DE2303802C3 - Verfahren zum Erhöhen der Festigkeit und Zähigkeit von dispersionsverfestigten Knetlegierungen - Google Patents
Verfahren zum Erhöhen der Festigkeit und Zähigkeit von dispersionsverfestigten KnetlegierungenInfo
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Description
verfestigter Nickel-Legierungen und aushärlbarer Superlegierungen, wobei das Feld KLMNOK ein
bevorzugtes Datenfeld umreißt,
Fig.2A. 2B, 2C und 2D Schnitte durch Stäbe aus
einer dispersionsverfestigten Superlegierung in zweifacher Vergrößerung, wobei sich die F i g. 2A auf ein
herkömmliches Glühen und die Fig. 2R 2C und 2D auf das erfindungsgemäße Zonenglühen beziehen und
jeweils die Auswirkung des betreffenden Glühverfahrens auf die Korngröße und -form zeigen,
Fig. 3 die Aufnahme eines Schnittes durch einen zonengeglühten Strangpreßstab aus einer Superlegierung.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, warmverformte
und dispersionsverfestigte, hitzebeständige Knetlegierungen, beispielsweise Superlegierungen bzw.
verformte Teile mit verbesserten mechanischen Eigenschaften bei hohen Temperaturen und einem grobkörnigen
Gefüge herzustellen, dessen Korn in Verformungsrichtung gestreckt ist. Das verformte Gut wird dabei
durch Warmverformen eines in einem Behälter befindlichen mechanisch legierten Pulvers aus Verbundteilchen
mit im wesentlichen der Sättigungshärte und einer Zusammensetzung hergestellt, die im Endzustand
eine bei hohen Temperaturen hitzebeständige dispersionsverfestigte Legierung, vorzugsweise aushärtbare,
dispersionsverfestigt. Superlegierung,ergibt.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 19 43 162 ist bereits ein Verfahren zum Herstellen von Metallteilen
bekannt, bei dem ein durch mechanisches Legieren hergestelltes und einen feuerfesten Dispersoid enthaltendes
Pulver aus Verbundteilchen warmverdichtet wird. Das mechanische Legieren kann dabei nach dem in
den deutschen Offenlegungsschriften 19 09 781 und 19 43 062 beschriebenen Verfahren erfolgen. Die
Verbundteilchen enthalten die einzelnen Legierungskomponenten in inniger Mischung und feindisperser
Verteilung. Das in einem Behälter befindliche mechanisch legierte Pulver aus Verbundteilchen wird vorzugsweise
bei einer Temperatur von 870 bis 1200° C und einer Querschnittsabnahme von etwa 7 bis 35% sowie
einer über einem bestimmten Minimum liegenden Verformungsgeschwindigkeit warmverformt, so dall
sich beim nachfolgenden Zonenglühen des Verformungsgutes ein gestrecktes Grobkorn ergibt, dessen
Längsachse in der Hauptverformungsrichtung des Gutes liegt. Unter Zonenglühen ist im vorliegenden
Zusammenhang ein Grobkornglühen des verformten Gutes mit einer Relativbewegung in bezug auf eine
Glühzone zu verstehen, bei dem die Glühzone in Walzrichtung allmählich vom einen zum anderen Ende
wandert und sich nach und nach ein gestrecktes Grobkorn bildet. So sind bei einem zylindrischen
Strangpreßling, dessen Durchmesser von 88,9 mm auf 19,1 mm reduziert worden ist, die Körner des Gefüges
faserähnlich in Verformungsrichtung, d. h. in Richtung der Stablängsachse, gestreckt. Dabei ergibt sich
beispielsweise für einen stranggepreßten Stab eine Korn vergröberung von mindestens dem loofachen in
Längsrichtung. In ähnlicher Weise kann im Falle eines rechteckigen Strangpreßquerschnitts das Grobkorn
plättchenförmig ausgebildet sein und seine Hauptachse im wesentlichen in Verforinungsrichtiing verlaufen.
Die für das Kornwachstum erforderliche innere Spannung bzw. Energie wird dem Werkstoff durch das
mechanische Legieren des Ausgangspulvers und die nachfolgende thermomechanische Behandlung aufgeprägt.
Beim Warmsirangpresscn reicht ein einmaliges
Strangpressen sowohl zum Verfestigen als auch im Hinblick auf die Entwicklung eines grobkörnigen
Gefüges beim Grobkornglühen mit einem in der Verformungsrichtung gestreckten Grobkorn aus. Beim
Zonenglühen eines Restspannungen aufweisenden Werkstoffs stellt sich dann ein Kornwachstum ein,
dessen Folge ausgezeichnete Hochtemperatureigenschaften sind, ohne daß eine weitere Verformung nötig
wäre.
ίο Die Verwendung eines mechanisch legierten Pulvers
gestattet es, dem Werkstoff ein im wesentlichen über den gesamten Querschnitt des Endproduktes gleichmäßiges
Grobkorngefüge zu verleihen. Dies ist insofern überraschend, als die Korngröße bei einem üblichen
is Strangpressen nach dem Rekristallisieren infolge des
zwischen einem Maximum in der Außenzone und einem Minimum in der Kernzone des warmverformten Gutes
schwankenden Spannungsgradienten über den Querschnitt unterschiedlich sein kann.
Das zuvor beschriebene Zonenglühen führt zu einem Endprodukt mit besseren Hochtemperatureigenschaften
und verbesserter Duktilität bzw. Bruchdehnung beim Zeitstandversuch mit unterschiedlichen Belastungen.
Wird das Kornwachstum durch ein langsames Wandern der Glühzone über das verdichtete und
warmverformte Gut hervorgerufen, dann wird im allgemeinen ein kontinuierliches Kornwachstum in der
Bewegungsrichtung gefördert. Auf diese Weise lassen sich ein größeres und in stärkerem Maße gestrecktes
Korn und demzufolge bessere mechanische Eigenschaften erzielen.
Das Zonenglühen kann in der Weise durchgeführt werden, daß ein stationäres Keramikrohr mit dem
warmverformten Glühgut umgebender Widerstandsofen auf einer Unterlage verfahren wird.
