DE2129164B2 - Verwendung einer Nickel-Titan-Legierung für erosionsbeständige Bauteile - Google Patents
Verwendung einer Nickel-Titan-Legierung für erosionsbeständige BauteileInfo
- Publication number
- DE2129164B2 DE2129164B2 DE2129164A DE2129164A DE2129164B2 DE 2129164 B2 DE2129164 B2 DE 2129164B2 DE 2129164 A DE2129164 A DE 2129164A DE 2129164 A DE2129164 A DE 2129164A DE 2129164 B2 DE2129164 B2 DE 2129164B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- nickel
- replaced
- atoms
- alloys
- titanium
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
- C22C19/007—Alloys based on nickel or cobalt with a light metal (alkali metal Li, Na, K, Rb, Cs; earth alkali metal Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Al Ga, Ge, Ti) or B, Si, Zr, Hf, Sc, Y, lanthanides, actinides, as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C14/00—Alloys based on titanium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung einer die intermetallische Verbindung NiTi aufweisenden
Nickel-Titan-Legierung, bestehend aus 42,5 bis 54,5 Atom-% Titan, wobei vorzugsweise bis zu 25% der
Titan-Atome durch Al und/oder Zr ersetzt sind, und Rest Nickel, wobei 1 bis 55% der Nickel-Atome durch
eines oder mehrere der Elemente Fe, Mo, Co, Cr, Ta, Nb, W, Hf und V ersetzt sind, für erosionsbeständige
Bauteile.
Legierungen, deren Zusammensetzungen sich mit der breitesten, in Anspruch 1 definierten Legierungszusammensetzung
überlappen, sind an sich bekannt (AT-PS 76 790, DE-PS 9 75 050). Die in der AT-PS 2 76 790
genannten Verwendungsgebiete der dort beschriebenen Legierungen haben keinerlei Bezug zur Eigenschaft der
Erosionsbeständigkeit. In der DE-PS 9 75 050 sind Härte, Abriebfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit
der dort beschriebenen Legierungen betont. Dies bedeutet jedoch keinen Hinweis darauf, daß diese
bekannten Legierungen vorteilhaft für erosionsbeständige Bauteile verwendbar sind, da aus hoher Härte und
Abriebfestigkeit einer Legierung nicht zwingend eine hohe Erosionsbeständigkeit geschlossen werden kann,
wie weiter unten noch ausführlicher dargelegt wird.
Bisher für erosionsbeanspruchte Bauteile eingesetzte Legierungen, wie Stellite oder Titanlegierungen, erwiesen
sich zwar unter bestimmten Einsatzbedingungen als brauchbar, konnten jedoch trotz ihrer Härte bei
anderen Einsatzbedingungen nicht befriedigen. So ist zum Beispiel bei den genannten Legierungen die
Frosionsbeständigkeit gegenüber langsam strömenden Strömungsmedien gut, aber bei schnell strömenden
Strömungsmedien oder Strömungsniedien mit mitgeführten Feststoffteilchen schlecht
ίο Auch der Weg der Aufbringung harter Beschichtungen,
beispielsweise aus keramischem Material, Aluminiumoxid, Chromoxid oder Wolframkarbid, erwies sich
als problematisch. Diese Beschichtungen sind zu wenig zäh und neigen wegen der vom Grundmaterial
abweichenden thermischen Ausdehnungskoeffizienten zur Rißbildung, wodurch entlangströmende Strömungsmedien, beispielsweise chemische Flüssigkeiten, ungewollten
Zutritt zum Grundmaterial erhalten. Durch Aufsprühen im erhitzten Zustand aufgebrachte Be-Schichtungen
sind im allgemeinen zu porös, so daß ebenfalls die Zutrittsmöglichkeit zum Grundmaterial
verbleibt Als Folge kommt es zu lokalen Ablösungen der Beschichtung, demgemäß verstärktem Angriff des
Grundmaterials und der Gefahr des Weitertransports
r> der abgetrennten Beschichtungsteile zu diesbezüglich empfindlichen Vorrichtungsteilen, beispielsweise gleitenden
Maschinenteilen.
