DE1521340C - Hochtemperaturschichtverbundwerkstoff - Google Patents
HochtemperaturschichtverbundwerkstoffInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Hoc'htemperaturschichtverbundwcrkstoff
mit geringer gegenseitiger Diffusion der Werkstoffschichten, bestehend aus
einem Kern aus Iridium, Ruthenium, Molybdän oder Wolfram oder Legierungen jedes dieser Metalle mit
CJoId, Palladium oder Platin oder mit Gold und Palladium oder mit Gold und Platin sowie aus einem
Überzug.
Die Metalle Ruthenium, Iridium, Wolfram und Molybdän sowie deren Legierungen besitzen zwar
eine hohe Festigkeit, oxydieren jedoch leicht bei erhöhten, Temperaturen. Insbesondere bei einer Erhitzung
auf: 900° C; öder mehr in Luft entstehen
dampfförmige Oxyde, was mit einem Gewichtsverlust verbunden ist. Ein solcher Gewichtsverlust durch
ίο Oxydation wirkt sich besonders nachteilig aus, weil
die Metalle Ruthenium und Iridium über 900° C eine hohe Festigkeit besitzen und sich für eine Verwendung
in der Glasindustrie besonders eignen, weil sie durch eine Reihe von reaktionsfähigen und sogar
platinangreifenden Gläsern nicht angegriffen werden. Würde es gelingen, dünne, oxydationsbeständige
Überzüge aufzubringen, so könnten die ausgezeichneten Eigenschaften der oben erwähnten Metalle und
Legierungen bei erhöhten Temperaturen nutzbar gemacht werden. Unglücklicherweise diffundieren
jedoch die für einen Überzug in Frage kommenden oxydationsbeständigen Metalle sehr leicht in dem
Kern, so daß die Oxydationsbeständigkeit sehr schnell wieder verlorengeht.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, einen sowohl oxydationsbeständigen
als auch nicht in den Kern diffundierenden Überzug für die eingangs erwähnten Metalle und deren Legierungen
zu schaffen. Die Erfindung beruht auf der Feststellung, daß bei einem ternären Zustandsdiagramm,
auf dessen einer Seite Iridium, Ruthenium, Molybdän oder Wolfram, auf dessen zweiter Seite
Gold und auf dessen dritter Seite Palladium oder Platin aufgetragen sind, eine Grenzlinie zwischen
Einphasen- und Zweiphasen-Legierungen gezogen werden kann. Die Lage dieser Phasengrenzlinie hängt
von der Temperatur ab. Die Lösung dieser Aufgabe ■ basiert auf dem Gedanken, sowohl den Kern als
auch den Überzug aus zwei mit einander im Gleichgewicht befindlichen Phasen aufzubauen.
Im einzelnen besteht die Erfindung demzufolge darin, daß der Werkstoff sowohl für den Kern wie
auch für den Überzug aus Metallen oder Legierungen jeweils, eines gemeinsamen Dreistoffsystems besteht
und daß die Konzentration des Kernwerkstoffes auf oder innerhalb eines Kreisbogens mit einem Radius
von 5 % um den einen Endpunkt einer Konode und die Konzentration des Überzugswerkstoffes auf oder
innerhalb eines Kreisbogens mit einem Radius von
5 % um den anderen Endpunkt derselben Konode eines isothermen Schnittes des betreffenden Dreistoffsystems
bei der Arbeitstemperatur des aus dem Verbundwerkstoff herzustellenden Gegenstandes liegt,
wobei die ternären Systeme bedarfsweise aus den Komponenten Iridium, Ruthenium, Molybdän oder
Wolfram einerseits und Gold andererseits sowie drittens Palladium oder Platin bestehen.
Da Iridium und Ruthenium sehr teuer sind, besteht der Kern vorzugsweise aus mit Palladium,
Platin oder Gold und Platin legiertem Iridium oder Ruthenium und der Überzug aus Gold, das seinerseits
mit Platin oder Palladium mit oder ohne Iridium oder Ruthenium legiert ist.
Außerdem können im ternären System Bereiche mit Dreiphasen-Legierungen vorliegen, doch besitzen
diese Bereiche im Hinblick auf die Erfindung keinerlei Bedeutung und können daher unbeachtet bleiber«.
