DE1783138A1

DE1783138A1 - Nickellegierungen

Info

Publication number: DE1783138A1
Application number: DE19651783138
Authority: DE
Inventors: Baldwin James French
Original assignee: FRENCH BALDWIN J
Current assignee: FRENCH BALDWIN J
Priority date: 1964-07-10
Filing date: 1965-07-07
Publication date: 1972-06-08
Also published as: DE1483184A1; NL6508887A; SE373161B; DE1783138B2; ES315234A1; DE1483184B2; SE338868B; CH452903A; BE666656A; GB1052561A; US3310399A

Description

DIo Erfiiiduni; betrifft Lcgieruiigen auf der Basis von Nickel, die io wesentlichen aus Nickel und beträchtlichen Mengen Chrom, KolybiiliA, Tantal, Kobalt, Titan und Aluminium bestehen; diese Legierungen sind «lußerat korrosions- und abnutziutigafoet bsi Temperaturen, die in Gasturbinen und Strahltriebwerken la Bereich von 927 bis 1204° C auftreten; diese Legierungen habon eine verhVxltnia&liüls große Zugfestigkeit bei den Ar belts temperature η wie aber auch das erforderliche Maß an Längendehnung und Warft» dehnung.

Je hüher die? Tcraperatur ist, bei welcher eiirj Schaufel oder eir.· Flügel in eir.csr Gasturbine getriebsn uerden kaiai, deäto größer 1st dia Wirkaaaikeit dieser Maschine, und es leuchtet £lolchfa2i.j ein, daß die Schaufeln bzw. Flügel bei der Ärbditstemperatur eins nüglichat lange Lebc*nx«iauer haben sollen» Die Lö£,ierungeii vorlioseiiüer Erfindung sind bestoiiclora t'eoignat, uw alle Förderungcn üu erfüllen, die an eine Scliaufel bzw. oii«en Flügel einer-Oasturbine bei hüheron al» den Üblichen Teaipöraturen e·»teilt werden., und d-leei ergibt sich aus der Tatsncho, daü die aus tion orfindun^Siiiiiiiliüen Lesionuio-n horgc-ßtollten Schaufeln bzw. Flügel urigeuulinlioli hohen Toraperatui'un wiilirona kurzer Zoiträume B 87/1 209824/01 13 ^BAD ^.-.ml

oder höheren als den üblichen Arbeltstomperaturen für längere Zelträume standhalten können, je nachdem ob es sich um eine Maschine für aiii tür lache oder Handelazwecke handelt.

Legierungen, die Jetzt benutzt werden, sind in dem USA-Patentschriften 2 9*8 606, 2 005 704 und 3 061 426 sowie 2 026 198 beschrieben.

Die Legierungen vorliegender Erfindung sind dadurch ausgezelchw net_t daS sie -e£eh während verhältnismäßig langer und annehmbarer Zeiträume bei Temperaturen im Bereich von 927'bis 1204° C arbeiten und dabei eine angemessene Festigkeit und andere Eigenschaften aufweisen» so daß die Legierungen zur Herstellung von Schaufeln fUr ungewöhnlich leistungsfähige Gasturbinen verwendet werden können·

Vorliegende Erfindung betrifft neue und verbesserte hochtemperatur- , korrosion«- und abnutzungsfeste Legierungen, die w&h-'rend eines großen Zeitraumes Temperaturen von etwa 10£5° G und mehr widerstehen können und eine verhältnismäßig lange Lebensdauer unter den Arbeltsbedingungen bei diesen Temperaturen haben. \

Vorliegende Erfindung betrifft neue und verbesserte hoch tempera turf β ate Legierungen der im folgendbin beschriebenen Art« die unter Erzielung verhältnismäßig übereinstimmender Ergeb· nisse gegossen werden können, wodurch sich diese Legierungen von den bekannten Legierungen unterschieden, die Je nach ße-

209824/0113 bad original -'2 -

ringfüsigen AbKnderun&en dor veränderlichen Faktoren eines Gießverfahrens zu ungleichmäßigen Ergebnissen führen,

Die Legierungen vorliegender Erfindung tfelson ferner verhältnis« mä&lg hohe Anf angsschmelsteiaperaten auf, oo dall sie bei höheren als Üblichen Temperaturen hitzebehandelt worden können und bei Temperaturen arbeiten, die Über den Üblichen Arbeitstenperaturen liegen» ohne daß die Gefahr besteht, daß die Schaufeln durch ein anfängliches Schmelzen geschwächt werden·

Die Legierungen vorliegender Erfindung weisen eine bemerkenswerte Kombination von Festigkeit und Verformbarkeit bei hohen Temperaturbereichen auf, und sie sind den meisten bekannten Legierungen tiberlegen, da sie diese Eigenschaften mit anderen Eigenschaften In einem ungewöhnlichen HaSe besitzen· Zusätzlich weisen die Legierungen der Erfindung eine ungewöhnlich hohe Hltseaohockfeatlgkeit auf, die wesentlich besser ist als die anderer hochfester Legierungen.

Die Legierungen vorliegender Erfindung verbiegen sich wesentlich weniger leicht, wenn sie als Stator-Schaufeln in Strahltriebwerken verwendet werden, als die Üblichen für diesen Zweck verwendeten Uiokel- und Kobaltlegierungen.

Die Legierungen vorliegender Erfindung weisen ferner keine Signsa-Phase auf, nachdea öle während lün&erer Zeiträume, χ·Β· während, ICJOO bis 4000 Stunden, Temperatur en in der NÜho von 816 bis 899° C ^f>,usgssetzt worden sind, wie da3 bei anderen Nickellegierungen, die ira allgemeinen eine gleiche Zugfestigkeit und Streckgrenze

20982W01 13

IAD GfVum

aufweiten* der Fall list.

Die Legierungen vorllögeiKitir' Erfindung können ferner mit Erfolg stranggepreBt« gestaucht und geschmiedet werden» während die üblichen Nickellegierungen, die für Schaufeln und FlUgol In Strahltriebwerken verwendet werde», im allgemeinen nicht diesen Bearbeitungen unterworfen werden können« und in den wenigen Pällen_# »ofcekannte Legierungen stranggepreßt, gestaucht oder geschmiedet werden, ist dies nur mit größten Schwierigkeiten möglich.

Die Legierungen vorliegender Erfindung sprechen eehr leicht auf eine Eitzebehandlung an und weisen eoJboho Lösungstemperaturen wie 1260° C auf, und ihr leichtes Ansprechen auf Aushärtung verleiht ihnen große Stabilität während langer ZeltrKume der Anwendung und fuhrt «ur Wiederherstellung der Festigkeit und Verformbarkeit« nachdem sie Temperaturen im Bereich von 1093° C ausgesetzt worden sind, welche beim Überziehen von Schaufeln und Flügeln angewendet werden»

Die Legierungen vorliegender Erfindung bestehen im wesentlichen aus folgenden Gewichtsmengen folgender Elemente ι 5*0 bis 12,0 % Chrom, etwa 3,0 bis 8,0 £ Molybdän, 2,3 bis 10,0 JiC Tantal, 5,0 bis 15,5 $> Kobalt, 0 bis 7*0 % Titan, 0,0 bis 8,0 % Aluminium, bis zu 0,25 % Kohlenstoff, bis zu 0,050 % Bor, mit bis 1,0 % Zirkon, der nest besteht praktisch aus Nickel in einer Menge

von mindestens 45 ^. Bei diesen Legierungen schwankt der Goa&ntgehalt an Molybdän und Tantal zwischen 5 und 14 JS, und der Oe-

20982^/0113

BAD

mi Titfexi und AXucsitvius von ^lj htm 8^r,'* Vor:.u;jsveiso

cn wi2*cl der Gehalt: «a Mangan υΐ,;1 S11 ie :i*xr_; &yf oiii ilceUrt^olmlt von

1»O JS, der von Kieoa auT nicht raeiir üia 5*0 $ £*.· ht-.it en sit <*It₁C^ kleinen Gehalt von etw& höchstens O₄Oa * rnospbor v.:4 .^üc Oi02 Si Soli

c den für- dta Esrstel} ling <i©r J..<*giiipj npeii UfclieJ^n

Orapp© hShere Bereiche aa Cbroatgehalt salt «lnem 6·«? l!olyl>dltn£9ehalt· lasd öir^m verMltnis&USig n

"Bereiche' aa Ciirougabalt «rdLfc ni@ärigeren Ecrelölien· an d&i ur*d niöci^igereii Bereichen en Kobalt aufweisen.

diesen beides· Gruppen wird die er «ta Bovurzu^t mit fol^-e ri Zusaiisnensetzunsi 7,5 bis 12 GeH.g Chroca, },Q bis 8,0 Ji ^lybdiüi, etwa 10 % (5#0 bis 10,5 %) Kobalt, 2,^ bis 10,0 % Tantal, Ms su 2,5 f Titan lind 5*0 bi« 7,0 % Aluninium.

Zu dar zweiten Gruppe gehören Legierungen, die wie folgt zusaramencesetzt sind: 5 bi» 8 Ji Chrom, ^ bis 6 ^ r-tolybdän, 4 bis ö Ji Tantal» 1 bis 2,J) $> Titan uüü 4,0 bis 6,0 JS Alu-niniuin und 10 bis 15·5 ^ Kobalt, vorsuuswuiso 1^,0 bis 15*5 %*

BAD

209824/01 13

Solche Legierungen haben Zusammensetzungen innerhalb des folgenden großen Bereiches und eine oder andere Zusammensetzung der folgenden Beroichoi"

	größter Bereich	max.	% max.	Bereich	3 max.	Gruppe A	Gm~£a B
Kohlenstoff	0,3	12 %	max.	0,	- 12 %	0,3 max»	0,3 ciax.
Chrom	5 -	8*		5	-CJi	7,5 - 12*	5 - 8 Ji
Molybdän	3 *·	~10#	£ max.	3	>10£	3-82	3 - 6 *
Tantal	2,>	14 % 15,5 Si	% max.	2,	-.14Jt	2,>1<#	Ib CJ ^y •τ ■* O J»
Molybdän und Tan t al Kobalt	5 - 5 -:	7 Ji	# max.	5 5	5 * max.	7 - 13 * 5 - 10,5Ji	10-15,5 %
Titan	0 -	755		2,	0 - 8 £	bia 2u 2,5*	1 - 2,j> %
Aluminiisn	0 -	0,05 iäaax.	4,	05$ max.	5 - 7 Jt	4 - 8 *
Titan und Aluminium Bor	1,0	5 0,	,0% max.	5,5-8,0* 0,05 % max.	5,4 - 8,8 * 0,05 * max.
Zirkon	2 *	1	Ji max·	1,0 * max·	1,0 % max.
El ο«η	0 %	2	%	2 * max.	2 * max.
Vanadin	2,5 Ϊ	0	,5 ^ max.	0 *	0*
Wolfram	0,02	2	,02 % max.	2,5 * «ax·	2,5 % max.
Phosphor	0,02	0	,02 $ max.	0,02 % max.	0,02 * max*
Schwefel	Rest	0	Rest	0,02 * max.	0,02 * max.
Wickel	Reat	Rest

Der Reat der Legierungen besteht im wesentlichen au3 Nickel, aber es können auch geringfügige Mengen oder Spuren verschiedener Verunreinigungen in Form der f oleenden Element« in den nachstehend angegebenen Gewichtsprozenten vorliegen, wobei es sich Jeweils up den Huchetgshalt der verschiedenen Elemente handelt:

Mangan 0,20 JC, vorzugsweise etwa 0,10 %

Eisen ' 2,0 %, · " 0,30 %

Schwefel 0,02 % * * 0,015 %

Silicium 0,40 % max.