Andererseits läßt sich eine wandernde Glühzone auch beispielsweise mittels bewegter Induktionsspulen oder
anderer Wärmequellen erzeugen, oder es kann das Glühgut selbst durch die Glühzone eines stationären
Ofens bewegt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zum Herstellen von verformten, aushärtbaren und hitzebeständigen
Nickel-Knetlegierungen beispielsweise mit 19% Chrom, 2,4% Titan, 1,2% Aluminium, 0,07%
4.S Zirkonium. 0,C07% Bor, 0,05% Kohlenstoff und 2,25
Vol.-% eines Dispersoids, Rest einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen Nickel, die unter
Verwendung eines mechanisch legierten Pulvers hergestellt worden sind. Darüber hinaus läßt sich das
erfindungsgemäße Verfahren auch auf alle anderen dispersionsverfestigten Legierungen anwenden. In allen
Fällen gilt, daß das Nickel durch Kobalt ersetzt werden kann, so daß sämtliche Hinweise auf Nickel auch das
äquivalente Kobalt einschließen. Der Dispersoid, beispielsweise Thorium- oder Yttriumoxyd, ist in der
Größenordnung bis 10 Vol.-%, beispielsweise 1 bis 5 oder auch 2,25 Vol.-%, wirksam und besitzt vorzugsweise
eine mittlere Teilchengröße von 10 bis 50 oder auch 100 nm, beispielsweise 30 nm. Die vorerwähnte Superle-
(K) gierung besitzt im dispersionsverfestigten und warmstranggepreßten
Zustand nach dem Grobkornzonenglühen bei mindestens 1200°C, vorzugsweise mindestens
1260°C, jedoch unterhalb des Schmel/beginns der
betreffenden Legierung eine höhere ZeitsUuidfestigkeit.
;\s Eine derartige Legierung kann jedoch auch weiterhin
noch geglüht und/oder warm- b/w. kaltverformt und ausgehärtet werden.
Wie bereits erwähnt, basiert das erlindiinKSKeniäße
Verfahren wesentlich auf der Verwendung eines mechanisch legierten Pulvers mit im wesentlichen der
Sättigungshärte, einer sorgfältigen Einstellung der Querschnittsabnahme beim Warmverformen, beispielsweise
des Strangpreßverhällnisses, der Verformungs- ·. temperatur und der Verformungsgeschwindigkeit sowie
einem Grobkorn-Zonenglühen, da sich anders nicht die hervorragenden technologischen Eigenschaften ergeben.
Unter Querschnittsabnahme ist das Verhältnis des m Ausgangsquerschnitts vor dem Warmverformen zum
Endquerschnitt nach dem Warmverformen zu verstehen. So beträgt die Querschnittsabnahme bei einem
Rundstab mit einem Durchmesser von 88,9 mm, der beispielsweise durch Warmwalzen, Warmpreßschmie- is
den oder Warmstrangpressen auf einen Enddurchmesser von etwa 15,9 mm gebracht worden ist, etwa 31,4 :1.
Durch Versuche konnte festgestellt werden, daß die Preßlemperatur beim Warmstrangpressen, d. h. die
Temperatur, auf die das Verformungsgut zunächst erwärmt werden muß, im Hinblick auf gleichbleibende
Ergebnisse vorteilhafterweise bei 960 bis 1200°C liegen sollte.
Beim Warmstrangpressen wurde zudem festgestellt, daß die Mindestgeschwindigkeit des Preßstempels der 2s
nachfolgenden Gleichung entsprechen sollte:
K exp(-Q RT)
In-/'£,„,
In-/'£,„,
wobei V die Stempelgeschwindigkeit, D den Aufnehmerdurchmesser
bzw. den tatsächlichen Durchmesser des Vorwerkstücks, Φ das Strangpreßverhältnis, Γ die
Strangpreßtemperatur in °K, Q 65 000 cal/mol, R die
Gaskonstante, K eine Konstante mit dem Wert 0,64 1O10Je Sekunde bis 6,40· 1O10Je Sekunde, vorzugsweise
mindestens 2,175-1O10Je Sekunde und E,m eine
thermomechanische Energiekomponente mit dem Wert 1,793 bis 2,250, vorzugsweise mindestens 2,028, angeben.
Beim Strangpressen läßt sich allerdings die Verformungsgeschwindigkeit
nicht direkt messen. Es ist jedoch bekannt, daß die Verformungsgeschwindigkeit
beim Strangpressen der Preßstempelgeschwindigkeit direkt und dem Durchmesser des Aufnehmers indirekt
proportional ist. Die vorerwähnte, rein empirische Gleichung geht auf Daten zurück, die anhand eines
Strangpreßknüppels ermittelt wurden, der in einer hydraulischen 680-t-Loewy-BLH-Strangpresse mit
einem Aufnehmerdurchmesser von 38,9 mm unter Verwendung einer Legierung mit 19% Chrom, 2,4%
Titan, 1,2% Aluminium, 0,07% Zirkonium, 0,007% Bor, 0,05% Kohlenstoff und 2,25 Vol.-% eines Dispersoids,
Rest einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen
hergestellt wurde. Bei diesen Versuchen wurde festgestellt, daß sich das erfindungsgemäße Verfahren
insbesondere zur Behandlung von unter den sich aus dem Feld KLMNOK der F i g. 1 ergebenden Daten
warmstranggepreßten Knüppeln anwenden läßt Innerhalb des vorerwähnten Feldes ist die obenerwähnte
Gleichung bei Verwendung der vorerwähnten Presse mit voller Beaufschlagung erfüllt Andere, höhere
Verformungsgeschwindigkeiten erlaubende Pressen erfüllen die Gleichung auch außerhalb des Feldes
KLMNOK und liefern ein Material, das sich ebenfalls erfindungsgemäß behandeln läßt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen des näheren erläutert:
Fi e i s ρ i e I I
Im Vakuum-Induktionsofen wurde eine Nickel-Titan-Aluminium-Vorlegierung
erschmolzen und zu Blöckchen vergossen. Die Blöckchen wurden gebrochen und auf unter 74 (im gemahlen. Die Analyse des dabei
anfallenden Pulvers A ergab 72,93% Nickel. 16,72% Titan. 7.75% Aluminium, 1,55% Eisen, 0,62% Kupfer.
