DE2128736B2

DE2128736B2 - Verfahren zum Packungs-Alitieren von hitzebeständigen Legierungen mit Nickel und/oder Kobalt als Grundmetall

Info

Publication number: DE2128736B2
Application number: DE2128736A
Authority: DE
Inventors: Stanley J. Riverdale N.J. Klach; Richard J. Suffern N.Y. Stueber
Original assignee: Chromalloy American Corp
Current assignee: Chromalloy American Corp
Priority date: 1970-08-19
Filing date: 1971-06-09
Publication date: 1978-11-09
Also published as: DE2128736A1; IL36735A0; GB1331136A; DE2128736C3; IL36735A; US3716398A; CA923768A; SE367442B; IT945895B; FR2102357B1; FR2102357A1; JPS535255B1; CH541630A

Description

bis zu 10 Gew.-%

bis zu 1 Gew.-%
bis zu 10Gew.-%

bis zu 20 Gew.-%
bis zu 2Gew.-%
bis zu 2Gew.-%
bis zu 0,2Gew.-%
bis zu 1 Gew.-%
bis zu 2Gew.-°/o

Chrom,

eines Metalls aus der Gruppe Molybdän und Wolfram,
eines Metalls aus der Gruppe Niob und Tantal,
Kohlenstoff,

eines Metalls aus der Gruppe Titan und Aluminium mit der Maßgabe, daß die Gesamtmenge von Titan und Aluminium 12 Gew.-% nicht übersteigt,
Eisen,
Mangan,
Silicium,
Bor,

Zirkonium,
Hafnium und als Rest

wenigstens 45 Gew.-% mindestens eines der Metalle aus der Gruppe Nickel und Kobalt.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Packungs-Alitieren von hitzebeständigen Legierungen mit Nickel bzw. Kobalt als Grundmetall, wobei der alitierte Überzug durch eine verbesserte Schlagfestigkeit bei Raumtemperatur und erhöhten Temperaturen ausgezeichnet ist.

Für verschiedene technische Anwendungen bei hohen Temperaturen, z. B. bei der Herstellung von Rotorblättern und Statorflügeln für bei hohen Temperaturen betriebene Gasturbinen, wobei von diesen Maschinenteilen ein störungsfreier Betrieb auch dann verlangt wird, wenn sie längere Zeit Temperaturen von wesentlich über 816°C ausgesetzt werden, bei denen selbst von austenitischen oder Nickel-Chrom-Stählen, die für Hochtemperaturanwendungen bestimmt sind, ein Bruch oder eine Verminderung der Festigkeitseigenschäften erwartet werden kann, haben sich sogenannte Superlegierungen mit Nickel bzw. Kobalt als Grundmetall bewährt Diese sind jedoch gegen Korrosion bei hohen Temperaturen nicht ausreichend widerstandsfähig, was vor allem bei in neuzeitlichen Düsentriebwerken verwendeten, kompliziert geformten Maschinenteilen Nachteile bringt

Es wurden daher Verfahren entwickelt, eine korrosionsfeste Diffusionsschicht auf oder in die Oberfläche von Metallartikeln zu erzeugen.

Insbesondere ist aus der US-PS 32 57 230 ein Verfahren bekannt, durch Einbetten eines Gegenstandes aus einer solchen Legierung in eine Zementierpakkung, die metallisches Chrom, metallisches Aluminium und ein verdampfbares Halogenmaterial als Träger für das Aluminium in geringer Menge enthält und Erhitzen der Zementierpackung in einer nicht oxydierenden Atmosphäre, einen Nickelaluminid enthaltenden Diffusionsüberzug auf den Gegenstand aufzubringen. Wie sich jedoch zeigte, wird aus Zementierpackungen mit mehr als 2'/2°/o Aluminium auf nickelreiche Legierungen ein relativ spröder Aluminiumüberzug mit geringer Schlagfestigkeit aufgebracht, was bei der Verwendung solcher alitierter Legierungen z. B. für Turbinenteile oder andere hochbelastete Maschinenteile sehr nachtei-