209824/0113

BAD 0^

0,20 £ 0,02 Ji'

nur In Sp

last X; rotere und ix;YO7*r/agts3 Bereich dar Zuaara·

n ist tier

G,GfJ Ws 0,13

Molybdän Tant Ql Mo + Ta Kobalt Titan Alumimium Tl + Al Bor
Zirkon

FJ

Colusobiunt PiiOßphor Vanadin Wolfram Nickel

5*75 ~ 6,25 4,0 - 4,5 * 9.75 - lü_#7i 9,3 - 10,5 J5 0,8 » 1^2 JS

0,01

0,05
0,10
0,25

0,02 0,10 £

0_#40 J

Og IC £ max, 0_#02 £ max.

0 JC

0,10 % max» Rost

Einige der bekannten zur Verwendung in Gasturbinen am !läufigsten beanspruchten Legierungen, die im folgenden mit 100, 101 und 102 bezeichnet eind, haben folgende

209S2WG1 13

100

101

102

Kohlenstoff	0,15 - 0,2 £	0,12	- 0,17 fi	0,20 raax.
Mangan	0,20 nax.	0,20	% max.	1,0 max.
Schwefel	0,015 % max.	0,015	% raax.	0,015 * max.
SiliiUUiTI	0,20 % max.	0,20	% max.	1,00 * max.
Chrom	δ - 11 %	8 - 10 %	13 · 15 %
Molybdän	2 - 4 $		3,5 - 5,5 *
Columbium Columblum + Tantal Molybdän und Tantal		0,75	1 - 3 * 4,5 - 8,5 *
Titan	4,5 - 5,5*	1,75-	0,75 - 1,25 *
Aluminium	5,0 - 6,0 %	4,75	5,5 - 6,5 *
Titan und Aluminium	10,0 - 11,5 %		6,25 - 7,75 *
Wolfraa		11,5
Eor	0,01 - 0,02 f>	0,1 -	0,0005 - 0,01
Zirkon	0,03 - 0,09 %	0,03	0,05 - 0,12 *
Ilsen	1,0 % max.	1.5 %	3,0 * max.
Kupfer		Ο,ΙΟί	0,50 * coax.
Kobalt	13 - 17 #		1 * max.
Vanadin	0,7 - 1,2 £	- 1,25 %	1 i» max.
Nickel	Rest	2,25 %	Rest
- 3,25*

- 13,5*
0,2 %
- 0,08 *
max»
t oax.
9- 11*

Rest

en

Es sei darauf hingewiesen, daß die Legierung 100 und 102 wie üblich aus Chroa, Molybdän, Titan, Aluminium und Kobalt bestehen, und bol der Legierung 101 anstelle von Molybdän Wolfram vo: „ Die Legierung 100 weist eine beachtliche Menge Vanadin, ab,r ^ Tantal auf. PUr die Legierungen 100 und 101 wird Tantal niu. be« nützt, und bei der Legierung 102 ist es in Gegenwart rait C .jmbl-

um zu füll ig als eine Verrelnlgung des Colurabliuoe,und Tantal 1st kein wesentliches Element in der Legierung 102.

20982WQ1 13

BAD O?!!C;:>ML

he uiKl be vor zuGto J3ci spiele

fe die folgend«? Zuäamsoenset&uxiu ir. Cew.$; die lilßö dieser Legierungen werdan noch welter unt^n

Gewichtsprozent der

	Beispiel 1	2	3
Kohlenstoff	0,09	0,10	0,06
Ci'jrora	*7ö**		7,7
	*58**
T&rtal		7.5	4,4
Mo + Ta	8,1	11,0	iO,£
Kabalt	10,X	9*9	10,0
Titan	2,5	1,0	1,1
Aluminium	6,0	5, S>	6,3
Tl * Al	8_f5	6,9	7,4
Bor	0,018	0,012	0,012
Zirkon	0,06	0,09	0,1
Kickel foraktisi	?,-i) Rest	Rest	Rest

Legierung des I3oispiele 1 hat die folgenden taeclhaniechan Eigenschaften»

Die HJr die Bcstiicmins dar Sugfesti£lceit Üblichen

wissen bei Raumtemperatur eine Zugfeistigkeit von 9631,1 kg/e<a' mit αΙϊίίϊΓ Boiiimrig von 6 J6 und einor Verringerung des Querecimittds von 8,4 # aufi und eine Streckgrenze mit einer Cehnus von 0,2 ?i bei 8^06,3 kß/cn»²«

^fc

Bei yu2° C und einer IJelaatung von i?9?3,5 k£/ca^fc br&clien die Frotxm nach 26,if Ctundßn und wlo^n ein« Cehnunß von 2 Ji nach dem iirucli uml ολιιε ^l7erkluin«ruii,> licü Qucrnchnlttöü von 6,0 Ji auf. Wor.n die Prüfung i-oi 'Jr) f° C und uinar i^lanti^en ; v<m 'i(i'/t,.j Ι..·,.·ν.τ.·*^: .;ri,-li.t«! ».ft·., h ,u ·π · μ >i ;r. a*ici» '.^Λ Stun·¹:-?, ι ir.

2 0i»82/./0 1H ·Α0 ολ,:.·..·*,

qiner Dehnung von 2,5 % nach dea Bruch und einer Verringerung deα Querschnittes von 2,2 %+

Bei 1033° C und einer Belastung von 126$,4 kg/cm² brach die Probestange nach 32,1 Stunden alt einer Dehnung von 2,4 # und einer Verkleinerung des Querschnittes von 2,o £·

Die Legierung des Beispiels 2 hatte die folgenden mechanischen

Eigenschaften*

Die zur Ermittlung der Zugfestigkeit üblichen Probestücke wiesen bei Raumtemperatur eine Zugfestigkeit von 11318,3 kg/cm bei einer Dehnung von 10 % und einer Verringerung dea Querschnittes von 11 % auf; die Streckgrenze belief sich bei einer Dehnung von

0,2 Ü atf 9912,3 kg/ca².

Bei 760° C brach ein «Im der Legierung zur Bestimmung der Zugfestigkeit gegossenes Probestück bei ununterbrochen axial angowandtor Beanspruchung von 3975,5 kg/cm nach 367#4 Stunden und zeigte eine Dehnung nach dem Bruch von 4,7 % und eine Verringerung dea Querschnittes von 4,7 #. Bei 871⁰ C und 3866,5 kg/co² brach die Probe nach 105,1 Stunden bei einer Dehnung von 4,6 Jf und einer Verringerung des Querschnittes von 4,1 Jt* Bei 927⁰ C und einor Belastung von 2öl2,0 kg/cm brach das ProbeetUck nach

71,6 Stunden »Wi bsi einor Dehnung von 5,3 % und einor Verringerung des Querschnittes von 4,8 %. BoI IO93⁰ C und einer BeIaßtun£ von 703 kg/ca² brach das Probestück nach 111,3 Stunden,

Hot>oi die Dühnung Ü,3 % und die VerrinEoruna doo

4,9 Ji betrug. Boi 10^3° C und einer Belaßtunij von ILH;'j,4

2 0 9 8 2 4/0113 ^{BAD 0WG?NAL} ·. 10* ·

brachen die Probe st U ska r*avb O>4" Standen bei oinar Dehnung von *>O $ na ca des* Bruch ima üluer Verkleinerung dos Quer schnitte« von 2_#1 Jß· '

Andere Proben dor Legierung dos Beispiellos 2 hattea die folgenden mehanlschen Eigenschaften*

JUe zur Ermittlung der Zugfestigkeit vorwcmdeten Probestücke wlesea bei Raumtemperatur eine Zußfestl&koit von 9701,4 kß/cm*" bei einer Dehnung von 6,0 % und einer Verringerung dos Quorsolinlttcs von 11,5 i» und ©ine Streckgrenze von Si/51,8 k^/cr;»** rait einer Dcilinung von 0,2 JS auf.

Probestüf':a aus derselben Schmelze hatten die in der nachstehenden Tabelle aufgeführten Eigenschaften beim Bruch. 2n dor Tabelle sind angegeben die Temperatur, die ununterbrochen eingesetzte axiale Beanspruchung in k^/cm , die Stunden bis zum Bru^h, die Dehnung In Prozent und die Verjüngung dee Querschnittes in Prozent* die Stunden und die Delinung In Prozent vor dem Bruch·

Temperatur k^/cm*" Stunden Dehnung % Verjüngung Stun-C dos Quer- den

ßchnltteo

f>

6,2 29,6

760	7030	32,3	3,2
760	6600,2	102,3	2,4
760	5975,5	263,4	3,0
902	2033,7	70,8	8,5
1010	2023,7	17,3	7,5
1038	1265,4	91,4	9,0
1093	• 702,0	172,6	9,(>

7,3
11,4

15,4

171.9

vor öra Bruch

1,651

1,46

209824/0

- 31

BAD G^;.. :JA

927° C	954° C	962° C	1066° C
1757,5	1476,3	1054,5	562,4
1413,7	1066,1	1930,0	1253,8
6,930	S,O48	10,015	6,105

31ch über einan längeren Zeitraum erstreckende Waradehnunge- und Bruchversuche mit ProbeetUoken aus frischen Schmelzen, die im wesentlichen die gleiche Zusammensetzung wie das Beispiel 2 hatten, ergaben die folgenden Ergebnisse:

Temperatur 8l6° C 8l6°C 816° C 8l6° C kg/cm² 4218,0 3^Ji66,5 3515,0 2812,0

vorangehende

Dehnung / Stunden 360,9 1933,0 4567,0 4532,7+

vorausgehende

wärmedehnung / # WZ^ % 4,481 3,964 0,415

Snddehnung eingestellt

bei 1 % 5,7 * 4,9 % 5204,6+ 8,4 % 10,1 % 10,7 $ 9,5 Jl

Verjüngung la

Querschnitt — 7,8 % 6,3 % 13,5 % 13,9 % H,2 % 19,0

KJ O (O

NJ

ÜE

GO

CJ OO

Die Legierung des Beispiols JJ hatte die folgenden mechanischen Eigenschaften!

