt werden. Andererseits sind jedoch Spuren von Calcium und/oder Magnesium erforderlich, um in den Gußblöcken und dem Schweißmetall die Bildung von Oxydfilmen und damit schadhafte Schweißengen zu vermeiden. Im allgemeinen ist es nicht zu vermeiden, daß Spuren, beispielsweise 0,0005 bis 0,001% Calcium und/oder Magnesium mit den Rohmaterialien in die Legierungen eingeführt werden, so daß ein besonderer Zusatz dieser Elemente in der Regel nicht erforderlich ist. Falls nötig, kann jedoch Calcium und Magnesium in Form von Calcium-Silizium- bzw. Nickel-Magnesium in die Schmelze gegeben werden.To determine the calcium and magnesium levels in the alloys according to the To keep invention as low as possible, raw materials and in particular need the remelted scrap must be carefully selected. On the other hand, however, there are traces of calcium and / or magnesium required to be in the cast ingots and the weld metal to avoid the formation of oxide films and thus damaged weld seams. In general it is unavoidable that traces, for example 0.0005 to 0.001% calcium and / or magnesium are introduced into the alloys with the raw materials, so that a special addition of these elements is usually not necessary. If necessary, however, calcium and magnesium can be used in the form of calcium-silicon or Nickel-magnesium can be added to the melt.
Der - Kohlenstoffgehalt soll im Hinblick auf eine optimale Zeitstandfestigkeit so niedrig wie möglich sein. Andererseits ist ein gewisser Kohlenstoffgehalt erforderlich, um eine ausreichende Zähigkeit der Schweißverbindungen sicherzustellen. Es ergab sich, daß beiden Bedingungen durch einen Kohlenstoffgehalt von 0;05 bis 0;08 1/o genügt wird.The - carbon content should with regard to an optimal creep rupture strength be as low as possible. On the other hand, a certain carbon content is required, to ensure sufficient toughness of the welded joints. It resulted that both conditions by a carbon content of 0; 05 to 0; 08 1 / o is sufficient.
Kobalt dient dazu, die Grundmasse der Legierengen zu verfestigen und ihre Zeitstandfestigkeit bei hohen Temperaturen zu erhöhen.. Für eine optimale Zähigkeit soll der Kobaltgehalt 15 % nicht überschreiten. Bei einem Kobaltgehalt von über 20% beginnt die nachzulassen: Die die Festigkeit am meisten begünstigenden Elemente sind Titan und Aluminium. Ihr Einfuß wächst mit zunehmenden Anteilen- dieser Elemente, doch wird durch sie die Zähigkeit der Legierung bei hohen Temperaturen gleichzeitig verringert. Die Verringerung der Zähigkeit wirkt sich dabei in der Schweißzone stärker aus als in der Legierung selbst.Cobalt serves to solidify the basic mass of the alloy and to increase their creep rupture strength at high temperatures. For optimum toughness the cobalt content should not exceed 15%. With a cobalt content of over 20% begins to decrease: The elements that most favor the strength are titanium and aluminum. Your influence grows with increasing proportions of these elements, but they also increase the toughness of the alloy at high temperatures decreased. The reduction in toughness has a stronger effect in the welding zone out than in the alloy itself.
Der Gesamtgehalt der Elemente Titan und Aluminium muß- daher so bemessen sein, daß er- in- den engen Grenzen von 2,75 bis 3,51/o liegt und vorzugsweise 3,1% nicht übersteigt. Dabei müß das -Verhältnis von Titan: Aluminium im Bereich von 1,75 bis 2,8 liegen. Durch die Steigerung des Verhältnisses von Titan zu Aluminium wird bei einem gegebenen Gesamtgehalt an Titan und Aluminium die Zähigkeit der Legierung erhöht. Wenn das Verhältnis von Titan zu Aluminium zu klein ist, dann reicht die Zähigkeit nicht aus oder es entsteht--eine spröde Phase.The total content of the elements titanium and aluminum must therefore be measured in this way be that it lies within the narrow limits of 2.75 to 3.51 / o and preferably 3.1% does not exceed. The ratio of titanium: aluminum must be in the range of 1.75 to 2.8. By increasing the ratio of titanium to aluminum For a given total titanium and aluminum content, the toughness of the alloy is determined elevated. If the ratio of titanium to aluminum is too small, then that's enough Toughness does not end or it arises - a brittle phase.
