DE1926579A1 - Hochtemperaturbestaendige Legierung und Verfahren zur Oberflaechenverguetung derselben - Google Patents

Description

CHROMALLOY AMERICAN CORPORATION, Gardena, Calif»/USA

Hochtemperaturbeständlge Legierung und Verfahren zur Oberflächenvergütung derselben .

Die Erfindung bezieht sich auf die Oberflächenmodifizierung von hochtemperaturbeständiger} Legierungen und insbesondere auf Zusammensetzungen und Verfahren« die für eine solche Modifizierung brauchbar sind, um die Gebrauchsdauer von Formgegenständen, welche aus diesen Legierungen bestehen, zu erhöhen _fl indem die Zeitdauer der Oberflächenkorrosionsbeständigkeit verlängert wirdo

Es ist nicht allgemein anerkannt, aber trotzdem ist es wahr, daß viele der technischen Fortschritte und wissenschaftlichen Errungenschaften der jüngsten Zeit von einer allgemeinen Verbesserung der Metalle abhängen. Beispielsweise wurde der kommerzielle Transport mit Düsenflugzeugen nur durch die Ent·? wicklung von Legierungen möglich gemacht, die eine groSe Wärme und chemische Beanspruchungen in einem Düsenmotor aushalten können.» Weitere Fortschritte auf diesem Gebiet, beispielsweise kraftvollere und/oder kleinere Kraftmaschinen, würden gemacht werden, wenn Materialien zur Verfügung stünden, die noch stärkeren Anforderungen gerecht würden»

In der bisherigen Technik wurden hochtemperaturbeständige Legierungen, sogenannte Superlegierungen, durch die Anwendungs-

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■ entwicklung und Anwendungsforschung in hohem Maße verfeinert» so daß sie sich für die beabsichtigten Verwendungen eignen» beispielsweise als Turbinenschaufeln und Turbinenaustritts» düsen von Düsenmotor en» Wegen einer mangelhaften chemischen Widerstandsfähigkeit'der Superlegierungen ist es allgemein UbIichρ die geformten Legierungsteile oberflächlich mit einer chemisch widerstandsfähigere!) aber weniger temperaturbeständigen Metallzusammensetzung zu modifizieren. Der Ausdruck "Temperaturbeständigkeit" wie er hier verwendet wird» besieht sich auf die mechanische Festigkeit oder Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischer Verschlechterung bei erhöhten Tempera=· türen, während der Ausdruck "chemische Widerstandsfähigkeit" sich auf die Widerstandsfähigkeit gegenüber einer chemischen Verschlechterung oder gegenüber Korrosion beziehte Diese Faktoren stehen natürlich in engem Zusammenhang miteinander_p da ein Faktor die Ursache für den anderen sein kann, Eine lange Qebrauchsdauer ist natürlich das Ziel. Ein Fehler im Sehutzbelag, der nicht entdeckt wird, kann eine irreparablen Schaden für das Legierungsteil zur Folge haben., und zwar insbesondere, deshalb, weil die routinemäßige Motorunfcersuehung in einigen Fällen nur in Abständen von 5000 Stunden vorgenommen wird.

Es ist bereits bekannt, Aluminium und Chrom in eine Legierungs * oberfläche als korrosionsbeständigen Belag für Superleglerung* wie z. B, Nickel= und Kobalt legierungen, einzudlf fundleren., und es konnte gezeigt werden, daß solche Beläge eine Lebensdauer im Gebrauch zwischen 1000 und 2500 Stunden je 0^025¹I mm auf einer Turbinenschaufel in einem Düsenmotor haben.

Demgemäß ist es ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, Superlegierungen mit einem Korrosionsbeständigen Belag zu schaffen« der sogar nooh eine größere Gebrauchslebensdauer aufweist« und zwar bis zu 5000 Stunden und darüber je 0*025*1 mm.