Übliche zur Prüfung der Zugfestigkeit bestimmte Probestücke zeigten bei Raumtemperatur eine Zu&featigfceit von 9S42,O kg/cm mit einer Dehnung von 5 Ji und einer Querechnittaverjünguns von 8 $> und eine Streckgrenze mit einer 0,2 Jji Dehnung von 0787,5 kg/cm ·

Bei 982 C und einer Belastung von 2028,7 fcg/cra brachen die Proben nach 14,1 Stunden; sie&eigten eine Dehnung von 2,1 Jf nach dem Bruch und eine Quer schnitt ever jUngung von 4,6 Ji. Wenn ale bei 10^8° C geprüft und einer Belastung von 1265,4 kg/em auageaetzt wurden, brachen die Proben nach 41,4 Stunden alt einer Dehnung von 4 % nach den Bruch und einer Querschnitte« Verjüngung von 4_r7 %.

BAD G

209824/0113 "¹

Gewichtsprozent der .Leglerunßtslx?

	Beispiel 4	5
Kohlenstoff	0,1	0,1
Chrom	8,0	B.l
Molybdän	5,9	6,2
Tantal	4,2	4,4
Mo 4· Ta	10,1	10,6
Kobalt	10,1	11,8
Titan	1,0	1.05
Aluminium	5,9	6,2
Ti +■ Al	6,9	7,25
Bor	0,01^	0,01
Zirkon	0,08	0,01
Eisen	0,2	-
Vanadin	0,0	-
Wolfram
Silicic	0,27	-
Mangan	0,1	-
Schweröl	0,006	-
Colurabiuta
Nickel		„««.·—«.Heat

0,1	0,12
ö,2	8,2
6,0	6,0
4,2	4,0
10,2	10,0
10,0	9,9
1.5	1,0
6,0	6,1
7,5 '	7,1
0,012	0,012
0,08	0,1
	2,1

209824/0113 * °^m'^HkL _k

Die Le&icruns dec Beiepieleo 4 hatte die folgenden mechanischen Eigenschaften ι

Zur Bestimmung der Zugfestigkeit bestimmte Horraproben zeigen bei Rauiateraperatur eine Zugfestigkeit γοη 99δ2,6 kg/cm bei einer Dehnung von 11,0 % und eine Streckgrenze mit einer 0,2 % Dehnung von 7872,6 kg/ca ·

Bei 76Ο⁰ C brachen die der Bestimmung der Zerreißfestigkeit die- ä nenden aus der gegossenen Legierung hergestellten Probestücke» die einer ständigen axialen Beanspruchung von 5975,5 kg/cm unter worfen waren, nach 205,8 Stunden, und sie wiesen eine Deliming nach dem Bruch von 5,0 % auf. Bei 9&2° C und einer Belastung von 2038,7ke/cja brachen die Proben nach 51*4 Stunden und öle zeigten eine Dehnung von 6,0 % nach dem Bruch·

Nach der Stauchalterung: von Probestücken dieser Legierung bei 89Ο⁰ C und 1054,3 kg/ca² wäiirend über 1000 Stunden zeigten die stauchgealterten Probestücke eine 4 % Rauraten^peratur-Dehnbarkeit - verglichen mit einer Dehnbarkeit von 7 - H % der nicht gealterten Probestücke aus derselben Sohmelze und demselben GuU. Die Prüfung der stauchgealterten und als Gußstücke v4rliegenden Probestücke ergaben keinen Hinweis auf die Sigraaphase in den etauchgealtortcn Probestücken..

Prüfungen ir.it Probe stücken vercchicdcner Schmelzen von Legierungen, die annähernjder Aiialyso des Leispieles 4 entsprachen, · hatten die fönenden Eigenüchaften:

BAD C^i^L 209824/0113 - 15 -

Temperatur ⁰C	0,2 % Dehnung	Endbela- Bturi{;_o * kg/cm*"	JS Dcimung JS Verriiis Quer- sc] mittos	16,9
1093	1694,2 kg/cm²	2840,1	10,2	9,ö
1093	18&4,O	2959,6	8,9	13,9
1149	2102,0	3072,1	12,2	13,1
1149	2116,0	3100,2	16,1	22,1
1204	625,7	1033,4	16,7

1204 597,6 991,2 17,9

209824/01 13

Schmelze

"Revert* prlolire

Schmelze

Duo- Revert

Schmelze Schmelz©

Duo- Revert Duo Duo _t Schmelze

Cl6 öl6 816 8l6 3l6>,5 2β12,0 2612,0 2012,0 5299*0+ 4647,6+ 51&2,0*

479 % 917 % 5124,5 ——kein Bruch 5,0 %

3,9 % ■

Temperatur C

816

vorausgehende Dehnung l£66,7

vorauesohcr.de
dehnung

616 3Ϊ515 1775#2

Endstunden
ro

«> Ende

ο Defcnur-ß
_* Ο,25δ

^ω Bruoh bat 76ü°C
5975*5 kg/o»²/

Stunden

Dehnung; %

2030,7

Dehnung

>
σ

1668,0 2,4 *

6,6 %

2,2 % 3,9*

ö,0

9.0 fi

176,6

4,0

44,9 4,0

86,6 2,0

3.0

Ö16 3515

2160,8 6-5 %

5,5 % 9912,3 11,0 Ji

ß646,9kß/cm 8426,0 7733,0

142.6 4,0

39,8 5.0

616 616 3163,5 3162,5 3924,4 3954,5

5,425*

3925
5.6 JC

3905 3.6*

9,3 % 5.6

CO

CJ CD

Die Legierung dos Beispieles 5 hatte dia folgenden raechani&chGn Eigenschaftenι

Die zuDP Bestl-amins der Zugfestigkeit dienenden ßtandard-Probeetückcj hatten bei P4aurnteraperatur eine Zugfestigkeit von
96^1,1 kß/cra mit einer Dehnung von 6 % und einer Verjüngung im Querschnitt von 12 # und eine Streckgrenze nit einer 0,2 $ Denmmg von 0857,8 kg/cn .

Bei 760° C zeigten die Probestücke eine ßndfeptiekeit von 9^90,5 kg/cö » Jßruoh, mit einer ^ % Dehnung und einer 5 %

im Querschnitt, und eine Streckgrenze von 8506,3 bei 2 ?» Dehnung·

Bei 760° C brachen die Probestücke der gegossenen Legierung,

die ununterbrochen einer axialen Beanspruchung von 5975#5 kg/cm unterworfen waren, nach 87*7 Stunden, und sie zeigten eine Dehnung nach dem Bruch von 4,2 $.

Bei 982⁰ C uTid einer Belastung von 5975»5 kg/cm brachen dio
Probestlicke nach 87,7 Stunden und sie zeigten eine Delmung von
4,2 % und eine Ver jUnsung im Querschnitt von 2,4 $.

Bei 1030 C und einer 23olastunü von 1203*4 kß/ca*" trat ein
Bruch nach 32,JJ Stunden mit einer Dehnung v©n 6,2 fS'.und einer
S iis Quörschnitt von ö»5 J*

10 9 8 2 4 7 Ö 1 1 3 BAD OKiGiNAL

Legierungen, die denen des Beispiels 4 entsprechen, fcünnon hitze« behandelt und zur Herstellung von Schmiedestücken geschmiedet Morden, die wesentlich bessere Eigenschaften aufweisen als die mit den bekannten Legierungen hergestellten Schmiedestücke*

wurden Versuche mit Probestücken aus verschiedoneu Schulzen hergestellt« die allo in folgende Bereiche hinsichtlich Ihrer Zusammensetzung flelent

Kohlenstoff	0,086 * 0,095 Gew.
CliroiE	7.90 - 8,09 £
Molybdän	5#95 - 6,07 £
Kobalt	9,88 - 10,92 £
Titan	0,84 - 1,06 %
Aluminium	5*99 - 6#17 %
Bor	0,012 - 0,015 JS
Zirkon	0,081 - 0,039 %
Silicium	< 0,25 %
Elsen	< 0,035 &
Wickel	—-Heat«———
X Tantal	5,99 - 4,46

BAD OftiQSNAL

209824/01 1 3

Diese Probestücke wurde in folgender Weise hitzobehandelti

4 Stunden bei 1232° C, dann luftgekühlt, 4 Stunden bei 1093° C, dann luftgekühlt, 24 Stunden bei 84}° C, dann luftüektihlt, und 16 Stunden bei 760° C, dann luftgekühlt.

Bruchversuche ergaben die folgenden Ergebnisse:

982° C 1406,0 kis/cm² , 93 Stunden mit 7 # Dehnung

982° C 16Ö7*2 " 42 Stunden

954° C 2109,0 " 80 Stunden

934° C 1960,4 "

871° C 3233,8 * 119,7 Stunden, 2,8 % Dehnung und

2,5 % Querschnitt: verkleinern*

S7I⁰ C 2530,8 " 260 Stunden·

Zugfeatigkeltsversuchfi/ergaben die folgenden Ergebnisse:

9068,7 kß/ctn² für 0,2 J5 Dehnung, 10334,1 " Endfestigkeit mit 4,7 % Dehnung und 6,2 £ QuerachnitteverjUn^ung.

Bei Raumtemperatur:

9982,6 k£/ci3² für 0,2 # Dehnung,

13919*4 kg/cm² EndifestieHeit wit 23,0 $ Dehnung und 20 $3 Quer schnitt ^verkleinerung.