Die Bestimmung der genauen Lage der Phasengrenz-
linie für jedes ternäre System erfordert einen erheblichen Arbeitsaufwand; die allgemeine Form der
Kurve läßt sich jedoch ziemlich leicht durch übliche metallografische Untersuchungen bestimmen. In jeder
Zweiphasen-Legierung stellen die beiden Phasen zwei feste Endlösungen dar, die nicht ineinander diffundieren.
Sämtliche festen Endlösungen liegen bei der in Rede stehenden Temperatur auf der Grenzlinie,
die die Einphasen- von den Zweiphasen-Legierungen trennt, so daß eine Linie, die diejenigen Punkte des
ternären Systems verbindet, die der Konzentration zweier fester Phasen entsprechen, die sich im Gleichgewicht
miteinander befinden und nicht ineinander diffundieren, eine Konode darstellt.
Erfindungsgemäß wird nun der oxydationsempfindliche Kern aus einem Metall bzw. einer Legierung
mit hoher Warmfestigkeit hergestellt, deren Zusammensetzung auf oder nahe bei dem einen Endpunkt
einer Koriode liegt, während die Zusammensetzung des oxydationsbeständigen Überzugs auf
oder nahe bei dem anderen Endpunkt derselben Konode liegt.
Die ternären Zustandsdiagramme sind außerordentlich kompliziert. Zum Zwecke der Beschreibung
der Erfindung wird jedoch angenommen, daß das Gleichgewicht an Hand von ausschließlichen
Einphasen- und Zweiphasen-Legierungen dargestellt werden kann. Demnach bleibt das Vorhandensein
von Dreiphasen-Legierungen ebenso unberücksichtigt wie das mögliche Vorhandensein von solchen Feldern
des Diagramms, in denen flüssige Phasen existieren. Dabei ist vorausgesetzt, daß weder ein
Kern noch ein Überzug aus einem Metall oder einer Legierung bestehen kann, die bei der Betriebstemperatur
des betreffenden Gegenstandes flüssig ist oder deren Zusammensetzung einer Solidustemperatur
entspricht, die unterhalb der Arbeitstemperatur liegt, da derartige Gegenstände keine mechanische Festigkeit
besitzen. In einigen Fällen kann der Kreisbogen mit einem Radius von 5 % um das Konodenende
Zusammensetzungen einschließen, die flüssig sind oder eine zu geringe Solidustemperatur besitzen und
daher selbstverständlich weder als Kern noch als Überzug im Rahmen der Erfindung in Frage
kommen.
Die Erfindung befaßt sich vornehmlich mit dem Oberflächenschutz von Gegenständen, die mindestens
zum wesentlichen Teil aus Iridium, Ruthenium, Molybdän oder Wolfram bestehen. Die Erfindung
erstreckt sich jedoch auch auf Gegenstände aus mit Palladium oder Platin legiertem Ruthenium, die nur
5 % Ruthenium enthalten, oder auf Gegenstände aus Iridium mit Palladium oder Platin, die nur 10 %
Iridium enthalten. Beim Aufstellen der ternären Zustandsdiagramme für jedes der Elemente Iridium,
Ruthenium, Molybdän oder Wolfram mit Gold und Platin wurde festgestellt, daß die Phasengrenzlinie
so verläuft, daß die Konoden im allgemeinen von der Platinecke des ternären Systems zur gegenüberliegenden
oder benachbarten Dreieckseite des Randsystems Platin-Gold verlaufen. Da dies bedeutet, daß nur
platinreiche Legierungen mit einer Legierung aus Gold und Platin überzogen werden können, ist die
Erfindung vorzugsweise auf das Randsystem Gold-Palladium anwendbar. Die Kerne können auch geringe
Mengen zufälliger Begleitelemente enthalten, die die Eigenschaften der Metalle verbessern; so
können beispielsweise dem Iridium geringe Gehalte an Titan und/oder Zirkonium zugesetzt werden, um
eine Legierung entsprechend dem älteren Patent 1 257 432 herzustellen, oder es können dem Ruthenium
geringe Mengen Rhenium zugesetzt werden, um eine Legierung nach dem älteren Patent
1 295 842 herzustellen.
