DE1671265C3 - Fused alloy - Google Patents
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Description
Zur besseren Veranschaulichung der Erfindung soll rungen durch nochmaliges Aufschmelzen homogenidie folgende Beschreibung dienen. siert.To better illustrate the invention, the aim is to achieve homogenization by melting again The following description is used. sated.
Eine Aufr.chmelziegierung der vorliegenden Erfin- Von allen Legierungen wurde durch Test die Be-A Aufr.chmelziegierung the present invention of all alloys was tested by testing
dung erwies sich als besonders geeignet für das Auf- ständigkeit gegen Kaliumdampf bei hohen Temperaschmelzen
von Aluminiumoxidkeramiken, wie z. B. 5 türen ermittelt. Hierzu wurde die Legierung luftdicht
Saphir, und für hochreines heißgepreßtes Aluminium- zusammen mit Kalium in eine Kapsel aus kohlenstoffoxid
auf schwerschmelzbare Metalle, wie z. B. Niob, freiem Stahl eingebracht und erhitzt, bis bei 85O°C der
Tantal und Molybdän, wo es erforderlich ist, daß die Dampf in der Kapsel mit Kalium gesättigt war.
Bindung sowohl mechanisch fest als auch luftdicht Eine Aufschmelzlegierung der Erfindung gewährtdung proved to be particularly suitable for resistance to potassium vapor at high temperature melts of aluminum oxide ceramics, such as B. 5 doors determined. For this purpose, the alloy was airtight sapphire, and for high-purity hot-pressed aluminum together with potassium in a capsule made of carbon oxide on refractory metals, such as. B. niobium, free steel introduced and heated until at 85O ° C the tantalum and molybdenum, where it is necessary that the steam in the capsule was saturated with potassium.
Bond both mechanically strong and airtight. A hot melt alloy of the invention allows
abgeschlossen ist. Besonders vorteilhaft erwies sich io eine gute Abdichtung gegen Helium zwischen Niob eine Aufschmelzlegierung enthaltend 50 bis 65% Titan und Aluminiumoxid und Niob und Tantal in Röhren und 20 bis 35% Nickel als Hauptbestandteile neben oder Kapseln.is completed. A good helium seal between the niobium has proven to be particularly advantageous a reflow alloy containing 50 to 65% titanium and aluminum oxide and niobium and tantalum in tubes and 20 to 35% nickel as main ingredients besides or capsules.
wenigstens einem anderen hochschmelzenden Metall Zur Herstellung von Bindungen zwischen Keramikenat least one other refractory metal to create bonds between ceramics
in einer Menge von 5 bis 30 %. aus Saphir oder hochreinem heißgepreßten Aluminium-in an amount of 5 to 30%. made of sapphire or high-purity, hot-pressed aluminum
Jede der Aufschmelzlegierungen hat einen nominalen »5 oxid und hochschmelzenden Metallen mit einer AufSchmelzpunkt im Bereich von etwa 1000 bis 11200C, schmelzlegierung gemäß der Erfindung wird erfinbezogen auf die Temperaturen, die vährend des Auf- dungsgemäß das Aufschmelzen bei einer Temperatur schmelzens beobachtet wurden. Die gemessenen Tem- zwischen 50 und 100° C oberhalb des Schmelzpunktes peraturen können ein wenig höher liegen. der Aufschmelzlegierung durchgeführt. Ferner wird dieEach of the melting alloys has a nominal 5 oxide and high melting point metals with a melting point in the range from about 1000 to 1120 0 C, melting alloy according to the invention is based on the temperatures that were observed during the melting according to the melting temperature. The measured temperatures between 50 and 100 ° C above the melting point can be a little higher. the fused alloy carried out. Furthermore, the
Die folgende Tabelle zeigt dreizehn spezifische Bei- ao Aufschmelzlegierung während der Bindung wenigstens spiele von Aufschmelzlegierungen der vorliegenden 1 min eingehalten, vorzugsweise soll sie nicht länger als Erfindung, aus welchen fest aufgeschmolzene Verbin- 5 min beibehalten werden. Es ist besonders vorteilhaft, düngen zwischen sehr reinen Aluminiumoxidkerami- das Aufschmelzen bei einer Temperatur von ungefähr ken und hochschmelzenden Metallen hergestellt wur- 50° C über dem Schmelzpunkt der Legierung durchzuden. 25 führen, da sich beim Aufschmelzen bei TemperaturenThe following table shows thirteen specific at least fused alloys during bonding games of fused alloys of the present 1 min adhered, preferably it should not be longer than Invention from which firmly melted connections are retained for 5 minutes. It is particularly beneficial fertilize between very pure aluminum oxide ceramics- melting at a temperature of approximately ken and refractory metals were produced 50 ° C above the melting point of the alloy. 25 lead, because when melting at temperatures
Die Legierungen der vorliegenden Erfindung können um höher als 1000C, beispielsweise 1500C, keine hinleicht hergestellt werden durch Zusammenschmelzen reichend gute Verbindung zwischen der Keramik und der entsprechenden Mengen der Metalle oder Legie- dem Metali ergibt.The alloys of the present invention may to be higher than 100 0 C, for example, 150 0 C, no hinleicht be made of metals or Legie- obtained by melting together sufficiently good bonding between the ceramic and the corresponding amounts of the Metali.