jo Hg ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, solche nickel- und kobaltreiche sogenannte Superlegierungen derart zu alitieren, daß ein schlagfesterer Aluminiumüberzug gebildet wird, als nach dem Stand der Technik erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Packungs-Alitieren von hitzebeständigen Legierungen mit Nickel bzw. Kobalt aus Grundmetall bei einer erhöhten Diffusionsbeschichtungs-Temperatur durch Einbetten eines Gegenstandes aus der genannten Legierung in eine Zementierpackung, die metallisches Chrom, metallisches Aluminium in einer zur Bildung von Diffusionsüberzügen unter Eindiffundieren in die Oberfläche des Gegenstandes ausreichenden Menge und eine geringe aber wirksame Menge eines als Träger für das Aluminium dienenden, verdampfbaren Halogenmaterials enthält, zwecks Bildung eines Nickelaluminid enthaltenden Schutzüberzuges gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die

so Menge des Aluminiums in der Packung auf einen Wert zwischen 0,125 und 2,5%, bezogen auf das Gewicht der genannten Packung, eingestellt wird, daß die Packung mit einem Verhältnis Chrom : Aluminium von 4:1 bis 160 :1 vor dem Alitieren einer Vorreaktion bei einer Temperatur von 982 bis 1204°C unterworfen wird und daß anschließend die Alitierung durchgeführt wird.

Das erfindungsgemäß erzielte Ergebnis war nicht vorhersehbar, da die verschiedenen eintretenden chemischen Reaktionen z. B. zwischen dem Träger und

bo dem Überzugsmaterial und dem Metall oder den anderen Komponenten des zu beschichtenden Gegenstandes sowie zwischen dem Überzugsmaterial und den intermetallischen Verbindungen oder Legierungen, die sich bereits auf oder in der Oberfläche des zu

es beschichtenden Gegenstandes gebildet haben mögen usw. während der Wärmebehandlung mehr oder weniger gleichzeitig ablaufen und meist reversibel sind, so daß das tatsächliche Ergebnis der Beschichtungsstufe

und die darin sich abspielenden chemischen Umsetzungen überwiegend von den verschiedenen Reaktionsgleichgewichten abhängen, die erreicht werden. Hierbei können unter gewissen Temperaturbedingungen und bei bestimmten reaktionsfähigen Trägermaterialien die Bestandteile in der Zementierpackung auch miteinander innerhalb oder außerhalb der Oberfläche des Metallartikels reagieren oder aber auch eine gewisse Menge Metall oder andere Komponente aus dem Gegenstand heraus »diffundieren« und in die Packungsbestandteile gelangen.

Hingegen wurde gefunden, daß dann, wenn das Aluminium aus der Packung der Oberfläche des Gegenstandes zu schnell oder in nicht ausreichender Menge dargeboten wird bzw. in dieser Oberfläche r> verfügbar wird, das Aluminium aus der Packung zu langsam von der Oberfläche in die Innenschicht des Gegenstandes eindiffundiert, so daß unter Umständen ein niedriger schmelzendes, aluminiumreicheres Aluminid als das gewünschte eine Aluminid gebildet wird. 2»

Beim erfindungsgemäßen Vorgehen, wobei eine gewisse Menge Chrom mitverwendet wird, um mit dem darin befindlichen Aluminium in einer Vorreaktion eine vorläufige intermetallische Verbindung zu bilden, werden Bedingungen erreicht, die zum Spalten der zunächst gebildeten Chromaluminidverbindung und Lieferung von genügend Aluminium zum Eindiffundieren in die Oberfläche des Gegenstandes erwünscht sind und insbesondere die Temperaturen, welche zur Aufspaltung des Chromaluminids ausreichen, gerade in jo den Bereichen liegen, bei denen sich der gewünschte Kobalt- bzw. Nickelaluminidüberzug in der Oberfläche einer nickelhaltigen Legierung bildet.