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Es 'wurde nunmehr gefunden, daß eine erhöhte Gebrauchslebens~ dau©r von gegen Halogenid und Sulfidierung korrosionsbeständigen Belägen aus in Superiegierungen diffundiertem Alluminium und Chrom erhalten werden« wenn Silicium zusätzlich wie in der Folge beschrieben elndiffundiert wird«

Die Erzielung einer längeren Korrosionsbeständigkeit durch die Einarbeitung von Silicium in eine Aluminium/Chsom-Diffiisionsschieht einer Superlegierung ist äußerst über» raschend,da Silicium alleine Im allgemeinen nicht als gegen Halogenid oder Sulfidierung korrosionsbeständigiBacherider Zusatz zu Superlegierungen angesehen wlrdL Der wichtigste Vorteil» der sich aus der Verwendung von Silicium gemäß der Erfindung ergibt, 1st eine günstige Veränderung der Gleichförmigkeit der Abnutzungseigenschaften der schützenden Diffusionsschicht und eine Verringerung der Furehenblldung, die früher bei Jlluffilnlum/Chrom-Dlffuslonsschlehten ange« troffen wurde und die au einer vorzeitigen Gebrauchsunfähigkeit geführt hat. Weiterhin kann gezeigt werden, daß die Diffusionsschicht ein feineres Korn aufweist, was einen besseren Abnutsungscharakfeer ergibt „ Es wurde-auch gefunden, daß die neuen beschichteten Legierungen bei einem geeigneten Siliciuragehalt eine blaue Färbung aufweisen, welche Farbe ein geeignetes Indiz für eine ausreichende Sllieiumkonzentration in der Legierung 1st* Äußerst günstig ist auch eine bestimmte Veränderung des Abnutzungsverhaltens der sillciumhaltigen Diffusionsschicht» Diese Veränderung besteht in einer leicht wahrnehmbaren Aufrauhung der Oberfläche, die bei annähernd 60 % der öebrauchalebensdauer des Schutzbelags eintritt^Solche abgenutzte Beläge die vor der nächsten regelmäßigen Inspektion ihren Dienst aufgeben könnten, können entfernt werden„ wodurch eine Zerstörung der Grundlegierung verhindert" wird.

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Speziell ausgedrückt, die Erfindung schafft eine hochtemperaturbeständige Legierung mit einer gleichförmigen korrosionsbeständigen Oberflächensicht, die aus diffundiertem, dispergiertem und gut verteiltem Chrom und Aluminium sowie Silicium in einer ausreichenden Menge besteht _g das die Verteilung des Aluminiums durch die gesamte Legierungsoberflächenschicht aufrechterhalten wird= Die korrosionsbeständige Oberflächenschicht, die auf der Nickel» oder.Kobaltlegierung gebildet wird, besitzt im allgemeinen eine Dicke von Q*, 127 bis 0,234 mm und sogar bis zu 0,508 mm und in erwünschter Weise einen kristallinen Aufbau, der bei 955°C stabil ist» Das Silicium wird durch Diffusion im Anschluß oder gleichzeitig mit den anderen Metallkoraponenten durch die Legierungs= Oberflächensicht verteilt, und gwai? gewöhnlich In einem Ge= Wichtsverhältnis, bezogen auf das Chrom^ von 0„6 bis l_s%_e Der Chrom- und Aluminiumgehalt können stark variieren^ «roöureh dementsprechend unterschiedliche Resultate erhalten werdenβ Brauchbare Resultate können im allgemeinen rait- Diffusionsbelägen erhalten werden, die 3 bis 30 Gew=-$ Chrom* 10 bis 30 GeWo-$ Aluminium und 5 bis 55 Gew„«$ Silicium unter Berücksichtigung des obigen Verhältnisses von Silicium zu Chrom enthalten. Die Diffusionsbeschichtung oder 0berfläcteaiiip2^s nierung der Legierung-ergibt in typischer Welse über dl© Tiefe kleine Veränderungen der Zusammensetzungο Serail der vorliegenden Erfindimg kann der äußere Teil der Oberflächen schicht verhältnismäßig reich an Silicium sein*- ia Falle die blaue Färbung, gut ausgebildet ist_o

Gemäß der Erfindung wird weitesfeiss ©In ¥<S2?fQto§sä dieser oberflächenbehaaösltea IsSgltirj welches . .dadurch ausgeführt ui3?ä₉ ia@-

