DE1558805A1 - Verfahren zur Bearbeitung von durch Dispersion verstaerkten Metallen und Metallegierungen - Google Patents

Verfahren zur Bearbeitung von durch Dispersion verstaerkten Metallen und Metallegierungen

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DE1558805A1 DE19661558805 DE1558805A DE1558805A1 DE 1558805 A1 DE1558805 A1 DE 1558805A1 DE 19661558805 DE19661558805 DE 19661558805 DE 1558805 A DE1558805 A DE 1558805A DE 1558805 A1 DE1558805 A1 DE 1558805A1
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    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working

Description

Dr. Expl.
Patentanmeldung
Anmelders Sherritt Gordon Mines Limited Toronto I, Ontario, Kanada
Verfahren zur Bearbeitung von durch Dispersion verstärkten Metallen und Metallegierungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung praktisch völlig dichter Metallmaterialien, welche eine Dispersion enthalten, die die acnwer schmelzbaren Oxydteilchen verstärkt, insbesondere ein kalt arbeitendes Vergütungsverfahren im Kreislauf für die Herstellung von durch Dispersion verstärkten Metallen und Legierungen zwecks Gewinnung schmiedbarer Produkte, welche einen verbesserten Widerstand bei hohen Temperaturen aufweisen, und die hiernach hergestellten Produkte. Es gibt bereits kalt arbeitende Vergütungsverfahren, die in der metallurgischen Technik in ständigem Gebrauch sind^ "Kalt arbeitend*1 ist der Ausdruck, der gebraucht wird für Verfahren der plastischen Deformation von Metallen oder Legierungen unter Einwirkung von Beanspruchungen bei einer Temperatur unterhalb ' der Rekristallisationatemperatur des Materials. Im allgemeinen äußert sich die Kältbearbeitung von Metallen und Legierungen in einea Anwachsen ihrer Festigkeit
208810/0352 ΒΛ°
und Härte und in einem Abnehmen ihrer Formbarkeit. Kalt "bearbeitete Metalle und Verbindungen können duroh Hit**behandlung tnthärtet oder vergütet werden.
Di· Wirkung von Kaltbearbeitungen und Vergütungen werden im folgenden dargelegt: eine Kaltbearbeitung erhöht die Aneahl der Fehler, die als Verlagerungen bekannt sind, innerhalb dee Atomgitters des bearbeiteten Metalle. Die Beanspruchungen, welche während des Betriebs angwandt werden, verursachen zweierlei Verlagerungen, strukturelle und während der Bearbeitung erzeugte, um das Atomgitter des Metalls zu durchdringen, was sich in einer plastischen Deformation äußert. Diese Bewegung der Verlagerungen wird durch eine Anzahl von Widerständen behindert, welche die Kristallgrenzschichten und andere Verlagerungen einschließen. Ein Anwaoheen der Anzahl der Widerstände gegenüber der Verlagerungsbewegung, wie z.B. ein Anwachsen der Verlagerungsdichte oder die Veränderung des grobkristallinen Metalls zu einem feinkristallinen, äußert sich in einem Anwachsen der Widerstände gegenüber einer plastischen Deformation. Der Widerstand des Metalls wird sich daher steigern und die Formbarkeit nachlassen mit einem Y/achsen seines Verlagerungegehalte und dem Abnehmen seiner Korngröße.