Hierdurch werden gegen Hitzekorrosion beständige Nickel- und/der Kobaltaluminidüberzüge gebildet, die keine Diffusionsglühbehandlung zur Verbesserung ihrer Schlagfestigkeit benötigen und die starken plastischen Verformungen, wie sie beispielsweise bei der Beanspruchung durch Schlag auftreten, ohne Rissigwerden oder Abplatzen zu widerstehen vermögen.

Das überraschende Ergebnis, das mit Packungen erhalten wird, die 0,125 bis nicht über 2,5% Aluminim enthalten, wurde in der USA-Patentschrift 32 57 230 nicht erkannt, da gemäß Spalte 11, Zeilen 13/17 ausgeführt ist, daß für die Zwecke des darin beschriebenen Verfahrens eine Packung der Zusammensetzung 69% Aluminiumoxyd, 22% Chrom, 8% Aluminium und 1% Ammoniumfluorid befriedigende Ergebnisse liefert, somit keine Erkenntnis vorgelegen hat, daß man duktile Überzüge erhalten kann, wenn der Aluminiumgehalt in der Packung unter 2,5% liegt.

Eine erfindungsgemäß bevorzugt verwendete Pakkung enthält 7 bis 30 Gew.-% Chrom und als Rest ein inertes schwer schmelzbares Oxyd. Unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens können Legierungen mit Nickel bzw. Kobalt als Grundmetall, dere;: Zusammensetzung in weiten Bereich schwanken kann, mit dem Überzug versehen werden. Eine Legierung von bevorzugter Zusammensetzung enthält — in Gewichtsprozent ausgedrückt —

bis zu 30% Chrom, z. B. 5 bis 30% Chrom,

bis zu 20% eines Metalls aus der Gruppe Molybdän

und Wolfram,
bis zu 10% eines Metalls aus der Gru[ pe Niob und

Tantal,
bis zu 1 % Kohlenstoff (vorzugsweise bis zu 0,5%

Kohlenstoff),
bis zu 10% eines Metalls aus der Gruppe Titan und

Aluminium mit der Maßgabe, daß die

Gesamtmenge von Titan und Aluminium

12% nicht übersteigt,
bis zu 20% Eisen,
bis zu 2% Mangan,
bis zu 2% Silicium
bis zu 0,2%Bor,
bis zu 1% Zirkonium,
bis zu 2% Hafnium und als Rest

wenigstens 45% mindestens eines Metalls aus der Gruppe Nickel und Kobalt, d. h., bei Anwesenheit beider Metalle soll deren Summe wenigstens 45% der Gesamtzusammensetzung betragen. Natürlich können sowohl Nickel als auch Kobalt allein anwesend sein und zwar jedes Metall in einer Menge von wenigstens 45%. Sind beide Metalle anwesend, so kann ein jedes, das den Rest ausmacht in beliebiger Menge anwesend sein, sofern die Summe der beiden Metalle wenigstens 45 Gewichtsprozent beträgt.

Beispiele solcher Legierungen mit Nickel als Grundmetall sind unter den Bezeichnungen Mar-M-246, IN-738, IN-792, Udimet 500, Mar-M-432, IN-713, Mar-M-200, B-1900, TRW-6A, IN-600 und Udimet 700 bekannt, und Legierungen mit Kobalt als Grundmetall sind z. B. diejenigen mit den Bezeichnungen WI-52 und Mar-M-509 mit Zusammensetzungen gemäß der nachstehenden Tabelle. (Vgl. »High Temperature High Strength Nickel Base Alloys«, The International Nickel Company, Inc., New York, 1964, Seite 12 und »Metal Progress Databook 1977«, American Society Metals, Metals Park, Ohio 1977, Seiten 86 und 90.)