Vorausgesetzt, daß die Menge der dem Kern zugesetzten Begleitelemente gering ist, können diese
Elemente unbeachtet bleiben und die Konzentration
ίο des Kerns und seines oxydationsbeständigen Überzugs
auf Grund eines ternären Systems in der vorerwähnten Weise bestimmt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der in den Fig. 1 bis 10 dargestellten ternären Systeme
des näheren erläutert. In jedem der ternären Systeme ist die Phasengrenzlinie zwischen den Feldern der
Einphasen- und der Zweiphasen-Legierungen mit A bezeichnet, wobei das freie Feld den Bereich der
Zweiphasen- oder, falls vorhanden, Dreiphasen-Legierungen und das schraffierte Feld den Bereich
der Einphasen-Legierungen bezeichnet.
Fig. 1 stellt einen isothermen Schnitt des Dreistoffsystems
Ruthenium-Gold-Palladium bei 1200° C dar. An Hand dieses Dreistoffsystems ist es nicht
schwierig, eine für einen ganz oder zum wesentlichen Teil aus Ruthenium bestehenden Grundkörper
geeignete Legierung zu ermitteln. Bei jeder Zweiphasen-Legierung ist es — unter anderem mittels
einer Mikrosonde — möglich, die Zusammensetzungen der beiden Phasen zu bestimmen, d. h. die
Zusammensetzungen zweier Legierungen, die nicht ineinander diffundieren. So wurde beispielsweise bei
der dem Punkt M in F i g. 1 entsprechenden Dreistoff-Legierung mit 20 °/o Ruthenium, 20 % Gold
und 60 % Palladium durch Elektronenstrahlmikroanalyse festgestellt, daß diese aus einer Phase mit
99 % Ruthenium, 1 % Palladium und einer Phase mit 73 % Palladium, 25 % Gold und 2 °/o Ruthenium
besteht. Eine Legierung mit 99 %> Ruthenium und 1 °/o Palladium entspricht dem Punkt N, während
eine Legierung mit 73 % Palladium, 25 °/o Gold und 2 °/o Ruthenium dem Punkt P entspricht. Die
gerade Verbindung zwischen N und P verläuft durch den Punkt M und stellt die Konode der beiden
Gleichgewichtsphasen dar. Eine zweite Dreistoff-Legierung mit 20% Ruthenium, 30% Gold und
50% Palladium entsprechend dem Punkt M' besteht aus einer Phase aus im wesentlichen 100 %
Ruthenium, entsprechend dem Punkt N', und einer anderen Phase mit 62 % Palladium, 37 % Gold und
1 % Ruthenium, entsprechend dem Punkt P'. In ähnlicher Weise können weitere Legierungen bestimmt
und analysiert werden, so daß sich die Phasengrenzlinie A mit beliebiger Genauigkeit bestimmen
läßt. Bei dem ternären System der Fig. 1 endet die Phasengrenzlinie A auf der Rutheniumachse
bei 22 % Ruthenium und auf der Palladiumachse bei 50 % Palladium.
Die Konoden Z und Z' besagen, daß ein Grundkörper aus 99 % Ruthenium und 1 % Palladium durch einen Überzug aus 73 % Palladium, 25 % Gold und 2 % Ruthenium und ein Grundkörper aus im wesentlichen reinem Ruthenium durch einen Überzug aus 62 % Palladium, 37 % Gold und 1 % Ruthenium geschützt werden können.
Die Konoden Z und Z' besagen, daß ein Grundkörper aus 99 % Ruthenium und 1 % Palladium durch einen Überzug aus 73 % Palladium, 25 % Gold und 2 % Ruthenium und ein Grundkörper aus im wesentlichen reinem Ruthenium durch einen Überzug aus 62 % Palladium, 37 % Gold und 1 % Ruthenium geschützt werden können.
Unter der Voraussetzung, daß der allgemeine Verlauf der Phasengrenzlinie für irgendein System bei
irgendeiner Temperatur bekannt ist, braucht die Zu-
chend der Konode T durch einen Überzug aus 76 % Palladium, 16 % Gold und 8 % Molybdän geschützt
werden kann.
