DE1771599C - Powdered mixture for the manufacture of wear-resistant coatings and method of making the coating from the mixture - Google Patents
Powdered mixture for the manufacture of wear-resistant coatings and method of making the coating from the mixtureInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft eine pulverförmige Mischung zur Herstellung von abnutzungsfesten Überzügen auf hoch warmfesten metallischen Werkstoffen.The invention relates to a powdery mixture for the production of wear-resistant coatings high temperature resistant metallic materials.
Es sind bereits Überzüge verschiedener Zusammen-Setzungen verwendet oder vorgeschlagen worden, die mit verschiedensten Beschichtungstechniken auf hitze- und oxydationsbeständige Metallegierungen als Schutzüberzug aufgebracht worden sind, um die Temperaturwechsel- und Oxydationsbeständigkeit dieser Legierungen zu verbessern. Solche hochwarmfesten metaltischen Werkstoffe sind rostfreie Stähle, Nickellegierungen und die sogenannten Superlegierungen wie die handelsüblichen Legierungen aus 76% Nickel, 15,8% Chrom, 7,2% Eisen, 0,2% Mangan, 0,2°/ Silizium, 0,04% Kohlenstoff und 0,1 % Kupfer odei 47% Nickel, 9% Molybdän, 22% Chrom und 18°/, Eisen.Coatings of various compositions have already been used or proposed, which have been applied to heat-resistant and oxidation-resistant metal alloys as a protective coating using a wide variety of coating techniques, in order to improve the resistance to temperature changes and oxidation of these alloys. Such highly heat-resistant metallic materials are stainless steels, nickel alloys and the so-called super alloys such as the commercially available alloys of 76% nickel, 15.8% chromium, 7.2% iron, 0.2% manganese, 0.2% / silicon, 0.04 % Carbon and 0.1% copper or 47% nickel, 9% molybdenum, 22% chromium and 18% iron.
Diese Werkstoffe werden bei der Herstellung vor Teilen von Gasturbinen od. dgl. eingesetzt, wo sie hohen Belastungen bei erhöhten Temperaturen in einei oxydierend wirkenden Atmosphäre rnterworfen werden, was eine zunehmende Verschlechterung ihrei Festigkeitseigenschaften und fortschreitende Oxydation zur Folge hat. Die bisher aufgebrachten Überzüge verbessern die Abnutzungsbeständigkeit der hochwarmfesten metallischen Werkstoffe nicht im ausreichenden Maße, sind schwer aufzubringen oder haften nicht fest genug auf dem Werkstoff, so daß Sauerstoff durch die Überzüge hindurchtreten kann, diese einen spröden Aufbau aufweisei". und bei plötzlich auftretenden Belastungsspitzen dazu neigen, sich von dem Substrat abzulösen. These materials are used in the manufacture of parts for gas turbines or the like, where they are subjected to high loads at elevated temperatures in an oxidizing atmosphere, which leads to an increasing deterioration in their strength properties and progressive oxidation . The coatings that have been applied so far do not improve the wear resistance of the highly heat-resistant metallic materials to a sufficient degree, are difficult to apply or do not adhere firmly enough to the material, so that oxygen can pass through the coatings, which have a brittle structure, and in the event of sudden load peaks tend to peel off from the substrate.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Material zu schaffen, das zur Herstellung von abnutzungsfesten Überzügen auf hochwarmfesten metallischen Werkstoffen geeignet, ist, die einen Durchtritt von Sauerstoff verhindern, nicht spröde werden und fest auf dem metallischen Werkstoff anhaften.It is the object of the invention to provide a material that can be used to manufacture wear-resistant Coatings on highly heat-resistant metallic materials are suitable, which prevent the passage of oxygen, do not become brittle and firmly on the Adhere to metallic material.
Diese Ausgabe wird durch eine pulverförmige Mischung, bestehend aus insgesamt 10 bis 30% der miteinander reagierenden Metalle Titan und/oder Zirkonium and Nichtmetalle Bor und/oder Silizium, mit der Maßgabe, daß innerhalb des genannten Bereiches die Mengenverhältnisse so eingestellt werden, daß die genannten Metalle und Nichtmetalle 4 bis 30% Borid und/oder Suizid, bezogen auf die Gesamtmischung, bilden können. Rest, Nickel und Chrom, wobei das Chrom 15 bis 20% des Restes ausmacht.This output is made by a powder Mixture consisting of a total of 10 to 30% of the metals titanium and / or reacting with one another Zirconium and non-metals, boron and / or silicon, with the proviso that the proportions are set within the specified range so that that the metals and non-metals mentioned can form 4 to 30% boride and / or suicide, based on the total mixture. Remainder, nickel and chromium, with the chromium making up 15 to 20% of the remainder.
Ein aus dieser pulverförmigen Mischung hergestellter Überzug ist weitgehend undurchlässig für Sauerstoff, haftet fest auf dem Substrat an und verbessert die Temperaturwechsel- und Oxydationsbeständigkeit des darunterliegenden hochwarmfesten metallischen Werkstoffes erheblich.One made from this powdery mixture Coating is largely impermeable to oxygen, adheres firmly to the substrate and improves the resistance to temperature changes and oxidation of the underlying highly heat-resistant metallic material considerably.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines abnutzungsfesten Überzuges aus der erfindungsgemäßen Mischung.The invention further relates to a method for producing a wear-resistant coating from the mixture according to the invention.
Gemäß diesem Verfahren wird die Mischung auf das zu überziehende Oberflächengebiet des hochwarmfesten Werkstoffes aufgebracht, auf mindestens die Schmelztemperatur der niedrigschmelzenden Phase der Mischung erhitzt und dort bis zum Ablauf der exothermen Reaktion zwischen Titan und/oder Zirkonium einerseits und Bor und/oder Silizium andererseits gehalten.According to this method, the mixture is applied to the surface area of the high-temperature resistant material to be coated, to at least the Melting temperature of the low-melting phase of the mixture and heated there until the end of the exothermic reaction between titanium and / or zirconium on the one hand and boron and / or silicon on the other hand held.
