DE1812948C - Powder alloy based on aluminum with a proportion of metal oxides - Google Patents
Powder alloy based on aluminum with a proportion of metal oxidesInfo
- Publication number
- DE1812948C DE1812948C DE1812948C DE 1812948 C DE1812948 C DE 1812948C DE 1812948 C DE1812948 C DE 1812948C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- aluminum
- alloy
- proportion
- powder
- metal oxides
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 31
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims description 31
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims description 25
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 25
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical class [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 22
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims description 15
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 title claims description 13
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 title claims description 13
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 10
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 3
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 241001125929 Trisopterus luscus Species 0.000 claims 1
- -1 nitrogen-oxygen Chemical compound 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium(0) Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Description
I 812 948I 812 948
Die Erfindung betrifft Pulverlegieriingen auf AIuminiumbasis mit einem Anteil an Metalloxiden, die zur Herstellung von Konstruktionsteilen verwendet werden können, welche längere Zeit bei Temperaturen von über 250aC arbeiten.The invention relates to powder alloys based on aluminum with a proportion of metal oxides, which can be used for the production of structural parts which work for longer periods at temperatures of over 250 ° C.
Es sind Aluminiumlegierungcn bekannt, die neben Aluminium als Hauptbestandteil folgende Komponenten enthalten: 1,9 bis 2,5% Kupfer, 1,5 bis 2,0% Mamiesium, 1,0 bis 2,0% Eisen und 1,0 bis 2,0% Nickel.Aluminum alloys are known which, in addition to Aluminum as the main component contain the following components: 1.9 to 2.5% copper, 1.5 to 2.0% Mamiesium, 1.0 to 2.0% iron and 1.0 to 2.0% Nickel.
Es sind auch Legierungen auf Aluminiumbasis bekannt, die neben dem Aluminium 6,9% Chrom oder 7,5% Zink enthalten und die unter Zusatz von im Aluminium praktisch unlösbaren Elementen hergestellt sind.There are also alloys based on aluminum known which, in addition to aluminum, 6.9% chromium or Contains 7.5% zinc and is manufactured with the addition of elements that are practically insoluble in aluminum are.
Weiterhin sind aus der USA.-Patentschrift 2 840 891 Aliiminiumlegierungen bekannt, die zwar als Zusatzmetalle Eisen, Molybdän, Vanadium, Titan, Tantal, Niob, Chrom, Mangan, Nickel, Wolfram, Bor und seltene Erdmetalle enthalten können, jedoch sind Legierungen aus Aluminium mit Kupfer, Magnesium, Eisen und Nickel bzw. mit Zirkonium und Chrom mit einem Metalloxidanteil in bestimmten Grenzen nicht angegeben. Das Herstellungsverfahren in dieser Patentschrift sieht vor, daß die Komponenten nur bis zum Schmelzpunkt erhitzt werden und dies in Form einer fcinzcrlcillcn Mischung der metallischen Anteile erfolgt, wobei die Zusätze selbst als solche hinzugefügt werden. Nach diesem Verfahren entsteht somit in der Aluminiumlegierung kein Mctalloxidanteil.Furthermore, US Pat. No. 2,840,891 Aliiminium alloys known as filler metals Iron, molybdenum, vanadium, titanium, tantalum, niobium, chromium, manganese, nickel, tungsten, boron and may contain rare earth metals, but alloys of aluminum with copper, magnesium, Iron and nickel or with zirconium and chromium with a metal oxide content within certain limits are not specified. The manufacturing process in this patent provides that the components only up to Melting point are heated and this in the form of a thin mixture of metallic components takes place, with the additives themselves being added as such. According to this process, in The aluminum alloy does not contain any metal oxide.
In der Zeitschrift »Aluminium«, 41 (1965), S. 33 bis .Vi und .MO bis M 7, sind zwar auch Aluminiunilcgienmgen angegeben, die einen Oxidgchalt von 3,6% aufweisen, jedoch sind solche Aluminiuin-Kupfer-Mai-'iiL-siiiiii - Halbzeuge nicht als gut befunden worden.In the journal "Aluminum", 41 (1965), p. 33 to .Vi and .MO to M 7, aluminum quantities are also given which have an oxide content of 3.6%, but such aluminum-copper-mai- 'iiL-siiiiii - Semi-finished products have not been found to be good.