0,033% Kohlenstoff, 0,050% Aluminiumoxyd und 0,036% Titanoxyd. Von diesem Pulver wurden 14,9%
mit 63.7% Karbonyl-Nickelpulver einer Teilchengröße von etwa 5 bis 7 μπι, 19,8% Chrompulver mit einer
Teilchengröße unter 147 μηι, 0,25% einer Nickel-Zirkonium-Vorlegierung
mit 28% Zirkonium und einer Teilchengröße unter 64 μιη, 0,04% einer Nickel-Bor-Vorlegierung
mit 17% Bor und einer Teilchengröße unter 74 μιη und 1,33% Yltriumoxyd mit einer
Teilchengröße von 35 nm vermischt. Etwa 10 kg der Pulvermischung wurden 20 Stunden in einer Rührarm-Kugelmühle
mit 177 kg Kugeln aus Karbonyl-Nickel mit einem Durchmesser von 6,4 mm bei einem Kugel-Pulver-Verhältnis
von etwa 18:1 unter Luftabschluß mit einer Rührarmgeschwindigkeit von 182 UpM mechanisch
legiert. Die Mahldauer reichte aus, um geknetete Verbundteilchen mit mindestens der Sättigungshärte
herzustellen. Auf die vorerwähnte Weise wurden verschiedene Pulverchargen hergestellt und durch
Sieben von abnorm großen Teilchen, beispielsweise über 323 μιη, getrennt. Das Teilchengefüge erwies sich
bei 250facher Vergrößerung als nahezu völlig homogen und enthielt die Legierungskomponenten in inniger
Mischung feindisperser Verteilung. Bei diesem Pulver wurde festgestellt, daß eine Steigerung der Mahldauer
bei einer Rührarmgeschwindigkeit von 132 UpM von 20 auf 40 Stunden die Homogenität des mechanischen
Pulvers merklich bis zu einem Punkt verbessert, an dem Fragmente der Ausgangsteilchen bei 250facher Vergrößerung
unter dem Mikroskop nicht mehr zu ermitteln sind. Versuche haben dabei erwiesen, daß beim Mahlen
in der vorerwähnten Mühle die Gefügehomogenität nach einem etwa 20stündigem Mahlen mit einer
Rührarmgeschwindigkeit von 182 UpM etwa dieselbe ist wie nach einem 40stündigen Mahlen mit einer
Rührarmgeschwindigkeit von 132 UpM.
Teilmengen des Pulvers aus Verbundteilchen mit einer Teilchengröße unter 323 μπι wurden in eine
Büchse aus weichem Stahl mit einem Durchmesser von etwa 88,9 mm untergebracht. Die einzelnen Büchsen
wurden dann unter Vollast auf einer hydraulischen 680-t-Loewy-Presse unter Verwendung einer heißen
Preßscheibe aus Graphit zwischen rückwärtigen Büchsenenden und Preßstempel bei verschiedenen Querschnittsabnahmen
und Temperaturen verpreßt. Bei hohen Temperaturen und geringem Strangpreßverhältnis
waren die Preßlinge zu wenig verformt und ergab sich bei dem für alle Proben gleichen Grobkornglühen
ein Mischgefüge aus feinem und grobem Korn. Unter Berücksichtigung des erfindungsgemäßen Zonenglühens
und der sich aus F i g. 1 ergebenden Strangpreßverhältnisse hat sich eine Strangpreßtemperatur von
870 bis 12000C als besonders vorteilhaft erwiesen. Der
sich aus F i g. 1 ergebende Zusammenhang wurde mit der vorerwähnten 680-t-Presse experimentell bestimmt
Die Schnittpunkte des Polygonzuges KLMNOK der Fi g. 1 besitzen folgende Koordinaten:
K (7;8700C);
L (9,5; 8700C);
L (9,5; 8700C);
M (35; 11050C);
N (35; 12100C);
O (7; 93O0C).
N (35; 12100C);
O (7; 93O0C).
Aus verschiedenen dispersionsverfestigten Nickel-Superlegierungen wurden unter Verwendung von bis
über die Sättigungshärte mechanisch legierten, in Büchsen mit einem Durchmesser von 88,9 mm eingeschlossenen
Pulvern und jeweils einer heißen Graphitscheibe zwischen der Büchse und dem Preßstempel
mehrere Strangpreßlinge hergestellt. Die 2'.eitstandfe-
Tabellc I
stigkeiten der Strangpreßlinge nach einem üblichen zweistündigen Glühen bei 1275°C, einem siebenstündigen
Glühen bei 10800C und einem sechzehnstündigen Glühen bei 7O5°C einerseits sowie nach demselben
Glühen, bei dem jedoch das Glühgut während der ersten Glühstufe mit einer 56 mm breiten, sich mit einer
Vorschubgeschwindigkeit von 44 mm/h bewegenden Glühzone einer Temperatur von 1275°C geglüht wurde,
wurden die Zeitstandfestigkeiten mit den sich aus der nachfolgenden Tabelle III ergebenden Werten ermittelt.
Die Strangpreßbedingungen ergeben sich aus Tabelle 11.
Legierung C
Ni
("/„)
("/„)
Cr
ΛΙ Ti
Co
Zr
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
76
75
66
61
75
66
61
19
19
19
19 2,4
2,4
2,4
2,4
19
19
19 2,4
2,4
2,4
2,4
10
15
15
0,07
0,07
0,07
0,07
0,07
0,07
0,07
0,007 | 1,33 |
0,007 | 2,37 |
0,007 | 1,33 |
0.007 | 1,33 |
Legierung
Strangprel.!-
lempcratur
lempcratur
StrangpreU-vcrhiiltnis
Stcmpelgeschwindigkeit
(mm/scc)
1090
1090
1090
1090
1090
1090
1090
21,8:1
21,8:1
31,4:1
21,8:1
21,8:1
31,4:1
21,8:1
76
178 bis 127*)
51
102
*) Die Stempelgeschwindigkcit betrug zunächst 178 rnm/
see und fiel alsdann auf 127 mm/sec.
Die Daten der nachfolgenden Tabelle III zeigen, daß
das Zeitstandverhalten der bei einer Temperatur unter 115O0C und mit einem Strangpreßverhältnis von 21,8 : 1
stranggepreßten Legierungen 1, 2 und 4 bis 10400C im Vergleich zu Proben derselben, jedoch herkömmlich
behandelten Legierung wesentlich besser ist. Ein ausgezeichnetes Zeitstandverhalten besaß auch die bei
1090°C mit einem Strangpreßverhältnis von 31,4 : 1
stranggepreßte Legierung 3. Die Tabelle III gibt Vergleichszahlen jeweils für ein übliches Grobkornglühen
(a) und ein erfindungsgemäßes Zonenglühen wieder (b).