Die exotherme Reaktion wird bei Einsetzen des Schmelzens der pulverförmigen Mischung ausgelöst, die auf das Substrat aus hochwarmfesten Werkstoff aufgebracht worden ist; die erreichte Temperatur hängt von der jeweiligen Zusammensetzung der pulverförmigen Mischung ab, liegt aber im allgemeinen im Bereich zwischen 1038 und 1149 0C. Das Erhitzen des Pulvers, das Schmelzen und die Reaktion finden in einer Schutzgasatmosphäre, z. B. unter Argon, oder im Vakuum statt. Die Einwirkzeit wird so gewählt, daß die Wechselwirkung zwischen den reagierenden Metallen und dem nichtmetallischen Element vollständig ablaufen kann und eine teilweise Diffusion der Nickel-Chrom-Legierung in das Substratmetall unter Bildung einer festen Bindung stattfinden kann. Die so hergestellten Überzüge besitzen nach dem The exothermic reaction is triggered when the powdery mixture begins to melt, which has been applied to the substrate made of highly heat-resistant material; the temperature reached depends on the particular composition of the powdery mixture, but is generally in the range between 1038 and 1149 ° C. The heating of the powder, the melting and the reaction take place in a protective gas atmosphere, e.g. B. under argon, or in a vacuum. The exposure time is chosen so that the interaction between the reacting metals and the non-metallic element can take place completely and a partial diffusion of the nickel-chromium alloy into the substrate metal can take place with the formation of a firm bond. The coatings produced in this way have after
Abkühlen cine Umschmclztemperatur (im allgemeinen im Bereich von ungefähr 1149 bis 12881C und darüher), die wesentlich höher ist als die Temperatur, bei der die Überzüge aufgebracht worden sind. Damit können die erfindungsgemäßen Schutzüberzüge besonders bei Teilen mit Vorteil verwendet werden, die hohen Tem pcm türen unterworfen sind.Cooling cine Umschmclztemperatur (generally in the range of about 1149 to 1288 C and 1 darüher), which is substantially higher than the temperature at which the coatings have been applied. In this way, the protective coatings according to the invention can be used to advantage, particularly for parts that are subject to high temperatures.
Vorzugsweise wird eine Mischung auf das zu überziehen'1:: Oberflächengebiet des hochwarmfesten Werkstoffes aufgebracht, die für einen Schutzüberzug mit einer Dicke von 0.025 bis 0,254 mm ausreicht. Hauptsächlich werden Überzüge mit einer Dicke zwischen 0.051 und 0.127 mm aufgebracht.Preferably, a mixture is to coat on the "1 :: surface area of the highly heat-resistant material is applied, the mm is sufficient for a protective coating having a thickness from 0025 to 0.254. Mainly coatings with a thickness between 0.051 and 0.127 mm are applied.
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden, ins einzelne gehenden Beschreibung klarwerden, die in Veibindung mit den Figuren vorgenommen wird.Further advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description clear those made in connection with the figures will.
Fig. I ist ein bruchstückartiges, vergrößertes Querschnittsbild einer Platte aus einem hochwarmfesten Werkstoff, die auf beiden Oberflächen mit einer puiverförmigen Mischung versehen ist, die vorübergehend mit einem organischen Binder aufgeklebt ist:Figure I is a fragmentary, enlarged cross-sectional image a plate made of a highly heat-resistant material, which is on both surfaces with a powder-like mixture is provided, which is temporarily glued with an organic binder:
F i g. 2 ist ein bruchstückartig vergrößertes und dem in der F i g. 1 gezeigtem entsprechendes Querschnittsbild, das den Schutzüberzug zeigt, nachdem er geschmolzen ist, reagiert hat und fest an das Metallsubstrat gebunden ist.F i g. FIG. 2 is a fragmentarily enlarged and similar to that in FIG. The corresponding cross-sectional image shown in Fig. 1 showing the protective coating after it has melted has reacted and is firmly bound to the metal substrate.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Die Verhältnisse, unter denen die Bestandteile der puiverförmigen Mischung zusammengebracht sind, sowie die Zusammensetzung des Schutzüberzugs sind in Gewichtsprozent oder in Atomverhältnissen angegeben.A preferred embodiment of the invention is described below. The circumstances, under which the components of the powdery mixture are brought together, as well as the composition of the protective coating are given in percent by weight or in atomic ratios.
Bei dem bevorzugten Verfahren zur Bildung abnutzungsfester Überzüge gemäß der Erfindung wird ein pulverförmiges Gemisch aus den verschiedenen Bestandteilen hergestellt und auf das zu überziehende Oberflächengebiet des hochwarmfesten Werkstoffes autgebracht. Drbei wird entweder eine gleichmäßige Schichtdicke oder eine sich wunschgemäß veränderte Schichtdicke aufgebracht. Die pulverförmige Mischung enthält als wesentliche Bestandteile die Matrixmetalle, Nickel und Chrom und kann zusätzlich kleine Mengen d°r üblichen Verunreinigungen, wie bis zu insgesamt 5 % Eisen und/oder Kobalt und bis zu etwa 1 % Mangan oder Spuren anderer Verunreinigungen wie Aluminium, Kohlenstoff usw. enthalten, die in solchen Mengen vorliegen können, daß die Eigenschaften des zu bildenden Überzugs nicht ungünstig beeinflußt Vi erden.In the preferred method of forming wear resistant coatings in accordance with the invention a powdery mixture made of the different ingredients and on the to be coated Surface area of the highly heat-resistant material applied. Over it either becomes a uniform Layer thickness or a layer thickness changed as required. The powdery mixture contains the matrix metals, nickel and chromium as essential components and can also contain small amounts d ° r common impurities, such as up to a total of 5% iron and / or cobalt and up to about 1% Manganese or traces of other impurities such as aluminum, carbon etc. contained in such Amounts may be present that do not adversely affect the properties of the coating to be formed Ground Vi.
Im allgemeinen werden die reaktionsfähigen Metalle und Nichtmetalle in einem solchen Atomverhältnis zusammengegeben, daß kein unumgesetztes Metall oder Nicht-Metall im fertig geschmolzenen und festhaftenden Überzug vorhanden ist. Es ist jedoch möglich, Titan, Zirkonium und Silizium in größeren Mengen, als es dem stöchiometrischen Verhältnis entspricht, zuzugeben, so daß das Metall oder das Silizium in nicht umgesetzter Form zusammen mit dem entsprechenden Silicid im fertigen Überzug vorhanden ist. Das Nichtmetall Bor wird aber vorzugsweise nicht im Überschuß zugesetzt.In general, the reactive metals and non-metals are in such an atomic ratio put together that no unreacted metal or non-metal in the finished melted and firmly adhering Coating is present. However, it is possible to use titanium, zirconium and silicon in larger sizes Amounts than it corresponds to the stoichiometric ratio to add, so that the metal or the Silicon in unreacted form is present in the finished coating together with the corresponding silicide is. However, the non-metal boron is preferably not added in excess.
Während des Schmelzens der aufgetragenen puiverförmigen Mischung aus reaktivem Metall und Nicht-Metall entsteht eine nichtmetallische keramische Verbindung bzw. ein Komplex, welcher im wesentlichen in der Matri: der Nickel-Chrom-Legierung unlöslich ist und in Form von diskreten, unzusammenhängenden Phasen gleichmaßig in der zusammenhängenden Nickel-Chrom-Matriv verteilt vorliegt.During the melting of the applied powder-shaped Mixture of reactive metal and non-metal creates a non-metallic ceramic compound or a complex which is essentially insoluble in the matrix: the nickel-chromium alloy is and in the form of discrete, disconnected phases uniformly in the connected Nickel-chromium matrix is present.