Im Buch »lortschritle der Pulvermetallurgie·, FkI. II, 1%!, S. Mi') (Tabelle 4), ist eine Aluminium-Pulvcr-Lcgicnmg erwähnt, die aus Aluminium und 0,5% Al,O1, 7,8% Ee und jeweils 0,2% der Metalle Zr, Cr, Ti iintl V besteht und damit neben Aluminium auch Zirkonium und Chrom enthält.In the book »lortschritle der Pulvermetallurgie ·, FkI. II, 1% !, S. Mi ') (Table 4), an aluminum powder solution is mentioned which consists of aluminum and 0.5% Al, O 1 , 7.8% Ee and 0.2% each Metals Zr, Cr, Ti iintl V and thus contains in addition to aluminum also zirconium and chromium.
Diese bekannten Legierungen entfestigen sich entweder wahrend der Arbeit bei Temperaturen von über 2.M) C und weisen bei diesen Temperaturen eine ungenügend hohe Hitzebeständigkeit auf, oder sie sind für die Zwecke der vorliegenden Erfindung nichtThese known alloys either soften while working at temperatures above 2.M) C and have an insufficient at these temperatures high heat resistance, or they are not for the purposes of the present invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe /lignin.Ic, eine l'iilverlcgiuriing auf Aluminiumbasis zu schaffen, die eine crhöhle Hitzebeständigkeit und stabile Eigcnfcchaficn bei längerer Arbeit unter lledingungcn mit Temperaturen von 250 bis 5(K)C aufweisen.The object of the invention is /lignin.Ic, a l'iilverlcgiuriing based on aluminum to create the a high heat resistance and stable properties for longer work under conditions with temperatures of 250 to 5 (K) C.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Pulverlcgieriing auf Alumiuiumbasis mit einem Anteil an Metalloxide!) crliii(liinj!s('L'in;ilJ dadurch gekennzeichnet, dal) sie aus 1.0 bis 3,0% Kupier, 0,5 bis J,()°/„ Magnesium, 0,5 \m 2,5% Eisen, 0,5 his 2,5% Nickel, O1(X)I bis 0,2% liliin iiml Aluminium .ils liest besteht und dall die legierung his zu einem Anteil von 2 his 2On/o oxydiert ist.To solve this problem, the powder coating based on aluminum with a proportion of metal oxides!) ) ° / "Magnesium, 0.5 \ m 2.5% iron, 0.5 to 2.5% nickel, O 1 (X) I to 0.2% liliin in aluminum .ils is made and the alloy is his is oxidized to a proportion of 2 to 2O n / o.
Diese I cgieruiig Kami vorleilhaflcrwcise zusätzlich nodi his 0,2% Mangan und bi-i 0,.)% Zink enthalten.These I cgieruiig Kami vorleilhaflcrwcise additionally contain up to 0.2% manganese and up to 0,.)% zinc.
Die l'ulverlcgierting auf Aliimiiiiiiinbasis mit einem Anteil mi Metalloxide» kann ober mich aus 0,5 bis 11,0% Chrom, 0,5 bis 10,0% Zirkonium und Aluminium alt HeM begehen und bis /u einem Anteil von 2 hi* 20% oxydiert sein. The l'ulverlcgierting based on Aliimiiiiiiin with a proportion of metal oxides can be made from 0.5 to 11.0% chromium, 0.5 to 10.0% zirconium and aluminum old HeM and up to a proportion of 2 hi * 20% oxidized.
Eine solche Pulverlegierung besteht vorteilhafterweise aus 1,2% Chrom, 0,9% Zirkonium, 2 bis 20% Metalloxid und Aluminium als Rest.Such a powder alloy advantageously consists of 1.2% chromium, 0.9% zirconium, 2 to 20% Metal oxide and aluminum as the remainder.
Das Verfahren zur Herstellung eines Legierungspulvers
einer Zusammensetzung nach der Erfindung ist gemäß einer Weiterbildung erfindimgsgemäß dadurch
gekennzeichnet, daß die Aluminiumlegierung auf eine Temperatur von 100 bis 4000C oberhalb ihrer Schmelztemperatur
erhitzt und mittels eines Stickstoff-Gemisches zerstäubt wird, wonach das erhaltene Pulver
unter Zusatz von Fett in einer Kugelmühle in Stickstoffatmosphäre so lange gemahlen wird, bis der
Metalloxidanteil 2 bis 20% beträgt.