Chrom in die Legierimgs^lierflletae In ©ines^{11 ?}J@iiB© dieren 1M%₉ die eine ausgewogene ¥eF*ö©iliiag a®i?mlh®!8i gibt» d*he eise ¥e?tellisag ύί<& frei xgs, 1st, uad das asan Silicium

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fläche, einarbeitet» um die ausgewogene Verteilung des Aluminiums aufrechtzuerhalten» und zwar entweder aufeinanderfolgend und ' unabhängig oder gleichzeitig mit der Aluminium- und Chromdiffusion, die ihrerseits jeweils in einer gesonderten Stufe eindiffundiert werden können. Die Diffusion wird in typischer Weise so ausgeführt, daß die Legierungsoberfläche auf 955 bis 1038⁰C in Kontakt mit einem geeigneten Diffusionspack erhitzt wirdρ wobei die Diffusionszeit und die Diffusionstemperatur zu berücksichtigen ist, und wobei das Diffusionspack in typischer Weise 0,3 bis 10 Gew„-# Aluminium, 3 bis 40 Gew_e«=${» Chrom und 5 bis 35 Gew»-$ Silicium, einen Aktivator, wie z.B. ein Halogen oder ein Halogenid, und einen Inerten Füllstoff, wie ZoBo ein mehrwertiges Metalloxyd, enthält«,

Beispiele für Superlegierungen, die gemäß der Erfindung mit korrosionsbeständigen Oberflächenlegierungen versehen werden können, sind die hochtemperaturbeständigen Kobalt- und Nickellegierungenο Die Ausdrücke "Kobaltlegierungen" und "Nickellegierungen" beziehen sich hier auf Legierungen, in denen Kobalt bzw. Nickel den Hauptbestandteil (in Gewichtsprozent) bilden, obwohl dies nicht bedeutet, daß dieser Hauptbestandteil den größeren Gewichtsanteil der gesamten Legierung ausmacht ο Beispiele für geeignete. Kobaltlegierungen sind diejenigen, die in Gewichtsprozent folgendes enthalten : Kobalt 35 - 8o, Wolfram O - 25, Chrom O - 40, Elsen 0-5 und/oder Kohlenstoff 0 - 4 ο Typische Legierungen sind die Steinte, das sind Zusammensetzungen, die in Gewichtsprozent folgendes enthalten s 56 Co, 34 - 40 Cr, 9*2 W, 1,2 - 2 C und 0 - 1 Pe; 55 Co, 20 - 23 Cr, 15 - 20 W, 3 - 5 Fe und 1,5 - 4 Cj und 40 ° 80 Co, 20 - 35 Cr, 0 - 25 W und 0,75 - 2,5 C* Beispiele für Nickellegierungen sind diejenigen, die In Gewichtsprozent folgendes enthalten : Nickel 35 - 99,5, Chrom 0 -25, Kupfer 0 - 35, Eisen 0 - 26, Mangan 0 - 2, Molybdän 0 «* 20, Kobalt 0 - 17,5, Silicium 0 - 10, Wolfram 0,- 2,5 sowl· auch 0-20 Platin, Palladium, Vanadium, Aluminium, Titan, Tantal«

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Bor und Zirkon. Besonders brauchbare Legierungen sind die- ' Jenigen, die In Gewichtsprozent folgendes enthalten : 99 Nl, 0,25 - 1,0 C, 0,25 - 1,0 Si; 0,3 - 1,0 Mn, 0,6 - 1 Pe und 0,25 - 1 Cu; 80 Ni und 20 Cr j 63 Ni, 21 Cr, 6,5 Cu, 5 Mo, 2 W, 1 Pe, 1 Al und 1 Mn; 60 Hi, 20 Cr, 10 Fe, 1,75 Mn und 0,5 C; 60 Ni, 25 Cr und 7 Cu; 75 Ni, 17,5 Co, 6,5 Fe, 2,5 Ti und 0,2 Mn; 90 Nt* „- i, 10 Si und 1,5 Al; 6θ - 70 Ni, 25 - 35 Cu, 1 - 3 Fe, 0,25 - 2,0 Mn, 0,02 - 1,5 Si und 0,3 0,5 Cj 60 Nl, 33 Cu und 6,5 Pe; 75 Ni, 12 Fe, U Cr und 2 Mn; 61 Ni, 23 Pe und 16 Cr; 60 - 62 Ni, 23 - 26 Fe, 10 - 11 Cr, 2 - 2,5 W, 1,2 - 1,5 Mn und 0,3 - 0,35 C; 60 Ni, 28 Fe und 12 Cr; 60 Ni, 25 Fe, 15 Cr und 0,7 C; 60 Ni_p 2k Fe, 16 Cr und 0,1 C; 60 Ni, 20 Fe und 20 Mo; 35 Ni, It: Fe, 15 Cr, 1,75 Mn und 0,5 C; 60 Ni, 20 Pt, 10 Pd und 10 V; und ungefähr 65 Ni, 8 W, 6 Al, 10 Co, 4,3 Ta» 6 Mo und Spuren von Ti, B und Zrα