Eis ist nicht kritisch, wie die verschiedenen Bestandteile in die pulverformige Mischung eingebracht werden, obwohl das Nichtmetall vorzugsweise in Form eines mit Nickel und Chrom vorlegiertcn Pulvers eingebracht wird. Das reaktive Metall wird ebenfalls vorzugsweise in Form eines mit Nickel vorlegierten Pulvers eingebracht, das 70"/„ des Metalls und 30°',,Ice cream is not critical, as are the various ingredients can be incorporated into the powdered mixture, although the non-metal is preferably in the form a powder pre-alloyed with nickel and chromium is introduced. The reactive metal will too preferably in the form of a powder pre-alloyed with nickel, which contains 70 "/" of the metal and 30 ° ',,
ίο Nickel enthält. Die Verwendung eines vorlegierten Pulvers mit 30°/n Nickel und 70'V0 Titan oder 30",, Nickel und 7O°-'O Zirkonium vereinfacht die Handhabung dieser Metalle, die in reiner Form sehr schnell oxydieren und daher im allgemeinen das Arbeiten in einer Schutzgasatmosphäre erforderlich machen. Außerdem führt die Verwendung eines mit Nickel vorlcgierten Pulvers zu einen Eutektikum mit niedrigerem Schmelzpunkt, wodurch die Temperatur herabgesetzt wird, auf die die pulverförmige Mischung zum teilweisen Schmelzen um1 Auslösen der exothermen Reaktion erwärmt werder muß.ίο contains nickel. The use of a pre-alloyed powder with 30 ° / n nickel and 70'V 0 titanium or 30 ",, nickel and 70 ° - ' 0 zirconium simplifies the handling of these metals, which in their pure form oxidize very quickly and therefore generally work in make a protective gas atmosphere is required. Moreover, the use results in a vorlcgierten with nickel powder to a eutectic with a lower melting point, is reduced thereby reducing the temperature to which the powdered mixture for partial melting by 1 triggering the exothermic reaction heated werderfreak must.
Die Pulver der einzelnen Bestandteile oder die oben beschriebenen vorlegierten Pu'ver weisen vorzugsweise eine Partikelgröße von etwa bis 20 bis 150 Mikron auf.The powders of the individual components or the prealloyed powders described above preferably have a particle size of from about 20 to 150 microns.
■5 Im allgemeinen sind pulverförmige Mischungen mit einer Partikelgröße über 150 Mikron schwieriger am einer Substrat aufzubringen, während Partikelgrößen unter 20 Mikron den angestrebten Ablauf der Reaktion zwischen dem Mdall und dem Nichtmetall hemmen. Aus diesen Gründen soll die Partikelgröße in dem oben gegebenen Bereich liegen. Über diesem Partikelgrößenbereich können die Partikeln allerdings willkürlich verteilt sein, was die Vorteile einer maximalen Überziigsdichte und erhöhter Qualität des resultierenden Überzugs zur Folge hat. ■ 5 Generally, powdery mixtures are more difficult with a particle size greater than 150 microns, applying on a substrate during particle sizes below 20 microns inhibit the desired course of the reaction between the Mdall and the non-metal. For these reasons, the particle size should be in the range given above. However, the particles can be distributed arbitrarily over this particle size range, which has the advantages of a maximum coating density and increased quality of the resulting coating.
Das Aufbringen des Überzugs auf das zu überziehende Oberflächengebiet des hochwarmfesten Werkstoffes kann nach irgendeiner der bekannten Techniken vorgenommen werden, vorzugsweise unter Verwendung eines organischen Binders, um die Partikeln, auf der Oberfläche des Substrates aufzukleben und sie dort während des Schmelzvorgangs der gewünschten Position zu halten. Hierfür kann irgendeines der verschiedenen organischen bindematerialien verwendet werden, die sich bei Erwärmung auf die Schmelztemperatur des Überzugs ohne Rückstand thermisch zersetzen. Hierzu gehören z. B. Lösungen von Kunststoffen, wie Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylalkohol, Acrylharze, wie Polymethylacrylat u. dgl. Der organische Binder kann mit dem Pulver unter Mischung eii^ geeigneten Breies oder einer Paste vermischt werderi und direkt auf das zu beschichtende Oberflächengebiel durch Sprühen, Aufstreichen, übergießen od. dgl. auf· gebracht werden. Im allgemeinen wird es bevorzugt einen Spray des organischen Binders herzustellen, mi desse.i Hilfe die Pulverpartikeln in einen anhaftenden im wesentlichen gleichförmigen Film auf den zt beschichtenden Gegenstand aufgesprüht werden, de dann ohne Ablösen des Pulvers gehandhabt werdei kann. Auf die Verwendung eines solchen organische! Binders kann verzichtet werden, wenn das zu be schichtende Oberflächengebiet im wesentlichen flac ist und sich in horizontaler Richtung erstreckt, so da eine gleichmäßige Beschichtung des Substrats vor der Schmelzen erreicht werden kann. Vorzugsweise weise die Pulvermischungen eine Dichte auf, daß ein Pulvei auftrag von 19,2 mg/cma zu einem fertigen überzu The application of the coating to the surface area of the highly heat-resistant material to be coated can be carried out by any of the known techniques, preferably using an organic binder in order to adhere the particles to the surface of the substrate and to hold them there in the desired position during the melting process. Any of the various organic binding materials which thermally decompose without residue when heated to the melting temperature of the coating can be used for this purpose. These include B. solutions of plastics such as polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, acrylic resins such as polymethylacrylate u by spraying, brushing on, pouring over or the like. In general, it is preferred to prepare a spray of the organic binder by means of which the powder particles are sprayed onto the article to be coated in an adherent substantially uniform film which can then be handled without peeling off the powder. On using such an organic one! Binder can be dispensed with if the surface area to be coated is essentially flat and extends in the horizontal direction, so that a uniform coating of the substrate can be achieved before melting. The powder mixtures preferably have a density such that a powder application of 19.2 mg / cm a leads to a finished product
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mit einer durchschnittlichen Dicke von ungefähr Eigenschaften des Überzugs und die besondere Zu-with an average thickness of approximately the properties of the coating and the special
0,0254 mm führt. Es können Vielfache dieser Menge sammensetzung des hochwarmfesten Werkstoffes die0.0254 mm leads. It can be multiples of this amount of composition of the highly heat-resistant material
verwendet werden, um dickere überzüge zu erzielen. Zusammensetzung der pulverförmigen Ausgangs-can be used to achieve thicker coatings. Composition of the powdery starting
während der exothermen Reaktion zwischen den S Werkstoffes in einem Höchstmaß verbessert werdencan be improved to the greatest possible extent during the exothermic reaction between the S material
miteinander reagierenden Metallen und Nichtmetallen sollen.Metals and non-metals that react with one another are intended.