Während des Zermahlens wird die Pulverlegierung oxydiert. Dabei wird der Gehalt an Oxydationsphase
in Abhängigkeit von der Dauer des Mahlens g regelt, die experimentell für verschiedene Legierungen festgesetzt
wird. Aus dem auf diese Weise erhaltenen Legierungspulver werden nach der an sich bekanntenThe process for producing an alloy powder of a composition according to the invention is erfindimgsgemäß in accordance with a further characterized in that the aluminum alloy to a temperature of 100 heated to 400 0 C above its melting temperature and is atomized by means of a nitrogen mixture, after which the powder obtained with the addition of of fat is ground in a ball mill in a nitrogen atmosphere until the metal oxide content is 2 to 20%.
During the grinding process, the powder alloy is oxidized. The content of the oxidation phase is regulated as a function of the grinding duration g , which is set experimentally for various alloys. From the alloy powder obtained in this way, according to the known method
ao Methode der Warmbrikettierung Halbfabrikate, Stangen, Streifen, Profile usw. hergestellt.ao method of hot briquetting semi-finished products, bars, strips, profiles, etc. are made.
Die auf Aluminiumbasis hergestellte Legierung, die Kupfer, Magnesium, Eisen, Nickel und Oxydationsphase enthält, weist folgende Eigenschaften auf: Zug- festigkeit bei einer Belastungsdauer von 500 Stunden und einer Temperatur von 20 C ohne Erwärmung 43 bis 45,0 kp/mm2 und nach der Erwärmung bei einer Temperatur von 350'C 29,0 kp/mm2; Zugfestigkeit bei einer Temperatur von 350 C ohne Erwärmung 7,5 kp/mm2, nach der Erwärmung bei einer Temperatur von 350" C ebenfalls 7,5 kp/mm2.The aluminum-based alloy, which contains copper, magnesium, iron, nickel and oxidation phase, has the following properties: tensile strength at a load duration of 500 hours and a temperature of 20 C without heating 43 to 45.0 kp / mm 2 and after heating at a temperature of 350 ° C. 29.0 kp / mm 2 ; Tensile strength at a temperature of 350 C without heating 7.5 kp / mm 2 , after heating at a temperature of 350 "C also 7.5 kp / mm 2 .
Die vorgeschlagene Legierung behält diese Eigenschaften innerhalb einer Zeit von 500 Stunden bei, während sich bekannte Legierungen nach dem Ablauf der ersten 100 Stunden der Erwärmung rasch entfestigen. The proposed alloy retains these properties within 500 hours, while known alloys rapidly soften after the first 100 hours of heating.
Die Zeilstandfestigkeit der vorgeschlagenen Legierung, die auf eine Temperatur von 300 C erwärmt ist, beträgt nach Ablauf von 500 Stunden 5 kp/mm3, während die Zeitstandfestigkeit bekannter Legierungen, die auf dieselbe Temperatur erwärmt sind, nach Ablauf von 300 Stunden 2 kp/mm3 beiragt.The tensile strength of the proposed alloy, which is heated to a temperature of 300 ° C., is 5 kp / mm 3 after 500 hours, while the creep strength of known alloys, which are heated to the same temperature, is 2 kp / mm after 300 hours 3 contributes.