20982Λ/01 13

BAD OWG'NAL

Sich über lange Zeiträume erstreckende Warmdehnungaversuclie n.tt Proben aus Legierungen, die unter die oben angegebenen engen Bereiche fallen, führten zu folgenden Ergebnissen:

kg/cm

616

871

927

1038

Überzogen Überzogen

927° C 871° C

Vorbehandlung

1093° C, 4 Stunden

Überzogen

1093° C, 4 Stunden, dann 671° C, 50 Stunden, 616° C 3866,5

Temperatur Belastung untorbro- % Warm-

3866,5 2109,0

1*76,3 562,4

351,5

2109,0

chen bei Stunden

576

1795,5
1481,2

•497,4
606,4

436,6
1482,9
2322,5

1,05

1,009

1,014

0,463

1,017

1,052 1,000 1,005

Die Überzogenen Probestücke wurden dem in der USA-Patentschrift 3 102 044 beschriebenen Verfahren bei 1093° C wiüirend 4 Stunden unterworfen, worauf ein Erhitzen auf 671⁰ C während 50 Stunden folgte, während die sech· oben angegebenen Proben derselben Temperatur, aber ohne überzug unterworfen wurden.

BAD 0!*i!5iNAL

209824/01

Bel don Belastun^s-Brxichprüfungen der hitzebehandelten Probo-8tückö der Legierungen, die in den engen Bereich fallen, wurden die folgenden Feststellung gemacht:

Hitzebehandlung, Tömperaüür Belastung Bruch, % Dehnung Q °r Qhmripn °r kg/cm Zeit/ ecnnitt

C, stunden C __ Stund« ycr.i^y·.

° C, k Stunden

1093° C, 4 Stunden luftgekühlt

816° C, 24 Stunden luftgekühlt

793° C, 16 Stunden

luftgekühlt 927 2071,0

wio vor 927 2319,9 47,8 6,0 5*0

1232° C, 4 Stunden luftgekühlt

843° C, 24 Stunden luftgekühlt

1093° C, 4 Stunden luftgekühlt

760⁰ C, 16 Stunden

luftgekühlt 927 2671,0 14,0 3,1 3#2

wie vor 927 2319,9 40,1 3,9 1>»ϊ

Woitero Versuche zeigen, daß die Probestücke der Legierungen besser sind als in gleicher Weise hitzebehandelto Probestücke aua U-7CO, dessen Analyse unten angegeben ist.

4/0113 ^BAD °*^IG!NAL

Eine dieser Legierungen wurde verwendet, mn die erst« Stufe;gegossene Schaufeln herzustellen, die nicht Überzogen wurden und in einer Gasturbine wohlweise mit Schaufeln aus einer Standard-Legierung U-700, überzogen mit "Jo-Coat*, einem 3tandard-Uberssu£B-mittel, angeordnet wurden·

In einem Standard-thermischen ErmUdungeversuoh In der ersten Stufe einer Gasturbine für Plugzeuge wurden die Schaufeln bei einer etwas über 9S2⁰ C liegenden Temperatur wKhrend 1000 Perioden betrieben. Jede Periode wwmie bestand aus 2 Minuten heißen Batrieb, worauf 8 Minuten kalter Betrieb folgten.

Mach Beendigung des lOOO-Perioden-Vereuches zeigten die Legierungen, die praktisch mit der Analyse des Beispieles 4 übereinstimmen, die folgenden Eigenschaften·

Die durchschnittliche Dehnung betrug 50 f» der Dehnung entsprechender Schaufeln aus der Legierung Ü-7C0. .

DIo maximale Dehnung betrug 40 Je der maximalen Dehnung der .Schaufeln aus der Legierung U-700.

Es wurden Statorschaufeln, die rait den Rotorflügeln arbeiten, au3 den Legierungen des Beispieles ^, WI-52 und SM 502, hergestellt. Bei 995° C, wobei die Flügel in wechselnder Reihenfolge angeordnet waren, '.iurdon alle Schaufeln c^prüft und sie zeigten nach lOCO Perioden des Versuohsbotriebos eine Verbiegung, und

^ZWiir 2 09-824/0113

BAD OWClNAL

- 23 -

SM 302 in 10-fachera Ausmaß wie die Flügel der Legierung des Beispieles 4 und

Ul-32 in 5-fächern Ausmaß wie die Flügel der Legierung des Beispieles 4·

Bei einem anderen niedriß-tourigen thermischen ErmUdungsveraueh bei einer Turbinenelnlaßtemperatur von 988⁰ C belief sich die Verbiegung der Flügel der Legierung des Beispiels 4 nach 1440 Perioden nur auf 1/4 des Ausmaße« wie bei der Legiejxng WI-52.

Pie Legierung des Beispieles 6 hatte die folgenden mechanischen Eigenschaften!

Bestimmung der Zugfestigkeit dienende Standard-Probe stücke wiesen bei Raumtemperatur eine Zugfestigkeit von 11037,1 kg/cm² alt einer Dehnung von 10,0 % und einer Streckgrenze alt einer Dehnung von . 0,2 % von 8857»8kg/cm² auf·

Bei 76Q⁰ C zeigten die Probestücke eine Endefe3tißkeit von 6857,8

2
kg/cos , eine QuerschnittsverJUngung von 5 % und 7,8 J6, und eine Streckgrenze bei 0,2 % Dehnung von 8576,6 kg/cea .

Bei 76Ο⁰ C brachen die Probestücke der gegossenen Legierung, die ständig unter einer axialen Beanspruchung von 5975»5 kg/cm gehalten wurden, nach 201, 2 Stunden,und sie zeigten eine Dehnung nach dem Bruch von 5»1 5^ und eine Querschnitt sverJUnsung von 5,9/$.

ο ' 2

Bei 982 C und einer Belastung von 20So,7 ki^cm brachen die Probe'«·

Btücke nach 27*5 Stuntlsn, und sie zeigten eine Dehung von 5*2 % und eine Quercchnitteverjüii^una von 2,8 Ji,

209824/0113

Bei IO38⁰ C und einer Belastung von 1265,4 kg/cm² brachen die Probestücke nach 38,5 Stunden mit einer Dehnung von 3,1 5» und einer QuerachnittsverjUngung von 2,9 %»

Die Legierung des Beispieles 7 hatte die folgenden raechanlccfc&n Eigen Schäften1

Die zur Bestimmung der Zugfestigkeit dienenden Probestücke zeigten bei Raumtemperatur eine Zugfestigkeit von 10404,4 kg/cm mit einer Dehnung von 6 % und einer QuerschnittaverJUnhung von I io,2 % und eine Streckgrenze mit einer Dehnung von 0,2 56 von 8576,6 kg/cm².

Bei 760° C hatten die Probestücke eine Endbruchfestigkeit von 9349,9 kg/cm mit einer Streckgrenze von 2 J» und einer Quer» Schnittsverjüngung von 3 £, und eine 0,2 % Streckgrenze von 8787,5 ks/om².

Bei 760° C brachen die Probestucke, die bei einer ständigen axialen Belastung von 5975*5 kg/cm gehalten wurden, nach

L Stunden und sie zeigten eine Dehnung nach dem Bruch von 5,9 # und eine QuercehnittsveröUngung von 4,7 %.

η 2

Bei 9Ο2 C und einer Belastung von 2038,7 ks/cin brachen die Probestücke nach 8,4 Stunden, und sie zagten eine Dehnung von 6,3 # und eine Quer achnit tsver j Unhung von 5,8 #.

Bel 10^3° C und einer Belastung von 126^,4 kß/ca brachen die Probestücke nach 12,4 Stunden mit 3»8 # Delumnü und 2,7 ^ Querachnlttsvcrjüngung« 20982-4/0113 BAD original

17i3t38

Während die Legierung dos Beispieles 7 keino ungewöhnlich cut ο

hohem
Zug- und Bruchfestigkeit böi Temperaturen aufweist, iet sie eins ausgezeichnete Legierung, die cewalzt, üeschmiedet und preßt werden kann, um achutsbckleidungen und Wüsche herzustellen, die gute Kcrrosions- und Srosioiisolgenschaften boi hohen Temperaturen haben.

Gewichtsprozent der Lesierungsbostandteiles

	Beispiel Ö
Kohlenetoff	0,1
Chroa	8,0
Molybdän	4,7
Tantal	7,3
Mo ♦ Ta	8,0
Kobalt X •Tttttn- Aluminium	10,3 6,0
Ti ♦ Al	7,1
Bor	0,013
Zirkon	0,10
Wickel	..
Titan	1.1

10

0,1	0,1
8,3	5,2
6,1	3,0
3,7	4.1
9,8	7,1
13,5	15,4
5,95	7,3
7,05	8,8
0,011	0,02
0,1	0,09

0,1 5,5 6,0 4,0 10,0 13,3 5*3 6,45 0,01

0,09

1,5

1,15

Die Legierung des Beispieles δ hatte die folgenden mechanischen Eigenschaften:

Zur Bestimmung der Zugfestigkeit dienende Standard-Probestücke hatten bei Raumtesiperiitur eine zußfeeticieeit von 9666,3 alt 7 $> Dehnung und 10 % QuerechnitteverJUngung, und eine Strack-

BAOOKIQtNAL 209824/0113

2 grenze mit 0,2 $ Dehnung von 8172,4 kg/cm . Bei 760° C hatten dio Probestücke eine Endfestigkeit von

2 2

10052,9 kß/ca ,mit 8172,4 kg/cm eine Dehnung von 6 Ji und eine

Verringerung der Querschnitte β von 11 Ji.

Bei 760° C brachen dio Probestücke der gegossenen Legierung, dio ununterbrochon unter einer axialen Beanspruchung von 6603,2 kg/cia gehalten wurden, nach 108,7 Stunden und zeigten eine Dehnung nach λ dem Bruch von 3 % und eine vorausgehende Deliming von 2,005 ?»· Bei 9δ£ C und einer Belastung von 2OJ58,7 kg/era brachen dio Proben nach 75,1 Stunden und zeigten eine Dehnung von 8 $ nach dem Bruch. Wenn sie bei 10^8° C und einer Belastung von 1265,^ kg/era geprüft wurden, brachen die Proben nach 107,2 Stunden mit einer Dehnung von 7»5 £ nach dem Bruch.

Bei 760° C und 5975.5 kg/cm² brachen die Proben nach ^0,5 Stunden alt einer Dehnung von 5,5 % und einer vorausgehenden Dehnung von 2,42 $.