Als Einsatzgebiete für die enindungsgemäß zu venvenüenden Legierungen kommen insbesondere in
ίο Betracht: Förder- und Trennanlagen einschließlich der
zugehörigen Maschinen für Gase, Flüssigkeiten oder Schlammstoffe mit hoher Strömungsgeschwindigkeit,
Ventile, Pumpen, Zyklone, Hochleistungs-Dekantiereinrichtungen und dergleichen. Die Legierungen erweisen
!"> sich in einem weiten Bereich von Einsatzbedingungen
als erosionsbeständig und lassen sich gut warm und kalt verarbeiten. Es hat sich gezeigt, daß beim Einsatz der
erfindungsgemäß zu verwendenden Legierungen in Schlammförderanlagen die entsprechenden Flächen frei
4Ii von Schlammablagerungen bleiben, weil die Materialoberfläche
wegen ihrer Erosionsbeständigkeit makroskopisch und mikroskopisch sehr glatt bleibt. Der
Vorteil der Nichtablagerung von Schlamm macht sich insbesondere auch bei Wärmetauschrohren bemerkbar,
4i weil der Wärmetauschwirkungsgrad ohne die Notwendigkeit
häufiger Schlammentfernung unverändert bleibt. Es hat sich ferner gezeigt, daß bei aus den erfindungsgemäß
zu verwendenden Legierungen hergestellten Wärmetauschrohren von Kondensatoren, beispielswei-
w se bei der Meerwasserentsalzung, der Dampf tropfenförmig
und nicht als Film kondensiert, was hinsichtlich des Wärmetausch-Wirkungsgrades wesentlich günstiger
ist. Bei den erfindungsgemäß zu verwendenden Legierungen bilden sich sehr dünne Oberflächenschich-
Vi ten aus, die hauptsächlich aus T1O2 und NiO bestehen. Es
wird vermutet, daß die Affinität dieser Schichten für Wasser geringer ist als bei herkömmlichen Metallen und
Legierungen und die Oberflächenspannung des Wassers unterschritten wird. Die erfindungsgemäß zu verwen-
w) denden Legierungen eignen sich somit ganz besonders
als Material für Wärmetauscher.
Bei der Reibung zwischen Festkörpern besteht in grober Näherung eine lineare Beziehung zwischen
Härte und Verschleißfestigkeit. Da die Härte eines
hr> Materials wesentlich von der Bindungsenergie dei
Atome bestimmt wird, sollte man zunächst vermuten, daß härtere Materialien auch eine höhere Erosionsfestigkeit
besitzen. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß
dieser zu vermutende Zusammenhang nicht in dieser einfachen Art besteht, sondern daß dem Vermögen des
Matriais, den Aufprall feiner, in einem Strömungsmedium mitgeführter Teilchen oder von Schlammteilchen
bei hoher Strömungsgeschwindigkeit zi mildern, eine hohe Bedeutung zukommt Die erfindungsgemäß zu
verwendenden Legierungen zeichnen sich durch hohe Werte von Härte/Starrheit bzw. Bruchfestigkeit/Starrheit
aus, so daß von aufprallenden Feststoffteilchen geringere Impulse auf die an der Oberfläche befindlichen
Atome übertragen werden, wodurch man eine verbesserte Erosionsbeständigkeit erhält
Bevorzugte engere Zusammensetzungsbereiche der erfindungsgemäß zii verwendenden Legierungen sind in
den Unteranspr üchen angegeben. ι s
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Legierungen, die aus intermetallisch gebundenem Nickel und Titan als
Hauptkomponenten bestehen, werden nachfolgend zunächst an einem Konstitutionsdiagramm des ternären
Titan-M-Nickel-Legierungssystems noc.'. näher erläutert,
wobei M ein noch näher zu beschreibender Legierungszusatz ist
Der Bereich der erfindungsgemäß zu verwendenden Legierungen liegt in einem Viereck, das durch
geradliniges Verbinden der Punkte A, B, C und D 2r> gebildet ist, wobei die vier Punkte folgendes bedeuten:
Punkt A (42,5 Atom-% Ti; 0,58 Atom-% M, Rest: Ni) Punkt B (54,5 Atom-% Ti; 0,46 Atom-% M,; Rest: Ni)
Punkt C (54,5 Atom-% Ti; 25,1 Atom-% Mi; Rest: Ni) «1
Punkt D (423 Atom-% Ti; 31,6 Atom-% M1; Rest: Ni)
Die Gründe für das Ersetzen von 1-55% der Ni-Atome in der aus 42,5 — 54,5 Atom-% Ti und im
übrigen aus Ni bestehenden Legierung durch Mi (im ιί
Bereich von 99 : 1 bis 45 : 5 des Atomverhältnisses von Ni zu Mi) bei der Erfindung sind die folgenden:
1) Unerwünschte Umwandlungsvorgänge, die durch Temperaturänderungen in der intermetallischen
Verbindung NiTi und der binären Ni-Ti-Legierung, die hauptsächlich aus der intermetallischen Verbindung
NiTi besteht, verursacht werden, sowie Umwandlungen, die Veränderungen in den Abmessungen
und Formen während Wärmebehandlungen -n nach der Kaltbearbeitung verursachen, sollen
verhindert werden.
