DE2530245A1

DE2530245A1 - Legierung mit metallen aus der platin-gruppe

Info

Publication number: DE2530245A1
Application number: DE19752530245
Authority: DE
Inventors: Richard John Midgley; Gordon Leslie Selman
Original assignee: Johnson Matthey PLC
Current assignee: Johnson Matthey PLC
Priority date: 1974-07-08
Filing date: 1975-07-07
Publication date: 1976-01-29
Also published as: CA1171695A; FR2277903B1; JPS5735258B2; SE424199B; US4737205A; GB1520630A; SE7507755L; JPS5130529A; FR2277903A1; US4061495A; CH603801A5; AU496850B2; DE2530245C2; AU8278275A; US4683119A

Description

Es wird die Priorität der britischen -Patentanmeldung Nr. 30168/74 vom 8. Juli 1974 beansprucht.

Legierung mit Metallen aus der Platin-Gruppe

Die Erfindung bezieht sich auf Legierungen, die Metalle aus der Platingruppe enthalten. Insbesondere betrifft die Erfindung Legierungen auf Nickel- oder Kobalt-Basis, die Metalle aus der Platingruppe enthalten. Unter einem "Platingruppen-Metall" werden hier und durch die nachfolgende Be-BChreibung hindurch ein oder mehrere der Metalle Platin, Palladium, Rhodium, Iridium, Osmium und Ruthenium verstanden, Unter einer "Legierung auf Nickel- oder Kobalt-Basis" wird hier und nachfolgend in der Beschreibung eine Legierung verstanden, in der die Menge des in der Legierung vorhandenen Nickels oder Kobalts größer ist als die Quantität irgendeiner anderen Komponente, die sich mit in der Legierung befindet.

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In vielen Industriezweigen, vor allem in der Glasindustrie und in demjenigen Teil der Luftfahrtindustrie, der sich mit der Verbesserung von Düsenaggregaten und Gasturbinen beschäftigt, steigt die Nachfrage nach Legierungen mit zunehmend steigenden mechanischen Festigkeitswerten und Kriechfestigkeiten bei höheren Temperaturen sowie nach Legierungen mit einem verbesserten OxydationS- und Schwefelungs-Verhalten. Es sollen die sogenannten "Superlegierungen" gewesen sein, welche angeblich eine wirksame Verbesserung der Gasturbine ermöglicht haben sollen. Diese "Superlegierungen" sind komplexe Legierungen auf Nickel- oder Kobalt-Basis mit Zusätzen von Metallen wie beispielsweise Chrom, Wolfram, Molybdän, Titan, Aluminium und Eisen. Wenn die Superlegierungen auf Nickel-Basis aufgebaut sind,wird die Hochtemperaturfestigkeit teilweise durch Mischr kristall-Aushärtung erzielt unter Verwendung solcher Elemente wie Wolfram oder Molybdän und teilweise durch Ausscheidungshärtung. Die Ausscheidungen werden erzeugt durch Zusatz von Aluminium und Titan zur Bildung einer Metall-Legierung 6 Ni₃ (TiAl). Ib einigen Fällen werden auch stabile Metall-Karbide absichtlich gebildet, um die Festigkeit noch weiter zu verbessern.

Es wurde nun gefunden, daß der Zusatz von Metallen aus der "Platingruppe", wie hier definiert, zu einer Legierung·auf Nickel- und/oäer Kobalt-Basis die Wirkung hat, daß die Hochtemperaturfestigkeit wesentlich verbessert wird und daß ferner die Kriechfestigkeit der Legierung ebenso wie das Oxydationsund das Schwefelungsverhalten verbessert werden. Die Wirkung des Zusatzes eines Metalls aus der Platingruppe zu Superlegierungen ist besonders bemerkenswert. Der Zusatz von solchen Metallen aus der Platingruppe kann zu Metallen führen, die über 1000 C verwendbar sind unc
Schwefelungsverhalten ver-

1000 C verwendbar sind und ebenso deren Oxydations- und

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bessern.

Abgesehen von Unreinheiten haben die Legierungen nach der Erfindung die folgenden, beispielhaften Zusammensetzungen.