Die Vergütung eines kalt behandelten Metalle oder einer Legierung äußert sich in der Steigerung der Formbarkeit des Materials und im Nachlassen der Widerstandsfähigkeit und Härte, die durch Kaltbearbeitung erzielt wird. Man verlangt, daß die Zunahme an thermischer Energie während des Vergütungsprozess·· eine Wanderung und Selbstvernichtung von Verlagerungen hervorruft,
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sich hierdurch ein Abnehmen in der Zahl und eine Zurückgruppierung der Verlagerungen abspielt. Diese Wirkungen sind normalerweise von Kristallkernbildung und Zunahme neuer Kristalle bei einem niedrigen Verlagerungsgehalt begleitet, ein an sich bekannter Vorgang, bekannt als Rekristallisation und Kornwaohstum. Man nimmt an, daß neue Kristallbildung stattfindet in Bereichen innerhalb des Korns und an der Grenzschicht desselben, wo es konzentrierte Verlagerungen gibt. Ein Metall, das einer praktisch plastischen Deformation durch Kaltbearbeitung unterzogen worden ist, und das daher viele .Verlagerungen enthält, hat darum mehr Stellen, welche zur Kernbiidung neigen als ein Metall, das verhältnismäßig wenig Verlagerungen enthält. Wenn ein hohe Verlagerung enthaltendes Metall bei einer Temperatur oberhalb der Rekristallisationstemperatur vergütet.wird, sind viele neue Kristalle kernreicher und beginnen zu wachsen; indessen Schränken sie sich gegenseitig das Wachsen ein, und das resultierende Produkt ist feinkörnig im Verhältnis zu dem Produkt, welches entsteht, wenn Material mit geringen Verlagerungen in ähnlicher Weise vergütet wird. Daher sind die kalt arbeitenden ~"~ Verfahren, welche üblicherweise an Metallen und Legierungen angewandt werden, um die Festigkeitseigenschaften zu verbessern, solche, bei denen verhältnismäßig weite Einschränkungen im Querschnittsbereich, d.h. 20$ oder mehr als Folge der Erzeugung von vielen Verlagerungen vor sich gehen, wodurch bei der Vergütung die Bildung eines feinkörnigen Materials begünstigt wird. Hierfür sind ähnliche kalt arbeitende Verfahren auf durch Dispersion verstärkte Materialien angewandt worden, die eine Dispersion von. ultrafe.inen, feuerfesten Oxydpartikelchen in eines Mutter-
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BAD OR5G5MAL·
1550905
metall-r oder Legierung umfassen. Obgleioh durch verstärkt· Dispersion geschmiedete Produkte eine verbesserte hohe Temperatur-Widerstandsfähigkeit und andere wünschenswert· Eigenschaften gegenüber nicht modifizierten Metallen und Verbindungen besitzen, die durch diese üblichen Bearbeitungeverfabren erzeugt worden sind, ist es nichtsdestoweniger sehr wünachenewert, mehr denn je verbesserte Eigenschaften in solchen Materialien zu erhalten, um die durch die jnoderne Technik geforderten Betriebserfordernisse zu befriedigen. Daher besteht die Verbindung in einer verbesserten Methode zur Bearbeitung völlig dichter Metalle und legierungen, die eine oder mehrere Dispersionen enthalten, welche die temperaturbeständigen Oxyde verfestigen, welche schmiedbare Produkte mit einem verbesserten Hochtemperatur-Widerstand^->, Ferner besteht die Erfindung in einem Verfahren zur Kaltbearbeitung und Vergütung von Metallen und Legierungen, welche ein oder mehrere durch Dispersion verstärkte feuerbeständige Oxyde enthalten, das schmiedbare Produkte ergibt mit einer^er lagerungsdichte mit Verlagerungen, die in einem polygonen Unterbau eingereiht sind.
Mit Hilfe der Erfindung erzeugt man auch durch Dispersion ver,-Btärkte Metalle oder Legierungen mit verbessertem Hochtemperatur Widerstand, welche durch verhältnismäßig kleine Korngröße einen polygonen Unterbau und verhältnismäßig geringe nachweisbare Rekristallisation und gute Dispersion der temperaturbeständigen Oxyde in der Mutteraubstane charakterisiert sind im Verhältnis zu ähnlichen Materialien, die durch die üblioh· Kaltbearbeitung und Vergütungsbehandlung erzeugt worden sind,
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BAD
Im weitesten Sinne umfaßt die Erfindung, durch welche diese und andere Gegenstände erzeugt werden, ein Verfahren zur Bearbeitung von praktisch völlig dichten Materialien von Metall oder Legierungen, die eine Dispersion von ultrafeinen, schwer schmelzbaren Oxyden enthalten, durch Unterwerfung dieser Materialien einer Reihe von Kaltarbeits-Vergütungszyklen, bei welchen Verminderungen des Querschnittbereichs von weniger als 20$ und vorteilhaft von weniger als 10$ erreicht werden, die nach jeder solchen Reduktion von überwachten Vergütungen gefolgt werden.
Die Produkte dieser Verfahren sind schmiedbare, durch Dispersion verstärkte Zusammensetzungen, die im wesentlichen aus einem Muttermetall bestehen, das eine Dispersion, von submikron-großen temperaturbeständigen Oxyuteilchen enthält, wobei die erwähnte kutteraubstanz fasrige Körner enthält, die durch eine polygone Grundstruktur cnarakterisiert sind.
Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen im folgenden näher erläutert. Es stellt dar:
Figur 1 : eine Zeichnung, die eine jviikrofotographie eines Schnitts von einem auster von 97,5 Gew.$ Fickel- und 2,5 Gew.-/ό Thoroxyd enthaltenden, durch Dia- .' persion verstärkten Material darstellt, das gemäfl , dem Stand der Technik bearbeitet worden ist, in ι einer öOOfachen Vergrößerung. Figur 2 ι eine Zeichnung einer Mikrofotograpbie einee
Schnitts von einem 97,5 Gew. % Nickel- und 2,1 Thoroxyd enthaltenden Muster^ eine» durch Dis persion in erfindungsgemäßer V/eise verstärkten
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1S58805
Materials derrOEHf, in öOOfacher TtrgröSerung.
Figur 3 t eine Zeichnung eines Elektronensebliffblldee eines schmalen Bereichs von Material nach de» Stande der Technik, wie ea in Figur 1 abgebildet ist, das die Grundstruktur des Fateriala zeigt, in 30 ÖOOfacher Vergrößerung.
Figur 4 ι eine Zeichnung eines Elektronenschliffbildes eines schmalen Bereichs eines Materials von JPigur 2, welches die Grundstruktur des erfindungsgemäßen fciaterials zeigt, in 30 ÖOOfacher Vergrößerung.
In der Praxis wird das erfindungsgeinäße Verfahren auf eine ^ praktisch vollkommen dichte Zusammensetzung angewandt, die aus einer Dispersion von submikron-großen temperaturbeständigen Oxyden in einem Muttermetall*- oder—Legierung besteht. Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die genaue Y/eise, in welcher solche dichten Zusammenstellungen hergestellt werden. Es ist bekannt, daß metallurgische Pulverzusammenstellungen aus einem oder mehreren Metallen und einem oder mehreren temperaturbeständigen Oxyden zu einem teilweise verdichteten, selbsttragenden "grünen" Pressling geformt werden können, der dann bearbeitet wird und einen praktisch lOOjiig dichten Körper gibt, der weiterhin zu einem schmiedbaren, durch Dispersion υ·γ-stärkten Produkt von gewünschter Größe und Form verarbeitet werden kann. Solche Pulverzusammensetzungen bestehen aus einer physikalischen Mischung von feinem metallischen Pulver und ultrafeinen, temperaturbeständigen Oxydteilchen. Vorteilhaft
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BAD ORIGINAL
wird indes die temperaturbeständige Oxydkomponente der Zusammenstellung in einem aus einem oder mehreren Metallpulvern bestehenden Material eingearbeitet oder mit diesem eng verbunden. Die letztgenannten Zusammenstellungen werden vorteilhaft zu einfachen physikalischen Gemischen von Oxyden und Metallbestandteilen fur die Fabrikation von durch Dispersion verstärkten Produkten verwandt, da die Schwierigkeiten der Absonderung und Anhäufung der Oxydteilchen weitgehenst überwunden sind, und es gleichzeitig möglich ist, eine gleichmäßigere Verteilung der Cxydteilchen in der Muttersubstanz des verdichteten Produkts zu erzielen.
Bei der praktischen Ausführung der vorliegenden Erfindung wird eint im wesentlichen zu 100$ verdichtete^, aus Metall oder einer Legierung und temperaturbeständigen Qxyden bestehende Zusammenstellung, z.B. durch Bearbeitung eines "grünen" Presslings erhalten, der durch eine übliche ruhende oder walzende Preßbehandlung erhalten worden ist. .Dieser wird zuerst kalt behandelt, um eine Verminderung im Querschnittsbereich geringer ala 20$, vorzüglich ge%ringer als 10$, zu erzielen. Eine beliebigt übliche mechanische Bearbsitungsmethode kann dazu verwandt v/erden, die z.B. ein Rollen, Einschnüren, Schmieden, Stechen und Pressen umfaßt. Lie Reduktionen können in einer oder In mehreren getrennten Bearbeitungsoperationen durchgeführt wobei der einzige Kontrollfaktor darin besteht, Saß die reduktion zwischen den Vergütungen weniger als 20$ betragen muß.