rungen, welche die Metallbestandteile enthalten. Dies Wie aus dem Vorangegangenen zu entnehmen ist,containing the metal components. As can be seen from the preceding,
kann entweder im Lichtbogen oder durch Vakuum- 3° erzeugt die Aufschmelzlegierung gemäß der Erfindung Schmelztechnik erfolgen. Die Ausgangsmetalle haben vakuumdichte Verbindungen von hoher mechanischer im allgemeinen einen hohen Reinheitsgrad. Wenn das Festigkeit, welche beständig sind gegen Alkalimetall-Metall nur als Pulver verfügbar war, wurde das Mate- dämpfe bei erhöhten Temperaturen zwischen hochrial tablettiert, um das Schmelzen im Lichtbogen zu schmelzenden Metallen und Keramiken mit hohem erleichtern. In den meisten Fällen wurden die Legie- 35 Aluminiumoxidgehalt.The reflow alloy according to the invention can be produced either in an electric arc or by vacuum 3 ° Melting technology take place. The starting metals have vacuum-tight connections of high mechanical generally a high degree of purity. If that strength, which are resistant to alkali metal metal was only available as a powder, the material became vapors at elevated temperatures between high rial tabletted to the arc melting to melting metals and ceramics with high facilitate. In most cases the alloy was 35 alumina content.
Legierungsbestandteile in %Alloy components in%
Schmelz-Nr Ti Ni Nb V Mo W Cr Al Fe Zr Mg punkt in 0CMelt-No. Ti Ni Nb V Mo W Cr Al Fe Zr Mg point in 0 C
4 - - 3 10404 - - 3 1040
7 10507 1050
- 10 1100- 10 1100
- - 5 5 1100- - 5 5 1,100
- - 7 - 8 1100- - 7 - 8 1100
- - - 2 1030 ----- 5 1020 4 - - 3-10 1040- - - 2 1030 ----- 5 1020 4 - - 3 - 10 1040
Claims (4)
iind. Verschiedene Arten von Aufschmelzungen kön- Die Aufgabe der Erfindung besteht in einer Aufnen verwendet werdea. wenn die Metall-Keramik- 35 schmelzlegierung aus Titan, Nickel und einem hoch-Verbindung Temperaturen bis zu höchstens 4000C schmelzenden Metall zur Herstellung von Metalleusgesetzt wird und wenn kein Alkalimetalldampf zu- Keramik-Verbindungen, die für den Einsatz bei höhegegen ist. Eine dieser Aufschmelzungen enthält eine ren Temperaturen geeignet sind.