Zusammensetzung 1: 40 - 78 (vorzugsweise 54 - 78) Gewichts-' Nickel, von einer Spur bis zu 30 (vorzugsweise 13 - 25) Gewichts-% Chrom und von einer Spur bis zu 15 (vorzugsweise 5-15) Gewichts-% Platin-Gruppen-Metall wie vorstehend definiert.

Zusammensetzung 2: Zusammensetzung 1 verändert durch Zugabe von einem oder mehreren der nacherwähnten Komponenten in den angegebenen Beträgen:

Gewichts-% von einer Spur bis zu:	Kobalt
25	Titan
6	Aluminium
7	Wolfram
20	Molybdän
20	Hafnium
2	Mangan
2	Silikon
1,5	Vanadium
2,0	Niobium
5	Borium
0,15	Karbon
0,05	Tantal
10	Zirkonium
3	Eisen
20	Thorium/edle Erdmetalle oder Oxyde
3

Zusammensetzung 3:

Nicht weniger als 40 Gewichts-% Kobalt,

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eine Spur bis zu 30 (vorzugsweise 13 - 25) Gewichts-% Chrom und eine Spur bis zum 15 (vorzugsweise 5 - 15) Gewichts-% Platin-Gruppen-Metall wie hier definiert.

Zusammensetzung 4: Zusammensetzung 3 verändert durch Zugabe von einem oder mehreren der nacherwähnten Komponenten in dem angegebenen Betrag:

Gewichts-% von einer Spur bis zu	Nickel
25	Titan
2	Aluminium
5	Wolfram
30	Molybdän
5	Eisen
5	Tantal
10	Niobium
5	Mangan
2	Silikon
1	Karbon
1	Borium
0,15	Zirkonium
1,5	Rhenium
3	Thorium/eiLe Erdmetalle oder Oxyde
3

Die analysierten Zusammensetzungen von einer Auswahl von fünf

der
Legierungen (Ä bis E) nach/Erfindung und drei platinfreie Vergleichs-Legierungen (F-H) sind nachfolgend in Tabelle 1 aufgeführt.

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	Tabelle	1	4	Cr	7	Co	Ti	Al	06	Gewichts-%	,07
			6	17,	9			1,	1	Pt	,1
			3	14,	9	-	-	1,	37	5	,6
Legierungs- Bezeichnung		Legierungszusammensetzung	3	15,	7	-	-	1,	09	11	,14
A	Ni	8	12,	8	-	-	4,	8	14	,2
B	75,	3	14,	5	13,	5 2,1	1,	04	10
C	71,	4	19,	3			2,	5	9
D	67,	1	19,	6			3,	2		,9
E	71,	20,	13,	4	2,
F	57,				1
G	77,
^H	76,
	61,

Die ausgeführten Legierungs-Beispiele A bis H sind hergestellt worden aus vakuumgeschmolzenen und gegossenen Zwei-Kilogramm-Barren durch Warmpressen zu Stangen. Die Stangen sind bei 1200 C 20 Minuten lang vergütet worden und dann kalt gestreckt worden bis auf einen Draht von 2,2 mm (o,o87 inch) Durchmesser mit zwischenzeitlichem Spannungsfreiglühen bei 1200⁰C.

Dehnungsversuche wurden an diesen Drähten von 21,6 cm (8,5 inch)

Länge ausgeführt, wobei ein Hounsfield Tensometer verwendet

wurde, das mit einer Pt - 1o% Rh Heizzone ausgerüstet war, in

der eine Temperatur von 1400°C erreicht werden konnte.

Die Versuche wurden an Proben von allen Legierungen, die in Tabelle 1 aufgelistet sind, nach Vergütung bei 1200°C für zwei Stunden in gecracktem Ammoniak durchgeführt.

Es wurden Proben derjenigen Legierungen (D, E,G,H) welche vergütbar waren, einem Zugtest oder Spannungstest unterworfen, nachdem sie bei 1000⁰C 16 Stunden lang Spalt-Ammoniak im Anschluß an das Erwärmen und Abschrecken gealtert waren. Zwei Legierungsproben (D, G) wurden Spannungstests und Zugtests unterworfen, nachdem sie einen zweistufigen Aushärtungspro- -6·

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zeß durchlaufen hatten, der eine Wärmebehandlung in Spalt-' Ammoniak über 8 Stunden bei 18OO°C und dann über 16 Stunden bei 7OO°C umfasste.