2) Die Erosionsfestigkeit der binären Ni-Ti-Legierung soll stark verbessert werden.
ΊΟ
Von den Metallen der Gruppe Mi ist Fe am wirksamsten zum Verhindern der erwähnten Umwandlungen,
und der Effekt wird in der Reihenfolge Fe, Mo, Co, Cr, Ta, Nb, W, Hf und V kleiner. Andererseits ist Co
am wirksamsten bei der Verbesserung der Erosionsfe- >r>
stigkeit, und dieser Effekt wird in der Reihenfolge Co, Mo. Cr, Fe, W, Ta, Nb, V und Hf kleiner.
Auf der linken Seite der Linie /4D(unterhalb von 42,5
Atom-% Ti) scheidet sich eine nachteilig brüchige, intermetallische Verbindung Ni3Ti als Sekundärphase tx>
aus. Auf der rechten Seite der Linie BC (über 54,5 Atom-% Ti) scheidet sich eine nachteilig brüchige,
intermetallische Verbindung ΝΓΠ2 als Sekundärphase
aus. Diese Ausscheidungen vermindern die Plastizität speziell der intermetallischen Verbindung NiTi und der hr>
binären Ni-Ti-Legierungen, die hauptsächlich aus der intermetallischen Verbindung NiTi bestehen, so daß
sowohl das Warm- als auch das Kaltverarbeiten sehr
schwierig wird.
Unterhalb der Linie AS (42,5-54,5 Atom-% Ti; Atomverhältnis von Ni zu Mi kleiner als 99:1)
verkleinert sich der Effekt des Austausches von einem Teil der Ni-Atome durch Μι-Atome, während oberhalb
der Linie CD (42,5-54,5 Atom-% Ti; Atomverhältnis von Ni zu Mi oberhalb 45 :55) die Eigenschaften speziell
der intermetallischen Verbindung NiTi und der hauptsächlich aus der intermetallischen Verbindung NiTi
bestehenden Ni-Ti-Legierungen verschlechtert werden und die Plastizität herabgesetzt wird, so daß sowohl das
Warm- als auch das Kaltverarbeiten schwierig wird.
Durch Ersetzen von bis zu 25% der Τι-Atome, die in der Ti-Mi-Ni-Legierung enthalten sind, durch M2 wird
die Erosionsfestigkeit weiter verbessert Vorzugsweise werden bis zu 10% der Ti-Atome durch Zr oder bis zu
23% der Ti-Atome durch Al, oder bis zu 10% der
Ti-Atome durch Zr und Al ersetzt Der Grund für die Begrenzung des Bereiches, in dem die Ti-Atome durch
M2 ersetzt werden werden, auf 25% besteht darin, daß
sowohl das Warm- als auch das Kaltverarbeiten schwierig wird, wenn mehr Ti-Atome ersetzt werden.
Hauptsächlich zur Verbesserung der Bearbeitbarkeit wird vorzugsweise als Ausgangsmaterial von einer
Legierung mit 47 bis 52 Atom-%, höchst vorzugsweise 48 bis 51 Atom-%, Ti und Rest Ni ausgegangen.
Vorzugsweise 1—35%, höchst vorzugsweise 1—25%, der Ni-Atome dieser Ausgangslegierung werden durch
Mi ersetzt. Wenn ferner ein Teil der vorhandenen Ti-Atome durch M2 ersetzt wird, werden vorzugsweise
0,4- 10%, höchst vorzugsweise 0,4-6%, der Ti-Atome
ersetzt.
Zur Verbesserung sowohl der Bearbeitbarkeit als auch insbesondere der Erosionsfestigkeit können
ausgehend von einer Legierung, die 47 — 52 Atom-% Ti und Rest Ni enthält, vorzugsweise 1—35% der in der
Legierung enthaltenen Ni-Atome durch eines oder mehrere Elemente aus der Gruppe Fe, Mo, Co, Cr
ersetzt sein. Zur weiteren Verbesserung der Erosionsfestigkeit können zusätzlich zu dem erwähnten Ersatz der
Ni-Atome 0.4—10% der Ti-Atome durch Zr und/oder Al ersetzt sein.
Zur Verbesserung der Bearbeitbarkeit, der Widerstandsfähigkeit gegen Festfressen und der Verschleißfestigkeit
können ausgehend von einer Legierung mit 48 bis 51 Atom-% Ti und Rest Ni vorzugsweise 1 bis 25%
der Ni-Atome dieser Legierung durch eines oder mehrere Elemente aus der Gruppe Mo, Co und Cr
ersetzt sein und in bestimmten Fällen 0,4-6% der Ti-Atome durch Zr und/oder Al ersetzt sein.