Molybdän-Mangan-Metallisierung. Die Keramik wird Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst metallisiert mit einer Molybdän-Mangan-Legierung, 4<> durch eine Aufschmelzlegierung, die wenigstens 50% welcher ein geeigneter Überzug aus Nickel oder Kupfer Titan, wenigstens 20% Nickel und mindestens 5% folgt und hierauf schließlich einer aus einer geeigneten wenigstens eines hochschmelzenden Metalles enthält. Aufschmelzlegierung. Ein anderes Verfahren, welches Vorzugsweise enthält sie als hochschmelzendes Metall viel verwendet wird, ist die Herstellung von Metall- Niob, Vadadium, Molybdän, Wolfram, Chrom, Alu-Keramik-Verbindungen durch einen Diffusionsprozeß. 45 nium, Eisen, Zirkonium und Magnesium. Es hat sich Titan oder Molybdän läßt man in die Keramik diffun- herausgestellt, daß man besonders gute Verbindungen dieren in einer Wasserstoffatmosphäre. Das Metall erhält, wenn die Aufschmelzlegierung 5 bis 65 % Titan, wird dann auf die metallisierte Keramikoberfläche mit 20 bis 35% Nickel und 5 bis 30% an hochschmelzeneinem geeigneten Schmelzmetall aufgeschmolzen. dem Metall enthält. Weiterhin kann es in manchen Geeignete Verbindungen sind auch erhalten worden 5» Fällen günstig sein, wenn die Aufschmelzlegierung zwischen Metallen und Keramiken ohne den Metalli- noch 0,5% Kohlenstoff enthält, um das Kornwachsfierungsschritt durch Verwendung einer aktiven Me- turn während des Verklebens zu regulieren,
tallaufschmelzlegierung, welche mit der Keramik re- Mit einer Aufschmelzlegierung gemäß der Erfindung agieren kann und eine chemische Bindung bildet. Mit können vakuumdichte Verbindungen, die gute mechadiesem Verfahren kann eine Aufschmelzung in einem 55 nische Festigkeit, gute Klebefestigkeit und eine hohe Schritt durchgeführt werden, da das Schmelzmateria so- Beständigkeit gegen Alkalimetalldämpfe bei hohen wohl Metall als auch Keramik miteinander verbindet. Temperaturen haben, insbesondere gegen gesättigten Eine Legierung für diesen Zweck muß im allgemeinen Kaliumdampf bei Temperaturen über 8500C erzeugt wenigstens eine aktive Komponente enthalten, wie z. B. werden. Es ist dabei von ganz besonderer Bedeutung, Titan oder Beryllium, welches mit der Keramik bei der 6o daß diese Vorteile auch bei Verbindungen von hoch-Aufschmelztemperatur reagiert. Verwendet wurde so schmelzenden Metallen mit Aluminiurnoxidkeramiken z. B. das Titan-Nickel-Eutektikum, welches ungefähr hoher Reinheit auftreten.For many uses today, the melting is alkali metal vapor driven power systems. Those required from metals to ceramics to make parts different from these two materials, the fused alloys of the present invention improve the direct reflow of refractory. For many purposes, the operating temperature is relative to the metals on ceramics. This is particularly true, so that the currently available materials for airtight connections of aluminum oxide of high purity for the construction of the connections on such metals by melting,
iind. Different types of melts can be used. if the metal-ceramic 35 melting alloy of titanium, nickel and a high-compound temperatures up to a maximum of 400 0 C melting metal is used for the production of metals and if no alkali metal vapor is used to ceramic compounds, which is for use at height. One of these melts contains a ren temperatures are suitable.
Molybdenum-manganese metallization. According to the invention, this object is achieved by metallizing the ceramic with a molybdenum-manganese alloy, 4 <> by a melting alloy, which is followed by at least 50% which is a suitable coating of nickel or copper titanium, at least 20% nickel and at least 5% then finally one of a suitable at least one refractory metal contains. Fused alloy. Another method, which is preferably used a lot as a high-melting metal, is the production of metal niobium, vadadium, molybdenum, tungsten, chromium, aluminum-ceramic compounds by a diffusion process. 45 nium, iron, zirconium and magnesium. Titanium or molybdenum can be diffused into the ceramic and it has been found that particularly good connections are made in a hydrogen atmosphere. The metal, if the reflow alloy contains 5 to 65% titanium, is then melted onto the metallized ceramic surface with 20 to 35% nickel and 5 to 30% high melting of a suitable molten metal. the metal contains. Furthermore, in some suitable connections have also been obtained, it can be advantageous if the fused alloy between metals and ceramics without the metal still contains 0.5% carbon, in order to achieve the grain waxing step by using an active mixture during the gluing process regulate,
High melting alloy, which can react with the ceramic with a melting alloy according to the invention and forms a chemical bond. With vacuum-tight connections, the good mechatronic process, a melting can be carried out in a 55 niche strength, good adhesive strength and a high step, since the melting material so-resistance to alkali metal vapors with high probably metal as well as ceramic connects with each other. Have temperatures, especially against saturated An alloy for this purpose must generally contain potassium vapor generated at temperatures above 850 0 C at least one active component, such as. B. be. It is of particular importance, titanium or beryllium, which reacts with the ceramic at the 6o that these advantages also with connections of high melting temperature. Was used so melting metals with aluminum oxide ceramics z. B. the titanium-nickel eutectic, which occur approximately high purity.
Applications Claiming Priority (2)
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