BAD^ORIGINAL 209810/03520' iV:
Das kalt bearbeitete Material wird dann vergütet. Die genaue Vergütungstemperatur bestimmt eich natürlich nach der Natur und der Zusammensetzung des zu behandelnden Materials· Aber es kann eine Anzahl allgemeiner Gesichtspunkte hierfür aufgestellt werden. Das Vergüten muß bei einer Temperatur durchgeführt werden, welche genügend hoch ist, damit die restlioHe Deformation mit Sicherheit in einer angemessen., kurzen Zeit rückgängig gemacht werden kann, die nooh genügend unterhalb de* Schmelzpunktes der Grundmasse liegt, um einer Anhäufung der verteilten Oxyde zuvorzukommexn. In den meisten Pällen wird die Vergütungstemperatur oberhalb der Rekristallisationstemperatur der Grundmasse liegen. Aber bei manchen Metallen und Legierungen wird eine Beseitigung der Eigenspannung durch Erhitzen des Materials unterhalb der Rekristallisationstemperatur erreifht werden,
Me Dauer des Vergütungevorganges ist nicht entscheidend.Im Falle der in üblicher Weise verarbeiteten Materialien äußert sich eine übergroße Vergütungszeit in einer großen Meng· an Rekristallisation und ist daher zu vermeiden» Aber bei dem erfindungsgemäßen Verfahren herrecht wegen der geringeren Anzahl von Verlagerungen, di<-e bei einem einzigen Bearbeitungevorgang verursacht werden, bei den neuen Kristallen ein· kleine Tendenz zur Kernbildung und zum Wachsen jeweils «it verlängertem Vergüten·
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Gewöhnlich wird das Vergüten in einer reduzierenden Atmosphäre durchgeführt, um die Bildung von Oxyden zu vermeiden and die Entfernung der in der Mischung vorhandenen Oxyde,xm BXXKXKfctBxx außer den dispersen temperaturbeständigen Oxyden, zu fordern. Auch eine inerte Atmosphäre kann man anwenden, wenn die Entfernung der verunreinigenden Oxyde aus der Mischung nicht nötig ist. Das Optimum der Vergütungsbedingungen für ein beliebiges spezifisches Material wird von einem"Fachmann durch einfachen Versuch unter Berücksichtigung der bier angegebenen Weisungen leicht ermittelt werden können. Der kalte Arbeits- und Vergutungszyklps wird sooft als notwendig wiederholt, damit man ein schmiedbares PÜdukt von gewünschtem Umfang und gewünschter Größe erhält. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bearbeiteten schmiedbaren Produkte besitzen eine verbesserte Widerstandsfähigkeit bjflla hohen !Temperaturen "im Verhältnis zu den Produkten derselben Zusammensetzung, die nach den üblichen Verfahren bearbeitet worden sind· Ferner haben die Produkte eine neue Struktur, auf welche, wie man annimmt, die verbesserte Widerstandsfähigkeit zurüokzufuhren ist. Diese neue Struktur kann am besten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erklärt werden, welche auf mikrographischen Untersuchungen von Mustern von schmiedbarem, durch Dispersion verstärktem Niokel beruhen, die nach den üblichen Methoden und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bearbeitet worden sin*· Figur 1 veranschaulioht die Struktur eines Musters von dureb Dispersion verstärktem Nickel, das 2,3 Volumen-jC Thoriuaoxy*
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als Dispersoiä enthält und nach dem Stand der Technik bearbeitet worden ist. Das Muster wurde unter Reduzierung eines praktisch 100?ί dichten Streifens von 0,25 om Anfangsdioke bis zu 0,025 om Enddicke durch sechs Kaltrollenreduktionen von jeweils 30?£ und nachfolgendem 30 Minuten langem Vergüten bei
ο *
1205 0 erhalten. Die Zeichnungen zeigen verhältnismäßig große Körner 10 dieses Materials und das Vorhandensein von Zwillingen, wie in No. 11 zu sehen.
Figur 2 zeigt die Kristallstruktur einer Probe von dem gleichen volldichten Material wie das von Pig. 1, aber gemäß der Erfindung bearbeitet. Insbeu/sondere wurde das dichte Material von 0,25 cm Dicke durch Vornanme von 31 Reduktionen von je 1O?£, gefolgt von 30 Minuten langem Vergüten bei 12050C, reduziert. Es sei darauf hingewiesen, daß die Kristalle 12 dieses Materials kleiner sind und weniger aL-hsengleich als die Kristalle des Materials in Pig. 1, welches einer 305&gen Reduktion unterworfen worden ist. Auch treten Seine vergüteten Zwillinge auf. Diese Eigenschaften deuten hin auf die praktisch geringere Rekristallisation in dem Material von Pig. 1 gegenüber dem von Pig. 2.