abspielt, und die daraus resultierenden Verbindungen F i g. 1 zeigt ein typisches Substrat in Form einerplays, and the resulting connections F i g. 1 shows a typical substrate in the form of a
sind nicht völlig geklärt. Es wird jedoch angenommen. Platte 10 aus einem hochwarmfesten Werkstoff mitare not fully clarified. However, it is believed. Plate 10 made of a highly heat-resistant material with
daß die Reaktion so verläuft, daß eine Verbindung einem überzug 12 auf jeder Oberfläche, der aus dis-that the reaction proceeds so that a compound is a coating 12 on each surface, which consists of dis-
oder ein Komplex aus beiden Bestandteilen gebildet io kreten Partikeln des Pulvcrgcmischcs besteht undor a complex formed from both constituents consists of crete particles of the powder mixture and
wird, welcher im wesentlichen in der Nickel-Chrom- mittels eines organischen Binders auf der entsprechen-which is essentially in the nickel-chromium by means of an organic binder on the corresponding
unzusammenhängender gleichmäßig verteilter Phasen beschichtete Platte wird anschließend bei einer erhöhtenincoherent evenly distributed phase coated plate is then at an increased
agglomeriert. Bei Mischungen, die als wesentliche Temperatur behandelt, welche im allgemeinen imagglomerated. In the case of mixtures that are treated as the essential temperature, which generally in
enthalten, bestimmt das Verhältnis von Titan zu Temperatur tritt ein teilweises Schmelzen der Partikelncontained, determines the ratio of titanium to temperature, a partial melting of the particles occurs
wird. Wenn Titan und Silizium im Atomverhältnis 1: 2 und verflüchtigt sich, so daß nur die Partikeln derwill. If titanium and silicon in an atomic ratio of 1: 2 and volatilized, leaving only the particles of the
gemischt werden, wird Titan Silicid der Formel (TiSi) pulverförmigen Mischung auf dem Substrat zurück-mixed, titanium silicide of the formula (TiSi) powdery mixture is returned to the substrate.
gcbildet, während bei Mischung von Titan und Silizium >o bleiben. Während des Schmelzens flndet die exothermegc forms, while when titanium and silicon are mixed> o remains. The exothermic occurs during melting
im Atomverhältnis 1:2 Titandisilicid der Formel Reaktion zwischen den miteinander reagierendenin an atomic ratio of 1: 2 titanium disilicide of the formula reaction between those reacting with one another
(TiSi3) entsteht. Bei Mischung von Titan und Silizium Metall und Nichtmetall und gleichzeitig eine Diffusion(TiSi 3 ) is created. When titanium and silicon are mixed, metal and non-metal and diffusion at the same time
im Atomverhältnis 1:0,6 entsteht Titantrisilicid des Überzugsmaterial statt, und zwar in den ge-in an atomic ratio of 1: 0.6, titanium trisilicide is formed instead of the coating material, namely in the
(Ti5Si1). Es wird angenommen, daß der fertige Überzug strichelten und in der Figur mit 14 bezeichneten(Ti 5 Si 1 ). It is assumed that the finished coating is shown in phantom and denoted by 14 in the figure
überzug die Hitzealterungs- und die Oxydations- Werkstoff erzielt wird. Der fertige Überzug 16 enthältCoating the heat aging and the oxidizing material is achieved. The finished coating 16 contains
beständigkeit und die erhöhte Umschmclztempcratur diskrete nicht zusammenhängende Partikeln 18 desresistance and the increased remelting temperature discrete, non-coherent particles 18 des
verleihen Reaktinnskomnlexcs. welche gleichmäßig über dj·.*give reactivity complexes. which evenly over dj. *
führt zur Bildung von Zirkoniumsilicid der Formel verteilt sind.leads to the formation of zirconium silicide of the formula distributed.
(ZrSi) sowie komplexer Verbindungen, und das stöchio- Verschiedene hochwarmfesle Werkstoffe oder hitzemetrische Verhältnis ist gleich dem Atomverhältnis beständige Legierungen sind unter Anwendung des dieser Bestandteile. Es ist gefunden worden, daß im Verfahrens der vorliegenden Erfindung in pulverallgemeinen die entsprechenden Titansiliudc oder 35 förmigen Mischungen verschiedener Zusammensetzung deren Komplexe bessere Schützuberzüge ergeben als beschichtet und danach Temperaturwechsel- und solche, die unter Verwendung von Zirkonium und Oxydationsversuchen unterworfen worden, um die Silizium hergestellt worden sind. In gleicher Weise ist Wirksamkeit des Überzugs auf dem jeweiligen Subdas Reaktionsprodukt von Titan und Bor im Atom- strat zu bestimmen. Die Oxydationsversuche sind in verhältnis 1: 2 Titanborid der Formel (TiB2), während 40 bekannter Weise durchgeführt worden, indem man ein die Umsetzung von Zirkonium und Bor im Atom- überzogenes Muster mit einem unbcschichtetcn Vervcrhältnis 1: 1 zur Bildung von Zirkoniumborid der gleichsmuster in einem Ofen mit Luftatmosphäre und Formel (ZrB) führt. Es ist gefunden worden, daß all- einer Temperatur zwischen 1149 und 12O4°C behangcmein die Boride von Zirkonium und Titan die delte. Die Wärmezyklen wurCen über eine Zeitdauer Abnutzungsbeständigkeit nicht so verbessern und die 45 von 10 bis 20 Stunden durchgeführt; danach wurden Umschmeiztemperatur des fertigen Überzuges nicht die Muster aus dem Ofen herausgenommen und in gleichem Maße erhöhen, wie es durch In-situ- gebogen, um das Ausmaß der Oxydation zu bestimmen, Bildung von Titansiiiciden erreicht wird. Die beson- das sich in der Sprödigkeit der ganzen Platte zeigt. deren Vorteile tier verschiedenen überzüge werden in In ähnlicher Weise wurde auf Temperaturwechselgewissem Ausmaß durch die besondere Zusammen- so beständigkeit geprüft; die mit dem Überzug versetzung des hochwarmfesten Werkstoffes bestimmt, sehenen Muster wurden zusammen mit einem unbeauf welchen das Pulvergemisch aufgebracht und an- schichteten Vergleichsmuster wiederholt durch eine schließend aufgeschmolzen wird. So wurde gefunden. Flamme geführt, wodurch ein wiederholtes Erhitzen daß ein Überzug, der als wesentliche Bestandteile und Abkühlen erreicht wird; nach periodischen Nickel, Chrom und Titandisilicid enthält, die Tempe- SS Zyklen wurden die Muster in dem hitzebehandelten raturoechselbeständigkeit des handelsüblichen Werk- Gebiet betrachtet, um die Anwesenheit von Oberstoffes aus 76% Nickel, 15,8% Chrom, 7,2% Eisen, flächenrissen oder Brüchen festzustellen. Diese Tests 0,2% Mangan, 0,?.