Das Ergebnis einiger Tests ist in den Figuren 1-3 dargestellt, wo die Festigkeit (Zugfestigkeit) über der Temperatur aufgetragen ist. Ih Figur 1 ist das für die Legierungen A, B, C und F erfolgt, in Figuren 2 für die Legierungen D und G. In Figur 3 ist die Darstellung für Proben aus handelsüblicher Nimonic 90 Legierung und für die Legierungen E und H dargestellt.

Wie dies aus Figur 1 ersichtlich ist, sind die Legierungen A, B und C welche Platin enthalten, wesentlich fester im Temperaturbereich zwischen. 1OOO°C - 12OO°C als die Legierung F, die kein Platin enthält, jedoch im übrigen in der Zusammensetzung etwa vergleichbar ist mit den Legierungen A, B und C. Es ist erkennbar, daß die Zugfestigkeit mit steigendem Platingehalt ansteigt und daß die Legierung C, welche 15 % Platin enthält etwa doppelt so fest igt wie Legierung F im Temperaturbereich 1000⁰C - 2OGO⁰C.

Ähnliche Wirkungen sind für die Legierungspaare D, G und E, H aus Figuren 2 und 3 ersichtlich.

Figur 4 zeigt die Auswirkung von Platinzusätzen zur Legierung F auf die Reißfestigkeit bei Temperaturen von 1000°C, 1100°C und 1200⁰C. Bei der Legierung F handelt es sich um eine Ni-Cr-2A1-Legierung. Der Platingehalt ist entlang der horizontalen Achse aufgetragen und die 5,o7 %-Linie entspricht der Legierung A. Die 11,1 %-Linie entspricht der Legierung B und die 14,6 %-Linie entspricht der Legierung C. Bei 1000°C ist der Festigkeitszuwachs für jeweils 5% mehr Gehalt an Platin sehr groß. Bei 1200°C jedoch ist die Festigkeit der Legierungen, die 1o % und 15 % Platin enthalten, nicht wesentlich größer, als die Festigkeit der Legierung, welche lediglich 5 % Platin enthält.

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In Figur 5 ist die experimentell bestimmte Hochtemperaturfestigkeit der Legierung E - im wesentlichen eine Platin enthaltende Nimonic 9o - Legierung - verglichen mit den Werten, welche in der Literatur für die drei handelsüblichen hochfesten Legierungen Nimonic 9o und Udimet 5oo angegeben sind. Es ist ersichtlich, daß die Festigkeit der Legierung E nach Erwärmen und Abschrecken vergleichbar mit derjenigen von Udimet 5oo ist, welche Molybdän als festigkeitserhöhenden Verbundwerkstoff enthält.

Die Kriecheigenschaften der Legierungen in Tabelle 1 wurden ermittelt unter kurzzeitigen, gleichbleibenden Belastungen bei 1OOO°C und 1200⁰C unter Verwendung der Impulslasttechnik. Die Ergebnisse sind in Figuren 6 bis 11 dargestellt. In jeder d-ieser Figuren ist die geringstmögliche Kriechrate gegenüber der Last aufgetragen, und zwar zunächst für eine Meßlegierung ohne Platin und dann für eine oder mehrere Platin enthaltende Legierungen, die in Tabelle 1 aufgelistet sind. Zusätzlich sind in Figuren 10 und 11 die Ergebnisse der handelsüblichen Legierung Nimonic 90 aufgetragen. Die geradzahligen Figuren 6, 8 und 10 beziehen sich auf Messungen bei 1000 C und die Figuren mit den ungeraden Zahlen 7, 9 und 11 auf Messungen bei 1200 C.