Um schließlich eine noch höhere Erosionsfestigkeit zu erzielen, können ausgehend von einer 48 — 51
Atom-% Ti und Rest Ni enthaltenden Legierung vorzugsweise 1 -25% der Ni-Atome dieser Legierung
durch Cr und Mo mit einem Verhältnis von Cr/Mo> 1 ersetzt sein, oder es werden darüber hinaus 0,4 - 6% der
Ti-Atome durch Al und/oder Zr ersetzt. Um die beste Erosionsfestigkeit zu erzielen, werden 1—25% der
Ni-Atome durch Co und Mo mit einem Verhältnis von Co/Mo>l ersetzt, oder es werden darüber hinaus
0,4 - 6% der Ti-Atome durch Al und/oder Zr ersetzt.
Ii Tabelle 1 ist der Wert Zugfestigkeit/Elastizitätsmodul
erfindungsgemäß zu verwendender Legierungen ihm entsprechenden Wert herkömmlicher Legierungen,
die insbesondere bei chemischen Anlagen verwendet werden, gegenübergestellt. Dieser Wert ist bei den
erfindungsgemäß zu verwendenden Legierungen wesentlich höher.
21 | 5 | 29 164 | 6 | Zugfestigkeit | |
Elastizitätsmodul | |||||
Tabelle 1 | Legierung | Elastizitäts | |||
Zugfestigkeit | modul | 8,8x10-3 | |||
(N/mm2) | 3,1 χ ΙΟ"3 | ||||
(Ti-6A1-4V | (N/mnV) | 112000 | 5,OxIO-3 | ||
Stellif) | 980 | 225 000 | 13,9x10-3 | ||
Herkömmliche | ( Hoch zugfester Stahl | 700 | 211 000 | 12,8x10-3 | |
Legierungen | (50,5Ni-I Fe-48,5 Ti | 1050 | 90 500 | ll,7xlO-3 | |
Erfindungs | I 42,5 Ni-6,5 Fe-I Mo-50Ti | 1260 | 96 2OO | 11,6x10-3 | |
gemäß zu | j 47,5 Ni-1,5 Fe-I Mo-50 Ti | 1230 | 81300 | ||
verwendende | I 40 Ni-9 Co-Mo-Ti | 950 | 79 100 | ||
Legierungen | *) Haynes Stellite· hergestellt von der Haynes Stellite Co., | 920 | |||
Kokomo, Ind, V. Sl. A. | |||||
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Legierungen besitzen als Hauptkomponente intermetallische Verbindungen,
so daß kovalente Bindung, die eine starke Bindung darstellt, und metallische Bindung, die der
Legierung Plastizität gibt, nebeneinander vorhanden sind. Dies wird als weiterer Grund für die ausgezeichnete
Erosionsfestigkeit angesehen.
Die Erfindung wird anhand von Beispielen noch näher erläutert:
Ni, Ti und die Ersatzelemente Mi und M2 wurden bei
etwa 1410°C durch Induktionsheizung in einem Graphittiegel unter einem Vakuum von
2—5 χ 10-4mmHg geschmolzen und in Blöcke der
Zusammensetzung gemäß Tabelle 2 gegossen. Sodann wurden die Blöcke gepreßt und bei einer Temperatur
zwischen 930 und 700° C geschmiedet und zu Steuerventilmündungen und Blechen verarbeitet, die zur Handhabung
von Harnstoff dampf verwendet wurden. Ähnlich« Arten von Druckminderungsventilteilen wurden aus Ti
einem Spezialstahi und Stellit hergestellt und unter der gleichen Bedingungen verwendet. Der Vergleich ihrer
Erosion ist in Tabelle 2 zusammengefaßt. Die Testbedingungen waren wie folgt:
,r Temperatur des Harnstoffdampfes: 1700C
Druck: Reduktion von 190 auf 2 Atmosphären
Testdauer: 6 Monate
Testdauer: 6 Monate
Die in der Spalte »Aussehen« der Tabelle gezeigter Symbole haben folgende Bedeutung:
O: Metallischer Glanz ohne Unebenheiten
und Fleckenbildung
Δ: Leichte Fleckenbildung
D: Leichte Unebenheit
χ: Sehr uneben
Δ: Leichte Fleckenbildung
D: Leichte Unebenheit
χ: Sehr uneben
Legierungszusammensetzung (Atom-