Bevorzugte wärmebeständige Legierungen enthalten 50 bis 70 Gew.-# des Qrundmetalls und beträchtliche Mengen der söge« nannten "feuerfesten Metalle", wie z.B. Wolfram, Tantal und Molybdän. Die hier angegebenen Beläge sind bei diesen Legierungen besonders wirksam. Ohne deS sich dl© Anmelderin hier auf eine Theorie festlegen Kill, wird angenommen, daß der Zusatz von Silicium in den angegebenen Mengen zu einem Aluminium/Chrom-Diffuslonsbelag auf diesen Legierungen den bisher bekannten herkömmlichen Abbaumechanismus stört, vielleicht durch Bindung der feuerfesten Metalle als Silicide, die ansonsten einen Zusammenbruch des Aluminiumgitters und eine Erhöhung des korrosiven Angriffs auf Nickelalumlnlde fördern, die sich dann bilden können. Ss wurde beobachtet, daß eine lokale Ätzung oder Korrosion der erfindungsgemäßen Oberflächenbeläge nicht bald eintritt, was anzeigt, daß im wesentlichen keine leicht abbaubaren Nickelaluminide vorliegen, die eich bilden können, wenn einmal die anfängliche Gitterverteilung des Aluminiums in der Oberflächenschicht zusammengebrochen 1st. Es wird weiterhin angenommen., das

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ORfGlNAL

Silicium die Beschränkung der konzentrierenden Wanderung des Aluminiums unterstützt_ρ und zwar sogar nach dem Auseinander» reißen der anfänglichen Gitteranordnung, was weiter zu einer verbesserten Abnutzimgseharakteristik beiträgt»

Die oberflächeliehe Einarbeitung von Aluminium, Chrom und Silicium in das Grimdiegierungsraetall wird durch Diffusion aus einem Pack bewerkstelligte Pie Packdiffusion ist eine allgemein übliche {Setalldberfläehenbehandlungstechnik und besteht grundlegend äarlis,. äaß man ©in oder mehrere zu diffundierende Metalle in Gtee^flächenkontakt mit den Metallteilen» deren .Oberfläche laodiflsiert werden soll, während !«wkälferaisraMiig: !auger 2eife©B in einen geeigneten Behälter, wie gJ3, eines Metallkasfcess» auf erhöhte Temperaturen erhitzt*

srwels© ts%₀ vam aiaeti bei der- Metalldiffusion· ge- ä®v EFfiaduisg IiMi^Ii isfc₀ ©in lasrkes Yerdönnungsmltteliras ICasfesn sls Ifeisiwafefss⁵ οοφ^ 'Sraaspörtverfeiudung vorhanden. Bi© Piffusi©2!i w£2=-ä iss @is©p äSiEospiiEs³© aiisgsfütefei, die keinen

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■ BAD ORIGINAL 909849/09S0

Die Metallkomponenten der Packzusammensetzung liegen vorzugsweise in elementaren Formen von Aluminium,Chrom und Silicium vor, welche in geeigneter Weise auf Korngrößen von 0,25 bis 0,0^ ram (60 bis 350 UcSo mesh) zerkleinert sind, sie können aber auch Verbindungen sein, die eine ähnliche verringerte Korngröße aufweisen und die diese Elemente in Freiheit setzen, beispielsweise übergangsmeta 1 !verbindungen derselben. Ins·· besondere die Ferroverbindungen, wie ZoB» Ferrosiliciuajo