Es ist ersichtlich, daß der Zusatz von Platin die Kriechfestigkeit der Legierungen in jedem Falle erhöht. Das Ausmaß der Verbesserung hängt in jedem Fall von den anderen Bestandteilen der Legierung ab. Ohne Ausnahme wächst die Verbesserung jedoch mit steigender Last. Die Verbesserung wächst auch mit steigendem Platingehalt, wie dies klar ersichtlich aus den in Figuren 6 und 7 aufgetragenen Ergebnissen ist. Dort ist ein Anstieg des Platingehalts von 0°auf 15° in drei gleichen Sprüngen von 5 % beim Übergang von Legierung F zu A zu B zu C erfolgt und gleichzeitig ein mehr oder weniger gleicher Zuwachs an Kriechfestigkeit für jeweils 5 % mehr Gehalt an Platin. Aus Figuren 10 und 11 ergibt sich, daß die experimentellen Ergebnisse mit Proben aus handelsüblichem Nimonic 90 wie erwartet mit denjenigen zu-

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sammenfallen, welche mit Proben aus der platinfreien Legierung H zusammenfallen, welche eine ähnliche Zusammensetzung hat. Aus diesen beiden Figuren ist ersichtlich, daß die Kriechraten von Legierung E bei 1200 C ebenso niedrig liegen, wie diejenigen der Legierung H bei 12OO°C im Spannungsbereich von ca. 17 - 700

2
kp/cm . Daraus folgt, daß die nominale Zugabe von 10 % Platin zur Legierung H auf Kosten von Nickel und Chrom zur Bildung von Legierung E einen Temperaturvorteil von 200° in dieser Legierung gegenüber der Legierung H und Nimonic 90 bringt.

Es wurden ferner folgende Tests mit Proben der in Tabelle 1 aufgelisteten Legierungen durchgeführt:

(a) Qxydations-Tets in ruhender Luft,

(b) Oxydations-Tests in Gegenwart von Schwefel,

'.c ; Tests zur Bestimmung des Oxydationsverhaltens der Legierungen, welche ziemlich schweren und ermüdenden Thermozyklen ausgesetzt waren,

(d) Tests zur Bestimmung der Alterungshärtung der Legierungen

Die OxYdations-Tests a wurden ausgeführt, indem man blattförmige Proben von ca. 3,8 χ 0,1 cm .mit einer glatten Oberfläche versieht mittels Schmirgelleinen der Körnung 320. Die Proben wurden dann für Perioden bis 100 Stunden bei Temperaturen von 1000⁰C bis 1'200⁰C in einem thermogravimetrischen Gleichgewicht gehalten. Es stellte sich heraus, daß die platinhaltigen Legierungen D und E, welche ebenfalls wesentliche Aluminiumanteile oder Anteile von Aluminium und Titan enthielten, eine geringere OxYdationsrate im Vergleich zu den Vergleichelegierungen G und H aufwiesen, und zwar insbesondere bei 1200°C.

Die Oxydationstests b erfolgten durch ein Wiederholen der Tests a, jedoch unter Verwendung von Proben, welche mit Natriumsulfat beschichtet waren. Es ist bekannt, daß Schwefel eine erhebliche Vergrößerung der Oxydationsraten und der Tiefe der Oxydation bei nickel- und kobalthaltigen Hochtemperaturlegierungen verursacht und-ähnliche Wirkungen wurden bei den getesteten Le-

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gierungen beobachtet. Bei Verwendung von solchen Legierungen im Meer ist eine Widerstandsfähigkeit gegen Ox/dation unter Schwefeleinfluß eine besonders wichtige Eigenschaft. Die Tests zeigten, daß bei 120O⁰C die Eindringtiefe des Sauerstoffs in eine Legierung (beispielsweise Legierung B), welche über 10 % Platin enthielt, etwa halb so groß war, wie in der korrespondierenden Legierung ohne Platin, wie zum Beispiel Legierung F. Bei 100°C jedoch gab es keine wesentlichen Abweichungen.

Die thermozyklischen Tests c wurden durchgeführt, indem man kleine Blattproben bei 1OOO°C oder 1200°C für 24 Stunden der Luft aussetzte. Anschließend wurden Sie unter Wasser abgekühlt und dann wurde dieser Zyklus vier mal wiederholt. Alle Proben zeigten ein Absplittern des Oxydfilms während des Abschreckens, die platinhaltigen Legierungen schienen jedoch weniger hierzu zu neigen.

Die Durchführung des Alterungshärte-Tests d erfolgte durch Erwärmen und Abschrecken der Legierungen H und E. Sie wurden zwei Stunden bei 1200°C geglüht und dann erfolgte die Bestimmung der Härteveränderung in Abhängigkeit von der Alterungszeit und Temperatur. Das Platin in der Legierung E schien keine Wirkung auf die optimale Alterungstemperatur zu haben, jedoch zeigte die Legierung E weitaus weniger Tendenz zum Übervergüten bei 800 C als die Legierung H. Dies läßt etwa erkennen, daß das Platin die Abscheidephase stabilisiert.