Tabelle | III | Tem | Stand | 3,1 | Dehnung | Einschn. |
Legie | Be | peratur | zeit | 1,8 | ||
rung | lastung | ( C) | (h) | 0,9 | (%) | (%) |
(MN/m2) | 1040 | 7,1 | 0,8 | 0 | ||
la | 103 | 1040 | 961 | 0,8 | 0,9 | |
!10 | 1040 | 324 | 0,8 | 0,9 | ||
117 | 760 | 4,8 | 0,8 | 0,8 | ||
276 | 1040 | 0,2 | 5,6 | 10,4 | ||
lh | 110 | 1040 | 5,2 | 17,9 | ||
117 | 1040 | 11,0 | 22,0 | |||
131 | 760 | 41,7 | 52,5 | |||
345 | ||||||
Legierung
2a
2b
2b
3a
3b
4 a
4b
3b
4 a
4b
Belastung
Temperatur
(MN/m2) ( C)
Standzeit
(ID
Dehnung Einschn.
97
310
310
103
117
131
310
117
131
310
90
103
259
276
103
259
276
103
110
276
310
110
276
310
90
103
276
310
103
276
310
110
124
310
124
310
1040
760
760
1,5
2,8
2,8
1040 >1800
1040 >1400
1040 278,7 760 1,6
1040 278,7 760 1,6
1040
1040
760
760
1040
1040
760
760
1040
1040
760
760
1040
1040
760
2,9
0,5
123,5
37,7
646
142
126,7
38,7
142
126,7
38,7
66,9
5,45 198,6
32,4
32,4
686
14,8
41
14,8
41
1 | 0 |
1,6 | 4,5 |
3,2 | 1,5 |
16 | 28 |
0 | 1,2 |
1 | 0 |
4 | 1 |
0 | 0 |
3,2 | 4,8 |
4 | 7 |
6 | 13 |
5 | 12 |
0,6 | 1 |
1,3 | 0,5 |
0.6 | 1,4 |
0,6 | 0 |
1,6 | 1 |
3,2 | 5,5 |
4,8 | 7,4 |
Die Daten der Tabelle III zeigen, daß sich bei dem
erfindungsgemäßen Grobkornglühen im allgemeinen ein besseres Zeitstandverhalten, d. h. bessere Standzeiten und bessere Bruchdehnungen bzw. -einschnürungen
ergeben. Insbesondere zeigen die Daten der Legierung 2b, daß es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
möglich ist, die Belastung für eine Standzeit von 100 Stunden bei 10400C von 103 MN/m2 beim üblichen
Ofenglühen auf über 117 MN/m2 beim Zonenglühen zu
erhöhen. Die Versuche haben des weiteren erwiesen, daß nahe der Linie KONder F i g. 1 behandelte Stäbe im
Vergleich zu in üblicher Weise geglühten Stäben vor allem eine Verbesserung der Duktilität erfahren.
Bei weiteren Versuchen wurden mechanisch legierte Pulver mit 0,05% Kohlenstoff, 19% Chrom, 1,2%
Aluminium, 2,4% Titan, 0,07% Zirkonium, 0,007% Bor und 1,33% Yttriumoxyd, Rest einschließlich üblicher
Verunreinigungen Nickel und einer Teilchengröße von etwa 35 nm in Büchsen eingefüllt und bei 1180°C und
einem Strangpreßverhältnis von 31,4 :1 warmstranggepreßt. Bei diesen Versuchen war die Preßstempelgeschwindigkeit
insbesondere angesichts der hohen Strangpreßtemperatur zu gering. Die Leistung der
erwähnten 680-t-Presse war nämlich auf 30% reduziert, so daß sich auch nach einem Zonenglühen des
Strangpreßlings bei 10400C ein schlechtes Zeitstandverhalten
ergab. So betrug die Standzeit bei einer Dehnung von 16% und einer Einschnürung von 35% sowie einer
Temperatur von 1040° C bei einer Belastung von 104
MN/m2 nur 106 Stunden, bei 760°C und einer Belastung von 207 MN/m2 nur 1,5 Stunden bei einer Dehnung von
45% und einer Einschnürung von 62%. Bei den vorerwähnten Versuchen an den Legierungen 1 bis 4
arbeitete die Presse dagegen mit ihrer vollen Kapazität.
Wie bereits erwähnt, betrug die Vorschubgeschwindigkeit der Glühzone 44,5 mm/h. Die tatsächliche
Erwärmungsgeschwindigkeit und Haltezeit hängt im Einzelfall von der Größe des Glühguts, der Größe der
Glühzone, dem Temperaturprofil der Glühzone und der Vorschubgeschwindigkeit der Glühzone ab. Die jeweils
erforderliche Erwärmungsgeschwindigkeit läßt sich durch Versuche leicht bestimmen.
Das Erwärmen des Strangpreßlings auf die Temperatur des Grobkornglühens sollte im Bereich von 1040 bis
12000C, d.h. unterhalb der Energieschwelle für das Grobkornglühen nicht so gering sein, daß sich ein
Spannungsglühen in dem Maße ergibt, daß die innere Energie bzw. Eigenspannungen des Glühgutes im
wesentlichen abgebaut werden. Das Spannungsglühen geht bei Temperaturen bis 1040° C verhältnismäßig
langsam vonstatten. Die Verweilzeit während des Erwärmens oberhalb 10400C und unterhalb der
Temperatur des Grobkornglühens ist somit von besonderer Wichtigkeit und sollte nicht so lang sein, daß
das Giühgut in nennenswertem Maße spannungsgeglüht wird; die Verweilzeit sollte beispielsweise 30 Minuten
nicht übersteigen. Bei zu großer Verweilzeit im Temperaturbereich zwischen 10400C und der Temperatur
des Grobkornglühens bildet sich im allgemeinen bei dem abschließenden Grobkornglühen ein feines Korn.
Mithin ist es wichtig, daß die Erwärmungsgeschwindigkeit bei Temperaturen unterhalb der Temperatur des
Kornwachstums hinreichend hoch ist, um ein Spannungs- bzw. Energieglühen vor Erreichen der Temperatur
des Kornwachstums zu verhindern. Andererseits muß die Haltezeit bei der Temperatur des Kornwachstums
ausreichend sein, um das gewünschte Kornwachstum sicherzustellen. Versuche haben ergeben, daß die
Haltezeit im Falle eines stranggepreßten Glühgutes bei der Temperatur des Kornwachstums mindestens 5
Minuten, vorzugsweise über 10 Minuten betragen sollte.