Pig. 3 und Pig. 4 beruhen auf einem Elektronenschriftbild der Muster von Pig. 1 bzw. 2. Die Vergrößerung ist 30 000,und der vergrößerte Bereich bezieht sich auf die Quadrate A und B in Pig. 1 und 2. Pig. 3 zeigt die Grundetruktur des Materials nach dem Stand der Technik, welche durch großwinklige örundkornrandpartien 13 und TeilrekriBtallisation, durch lange Vergütung der Zwillinge 14 und dichte Verfilzung der Verlagerungen t5
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sichtbar geworden let. Sas erfindungsgemäße Material, da» fig· A zeigt, besitzt eine als polygoner Unterbau bekannte Grundstruktur, welche durch kleinwinklige Grundkrieta^lle in den Sand-Partien 16 charakterisiert ist, und einen offenbaren Mangel an Re kristallisation. Schwarze Flecken 17 sind die Thoroxydpartlkelchen, die in jedem der Muster des Niekilmaterials willkürlich verstreut sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist auf beliebige durph Dispersion verstärkte Metalle oder Legierungen anwendbar, welohe eine bei hohen Temperaturen nützliche Beständigkeit entwickeln, wenn sie nach den üblichen Methoden hergestellt worden sind· Das Verfahren ist insbesondere vorteilhaft bei Bearbeitung von Kombinationen, bei welchen die Grundlage von Hiokel, Eisen, Kobalt und Kupfer oder von deren Legierungen und von di_>epergierten temperaturbeständigen Oxydteilcheovon Y2O*, ^kO2, MgO, CaO, ZrO2J SiO2, UO2, La2O,, BeO, AIgO., HfO2, OeO2 oder TiO2 oder Mischungen von zwei oder mehr dieser Oxyde gebildet werden· Kombinationen, bei welchen die Grundsubstanz ganz oder zum Teil aus anderen Metallen einschließlich Beryllium,, Magnesium, Aluminium, Mangan, Chrom, Molybdän, Niob>ff, Tantal, Iitan, Vanadin, uran,yZircon, Platin, Palladin, Gold und Blei bestehen, können gleichfalls erfindungsgemäß bearbeitet und dadurch ihre innere Festigkeit bei erhöhten Temperaturen unterhalb de* Schmelzpunktes des Metall« oder der Verbindung verbessert wer» den. Die temperaturbeständigen Osydteilchen sollen gleichmäßig in der Grundsubstanz verteilt und kleiner al· 100
Λ Wolfram
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vorteilhaft 10 bis 30 millimikron groß sein, Die Menge des temperaturbeständigen Oxyde kann von Spuren bis zu 30 Volumenprozent oder mehr variieren, was von der Art dee angewandten Oxyds und den gewünschten Eigenschaften des Endproduktes abhängt und soihl normalerweise zwischen 2,0 bis 4,0 Volumen-jt liegen.
Die Erfindung basiert auf der Beobachtung von tatsächlichen physikalischen Ergebnissen. Es wird angenommen, daß diese Ergebnisse sich theoretisch wie folgt erklären lassen» Die Herbeiführung kleiner Reduktionen, d. h. weniger als 20fLt während eines Bearbeitungszyklus reduziert die Anzahl von Verlagerungen, die aus dem Material durch den Zyklus ausgeschieden werden. Die Reduktion in der Verlagerungsdichte ermöglicht die Verlagerung zu einer freieren Bewegung durch das Kristall und macht es dadurch leichter für die Verlagerungen, sich während der Vergütung in die polygone Grundstruktur einzuordnen. Mit der redüiierten Anzahl von Bereichen der Deformation und Verlagerungskonzentration ist auch ein^e wesentlich geringere Rekristallisation während der Vergütung verbunden als die, welch· auftritt mit intensiver bearbeiteten Materialien. Daher bleiben die während den kleinen Reduktionen gebildeten Verlagerungen fest innerhalb der polygonen Struktur anstatt durch Rekristallisation vergütet zu werden. Da das Material unter kleinen Reduktionen verarbeitet und wiederholt im Kreislauf vergütet wird, wächst der Verlagerungegehalt allmählioh zu einer großen Höhe während die Reduktion auf einem Minimum gehalten wird. Die figuren 3 und 4 zeigen klar den Unterschied im Grad der Reduktion in den nach der üblichen Methode verarbeiteten Materialien und denjenigen, die erfindungsgemäß bearbeitet worden sind.