Zusätzlich zu den geschmiedeten oder gewalzten Legierungen A bis H wurden Gußlegierungen auf Nickel- und Kobalt-Basis präpariert und bewertet unter-Reiß-Tests, Kriech-Tests, Oxydations-Tests und Korrosions-Tests. Gegossene Nickel- und Kobalt-Legierungen werden gewöhnlich für Turbinenschaufeln, Leitschaufeln und Leitdüsen verwendet, da sie gute Brucheigenschaften besitzen und durch Präzisions-Gießverfahren gießfähig sind.

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Es ist anzunehmen, daß die gegossenen Legierungen auf Nickel-Basis ihre verbesserte Festigkeit einer Kombination von unterschiedlichen Faktoren verdanken. Von diesen Faktoren sind die Mischkristall-Härtung der tf Matrik und die Volumen-Prozent-Vergrößerung in der ^¹ -Phasenausscheidung am wichtigsten. Sie werden durch gesteigerte Zusätze von schwerschmelzbaren Metallen, Wolfram und Molybdän und &"' bildenden Elementen, Aluminium und Titan erzeugt. Im Allgemeinen liegt der Volumen-Porzentsatz der ö"¹ Phase, welche bei Legierungen auf Nickel-Basis mit der höchsten Temperatur-Kapazität vorliegt, zwischen 50 % - 60 %. Die Verbesserung in der Festigkeit dieser Materialien wurde jedoch auf Kosten des Oxydationswiderstands und Wärmekorrosionswiderstands erzielt. Zur Vermeidung von unerwünschter Phasenausscheidung (Auskr,istallisation) wurde der Chrom-Anteil der Legierung vorzugsweise auf einen Bereich von 5-12 Gew-% reduziert bei erhöhter Zugabe von schwerschmelzbarem Metall.

Im Gegensatz zu Superlegierungen auf Nickel-Basis beruhen die Superlegierungen auf Kobalt-Basis hauptsächlich auf Mischkristall Härtung oder Mischkristall-Festigung und einer Vielzahl von Karbid-Phasen*, welche absichtlich für sekundäre Festigkeitszwecke entwickelt wurden. Die Legierungen auf Kobalt-Basis sind eigentlich widerstandsfähiger gegenüber beschleunigter Oxydation unter Schwefeleinfluß als die verschiedenartigen Legierungen auf Nickel-Basis, obwohl oberhalb 900 C, wenn oxydative Korrosionsprozesse vorherrschen, die Materialien auf Kobalt-Basis zu einem schnelleren korrodieren tendieren. Legierungen auf Kobalt-Basis werden in weitem Umfang aus Gründen der Praktikabilität und aus ökonomischen Gründen eher gegossen als Legierungen auf Nickel-Basis. Die Nickel- und KobalL-Legierungen, Welche nachstehend beschrieben werden, wurden mit Platin angereichert unter Verwendung von Vakuum-Induktions-SchmeIzverfahren und Präzisionsformguß. Beispielsweise wurde bei Nickel-Legierungen Nickelschrot in einem PUROX- Aluminium-

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tiegel vorgeschmolzen in einem induktionsbeheizten Vakuumofen mit einer Ausrüstung zur Einfuhr der gewünschten Atmosphäre vor der Zubereitung der Legierung. Zunächst erfolgte das Schmelzen in Wasserstoff-Atmosphäre, anschließend wurde das Schmelzprodukt unter Vakuum entgast und schließlich erfolgte das Ausgießen in zylindrische Knüppel unter dem Druck von einer halben Atmosphäre Argon.

Andere Komponenten wurden wie folgt addiert: Wolfram: Das Wolframpulver wurde in Tabletten mit einem Druchmesser von 2,9 cm gepreßt und vier Stunden lang unter Wasserstoff bei 14OO°C vor dem Gebrauch gesintert.

Kobalt, Niob, Aluminium, Titan und Zircont Jede dieser Komponenten wurde vor dem Gebrauch okydfrei gemacht.