Die Packzusammensetzung kann stark variieren und hängt von den verwendeten Reaktionsbedingungen abc Im allgemeinen 1st ein Pack aus einem Verdünnungsmittel, einem Aktivator und einem diffundierenden Metall in einer großen Reihe von Ver~ hältnissen geeignete Wenn alle diffundierenden Metalle aufeinanderfolgend angewendet werden, dann kann der Pack 2 bis 70 Gew«-# des zu diffundierenden MetaIls _p eine Spur Aktivator^ beispielswe 0,1 bis 3 GeWo-»^, und im übrigen Verdünnungsmittels wie ZoB. Aluminiumoxyd, enthalten. So kann eine brauchbare Packzusammensetzung 0 bis 70 0ew„-^ der zu dlffundierenden Metalle enthalten, vorausgesetzt, daß mindestens ein solches Metall in einer Menge von 2 GeWo«$ oder mehr anwesend 1st« Wenn 2 oder 3 diffundierende Metalle gleichzeitig in die Legierungsoberfläche eindiffundiert werden, dann wird die Packzusamraensetzung entsprechend eingestellt <. Die Packzusararaen-Setzungen können so beispielsweise 8 bis 35 Gew.-^ Silicium® 3 bis 40 Gew.-# Chrom, 0,3 bis 7 Gew_o-# Aliisiiiitai/ ®Λ &&^ Gew.-J^ Aktivator und im übrigen

In der bevorzugten AusfüteuagsföFBi wiM eine" Paekzusatismen» Setzung in fein zerteilter Form, und zwar weniger als 0^15 (100 U«S<, mesh) sorgfältig gemischt und in einer ßehandiungs- rotorte 8 bis ISl Stunden auf 982⁰C erhitzt» Mach diesem ©rat©n "Ausbrenmqricius" können dem Pack Aktivatoren zugesetzt werden, worauf sich die Einverleibung der in der Zusammensetzung zu behandelnden Packteile in eine Diffusionsretorte anscfeiieSt

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und worauf dann letztere 8 bis 12 Stunden« vorzugsweise Stunden in einen Ofen mit einer Temperatur oberhalb 955°C eingebracht wird, wobei die Temperatur in optimaler Weise nicht über 10j58°C liegt* um das günstigste Kristallschema in der Oberflächenschicht zu erzielen».

Die erhitzten Teile besitzen eine definitive blaue Farbe, welche, wie gefunden wurde-, ein Anzeichen für eine Oberfläche ist, die ausreichend Silicium enthält, damit sie eine außergewöhnliche Widerstandsfähigkeit gegenüber Schwefel/Salz-Korrosion aufweist»

Oberfläehenschichtzusammensetzungen, die 10 bis 60 Gew»=># und vorzugsweise 10 bis 30 Gewo=# Aluminium, 3 bis 30 und vorzugsweise 4 bis 20 Gew„=# Chrom und 2,5 bis 70 Gew*~# und vorzugsweise 8 bis 20 Gew<>-# Silicium enthalten, können durch Veränderung der Packzusammensetzung und Diffusionszeit und Diffusionstemperatur erhalten werden, wie es einem Fachmann auf diesem Gebiet ohne weiteres verständlich ist«

Bei den vorliegenden Belägen ergibt die Einhaltung eines Siliciura/Chrom~Verhältnisses zwischen 0,6 und l,k eine beträchtliche Verbesserung des Verhaltens, was die Länge der Gebrauchsfähigkeit anbelangt» Zwar können andere Verhältnisse verwendet werden, aber eine maximale Gebrauchsfähigkeitdauer wird innerhalb dieses Bereichs erhalten«

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele erläutert. In den Beispielen sind alle Teile und Prozentangaben in Gewicht ausgedrückt„

