DE1248304B - Verwendung einer Nickel-Chrom-Legierung als Werkstoff fuer Gussstuecke mit hoher Zeitstandfestigkeit - Google Patents

Verwendung einer Nickel-Chrom-Legierung als Werkstoff fuer Gussstuecke mit hoher Zeitstandfestigkeit

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DE1248304B
DE1248304B DEJ25711A DEJ0025711A DE1248304B DE 1248304 B DE1248304 B DE 1248304B DE J25711 A DEJ25711 A DE J25711A DE J0025711 A DEJ0025711 A DE J0025711A DE 1248304 B DE1248304 B DE 1248304B
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tungsten
nickel
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Stuart Walter Ker Shaw
Wylde Green
Reginald Massey Cook
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    • C22CALLOYS
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    • C22C19/05Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
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Description

  • Verwendung einer Nickel-Chrom-Legierung als Werkstoff für Gußstücke mit hoher Zeitstandfestigkeit Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung einer Nickel-Chrom-Legierung als Werkstoff für Gußstücke, die wie Stator- und Rotorschaufeln von Gasturbinen bei einer Belastung von 11 kg/mm2 oberhalb 1000'C eine hohe Standzeit besitzen müssen.
  • Aus der französischen Patentschrift 1281502 ist bereits eine kriechfeste Nickel-Chrom-Legierung mit 8 bis 25 0/0 Chrom, 5 bis 15 0/0 Wolfram, 0 bis 10 0/0 Molybdän, 0 bis 5 0/0 Tautal, 1 bis 8 0/0 Aluminium, 1 bis 8 % Titan, bis 0,5 % Kohlenstoff, 0 bis 35 0/0 Kobalt, 0,1 bis 5% Niob, 0,005 bis 0,5% Bor, 0 bis 1% Zirkonium sowie 0 bis 20 % Eisen, Rest Nickel bekannt. -Diese Legierung findet als - Werkstoff zur pulvermetallurgischen Herstellung von Sinterteilen mit hoher Zeitstandfestigkeit Verwendung.
  • Eine weitere warmfeste Nickel-Chrom-Legierung ist aus der britischen Patentschrift 853 103 bekannt und enthält 5 bis 300/0 Chrom, bis 100/0 Aluminium, 2 bis 10 % Wolfram, 3 bis 15 0/0 Molybdän bei einem Mindestgehalt an Wolfram und Molybdän von 50/0, 0,1 bis 2,0% Bor, 0,05 bis 0,5% Kohlenstoff, 0,05 bis 2% Mangan, 0,05 bis 2% Silizium, 0 bis 30% Kobalt, 0 bis 20 % Eisen und bis 6 % Niob, Rest mindestens 50111, Nickel. Diese bekannte Legierung kann auch noch bis 5 0/0 Titan, bis 6 0/0 Tautal, bis 2 0/0 Beryllium, bis 5 % Kupfer und bis 5 % Vanadin enthalten. Schließlich ist aus der britischen Patentschrift 917 818 noch eine oxydationsbeständige Nickel-Chrom-Legierung mit 6 bis 170/O Chrom, 5 bis 200/0 Wolfram, 0,25 bis 3 0/0 Niob, 2 bis 8 0/0 Aluminium, 0,02 bis 0,30% Kohlenstoff, 0,001 bis 0,2% Bor und / oder 0,001- bis .0, 5 % Zirkonium, 2 bis 15 0/0 Kobalt; O bis 411/,Titan, 0 bis 3 % Molybdän, 0 bis 511(, Eisen, 0 bis 1% Silizium und 0 bis 20/0 Mangan bekannt, deren Gehalte an Chrom, Niob, Kobalt, Wolfram, Aluminium und Titan in bestimmter Weise aufeinander abgestellt sind.