Platin, Chrom, Karbon und Bor : Diese Stoffe wurden in dem angelieferten Zustand verwendet.

Das vorgeschmolzene Nickel, gesinterte Wolfram, gereinigte Kobalt, eine Hälfte des Chromanteils und der gesamte Kohlenstoffanteil (sowie alle Platinkörner bei angereicherten Zusammensetzungen) wurden in den Tiegel gefüllt. Die Basislegierungschargen wurden zuerst bereitet, um zu vermeiden, daß Platin in die nachfolgenden Schmelzen eingetragen wurde. Die anfängliche Schmelze erfolgte unter 1/3 Atmosphäre Wasserstoff und die folgende Schmelze wurde entgast durch evakuieren auf 10 Torr, sobald das anfängliche Kochen nachgelassen hatte. Während dieser Zeit wurde die Temperatur der Schmelze auf einem Minimum gehalten, um die Reaktion zwischen Schmelze und Tiegel möglichst auszuschalten, über den Einwurf wurden der Schmelze folgende Zusatzstoffe in folgender Reihenfolge zugesetzt:

1. zweite Hälfte des Chromanteils bei 0,2 mm Hg,

2. Aluminiumanteil bei 1,0 mm Hg,

3. Titananteil bei 1,0 mm Hg,

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4. Niobanteil bei 1,0 mm Hg,

5. Auffüllen"des Drucks auf 1/2 atm mit Argon und Zusatz von Zirkon und Bor

Die Schmelztemperatur wurde dann auf 146O°C eingestellt und die Legierung dann in Tiegelformen mit Abschnitten von ca. 2,5 χ 6 cm gegossen für eine Herstellung eines Barrens mit ca. 20 cm länge.

Unter Verwendung des vorerwähnten Verfahrens und nachfolgender Schalengießverfahren wurden Proben für Analysen und Tests gewonnen, welche Zusammensetzungen gemäß der nachstehenden Tabelle 2 aufweisen:

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1-1

In der vorstehenden Tabelle ist die Legierung K auf Nickel-Basis eine mit Platin veränderte, angereicherte Legierungsversion der Legierung J und die Legierung M auf Nickel-Baßis iBt eine mit Platin modifizierte, angereicherte Version der Legierung L. Die Legierung N ist eine mit Platin modifizierte, angereicherte Version der Legierung auf Kobalt-Basis.

Die Härte bei ttaumtemperatur wurde geprüft unter Verwendung eines Prüfers mit einem pyramidenförmigen Prüfstück (Diamant)unter Last von 10 kp und mit Werten, die in Tabellen 3.1 und 3.2 angegeben sind und den Durchschnitt von mindestens 20 Bindrücken wiedergeben.

Die Zerreiß-Teöts erfolgten in Luft bei Raumtemperaturen, bei 1000⁰C, 11OO°C und 12OO°C. Die Prüfung erfolgte mit einer Instron-Universal-Prüfraaschine bei eirier konstanten Geschwindigkeit des Zugstangenkopfes von 0,1 cm/min. Für die Tests bei erhöhten Temperaturen wurde die Ofentemperatur auf * 2 C konstant gehalten und e9 wurden doppelte Proben für alle Reißtestbedingungen gefahren.

Der Reißtest erfolgte in Luft unter Verwendung eines DENISON-Kriechtestgerätea unter gleichbleibenden Lastbedingungen. Die Längenänderung^ der Proben Wurden kontinuierlich über sechsstellige Meßwertwandler tiberprüft. Die Werte für. die Reißfestigkeit und die minimalen Kriechraten wurden von Kriechkurven bei 1000°C, 1500°C und 110O°C bestimmt. Bs wurden konstante Be-

2 ■

laatungen von 950 kp/cffl bei allen Tests des laufenden Programms verwendet. Die Ofensteuerung erfolgte auf - 2 C genau und doppelte Proben wurden bei allen Testbedingungen verwendet.