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Die fein verteilten Partikelchen der schwer schmelzbaren Oxyde haben die Wirkung, daß sie die Dislokation innerhalb der kleinwinkligen Kristalle der Kandpartien oder der polygonen Struktur durch Hervorbringung von Hindernissen, welche die Bewegung der Verlagerung verhindern, die normalerweise mit dem Erhärten 'de· Materials leicht auftreten können, aufhalten und stabilisieren.
Die folgenden Beispiele, welche die Fabrikation von schmiedbare» Nickel-Thoroxyd- und Niokel-Chrom-Thoroxyd-Magneeia-Streifen beschreiben,und die Hochtemperaturleistung, welche durch Variierung der Prozente in der Reduktion des Querschnittebereioh· bei der Bearbeitung der Streifen vergleichen laeaen, dienen zur Erläuterung der Erfindung.
Beispiel 1 Nickel-Thorium-Oxydpulver wird in einem Preßstempel von 5,2 cm χ 6,0 cm unter einem Druck von 100 t gepreßt und 60 g-ßarren von 0,51 cm Dicke hergestellt. Die Niokel-Thoroxydpulver waren auf hydrometallurgischem Wege gemäß der Beschreibung in der noch schwebenden Deutschen Anmeldung S 101 935 VIa/40b hergestellt worden und haben folgende Eigenschaften! ■
Analyse Thorimoxyd - 3t1 Gew.ji
Schwefel - 0,002 Gew.*
Kohlenstoff - 0,007 Gew,ji
Wasserstoff verlust - 0,8 JL Nickel und zufällige
Verunreinigungen - der Best
Scheinbare Dichte - 0,99 g/o»5
Fisher Sieb No. - 0,5?
Thoroxyd-Größenbereich - 5 bie 15 »llliÄlkron
Der Barren, welcher zu 60?ί volldicht ist, wird in einer Wasseretoffatmosphäre auf eine Temperatur von 12O5°C erhltet, ihn für die Heißbearbeitung vorzubereiten, und etwa zugegen*·
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Nickeloxyd zu entfernen. Dann wird der Barren gerollt bie zur Erzielung einer 50f£lgen Reduktion, wobei ein praktisch 1QO#ig dichter Streifen von 0,25 cm Dicke erzielt wird. Der Streifen wird dann in einer fließenden Wasserstoffatmosphäre bei 12050C während 30 Min. vergütet.
Der volldichte Streifen wird gekühlt und kalt bia zu einer 1Obigen fieduktion gerollt. Bei der folgenden Kaltbearbeitung wird der Streifen während 30 Min. bei 12050C vergütet und das Kaltrollen und Vergüten in einem Arbeitszyklus unter 1O?Siger Reduktion ao oft wiederholt, bia der Streifen insgesamt 21 Bearbeitungs- und Vergütungezyklen durchgemacht hat und schließlich eine Dicke von 0,025 cm aufweist.
Die äußerste Dehnfestigkeit des volldichten Streifens bei erhöhten Temperaturen wird wie folgt gesteigert:
Äußerste Dehnfeatigkeit des heiß P
gerollten Streifens bei 870 C 1050 kg/cm
(15000 psi)
Äußerste Dehnfestigkeit des kalt ?
bearbeiteten Streifens bei 870 C 1781 kg/cm
(28 300 psi)
Beispiel 2 Zum Vergleioh der durch Kaltbearbeitung von Nickel-Thoroxyd nach dem erfindungageinäßen und nach den üblichen Verfahren erhaltenen Festigkeit wird ein 60 g-Barren desselben Ni-ThOp-^ulvers, wie es in Beispiel 1 verwandt worden ist, gepreßt, wie in Beispiel 1 verdichtet, und von einer- Streifendicke von 0,25 cm zu einer solchen von 0,025 cm durch 6 KaItbearbeitungereduktionen von 30# mit nachfolgendem Vergüten bei 12050C während 30 hin. reduziert. Das Endprodukt zeigt folgende Eigenschaften:
Dehj
Mati
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Äußerste Dehnfestigkeit des kalt bear- · 2 beiteten Materials bei 8700C - 1610 kg/cm .