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Beispiel 1

Ein Pack: mit der folgenden Zusammensetzung

Silicium 8,5 %

Chrom 7 #

Aluminium 0,5 #

Ammoniumbifluorid 0,1 #

Jod 0,5 #

Aluminiumoxyü ad 100 #

und mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von weniger als 0,15 n>m (100 U.S. mesh) wurde sorgfältig gemischt, in eine Behandlungsretorte eingebracht und 10 Stunden auf 983⁰C erhitzt. Die Zusammensetzung wurde dann gesiebt« und es wurden weitere 0,1 % Ammonlumblfluorld, 0,5 % 3οά und 0,3 % Aluminium' pulver eingebracht. Diese Zusammensetzung wurde dann um Teile auf Nickel- und Kobaltbasis,, die beschichtet werden sollten _% in einen Metallkasten angeordnet, der eine Vorrichtung zum Luftausschluß besaß. Diese Teile enthielten zwischen 50 und 70 % Nickel bzw. Kobalt. Nach einer 10 Stunden dauernden Erhitzung in einem Ofen auf 983⁰C wurden öle Teile aus dem Pack entnommen und abgekühlt. Die blaue Farbe war ziemlich starke Die Analyse zeigte 23 $ Aluminium, 6 % Silicium und-4,5.# Chromb

Beispiel 2

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei Teile aus einer Nickellegierung behandelt wurden, die weniger als 10 Teile von jeweils Wolfram, Aluminium, Kobalt, Molybdän« Titan und Tantal und Spuren Bor und Zirkon enthielt. Die Zusammensetzung des Belags war die gleiche wie in Beispiel

Die durch die Diffusion beschichteten Teile wurden In einer Erosionsvorrichtung getestet, In welcher sie den Verbrennung^» gasen eines mit Düsentreibstoff beschickten Ölbrermers, künstlichen Seewasser und Schwefel ausgesetzt wurden, um auf einer

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beschleunigten Basis die korrosive Umgebung eines Gasturbinen- motorsg in welchem Brennstoff mit hohem Schwefelgehalt in einer Meeresgegend verbrannt wird, zu simulieren« In einer Reihe von Tests wurde gefunden, daß die vorliegenden beschichteten Teile je O„0254 mm Belagdlclce 30 bis 50 Stunden standhielten= Da die Erosion bei diesem Test ungefähr hundertmal . intensiver ist als bei den tatsächlichen Gebrauchsbedingungen ergibt sich eine Lebensdauer der Teile von JOOO bis 500C Stunden je 0,0254 ram Belagdictee«

Die Art und Weise der Erosion ist ebenfalls interessant, da die Abnutzung im allgemeinen über die Oberfläche des Teils gleichmäßig und nicht lokalisiert ist« DarUberhinaus ergab bei einer 60 tigern Abnutzung eine wahrnehmbare Aufrauhung

äche, Vielehe als Leitfaden zur Bestimmung genommen ob ©ine <ä£?heute Beschichtung des betreffenden

Tells erfsMerllela mä®? ei^sünscht ISt₄? um eine Gebrauchs« Unfähigkeit odes? sits© !©pa^sfeSFöEfihigkeit tsährend des nach-

Verfahren von B©ispt@l. "I tmwä®

Silicium' aus ctös= Faeksiasammeasetzung Meggelassea, wüM !© li?Qsi©nstesfe faad ©la© förtibesiblldung aiafgrund ©iner

©a lösung, la weniger als 10 Stunden statt, worauf sich ©is wascher Susaisseateiisk @£nstellte₉ da das Legierungsteil selbst- durch den Selsg liinöuroh den korrosiven Oasen ausge-

Be JSpIfI₁₁₁J₁

Bass ¥er^>fahi*en von Beispiel 2 wurde wiederholt, wobei jedoch folgende Paokssisaamiensetzung verwendet wurde :