Dabei ist zu berücksichtigen, daß die Temperatur in der Kernzone des Glühgutes hinter der Temperatur der
Glühzone an der Oberfläche zurückbleibt. Des weiteren liegt die Maximaltemperatur des Glühgutes im allgemeinen
unterhalb der Maximaltemperatur der Glühzone. Schließlich kann es passieren, daß die gewünschte
Glühtemperatur bei zu schmaler Glühzone und/oder zu hoher Vorschubgeschwindigkeit nicht erreicht wird
oder die Haltezeit bei der Temperatur des Kornwachstums zu groß ist.
Verschiedene Versuche wurden mit unterschiedlichen Vorschubgeschwindigkeiten der Glühzone an stranggepreßtem
Glühgut aus einem mechanisch legierten Pulver etwa der Zusammensetzung des Pulvers gemäß
Beispiel 1 mit einer Temperatur von 12600C und einer Zonenbreite von etwa 56 mm durchgeführt. Die
Ergebnisse dieser Versuche ergeben sich aus dem nachfolgenden Beispiel 2.
Ein Strangpreßling aus der Legierung 5 mit einem Durchmesser von etwa 16 mm wurde aus einem
mechanisch legierten Pulver mit 20,5% Chrom, 2,9% Titan, 1,5% Aluminium, 0,06% Zirkonium, 0,007% Bor,
0,07% Kohlenstoff und 1,32% Yttriumoxyd, Rest im wesentlichen Nickel und einer Teilchengröße von etwa
35 nm sowie im wesentlichen der Sättigungshärte hergestellt. Die Probe wurde unter Verwendung einer
mit Pulver gefüllten Büchse mit einem Durchmesser von 88,9 mm bei einer Temperatur von 10900C und einem
Strangpreßverhältnis von 31,8 :1 sowie einer Preßstempelgeschwindigkeit
von 25,4 mm/sec wannstranggepreßt; die Probe wurde alsdann mit unterschiedlicher
Vorschubgeschwindigkeit zonengeglüht, wobei sich die in der Tabelle IV zusammengestellten Daten ergaben.
Tabelle IV | Rechnerische | Gefüge | Verweilzeit |
Wanderungs- | Haltezeit | /wischen | |
geschwindig | bei 1260 C | 1040 und | |
keit | 1200'C | ||
(min) | (min) | ||
(mm/h) | 17 | Grobkorn | 13 |
199,7 | 11,5 | Grobkorn | 9 |
289,6 | 9,7 | Grobkorn | 7,5 |
348 | 8,6 | Grobkorn | 6,7 |
388,6 | 7,9 | Grobkorn | 6,1 |
426,7 | 5 | Feinkorn | 4,5 |
579,1 | |||
Wie die Daten der Tabelle IV zeigen, sollte die Haltezeit bei 12600C, vorzugsweise 5 Minuten übersteigen.
Um die Auswirkungen einer zu geringen Vorschubgeschwindigkeit der Glühzone zu veranschaulichen,
wurden weitere Versuche unter Verwendung von Proben der Legierung gemäß Beispiel 2 mit den in der
nachfolgenden Tabelle V zusammengestellten Ergebnissen durchgeführt.
Wandcrungs- geschwindigkeil |
Rechnerische llalte/eit bei 1260 C |
Gel'üge | Verweil/eit /wischen 1040 und 1200 C |
(mm/h) | (min) | (min) | |
3,66 | 930 | Feinkorn | 712 |
14,99 | 224 | Kern: Feinkörnig | 174 |
19,05 | 188 | Kern: feinkörnig | 137 |
22,86 | 146 | grobkörnig mit ieinkörnigem Kenn | 114 |
25,4 | 132 | grobkörnig mit Ieinkörnigem Kern | 102 |
101,6 | 33 | Grobkorn gestreckt | 26 |
Die Daten der Tabelle V zeigen, daß die Verweilzeit im Temperaturbereich von 1040 bis 1200°C unter 60
Minuten liegen sollte.
Die Wanderungsgeschwindigkeit der Glühzone kann 25 bis 432 mm/h, vorzugsweise etwa 50 bis 380 mm/h,
betragen. Dabei hängt die obere Grenze für die Wanderungsgeschwindigkeit vom Glühgutdurchmesser
und der Natur des Ofens ab. Entscheidend ist vor allem, daß der gesamte Querschnitt, also auch der Kern des
Glühguts, in der erforderlichen Zeit auf die Temperatur des Glühguts gebracht und mindestens 5 bis 10 Minuten,
jedoch nicht mehr als vier Stunden auf dieser Temperatur gehalten wird. Der Versuch hat im übrigen
gezeigt, daß das Temperaturprofil der Glühzone möglichst eckig ausgebildet sein sollte, um durch das
Profil der Glühzone, die Wärmeleitung des Metalls und andere Einflußgrößen bedingte Haltezeiten auf niedrigeren
Temperaturen von beispielsweise unter 1200°C so kurz wie möglich zu halten.
Die Haltezeit beim Grobkornglühen zwischen 1200° C und dem Schmelzbeginn der Legierung sollte
unabhängig von dem jeweiligen Temperaturprofil über 5 Minuten liegen und vorzugsweise mindestens 10
Minuten bis etwa vier Stunden betragen.
Weitere Strangpreßstäbe wurden aus in einer Rührarm-Kugelmühie mechanisch bis über die Sättigungshärte
legierten Pulvern hergestellt. Dabei kamen die im Zusammenhang mit Beispiel 1 erwähnten
Pulvermischungen mit unterschiedlichen Yttriumoxyd-Gehalten und -teilchengrößen zur Verwendung. Die
einzelnen Pulver wurden in Büchsen mit einem Durchmesser von 88,9 mm eingeschlossen und ohne
vorheriges Evakuieren der Büchsen warmstranggepreßt. In jedem Falle wurden die Büchsen mit
Ausnahme der auf I065°C erwärmten Büchse mit der Legierung 6 auf 1090°C erwärmt und mit einem
Strangpreßverhältnis von 22 : 1 warmstranggepreßt. Die Legierung 6 enthielt 2,25 Vol.-°/o Yttriumoxyd mit
einer Teilchengröße von 16 nm, die Legierung 7 ebenfalls 2,25 Vol.-% Yttriumoxyd, jedoch mit einer
Teilchengröße von 17 nm und die Legierung 8 nur 1 Vol.-% Yttriumoxyd, die Legierung 9 4 Vol.-%
Yttriumoxyd, die Legierung 10 5,5 Vol.-% Yttriumoxyd jeweils mit einer Teilchengröße von etwa 15 nm sowie
die Legierung 11 5,5 Vol.-% Yttriumoxyd mit einer Teilchengröße von 28 nm. Proben jedes dieser Strangpreßlinge
wurden einerseits in üblicher Weise geglüht und 7 Stunden bei 1080° C sowie 16 Stunden bei 700° C
ausgehärtet, während entsprechende Proben mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 51 mm/h zonengeglüht
wurden. Die in dieser Weise wärmebehandelten Proben
4.S wurden Zeitstandversuchen bei 1040° C unterworfen,
bei denen sich die in den nachfolgenden Tabellen Vl (übliches Glühen) und VII (zonenglühen) zusammengestellten
Werte ergaben. Dabei sind auch die Temperatur des Kornwachstums bzw. der Glühzone und die
Kornform nach dem Grobkornglühen jeweils angegeben.