Ni
Fe
Mo
Co
Cr Ta Nb W Ti
Zr | Al | Ge- | Aus | |
wichts- | sehen | |||
ab- | ||||
nahme | ||||
Ti | mg | |||
50 | 30 | Δ | ||
50 | 28 | Δ | ||
50 | 24 | O | ||
50 | 21 | O | ||
50 | 18 | O | ||
50 | 16 | O | ||
50 | 29 | Δ | ||
50 | 20 | O | ||
50 | 0,2 | 18 | O | |
50 | 5 | 16 | O | |
50 | 10 | 16 | O | |
50 | 25 | 14 | O | |
49,8 | 5 | 5 | 17 | O |
45 | 15 | O | ||
40 | 13 | O | ||
25 | 12 | O | ||
40 | 12 | O | ||
47 | 19 | O | ||
52 | 2 | 21 | O | |
50 | 23 | O | ||
50 | 14 | O | ||
50 | 10 | O | ||
48 | 9 | O | ||
50 | 23 | O | ||
45 | 5 | 0,5 | |
40 | 10 0 | 1 | |
49,5 | 0,5 | 5 | |
45 | 5 | 10 | |
40 | 10 | 15 | |
35 | 15 | 25 | |
49,5 | 5 | ||
49 | 5 | ||
45 | 5 | ||
40 | 5 | ||
Erfindungsgemäß | 35 | 5 | |
zu verwendende | 25 | 5 | |
Legierungen | 45 | 5 | |
45 | |||
45 | 4 | ||
45 | 8 | ||
45 | 8 | ||
48 | |||
43 | |||
47,5 | 1,5 1 | ||
45 | 1 | ||
40 | 2 | ||
40 | 2 | ||
45 | |||
Fortsetzung
Legierungszusammenselzung (Atom-%)
Ni Fe Mo Co Cr Ta Nb W Ti
Zr Al
Ge- | Aus |
wichts- | sehen |
ab- | |
nahme | |
mg | |
18 | O |
17 | O |
26 | O |
26 | O |
24 | O |
35 | Δ |
31 | Δ |
2343 | χ |
2107 | χ |
386 | Π |
Erfindungsgemäß
zu verwendende
Legierungen
zu verwendende
Legierungen
Herkömmliche
Legierungen
Legierungen
45 1
40
45
45
45Ni-5Hf-50Ti
45Ni-5V-50Ti
45Ni-5V-50Ti
Titan
Sonderstahl (Fe-16 Cr-I Si-I Mo-0,20)
Stellit
50
50
50
50
50
50
50
50
50
Aus den Ergebnissen in Tabelle 2 ist zu ersehen, daß die erfindungsgemäßen Materialien eine ausgezeichnete
Erosionsfestigkeit haben. Durch das Ersetzen von Ni- und Ti-Atomen durch Mi bzw. M2 werden die
Erosionsfestigkeit und die Oberflächeneigenschaften verbessert. Aus dem Vorhergehenden ergibt sich, daß
von den Ersatzelementen Co am wirksamsten ist, gefolgt von Mo und Cr. Das beste Ergebnis wird durch
Kombination von Co und Mo erzielt.
Bei Betrachtung des Einflusses des Austauschverhältnisses zeigt sich eine merkliche Verbesserung der
Erosionsfestigkeit, wenn der Austausch zwischen 0,5 Atom-% und 25 Atom-% für jede der Gruppen Mi und
M2 beträgt Oberhalb dieses Bereiches wird keine wesentliche weitere Verbesserung erzielt.
Erfindungsgemäß zu verwendende Legierungen wurden geschmolzen, gepreßt und geschmiedet unter den
gleichen Bedingungen wie bei Beispiel 1. Auf diese Weise wurden Stangen von jeweils etwa 30 mm
Durchmesser und etwa 1,2 m Länge hergestellt, die bearbeitet und zu Rohren aufgebohrt wurden, die
jeweils einen Außendurchmesser von 25 mm, einen Innendurchmesser von 20 mm und eine Länge von
einem Meter hatten. Diese Rohre wurden zu einem Wärmeaustauscher für eine Schlammförderanlage zusammengebaut.
Nach Betriebsperioden von einem Monat und zwei Monaten wurde die Schlammenge gemessen, die an der Innenwand des Rohres aufgrund
von Adhäsion abgelagert war und mit den Mengen verglichen, die an Ti-, SpezialStahl- und Stellitrohren
ähnlicher Größe gemessen wurden.
Der Schlamm war eine Mischung aus 20 Gew.-% Kobaltpulver und 80 Gew.-% Wasser. Die Testtemperatur
betrug 120° C und die Geschwindigkeit des Schlammes 3 m/sec. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3
zusammengefaßt.