Tabelle

Bezeichnung

Legierung

Chemische Ztisammensetz'ing in Gewichtsprozent C Cr Ni Co Mo W Nb

Fe Ti

Al

Zr

andere

IN-738	0,13	15,9	Rest	8,5	1,8	2,6	0,9	0,1	3,5	3,4	0,011	0,11	1,9	Ta
IN-792	0,21	12,7	Rest	9,0	2,0	3,9	—	—	4,2	3,2	0,02	0,1	3,9	Ta
1N-713C	0,12	12,5	Rest	—	4,2	—	2,0	—	0,8	6,1	0,01	0,10	—
IN-600	0,04	15,8	Rest	—	—	—	—	7,2	—	—	—	—	0,2	Mn
													0,2	Si
Udimet 500	0,08	18,0	Rest	18,5	4,0	—	—	—	2,9	2,9	0,006	0,05	—
Udimet 700	0,08	15,0	Rest	18,5	5,2	—	—	—	3.5	4,3	0,03	—	—
Mar-M-200	0,15	9,0	Rest	10,0	7.8	12,5	1,0	—	2,0	5,0	0,015	0,05	—
Mar-M-246	0.15	9.0	Rest	10,0	2,5	10,0			1,5	5,5	0.015	0,05	1,5	Ta

Fortsetzung

Bo/.cichiHiiiii

Legierung

Chemische Ziisanimensel/ιπιμ in (lew idiispn C Cr Ni I ο Mo W

Mar-M-432
B-1900
TRW-6A

WI-52

M ar-M-509

0,15
0.10
0,13

15.4
8.0
6.1

Rest
Rest
Rest

19,7

10.0

7,5

NIi ΙΊ

1.8 -

ΛI

/ι

;iMilere

6.0 2,0 5,8 0,5 -

0.45 21,0

Rest 11,0 11.0

0,6

21,0 10.0 Rest -

Bei der praktischen Durchführung des Packungszementierprozesses wird ein Satz doppelt verschachtelter Muffeln verwendet, bei dem die inneren und äußeren Muffeln glasversiegelt sind, um das Eintreten von Luft während des Beschichtungsprozesses zu unterbinden. Jedoch kann ebensogut eine Einzelmuffel verwendet werden. Die Packung soll frisch hergestellt und einer Vorreaktion unterworfen worden sein durch z. B. 1 bis 20 Stunden langes Erhitzen der Packung auf eine Temperatur von 982 bis 1204°C, worauf das vorreagierte Pulver dann gesiebt und als die Packung benutzt wird, in welche der zu beschichtende Artikel dann eingebettet wird. Die Zusammensetzung der Packung kann sich auf 5 bis 30 oder 10 bis 30 Gew.-% Chrom, 0,125 bis 2,5 Gew.-% Aluminium, eine geringe aber wirksame Menge eines halogenhaltigen Beschleunigermaterials (z. B. etwa 0,125 bis 2 Gew.-%) belaufen, während der Rest aus einem Verdünnungsmittel, wie einem schwer schmelzbaren Oxyd, z. B. Aluminiumoxyd, Zirkoniumoxyd, Calciumoxyd, Siliciumoxyd u. dgl. besteht.

Typische bei der Herstellung der Packung verwendete Bestandteile sind z. B.:

Packungs	Funktion	(lichte Siebmaschen-
bestandteile		weite)
		Teilchengröße
		in mm
Aluminium	Überzugsmetall	0,044
Chrom	Puffer	0,149
Aluminiumoxyd	inerter Füllstoff	0,044
Ammonium-	Beschleuniger	0,177
bifluorid

Beispiele anderer Beschleuniger sind NH4J,
NH₄Cl. Die Diffusionsbeschichtungsbehandlung wird 0,25 bis 40 Stunden lang bei einer Temperatur von 760 bis 1204°C durchgeführt. Ein bevorzugter Bereich liegt bei 954 bis 1121°C und bei einer Behandlungszeit von 10 bis 30 Stunden. Eine Packungszementierbehandlung, die sich beim Beschichten der Legierungen der Tabelle als besonders vorteilhaft erwiesen hat, wurde bei 1038°C 25 Stunden lang bei dieser Temperatur durchgeführt, wobei eine Packungsmasse aus 20% Chrom, 2% Aluminium, etwa 0,25% Ammoniumbifluorid, Rest im wesentlichen Aluminiumoxyd, verwendet wurde.

Zur Ermittlung der Schlagfestigkeit eines bestimmten Überzuges wurde ein Fallgewichttest benutzt, bei dem ein Metallgewicht (z. B. ein Gewicht) mit einer Auskragung oder einem Einschnitt, der am Aufprallende

4,4	2,9	0,013	0,03	2,2	Ta	Ta
1,0	6,0	0,015	0,10	4,0	Ta	Mn
1,0	5,4	0.02	0.13	9,0	Ta	Si
				0.4	Hf
				0,14	Rc
_	—	_	_	0,25	Mn
				0,25 Si
D.2	—	0.01	0,5	3,5
				0,1
				0,1

2,0 2.0 - -

7,0 -

einen Radius von 1,65 mm aufweist, auf ein mit den

>n Überzug versehenes Teststück aus verschiedenei Höhen fallengelassen wird, wobei die Schlag-Meßwerti an dem Punkt bestimmt werden, an dem der Überzuj bricht durch Rissigwerden oder Absplittern. Legierun gen, die mit dem Überzug versehen wurden aus eine

:> Packung, die in Gewichtsprozent ausgedrückt, 20°/ Chrom, 2,5% Aluminium, 0,25% Ammoniumbifluork und als Rest im wesentlichen Aluminiumoxyd enthielt lieferten Schlag-Meßwerte (duktiler Überzug) von übe 19,5cm.kg (hochschlagfest), wohingegen bei Verwen

so dung einer Packung, die 8 Gewichtsprozent Aluminiun enthielt, niedrigere Schlagwerte (spröder Überzug) bi; herunter zu 3,45 cm.kg gemessen wurden. Die Meßwer te sind im einzelnen aus der Figur zu ersehen, wobei di< Schlagfestigkeit gegen den Aluminiumgehalt der Pak

r> kung (in %) auf einem Koordinationssystem wiederge geben sind.

Die verbesserte Duktilität des Überzuges, der mittel der vorliegenden Erfindung erzeugt wird, läßt auch eini Verformung des Überzuges zu, wenn das Grundmetall

4(i substrat verzogen wird aufgrund einer darauf lastende) Kraft oder eines Hitzeschocks, die am Ort de Gebrauchs, z. B. als Trägerflächenprofil in Strahltrieb werken, auftreten. Diese Fähigkeit des Überzuges, siel bei einer darauf wirkenden Belastung, wie sie z. B. durcl

4i einen Hitzeschock zustande kommen kann, zu verfor men, ohne daß ein Bruch eintritt, schützt da: Grundmetall gegen eine katastrophale Oxydation ode Hitzekorrosion. Im Falle des stärker spröden Nickel oder Kobaltaluminidüberzuges, der nach einem nich

3d unter die vorliegende Erfindung fallenden Verfahrei erzeugt worden ist, hätte das durch die Belastunj ausgelöste Verziehen des Grundmetalls im elastische) Bereich ein starkes Rissigwerden des Überzuges zu Folge.