F i g. 8 bezieht sich auf das Dreistoffsystem WoIf-5
ram-Gold-Palladium bei 1200° C und zeigt, daß ein
im wesentlichen aus reinem Wolfram bestehender Kern entsprechend den drei Konoden S, S' und S"
auf dreierlei Weise geschützt werden kann, nämlich durch einen Überzug aus 75,5 % Palladium, 24,5 %
sammensetzung mehr als einer Phase in der Zweiphasen-Legierung nicht unbedingt ermittelt zu werden,
um die Konode zu bestimmen, da diese in jedem Falle durch die Punkte der Legierungszusammensetzung
und der beiden Phasen verläuft. Ist nur eine Phase bestimmt, so ergibt sich die Zusammensetzung
der anderen Phase aus dem Punkt, an dem die Konode die Phasengrenzlinie schneidet. Nachfolgend
sollen die Fig. 2 bis 10 kurz beschrieben
werden, deren Dreistoffsystem im wesentlichen ahn- io Gold und 3 % Wolfram (S"') oder aus 65 % Pallalich
der F i g. 1 sind und ebenfalls isotherme Schnitte dium, 33 % Gold und 2 % Wolfram (S') oder aus
darstellen, die in ähnlicher Weise erstellt worden 46 % Palladium, 52 °/o Gold und 2 °/o Wolfram (S).
sind. Ein Kern aus 99% Wolfram und 1 % Palladium Fig. 2 bezieht sich auf das Dreistoffsystem kann dagegen entsprechend der KonodeS"' durch
Iridium-Gold-Palladium bei 1450° C. Ein Kern aus 15 einen Überzug aus 79 % Palladium, 16 °/o Gold und
93 °/o Iridium und 7 % Palladium kann mit einem 5 % Wolfram geschützt werden.
Überzug aus 63,5 %> Palladium, 36°/o Gold und Gemäß Fig. 9, die sich auf das Dreistoffsystem 0,5 °/o Iridium und ein Kern aus 91 °/o Iridium und Wolfram-Gold-Palladium bei 1450° C bezieht, kön-9 °/o Palladium durch einen Überzug aus 71 °/o Pal- nen ein im wesentlichen aus reinem Wolfram besteladium, 27°/o Gold und 2% Iridium entsprechend 20 hender Kern entsprechend der Konode R durch den Konoden Y und Y' geschützt werden. einen Überzug aus 64,5 °/o Palladium, 32,5 % Gold Die Fig. 3 bezieht sich auf das System Iridium- und 3 % Wolfram und entsprechend der KonodeR' Gold-Palladium bei 1200° C und zeigt, daß ein im ein Kern aus 99 % Wolfram und 1 °/o Palladium wesentlichen aus reinem Iridium bestehender Kern durch einen Überzug aus 72 °/o Palladium, 24 °/o entsprechend der Konode X durch einen Überzug 25 Gold und 4 °/o Wolfram sowie ein Kern aus 98 % aus 79 °/o Palladium, 16 °/o Gold und 5 % Iridium Wolfram und 2 % Palladium entsprechend der Ko- oder durch einen Überzug aus jeder anderen Legie- node R" mit einem Überzug aus 78,5 °/o Palladium, rung auf der Phasengrenzlinie geschützt werden 16 % Gold und 5,5 % Wolfram geschützt werden, kann, die weniger als 79 °/o Palladium und unter 5 % Die F i g. 10 bezieht sich auf das System Wolfram-Iridium enthält. Ein Kern aus 98 °/o Iridium und 30 Gold-Platin bei 1100° C und erweist, daß ein Kern 2 % Palladium kann dagegen entsprechend der Ko- aus 84 °/o Platin, 15 % Wolfram und 1 % Gold entnode X' durch einen Überzug aus 80 °/o Palladium, sprechend der Konode Q durch einen Überzug aus 13°/o Gold und 7 °/o Iridium geschützt werden, wäh- 87% Gold und 13% Platin sowie ein Kern aus rend entsprechend der Konode X" ein Kern aus 69 % Platin, 30 % Wolfram und 1 % Gold entspre-88% Iridium und 12% Palladium durch einen 35 chend der Konode Q durch einen Überzug aus Überzug aus 79 % Palladium, 6 % Gold und 15 % 90 % Gold und 10 % Platin geschützt werden kön-Iridium geschützt werden kann. nen.