% Silizium, 0,04% Kohlenstoff bestätigen eindeutig die verbesserte Temperaturxir.d 0,1 % Kupfer besonders deutlich verbessert. Wechserbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit dei während entsprechendeTrtandiborid enthaltende über- 60 hitzebeständigen Legierungen, wenn sie mit einem züge dem handelsüblichen Werkstoff aus 47% Nickel, bestimmten Schutzüberzug, der gemäß dem vor-9% Molybdän, 22% Chrom und 18% Eisen eine geschlagenen Verfahren aufgebracht war, versehen war. bessere Temperaturwechselbeständigkeit verleihen als Die erfindungsgemäße Mischung kann außerdem die THansflicid enthaltenden Überzüge. Auf der noch bis 10%Titaimiti id (TtN) enthalten. Die Zugabe anderen Sehe besitzen Tttansilidd enthaltende über- 6s des Titannitrids erhöht die Oxidationsbeständigkeit züge eine bessere Oxydatioitsbesiändigkjft als die des Überzuges und kann, in den vorstehend anentsprechenden Thandifcorid enthaltenden überzüge. gegebenen Mengen eingearbeitet, in Verbindung mit Daraus ergibt sich, daß die besonderen gewünschten den kerasen Verbindungen, die durch d;e exo-(ZrSi) as well as complex compounds, and the stoichio- Various high-temperature-resistant materials or heat-metric ratio is equal to the atomic ratio. Resistant alloys are made using these components. It has been found that in the process of the present invention, in powder-general form, the corresponding titanium silicones or mixtures of different compositions, their complexes, give better protective coatings than coated and then subjected to temperature changes and those which have been subjected to the use of zirconium and oxidation tests to produce the silicon have been. The effectiveness of the coating on the respective substrate, the reaction product of titanium and boron in the atomic strate, must be determined in the same way. The oxidation experiments were carried out in a ratio of 1: 2 titanium boride of the formula (TiB 2 ), while in a known manner, by using a pattern coated with the reaction of zirconium and boron in an atom-coated pattern with an uncoated ratio of 1: 1 to form zirconium boride of the same pattern in an oven with air atmosphere and formula (ZrB). It has been found that the borides of zirconium and titanium affect any temperature between 1149 and 1204 ° C. The heat cycles did not improve so much wear resistance over a period of time and the 45 was carried out from 10 to 20 hours; thereafter, the remelting temperature of the finished coating was not taken out of the furnace and increased to the same extent as is achieved by in-situ bending to determine the extent of oxidation, formation of titanium dioxide. This is particularly evident in the brittleness of the entire plate. The advantages of these different coatings are tested in a similar way to a certain degree of temperature change due to the special cohesion and resistance; The samples determined with the coating of the highly heat-resistant material were determined together with a comparative sample that was not applied and coated with the powder mixture and then melted on repeatedly. So was found. Flame guided, whereby repeated heating that a coating, which is achieved as essential components and cooling; after periodic nickel, chromium and titanium disilicide, the tempe- SS cycles, the samples were examined in the heat-treated temperature change resistance of the commercial work area to determine the presence of outer fabrics made of 76% nickel, 15.8% chromium, 7.2% iron, detect surface cracks or breaks. These tests 0.2% manganese, 0.1% silicon, 0.04% carbon clearly confirm the improved temperature, and 0.1% copper is particularly clearly improved. Resistance to alternation and corrosion of the over-heat-resistant alloys containing trtan diboride, if they are coated with a protective coating of the commercially available material of 47% nickel, which was applied according to the prior art of 9% molybdenum, 22% chromium and 18% iron , was provided. The mixture according to the invention can also impart better thermal shock resistance than the Thansflicid-containing coatings. On the still contained up to 10% Titaimiti id (TtN). The addition of other coatings containing titanium nitride increases the oxidation resistance, has a better resistance to oxidation than that of the coating and can be used in the above corresponding coatings containing thandifloride. given amounts incorporated, in connection with It follows that the particular desired the kerasen compounds represented by d ; e exo-
(ο(ο
tliermc Reaktion in situ gebildet sind, den Gesamtgchalt an keramischen Bestandteil des cermetartigen Schutzüberzuges ergänzen. Um die vorliegende Erfindung weiter zu veranschaulichen, werden die folgenden Beispiele gebracht. Bei der Herstellung der Schutzüberzug, wie in den nachfolgenden Beispielen gebracht, wurden vorlegiertc Pulvermischungen eingesetzt; diese enthielten die verschiedenen Bestandteile zu einer feinteiligen Mischung vermischt, welche direkt auf die verschiedenen hitzebeständigen Mctallsubstralc aufgebracht wurde. Zwei vorlegiertc Pulver, bezeichnet als Pulver A und Pulver B wurden eingesetzt, zur Einführung von Titan bzw. Zirkon als mit einander reagierende Metalle in die Pulvermischung. Die Zusammensetzung und Eigenschaften dieser beiden vorlegierten Pulver sind die folgenden:tliermc reaction formed in situ, the overall result to supplement the ceramic component of the cermet-like protective coating. To the present invention To further illustrate the following examples are given. In making the Protective coating, as shown in the examples below, were used in pre-alloyed powder mixtures; these contained the various ingredients mixed into a finely divided mixture, which directly onto the various heat-resistant metal substrates was applied. Two pre-alloyed powders, designated Powder A and Powder B, were used, to introduce titanium or zirconium as mutually reactive metals into the powder mixture. The composition and properties of these two pre-alloyed powders are as follows:
Pulver A
Bestandteil GewichtsprozentPowder A
Ingredient weight percent
Titan 70Titanium 70
Nickel 30Nickel 30
Pulver B
Ucstandlcil GewichtsprozentPowder B
Ucstandlcil weight percent
Zirkon 70Zircon 70
Nickel 30Nickel 30
Das restliche Nickel und Chrom sowie das Silizium bzw. das Bor wurden unter Verwendung eines vorlegiertcn Pulvers, bezeichnet als Pulver C und Pulver D der nachstehenden Zusammensetzungen, eingeführt.The remaining nickel and chromium as well as the silicon and boron were pre-alloyed using a Powder designated Powder C and Powder D of the following compositions were introduced.