Legierung
Rekristallisationstemperatur
(C)
Kornform
Belastung
(MN/nr)
(MN/nr)
Standzeit
(n)
(n)
Dehnung
6 | 1275 | gleichachsig | 110 | 0 | 0,8 | 0,8 |
7 | 1275 | gleichachsig | 103 | 25 | 1,3 | 1,6 |
8 | 1330 | gleichachsig | 103 | 0,1 | 3,1 | 5,1 |
9 | 1330 | gleichachsig | 103 | 0,1 | 0,8 | 0 |
10 | 1330 | gleichachsig | 103 | 0 | 0,8 | 0 |
11 | 1330 | gleichachsig | 103 | 0,6 | 1.2 | 0.9 |
Legierung | Glühzonen temperatur |
Kornform | Belastung | Standzeit | Dehnung | Einschnürung | Standzeit 100 h bei |
(C) | (MNAn3) | (MN/nr) | (h) | (%) | (%) | (MN/m2) | |
6 | 1290 | grob, gestreckt | 117 131 |
530 1,4 |
1,8 9,7 |
2,0 30 |
21 |
-* | 1290 | grob, gestreckt | 110 | 290 | 5,3 | 3,0 | 14 |
8 | 1320 | grob, gestreckt | 124 131 |
230 38,4 |
3,2 4,8 |
11 18 |
35 |
9 | 1320 | grob, gestreckt | 117 124 |
37 2,6 |
2,7 5.0 |
4 9 |
21 |
10 | 1320 | grob, gestreckt | 124 131 |
651 4,5 |
4,9 10,4 |
15 29 |
35 |
11 | 1320 | grob, gestreckt | 117 124 |
17 2 |
6,4 8,0 |
9 11 |
21 |
Ganz allgemein schließt das erfindungsgemäße Verfahren mindestens ein anfängliches Zonenglühen bei
einer Temperatur ein, die für ein Lösungsglühen, Homogenisieren und Kornwachsen bzw. die Bildung
eines groben, in Verformungsrichtung gestreckten Korns ausreicht. In bestimmten Fällen kann sich ein
erneutes Lösungsglühen empfehlen, wenn es bei einem langsamen Abkühlen von der hohen Temperatur des
Zonenglühens zum Ausscheiden einer grobkörnigen primären y-Phase gekommen ist. Das nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren behandelte Gut kann anschließend noch wärmebehandelt bzw. ausgehärtet
werden, um eine bestimmte Härte und Festigkeit einzustellen. Das Aushärten kann sich als überflüssig
erweisen, wenn der Wirkstoff später bei einer Temperatur eingesetz wird, die ein Aushärten bewirkt.
Das Aushärten kann sonst mehrstufig mit abnehmender Glühtemperatut erfolgen. So kann beispielsweise eine
Legierung mit 19% Chrom, 2,4% Titan, 1,2% Aluminium, 0,07% Zirkonium, 0,007% Bor, 0,05% Kohlenstoff
und 2,25 Vol.-% eines Dispersoids, Rest einschließlich Verunreinigungen Nickel dreistufig geglüht werden.
Dies geschieht vorzugsweise wie folgt:
1. Grobkorn-Zonenglühen des warmverformten Gutes bei 1275 bis 13200C gegebenenfalls unter
Schutzgas, beispielsweise Argon;
2. anschließendes, beispielsweise siebenstündiges Lösungsglühen bei 10800C einschließlich Abkühlen in
Luft;
3. abschließendes, beispielsweise vierundzwanzigstündiges Aushärten bei 700°C einschließlich
Abkühlen in Luft.
Die erste Glühstufe führt zu einem merklichen Kornwachstum und zu einem in bezug auf die
Verformungsrichtung orientierten Korn. So erstreckt sich das Korn im Falle eines Strangpreßlings nach dem
Grobkornglühen in Preßrichtung, d. h. in Richtung der Längsachse des Preßlings. Bei einem warmgewalzten
Gut mit etwa rechtwinkeligem Querschnitt neigte das Korn zu plättchenförmiger Ausbildung mit einer
bevorzugten Orientierung in Richtung auf die Hauptachse der Verformung, d. h. in Längsrichtung mit
besseren mechanischen Eigenschaften in dieser Richtung.
Das grobe Korn besitzt im allgemeinen ein Belastungsverhältnis von 3 : 1, in Einzelfällen sogar über
10:1 oder 15:1. Unter Belastungsverhältnissen ist da: Verhältnis der Kornausbildung in bezug auf dii
Belastungsrichtung, beispielsweise Richtung einer Kraft zu verstehen. Das Verhältnis ist definiert als mittlere
Abmessung des Korns parallel zur Beanspruchungs bzw. Belastungsrici :ung, dividiert durch die mittlere
Abmessung entlang der kleineren Kornachse.
Mit der Grobkornbildung geht eine Verbesserung de; Zeitstandverhaltens in Walzrichtung sowohl bei Zwi
schentemperatüren, beispielsweise bei 760° C, als aucl
bei höheren Temperaturen von beispielsweise 10400C einher.