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Silicium 8,5 %

Chrom 3,0 #

Aluminium 0,5 #

Ammoniumbifluorid 0,1 #

Jod 0,5 %

Aluminiumoxyd ad 100 %

Im Anschluß an die Dlffuslonsbeschichtung zeigte eine Elementar« analyse des Belags 19 % Aluminium, 4,5 % Chrom und 9,5 % Silicium. Das Verhältnis von Silicium : Chrom lag oberhalt 2ο Eine Prüfung der beschichteten Teile in der Erosionsanlage ergab eine GebrauehsfShigkeitlebensdauer von 10 bis 12 Stunden je 0,025^ mm, was beträchtlich unterhalb der Lebensdauer liegt, die mit dem oben erwähnten erwünschten Si/Cr= Verhältnissen erhalten wird* Aber trotzdem nutzte sich der Belag gleichmäßig ab, so daß eine frühe Grubenbildung und andere lokale Fehler keinen überwiegenden Paktor darstellen, was anzeigt, daß das Silicium bei diesen höheren Konzentrationen im Verhältnis zu Chrom das Verhalten des Belags verbessert, obwohl nicht im gleichen Ausmaß, wie bei dem bevorzugten Si/ Cr-Verhältnissen. Die Verwendung von 1,7 # Aluminium und 11,6 # Chrom im obigen Pack ergibt einen Belag mit einer kürzeren Gebrauchsfähigkeitslebensdauer und zwar offensichtlich aufgrund einer iiichtlinearität der Relation der Gebrauchsfähigkeitlebensdauer au Aluminium Über dem 1*7 % umschließenden Bereich.

Verpclelchsbeispiel II

Das Verfahren von Beispiel 2 wurde wiederholt, wobei jedoch^ sehr geringe Mengen Silicium in der Packungszusammensetzung verwendet wurden, wie sie sich beispielsweise aus einer Siliciumzuführung lediglich aus einem Slllcidbelag auf einem Legierungsteil oder als Verunreinigung in einer der Packungskomponenten ergibt. Hierbei wurde ein Diffusionsbelag erhalten, der ge<= maß einer Elementaranelyse zwischen 1,5 und 2 % Silicium

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enthielt ₀ Eine Prüfung in der Erosionsanlage zeigte eine lokalisierte Ätzung und ergab dadurch eine !vorzeitige Gebrauchs· Unfähigkeit₉ d*»h_o nur wenige Stunden je 0,025^ mm* was typisch für Äluminiunj/Chrom=-Produkte istj, die kein Silicium enthalten«

PATENTANSPRÜCHE

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   1» Hoöhbemperaturbesfcändige Legierung mit einer gleichförmigen korrosionsbeständigen Oberfläehenschieht, daduroh gekennzeichneta daß I©tatere 3 bis 30 Ge*Wo-$ Chrom*-10 bis 9ewo=# Aluminium luv! 5 bis 35 Qew.-^ Silicium enthält, wobei das Gewichtsverhältnis von Silicium s Chrom ausreicht_β die Verteilung dss Aluminiums aufrechtzuerhalten«,

   2 ο Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet_β " daß sie eins Kobaltlegierung 1st.

   '-} y Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet_s ·- daß sie eine nickellegierung ist,

   kο Legierung nach einem den» Ansprüche I₃ 2 oder 5-, dadurch gekennzeichnet, daß das Gevilchtsverhältnis von Silicium zn Chrom in der Oberflächenschicht. swischsn 0,6 und 1,,4 liegt»

   5 ο Legierung nach einem dar Ansprüche I₃ 2_P. ~j> oder 4, daduroh gekennselehnet_a daß die Oberflächenschicht O₅127 bis O_a254 mm (0*5 bis 10 mils) dick 1st und im äußeren Teil k verhältnismäßig reich an SIlieium ist«

   6» Verfahren zur Erzeugung einer Korrosionsbeständigkeit auf hochtemperaturbeständigen Legierungen durch Eindiffundieren von Aluminium.und .Chrom* in die Legierungsoberflache mit einer ausgewogenen Verteilung, dadurch gekennzeichnet, daß man Silicium in die Oberfläche in einer Gewichtsmenge von 0,6 Gew«-»$, bezogen auf Chrom, einarbeitet, um die genannte Verteilung des Aluminiums aufrechtzuerhalten«

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   7o Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Aluminium» Chrom und Silicium gemeinsam in die Legierungsoberfläche eindiffundiert werdenο

   8 ο Verfahren nach Anspruch 6. oder 7* dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung in eine Diffusionspackzusammensetzung eingetaucht wird, die 0,3 bis 10 Gew.=# Aluminium, 3 bis 40 Gew.-^ Chrom und 5 bis 35 Gew_o-$ Silicium enthalte

   9ο Verfahren nach einem der Ansprüche 6, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierungsoberfläche während der Diffusion auf 955 bis 1038⁰C (1750 bis 1900°P) erhitzt wird.

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