Beispiel

Es wurde eine Reihe von Zementierpackungei unterschiedlicher Zusammensetzung getestet, wobei da

M) Aluminium in der Packung von einer Menge von 0,12 Gewichtsprozent bis zu 8 Gewichtsprozent variier wurde bei einem Chromgehalt von etwa 20%. Di Packung enthielt auch etwa 0,25% NH₄FHF und al Reste Aluminiumoxyd. Die Tests wurden mit eine

hi Reihe von im Handel verfügbaren Legierungen mi Nickel als Grundmetall durchgeführt, deren Zusammen Setzungen in der Tabelle angegeben sind. Teststück einer jeden Legierung wurden in die Packung in eine

versiegelten Muffel eingebettet, wobei die Packung zunächst der Vorreaktion unterworfen worden war und die Beschichtungsstufe dann 25 Stunden bei 1038°C durchgeführt wurde. Im Anschluß an die Beschichtung wurden die Teststücke sauber gebürstet und dann dem oben beschriebenen Schlagfestigkeitstest unterworfen. Die entstandenen Überzüge schwankten in ihrer Dicke zwischen 0,0305 und 0,127 mm, und diese Dicken stehen in direkter Beziehung zur Menge des Aluminiumpulvers in der Packung. So wurde der dünnste Überzug im unteren Mengenbereich erhalten, während der Überzug von 0,127 mm Dicke mit der Packung erzeugt wurde, die 8% Aluminium enthielt. Die Überzüge, welche die optimalen Schlag-Meßwerte von über 19,5 cm-kg aufwiesen und die duktil waren, wurden in Packungen erhalten, die nicht mehr als 2,5% Aluminium enthielten. Wiesen die Packungen Aluminiumgehalte von über 2,5% auf, insbesondere von mehr als 6, 7 und bis zu 8%, so waren die Überzüge spröde und zeigten Schlag-Meßwerte bis herunter zu 3,45 cm · kg.

Um entscheiden zu können, ob die Duktilität des Überzuges eine Funktion der Randzonentiefe des Überzuges per se war, wurde der folgende Versuch durchgeführt. Das Musterstück für den Schlagversuch wurde in einem Pulvergemisch beschichtet, das 20 Gewichtsprozent NH₄FHF und als Rest Al₂O₃ enthielt, das Musterstück dann aus der Pulverpackung herausgenommen und dem Schlagtest unterworfen. Der Schlagwert war größer als 19,5 cm-kg. Dasselbe Musterstück wurde anschließend abermals in einem Pulvergemisch derselben Zusammensetzung beschichtet, aus der Packung herausgenommen und dem Schlagtest unterworfen. Das Ergebnis bestand in der Ermittlung eines Schlagwertes von über 19,5 cm -kg. Bei der metallografischen Untersuchung dieses Musterstückes wurde eine Randzonentiefe des Überzuges von 0,129 mm gemessen.

Analoge Versuche wurden unter Verwendung einer Packung durchgeführt, die 10% Chrom, 0,25% NH4FHF, 1% Aluminium und als Rest Aluminiumoxyd enthielt. Dadurch, daß nur halb soviel Chrom in der Packung verwendet wurde, wurden Überzüge von guter Duktilität erhalten, die Bestwerte beim Schlagtest von über 19,5 cm ■ kg aufwiesen.

Die Werte von über 19,5 cm-kg, die bei den Tests an Überzügen gemessen wurden, die nach der Lehre der vorliegenden Erfindung hergestellt worden sind, bedeuten, daß kein Abplatzen oder keine Rißbildung eintrat, wenn das Gewicht von 227 g 86 cm fallengelassen wurde, und das sind die Grenzwerte, bis zu denen die Apparatur benutzt werden konnte. Wies die Packung

jedoch einen Aluminiumgehalt von 8% auf, so war der entstandene Überzug sehr spröde und ergab beim Test Meßwerte von 3,45 cm-kg, woraus zu entnehmen ist, daß die nach der Lehre der Erfindung erzeugten Überzüge mehr als 5mal besser sind, was die Schlagfestigkeit anbelangt, sofern man den Fall-Test als Kriterium benutzt.

Bei Anwendung eines Gewichts von 680 g, mit dem aus einer Maximalhöhe von 86 cm eine Schlagkraft von 58,6 cm · kg erzeugt werden konnte, wurden die Meßwerte, die in der Zeichnung als Kurve dargestellt sind, erhalten und zwar auf der beschichteten Legierung, die als »Mar-M-246« bezeichnet worden ist (vgl. Tabelle). Die Zusammensetzung der Packung wurde variiert von 0,125% Aluminium bis zu 8% Aluminium und sie enthielt außerdem 20% Chrom, 0,25% NH₄FHF und als Rest Aluminiumoxyd. Das Alitieren wurde 25 Stunden bei 1038° C durchgeführt. Bei Aluminiumgehalten von 0,125 bis 2,5% in der Packung (insbesondere bei solchen von 0,5 bis 2,5%) setzte der Schlagbruch (d. h. das Einreißen des Überzuges) bei dem verhältnismäßig hohen Meßwert von etwa 40,25 cm -kg (optimale Schlagfestigkeit) ein, und die Meßwerte für die Schlagfestigkeit fingen bei Aluminiumgehalten in der Packung von über 2,5% an zu sinken und danach trat eine ziemlich schnelle Abnahme dieser Meßwerte ein. Im Konzentrationsbereich bis zu etwa 6 und 7% Aluminium in der Packung ist die Abnahme der Werte für die Schlagfestigkeit recht scharf und der sehr niedrige Wertbereich von 2,5 wird bei einer Aluminiumkonzentration in der Packung von 8% erreicht. Die optimalen Schlagfestigkeitswerte werden bei Aluminiumgehalten von etwa 0,5 bis 2,5% erreicht.

Gute Beschichtungsergebnisse sind auch mit Legierungen, die Kobalt als Grundmetall enthalten, z. B. mit jenen, die unter den Bezeichnungen »WI-52« und »Mar-M-509« in der Tabelle angeführt sind, unter Verwendung einer Packung erzielt worden, die 20% Chrom, 2,5% Aluminium, etwa 0,25% NH₄FHF und als Rest im wesentlichen Aluminiumoxyd enthielt. Die vorliegende Erfindung ist demgemäß sowohl auf Superlegierungen mit Nickel als Grundmetall als auch auf solche mit Kobalt als Grundmetall anwendbar.

Zusätzliche Tests haben erwiesen, daß der nach der Lehre der Erfindung aufgebrachte Überzug eine gute Oxydationsbeständigkeit zeigte, wenn man ihn mehr als 400 Stunden einer Temperatur von 1093° C aussetzte. Eine gute Beständigkeit gegen Sulfidierung und Hitzekorrosion wurde bei der gleichen Temperatur während einer Versuchsdauer von weit über 100 Stunden festgestellt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Packungs-Alitieren von hitzebeständigen Legierungen mit Nickel bzw. Kobalt als Grundmetall bei einer erhöhten Diffusionsbeschichtungs-Temperatur durch Einbetten eines Gegenstandes aus der genannten Legierung in eine Zementierpackung, die metallisches Chrom, metallisches Aluminium in einer zur Bildung von Diffusionsüberzügen unter Eindiffundieren in die Oberfläche des Gegenstandes ausreichenden Menge und eine geringe, aber wirksame Menge eines als Träger für das Aluminium dienenden, verdampfbaren Halogenmaterials enthält, zwecks Bildung eines Nickelaluminid enthaltenden Schutzüberzuges, d a durch gekennzeichnet, daß die Menge des Aluminiums in der Packung auf einen Wert zwischen 0,125 und 2,5%, bezogen auf das Gewicht der genannten Packung, eingestellt wird, daß die Packung mit einem Verhältnis Chrom : Aluminium von 4:1 bis 160:1 vor dem Alitieren einer Vorreaktion bei einer Temperatur von 982 bis 1204⁰C unterworfen wird und daß anschließend die Alitierung durchgeführt wird.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Packung mit einem Chromgehalt von 7 bis 30 Gew.-% und als Rest im wesentlichen einem inerten schwer schmelzbaren Oxyd eingesetzt wird.

3. Anwendung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 und 2 auf eine Legierung, enthaltend

bis zu 30 Gew.-%
bis zu 20 Gew.-%