Die F i g. 2A, 2B, 2C und 2D geben bei zweifachei Vergrößerung fotografische Aufnahmen wieder, die der
.is besseren Kornaufbau nach dem erfindungsgemäßer
Zonenglühen bei 1275°C im Falle einer Legierung au; 18,2% Chrom, 1,3% Gesamtaluminium, 2,3% Titan
0,004% Bor, 0,06% Zirkonium, 1,34% Yttriumoxyd 0,055% Kohlenstoff und 0,68% Gesamtsauerstoff, Resi
im wesentlichen Nickel zeigen. Die betreffende Legierung wurde aus einem mechanisch legierter
Pulver mit im wesentlichen der Sättigungshärti entsprechend Beispiel 1 hergestellt, das in eine Büchse
mit einem Durchmesser von 88,9 mm eingeschweiß wurde. Die Büchse wurde als alsdann bei einei
Temperatur von etwa 1175°C mit einer Preßstempelge
schwindigkeit von 25 mm/min unter Verwendung einei heißen Preßscheibe aus Graphit mit demselber
Durchmesser zwischen Preßstempel und Büchse durcl sin Werkzeug mit einem Durchmesser von 15,88 mn
entsprechend einem Strangpreßverfahren von 31,4 :1 warmstranggepreßt. Die F i g. 2A gibt das Makrogefüge
nach einem üblichen zweistündigen Ausgleichsglüher bei der Temperatur des Kornwachstuins von etwi
12750C wieder, während die Fig.2B, 2C und 2D dai
Gefüge nach einem Zonenglühen bei derselber Temperatur zeigen. Im Falle der Fig. 2 wanderte die
Glühzone mit einer Geschwindigkeit von etwi 112 mm/h über das Glühgut. Die Probe der Fig. 2t
wurde am vorderen Ende angespitzt, um die Bildung einer begrenzten Anzahl von Körnern zu fördern. Eir
Vergleich der Fig.2B mit der Fig.2C einer untei
denselben Bedingungen rekristallisierten Probe zeigte jedoch, daß ein Anspitzen nicht erforderlich ist. Die
fi_s Probe der F i g. 2D wurde ebenfalls angespitzt une
alsdann an der Spitze kalt abgeflacht sowie dann mi einer Vorschubgeschwindigkeit von 44,5 mm/h zonen
geglüht. Dabei war die Zahl der Körner geringer. Di(
F i g. 3 zeigt einen den Proben der F i g. 2A, 2B, 2C und 2D entsprechend hergestellten Stab, der aus dem Ofen
gezogen und vor Beendigung des Zonenglühens mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 465 mm/h abgekühlt
wurde. Das feine Korn des unbehandelten Werkstoffs ist im Vergleich m dem zonengeglühten Teil
des Stabes deutlich erkennbar. Die Auswirkung des Temperaturunterschieds zwischen Stabkern und
Außenzone zeigte sich ebenfalls an dieser Probe. Des weiteren zeigt die Aufnahme der Fig.3, daß es
durchaus möglich ist, ein Werkstück zonenweise mit einem feinkörnigen Gefüge und einem grobkörnigen
Gefüge zu versehen.
im allgemeinen kann die Wärmebehandlung des warmverformten Gutes aus einem mechanisch legierten
und verdichteten Pulver wie folgt variieren:
1. Zonenglühen bei einer Temperatur von 1200° C bis
zum Schmelzbeginn;
2. fakultatives 30minütiges bis 16stündiges Lösungsglühen bei 950 bis 13200C;
3. fakultatives 1- bis lOOstündiges Aushärten bei 620 bis 8700C.
Das erfindungsgemäße Verfahren wurde zwar anhand einer Nickel-Legierung des näheren erläutert; es
läßt sich jedoch insbesondere auf Legierungen mit 5 bis 60% Chrom, 0,5 bis 6,5% Aluminium, 0,5 bis 6,5% Titan,
0 bis 15% Molybdän, 0 bis 20% Wolfram, 0 bis 10% Niob, 0 bis 10% Tantal, 0 bis 3% Vanadin; 0 bis 2%
Mangan, 0 bis 2% Silizium, 0 bis 0,75% Kohlenstoff, 0 bis 0,1 % Bor, 0 bis 1 % Zirkonium, 0 bis 0,2% Magnesium, O
bis 6% Hafnium, 0 bis 35% Eisen und 0 bis 10 Vol. % eines feuerfesten Dispersoids, Rest mindestens 40%
Nickel und/oder Kobalt einschließlich Verunreinigungen anwenden. Im allgemeinen läßt sich das erfindungsgemäße
Verfahren auf Legierungen mit einem Schmelzpunkt von mindestens 1260°C anwenden. Die Legierungen
können auch Kobalt enthalten, das als Äquivalent des Nickels anzusehen ist Als Dispersoid eignen sich
ίο Thorium-, Yttrium- und Lanthanoxyd sowie Seltene
Erdmetalloxyde einschließlich Didym und andere Oxyde, deren freie Enthalpie bei etwa 25°Ckcai je
Grammatom Sauerstoff übersteigt Die Teilchengröße des Dispersoids liegt für dispersionsverfestigte Superlegierungen
vorzugsweise bei 5 bis 500 nm, besser noch bei 10 bis 100 nm. Vorzugsweise besteht die Legierung
aus 10 bis 35% Chrom, 0,5 bis 6% Aluminium, 1 bis 5% Titan, 0 bis 5% Molybdän, 0 bis 10% Wolf ran, 0 bis 3%
Niob, 0 bis 5% Tantal, 0 bis 15% Kobalt, 0 bis 1% Vanadin, 0 bis 2% Mangan, 0 bis 1 % Silizium, 0 bis 0,2%
Kohlenstoff, 0 bis 0,1% Bor, 0 bis 0,5% Zirkonium, 0 bis 0,2% Magnesium, 0 bis 2% Hafnium, 0 bis 10% Eisen
und 0,5 bis 5 Volumenprozent eines feuerfesten Dispersoids, Rest einschließlich üblicher Verunreinigungen
mindestens 40% Nickel.
Der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelte Werkstoff eignet sich insbesondere für Gegenstände,
die wie Stator- und Rotorschaufeln im Gebrauch sowohl hohen Temperaturen als auch hohen Belastungen
ausgesetzt sind.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Verfahren zum Erhöhen der Festigkeit und Zähigkeit von durch Warmverdichten mechanisch
legierter Pulver hergestellten dispersionsverfestigten und Restspannungen aufweisenden hitzebeständigen
Knetlegierungen und Teilen durch Grobkornglühen auf ein Gefüge mit einem groben, in der
Verformungsrichtung gestreckten Korn, dadurch
gekennzeichnet, daß das Glühgut zonenweise auf die Glühtemperatur gebracht und dort ohne
Spannungsabbau mindestens fünf Minuten gehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Zonenglühens
zwischen 12000C und dem Schmelzbeginn der Legierung liegt
J. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltezeit beim Zonenglühen
mindestens 10 Minuten beträgt.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
warmverdichtete Gut höchstens vier Stunden zwischen 1260° C und der Temperatur des Schmelzbeginns
zonengeglüht wird.