Sich über einen längeren Zeitraum erstreckende Wanodehnung3- und Bruchversuche mittels Proben au3 einer primären Schmelze der Legierung dee Beispiels 8 ergaben die folgenden Datens

BAD

0 S S 2 4 / 0 11 3

Temperatur

oC 871 899 927 954 982 1010

kg/cni² 2028,7 2028,7 20$i,7 2028,7 2020,7 2028,7

voraussehende

Ausdehnung/Stunden 2272#6 1931,2 645,2 141,1 75,0 12,9 vorausgehende
Ausdelinung( Wärmedehnung) 0,992 * 8,846* 6,198* 4,219* - 2,977* Endßtunden ~ 1921,4 647,0 142,5 75,0 15,0 Enddehnung * — 10,5 8,0 6,6 8,0 8,4

Endquerschnitts-

verjün&ung * — <j 12,2 8,6 8,5 - 7,6

Die Legierung des Beispiels 9 hatte die folgenden mechanischen Eigenschaften!

Zur Eraittlung der Bruchfestigkeit hergestellte Probestücke zeigten bei Raumtemperatur eine Endzugfestigkeit von 98 420,0 kg/ca , alt 5 * Dehnung und 8 * Verjüngung dea Querechnlttea beim Bruch

und eine Streckgrenze »it 0,2 * Dehnung von 8787,5 kg/ca ·

Bei 760 C brachen die Probestücke aus der gecoseencn Logierung, dlo unter einer ständig angewendeten axialen Bcunspruohung von 5975,5 kg/cm standen, nach 117,0 Stunden und zeigten eine Dehnung nach dem Bruch von 4,4 * und eine Queraohnittsverriiigerung von 5,1 #. Bei 871⁰ C und einer Belastung von 2^66,5 ka/cm brachen die Probestücke nach 78,0 Stunden, zeigten eine Dehnung von 5*5 * nach den Bruch und eine QuerschnittsverjUnsung von 5,4 *.

Bei 927⁰ C und einer Belastung von 2612,0 Jcs/ca brachen die ProbefitUcke nach* 67,4 Stunden iait 6,£ * Dehnung und 5,6 * Querschnitte-. verjUiißung»

Prüfungen, .bei 10</J° C und einer .fi«la3ttins von 7^2*0 Iq^cQ* führ-

209824/011.3 bad ohigwal

ten zu einem Bruch nach 6l,ö Stunden,mit 20,7 £ Dehnung nach dem Bruch und 17,β % Querschnittsverjüngung.

Eine andere Gruppe praktisch der gleichen Zusammensetzung wie die der Legierung 9 hatte die folgenden Eigenschaften:

Zur Bestiasnung der Zugfestigkeit hergestellte Probeatüoke hatten bei 760° C eine Zugfestigkeit von 9912,3 kg/cm, mit 5 £ Dehnung, 8 f* ilueröciinittsverjUnguns und einer Streckgrenze mit 0,2 £ Dehnung von 0365,7 ks/cm*""·

Bei 760° C brachen die aua der gegossenen Legierung hergestellten Probestücke, die unter einer ständigen axial angewendeten Spannuns von 5975* 5 kg/c« standen, nach 171,5 Stunden, und sie zeigten eine Dehnung nach den Bruch von 3 £ und eine Querschnitts» Verjüngung von 2,1 £· Bei 982° C und einer Belastung von 20^6,7 kg/cm² brachen die Stücke nach 52,7 Stunden und zeigten eine Dehnung von 5 $> nach den Bruch und eine Quorcchnittsverjüngung von 3,9 36· Wenn die Prüfung bei 1038° C und einer 2telastung von 1265,4 kg/cm stand, brachen die Probestücke nach 61 Stunden, mit 6 ^ Dehnung nach dem Bruch und 6,3 % Querschnitt everJUngung.

Nachdem die Probestücke einem Warmdehnungeversuch bei 760° C

tait einer axialen Belastung von 5975*5 kg/cm 326,4 Stunden

unterworfen worden waren, zeigten die Proi>estUcka eine von 5,4 £ ii£ und cin^ Querschnittsverjüngung von 4,7 % ui*d ver- . bei 323 Stunden·

Eine dar LoßleruricS dee Beispieles 9 entsprechende Le^ieruns' uurUo

209824/0113

4 Stunden bei 1252° C würrcebehandelt, worauf eine Luftkühlung während 4 Stunden bei 1C£5° c erfolgte, vrorauf eine Luftkühlung einsetzte, dann wieder eine 24-stündiöö Erwärmung auf 845° C und eine Luftkühlung erfolgte, und schließlich eine Erhitzung auf 760° C während 16 Stunden, worauf wieder eine Luftkühlung einsetzte. Aus dieser Legierung wurden warraseschmiedete Probestücke hergestellt, die folgende Eigenschaften hattent

	Bruchver suche	Stunden	Dehnung %
Temperatur °C	Belastung	60	4,5
954	1968,4 k£/cm	98	7,8
954	1827,8 "	42
982	1687,2 *		7,2
982	14O6,O ^β	154	7,2
982	1265,4 *	55	7,4
1010	1265,4 "	97	9,2
1010	1124,8 ■	14,7	2,5
671	5796,2 "	42,5	1,7
87I	5515,0 ·	119,7	2,8
871		260	Versuch abgobrochex
87I	2550,8 ·	18,0
915	5095,2 ■

Die Legierung des Beispiele 10 hatte die folgenden mechanischen Eigenschaften*

Zur Bestimmung der Zugfestigkeit hergestellte Standard-Probe*

stücke hatton bei Raumtemperatur eine Zugfestigkeit von

8767,5 kß/cra², mit 15 /S Dehnung und 21 % querachnlttsverjUngung, ·

und eine Streckgrenze reit 0,2 £ Dehnung »**e von 6678,5

BAD ORIGINAL

209824/0113

Bei 760° C hatten die Probeötücko eine End^usfeiätli^eit voa 9060,7 ks/eia mit einer Dshnunc von 5 £ und einer Querschnitte-Verjüngung von 6,2 fr.

Bei 902° C brachen dio Probestücke aus tier cegossenen Legierung, die ständig unter einer axial angewendeten Belasstung von 20j$,7 kg/cm standen, nach 37,4 Stunden, und diece Probestücke hatten eine Delmuns nach den Bruch von 10,5 # und eine QuerachnittarerJÜni^ung von 4,ü ^.

Bei 10.5C C und einer iiclaatunt; von 12Gf>,4 kg/ca brachen die Stücke nach >5,jJ Stunden; sie zeieten eine Dehnung von 7 % nach den Bruch und eine QuersdinittsverJUnguns von 6 #·

Die Legierung des Beispiels 11 hatte die folgenden mechanischen

Eigenschaften:

Standard-Probestücke hatten bei Raumtemperatur eine Zugfestigkeit von 1019^,5 k&/cai mit 14 'ß> Dehnung und 1^,7 % Querschnittsverjüngung und eine Streck^renüo mit 0,2 ?S Dcluiung von 77-5-5*0 Ί

Bei 760° C zeigte da» Probestück eine End2.Uisfesti£keit von 7943,y kß/cm uud beifu Bruch eine Deluiung von 3 ¹A und eine Querschnitt sverjUn^uiä von 9,1 #, und eine Streciqyonze bei 0,2 % Dehnung von 7j5l»5 /²

Bei 9o2° C brachen die ProbestUcko aus der i;ecoö!3enen Legierung, die atündio unter einer axial aicowendotc:: ßelaatuni; von 20>3,7 kif/ciä*" standen, nacli 4^,u Stunden, und aie wieaen eine Dehnung nach «icra Bruch von 6 $> und eliie Quer

voa U JC auf, 209824/0113 _βΛη

iAD

Bei lOjfö⁰ C und einer Belastung von 126$,4 kg/ca brachen die Probestücke nach 6£,2 Stunden, sie wiesen eine Dehnung von £ ^%% nach dem Bruch und eine QuerscimittsverJünguns von 13 £ auf·

Dem Beispiel 11 entsprechende Legierungen mit dom hohen Kobalt« gehalt können stran^eapreßt werden,und sio wurden bei einea l6:l~Verhältnls aus einem 12,7 cm-Block zu einem 1,27 co-Block stranssepreßt·

Gewichtsprozent der

Beispiel

12

16

IT

Kohlenstoff	0,1	0,07	0,1	*ooy**	0,12	0,16
Chrom	8*2	7,C	7,7	9,7	B, 00	12,00
Molybdän	6,0	5,8	4,0	2*0	4,00	2,27
Tantal	4,0	6,2 ·	*77**	7,2	8,00	7,50
Ho +■ Ta	10,0	12,0	11*7	10,5
Kobalt	10,0 .	*99**	10,1	10,2	14,00	10,15
Titan	1,0	0,8	1,2	1,1	1,0	1,04
Aluminium	6,0		6,0	6,2	6,0	6,21
Ti + Al	7*0	6,7	7,2	7,2	7,0
Bor	0,012	0,024		i 0,014	0,012	0,011
Zirkon	0,08	0,07	0*1	0,1	0,09	0,09
M1 λΙλοΊ
Hi Cite JL ( wesentlich)

209824/0113

BAD

der Legierung des Beiopiela 12s

0,2 £ Dehnung Endzugfestic- Dehnung in Querschnitt f»- Kelt j£ ν

532° C 8857,8 kg/era² 10263,8 kts/cra² 7,0 13,3

593 8998,4 ⁿ 10545,0 " 6,0 8,7

649 ■ 9420,2 * 10334,1 " 6,0 7,0

704 « 8436,0 ⁿ 10334,1 ^rt 5,0 5,0

760 " 8225,1 9560,8 ^K 5,0 4,6

816 * 8576,6 ⁿ 9068,7 ⁿ 4,0 3,0

871 " 7451,8 ■ 7592,4 " 4,0 4,0

927 " 4921,0 · 7381,5 ⁿ 4,0 3,0

982 ⁿ 35ö5,3 * 5624,0 ⁿ 6,0 7,0

3 " 4077,4 ^H 4,0 5,0

1093 " 2179,3 * 2741,7 " 8,0 9,0

1149 ^w 904,2 " 1265,4 * 14,0 14,0

1204 " 400,7 * 435,9 ^w 40,0 44,0

Ια allgemeinen fallen Legierungen, die eine gute Festigkeit bei 927 - 962⁰ C aufweisen, eindeutig ab, wenn IO36⁰ C mit einer Belastung von l4O6,O kg/cm oder mehr erreicht sind· Die erfindungsgeoäßön Legieruneen weisen cinan Durcixschnltt von 30 Stunden oder wehr bsi IO38 C rait einer Belasturig von 14O6,O kg/co⁴" und mit einer Dehnung von 5 % oder wehr auf· Di» Legierungen, wie z.B. die des Beispiels 12, haben eine Lebenszeit von mehr als 200 Stunden bei I093 C und eine Belastung von 562,4 kg/cm mit einer 9,0 % Dehnung und großer Festigkeit zwischen 649 bie 927⁰ C.