Überzug aus 63,5 %> Palladium, 36°/o Gold und Gemäß Fig. 9, die sich auf das Dreistoffsystem 0,5 °/o Iridium und ein Kern aus 91 °/o Iridium und Wolfram-Gold-Palladium bei 1450° C bezieht, kön-9 °/o Palladium durch einen Überzug aus 71 °/o Pal- nen ein im wesentlichen aus reinem Wolfram besteladium, 27°/o Gold und 2% Iridium entsprechend 20 hender Kern entsprechend der Konode R durch den Konoden Y und Y' geschützt werden. einen Überzug aus 64,5 °/o Palladium, 32,5 % Gold Die Fig. 3 bezieht sich auf das System Iridium- und 3 % Wolfram und entsprechend der KonodeR' Gold-Palladium bei 1200° C und zeigt, daß ein im ein Kern aus 99 % Wolfram und 1 °/o Palladium wesentlichen aus reinem Iridium bestehender Kern durch einen Überzug aus 72 °/o Palladium, 24 °/o entsprechend der Konode X durch einen Überzug 25 Gold und 4 °/o Wolfram sowie ein Kern aus 98 % aus 79 °/o Palladium, 16 °/o Gold und 5 % Iridium Wolfram und 2 % Palladium entsprechend der Ko- oder durch einen Überzug aus jeder anderen Legie- node R" mit einem Überzug aus 78,5 °/o Palladium, rung auf der Phasengrenzlinie geschützt werden 16 % Gold und 5,5 % Wolfram geschützt werden, kann, die weniger als 79 °/o Palladium und unter 5 % Die F i g. 10 bezieht sich auf das System Wolfram-Iridium enthält. Ein Kern aus 98 °/o Iridium und 30 Gold-Platin bei 1100° C und erweist, daß ein Kern 2 % Palladium kann dagegen entsprechend der Ko- aus 84 °/o Platin, 15 % Wolfram und 1 % Gold entnode X' durch einen Überzug aus 80 °/o Palladium, sprechend der Konode Q durch einen Überzug aus 13°/o Gold und 7 °/o Iridium geschützt werden, wäh- 87% Gold und 13% Platin sowie ein Kern aus rend entsprechend der Konode X" ein Kern aus 69 % Platin, 30 % Wolfram und 1 % Gold entspre-88% Iridium und 12% Palladium durch einen 35 chend der Konode Q durch einen Überzug aus Überzug aus 79 % Palladium, 6 % Gold und 15 % 90 % Gold und 10 % Platin geschützt werden kön-Iridium geschützt werden kann. nen.
Aus Fig. 4, die sich auf das Dreistoffsystem Liegt erfindungsgemäß die Konzentration des
Ruthenium-Gold-Platin bei 1100° C bezieht, ergibt Grundkörpers auf dem einen Ende der Konode und
sich, daß ein Kern aus 63 % Platin und 37 % Ru- 40 die Konzentration des Überzuges auf dem anderen
thenium entsprechend der Konode W durch einen Ende derselben Konode, dann findet keine gegen-Überzug
aus 92 % Gold und 8 % Platin und ein seitige Diffusion statt. Im allgemeinen ist jedoch ein
Kern aus 86 % Platin, 10 % Ruthenium und 4 % gewisses Toleranzfeld zulässig, so daß jeder Grund-Gold
entsprechend der Konode W durch einen körper, dessen Konzentration auf oder innerhalb
Überzug aus 73 % Gold und 27 % Platin geschützt 45 eines Kreisbogens mit einem Radius von 5 % um
werden können. das eine Ende der Konode liegt, mit einem Überzug Die Fig. 5 bezieht sich auf das Dreistoff system versehen werden kann, dessen Konzentration inner-Iridium-Gold-Platin
bei 1200° C und besagt, daß halb eines ähnlichen Kreisbogens um das andere
ein Kern aus 90% Platin, 5% Iridium und 5% Ende derselben Konode liegt, vorausgesetzt, daß die
Gold entsprechend der Konode V durch einen Über- 50 Phasen nicht flüssig sind oder eine niedrige Soliduszug
aus 71 % Gold und 29 % Platin geschützt wer- temperatur besitzen. Derartige Kreisbögen H und H'
den kann. sind beispielsweise für die Konode Y der Fig. 2 Gemäß Fig. 6, die sich auf das Dreistoffsystem eingezeichnet und können in entsprechender Weise
Molybdän-Gold-Platin bei 1200° C bezieht, können in sämtliche anderen Dreistoffsysteme eingezeichnet