Nb W
45 5 | 0,5 | 0,5 | |
40 10 | 5 | 1 | |
49,5 | 10 | 5 | |
45 | 15 | 10 | |
40 | 15 | ||
35 | 25 | ||
494 | 5 | ||
49 | 5 | ||
45 | 5 | ||
Erfindungsgemäß | 40 | 5 | |
zu verwendende | 35 | 5 | |
Legierungen | 25 | 5 | |
45 | 5 | ||
45 | |||
45 | 4 | ||
45 | 8 | ||
45 | |||
48 | 1 | ||
43 | 1 | ||
47,5 1,5 | 2 | ||
45 | |||
40 | |||
Zr | Al | Schlamm | |
ablagerung | |||
Ti | g | ||
50 | 1,04 | ||
50 | 0,92 | ||
50 | 0,76 | ||
50 | 0,67 | ||
50 | 0,60 | ||
50 | 0,53 | ||
50 | 1,01 | ||
50 | 0.68 | ||
50 | 0,61 | ||
50 | 0,54 | ||
50 | 0,2 | 0,47 | |
50 | 5 | 0,45 | |
49,8 | 10 | 0,60 | |
45 | 25 | 0,48 | |
40 | 5 | 5 | 0,43 |
25 | 0,41 | ||
40 | 039 | ||
47 | 0,60 | ||
52 | 0,66 | ||
50 | 0,71 | ||
50 | 0,47 | ||
50 | 034 | ||
Fortsetzung
Legierungszusammensetzung (Atoin-%)
Ni Fe Mo Co Cr Ta Nb W Ti
Schlammablagerung
Zr Al
Erfindungsgemäß
zu verwendende
Legierungen
zu verwendende
Legierungen
Herkömmliche
Legierungen
Legierungen
40 2 8 48
45 5 50
45 1 4 50
40 10 50
45 5 50
45 5 50
48 2 50
45Ni-5Hf-50Ti
45Ni-5V-50Ti
45Ni-5V-50Ti
Titan
Sonderstahl (Fe-16 Cr-I Si-I Mo-0,20)
Stellit
0,30 0,82 0,57 0,69 1,11 1,13 0,86
1,17 1,09
187
109
13
Kontaktwinkel θ
Erfindungsgemäß
zu verwendende
Legierungen
zu verwendende
Legierungen
Herkömmliche
Legierungen
Legierungen
45Ni-5Fe-50Ti
45Ni-5Mo-50Ti
45Ni-5Co-50Ti
45Ni-5Cr-50Ti
45 Ni-5 Co-40 Ti-5 Zr-5 Al
45Ni-5Cr-50Ti
47,5 Ni-15 Fe-I Mo-50Ti
45Ni-4Co-l Mo-50Ti
45Ni-4Cr-l Mo-50Ti
45Ni-5Ta-50Ti
45Ni-5Nb-50Ti
48Ni-2W-50Ti
48Ni-2W-50Ti
Titan
Sonderstahl (Fe-16Cr-I Si-I Mo-0,20)
Stellit 23 27 26 27 28 24 32 35 33 25 27 30 30
Aus Tabelle 3 ist zu ersehen, daß fast keine Ablagerung von Schlamm aufgrund von Adhäsion bei
den Rohren aus erfindungsgemäß verwendeten Legierungen beobachtet wurde. Das erfindungsgemäß verwendete
Material ist daher weit besser als die herkömmlichen Materialien, wenn es auf die fehlende
Adhäsion ankommt. Die Verbesserungen aufgrund von Mi und M2 sind fast die gleichen wie bei Beispiel 1. Das
beste Ergebnis wird durch Kombination von Co und Mo erreicht. Die Wirkung des Austausches ist bei einem
Austauschverhältnis zwischen 0,5 und 25 Atom-% für jede der Gruppen Mi und M2 beachtlich.