Auf Aluniiniumbasis hergestellte Legierungskörper, welche schwer schmelzbare Bestandteile und Oxydationsphase enthalten, weisen folgende Eigenschaften auf: Zugfestigkeit bei einer Temperatur von 200C ohne Erwärmung 34 bis 38 kp/mm2 und nach der Erwärmung bei einer Temperatur von 500 C innerhalb von 100 Stunden 34 bis 37 kp/mm1, Zugfestigkeit bei einerAlloy bodies produced on the basis of aluminum, which contain difficult-to-melt constituents and an oxidation phase, have the following properties: tensile strength at a temperature of 20 ° C. without heating 34 to 38 kp / mm 2 and after heating at a temperature of 500 C within 100 hours 34 up to 37 kp / mm 1 , tensile strength at a
5" Temperatur von 4(K)"C ohne Erwärmung 12 bis 13 kp/inm3 und nach der Erwärmung bei einer Temperatur von 4(K) C innerhalb von KK) Stunden ebenfalls 12 bis 13 kp/mm3. Dabei sind die Eigenschaften der vorgeschlagenen Legierung im Vergleich zu den Eigenschaften einer Pulverlegicrung angeführt, die l,2%Chrom,0,9% Zirkonium und das übrige Aluminium enthält und somit frei von Metalloxide!! ist.5 "temperature of 4 (K)" C without heating 12 to 13 kp / in 3 and after heating at a temperature of 4 (K) C within KK) hours also 12 to 13 kp / mm 3 . The properties of the proposed alloy are listed in comparison to the properties of a powder alloy which contains 1.2% chromium, 0.9% zirconium and the rest of the aluminum and is therefore free of metal oxides !! is.
Aus den oben angeführten Angaben folgt, dall die erfiiidungsgemüDc Legierung ihre Eigenschaften be·From the information given above it follows that the alloy according to the invention affects its properties. wahrt.preserve.
Bd einer Temperatur von J(X)"C bei einer bleibenden Dehnung von 0,2·/« hat die vorgeschlagene Legierung nach Ablauf von KX) .Stunden eins Zeitdehngrenze von 8 kp/mm3, wilhfend bekannte Legierungen eine Zeit'The proposed alloy has a temperature of J (X) "C with a permanent elongation of 0.2 · /« after KX). One hour time yield strength of 8 kp / mm 3 , while known alloys have a time '
«3 dchngfcn/e von 5 kp/mm* aufweisen, woraus folgt, daü Un Zeitslandfesligkeit der erflndungsgemäiten Legierung fast um das 2fachc die der bekannten Leglerungcn übersteigt.* Having "3 dchngfcn / e of 5 kgf / mm, from which it follows DAT Un Zeitslandfesligkeit erflndungsgemäiten the alloy to almost the 2fachc that of the known Leglerungcn exceeds.
Claims (5)
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2937724C2 (en) | Steel product made by powder metallurgy with a high proportion of vanadium carbide | |
| DE2244311C2 (en) | Use of high temperature resistant nickel alloys | |
| DE3306824C2 (en) | Use of a nickel alloy as a material for machine parts | |
| DE3032153A1 (en) | SHEATH ALLOYING AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF | |
| DE2201515C3 (en) | Process for the production of a sintered alloy that is wear-resistant at high temperatures | |
| DE1219239B (en) | Sintered, steel-bonded carbide hard alloy | |
| DE2229785C2 (en) | Machine component made from a nickel-based alloy | |
| DE2062776A1 (en) | Cobalt alloy | |
| DE1164206B (en) | Hard or welded solder | |
| DE2604262C2 (en) | Application of a controlled grain growth process for the production of copper alloys with high elongation | |
| DE2215607A1 (en) | ALPHA / BETA - TITANIUM ALLOY | |
| DE1812948C (en) | Powder alloy based on aluminum with a proportion of metal oxides | |
| EP0119501B1 (en) | Use of a curable copper-nickel-manganese alloy in the manufacture spectacle components | |
| DE3100113A1 (en) | ABRASION RESISTANT METAL OBJECT AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF | |
| DE1289994B (en) | Use of an austenitic stainless steel alloy for deep-drawn, cold-forged and cold-hammered objects | |
| DE1812948B2 (en) | ALUMINUM BASED POWDER ALLOY WITH A CONTENT OF METAL OXIDES | |
| DE2906163C2 (en) | ||
| DE2353971A1 (en) | DURABLE DISPERSION REINFORCED NICKEL-CHROME ALLOY | |
| DE648921C (en) | Process for increasing the strength properties of copper steel | |
| DE1213625B (en) | Metal powder mixture for the powder metallurgical production of steel objects | |
| DE2614354B2 (en) | Use of an alloy containing iron and cobalt for the manufacture of objects with high damping capacity | |
| DE2633238A1 (en) | SOLDER ALLOY | |
| DE897423C (en) | Chromium steel alloy with high corrosion resistance | |
| CH345745A (en) | Nickel-chromium alloy | |
| DE747778C (en) | Electrode for electrical resistance point or seam welding |