Di« ciit der Legierung des Beispiels 12 erzielten Versuchsergcbniscc sind in dor folgenden Tabelle zuaurni-Toncefaßt.

209824/0113

- 32 -

Temperatur Bruch

Belastung Kg/cm*"

649	7501,5
704	6678,5
760	. 5975,5
816	4569,5
816	4921,0
816	5252,5
871	5515,0
871	5866,5
871	4218,0
927	2519,9
927	2812,0
982	20>8,7
1095	705,0
IO95	562,4
1149	551*5
1149	267,1

Stunden	Dehnung #	Querschnitt
		vor ^u.*,
12W) r	5,0	6,2
506,9	2,5	4,8
217,7	4,5	5*9
575,7	4,0	4,0
174,1	4,0	5,9
8^,6	4,0	4,8

166,4 Versuch unterbrochen bei 1

1CO,6 4,5 7,1

67,6 4,9 5,1

168,Ö Versuch unterbrochen bei 1

Ausdehnung

85.1 5,0 4,8

59.2 5,0 5*1 77,8 2,0

192,8 5,0

82,0 5#1

79,5 4,0

Die Legierung des Beiepieleo 12 eehfcJrt zu den bevorzugten
vakuuragescnsiolzenen Legierungen vorliegender Erfiiiduüß und.mit Standard-Probe-StUckeu öurch^erütirte Versuche zeigten, daß die Legierung eine auagezeidinate Oxydatlons- und Erosionsfestigkeit aufweist, wenn sie in einem nicht Uberi^nen Zustand 200
Stunden bei einer Temperatur von 1 149° C dor iironnerflaniae
eines Strahltriebwerkes bei Geschwindigkeiten von mehr als
0,6 Mach unterworfen werden· In der folgenden Tabelle sind Vergleichswerto Afc^ee, die durch Versuche mittels der erfindungsgeaüßen lÄ^ierunä und tier Legier uns 101 ercalttelt worden sind, ÄufgofUhrt«

ο η « _ft rs , ^BAD ORIGINAL

20982^/0113 -

Gewichtsverlust nach 200 Stunden, Beispiel 12, o,3 c " " 200 ⁿ. Legierung 101 1,0 £·

In der folgenden Tabelle sind weitere Vorte von Vergleichsvsrsuchen, die bei 1149° C mit einer ⁿJo-Coatⁿ überzogenen Legierung 101 erzielt werden, aufgeführt!

Gewichtsverlust nach 200 Stunden, Beispiel 12, 0,06 ε ⁿ * 200 ■ , Legierung 101 0,10 ff

In der folgenden Tabelle sind die Ergebnisse von Verglelchsver- i suchen angegeben, die zur Ermittlung der statischem Oxyaationsgeschwindißkelt bei 1204° C während 100 Stunden mit der Lagiorung dos öeicpicles 2 und den Legierungen 100 und 101 durchgeführt wurden, wobei auch gleiche Länge und Gestalt besagter Probestücke verwendet wurden:

Gewicht g-Zunahine in ifi

Logierune 25 Stunden 50 Stunden 100 Stunden

Beispiel 12 + 7*0 mg + 10,4 rag + 20,7 ms

100 + 235*0 sas + ^1^*0 ms + 591«O-stg

101 + 28,4 rag + 50,0 ms + 117»0 mg.

Die Legierung des Beispieles 12 vorliesender Erfindung weißt demnach annähernd nur 1/6 der Oxydation bei 1204° C JLm Vergleich zu der Oxydation der Legierung 101 und nur annähernd. 1/30 der Oxydation im Vergleich zu der der Legierung 100»

Weitere Versuche mit der Legierung doa 2eispieieB 12 ergaben die

209824/0113 ■» o_fti!.«L -

0,6 Mach Strabltriobwsrks-Verbronnerriaanic-Erosionsversuch 1149° C·

Probe-Gewicht Beispiel Hr, 12 Legierung 101

100 Stunden 0,15 6 Verlust 0,40 g «

200 Stunden 0,JO β Verlust 0,95 g "

Beispiel Nr. 22(Überzogen) 0,04 g *
Legierung 101 (überzogen) 0,11 g "

Eine MikroUntersuchung der Probestanden zeigte keinen Angriff des Gefüges an den Rändern bei dor Legierung des Beispiels 12, wUlirend die Legierung 101 eindeutig an den R&ridern angegriffen war· Ee wurde ferner ein Versuch rait einer Schaufel durchgeführt, Uta die Anfälligkeit für Rißbildung zu ermitteln, und zwar in der Weise, daß die Probestücke abwechselnd erhitzt und mit Wasser abgeschreckt wurden, und zwar auf verschiedene Temperaturen wRhrend einer Minute, dann mit kaltem Wasser während 1/2 Minute, wobei die Wasserströmung 115 kg je Stunde betrug· Di© Probestücke wurden BiIt einer Geschwindigkeit von 1730 Umdrehungen Jo Minute in Drehung versetzt; es wurden die folgenden Vergleichswert© erziext, die in Stunden ausgedrückt sind, bevor eine beginnende Rißbilduns beobachtet wurde.

	1204° C	1OJ58⁰ C	982° c
Beispiel 12	I50 Stunden	250 Stunden	900
Beispiel 6	200-	400	II50
Legierung 100	100	200	500
Legierung 101	IOO-I50	100-400	600-1000
Legierung 102	100-200	250-400	ΞΛ0-700

209824/01 13

BAD ORIGINAL

Es wurden Verglelehsversuche zur Ermittlung der statiscxien Oxydation mit Probestücken gemäß vorliegender Erfindung und mit bekannten Legierungen durclisoführt und die folgenden E bei 1204° C erzielt.

Statische Cücydationsversucha bei 1204 C

g/cra'

Legierung ursprUn&liches Gewicht 3,4830 ¹⁰¹ nach 24 Stunden
nach 145 Stunden

Legierung 102« ursprünglichea Gewicht 3,2^{ji6

nach 24 Stunden nach 148 Stunden

Legierung 100 ursprüngliches Gewicht 2*1306

nach 24 Stunden nach 143 Stunden

Beispiel 12 ursprüngliches Gewicht 3*3736

nach 24 Stunden Nach 148 Stunden

Gesamtverlust

- 0,0310

- 0,1064

- 0,0086

- 0,0240

- 0,0144 • 0,01)02

+ 0,0010 - 0,0472

Die Legierung des Beispieles 13 hatte die folgenden mechanischen Eigenschaften:

Standard-Probestücke wiesen bei Raumtemperatur öine £ndsu£- festigkeit von 10123*2 kg/cm'" nit 4,0 fi Dehnung und 5,2 % Quer-

auf und eine Streckgrenze mit 0,2 ft Dehnung

von 9209,2 kg/ca ·

Bei 102Ö C brachen die Probestücke der gegossenen Legierung, die stttiidls unter einer axialen Belastung von 1263*4 kü/cQ gehalten wurden, nach 20,4 Stunden, und öle hatten n&ch cJo

2 0 9 8 2 4/0113 ^BAD θΛ.-irvAL

1713138

Bruch eine Dehnung von 4,0 Ji und eine Querschnitt aver JUngung von

Nach DurchTdhrung eines statischen Oxydationsvereuchea bei 10&3⁰ C »urde ein Gewichtsverlust von 0,0102 g bei den Standard« Probestück beobachtet.

Hin 50 Stunden währender Standard-Salz-iSrosionsverauch mit Brennstoff bei 1033° C und 1000 Umdrehungen Je Minute ergab folgende Ergebnisse:

Salztestversuch mit Brennstoff

103b C - 50 Stunden - 1000 Umdrehungen/Minute

	56,43 56.38	53.90	i 2'J Stunden	57,47 55.07	Legierung lOiinicht
	0,05	Legierung 101 .^■Überzogen ^nicht	1,60 2,47	54,22 53.93
die erster	56,38 55.38	58,34 57.47		0,29
Legierung deο Beispiels 13 nicht Überzogen überzogen	1,00 1,05	0,00 0,87 die zweiten 25 Stunden	53,93
Beginn,Gramm 25 Stunden	53,^0 53. £0	1,04 1,33
Gew»Verlust	0_#C0 0,00
Beginn, Grams 25 Stunden
Gew.Verlust Cesamt-Ge- wichtsverlust ara Ende des Versuches

Die Lecieruns de3 Beispiäl3 14 hatte die folgenden mechanischen Eigenschaften:

209824/0113

BAD OKiGINAL

Hit Standard-Probestucken durchgeführte Versuche ergaben bei Raumtemperatur eine Endzugfestigkeit von 9105,9 kg/cm mit 6 % Dehnung und 11 J» Quersehnittcverjüngunc, und eine Streckgrenze mit 0,2 % Dehnung von 8014,2 kg/cm².

Bei 760° C belief sich die Endfecfcin.keit auf 9842,0 kg/cm² mit 4 £ Dehnung und 7*0 # QuerschnittuverjUngun^. Die 0,2 # Dehnung bei 7oO° C war bei 79²O* 9 kg/ca² erreicht.