ein im wesentlichen aus reinem Molybdän bestehen- 55 werden. In den meisten Fällen fällt der Punkt, an
der Kern entsprechend der Konode U mit einem dem die verlängerte Konode die Konzentrationsachse
Überzug aus 44 % Palladium, 54 % Gold und 2 % des Dreistoffsystems schneidet, in den Sektor des
Molybdän und entsprechend der Konode U' ein Kern betreffenden Kreisbogens, so daß auch binäre Legieaus
97 % Molybdän und 3 % Palladium mit einem rungen von dem Kreisbogen erfaßt werden. Im
Überzug aus 76 % Palladium, 16 % Gold und 8 % 60 Idealfall fallen die Zusammensetzungen sowohl des
Molybdän überzogen werden. Kerns als auch des Überzugs mit den Endpunkten Die sich auf das Dreistoffsystem Molybdän-Gold- der Konoden zusammen, doch lassen sich in der
Palladium bei 1450° C beziehende F i g. 7 erweist, Praxis häufig bereits sehr gute Ergebnisse erzielen,
daß ein Kern aus 99 % Molybdän und 1 % Palla- wenn eine innerhalb des Kreisbogens bzw. des entdium
entsprechend der Konode T mit einem Über- 65 sprechenden Sektors liegende binäre Legierung bezug
aus 67 % Palladium, 30 % Gold und 3 % nutzt wird, wobei sich sowohl hinsichtlich der Her-Molybdän
geschützt werden kann, während ein Kern stellung als auch hinsichtlich des Preises eine Reihe
aus 97 % Molybdän und 3 % Palladium entspre- von Vorteilen ergeben.
Mit Ausnahme der F i g. 4 und 10, die sich wegen des bei 1200° C liegenden Schmelzpunktes der
Platin-Gold-Phase auf ein System bei 1100° C beziehen, betreffen sämtliche Figuren isotherme
Schnitte bei 1200 oder 1450° C. Obgleich die Erfindung nicht auf diese Temperaturen beschränkt ist,
wurden sie dennoch als typische Temperaturen ausgewählt, bei denen sich die nach der Erfindung mit
einer Schutzschicht versehenen Gegenstände in der Praxis bewährt haben, die zahlreiche Anwendungsfälle mit Temperaturen von 1200° C und mehr
kennt. So unterliegt beispielsweise eine Iridiumspinndüse bei der Herstellung von Glasfasern einer
Temperatur von 1200° C und mehr, während Turbinenschaufeln aus Molybdän oder Wolfram bei
Betriebstemperaturen von 1200 bis 1450° C eingesetzt werden. Aus den Figuren ergibt sich der allgemeine
Verlauf der Konoden. Besitzt der Kern eines Gegenstandes eine bestimmte- Zusammensetzung,
dann kann die Zusammensetzung eines Überzugs, der nicht in den Kern eindifiundiert, durch Bestimmung
und Einzeichnung einer geeigneten Konode ermittelt werden. Ist erst einmal die Konzentration
bestimmt worden, dann kann eine geeignete Schutzschicht, die nur 0,025 mm dick zu sein braucht, ohne
weiteres auf den Kern aufgebracht werden. Im allgemeinen kann der Kern nach herkömmlichen Verfahren
hergestellt werden; die Legierung für den Überzug wird jedoch vorzugsweise durch Vakuumschmelzen
oder pulvermetallurgisch hergestellt, um das Lösen von Gasen zu vermeiden oder wenigstens
einzuschränken. Der Kern kann nach verschiedenen Verfahren mit dem Überzug versehen werden, die
jeweils von der Art und Größe des Kerns abhängen. Handelt es sich um ein Blech oder einen Block, dann
kann der Überzug in Gestalt eines Bleches aufgebracht und durch Walzen mit dem Grundkörper verbunden
werden. Sollen die Seiten eines Blocks ebenfalls überzogen werden, dann kann eine Art Plattierungsverfahren
angewandt werden, bei dem der Block zwischen zwei flachen Blechen liegt und sich
Streifen der Uberzugslegierung entlang den Blockseiten erstrecken, die Luft aus dem Innern des Mantels
abgesaugt und die zu verbindenden Teile miteinander verschweißt und nachfolgend gegebenenfalls
bis auf die erforderliche Dicke heruntergewalzt werden.