Scheiben mit einem Durchmesser von 30 mm und einer Dicke von 10 mm wurden von runden Stäben aus
erfindungsgemäß zu verwendenden Legierungen abgeschnitten, die wie in Beispiel 1 hergestellt wurden. Die
Schnittfläche der Scheibe wurde jeweils mit Schmirgelpapier geschliffen und hochglanzpoliert
Nach vollständigem Entfetten wurden Wassertropfen auf die polierte Fläche aufgetropft und der Kontaktwinkel
θ mit der polierten Fläche gemessen. Die Meßwerte wurden mit den Messungen verglichen, die an Scheiben
j aus herkömmlichen Materialien vorgenommen wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
Die in Tabelle 4 zusammengefaßten Ergebnisse zeigen, daß der Kontaktwinkel θ bei dem erfindungsgemäßen
Material außergewöhnlich groß ist Das zeigt an, daß die Eigenschaft der tropfenförmigen Kondensation
sehr ausgeprägt ist
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Legierungen, die durch Ersetzen von 1 bis 55% der Ni-Atome einer
aus 45,5 — 54,5 Atom-% Ti und im übrigen aus Ni
« bestehenden Legierung mit intermetallischer Bindung
durch eines oder mehrere Elemente der Gruppe Fe, Mo, Co, Cr, Ta, Nb, W, V und Hf und gegebenenfalls durch
Ersetzen von bis zu 25% der Ti-Atome durch Al und/oder Zr erhalten wird, zeigen daher eine außerge-
bo wohnlich gute Erosionsfestigkeit, die Eigenschaft, einer
Adhäsion entgegenzuwirken, und die Eigenschaft, eine
tropfenförmige Kondensation zu ermöglichen. Diese Legierungen sind bei vielen Anwendungen brauchbar,
insbesondere für Teile von Förderanlagen für Flüssig-
bi keiten. Gase und Schlammstoffe in allen Industriezweigen.
Auch für Sand- und Erdpumpen, für Rührmaschinen zum Behandeln von Schmutzstoffen in der
Bauindustrie, für Mündungen und Sitzflächen verschie-
dener Steuerventile, für Hauptteile verschiedener Abscheider, beispielsweise Hochleistungs-Dekantiereinrichtungen,
Zyklone und dergleichen, bei verschiedenen Rohrtypen, beispielsweise für Wärmeaustauscher,
Hülsen, Ansaugstutzen, Druckscheiben, Abstandsstücke
und dergleichen, für Pumpenanlagen und bei Matrizen und Düsen zum Extrudieren und Spritzen von
Kunststoffmaterialien in der chemischen Industrie
können diese Legierungen in vorteilhafter Weise verwendet werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Verwendung einer die intermetallische Verbindung NiTi aufweisenden Nickel-Titan-Legierung.
bestehend aus 4£5 bis 544 Atom-% Titan, wobei
vorzugsweise bis zu 25% der Titanatome durch Aluminium und/oder Zirkonium ersetzt sind, und
Nickel als Rest, wobei 1 bis 55% der Nickelatome durch eines oder mehrere der Elemente Eisen,
Molybdän, Kobalt, Chrom, Tantal, Niob, Wolfram, Hafnium und Vanadium ersetzt sind, für erosionsbeständige
Bauteile.
2. Verwendung einer Nickel-Titan-Legierung der Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, mit 47 bis 52
Aiom-%, gegebenenfalls teilweise ersetztem, Titan, bei der 1 bis 35% der Nickelatome vorzugsweise
durch eines oder mehrere dor Elemente Fe, Co, Cr und Mo, ersetzt sind, für den Zweck nach Anspruch
1.
3. Verwendung einer Nickel-Titan-Legierung der Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder 2, mit 48
bis 51 Atom-%, gegebenenfalls teilweise ersetztem, Titan, bei der 1 bis 25% der Nickelatome,
vorzugsweise durch eines oder mehrere der Elemente Co, Cr und Mo, ersetzt sind, für den Zweck
nach Anspruch 1.
4. Verwendung einer Nickel-Titan-Legierung der Zusammensetzung gemäß Anspruch 3, bei der das
Verhältnis Cr/Mo > 1 oder das Verhältnis Co/Mo > I ist, für den Zweck nach Anspruch 1.