Bor und Zirkon fördern beide die Zeitstandfestigkeit und Zähigkeit der Legierungen bei hohen -Temperaturen. Der zulässige Bereich an Bär ist: jedoch außerordentlich eng, da dies für :die Schweißbarken der Legierung von großer Wichtigkeit ist. Wenn der Borgehalt 0,004'% übersteigt, dann neigt die Legierung beim Schweißen dazu, rissig -zu Werden,.-1n-sbesondere bei dicken Querschnitten,. d. h. bei Querschnitten über etwa 5 mm. Um sicherzustellen, daß der Höchstgehalt an. Bor 0,004o/ö-nicht. übersteigt, darf die Auskleidung der Schmelzöfen kein Bor enthalten. Das Bor wird dann vorzugsweise durch eine Legierung eingebracht, die nur wenig Bär enthält, z. B. eine Legierung mit 4 % Bor und. 96 % Nickel, die ein optimales Ausbringen des Bors.gewährleistet: Wenn die -Legierung. mehr als 0,1:0/ö Zirkon enthält, ist ein Verschweißen der Legierung. ohne das Entstehen von Schweißrissen selbst bei Querschnitten unter etwa 5 mm ausgeschlossen.Boron and zircon both promote creep rupture strength and toughness of the alloys at high temperatures. The legal range of bears is: however extremely tight, as this is of great importance for: the weld bars of the alloy is. If the boron content exceeds 0.004%, the alloy tends to be welded to become cracked, - 1n - especially with thick cross-sections. d. H. for cross-sections about 5mm. To ensure that the maximum level. Boron 0.004o / δ-not. the lining of the melting furnace must not contain boron. The boron will then preferably introduced by an alloy that contains little bear, e.g. B. an alloy with 4% boron and. 96% nickel, which ensures optimal yield of the Bors. Guarantees: If the alloy. contains more than 0.1: 0 / ö zirconium is a Welding the alloy. without creating weld cracks even with cross-sections excluded below about 5 mm.
Molybdän leistet einen besonders-wertvollen Bei trag zu den Eigenschaften der Legierung. Es wurde festgestellt, daß die Legierung in Abwesenheit von Molybdän -beim Verschweißen dicker Querschnitte im eingespannten Zustand selbst dann rissig wurde wenn sie Calcium, Magnesium, Bor und Zirkon in den vorstehend angegebenen Grenzen enthielt. So wies eine molybdänfreie Legierung, die 0,002°/o Calcium, 0,002%- Magnesium, 0,004% Bor und 0,6 'P/o Zirkon enthielt und. mit den übrigen Elementen innerhalb der erfindungsgemäßen Grenzen lag, beim Stumpfschweißen zweier eingespannter, 16 mm dicker Platten nach denn Sigma-Verfahren eine be= trächtliche Rißbildung auf. Andererseits können in molybdän-, bor- und zirkonfreien Legierungen wesentlich größere Anteile an Calcium und Magnesium, z. B. 0,02%, zugelassen werden; ohne daß Rißbildungen an den Schweißengen auftreten, doch ist die Festigkeit dieser Legierungen geringer als bei der Anwesenheit von Bor und Zirkon. Abgesehen davon, daß bei Anwesenheit von Bor und Zirkon eine gute Schweißbarkeit der Legierung erzielt wird; steigert Molybdän die Zeitstandfestigkeit der Legierung, und zwar in einer Weise, die sonst nur durch die Steigerung des Gesamtgehaltes -an Titan -und Aluminium in einem Ausmaß -erreicht werden würde, bei dem eine stärke Abnahme der Zähigkeit bei höheren Temperaturen eintritt. -Um diese Vorteile zu erzielen, soll die Legierung mindestens 3 0/ü Molybdän enthalten. Da mit Zunehmendem Gehalt an Molybdän jedoch die Korrosionsbeständigkeit der Legierung beeinträchtigt wird, sollte der Gehalt an Molybdän 5,5110 nicht über; schreiten, wobei das Optimum des Molybdängehaltes bei 4 bis 4,5 % liegt. Das Molybdän kann ganz oder teilweise durch gleiche Atomprozente Wolfram ersetzt werden. Praktisch sind in der Legierung Silizium, Mangan und Eisen nur als Verunreinigungen enthalten. Diese Elemente sollten daher der Legierung nur vorsichtig zugesetzt werden. Zur Erzielung guter Schweißbedingungen soll der Siliziumgehalt der Legierung weniger als 0,3 % betragen.Molybdenum makes a particularly valuable contribution to the properties of the alloy. It was found that, in the absence of molybdenum, the alloy cracked when thick cross-sections were welded in the clamped state, even if it contained calcium, magnesium, boron and zirconium within the limits given above. For example, a molybdenum-free alloy which contained 0.002% calcium, 0.002% magnesium, 0.004% boron and 0.6% zirconium had and. with the other elements within the limits according to the invention, there was considerable cracking when butt welding two clamped, 16 mm thick plates using the Sigma method. On the other hand, in alloys free of molybdenum, boron and zirconium, much larger proportions of calcium and magnesium, e.g. E.g. 0.02%; without cracking of the weld seams, but the strength of these alloys is lower than in the presence of boron and zirconium. Apart from the fact that good weldability of the alloy is achieved in the presence of boron and zirconium; Molybdenum increases the creep rupture strength of the alloy in a way that would otherwise only be achieved by increasing the total content of titanium and aluminum to such an extent that there is a marked decrease in toughness at higher temperatures. In order to achieve these advantages, the alloy should contain at least 30% molybdenum. However, since the corrosion resistance of the alloy is impaired with increasing molybdenum content, the molybdenum content should not exceed 5.5110; step, the optimum molybdenum content being 4 to 4.5%. The molybdenum can be completely or partially replaced by the same atomic percent of tungsten. In practice, the alloy contains silicon, manganese and iron only as impurities. These elements should therefore only be added carefully to the alloy. To achieve good welding conditions, the silicon content of the alloy should be less than 0.3%.
Die Legierung soll so weit wie möglich frei von Spurenelementen sein, die ihre Zähigkeit bei hoher Temperatur beeinträchtigen. Zur Entfernung solcher Elemente und um Legierungen von möglichst großem Reinheitsgrad zu erzielen, müssen sie unter Vakuum erschmolzen und vorzugsweise auch vergossen werden. Um beim Schweißen der Legierungen Schweißverbindungen von hoher Festigkeit und Bildsamkeit zu erzielen, sollen die Legierungen dem Vakuum noch einige Zeit ausgesetzt bleiben, nachdem der Schmelzvorgang beendet ist, und zwar vorzugsweise mindestens 10 bis 30 Minuten bei einer Temperatur von mindestens 1500° C und unter einem Vakuum von nicht mehr als 0,5 mm Hg.The alloy should be as free of trace elements as possible, which affect their toughness at high temperature. To remove such Elements and in order to achieve alloys of the highest possible degree of purity must they are melted under vacuum and preferably also cast. To when welding to achieve welded joints of high strength and flexibility of the alloys, the alloys should remain exposed to the vacuum for some time after the Melting process is complete, preferably at least 10 to 30 minutes a temperature of at least 1500 ° C and under a vacuum of no more than 0.5 mm Hg.
Im Hinblick auf optimale technologische Eigenschaften müssen die Legierungen durch ein Lösungsglühen bei 1050 bis 1150° C mit anschließender Luftabkühlung wärmebehandelt werden. Die Glühdauer hängt vom Querschnitt der Teile ab. Bei Querschnitten bis zu 5 mm soll der Glühzeit 2 bis 30 Minuten und bei dickeren Querschnitten 2 bis 8 Stunden betragen. An diese Behandlung schließt sich ein 2- bis 16stündiges Auslagern bei 650 bis 850° C an. Wenn die Legierungen geschweißt werden sollen, dann müssen sie vor dem Schweißen einem Lösungsglühen unterworfen werden. Ein Aushärten ist vor dem Schweißen nicht erforderlich. Nach dem Schweißen braucht im allgemeinen auch keine weitere Wärmebehandlung zu erfolgen. Wenn jedoch ein Maximum an Festigkeit verlangt wird, dann empfiehlt es sich, an das Schweißen ein Aushärten anzuschließen, das in einem 2- bis 16stündigen Glühen bei 650 bis 900° C besteht und vorzugsweise im oberen Teil des Temperaturbereiches erfolgt.With a view to optimal technological properties, the alloys must heat-treated by solution annealing at 1050 to 1150 ° C with subsequent air cooling will. The annealing time depends on the cross-section of the parts. For cross-sections up to to 5 mm the annealing time should be 2 to 30 minutes and for thicker cross-sections 2 to 8 hours. This treatment is followed by an aging period of 2 to 16 hours at 650 to 850 ° C. If the alloys are to be welded, then they must they are subjected to a solution heat treatment prior to welding. A curing is not required before welding. After welding generally needs no further heat treatment is to be carried out. If, however, maximum strength is required, then it is advisable to follow the welding with hardening, which consists in an annealing at 650 to 900 ° C for 2 to 16 hours and preferably takes place in the upper part of the temperature range.
In nachstehender Zahlentafel 1 sind vier Legierungen gekennzeichnet,
von denen die Legierung Nr.1 eine Zusammensetzung nach der Erfindung aufweist, während
die Legierungen Nr. 2, 3 und 4 der Erfindung nicht entsprechen.
Die aus den Legierungen gegossenen Blöcke wurden durch Schmieden und
Warmwalzen zu Blechen einer Dicke von 1,2 mm verarbeitet und die Bleche anschließend
einem Lösungsglühen unterzogen. Dabei wurde die Legierung Nr. 1 8 Minuten bei 1150°
C und die Legierungen Nr. 2, 3 und 4 5 Minuten lang bei der gleichen Temperatur
geglüht. Die Proben wurden bei 750° C unter einer Belastung von 26,7 kg/mm2 auf
ihre Zeitstandfestigkeit untersucht. Teile der wärmebehandelten Bleche wurden ohne
Zusatzschweißstoff unter Argon-Schutzgas stumpfgeschweißt, 4 Stunden bei 750° C
ausgehärtet und unter den gleichen Bedingungen nochmals geprüft. Dabei wirkte die
Last quer zur Schweißverbindung. Die Ergebnisse dieser Versuche sind aus nachstehender
Zahlentafel 2 zu erkennen.
Ein Vergleich der Eigenschaften der Legierungen Nr. 2, 3 und 4 zeigt auch den Einfluß des Gesamtgehaltes der Legierungen an Titan und Aluminium. Die Zugfestigkeit und die Dehnung der Legierung Nr. 3 mit einem Gesamtgehalt an Titan und Aluminium von mehr als 3,1% verschlechtert sich beim Schweißen in wesentlich größerem Maße als diejenigen der Legierungen Nr. 2 und 4, die Titan und Aluminiumgehalte von weniger als 3,1% aufwiesen.A comparison of the properties of alloys Nos. 2, 3 and 4 shows also the influence of the total titanium and aluminum content of the alloys. the Tensile strength and elongation of alloy No. 3 with a total content of titanium and aluminum of more than 3.1% deteriorates significantly in welding greater than those of alloys Nos. 2 and 4, the titanium and aluminum contents of less than 3.1%.
Die Legierungen Nr. 1 und 2 wurden auch einer Dauerschwingungsbeanspruchung in der Wärme unterworfen, und zwar bei einer Last von 12,6 kg/mm2 und einer Temperatur von max. 780° C. Unter diesen Bedingungen hielt eine geschweißte und ausgehärtete Probe aus der Legierung Nr. 1 4000 Lastwechsel aus, während eine gleichartige Probe aus der Legierung Nr. 2 bereits nach 800 Lastwechseln brach.Alloys # 1 and # 2 were also subjected to continuous vibration subjected to heat at a load of 12.6 kg / mm2 and a temperature of a maximum of 780 ° C. Under these conditions, a welded and hardened joint held Sample from alloy no. 1 4000 load cycles, while a similar sample from alloy no. 2 broke after just 800 load changes.
Die Legierungen nach der Erfindung sind vornehmlich für Bleche geeignet. Sie können aber auch mit ähnlichem Vorteil nach einer anderen Verarbeitungsform Verwendung finden. Besondere Brauchbarkeit weisen sie bei der Herstellung von durch Schweißen zusammengesetzten Teilen auf, z. B. bei aus Blechen bestehenden Gegenständen, die durch Anschweißen von geschmiedeten Teilen versteift werden müssen.The alloys according to the invention are primarily suitable for sheet metal. But you can also use another form of processing with a similar advantage Find use. They are particularly useful in the production of Welding composite parts on, e.g. B. for objects made of sheet metal, which have to be stiffened by welding forged parts.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (1)
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GB1229305X | 1960-03-15 |
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