Bei 760° C brachen die aus der gegossenen Legierung bestehenden ä Probeßtücke, die 3tündig unter einer uxiol angewendeten BeIastung von 5975,5 ks/cn standen, nach 215,6 Stunden, und sie Wiegen eine Dehnung nachcbia Bruch von 2,2 JC und eine Querschnitt» verJUn~un3 von 1,51 £ auf. 3ei 9o2° C und einer Belastung von 20^3,7 kg/cnr brachen die Probestücke nach 5ß,6 Stunden und wiesen eine Dehnung von 6,5 Ji auf, Kenn die Versuche bei IO38 C und mit einer Belastung von 1265»4 kg/cm durchgeführt wurden, brachen öle Probestücke nach 78,0 Stunden mit einer Dehnung von 7,5 ^ nach dem Bruch·

Eine üern Beispiel 14 entsprechende Legierung aus einer verschiedenen Schmelze, die nur eine geringfügig abweichende Analyse aufweist, ergab die folgenden Viertel

Raumtemperatur - Zugfestigkeit

Maxiaal 0,2 # Dehnung Lehnung Querschnittsvor-

3Ungang

,1 kg/da² 7602,7 lwi/cin² 9,5 f> n_#5 J»

209824/01 1 3

Bruclivercuch©

Stunden vor dem Bruch/ # Dehnung Querschnitts-Stunden jü

76O°C/66o3,2

kä/cr£ · 41,2 40,1

982°C/2028,7

k&/W 45,S 7,6 10,1

kg/W- 40,6 9,0

Die mit den Legieruneen 14 und 15 erzielten Versuchsergebniese aiivi

	spiel	Raumtemperatur-2ußfostip,koit5vei	10334,1	1001.8,0	•suche	Querschnitts*
Bei	14(1)	0,2 # Dehnung maximp.1	10492,3	99*32,6	Dehnung	12,5 56
Nr.	(2)	C471_#2	10000,0	6,5 *	12,5 %
	15(D	8436,0	10334,1	8.5 %	12,5 J*
Nr.	(2)	^12,9	700° C Zuz£ostlpk.QltzvQTi>\XGhq	0,0 %	15,5 #
		6260,3	S242,7	9,0 %
	14	8242,7		8,0 #
Hr.	15	5,0 £	8,0 J*
Nr.	4,0 JS

209824/0113 bad o

_IG,_NAL

	.14	Bruchversuche	660ö,2	Stunden	Dehnung	Quar cclm ί τ. ν, s-
	♦15	Temperatur kg/cm	6608,2			ver JUn<:wj·;
	.14	⁰C	5975,5			vor ς·.::) 1
	.15		5975,5	111,7	2,5 £	Bruch I₄OS
Nr	.14	760	205a,7	115,9	5,7 £	2,5/' 1,7V
Nr	.15	760	2058,7	591,5	5,7 $	5,0# ^rt 2,O¹,
Nr	.14	760	1265,4	414,0	4,0 £
Nr	.15	760	1265,4	74,6
Nr		9ö2	67. β	9,5 %	9,5 ίί
Nr	962	^9,2	0,0 *f	ü,5^
Nr	105a	65,2	6,0 %	8,G#
Nr,	IO.58

	Temperatur	ke/era	Stunden	Ge SPJiIt-	Stunden	Warned »hnunf/
				JDehnuns	vor dom	vor tic;a
				Se	Bruch	Bruch}
Nr.14	760	6öOÖ,2	157,9	4,1	156,7	2,255
Hr. 15	*te 760	6600,2	115,4	5,2	112,5	2,72u
Mr.14	1095	705,0	89,9	8,2	69,0	5,401
Nr.15	1095	705,0	159,6	9,0	156,9	1,726
Nr.l5	1149	492,1	14,0	15,0
Nr.l5	1177	492,1	6,9	5,8
Nr. 15	1204	281,2	25	6,4

Die Legierung des Bei3i>leleö 2 ergibt gegoscene Legierungen; die im allgemeinen eine ungewöhnlich s^to Oxydations- und Korrosion5« festißkeit &uTwei£>en und beaUßilich ihrer Fosticiceit gegenüber einer Schv/efeluiig durch die Verbrennunßsgase überleben sind, und die bezüglich ihrer Zu^festigkeita- und schaften bekannten Legierungen überleben sind

Pie Legierung hat folgende mechanische Eigen

• 40 -

209824/0 113

BAD 0.¹V₁

Bei Raumtemperatur eine Endzugfestickeit von 9912,3 kg/era und ein» Streckgrenze von 7627,5 kg/cm'* mit einer Dehnung von J, 5 # und einer QueraclinittsvorjUngung von 12,5 % ·

Bei 760° C eine Zugfestigkeit von 9490,5 kg/cm² max·, eine Streckgrenze von 7522,1 kg/cm mit 4 £ Deliming und ö,5 ?» Querschnitts-Verjüngung.

760° C 5975*5 kg/cm² 170,9 Stunden 5 # Dehnung voraussehend

760° C	6608,2 ·	31,6 ·	3,5 ·
982° C	2038,7 *	22,3	7,0
1038° C	1265,4 *	36,5	7,0

Die !legierung des Beispiels 7 ergibt Gußlegierungen, die la allgemeinen ungetrttlinlich gute Oxydations* und Korrosionsfestigkeit aufweisen, die bezüglich ihrer Festigkeit gegenüber einer Schwro~ feiung durch die Verbrennung sgaee überlegen sind, und die Zug- und BruchJtestigkeitswerte haben, die denen bekannter Legierungen überlegen sind? die Legieruiig des Beispiele ff iiat folgende mechanische) Eigenschaften:

ry

Maximale Zugfestigkeit bei Hauiateraperautr 957<3,4 kg/cm*", Streckgrense 6260,2 kß/cm² mit 5#5 % Dehnung und oiner Querschnitts-Verjüngung von 9*5 %·

Bei 760° C eine Zugfeatiglcoit von Si^l2,3 kg/cm² laax·, eine Streckijronze von Ü0l4,2 kg/cm mit 4,5 Ά Dehnung und 9,5 Quorsctmi 11 ever

- 41 20 982 4/0113 ^{BAD 0?ilGfNAL}

760° C 5975*5

760°	C	6603,2 ^η	58,6 "	4,1*
982°	C	2058,7 "	55,2 *	12,0 JC
105δ^€		1265,4 "	44,0 "	9.0 $

162,9 Std, 4,2 $ Delinuns vorausgehend

2,Ul £

2,5

Wenn die Legierung 17 sehn bis 80 Stunden einer Wärmebehandlung bei 816 - 927⁰ C unterworfen wird, zeigt sie verbessert© Dehnungseigenschaften, eine vergrößerte Zugfestigkeit, und zwar sowohl bei Raumtemperatur als aber auoh bei den hüheren Temperaturen·

Weitere Beispiele erfindungsgeaüßer Legierungen, bei welchen eine große Abweichung hinsichtlich der relativen Mengen von Titan und Aluminium eea besteht, sind folgende1

Beispiel

¹I

21

Kohlenstoff	0,12 $	! 0,1 Jf	0,1 %	0,06 %	> 0,05
Chrom	8,0	7,9	8,0	7,85	8,05
Molybdän	5*1	5,0	5,1	4,95	4,9
Tantal	7,1	6,9	7,1	6,90	6,9
Kobalt	9,9	9,9	9,9	10,70	10,5
Bor	0,014	0,015	0,014	0,017	0,017
Zirkon	0,12	0,12	0,15	0,066	0,055
Titan	1,6	2,0	5,0	4,85	7A7
Aluminium	6,0	5,1-	5,9	1,99	0,0
Eisen	- 0,2	^: 0.2	< 0,2	< 0,2	■< 0,2
Mangan	<- 0,2	< 0,2	- 0,2	< 0,2	< 0,2

Der Kost besteht iia wct/^ntlichon aus Nickel.

209824/0113"

BAD ORIGINAL _

ProtoöEtüclf"? dieser Legierungen ergaben die folgenden physik&li-

Bohexi Eigenschaften:

Beispiel 18

2 £ Deliming maximal Dehnung % Querscbnitta-

Raumteaip. 8312,9 kg/era² 10105,0 kg/cm² 9,0

760° C

8312,9 ^rt

9965,0

7,5

10,0 11,5

Brucfa Temperatur kß/cm** Stunden Dehnung % Querechnitti

760" C	6608,2 kg/ccT	96,5	3,7
760	6608,2 ⁿ '	83,6
760	5975,5 *	334,2	4,5
982	2038,7 *	54,1	4,2
982	2038,7 *	60,0	6,0
IO38	1265,4 ■	86,5	6,5

4,8

6,9

Beispiel 19

760⁰ c

2 $ Dehnung aaxirxol Dolinung

Raxraterap» 8506,3 kß/cm² 10421,9 kß/cQ² 9,0

10017,7

5,0

Querechni113-verjUnsung #

13,5

7,0

209824/01 1 3

BAD

	kg/cm	Bruen	Stunden	Dehnung	1783138

Temperatur	66θο,2	5ü,5	3,7	% Querschnitt s-
°c	6608,2	64,7		ver jUn&urig ;■;
760	5975»5	1δ6,0	3,1	5,5
760	2030,7	53,7	6,0
760	203ö,7	65,8	8,5
902	1265,4	07,1	12,0	6,9
982
1038

Beispiel 20	Zugfestigkeit	oaxinal	•	Querschnitts verjüngung %
	2 % Dehnung kfi/cror	10632,9		10,0
	0365,7	9842,0	Dehnung %	7,0
Raumtemperatur	7451,8		8,5
760° C	Bruch	Stunden	4,0	\ Querschnitts
	kg/cm	58.2		7.9
Temperatur ⁰C	6603,2	33,4	Dehnung %
760	6608,2	180,2	4,8
760	5975,2	29*0	3,0	13,1
760	2038,7	- 25,6	4,3
9S2	2038,7	46,8	8,9
9ii2	1265,4	10,0
1038	14,5

209824/0113

§AD

Polspiel 21

Zugfestigkeit

2 f> Dehnung maximal Dehnung $S Querschnitttkg/cm^ kg/avf" Verjüngung

Raumtemperatur 6270,0 8281,3 2,5 6,6

760° C 633^,0 9666,3 5*6 5,6

ßeispiel 22

Raumtemperatur 7128,4 9638,1 2,0 4,2

760° C 6080,9 6OB4,5 2,ö 3,7

Die Legierungen der Beispiele 18 - 21 weisen eine große Formbarkeit auf, sie können leicht geschmiedet Herden und sie besitzen im geschmiedeten Zustand ausgezeichnete physikalische Eigenschaften.

Ein weiteres Beispiel einer Legierung eeaiäß vorliegender Erfindung hat einen niedrigen Kohlenstoffgehalt, etwa 6 & Molybdän uixd einen verhältnismäßig hohen Tantalgehalt von etwa b ^. Ein spezifisches Beispiel (Beispiel 23} 1st wie folgt zusammengesetzt ζ

Kehlenstoff	0,04 Gew.£	209824/01 13
Chrora	7,95	•
Molybdän	5,ö5
Tantal	8,1
Kobalt	11,0
Bor	0,01
Zirkon	0,048
Titan	0,0
Aluminium	6,6
Eisen	< 0,2
Mangan	< o_vz

Der gesamte Rest ist praktisch Nickel.

Proben dieser Legierungen hatten die folgenden physikallachen Eigenschaftent

Zugfestigkeit.