Pulver C
ZusammensetzungPowder C
composition
GewichtsprozentWeight percent
Kohlenstoff 0,08Carbon 0.08
Chrom 18,62Chrome 18.62
Silizium 9,75Silicon 9.75
Mangan 0,02Manganese 0.02
Eisen 0,14Iron 0.14
Schwefel 0,008Sulfur 0.008
Phosphor 0,007Phosphorus 0.007
Bor 0,03Boron 0.03
Aluminium 0,01Aluminum 0.01
Titan 0,03Titanium 0.03
Zirkon 0,03Zircon 0.03
Kobalt 0,07Cobalt 0.07
Siebanalyse Siebdffnung (in μ) Sieve analysis sieve opening (in μ) Prozentpercent
-120 0-120 0
-120+110 1,5-120 + 110 1.5
-110+74 21,6-110 + 74 21.6
-74 + 44 37,7-74 + 44 37.7
-44 39,0-44 39.0
Pulver DPowder D
Zusammensetzung Bestandteil GewichtsprozentComposition Ingredient Percentage by Weight
Chrom 15,05Chrome 15.05
Bor 3,53Boron 3.53
Siebanalyse
Sicböflnung (in μ) ProzentSieve analysis
Sic opening (in μ) percent
+ 120 0+ 120 0
-120 + 104 4,1-120 + 104 4.1
-104 + 74 24,4-104 + 74 24.4
-74 f 44 34,3-74 f 44 34.3
-44 37,0-44 37.0
Änderungen in der spezifischen ZusammensetzungChanges in the specific composition
ίο der Pulvermischungen, die auf ein Mctallsubstrat unter Bildung eines Schutzüberzuges aufgebracht werden, wurden vorgenommen durch Vermischen bestimmter Mengen des Pulvers A mit dem Pulver C zur Bildung des entsprechenden Titansilicid- Überzuges; durch Mischen bestimmter Mengen des Pulvers A mit Pulver B zur Bildung des entsprechenden Titanborid-überzuges; durch Mischen bestimmter Mengen des Pulvers B mit dem Pulver C zur Bildung des entsprechenden Zirkonsilicid-Überzuges; und durch Mi-ίο the powder mixes that are on a metal substrate to form a protective coating were made by mixing certain amounts of powder A with powder C to form the corresponding titanium silicide coating; by mixing certain amounts of powder A with powder B to form the corresponding titanium boride coating; by mixing certain amounts of the powder B with the powder C to form the corresponding one Zirconium silicide coating; and through
ao sehen bestimmter Mengen des Pulvers B mit dem Pulver D unter Bildung des entsprechenden Zirkonborid-Schutzüberzugcs. Es versteht sich von selbst, daß die Verwendung von vorlegierten Pulvern eine bevorzugte Technik gemäß dem Verfahren der vor-ao see certain amounts of the powder B with the Powder D to form the corresponding protective zirconium boride coating. It goes without saying that the use of pre-alloyed powders is a preferred technique according to the method of the pre-
»5 liegenden Erfindung ist wegen der dadurch erzielten Vereinfachung, daß aber entsprechende Pulvermischungen, die die Elemente so gemischt enthalten, daß gleiche Mengenverhältnisse der verschiedenen Bestandteile in der Beschichtungszusammcnscl/ung vorliegen, ebenfalls verwendet werden können. Die Verwendung von vorlcgierten Pulvern zur Einführung von Titan und Zirkon ist besonders zweckmäßig wegen der Reaktionsfreudigkeit dieser beiden Metalle, wenn sie in reinem und feinteiligem Zustand vorliegen,»5 lying invention is because of the thereby achieved Simplification, but that corresponding powder mixtures, which contain the elements mixed in this way, that the same proportions of the various components in the coating composition can also be used. The use of pre-alloyed powders for introduction of titanium and zirconium is particularly useful because of the reactivity of these two metals, if they are in a pure and finely divided state,
was in vielen Fällen die Anwendung einer inerten Atmosphäre erforderlich macht, um diese Metalle vor Oxydation zu schützen.which in many cases requires the application of an inert atmosphere to pre-process these metals Protect from oxidation.
Es svurdc eine Pulvermischung hergestellt, bestehend aus 41,05 g des Pulvers C und 5g des Pulvers A, was einem slochiometrischen Verhältnis zur Bildung der Verbindung TiSi1 entspricht. Die fertige Pulvermischung wurde auf die Oberfläche einer Platte aus 76°/u Nickel, 15,8% Chrom. 7,2°/0 Eisen, 0,2% Mangan, 0,2% Silizium, 0,04% Kohlenstoff und 0,1 % Kupfer unter Verwendung eines organischen Binders aufgebiacht, danach wurde 30 Minuten auf 1849°C in trockener Atmosphäre erhitzt, um Schmelzen und exotherme Reaktion der Bestandteile zu bewirken. Der resultierende Schutzüberzug hatte graues grobkörniges Aussehen und erwies sich ab außerordentlich oxydationsbeständig, wenn er in Luft auf eine Temperatur von 12040C erhitzt wurde. Der A powder mixture was produced, consisting of 41.05 g of powder C and 5 g of powder A, which corresponds to a sloiometric ratio for the formation of the compound TiSi 1 . The finished powder mixture was applied to the surface of a plate made of 76 ° / u nickel, 15.8% chromium. Aufgebiacht 7.2 ° / 0 iron, 0.2% manganese, 0.2% silicon, 0.04% carbon and 0.1% copper using an organic binder, followed by 30 minutes 1849 ° C in a dry atmosphere was heated to cause melting and exothermic reaction of the ingredients. The resulting protective coating had a gray, coarse-grained appearance and was found to be extremely resistant to oxidation when it was heated to a temperature of 1204 ° C. in air. the
SS fertige Überzug hatte theoretisch eine Zusammensetzung von 66,5°/, Nickel, 17,0°/„ Chrom und 16,5%Titandisilicid. Theoretically, the finished coating had a composition of 66.5% nickel, 17.0% chromium and 16.5% titanium disilicide.
Es wurde eine Pulvermischung hergestellt, bestehend aus 1 g des Pulvers A und 9,035 g des Pulvers D, was dem genauen slochiometrischen Verhältnis zur Bildung der Verbindung TiB1 entspricht, ohne irgendwelchen Überschaß an Bor oder Titan.A powder mixture was prepared consisting of 1 g of powder A and 9.035 g of powder D, which corresponds to the exact sloiometric ratio for the formation of the compound TiB 1 , without any excess of boron or titanium.
Die Pulvermischung wurde auf die Oberfläche einer Platte rostfreien Stahles der Type 304 aufgebracht und 30 Minuten lang auf eine Temperatur von 112PC in trockener Argonatmosphäre erhitzt, wobei ein gutThe powder mixture was applied to the surface of a Type 304 stainless steel plate and Heated for 30 minutes to a temperature of 112PC in a dry argon atmosphere, with a well
309634/215309634/215
geschmolzener braun gefärbter Überzug entstand. Die gleiche- Pulvermischung wurde auf eine Platte aus der gleichen Legierung wie im Beispiel I unter den gleichen Bedingungen aufgebracht, wobei ein feinkörniger blau-grauer Überzug entstand. Die Oxydationstestc der beiden Platten in Luft bei Temperaturen bis zu 1149 °C zeigten, daß keinerlei Zerstörung durch irgendwelche Oxydation eintrat. Der fertige geschmolzene Überzug hatte theoretisch eine Zusammensetzung von 76,37% Nickel, 13,5% Chrom und 10,13% Tilandiborid.molten brown colored coating resulted. The same powder mixture was applied to a plate made of the same alloy as in Example I under the Applied under the same conditions, a fine-grained blue-gray coating was formed. The Oxidation Testsc of the two plates in air at temperatures up to 1149 ° C showed that there was no destruction whatsoever occurred through some oxidation. The finished molten coating theoretically had one Composition of 76.37% nickel, 13.5% chromium and 10.13% tilan diboride.