5. Verwendung einer Nickel-Titan-Legierung der Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1
bis 4, bei der 0,4 bis 10%, vorzugsweise 0,4 bis 6%, der Titanatome durch Al und/oder Zr ersetzt sind,
für den Zweck nach Anspruch 1.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP45050454A JPS4941012B1 (de) | 1970-06-11 | 1970-06-11 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2129164A1 DE2129164A1 (de) | 1971-12-16 |
DE2129164B2 true DE2129164B2 (de) | 1980-07-31 |
DE2129164C3 DE2129164C3 (de) | 1981-05-14 |
Family
ID=12859297
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2129164A Expired DE2129164C3 (de) | 1970-06-11 | 1971-06-11 | Verwendung einer Nickel-Titan-Legierung für erosionsbeständige |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3763003A (de) |
JP (1) | JPS4941012B1 (de) |
DE (1) | DE2129164C3 (de) |
GB (1) | GB1350468A (de) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3856579A (en) * | 1972-12-04 | 1974-12-24 | Battelle Development Corp | Sputtered magnetic materials comprising rare-earth metals and method of preparation |
JPS5155995A (en) * | 1974-11-12 | 1976-05-17 | Nippon Telegraph & Telephone | Sankabutsujiseihakumakuno seizohoho |
US4770725A (en) * | 1984-11-06 | 1988-09-13 | Raychem Corporation | Nickel/titanium/niobium shape memory alloy & article |
US4830262A (en) * | 1985-11-19 | 1989-05-16 | Nippon Seisen Co., Ltd. | Method of making titanium-nickel alloys by consolidation of compound material |
US4865666A (en) * | 1987-10-14 | 1989-09-12 | Martin Marietta Corporation | Multicomponent, low density cubic L12 aluminides |
JP2847177B2 (ja) * | 1994-03-11 | 1999-01-13 | 科学技術庁金属材料技術研究所長 | NiTi系高比強度耐熱合金 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE975050C (de) * | 1951-08-22 | 1961-07-20 | Degussa | Verwendung von korrosionsfesten, naturharten Legierungen zur Herstellung von Schreibgeraetespitzen |
DE1558715B2 (de) * | 1966-09-09 | 1972-05-31 | Buehler William J | Legierungen mit martensitischem uebergang |
DE2106687C3 (de) * | 1970-02-12 | 1980-11-06 | The Furukawa Electric Co. Ltd., Tokio | Verwendung von Nickel-Titan-Legierungen |
-
1970
- 1970-06-11 JP JP45050454A patent/JPS4941012B1/ja active Pending
-
1971
- 1971-06-08 US US00151069A patent/US3763003A/en not_active Expired - Lifetime
- 1971-06-11 GB GB2741371A patent/GB1350468A/en not_active Expired
- 1971-06-11 DE DE2129164A patent/DE2129164C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS4941012B1 (de) | 1974-11-06 |
DE2129164A1 (de) | 1971-12-16 |
US3763003A (en) | 1973-10-02 |
GB1350468A (en) | 1974-04-18 |
DE2129164C3 (de) | 1981-05-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2954498C2 (de) | ||
DE2005707C3 (de) | Hartstoffpulver zur Herstellung von metallgebundenen Hartstofflegierungen | |
DE2435989C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines verschleißfesten, beschichteten Hartmetallkörpers für Zerspanungszwecke | |
CH646127A5 (de) | Beschichtetes sintercarbidprodukt. | |
DE2127162C3 (de) | Schneideinsatz für Schneidwerkzeuge der spanabhebenden Bearbeitung von Stahl Gußeisen und dergleichen Werkstoffe | |
DE19546357C2 (de) | Harte Beschichtung mit ausgezeichneter Abriebsbeständigkeit zur Substratbeschichtung | |
DE2851584A1 (de) | Verbundkoerper | |
DE69923751T2 (de) | Verbesserte Beschichtung von Schneidwerkzeug für Stahl | |
DE2407410B2 (de) | Karbidhartmetall mit ausscheidungshärtbarer metallischer Matrix | |
DE102010039035A1 (de) | Schneidwerkzeug mit mehrlagiger Beschichtung | |
EP0330913B1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines gesinterten Hartmetallkörpers und gesinterter Hartmetallkörper | |
EP0306077A2 (de) | Verfahren zur Herstellung mehrlagig beschichteter Hartmetallteile | |
DE2917348B1 (de) | Verbundkoerper und seine Verwendung | |
EP3577253B1 (de) | Beschichtetes werkzeug | |
DE102004014466B4 (de) | Verwendung einer Hartstoffschicht als beschichtung eines Gleitbauteils für eine Hydraulikkomponente in wässriger Umgebung | |
CH647557A5 (de) | Mit einer deckschicht versehener gegenstand aus einer superlegierung und verfahren zu seiner herstellung. | |
DE2018662A1 (de) | Verbundwerkstoff für Schneidwerkzeuge | |
DE3148521A1 (de) | "druckreduzierventil fuer kohleverfluessigungs- und -vergasungsanlagen" | |
EP2179073B1 (de) | Al-Ti-Ru-N-C HARTSTOFFSCHICHT | |
DE2129164C3 (de) | Verwendung einer Nickel-Titan-Legierung für erosionsbeständige | |
EP1957429B1 (de) | Beschichteter hartmetallkörper | |
DE3028023C2 (de) | Hochverschleißfeste Teile, insbesondere für Misch- und Mahlaggregate | |
AT401391B (de) | Schneidwerkstoff | |
EP0750686A1 (de) | Korrosions- und verschleissbeständiger hartguss | |
DE2303756C3 (de) | Verfahren zur Erzeugung einer Mischkarbidschicht aus Vanadium und Chrom auf kohlenstoffhaltigen Eisenwerkstoffen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |