DE2348247A1 - Verfahren zum behandeln einer nickelgrundlegierung - Google Patents
Verfahren zum behandeln einer nickelgrundlegierungInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/10—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of nickel or cobalt or alloys based thereon
Description
Verfahren zum Behandeln einer Nickelgrundlegierung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln einer
Nickelgrundlegierung zur Herstellung einer Legierung mit einer Struktur, die durch dispergierte, einzelne, feine,
kugelförmige Carbide charakterisiert ist.
Aufgrund ihrer außergewöhnlichen Hochtemperatureigenschaften
haben Nickelsuperlegierungen bei der Herstellung von Turbinen und auf anderen Hochtemperaturanwendungsgebieten eine sehr
umfangreiche Verwendung gefunden. Jedoch sind auf allen technologischen Gebieten Metallurgen und andere Wissenschaftler
und Ingenieure ständig bestrebt-, weiter verbesserte Legierungen zu entwickeln.. Diese Arbeit hat sich in
erster Linie auf neue Legierungen-mit anderen chemischen Zusammensetzungen konzentriert, sie umfaßt aber auch neue
WärmebehandlunGsmethoden für bereits entwickelte Legierungen
und Arbeiten des zuletzt genannten ΐνρβ haben zu der vorlie
3nden Erfindung geführt. ·
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Es wurde festgestellt, daß ein Bruch in Nickelsuperlegierungen
(insbesondere in Richtung senkrecht zum Metallfluß) erfolgt durch Ausbreitung des Risses entlang von
Carbidgängen, was insbesondere dann zutrifft, wenn die Gänge mit einer restlichen dendritischen Segir-'egation verbunden
sind. Die Gänge, welche große, langgestreckte Carbidpartikel und ausgerichtete einzelne Carbidpartikel oder eine
Kombination von beiden umfassen, bilden Wege, welche den Bruch erleichtern.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine weiterentwickelte Wärmebehandlung, durch welche es möglich ist, die dendritische
Segregation zu verhindern und die Bildung von Carbieingängen minimal zu halten. Anstelle von groben und/oder f iLnartigen
Carbiden wird dabei eine Struktur erzeugt, die durch dispergierte, einzelne, feine, kugelförmige Carbide charakterisiert
ist, wobei eine Legierung mit einem hohen Grad an chemischer Homogenität erhalten wird. Die Folge davon ist, daß
die Legierung eine verbesserte Zugfestigkeit und/oder Zugduktilität
und/oder Bruchdehnung, insbesondere in Richtung senkrecht zur Metallerstarrung und/oder zum Metallfluß, aufweist.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt insbesondere die Anwendung einer hohen Homogenisierungstemperatur und einer
kritisch kontrollierten Abkühlung sowie das Gießen und Warmverformen·
Darüber hinaus beruht es z.T. auf einer Bearbeitung, die früher als schädlich angesehen wurde. In den bisher
bekannten technischen Berichten wird darauf hingewiesen, daß sogenannte "hohe" Homogenisierungstemperaturen zur Bildung von
Carbidfilmen und deshalb zur Abnahme der Duktilität führen.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Behandeln von Nickelsuperlegierungen anzugeben, mit dessen
Hilfe es möglich ist, deren Eigenschaften zu verbessern.
Es wurde nun gefunden, daß dieses Ziel erreicht werden kann.
durch ein Verfahren zum Behandeln einer Nickelgrundlegierung
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zur Herstellung einer Legierung mit einer Struktur, die .
durch dispergierte, einzelne, feine, kugelförmige Garbide
charakterisiert ist. Dieses Verfahren besteht darin, daß man einen Block aus der Hickelgrundlegierung gießt, den
Block bei einer Temperatur von 1204 bis 13160C.(2200 bis
24000F) so homogenisiert, daß sich die in der Legierung vorhandenen
Primärcarbide (primären Carbide) lösen und dessen chemische Homogenität verbessern, die Legierung mit einer
Geschwindigkeit, bei der die Ausscheidung von groben und filmartigen Carbiden praktisch ausgeschlossen ist,, auf Temperaturen
oberhalb 1OpS0C (19000P) und mit einer zweiten
Geschwindigkeit, bei der dispergierte, feine, kugelförmige Carbide ausgeschieden v/erden, auf Temperaturen unterhalb
1038°C (1900oF) abkühlt und die Legierung bei einer Temperatur
unterhalb derjenigen, bei der sich die Primärcarbide lösen, waraverforrat.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Behandeln einer Nickelgrundlegierung zur Herstellung einer Legierung
mit einer'Struktur, die durch dispergierte, einzelne, feine, kugelförmige Carbide charakterisiert ist, das dadurch gekennzeichnet
-ist, daß man einen Block aus "der Mickelgrundlegierung
gießt, den Block bei einer Temperatur von 1204 bis 13160C
(2200 bis 2400°F) homogenisiert, um dadurch die in der Legierung vorhandenen Primärcarbide zu lösen und dessen chemische
Homogenität zu verbessern, die Legierung mit einer Geschwindigkeit, welche die'Ausscheidung von groben und filmartigen
Carbiden praktisch ausschließt, auf Temperaturen oberhalb 1038°C (19000J?) und mit einer Geschwindigkeit, bei der einzelne
j feine, kugelförmige Carbide ausgeschieden werden, auf Temperaturen unterhalb 10380C (1900°F) abkühlt, wobei die
Abkühlung von der Homogenisierungstemperatur auf 10380C
(19OO F) mit einer ersten, höheren Abkühlungsgeschwindigkeit
von mehr als 14°C. (25°F) pro Stunde und die Abkühlung auf Temperaturen unterhalb 1038°C (19000F) und während der Zeit-
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spanne, bei der eine Ausscheidung auftritt, mit einer
zweiten, niedrigeren Abkühlungsgeschwindigkeit von weniger als 69°C (125°Ι?) pro Stunde durchgeführt werden find die
Legierung "bei einer Temperatur unterhalb derjenigen, bei der sich die Primärcarbide lösen, innerhalb eines (Temperaturbereiches
von 954 bis 11960C (I75D bis 2185°C) warmverformtv.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden"
Zeichnungen hervor. Dabei bedeuten:
Fig. 1 eine Mikrophotographie in 5°-facher Vergrößerung
eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bearbeiteten
Blockes,
Fig. 2 eine Mikrophotographie in 50-facher Vergrößerung eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bearbeiteten
Barrens,
Fig. 3 eine Mikrophotographie in 50-facher Vergrößerung
eines auf -bekannte Weise bearbeiteten Blockes und
Fig. 4 eine Mikrophotographie in 50-facher Vergrößerung
eines auf ,bekannte Weise bearbeiteten Barrens.
Nickelgrundlegierungen mit einer Struktur, die durch dispergierte,
einzelne, feine, kugelförmige Garbide charakterisiert ist, v/erden erfindungsgemäß hergestellt nach einem Verfahren,
das durch die folgenden Stufen gekennzeichnet .äst: Gießen eines Blockes aus der Nickelgrundlegierung, Homogenisieren
des Blockes bei einer Temperatur von 1204 bis 13160C (2200
bis 2400 F), vorzugsweise bei einer Temperatur von 1232 bis 1316°C (225O bis 2400°F), um dadurch die in der Legierung
vorhandenen Primärcarbide zu lösen und dessen chemische Homo-
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genität zu-verbessern, Abkühlen der Legierung mit einer
Geschwindigkeit, welche die Ausscheidung von groben und filmartigen
Carbiden praktisch ausschließt, auf Temperaturen oberhalb 1O38°C (19000P) und mit einer Geschwindigkeit, bei
der dispergierte, feine, kugelförmige Carbide ausgeschieden werden, auf Temperaturen unterhalb 10380C '(190Q0IP) und warmverformen
der Legierung bei einer Temperatur unterhalb derjenigen, bei der sich die Primärearbide lösen· Bei den Primär-.
carbiden, die sich während der Erstarrung des Blockes und/oder während der Abkühlung desselben bilden, handelt es sich im allgemeinen
um MC- oder IL-C-Carbide· Die MC-Carbide bestehen aus
Titan mit beliebigen Mengen-an Molybdän, Nickel, Chrom und
Zirkonium und die MgC-Carbide bestehen aus Molybdän mit beliebigen
Mengen an Wolfram, Chrom, Eisen und Kobalt· Es ist wesentlich, die Primärcarbide zu lösen, damit sieh während'
der Abkühlung die gewünschten dispergierten, einzelnen,
feinen, kugelförmigen Carbide bilden, und um dies zu erzielen, muß die Homogenisierung bei einer Temperatur von mindestens
1204-0C (2200°P) durchgeführt werden. Eine maximale Homogenisierungstemperatur
von 1316°C (24000P) ist jedoch, dadurch gegeben,
daß die Carbide bei höheren Temperaturen schmelzen. Bisher nahm man allgemein an, daß bei der Homogenisierung bei
Temperaturen von bis zu 1204°C (22000P) Carbidfilme gebildet
werden und daß diese Filme die Duktilität der Legierung nachteilig beeinflussen wurden. Pur die Homogenisierung läßt man
die Primärcarbide vorzugsweise sich innerhalb einer ausreichenden Zeitspanne lösen und man läßt den Kohlenstoff und andere
Elemente über eine Strecke diffundieren, die sich mindestens der Hälfte des lokalen Dendritarmabstandes nähert. Als allgemeinö
Eegel gilt, daß die für die Homogenisierung erforderliche Zeit mehr als 4- Stunden beträgt, obwohl keine spezifische
Zeitspanne angegeben werden kann, da sie von der Homogenisierungstemperatur und der Dicke des Blockes abhängt· Um die gewünschte
Carbidstruktur zu erzielen, muß die Abkühlung von der Homogenisierungstemperatur auf 10380C (19000P) mit? einer Geschv/1
digkeit durchgeführt werden, die hoch genug ist, um die
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•Ausscheidung von groben und filmbildenden Carbiden auszuschließen.
Die Geschwindigkeit der Abkühlung auf 1O33°C (19000I1) muß mehr als 14°C (25°F) pro Stunde betragen und
sie beträgt vorzugsweise mehr als 39°C (700F) pro Stunde.
Die Geschwindigkeit der Abkühlung auf Temperaturen unterhalb 10380G (19000F) und während der Zeitspanne, innerhalb der
eine Ausscheidung auftritt, muß andererseits bewußt niedrig .gehalten werden. Sie wird insbesondere unterhalb 69°C
(1250F) pro Stunde, vorzugsweise unterhalb 340G (6O0F) pro
Stunde gehalten. Natürlich ist die Geschwindigkeit der Ab_
kühlung auf 1038°G- (19000F) höher als diejenige, die während
des Ausscheidungszeitraumes bei der Abkühlung auf 3?eiapex*aturen
unterhalb 1038°C (19000S1) angewendet wird. Es kann jedoch
kein spezifischer numerischer Bereich für die Zeitspanne angegegen werden, innerhalb der die Ausscheidung auftritt,
da die Zeitspanne sowohl von der Abkühlungsgeschwindigkeit als auch von der Dicke des Blockes abhängt. Darüber hinaus
umfaßt die Abkühlungsgeschwindigkeit während der Zeitspanne, bei der die Ausscheidung auftritt, häufig Halteperioden,
da die gewünschte Carbidstruktur dadurch erzielt werden kann, daß man die Legierung bei einer bestimmten Temperatur eine
Zeit lang hält. Wenn z.B. die Legierung eine Stunde bei 64-90C
(12000F) gehalten wird, ist diese Stunde bei der Berechnung
ihrer Abkühlungsgeschwindigkeit von 1O38°C (19000F) auf
6490G (12000F) enthalten· Diesbezüglich beträgt eine bevorzugte
Haltetemperatur 510 bis 732°C (950 bis 135O°F), Xiach
dem Abkühlen wird die Legierung warmverformt, z.B. durch
Schmieden, Gesenkschmieden, Strangpressen, Auswalzen, Ziehen oder Pressen,innerhalb eines Temperaturbereiches von 95^ bis
1196°C (1750 bis 2185°F), vorzugsweise innerhalb eines Temperaturbereiches
von 982 bis 11770O (1800 bis 215O0F). Bei
niedrigeren Temperaturen neigen die Legierungen zu einer übermäßigen Rißbildung und bei höheren Temperaturen können
sie nicht gleichmäßig ohne Rißbil^ung verfemt werden.
Alle liier angegebenen WarmverforuiungsteiBperaturen und sonstigen
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BAD ORfGlNAL
Temperaturen sowie die Geschwindigkeiten, bei denen Temperaturen
auftreten, "beziehen sich auf Ofentemperaturen
anstatt auf Me tall temperatur en, da es praktischer ist, bei der Erläuterung der Herstellung von großen Blöcken und Barren
über Ofentemperaturen zu sprechen. Während des Abkühlens
sind Ofentemperaturen niedriger als Metalltemperaturen und
die Abkühlung ist, wie oben erläutert, ein kritischer Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens. Während der Homogenisierung
erreichen oedoch die Metalltemperaturen wegen der längeren
Einwirkung der Temperatur die Ofentemperaturen.
Bei der behandelten Nickelgrundlegierung handelt es sich meistens um eine v--primärverfestigte Legierung und sie besteht
im allgemeinen, 3e&ocn nicht notwendigerweise,aus bis zu
0,2 Gew.-# Kohlenstoff, bis zu 2,0 Gew.-/» Mangan, bis zu
2 Gew.-% Silicium, 5 bis 25 Gew.-$ Chrom, bis zu 20 Gew.-%
Kobalt, bis zu 10 Gew.-% Molybdän, bis zu 10,0 Gew.-% Titan,
bis zu 5 Gew.-% Aluminium, bis zu 0,05 Gew.-% Bor, bis zu
0,5 Gew.-% Zirkonium, bis zu 40,0 Gew.-% Eisen, bis zu 8,0
Gew.-% aus einem Metall aus der Gruppe Mob, Tantal und Hafnium,
bis zu 2,0 Gew.-% Vanadin, bis zu 10 Gew.-% Wolfram,
bis zu 0,5 Gew.-% Rhenium, bis zu 0,02 Gew.-% aus einem Metall
aus der Gruppe HA des Periodischen Systems der Elemente, bis zu 0,5 Gew.-% eines Seltenen Erämetalls und zum Rest im
wesentlichen aus Nickel, wobei der Gehalt an Nickel mindestens 40 Gew.—% beträgt* Innerhalb dieses breiten Bereiches besteht
eine Legierung, die sich für die Behandlung nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren als besonders gut geeignet erwiesen hat, im wesentlichen aus bis zu 0,15 Gew.-% Kohlenstoff, bis zu
1,0 Gew.-$£ Mangan, bis zu 1,0 Gew.-5» Silicium, 15 bis 23 Gew.-%
Chrom, '10 bis 18 Gew.-% Kobalt, 3 bis 6 Gew.-% Molybdän,
2 bis 3,5 Gew.-% Titan, 1,0 bis 2,0 Gew.r/ö Aluminium, 0,0025
bis 0,0125 Gew.-§6 Bor, 0,02 bis 0,2 Gew.-^ Zirkonium, bis zu
2 Gew.-% Eisen, bis zu 4,0 Gew.-% aus einem Metall aus der
Gruppe Niob, Tantal und Hafnium, bis zu 0,5 Gew.-^ Vanadin,
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BAD ORIGINAL
bis zu 0t02 Gew.-% aus einem Metall aus der Gruppe HA
des Periodischen Systems der Elemente, bis zu 0,5 Gew.-% eines Seltenen Erdmetalls und zum Eest im wesentlichen aus
Nickel. Eine andere Legierung innerhalb des breiten Bereiches,
die sich für die Behandlung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ebenfalls besonders gut eignet, besteht im wesentlichen
aus bis zu 0,15 Gew»-% Kohlenstoff, bis zu 2,0 Gew.-#
Mangan, bis zu 1,0 Gew.-% Silicium, 5>0 bis 15,0 Gew.-%
Chrom, bis zu 10,0 Gew.-% Kobalt, 2 bis 7 Gew.-% Molybdän,
1,0 bis 3,75 Gew.-% Titan, bis zu 2 Gew.-% Aluminium, bis zu
0,05 Gew.-% Bor, 25 bis 40 Gew.-% Eisen und zum Eest im wesentlichen
aus Nickel. Eine V*-Primärlegierung ist definiert durch die allgemeine Zusammensetzung M^(Al und/oder !Ti und
möglicherweise ein oder mehrere weitere Metalle aus der Gruppe Tantal, Niob, Molybdän und/oder1 Chrom). Der Teil
"M" der V--Primärlegierung besteht hauptsächlich aus Nickel mit einem oder mehreren Metallen aus der Gruppe Chrom, Kobalt,
Molybdän und Eisen·
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne sie jedoch darauf zu beschränken.
Ein Nickelgrundlegierungsblock wurde gegossen und 48 Stunden lang bei 1232°C (22500F) homogenisiert. Der Block wurde von
der Homogenisierungstemperatur mit einer Geschwindigkeit von 49°C (87,5°?) pro Stunde auf 10380C (1900°F) abgekühlt. Die
Abkühlung wurde mit- einer Geschwindigkeit durchgeführt, die
ausreichend hoch war, um die Ausscheidung von groben und filmartigen Carbiden praktisch auszuschließen. Der Block
wurde von 1O38°C (19000F) mit einer geringeren Geschwindigkeit
von 18,5°G (33,30F) pro Stunde auf 4820C (9000E1) abgekühlt.
Während der Abkühlung von 10380C (19000F) wurden dispergierte,
einzelne, feine, kugelförmige--Carbide ausgeschieden.
Diese erwünschte Carbidmorpholosie und -verteilung geht aus
der beiliegenden Fig. 1 hervor, die eine Mikrophotographie des
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BAD ORIGINAL , , \ \
abgekühlten Blockes in 50-facher. Vergrößerung darstellt.
Die Zusammensetzung des Blockes betrug 0,06 Gew.-% Kohlenstoff,
weniger als 0,10* Gew.-% Mangan, weniger als 0,10
Gew.-% Silicium, 19,1 Gew.~% Chrom, 15,4 Gew.-% Kobalt,
4,15 Gew.-% Molybdän, 5,15 Gew.-# Titan, 1,54 Gew.-% Aluminium,
0,005 Gew.-% Bor, 0,06 Gew.-% Zirkonium, 0,9 Gew.~%
~/U ^JJLiMXUIi-XU-Ul , \J , y UtJW," "
Eisen, Eest im wesentlichen Nickel.
Der Block wurde anschließend bei 11650G (21250I1) warmverformt
und dann 'geschliffen. Der Block wurde insbesondere von
einem 5°,8 cm (20 inches)-Block zu einem 55,9 cm (14 1/8
inches)-Achtkantbarren verarbeitet und dann zu einem 55,7 cm (15 1/4 inches)-Achtkantbarren abgeschliffen. Die Fig.'2
zeigt eine Mikrophotographie des warmverformten und geschliffenen
Barrens in 50-facher Vergrößerung. Es sei darauf hingewiesen, daß auch der Barren noch durch, dispergierte, einzelne,
feine, kugelförmige Carbide charakterisiert ist.
Nach bekannten Verfahren wurde eine Reihe von Blöcken einer
Zusammensetzung von 0,05 bis 0,07 Gew.-% Kohlenstoff, weniger als 0,10 Gew.-% Mangan, weniger als 0,10 Gew.-% Silicium,
18,7 bis 19,7 Gew.-% Chrom, 15,0 bis 14,5 Gew.-% Kobalt,
5,75 bis 4,5 Gew.-% Molybdän, 2,9 bis 5,2 Gew.-% Titan,
1,50 bis 1,58 Gew.-% Aluminium, 0,0040 bis 0,0055 Gew.-%
Bor, 0,055 bis 0,075 Gew.-% Zirkonium, weniger als 1,50
Gew.-% Eisen, Rest im wesentlichen Nickel, bearbeitet. Die
Blöcke wurden bei einer Maximaltemperatur von 11900C (21750F)
homogenisiert, in einem beliebigen Ofen auf eine Temperatur von 816 bis 927°C (15OO bis 17000F) abgekühlt, an der Luft
auf Raumtemperatur abgekühlt und bei 1165°C (2125°F) zu
55,9 cm (14 I/8 inch)-Achtkantbarren warmverformt, die anschließend
zu 55,7 cm (15 1/4 inch)-Achtkantbarren geschliffen wurden. Die Figuren 5 und 4-zeigen.Mikrophotographien jeweils
einer dieser -typischen bekannten Blöcke und Barren in 50-facher Vergrößerung. Es sei darauf hingewiesen, daß die Carbide
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in der Pig. 3 groß und kantig—(angular) sind und daß die
Carbide in der Fig» 4· in Bändern konzentriert sind.
Carbide in der Fig» 4· in Bändern konzentriert sind.
In der folgenden Tabelle sind die Pancake-Eigenschaftsdaten
sowohl für die erfindungsgemäß behandelte Legierung als auch für durchschnittliche bekannte Barren angegeb'en. Die Daten,
die mehr die Quereigenschaften als die Längseigenschaften repräsentieren, zeigen eindeutig den Effekt, der durch die erfindungsgemäße Wärmebehandlung erzielt wird.
sowohl für die erfindungsgemäß behandelte Legierung als auch für durchschnittliche bekannte Barren angegeb'en. Die Daten,
die mehr die Quereigenschaften als die Längseigenschaften repräsentieren, zeigen eindeutig den Effekt, der durch die erfindungsgemäße Wärmebehandlung erzielt wird.
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Zugfestigkeitseigenschaften
bei Raumtemperatur
t!.- Streck- Den- Querschnitts- jgg·"
SL iS?1^ «If^^S keif
Zugfestigkeitseigenschaften BruchspöPnungseigen
bei 5380O (10000B1) schäften bei 7320C
erfin-
dungs- 14,16 /t38x
gemäß (201,0) (148,0)
Stand
der · 13,4 9,66 18,3
Tech- (190,4) (137,5).
jgg f^llt nun« Schnitts-
keif Si*1" Ώ verende- ^
() in rung in % Ötandzeit Lihnung
29,7 /I2,85N 9,7 N 21,2 25,9
(185,0) (158,0)
(185,0) (158,0)
22,0 12,5 8,79 16,4 19,9
(170,8) (125,0) .
(170,8) (125,0) .
^7,5
43,0
28,4
25,0
Aus der vorstehenden Beschreibung- geht für den Fachmann
hervor, daß die vorstehend in Verbindung mit spezifischen, bevorzugten Ausführungsbeispielen erläuterten Prinzipien
der Erfindung in vielerlei Hinsicht modifiziert und abgeändert werden können, ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden
Erfindung verlassen wird."
Patentansprüche:
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Claims (17)
1. Verfahren zum Behandeln einer Nickelgrundlegierung
zur Herstellung einer Legierung mit einer Struktur, die . durch dispergierte, einzelne, feine, kugelförmige Carbide
charakterisiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Block aus der Nickelgrundlegierung gießt, den Block bei
einer Temperatur von 1204 bis 13160C (2200 bis 24000E)
homogenisiert, um dadurch die in der Legierung vorhandenen Primärcarbide zu lösen und dessen chemische Homogenität zu
verbessern, die Legierung mit einer Geschwindigkeit, welche die Ausscheidung von groben und filmartigen Carbiden praktisch
ausschließt, auf.Temperaturen oberhalb 10380C (19000P)
und mit einer Geschwindigkeit, bei der einzelne, feine, kugelförmige Carbide ausgeschieden werden, auf Temperaturen
unterhalb 10380C (19000F) abkühlt, wobei die Abkühlung von
der Homogenisierungstemperatur auf 10380C. (19000F) mit einer
ersten, höheren Abkühlungsgeschwindigkeit von mehr als 140C
F) pro Stunde und die Abkühlung auf Temperaturen unterhalb 10380C (19000F) und während der Zeitspanne, bei der
die Ausscheidung auftritt, mit einer zweiten, niedrigeren Abkühlungsgeschwindigkeit von weniger als 69°C (125°F) pro
Stunde durchgeführt werden, und die Legierung bei einer Temperatur
unterhalb derjenigen, bei der sich ciie Primärcarbide
lösen, innerhalb des Temperaturbereiches von 954· bis 1196°C
(1750 bis 21850F) warmverformt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Nickelgrundlegierung verwendet, die im wesentlichen
besteht aus bis zu 0,2 Gew.-% Kohlenstoff, bis zu 2,0.Gew.-%
Mangan, bis zu 2,0 Gew.-% Silicium, 5,0 bis 25,0 Gew^-% Chrom,
bis zu 23 Gew.~% Kobalt, bis zu 10 Gew.-% Molybdän, bis zu
10,0 Gew.-/* Titan, bis zu 5 Gew.-% Aluminium, bis zu 0,05
Gew.-% Bor, bis zu 0,5 Gew.-% Zirkonium, bis zu 40,0 Gew.-5&
Eisen, bis zu 8,0 Gew.-% aus einem Metall aus der Gruppe Niob,
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Tantal und-Hafnium, bis zu 2,0 Gew.-% Vanadin, bis zu 10
Gew.-% Wolfram, bis zu 0,5 Gew.-% Ehenium, bis zu 0,02
Gew.-% aus einem Metall aus der Gruppe HA des Periodischen Systems der Elementei bis zu 0,5 Gew.-% eines Seltenen
Erdmetalls und zum Rest im wesentlichen aus Nickel, wobei der Nickelgehalt mindestens 40 Gew.-^ beträgt.
3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Nickelgrundlegierung verwendet, die im wesentlichen
besteht aus bis zu 0,15 Gew.-% Kohlenstoff, bis zu 1,0 Gew.-%
Mangan, bis zu 1,0 Gew.-^ Silicium, 15 bis 23 Gew.-% Chrom,
10 bis 18 Gew.-% Kobalt, 3 bis 6 Gew.-% Molybdän, 2 bis
3,5 Gew.-% !Titan, 1,0 bis 2,0 Gew.-^ Aluminium, 0,0025 bis
0,0125 Gew.-% Bor, 0,02 bis 0,2 Gew.-% Zirkonium, bis zu
2 QtQVi,-% Eisen, bis zu 4,0 Gew.-i» aus einem Metall aus der
Gruppe Niob, !Tantal und Hafnium, bis zu 0,5 Gew.-% Vanadin, bis zu 0,02 Gew.-% aus einem Metall aus der Gruppe HA des
Periodischen Systems der Elemente, bis zu 0,5 Gew.-S» eines
Seltenen Erdnietalls und zum Eest im wesentlichen aus Nickel.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Nickelgrundlegierung verwendet, die im wesentlichen
besteht aus bis zu 0,15 Gew.-# Kohlenstoff, bis zu 2,0 Gew.-%
Mangan, bis zu 1,0 Gew.~% Silicium, 5,0 bis 15,0 Gew.-%
Chrom, bis zu 10,0 Gew.-% Kobalt, 2 bis 7 Gew.-ζέ Molybdän,
1,0 bis 3,75 Gew.-% Titan, bis zu 2 Gew.-% Aluminium, bis zu
0,05 Gew.-% Bor, 25 bis 40 Gew.-% Eisen und zum Sest im wesentlichen
aus Nickel.
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Nickelgrundlegierung
verwendet, bei der es sich um eine γ --primärverfestigte Legierung
handelt. . ·
6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5,
,dadurch gekennzeichnet, daß die erste Abküblungsgeschwindigkeit
mehr als 390C (70°F) pro Stunde und die zweite Abkünluncs·
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geschwindigkeit weniger als 34° C (60 £') pro Stunde betragen.
7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
man eine Nickelgrundlegierung verwendet, die im wesentlichen besteht aus bis zu 0,2 Gew.-% Kohlenstoff, bis zu 2,0 Gew.-%
Mangan, bis zu 2,0 Gew.-^ Silicium, 5,0 bis 25,0 Gew.-%
Chrom, bis zu 23 Ge?/.-% Kobalt, bis zu 10 Gew.-% Molybdän,
bis zu 10,0 Ge\v.-% Titan, bis zu 5 Gew.-% -Aluminium, bis zu
0,05 GevL-% Bor, bis zu 0,5 Gew.-% Zirkonium, bis zu 40,0
Gew.~/o Eisen, bis zu 8,0 Gew.-% aus einem Metall aus der
Gruppe Niob, Tantal und Hafnium, bis zu 2,0 Ge\?.-% Vanadin,
bis zu 10 Gev7.-% Wolfram, bis zu 0,5 Gew.-% Rhenium, bis zu
0,02 Gew*-% aus einem Metall aus der Gruppe HA des Periodischen
Systems der Elemente, bis 0,5 Gew.-% eines Seltenen Erdmetalls und zum Rest im wesentlichen aus Nickel, wobei
der Nickelgehalt mindestens 40 Gew.-% beträgt.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Nickelgrundlegierung verwendet, die im wesentlichen
besteht aus bis zu 0,15 Gew.'-% Kohlenstoff, bis zu 1,0
Gew.-% Mangan, bis zu 1,0 Gew.-% Silicium, 15 bis 23 Gew.-%
Chrom, 10 bis 18 Gew.-% Kobalt, 3 bis 6 Gew.~% Molybdän,
2 bis 3,5 Gew.-% Titan, 1,0 bis 2,0 Gew.-# Aluminium,
0,0025 bis 0,0125 Gew.-% Bor, 0,02 bis 0,2 Gew.-% Zirkonium,
bis zu 2 Gew.-% Eisen, bis zu 4,0 Gew.-% aus einem
Metall aus der Gruppe Niob, Tantal und Hafnium, bis zu 0,5 Gew.-% Vanadin, bis zu 0,02 Gew.-# aus einem Metall- aus der
Gruppe IIA des Periodischen Systems der Elemente, bis zu
0,5 Gew.-# eines Seltenen Erdmetalls und zum Rest im wesentlichen
aus Nickel.
9· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
man eine Nickelgrundlegierung verwendet, die im wesentlichen besteht aus bis zu 0,15 Gew.-% Kohlenstoff, bis zu 2,0 Gew.-#
Mangan, bis zu 1,0 Gew.-% Silicium, 5,0 bis 15,0 Gew.~%
409814/09 95 BAD ORIGINAU
Chrom, bis zu 10;0 Gew.~% Kobalt, 2 bis 7 Gew.-% Molybdän,
1,0 bis 3»75 Gew.~% Titan, bis zu 2 Gew.-% Aluminium, bis
zu 0,05 Gev/.-/o Bor, 25 bio 40 Gew.-% Eisen und zum Rest im
wesentlichen aus Nickel.
10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis
dadurch gekennzeichnet, daß man als Nickelgrundlegierung eine ^-primärverfestigte Legierung verwendet.
11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die Warmverformung innerhalb
eines Temperaturbereiches von 982 bis 1177°C (1800 bis 215O0S1)
durchführt.
12. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß man den Block mehr als 4 Stunden lang homogenisiert.
13· Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man den Block bei einer Temperatur
von·mindestens 12320C (22500F) homogenisiert.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Nickelgrundlegierung verwendet, die im wesentlichen
besteht aus bis zu 0,2 Gew.-% Kohlenstoff, bis zu 2,0 Gew.-%
Mangan, bis zu 2,0 Gew.-% Silicium, 5*0 bis 25,0 Gew.-%
Chrom, bis zu 23 Gew.-% Kobalt, bis zu 10 Gew.-# Molybdän,
bis zu '10,0 Gew.-% Titan, bis zu 5 Gew.-fr Aluminium, bis zu
0,05 Gew.-% Bor, bis zu 0,5 Gew.-% Zirkonium, bis zu 40,0
Gew.-/& Eisen, bis zu 8,0 Gew.-/£ aus einem Metall aus der
Gruppe Niob, Tantal und Hafnium, bis zu 2,0 Gew.-% Vanadin, bis zu 10 Gew.-% Wolfram,- bis zu 0,5 Gew-.-% Hhenium, bis zu
0,02 Gew.-56 aus einem Metall aus der Gruppe HA des Periodischen
Systems der Elemente, bis zu 0,5 Gew.-feines Seltenen Erdmetalls
A098U/0995 BADÖRiÄÄt
und zum Rest im wesentlichen aus Nickel, wobei der Nickelgehalt
mindestens 40 Gew.~% beträgt.
15· Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß man eine Nickelgrundlegierung verwendet, die im wesentlichen besteht aus bis zu 0,15 Gew.-% Kohlenstoff, bis zu
1,0 Gew.-% Mangan, bis zu 1,0 Gew.-% Silicium-, 15 bis 23
Gew.-% Chrom, 10 bis 18 Gew.-% Kobalt, 3 bis 6 Gew.-# Molybdän,
2 bis 3,5 Gew.-$6 Titan, 1,0 bis 2,0 Gew.-% Aluminium,
0,0025 bis 0,0125 Gew.~S& Bor, 0,02 bis 0,2 Gev/,-% Zirkonium,
bis zu 2 Gew.-% Eisen, bis zu 4,0 Gew.-% aus einem Metall
aus der Gruppe Niob, Tantal und Hafnium, bis-:zu 0,5 Gew.-%
Vanadin, bis zu 0,02 Gew.-% aus einem Metall aus der -Gruppe
HA des Periodischen Systems der Elemente, bis au 0,5 Gew«-%
eines Seltenen Erdmetalls und zum Rest im.wesentlichen aus
Nickel.
16. Verfahren nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet,
daß man eine Niekelgrundlegierung verwendet, die im wesentlichen
besteht aus bis zu 0,15 Gew.-^ Kohlenstoff, bis zu 2,0 Gew.~% Mangan, bis zu 1,0 Gew.-56 Silicium, 5,0 bis
15,0 Gew.-% Chrom, bis zu 10,0 Gew.-% Kobalt, 2 bis 7 Gew..-%
Molybdän, 1,0 bis 3,75 Gew.-% Titan, bis zu 2 Ge\v.-% Aluminium,
bis zu 0,05 Gew.-% Bor, 25 bis 40 Gew.-% Eisen und zum Rest im wesentlichen aus Nickel.
17. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß man als Nickelgrundlegierung eine
]f-primärverfestigte Legierung verwendet.
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