2 % Dehnung maximal Dehnung % Querschnitt: kg/cin² kg/cm² jü «

Raumtemperatur 8204	⁰C	⁰C	8246	,0	9624,1	5,1	Quer verj
760		⁰C		,1	11156,6	5,1
	Temperatur	kg/era	Bruch			6,4
760	6608,2		Stunden	Dehnung %
982	2038,7		57,3	6,3
	37 9	5,2

8,8

Viele der erfindungseerailfien Legierungen können einer Wärmebehandlung unterworfen, etran£gei>roßt und heiß Geschmiedet werden.

Beispiele der Eigenschaften hitzebehandelter heiß ge schale deter Legierungen entsprechend Beispiel 2 sind folgendes

A. wärmebehandlung während 1 Stunde bei 1254⁰C, dann Luftk

100 Stunden ^M 84^⁰C, " ⁿ 8 " " 1O38°C, " * 24 " ⁿ 84^°C, ⁿ * 16 " * 760⁰C, " *

und heiß ßoschiuiedet, Bruch bai 7C0 C unter 597i>,5 kg/cn Belastung-boi 181,1 Stunden wit 3 ^ Pchnuna und 5,7 5· Queri5chnittt>

209824/0113 ^{BAD 01WlW}*-

B. Hit ze behandlung bei 12!>4° C während einer Stunde» dann Luftkühlung, 8 Stunden bei 1093° C, Luftkühlung, 24 Stunden

bei 84.5° C, dann Luftkühlung, und 16 Stunden bei 760° C und dann Luftkühlung und heiß geioshraiedet; Bruch* bei 193,3 Stunden bei einer Belastung von 5975#5 ks/cm bei 76O C mit einer 3,0 % Dehnung und 2,7 # Querschnittsverjüngyng.

C. Hltzebehandluns bei 1232° C wHhrend 1 Stunde, Luftkühlung, 8 Stunden bei 1093° C, Luftkühlung, 16 Stunden bei 76O⁰ C, Luftkühlung, 24 Stunden bei 899⁰ C, Luftkühlung und Warraschaieden. Bruch nach 187,5 Stunden unter einer Belastung von 5975#5 kg/cm² bei 760° C.

Geschmiedete, einer Hitzebehandlung unterworfene Eroben einer Legierung gemäß Beispiel 12 ergab bei Bruohversuchen folgende Ergebnisses

Hitzebehandlung

A 76O⁰ C i>975#5 kg/ca² 77#4 Std. 1,5 % Dehnung

2,0 fa Querac]initt3verjüjn^un£,

B 76O⁰ C 5975#5 " 118,9 Std. 3,1 % Dehnung

4,0 % Querschnitteverjüngung

C 76O⁰ C 5975#5 * 111,8 Std. 3,0 ft Dehnung

8 £ t

Probestücke aua goschmiedeter hitzebehandelter Legierung entsprechenjl dem Beispiel /5 ergab bei Bruchfestigkeitsversuchen die folgenden Ergebnisses

0 I

20982A/0113

Ul t zobe han ellung

A 760° C 5975» 5 kg/cm² 196,1 Stunden B 760° C 5975#5 ⁿ 192,9 " 3,1 # Dehnung

6ö A

760° C 5975#5 ^ff 109,1 i-tunden, 5,1 $ Do

8,0 J» Querschnittsverjün^

Ιω allgemeinen können die Legierungen vorliegender Erfinduns stranggepreSt werden und zwar aus einem 12,70 oder 15,24 cir»-JJloek zu so kleinen Blöcken wie 2,79 cm-Blücken. 15,24 cra-Blöeke sind stranggepreßt und dann ausgerollt worden zu einer 1,59 cm-Staa&e, die 12,19 w lang war.

Im allgemeinen eigneli sich die Legierungen vorliegender Erfindung im besonderen Maße zur Herstellung von Schaufeln für G<xsturbinen,und bei einer Verwendung für diesen Zweck sind sie beztiglleh ihrer Festl^eit bei <j'a2 - 10^8° C verßleichbar mit Sclxaufeln aus der Legierung 101, und aio'besser als Sehaufoln aus der Legierung 100 und wesantlich besser als Schaufeln aua der Legierung 102· * '

Di© Lesierungen vorliegender Erfindung weisen im eine bessere statische Oxydationsfestißkeit auf als dia Legierungen 100, 101 und 102, und sie zeigen an den KHndorn keinen Angriff dos Gofüaea b'-i Temperaturen über IO93⁰ C· Dio Legierungen vorliegendor Erflnduiig ergeben cuücozeiclinote Gußstücke groiter Oleicliför^i.^keit, die vüllis einer WUrne-Löse-iiehiindluns (+) bei 12^2^σ C unterworfen und infolgedessen stabilisiert und sur ·

209824/0113

BAt) ür'^j

. 48 -

Erzielung einer größeren Festigkeit und Verformbarkeit gealtert werden können, und mit gewissen Legierungen vergleichbar sind, die IB % oder lüchr Kobalt enthalten, aber einschließlich alle·;: bessere Klgenschaften aufweisen, wozu eine ausgezeichnete Oxidations- und Erosionsfestigkeit rechnet.

Patentansprüche

B 07/1

209824/0113 *^AD

Claims

Zusammenfassend betrifft die Erfindung folgende Legierungen.

«cn spr üc/i e.

1. Korrosionsfeste Nickelleüierurißen zur Verwendung bei verhältnißisüßis hohen Temperaturen, die im wesentlichen aus den folgenden Eleiaenten in den angegebenen Gewiehtsporzenten be-

eteheni

Chrom 5« 12 % Molybdän 3- 8* Tantal 2,3 - 10 % Kobalt 5 - 15*5 % Titan 0-7Ji Aluminium o - a* Kohlenstoff 0 - 0,25 % Bor 0 - 0,05 % Zirkon 0 - 1,0 #

wobei der Rest im wesentlichen aus Nickel besteht und die Qesarntoenge von Molybdän und Tantal zwischen 5 bis 14 % und die

des Aluminiums und Titans zwischen 5 - 8,8 £ betrügt

2· Legierung nach Anspruch 1, bestehend aus den folgenden Elementen mit den folgenden GewlchtsverhältnlBsen:

- 50 -209824/0113 BAD üä^na

5 - 12 % 1783138 Chrora 3 - 3 % Molybdän 2,3 - 10 % Tantal 5 - 15*5 % Kobalt 0 - 2,5 % Titan 4 - δ £ Aluminium 0 - 0,25 % Kohlenstoff 0 - 0,05 % Bor 0 - 1,0 % Zirkon

wobei der Rest der Legierung Iw wesentlichen aus Nickel besteht und die gesamte Menge Molybdän und Tantal 5 - 14 $> und die Cesamtmenge Aluminium und TItein 5 - 8,8 J6 beträgt·

3· Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d&3 ei© aus den folgenden Elementen in den angegebenen Gewichtcverhältnissen bestehtt

Chrom 7,5 - 12 % Molybdän ι- 8 H Tantal. 2,3 - 10 % Kobalt 5 - 10,5 % Titan 0 - 2,5 * Aluminium 5 - 7 Ji Kohlenstoff 0 - 0,25 % Bor 0 - 0,05 % Zirkon 0 - 1,0 %

wobei der Rest der Legierung ia wesentlichen eua Nickel besteht und die Gesamtmenge von Molybdän und Tantal 7 - 13 # und die Gesamtmenge Aluminium und Titan 5,5 - 8 $ betragt.

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IAD ORIGINAL

4. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichneVt daß sie aus den folgenden Elementen In den angegebenen Gewichts prozenten besteht:

Chrom 5 - 8* - i Molybdän 2 - 6* Tantal 4 ^ 8 ji Kobalt 10 - 15,5 5 % Titaxt 1 - 2,3 * % Aluminium 4,4 ~ 8 £ Kohlenstoff 0 - 0,25 Bor 0 - 0,05 Zirkon 0 - 1 *.

wobei der Rest der Legierung in wesentlichen aU3 Nickel besteht und die Gesamtmenge von Molybdän und Tantal 7 - 12,2 £ und die Gesamtmenge Aluminium und Titan 5*4 - 8,8 £ beträft.

5. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeiclinet, daß sie im wesentlichen aus den folgenden Elementen in dan angegebenen Gewichtsprozenten besteht«

• Chrom 7,5 - 8,5 %

Molybdän 5,75 - 6,25 %

Tantal 4,0 - 4,5 %

Kobalt 9,5 - 10,5 %

Titan 0,8 - 1,2 %

Aluminium 5,75 - 6,25 % Kohlenstoff - 0,03 - 0,1} %

Bor 0,01 - 0,02 %

Zirkon 0,05 - 0,10 %

und der Rest der Legierung praktisch aus Nickel besteht und die Gesamtmenge von MoIybdUn und Tantal 9,75 bis 11,i?5 die Gesamtmenge dos Aluminiums und Titans 6,55 - 7,45

^trfißfc· 209824/0113 bad original

' 1^83138

6. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Im wesentlichen aus den folgenden Elementen in den angegebenen Gewichteprozenten besteht}

Chrom 8,2 % Molybdän 6,0 £ Tantal 4,0 * Kobalt 10,0 % Titan 1.0* Aluminium 6.0 * Kohlenstoff 0,1 Ji Bor 0,012 JS Zirkon 0,06 £

und der Rest der Legierung praktisch Nickel 1st·

?· Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen aus den folgenden Elementen in den angegebenen Gewichtsprozenten besteht:

Chrom 8,o a Molybdän 4,0 * Tantal 8,0 £ Kobalt 14,0 * Titan 1.0 Jt Aluminium 6,0 % Kohlenstoff 0,1 £ Bor 0,012 JS Zirkon 0,09 #

und der Re3t der Legierung praktisch Nickel 1st.

8. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie iia wesentlichen aus den folcenden Elementen in den benen Gewichtsprozenten be steht &

209824/0113 bad o*igi_NAL

Chrora 8,0 JS Molybdän 8,0Ji Tantal 4,1* Kobalt 10,155 Titan 1,0 £ Aluminium 5,3 55 Kohlenstoff 0,08 JS Bor 0,024 % Zirkon 0,06 #

und der Rest der Legierung prfk tisch Nickel ist.

9, Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie la wesentlichen aus den folgenden Elementen in den angegebenen Gewichtsprozenten besteht«

Chrom 7.9* Molybdän 3.95* Tantal 7,5* Kobalt 9*9* Titan 1,0 * Aluminium 5,9 * Kohlenstoff 0,1* Bor 0,012 ! 2irkon 0,09 *

und der Rest der Legierung praktisah Nickel ist.

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