ORIGINAL
Es sei darauf hingewiesen, daß die Hochtemperatur-Dehnfestigkeit des erfindungsgemäß bearbeiteten Materials (Beispiel 1) um 23?έ höher war als die nach den üblichen Verfahren (Beispiel 2) erreichte.
Beispiel 3 Nickel-, Thoriumoxyd-, Chrom- und Kagnesiumpulver werden mechanisch gemischt und ein Gemisch von der Zusammensetzung: 2,5 Gew.% Thoroxyd, 0,5 Gew.^ Magnesium, 20 Gew.$ Chrom und der .Rest Nickel erhalten. Das Chrom und da» Magnesium werden als handelsübliche Pulvergrößen, welche durch ein 325 Maschen Standard Tyler Sieb gehen, angewandt. Das Nickel-Tnoroxydpulver ist dasselbe wie das in Beispiel 1 und 2 angewandte. Das Gemisch wird zu einem 30 g-Barren von 0,25 cm Dicke verpreßt und durch Heißbearbeitung bis zu einem volldichten Streifen von 0,13 cm Dicke verdichtet. Der Streifen wird dann 6 Bearbeitungszyklen von je lO^iger Querschnittsfläeben-Reduktion, gefolgt von 30 Min. langem Vergüten bei 12050C nach jeder Reduktion, unterworfen und ein Streifen von 0,05 cm Dicke erhalten. Die äußerste Dehnfeotigkeit des kalt bearbeiteten Streifens bei 87O0C beträgt 1659 kg/cm2.
Beispiel 4 Zum Vergleich wird ein Barren der gleichen'Zueammensetzung wie in Beipsiel 3 in der gleichen Weise wie dort bearbeitet, nur daß 3 Reduktionen des Querschnittsbereiches von je 40?£ vorgenommen werden. Die äußerste Dehnfestigkeit des kalt' bearbeiteten Materials bei 8700C beträgt 1127 kg/cm.
BAD ORIGINAL 209810/0352

Claims (6)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von praktisch volldich'ten, durch Dispersion verstärkten Metall— und Legierungs-Zusammen-Setzungen, bestehend im wesentlichen aus einem Grundmetall und .einer, oder mehreren schwer schmelzbaren Oxyddiepersionen in dem Grundmetall, dadurch gekennzeichnet, daß man die erwähnte Zusammensetzung kalt unter Erzielung einer Querschnittsflächen-Reduktion von weniger als 20#, vorteilhaft 10$, bearbeitet, die kalt bearbeitete Zusammensetzung vergütet, die restlichen üigenspannungen beseitigt und die Kaltbearbeitung und Vergütung so lange wiederholt, bis man ein schmiedbares Produkt von den gewünschten .Dimensionen und ü'ormen eirihält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß da« Giundmetall aus jüisen, Nickel, Kobalt, Kupfer, Beryllium, Magnesium, Aluminium, Mangan, Chrom, Molybdän, Niob, Tantal, Xitan, Vanadin, Uran, Wolfram, I latin, Palladium, Gold und Blei besteht und eine Dispersion von submikron-großen, achwerschmelzbaren Oxydteilchen enthält und das kalt bearbeitete Gemisch bei einer Temperatur unterhalb des Schmeljspunktee des Grundmetalls vergütet.-
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, das Grundmetall Nickel oder eine Niokel-ührom-Legierung und das schwer schmelzbare üxyd Thori&Äoxyd ist.
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4. Ein schmiedbares, durch Dispersion verstärktes Gemisch, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen aus einem Grundmetall besteht, das eine Dispersion von subniikrongroßen, schwer schmelzbaren Oxydteilchen enthält, wobei das. Grundmetall fasrige Kristalle aufweist, welche durch eine polygone Grundstruktur gekennzeichnet s&iid.
5. Gemisch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundmetall aus Nickel, Kobalt, Eisen, Chrom, Kupfer,-Molybdän, Hiob, Tantal, Titan, Vanadin, uran, Wolfram und Zircon besteht, eine Dispersion von submikron-großen, schwer schmelzbaren Oxydteilchen enthält und praktisch frei von einer Rekristallisation ist.
6. Gemisch nach Anspruch-4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundmetall Nickel oder eine Nickel-Chrom-Legierung und die schwer schmelzbaren Oxydteilchen Thoriumoxyd oder Thorium- und Magnesiumoxyd sind.
BAD ORIGINAL
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it
Leerseite
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