Die Oxydationaeigenschaften der Legierungen bei gleicher Temperatur wurden unter Verwendung einee thermogravimetriechen Gleichgewichts bestimmt. Die Testproben wurden vorbereitet durch Schleifen von rechteckigen Stücken mit den Maßen 0,65 X 2,54 cm mit einer Schmirgelkörnung von 600, bevor eie in einen Aluminium-

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tiegel eingebracht und 100 Stunden lang auf einer gleichen Temperatur von 1100⁰C gehalten wurden. Zusätzlich zu der automatischen Gewichtßänderung in Abhängigkeit von der Zeit wurden die Proben nach dem TeBt metallurgraflsch geprüft, um die Sauerstoff-Penetration zu bestimmen.

Zyklische Oxydationt

Die Wirkung von Temperaturänderungen zwischen 11OO°C und Raumtemperatur wurde in ruhender Luft für eine Gesamtzeit auf Temperatur von 70°C bestimmt. Jeder Zyklus bestand aus 40 Minuten Wärmen oder Heizen auf Temperatur, jeweils gefolgt von 20 Minuten Kühlung auf Raumtemperatur. Sobald die Proben aus dem Ofen entfernt waren, wurden sie von einem Fangschutz für die abplatzenden Oberflächen umgeben, um den Zunder zu Bammeln, wiegen und zu analysieren. Die Wägungen wurden periodisch durchgeführt, damit der Portachritt des Testes überprüft werden konnte (siehe Tabelle 5.2).

Die Wirkung von Oxydation unter Schwefel wurde ermittelt, indem man Proben der Legierungen für unterschiedliche Zeiten vollständig in eine ßalzmischung aus 10"% NaZl und 90 % Na₃SO₄ eintauchte. Die Probestücke mit Maßen von ca. 2,54 χ 0,65 χ 0,65 cm, welche auf eine Oberflächenrauhigkeit mit einer Schmirgelkörnung von 600 bearbeitet waren, wurden von Platindrähten abgenommen, in rekristalliöierte Aluminiumtiegel, welche die Salzmischung enthielten. Nach der Eintauchperiode bei 925⁰C wurden die Proben entfernt, unter Wasser gewaschen und vor dem Entzundern gewogen. Das Entzundern erfolgte unter Verwendung von Natronlauge mit Aktivatoren und indivitoren. Eine weitere Waschung unter Wasser und Abbeizbehandlung erzeugte eine zunderfreie, glätte, glänzende Oberfläche und erlaubte die Kalkulation der Zahl für den Gewichtsverlust ohne Zunder.

Die verwendeten, nicht platinangereicherten, abgeänderten Legierungen waren Martin Marietta-Legierungen und die Legierung J war für Üntereuehungeh ihrer Eigenschaften bei hohen -16-

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Temperaturen ausgesucht worden, und weil sie eine einzige Matrix eines verstärkenden Verbundwerkstoffs, das heißt Wolfram, enthielt. Die Platin-Modifikation von dieser Legierung, das heißt die Legierung K, war mit einem Zusatz von 10' Gewichts-% von fiatin bereitet, das anstelle eines gleichwertigen Mckel-Gehalts trat. Die Zusammensetzung der platlnangereictrerten, geänderten Legierung K war durch chemische Analyse bestimmt worden und ißt in Tabelle 2 wiedergegeben.

Tabellen 3 bis 6 und Figuren 12 bis 16 veranschaulichen die mechanischen und Hltze-Korrosions-Eigenschaften der Legierungen J und K und von diesen Tabellen und Grafiken kann man folgendes entnehmen:

(a) die modifizierte, platinangereicherte Legierung K , zeigt eine Verbesserung in der Hitzefestigkeit und dem Kriedhwiderstand bei den höchsten Versuchstemperaturen, das heißt oberhalb 11OO°CJ und

(b) der Korrosionswiderstand der modifizierten, platinangereicherten Legierung K ist sehr viel höher als aet der Legierung J unter isothermischen Oxydations-Bedingungen. ^Die Verbesserung in der ieothermiöchen Oxydation ist um dae zweifache, der zyklischen Oxydation um das fünffache. Aus der Durchführung des Schwefelungs-Tests ergibt sich eine Verbesserung um eine vollständige Größenordnung. Die bildlich Verdeutlichte Verbesserung des Schwefelungs-Widerstandes ist in figur 16 gezeigt, in der die rechte Darstellung (Legierung K) praktisch keine Rißbildung zeigt im Vergleich mit der linken Darstellung (Legierung J).