Es wurde eine Pulvermischung hergestellt unter Verwendung der doppelten Menge des Pulvers D, die im Beispiel Il eingesetzt wurde, um einen Überschuß nicht umgesetzten Bors in dem fertigen cermetartigen Schutzüberzug zu erhalten. Der resultierende geschmolzene überzug halle theoretisch eine Zusammensetzung von 78,7% Nickel, 14,2% Chrom, 1,70% Bor und 5,4% TiB2. Die Pulvermischung wurde auf die Oberfläche einer Platte aus der gleichen Legierung wie im Beispiel I aufgebracht und in trockener Argonatmosphäre 30 Minuten auf 1121°C erhitzt. Ein gut durclischmolzener dünner purpurgrauer Überzug wurde erhallen, der eine Umschmelztemperatur entsprechend dem Solidus von etwa 1177°C hatte.A powder mixture was prepared using twice the amount of powder D that was used in Example II in order to obtain an excess of unreacted boron in the finished cermet-like protective coating. The resulting molten coating theoretically had a composition of 78.7% nickel, 14.2% chromium, 1.70% boron and 5.4% TiB 2 . The powder mixture was applied to the surface of a plate made of the same alloy as in Example I and heated to 1121 ° C. for 30 minutes in a dry argon atmosphere. A thin, purple-gray coating that was well melted and had a remelting temperature corresponding to the solidus of about 1177 ° C was obtained.
Hin Pulvergemisch wurde hergestellt, in welche das Pulver A in der doppelten Menge wie im Beispiel II eingesetzt wurde, und zwar in Kombination mit Pulver D, um zu gewährleisten, daß Titan im fertigen Schutzüberzug im Überschuß vorhanden ist. Eine Menge von 10 g des Pulvers D wurde mit 2 g des Pulvers A gemischt, was nach Schmelzen und Reaktion einen Schutzüberzug ergab, dereine nominelle Analyse von 72,8% Nickel. 12,5% Chrom, 5,4% Titan, 9,3% TiB2 hatte. Die Beschichtungsmischung wurde zusammen mit einem organischen Kleber auf die Oberfläche einer Platte aus der gleichen Legierung wie im Beispiel I aufgebracht und in trockener Argonatmosphäre 30 Minuten auf 11210C erhitzt. Es entstand ein gut geschmolzener, silberblauer Überzug.A powder mixture was prepared in which powder A was used in twice the amount as in Example II, in combination with powder D, in order to ensure that titanium is present in excess in the finished protective coating. A 10 g quantity of Powder D was mixed with 2 g of Powder A which upon melting and reaction gave a protective coating which had a nominal analysis of 72.8% nickel. 12.5% chromium, 5.4% titanium, 9.3% TiB 2 . The coating mixture was applied together with an organic adhesive to the surface of a plate made of the same alloy as in Example I and heated to 1121 ° C. for 30 minutes in a dry argon atmosphere. A well-melted, silver-blue coating resulted.
Es wurde ein zusammengesetzter Titanborid- und Titansilicid-Schutzüberzug hergestellt durch Vermischen eines vorlegierten Pulvers, entsprechend der Zusammensetzung der Pulver C und D, die eine nominelle Analyse von 82,94% Nickel, 6,5% Chrom, 2,5% Eisen, 3,5·/, Bor und 4,5% Silizium hatte, mit Pulver A. um einen Überzug einer nominellen theoretischen Analyse von 75,5% Nickel, 5,5% Chrom, 2,2% Eisen, 9,7·/, TiB1 und 7,1% TiS, herzustellen. Die Pulvermischung wurde auf die Oberfläche der Platte aus der gleichen Legierung wie im Beispiel I zusammen mit einem organischen Kleber aufgebracht und 30 Minuten auf 1121° C in trockener Argon atmosphäre erhitzt; es entstand ein feinkörniger dicke., blaugrauer Überzug. Das so beschiefatetr Teil wurde in Luftatmosphäre mehrere Stunden auf 10930C erhitzt, und der Überzug gab einen viskosen, dunkelgrünen glasartigen Überzug, welcher nach weiterem Erhitzen auf höhere Temperaturen bis zu 12040C in einen gut geschmolzenen, braun gefärbten Überzug mit guter Beständigkeit gegenüber weiterer Oxydation ergab. A composite titanium boride and titanium silicide protective coating was prepared by mixing a pre-alloyed powder corresponding to the composition of Powders C and D which had a nominal analysis of 82.94% nickel, 6.5% chromium, 2.5% iron, 3rd grade , 5 · /, boron and 4.5% silicon, with powder A. to coat a nominal theoretical analysis of 75.5% nickel, 5.5% chromium, 2.2% iron, 9.7 · /, TiB 1 and 7.1% TiS. The powder mixture was applied to the surface of the plate made of the same alloy as in Example I together with an organic adhesive and heated for 30 minutes at 1121 ° C in a dry argon atmosphere; a fine-grained, thick, blue-gray coating resulted. The part thus coated was heated to 1093 ° C. for several hours in an air atmosphere, and the coating gave a viscous, dark green glass-like coating, which after further heating to higher temperatures up to 1204 ° C. turned into a well-melted, brown-colored coating with good resistance further oxidation resulted.
Eine Pulvermischung wurde hergestellt aus 9,5 g des Pulvers B und 2,0 g des Pulvers D, was einem genauen stöchiometrischen Verhältnis zur Bildung S der Verbindung ZrB2 entspricht, ohne daß ein Überschuß an Bor oder Zirkon im fertigen Überzug anwesend ist. Die Pulvermischung wurde auf die Oberfläche einer Platte aus der gleichen Legierung wie im Beispiel I zusammen mit einem organischen BinderA powder mixture was prepared from 9.5 g of powder B and 2.0 g of powder D, which corresponds to an exact stoichiometric ratio for the formation S of the compound ZrB 2 , without an excess of boron or zirconium being present in the finished coating. The powder mixture was on the surface of a plate made of the same alloy as in Example I together with an organic binder
to aufgebracht und 30 Minuten auf 1121°C in trockener Argonatmosphäre erhitzt, wonach ein feinkörniger graublauer Überzug gebildet war. Der fertige Überzug hatte eine nominelle Analyse von 72,5% Nickel, 12,4% Chrom und 15,1% ZrB2. Der Überzug hatte eine Umschmclzlemperatur von 1177"C.to and heated for 30 minutes at 1121 ° C in a dry argon atmosphere, after which a fine-grained gray-blue coating was formed. The finished coating had a nominal analysis of 72.5% nickel, 12.4% chromium and 15.1% ZrB 2 . The coating had a melting temperature of 1177 "C.
Eine Pulvermischung wurde hergestellt aus 36 g Pulver D und 1 g Pulver A, so daß ein ÜberschußA powder mixture was prepared from 36 g of powder D and 1 g of powder A, so that an excess
so an unumgcsctzlcm Bor vorhanden war. Die nominelle Zusammensetzung des fertigen geschmolzenen Überzuges war 80,1% Nickel, 14,6% Chrom, 2,6% Bor und 2,7% TiB2. Nach Schmelzen des Überzuges. 30 Minuten bei 1121 "C in trockener Argonatmosphäre,so there was unumgcsctzlcm boron. The nominal composition of the final molten coating was 80.1% nickel, 14.6% chromium, 2.6% boron and 2.7% TiB 2 . After the coating has melted. 30 minutes at 1121 "C in a dry argon atmosphere,
«5 entstand ein dünner körniger silbergrauer Überzug.«5 a thin, granular silver-gray coating developed.
Beispiel VIIIExample VIII
Eine Pulvermischung aus 32,88 g des Pulvers C und 1 g des Pulvers A wurde hergestellt, wodurch einA powder mixture of 32.88 g of Powder C and 1 g of Powder A was prepared, whereby a
Überschuß nicht umgesetzten Siliziums im fertigen Schutzüberzug gewährleistet war. Die nominelle Zusammensetzung des Überzuges, der nach 30 Minuten langem Schmelzen bei 1149°C in trockener Argonatmosphäre entstanden war, war 69,7% Nickel, 18,5% Chrom, 7,3% Silizium und 4,5% TiS1. Ein feinkörniger, graubraun texturierter Überzug wurde erhalten, der kein Zeichen von Oxydation oder Zerstörung nach Erhitzen in Luftatmos^häre 150 Stunden bei einer Temperatur von 12040C aufwies.Excess unreacted silicon in the finished protective coating was guaranteed. The nominal composition of the coating, which had formed after 30 minutes of melting at 1149 ° C. in a dry argon atmosphere, was 69.7% nickel, 18.5% chromium, 7.3% silicon and 4.5% TiS 1 . A fine-grained, textured gray-brown coating was obtained that had no sign of oxidation or destruction after heating in Luftatmos ^ Haere 150 hours at a temperature of 1204 0 C was obtained.
Es wurde eine Pulvermischung aus 16,5 g des Pulvers C und 1 g des Pulvers A hergestellt, um einen Überzug mit einem Überschuß an Silizium und einer nominellen Zusammensetzung von 68,6% Nickel, 17,9% Chrom. 4,9% Silizium und 8,6% TiSi, zu erhalten. Der Überzug nach Schmelzen bei 1149°C 30 Minuten lang in trockener Argonatmosphäre hatte braungraues texturiertes Aussehen, und keine An- A powder mixture was prepared from 16.5 g of Powder C and 1 g of Powder A to provide a coating with an excess of silicon and a nominal composition of 68.6% nickel, 17.9% chromium. 4.9% silicon and 8.6% TiSi. The coating after melting at 1149 ° C for 30 minutes in a dry argon atmosphere had a brown-gray textured appearance, and no appearance
so zeichen von Oxydation oder Zerstörung wurden nach Erhitzen in Luft 50 Stunden bei 1204° C festgestellt.Such signs of oxidation or destruction were found after heating in air for 50 hours at 1204 ° C.
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Es wurde eine Pulvermischung durch VermischenIt became a powder mixture by mixing von 24,6 g des Pulvers C und 10 g des PuNers A hergestellt, um einen Überzug einer nominellen Analyse von 59,2·/, Nickel, 13,5·/, Chrom und 27,3% Ti8Si, zu erhalten. Die Beschichtung wurde aufgebracht, geschmolzen und in der vorstehend beschriebenenof 24.6 g of Powder C and 10 g of Powder A to obtain a coating of nominal analysis 59.2 x /, nickel, 13.5 x /, chromium and 27.3% Ti 8 Si. The coating was applied, melted and in the manner described above Weise umgesetzt. Nach dem Schmelzen in trockener Argonatmosphäre 30 Minuten lang bei 1177°C resultierte ein dünner feinkörniger blauer Überzug, dieser besaß eine Unischmelztemperatur über 1288°C.Wise implemented. After melting in a dry argon atmosphere for 30 minutes at 1177 ° C., a thin, fine-grained blue coating resulted, this one had a non-melting temperature above 1288 ° C.
Es wurde ein Pulvergemisch hergestellt durch Vermischen von Pulver B mit eir-r bestimmten Menge des Pulvers C, um einen fertigen Überzug mit einerA powder mixture was prepared by mixing powder B with a certain amount of powder C to produce a finished coating with a
nominellen Analyse von 60°/0 Nickel, 12,6% Chrom und 27,4% Zirkondisilicid zu erhalten. Dieses Verhältnis ist gleich dem stöchiomelrisclien Verhältnis von 1 Gramm-Atom Zirkon und 1 Gramm-Atom Silizium, was zur Bildung der Verbindung ZrSi führt.nominal analysis of 60 ° / to obtain 0 Nickel 12.6% chromium and 27.4% Zirkondisilicid. This ratio is equal to the stoichiometric ratio of 1 gram atom of zirconium and 1 gram atom of silicon, which leads to the formation of the compound ZrSi.
Es wurde eine Pulvermischung hergestellt, bestehend aus einem Gemisch der Pulver A und C und zusätzlich feinteiligem Titannitrid in einer Menge von 8,9%, bezogen auf die fertige Mischung. Der überzug hatte eine nominelle Analyse von 63,8% Nickel, 16,9% Chrom, 7,0% Silizium, 3,4% Titansilicid und 8,9% Titannitrid. Dieser überzug verlieh dem Grundmetall einen ausgezeichneten Schutz gegen Oxydation. Das Aufbringen und Schmelzen der pulvcrförmigenA powder mixture was prepared, consisting of a mixture of powders A and C and additionally finely divided titanium nitride in an amount of 8.9%, based on the finished mixture. The coating had a nominal analysis of 63.8% nickel, 16.9% chromium, 7.0% silicon, and 3.4% titanium silicide 8.9% titanium nitride. This coating gave the base metal excellent protection against oxidation. The application and melting of the powdery
Mischung wurde in gleicher Weise vorgenommen, wie vorstehend beschrieben, wobei ein partiell diffundierter festhaftender Überzug gebildet wurde.Mixing was carried out in the same way as described above, with a partially diffused adherent coating was formed.
Es wurde eine Pulvermischung aus einer Mischung der Pulver A und C, der 6 Gewichtsprozent Titannitrid zugesetzt wurden, hergestellt und ein überzug, wie im Beispiel XII beschrieben, hergestellt.It became a powder mixture from a mixture of the powders A and C, the 6 weight percent titanium nitride were added, and a coating as described in Example XII prepared.
Eine Pulvermischung wurde hergestellt, bestehend aus einer Mischung der Pulver A und C, der 5 Gewichtsprozent Titannitrid zugesetzt waren, und ein is Schutzüberzug in gleicher Weise, wie im Beispiel XII beschrieben, gebildet.A powder blend was prepared consisting of a blend of powders A and C, which was 5 percent by weight Titanium nitride were added, and a protective coating is in the same way as in Example XII described, formed.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (10)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US64665467A | 1967-06-16 | 1967-06-16 | |
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