5. Anwendung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 auf eine Legierung
aus 5 bis 60% Chrom, 0,5 bis 6,5% Aluminium, 0,5 bis 6,5% Titan, 0 bis 15% Molybdän, 0 bis 20% Wolfram,
0 bis 10% Niob, 0 bis 10% Tantal, 0 bis 3% Vanadin,
0 bis 2% Mangan, 0 bis 2% Silizium, 0 bis 0,75% Kohlenstoff, 0 bis 0,1% Bor, 0 bis 1% Zirkonium, 0
bis 0,2% Magnesium, 0 bis 6% Hafnium, 0 bis 35% Eisen und 0 bis 10 Vol.-% eines feuerfesten
Dispersoids, Rest einschließlich üblicher Verunreinigungen mindestens 40% Nickel und/oder Kobalt.
6. Anwendung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 auf eine Legierung
aus 10 bis 35% Chrom, 0,5 bis 6% Aluminium, 1 bis 5% Titan, 0 bis 5% Molybdän, 0 bis 10% Wolfram, 0
bis 3% Niob, 0 bis 5% Tantal, 0 bis 15% Kobalt, 0 bis 1% Vanadin, 0 bis 2% Mangan, 0 bis 1% Silizium, 0
bis 0,2% Kohlenstoff, 0 bis 0,1% Bor, 0 bis 0,5% Zirkonium, 0 bis 0,2% Magnesium, 0 bis 2%
Hafnium, 0 bis 10% Eisen und 0,5 bis 5 Vol.-% eines feuerfesten Dispersoids, Rest mindestens 40%
Nickel einschließlich üblicher Verunreinigungen.
7. Anwendung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 auf die im Anspruch
6 genannte Legierung, die jedoch höchstens 25% Chrom enthält.
8. Anwendung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 auf eine Legierung
aus 19% Chrom, 2,4% Titan, 1,2% Aluminium,0,07% Zirkonium, 0,007% Bor, 0,05% Kohlenstoff und 2,25
Vol.-% eines feuerfesten Dispersoids, Rest einschließlich üblicher Verunreinigungen Nickel.
9. Anwendung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 auf das im Anspruch
1 genannte mechanisch legierte Pulver, dessen Temperatur und Querschnittsabnahme beim Warmverdichten
innerhalb des Polygon^üges KLMNPK
der F i g. I der Zeichnung liegen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erhöhen der Festigkeit und Zähigkeit von durch
Warmverdichten mechanisch legierter Pulver hergestellten dispersionsverfestigten urd Restspannungen
aufweisenden hitzebeständigen Knetlegierungen und Teilen durch Grobkornglühen auf ein Gefüge mit einem
groben, in der Verformungsrichtung gestreckten Korn.
Aus der niederländischen Offenlegungsschrift 71 09 336 ist ein Verfahren zum Herstellen von
ίο Knetlegierungen und verformten Teilen bekannt, bei
dem ein mechanisch legiertes Pulver warmverdichtet und unter bestimmten Bedingungen hinsichtlich Temperatur,
Querschnittsabnahme und Eigenspannungen warmverformt wird, um bei einem nachfolgenden
Grobkornglühen ein Gefüge mit einem in Verformungsrichtung gestreckten Grobkorn zu erzeugen. Dieses
Grobkornglühen zielt darauf ab, die mechanischen Eigenschaften des aus den mechanisch legierten Pulver
hergestellten Formkörpers zu verbessern.
ίο Des weiteren ist aus der deutschen Patentschrift
3 99 896 ein Verfahren bekannt, bei dem regulinischer
Metalldraht, beispielsweise Thoriumoxyd enthaltender Wolframdraht, warmverformt und geglüht wird. Das
Thoriumoxyd dient hier ebenso wie andere Oxyde in Wolframdrähten für Glühlampen dem Zweck, eine
Korngrenzenwanderung unter dem Einfluß hoher Temperaturen zu vermeiden. Um nun der sich beim
Betrieb einer. Glühfadens infolge Rekristallisation bzw.
Korngrenzenwanderung ergebenden Versprödung entgegenzuwirken, wird der Draht nach einem Glühen mit
inneren Spannungen versehen und anschließend bei hoher Temperatur und hohem Temperaturgradienten
zonengeglüht. Auf diese Weise soll ein Gefüge aus einem einzigen Kristall oder Kristallbündel über die
3S gesamte Drahtlänge eingestellt werden, das frei von quer zur Drahtachse verlaufenden Korngrenzenflächen
ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem sich die Festigkeit und
die Zähigkeit von durch Warmverdichten mechanisch legierter Pulver hergestellten dispersionsverfestigten
und Restspannungen aufweisenden hitzebeständigen Knetlegierungen und Teilen erhöhen läßt. Die Lösung
dieser Aufgabe besteht darin, daß bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß das
Glühgut zonenweise auf die Glühtemperatur gebracht und dort ohne Spannungsahbau mindestens fünf
Minuten gehalten wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein mechanisch legiertes Pulver mit im wesentlichen der
Sättigungshärte, d. h. maximaler Kaltverfestigung, verdichtet, wonach dem Formkörper durch Warmverformen
bei einer bestimmten Temperatur, einer bestimm ten Querschnittsabnahme und bestimmter Verfor-
5s mungsgeschwindigkeit Restspannungen aufgeprägt und
das verformte Gut einem Zonen-Grobkornglühen mit dem Ergebnis eines vornehmlich in der Verformungsrichtung
gestreckten Korns unterworfen wird. Bei diesem Zonenglühen wird das Glühgut zonenweise so
do schnell auf die Glühtemperatur gebracht und dort
mindestens fünf Minuten gehalten, daß es nicht zu einem Spannungsabbau nach Art eines Spannungsfreiglühens
kommt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer
ds Zeichnung des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 in halblogarithmischem Maßstab den Zusammenhang
zwischen Strangpreßverhaltnis und Strangpreßtemperatur für das Warmverdichten dispersions-
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