  • Die Erfindung beruht nun auf der Feststellung, daß die genaue Einstellung des Chromgehaltes innerhalb sehr enger Gehaltsgrenzen von maßgebender Bedeutung für die Zeitstandfestigkeit von Gußstücken bei Temperaturen über 1000'C ist. Erfindungsgemäß wird daher für den eingangs erwähnten Zweck die Verwendung einer Nickel-Chrom-Legierung mit 2 bis 10% Chrom, 5 bis 190/0 Wolfram, 0 bis 5% Molybdän, 0,5 bis 7% Tautal, 2 bis 8% Aluminium, 0 bis 40/0 Titan, 0,03 bis 0,5 % Kohlenstoff, 0 bis 15 % Kobalt, 0 bis 2,50/0 Niob, 0 bis 0,050/0 Bor, 0 bis 1,50/0 Zirkonium, Rest einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen Nickel vorgeschlagen, deren Gesamtgehalt an Tautal und Wolfram mindestens 7% und zusammen mit dem doppelten Molybdängehalt und zwei Drittel des Chromgehaltes 17,5 bis 25 0/0 oder bei mehr als 4 % Tautal höchstens 24 % beträgt und deren Niobgehalt geringer als der Tantalgehalt ist.
  • Der Gesamtgehalt an Verunreinigungen sollte 3 0/0 nicht übersteigen und höchstens 0,5% Eisen sowie höchstens je 0,3 % Silizium und Mangan umfassen, Mit steigendem Chromgehalt erhöht sich die Zeitstandfestigkeit der Legierung bei über 1000'C und erreicht bei 5 % Chrom ein Maximum, so daß der Chromgehalt vorzugsweise bei 3 bis 7 0/0 liegt und 9 0/0 nicht übersteigt.
  • Die Bedeutung des Chromgehaltes ergibt sich aus dem Diagramm der Zeichnung, das sich auf eine Legierung bezieht, die neben Chrom noch 0,13 0/0 Kohlenstoff, 2% Molybdän, 11% Wolfram, 3% Tautal; 60/,Aluminium und 0,5 % Zirkonium, Rest Nickel enthielt. Die unter einer Belastung von 11,02 kg/mm2 bei 1070'C ermittelten Zeitstandfestigkeiten sind logarithmisch aufgetragen.
  • Bei Chromgehalten unter 20/0 verringert sich die Oxydationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen in starkem Maße. Optimale Eigenschaften ergeben sich daher bei einem Chromgehalt von 5 bis 7 0/0. Die Zeitstandfestigkeit wird außerdem maßgebend vom Gesamtgehalt an Wolfram, Molybdän und Tautal beeinfiußt, wobei mit steigendem Chromgehalt die optimale Zeitstandfestigkeit abfällt und sich bei einem Chromgehalt von 6 0/0 Bestwerte ergeben, wenn die Bedingung 2 (%Mo) + (%W) + (%Ta) = 15 bis 19 0/0 erfüllt ist. Außerhalb der Bedingung 2 (0/,Mo) + (%W) + (0/aTa) + 2/3 (%Cr) = 17,5 bis 240/0 fällt die Zeitstandfestigkeit in starkem Maße ab. Bei einem Tantalgehalt bis 40/0 kann die vorstehende Gleichung den Wert bis 25 0/0 annehmen. Vorzugsweise beträgt der Tantalgehalt jedoch 2 bis 60/, bei einem optimalen Tantalgehalt von höchstens 5 0/0, einem Molybdängehalt bis 3 0/0 und einem Wolframgehalt von mindestens 70/0. Bei einem Chromgehalt von 5 0/0 und mehr beträgt der Höchstgehalt an Wolfram 16 0/0. In einer titanfreien Legierung ergibt ein Aluminiumgehalt von 5,2 bis 7,10/0 eine optimale Zeitstandfestigkeit, während bei titanhaltigen Legierungen vorzugsweise die Bedingung (0/0A1) + 0,7 (0/0Ti) = 5,2 bis 7,10/0 erfüllt ist. Besonders günstige technologische Eigenschaften besitzt eine Legierung mit 0,10 bis 0,160/0 Kohlenstoff, 5,0 bis 7,00/0 Chrom, 1,7 bis 2,30/0 Molybdän, 10,5 bis l1,50/0 Wolfram, 2,6 bis 3,40/0 Tantal, 5,7 bis 6,8 0/0 Aluminium, 0,3 bis 1,0 0/0 Zirkonium und 0 bis 0,035 0/0 Bor, Rest Nickel und insbesondere mit 0,130/0 Kohlenstoff, 60/0 Chrom, 20/0 Molybdän, 110/0 Wolfram, 3 0/0 Tantal, 60/,Aluminium, 0,50/0 Zirkonium, Rest Nickel.
  • Aus Tabelle I ergibt sich die Zeitstandfestigkeit der vorstehenden Legierung 3 im Vergleich zu einer übereinstimmenden Legierung A, deren Tantalgehalt jedoch durch einen gleichen Atomgewichtsanteil (1,5 Gewichtsprozent) Niob ersetzt ist.
    Tabelle 1
    Zeitstandfestigkeit
    Legierung 3
    Belastung (kg/mm2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45,6 15,75 14,19 11,02 11,02 4,73
    Temperatur ('C) ........................ 815 950 1020 1050 1070 1150
    Standzeit (Stunden)...................... 275 1120 170* 191 bis 204 85 90
    Zeitbruchdehnung (0/0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7,8 9,6 n. b. n. b./11,9 n. b. n. b.
    Legierung A
    Belastung (kg/mm2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45,6 15,75 14,19 11,02 11,02 4,73
    Temperatur ('C) ........................ 815 950 1020 1050 1070 1150
    Standzeit (Stunden)...................... 129 699 99 129 45 44
    Zeitbruchdehnung (0/0)................... 2,8 15,6 6,5 5,8 n. b. n. b.
    *) Geschätzt.
    Der Einfluß wechselnder Gehalte an Wolfram, Molybdän und Tantal auf die Zeitstandfestigkeit ergibt sich aus Tabelle II für eine Reihe von Legierungen, die alle 6 0/0 Chrom, 6 0/0 Aluminium, 0,13 0/0 Kohlenstoff und 0,50/0 Zirkonium, Rest Nickel enthielten. Diese Legierungen liegen, mit Ausnahme der durch einen Stern markierten, im Bereich der Erfindung. Man erkennt, daß sich schlechtere Eigenschaften ergeben, wenn die Gehalte an Wolfram, Molybdän und Tantal außerhalb der erfindungsgemäßen Grenzen liegen oder die Bedingung 2 (0/,Mo) -I- (%W) + (%Ta) + 2/3 (%Cr) = 17,5 bis 240/0 nicht erfüllt ist.
    Tabelle 1I
    Zeitstandfestigkeit
    Mo W Ta 29/o Mo + 0/0 W 14,19 kg/mm$ bei 1020°C 11,02 kg/mm' bei 1070°C
    Legierung + % Ta + 2/3 % Cr Zeitbruch- Zeitbruch-
    Standzeit dehnung i Standzeit dehnung
    0/0 0/0 °% (Stunden) (0/0) (Stunden)
    (0/0)
    1 * 2 11 0 19 65 13,0 - -
    2 2 11 2 21 142 10,9 74 8,6
    3 2 11 3 22 - - 85 n. b.
    4 2 11 4 23 145 6,2 74 n. b.
    5* 2 11 6 25 27 5,8 - -
    Fußnote am Schluß der Tabelle
    Tabelle 1I (Fortsetzung)
    Zeitstandfestigkeit
    Ta 14,19 kg/mm2 bei 10201 C 11,02 kg/mm2 bei 1070° C
    Legierung Mo W 9°/° Mo 2 /o W Zeitbruch- ' 1 Ze1tbrUCh-
    + /o Ta + a o/o Cr Standzeit Standzeit
    dehnung dehnung
    % °/o o/o (Stunden) (°/o) I (Stunden) i (o/o)
    22* 2 3 6 17 - - 16 n. b.
    23* 2 7 2 17 57 ; 20 - -
    6 2 7 4 19 87 10,3 1 52 I 13,8
    7 2 9 4 21 128 n.b. j - -
    4 2 11 4 23 145 6,2 74 n.b.
    5* 2 11 6 25 27 5,8 - -
    8 2 13 3 24 131 I 4,4 59 5,1
    11,02 kg/mm2 bei 1050° C
    20* 4 3 2 17 21 I 17,2 - -
    9 4 5 6 23 91 4,3 151 5,4
    10 * 4 5 8 25 44 j n. b. 76 4,6
    11* 4 5 10 27 7 n.b. - -
    21* 4 7 6 25 31 n. b. 1 71 3,0
    11,02 kg/mm2 bei 1070' C
    12 4 7 4 23 113 6,1 59 9,4
    13* 0 11 1 16 - - 28 9,8
    46 0 11 3 18 - - 74 n. b.
    14 0 11 4 19 123 9,9 97 8,6
    15 0 13 4 21 165 5,8 91 5,6
    16 0 14 4 22 162 5,6 1 82 3,8
    17 0 15 4 23 119 7,4 11 59 1 4,9
    18 0 14 2 22 147 6,9 78 8,6
    19 0 14 1 19 123 I 13,7 i 38 I 11,4
    # Gehören nicht zur Erfindung.
    Bei Legierungen mit mindestens 5 °/° Chrom steigern Niobgehalte bis zum halben Tantalgehalt die Zeitstandfestigkeit; bei höheren Niobgehalten geht die Standzeit jedoch zurück. Der Niobgehalt übersteigt daher vorzugsweise drei Viertel des Tantalgehaltes nicht. Dies ergibt sich aus den Tabellen III und IV, die sich auf Legierungen mit denselben Gehalten an Kohlenstoff, Chrom, Aluminium und Zirkonium beziehen, wie sie in der Tabelle Il angegeben sind.
    Tabelle III
    Zeitstandfestigkeit
    Legierung Mo W Ta Nb 2°/° Mo + 0% W 11,02 kg/mma #eitbr0ch-
    -- °/° Ta+ /s /° Cr Standzeit
    dehnung
    °@o °@o °% (Stunden) (°/o)
    i
    15 0 13 4 0 21 91 5,6
    24 0 13 4 1,0 21 146 6,2
    147 4,8
    2 2 11 2 0 21 74 8,6
    25 2 11 2 1,0 21 104 6,2
    3 2 11 3 0 22 85 n. b.
    26 2 11 3 0,5 22 87 8,9
    27 2 11 3 1,0 22 100 7,2
    4 2 11 4 0 23 74 n. b.
    28 2 11 4 0,5 23 76 4,7
    29 2 11 4 1,0 23 82 5,1
    12 4 7 4 0 23 59 9,4
    30 4 7 4 0,5 23 80 8,0
    31 4 7 4 1,0 23 85 5,3
    Tabelle IV
    Zeitstandfestigkeit
    Legierung Mo W Ta Nb 2% Mo + o/Q W 11,02 kg/mms bei tbruch-
    -- % Ta-- /s io Cr Standzeit
    dehneng
    °/o % °/o % (Stunden) I (e/0)
    46 0 11 3 0 18 74 n. b.
    47 0 11 3 1 18 109 16,2
    48 0 11 3 1,5 18 78 10,1
    49 0 11 3 2,0 18 65 6,4
    50 0 11 3 2,5 18 29 7,6
    14 0 11 4 0 19 75,88 n. b./12,0
    51 0 11 4 0,5 19 90 n.b.
    52 0 11 4 1,5 19 113 7,4
    53 0 11 4 2,0 19 90 5, 1
    54 0 11 4 2,5 19 66 8,0
    Sämtliche Legierungen der Tabellen III und IV fallen unter die Erfindung, jedoch liegt der Niobgehalt der Legierung 50 über drei Vierteln des Tantalgehaltes. Eine bevorzugte Legierung besteht aus 0,10 bis 0,160/, Kohlenstoff, 5,0 bis 7,0"/, Chrom, 12,5 bis 13,5"/, Wolfram, 3,6 bis 4,40/, Tantal, 0,7 bis 1,30/, Niob, 5,7 bis 6,8"/() Aluminium, 0,3 bis 1,00/0 Zirkonium, 0 bis 0,035 °/° Bor, Rest Nickel.
  • Kobaltgehalte bis 15010 besitzen wenig Einfluß auf das Zeitstandverhalten. Das ergibt sich aus den Daten der Tabelle V für Legierungen, die unter anderem 6 °/o Chrom, 6 % Aluminium, 0,13 °/o Kohlenstoff und 0,5 °/a Zirkonium, Rest Nickel enthalten.
    Tabelle V
    Zeitstandfestigkeit
    14,19 kg/mm'
    11,02 kg/mm'
    Legierung Mo W Ta Co Nb 2 % Mo+ °/u W bei 1020°C bei 1070'C
    ' -I- °/o Ta+2/s °/o Cr Zeitbruch' I Zeitbruch-
    Standzeit dehnung Standzeit dehneng
    °% °/° °/o ( °/o °% (Stunden)
    (°%) (Stunden) (°/°)
    3 2 11 3 0 0 22 - - 85 n. b.
    56 2 11 3 5 0 22 - - 85 18,9
    57 2 11 3 10 0 22 - - 99 8,2
    58 2 11 3 15 0 22 - - 70 9,1
    59* 2 11 3 20 0 22 - - 36 n.b.@
    12 4 7 4 0 0 23 113 6,1 59 9,4
    32 4 5 4 10 0 21 96 - 45 -
    33 4 7 4 10 0 23 99 I 7,0 - -
    11,02 kg/mme
    bei 1050°C
    34 4 7 4 10 0,5 23 138 8,1 177 8,7
    35 4 7 4 10 1,0 23 - - 124 n. b.
    36 4 7 4 10 1,5 23 125 6,8 - -
    * Gehört nicht zur Erfindung.
    Den Einfluß einer Änderung des Aluminiumgehaltes zeigt Tabelle VI für Legierungen mit 0,13°/° Kohlenstoff, 6 °/o Chrom, 0,5 °/o Zirkonium, Rest Nickel.
    Tabelle VI
    Zeitstandfestigkeit
    Legierung Mo W Ta Al 20/,) Mo + 0/, W 11,02 kg/mm2 beiitbr0ch-
    -E- /o Ta-f- /2 /o Cr Standzeit
    dehnung
    °/o °/o °/o °/o (Stunden) (°/o)
    60 -2 -11- - 3 5,25 22 38 14,0
    61 2 - 11 3 5,75 22 73 7,8
    3 2 11 3 6,0 22 85 n. b.
    62 2 -- 11 3 6,25 22 84 16,4
    63 2 11 3 6,5 22 8 5 8,0
    64 2 11-- -- 3 6,75 22 74 j 11,0
    65 2 11 3 7,0 22 54 8,8
    66 2 11 3 7,25 22 23 8,0
    Der Aluminiumgehalt der Legierung 66 liegt über dem bevorzugten Höchstwert. Geringere Aluminiumgehalte ergeben höhere Schmelzpunkte, so daß sich Legierungen mit 5 bis 3,59/0 oder 2% Aluminium besonders für Teile eignen, die einen hohen Schmelzpunkt erfordern, aber weniger stark mechanisch beansprucht werden als Rotorschaufeln, wie z. B. Statorschaufeln. Im Bereich von 2 bis 8% Aluminium ist die Zeitstandfestigkeit besser als bei Legierungen, deren Tantalgehalt ganz durch einen atomgewichtsgleichen Niobgehalt ersetzt ist.
  • Titanhaltige Legierungen weisen die größte Zeitstandfestigkeit auf, wenn die Bedingung (°/oAl) -I- 0,7 (°/oTi) = 5,2 bis 7,10/0 erfüllt ist. Das zeigen die Werte der Tabelle VII, die sich auf eine Legierung mit 0,13 0/0 C, 6 % Cr, 2 0/0 Mo, 110/° W, 3 0/0 Ta, 0,5 % Zr, Rest Nickel beziehen.
    Tabelle VII
    Zeitständfestigkeit
    11,02 kg/mm2
    Legie- Al Ti bei 1070° C
    #g o/° A1-E-0,7 °/° Ti I Zeit-
    Stand- bruch-
    zeit dehnung
    °% °% (Stunden) i (°/°)
    37 5 0 5,0 41 n. b.
    38 5 1 5,7 100 . 9,3
    39 5 2 6,4 68 n. b.
    40 5 3,5 7,45 12 2,8
    41 4,5 2 5,9 97 n.b.
    55 4,5 4 7,3 26 2,5
    Vanadin verschlechtert die Zeitstandfestigkeit und Oxydationsbeständigkeit, weswegen die vorgeschlagene Legierung vanadinfrei ist. Der Einfluß des Vanadins ergibt sich aus den Werten der Tabelle VIII, die sich auf Legierungen mit 0,13% C, 60/0 Cr, 20/0 Mo, 110/0 W, 6 % Al, 0,5 °/o Zr, Rest Nickel beziehen.
    Tabelle VIII
    Zeitstandfestigkeit
    14,19 kg/mm? 11,02 kg/mm2
    Legie- V Ta bei 1020°C bei 1070°C
    rung Zeit- Zeit-
    Standzeit ä unStandzeit hng j dehnung
    °/° o/° (Stunden) I (°/o) (Stunden) (°/°)
    2 0 2 142 10,9 74 8,6
    42* 1,5 2 127 6,6 44
    7,7
    43* 2,5 2 107 6,0 31 5,8
    4 0 4 145 6,2 - -
    44* 1,5 4 86 6,2 - -
    45* 2,5 4 90 7,8 - -
    * Nicht zur Erfindung gehörende Legierungen.
    Der Kohlenstoffgehalt beträgt vorzugsweise mindestens 0,05010; eine Veränderung im Bereich von 0,05 bis 0,3 0/0 hat wenig Wirkung auf die Zeitstandfestigkeit. Zirkonium und Bor verbessern die Zeitstandfestigkeit, so daß der Zirkoniumgehalt vorzugsweise 0,1 bis 1,00/0 beträgt und bei Anwesenheit von Bor die Bedingung (%Zr) -I- 10 (0/.B) = 0;2 bis 1,2% erfüllt ist. Bei Borgehalten über 0,0350/0 fällt die Zeitstandfestigkeit wieder ab. Der Einfluß des Zirkoniums und Bors ergibt sich aus Tabelle IX, die sich auf Legierungen mit 0,13 % C, 6 0% Cr, 2 °/o Mo, 11% W, 3 0/0 Ta, 6 0/0 Al, Rest Nickel bezieht.
    Tabelle IX
    Zeitstandfestigkeit
    Zr B 7,87 kg/MM2 bei 1050°C 9,45 kg/mm2 bei 1050°C 14;19 kg/mm2 bei 1050°C
    Legierung Zeitbruch- I Zeitbruch- I Zeitbruch-
    Standzeit dehnung Standzeit dehnung Standzeit dehnung
    °/o % (Stunden)
    (°/°) (Stunden) [ (°/o) (Stunden) (°%)
    3 0,5 0 627 10,6 - - 52 9,4
    85 0,5 0,02 983 13,1 - - 70 n. b.
    86 0,12 0,02 - - 280 7,7 - -
    87 0,12 0,05 - - 183 n. b. _ -
    88* 0,12 0,10 - - 142 n. b. - -
    * Gehört nicht zur Erfindung.
    Tabelle X veranschaulicht die Bedeutung der Bedingung 2 (0/,Mo) -f- (°/oW) -f- (°/oTa) -f- 2/a (0/,Cr) =17,5 bis 24% und des Höchstgehaltes für Wolfram von 19 °/o. Die Versuche wurden an Legierungen mit 0,13 % C, 6 °/o Al, 3 % Cr, 10 % Co, 0,5 % Zr, Rest Nickel durchgeführt.
    Tabelle X
    Zeitstandfestigkeit
    Legierung W Ta Nb 2 % Mo-[- °/a W 11,02 kg/mm$ bei 1100° C
    -f- Ta+'/s "/o Cr Standzeit Zeitbruchdehnung
    % °% °% (stunden) (°/o)
    67 16 1 0 19 23 16,1
    68 16 1 1 19 35
    13,2
    69 16 2 0 20 62 19,8
    70 16 2 1 20 53 14,6
    71 16 2 2 20 55 8,6
    72 16 3 0 21 71 11,5
    73 16 3 1 21 50 18
    74 16 3 2 21 48 12,6
    75 16 4 0 22 58 n. b.
    76 16 4 1 22 56 8,6
    77 16 4 2 22 42 15
    78 18 1 0 22 48 n. b.
    79 18 1 1 21 54 n. b.
    80 18 4 0 24 56 n. b.
    81* 20 1 0 23 0,2 19,6
    82* 20 2 0 24 1,4 10,6
    83* 20 3 0 25 4,9 4,3
    84* 20 4 0 26 7 8,5
    # Fallen nicht unter die Erfindung.
    Die vorgeschlagenen Legierungen werden vorzugsweise im Vakuum erschmolzen und/oder einer Vakuumfeinungsbehandlung unterworfen oder bei der Herstellung kleiner Gußstücke unter Vakuum vergossen. Die Ergebnisse der Zeitstandversuche wurden an Probestücken gewonnen, die aus im Vakuum vergossenen Gußstücken hergestellt waren.
  • Die vorgeschlagene Legierung kann bereits im Gußzustand Verwendung finden; sie kann gegebenenfalls bei 850 und 1250°C homogenisiert und gegen einen Schwefelangriff mit einem Schutzüberzug, beispielsweise aus Aluminium. versehen werden.

Claims (7)

  1. Patentansprüche: 1. Verwendung einer Nickel-Chrom-Legierung mit 2 bis 10 °/o Chrom, 5 bis 19 °/o Wolfram, 0 bis 5 °/Q Molbdän, 0,5 bis 7 % Tantal, 2 bis 8 °% Aluminium, 0 bis 4 °(o Titan, 0,03 bis 0,5 °/o Kohlenstoff, 0 bis 15 °/o Kobalt, 0 bis 2,5 % Niob, 0 bis 0,050/,Bor, 0 bis 1,5 % Zirkonium, Rest einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen Nickel, wobei der Gesamtgehalt an Tantal und Wolfram mindestens 7°/o und zusammen mit dem doppelten Molybdängehalt und zwei Drittel des Chromgehaltes 17,5 bis 25 °/Q oder bei mehr als 4 °/, Tantal höchstens 240/,beträgt und der Niobgehalt geringer als der Tantalgehalt ist, als Werkstoff für Gußstücke, die wie Stator- und Rotorschaufeln von Gasturbinen bei einer Belastung von 11 kg/mm2 oberhalb 1000°C eine hohe Standzeit besitzen.
  2. 2. Verwendung einer Legierung nach Anspruch 1, deren Chromgehalt jedoch 3 bis 7°/o beträgt, für den Zweck nach Anspruch 1.
  3. 3. Verwendung einer Legierung nach den Ansprüchen 1 und 2, die jedoch 2 bis 6 % Tantal, mindestens 70/,Wolfram und höchstens 30/, Molybdän enthält, für den Zweck nach Anspruch 1.
  4. 4. Verwendung einer Legierung nach Anspruch 1, die jedoch 5 bis 10 % Chrom, 5 bis 16 °/Q Wolfram, 0 bis 5 °/o Molybdän, 0,5 bis 7 °/o Tantal, 2 bis 80/,Aluminium, 0 bis 40/,Titan, 0,03 bis 0,30/, Kohlenstoff, 0 bis 15 % Kobalt, 0 bis 2,5 °/o Niob, 0 bis 0,05°/o Bor, 0 bis 10/, Zirkonium, Rest einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen Nickel enthält, wobei der Gesamtgehalt an Tantal und Wolfram mindestens 7 % und zusammen mit dem doppelten Gehalt an Molybdän und zwei Drittel des Chromgehaltes 17,5 bis 24°/o beträgt und der Niobgehalt geringer ist als der Titangehalt, für den Zweck nach Anspruch 1.
  5. 5. Verwendung einer Legierung nach Anspruch 4, die Jedoch 5 bis 7 % Chrom enthält, für den Zweck nach Anspruch 1.
  6. 6. Verwendung einer Legierung nach den Ansprüchen 4 und 5, die jedoch 2 bis 6 °/o Tantal, mindestens 7°/o Wolfram und höchstens 3°/0 Molybdän enthält, für den Zweck nach Anspruch 1.
  7. 7. Verwendung einer Legierung nach den Ansprüchen 1 bis 6, bei der jedoch die Summe aus dem Gehalt an Aluminium und dem 0,7fachen Titangehalt 5,2 bis 7,1 beträgt, für den Zweck nach Anspruch 1. B. Verwendung einer Legierung nach Anspruch 1, die jedoch 5 bis 70/,Chrom, 10,5 bis 11,501, Wolfram, 1,7 bis 2,3#/oMolybdän, 2,6 bis 3,4°/o Tantal, 5,7 bis 6,80/, Aluminium, 0,10 bis 0,160/, Kohlenstoff, 0,3 bis 1,0 °/, Zirkonium und 0 bis 0,035 °/o Bor, Rest einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen Nickel enthält, für den Zweck nach Anspruch 1. 9. Verwendung einer Legierung nach Anspruch 1, die jedoch 5 bis 7 °/o Chrom, 12,5 bis 13,5 °/o Wolfram, 3,6 bis 4,4°/o Tantal, 0,7 bis 1,3 °/o Niob, 5,7 bis 6,8 °/o Aluminium, 0,10 bis 0,16 °/o Kohlenstoff, 0,3 bis 1,0 °/a Zirkonium und 0 bis 0,035 °/o Bor, Rest einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen Nickel enthält, für den Zweck nach Anspruch 1. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 917 818; französische Patentschrift Nr.1281502:
DEJ25711A 1963-04-26 1964-04-24 Verwendung einer Nickel-Chrom-Legierung als Werkstoff fuer Gussstuecke mit hoher Zeitstandfestigkeit Pending DE1248304B (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3503110A1 (de) * 1984-02-10 1985-08-22 United Technologies Corp., Hartford, Conn. Hochfester, korrosionsbestaendiger einkristall-superlegierungsgegenstand mit einem gehalt an tantalcarbi d, verfahren zu seiner herstellung und seine ausgangszusammensetzung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1281502A (fr) * 1960-12-22 1962-01-12 Birmingham Small Arms Co Ltd Alliage à base de nickel résistant au fluage
GB917818A (en) * 1959-02-05 1963-02-06 Sierra Metals Corp Nickel base alloys

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