Mit einer Schutzschicht versehener Draht kann unter Verwendung eines zylindrischen Kerns hergestellt
werden, über den die Überzugslegierung in Gestalt einer Hülse geschoben wird. Alsdann werden
die Enden des Kerns und der Hülse gasdicht miteinander verbunden und die in dem Vorwerkstück enthaltene
Luft abgepumpt. Anschließend kann das Vorwerkstück nach den herkömmlichen Verfahren,
ao beispielsweise durch Warmziehen, auf den erforderlichen Durchmesser gebracht werden.
Besitzt der Kern eine komplizierte Form, dann kann der Überzug durch galvanisches Abscheiden
aufgebracht werden, wobei die verschiedenen, die Uberzugslegierung bildenden Metalle unabhängig von
den genauen Proportionen aufgebracht und dann zusammengeschmolzen werden. Der Kern kann auch
in eine Legierungsschmelze eingetaucht oder die Legierung durch Metallspritzen bzw. Plasma-Flammspritzen
aufgebracht werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Überzugslegierung im Wege
der Flocken-Pulver-Technik aufzubringen, d. h. durch Einbrennen bzw. Versintern einer Suspension
eines Metallpulvers oder von Metallplättchen in einer in Hitze flüchtigen oder sich zersetzenden
Flüssigkeit.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Hochtemperaturschichtverbundwerkstoff mit geringer gegenseitiger Diffusion der Werkstoffschichten,
bestehend aus einem Kern aus Iridium, Ruthenium, Molybdän oder Wolfram oder Legierungen
jedes dieser Metalle mit Gold, Palladium oder Platin oder mit Gold und Palladium oder
mit Gold und Platin sowie aus einem Überzug, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff sowohl für den Kern wie auch für den
Überzug aus Metallen oder Legierungen jeweils eines gemeinsamen Dreistoffsystems besteht und
daß die Konzentration des Kernwerkstoffes auf oder innerhalb eines Kreisbogens mit einem Radius
von 5 % um den einen Endpunkt einer Konode und die Konzentration des Überzugswerkstoffes auf oder innerhalb eines Kreisbogens
mit einem Radius von 5 °/o um den anderen Endpunkt derselben Konode eines isothermen Schnittes
des betreffenden Dreistoffsystems bei der Arbeitstemperatur des aus dem Verbundwerkstoff
herzustellenden Gegenstandes liegt, wobei die ternären Systeme bedarfsweise aus den Komponenten
Iridium, Ruthenium, Molybdän oder Wolfram einerseits und Gold andererseits sowie
drittens Palladium oder.Platin bestehen.
2. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus mit
Palladium, Platin oder mit Gold und Platin legiertem Iridium oder Ruthenium und der Überzug
aus mit Platin oder Palladium und gegebenenfalls Iridium oder Ruthenium legiertem Gold
besteht.
3. Verbundwerkstoff(nach den Ansprüchen 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus mit Gold und/oder Palladium legiertem Iridium,
Ruthenium, Molybdän oder Wolfram bestellt.
4. Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kern aus Iridium mit zusätzlichen Gehalten an Titan und/oder Zirkonium besteht.
5. Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kern aus Ruthenium mit zusätzlichen geringen Gehalten an Rhenium besteht.
6. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung
des Grundkörpers und des oxydationsbeständigen Überzugs auf oder innerhalb eines Kreisbogens
mit einem Radius von 5 % um die Enden der Konoden nach den Fig. .1 bis 10 liegt.
7. Verwendung des Verbundwerkstoffes nach einem der Ansprüche 1 bis 6 für die Herstellung
von Gegenständen, die bei hohen Temperaturen oxydationsbeständig sein müssen.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB4530665 | 1965-10-26 | ||
| GB45306/65A GB1150356A (en) | 1965-10-26 | 1965-10-26 | Coating Bodies of Oxidisable Elements and Alloys with Gold Alloys |
| DEJ0032092 | 1966-10-25 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1521340A1 DE1521340A1 (de) | 1969-05-29 |
| DE1521340B2 DE1521340B2 (de) | 1972-06-29 |
| DE1521340C true DE1521340C (de) | 1973-02-01 |
Family
ID=
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