Die Legierung L (Tabelle 2) ist eine modifizierte Hafnium-Legierung, die eine verbesserte Kriech-Duktilität im mittleren Temperaturbereich hat. Die nominellen Zusammensetzungen der Legierungen L und M sind wie vorstehend beschrieben mit dem Platinzusatz hergestellt worden, der anstelle des Teils des Nickel-Gehalts der Legierung L getreten ist. Dieser Platinzu-

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aatz enthält zwei Matrix-Verfestiger Molybdän und Tantal. Tabellen 7 bis 9 und Figuren 17 bis 19 veranschaulichen die Ergebnisse der Auswertung von diesen Legierungen und demonstrieren identisches Verhalten in Bezug auf die Legierungen J und K.

Die Legierung N ist eine Legierung auf Kobalt-Basis, die Wolfram und Tantal als Primär-Verfestiger enthält und die in Tabelle 2 wiedergegebene Zusammensetzung besitzt.

Die modifizierte, platinangereicherte Legierung N war durch Ersetzen des Anteils von Kobalt hergestellt worden. Die Ergebnisse der mechanischen Versuche und Korrosions-Tests dieser Verbindung sind in den Tabellen 10 bis 12 und in den Figuren 20 bis 22 dargestellt. In den Figuren 20 bis 22 sind die mit 0 und 0 · bezeichneten Kurven unter Verwendung¹ der Daten von "MAR M 509 Alloy Digest November 1967" ermittelt worden. Aus diesen Tabellen und Figuren erkennt man, daß Verbesserungen in erhöhter Temperaturfestigkeit auf Kosten der Duktilität für die Legierung N erreicht worden sind. Die gemessene Reißfestigkeit bei 1200 C der platinenthaltenden Legierung N ist hoher als die der Legierungen auf Kobalt- und Nickel-Basis sowie die der Legierungen auf platinangereicherter Nickel-Basis, wie sie hier genannt sind. Das Korrosionsverhalten der Legierung N ist besser als das der auf platinfreier Kobalt-Basis-Legierung angereicherten Legierungen K und M auf Nickel-Basis.

Die Auswirkungen auf die Festigkeit einer geschmiedeten 80/20 Nickel-Chrom-Mischkristall-Legierung mit Zusätzen von Platin, Palladium und Ruthenium sowie Kobalt, Wolfram und Molybdän, welches die üblichen Additive zu der ö" Matrix sind, sind in Tabelle 13 aufgelistet und grafisch in Figur 23 wiedergegeben. Alle Metalle aus der Platingruppe haben eine positive Auswirkung auf die Hitzefestigkeit der Basis-Legierung. Im Vergleich auf einer Atom-Prozent-Basis (Atomgewichts-Prozent) sind sie genauso wirkungsvoll wie die üblichen Additive der hitze-

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beständigen Metalle Molybdän und Wolfram. Kobalt wird nicht in erster Linie für eine Gefüge-Verfestigung zugegeben, wie es seinem Abschwächungseffekt entspräche, aber seine Anwesenheit hebt dennoch die Ausscheidungstemperatur in & / tf' Legierungen.

Aus dem vorstehenden ist abzuleiten, daß die Abwandlung von Legierungen auf Nickel- und Kobalt-Basis durch Anreicherung mit einem Platin-Gruppen-Metall, wie es hier definiert ist, vorteilhafte Auswirkungen auf die mechanische Festigkeit und Kriechfestigkeit bei erhöhten Temperaturen mit eich bringt und zugleich das Ö&ydati.ons~ und Schwefelungs-Verhalten der Legierungen verbessert.

Die Untersuchung hat gezeigt, daß sich die Zugabe von Platinmetall vorzugsweise auf die &' Phase^i¹¹¹ Verhältnis von wenigstens 2 : 1 verteilt. Bei den geschmiedeten Legierungen auf Nickel-BaBis, bei denen der Volumenanteil (%) von O klein ist (was vom Al + Ti-Gehalt herrührt), bleibt ein bedeutender Teil der platin-modifizierten Zugabe in Lösung in der ö* Phase, um eine Gefügeverfeatigung zu bewirken. Wo der Volumen-Prozent-Anteil der ZT' Phase groß ist, wie in den hochfesten Legierungen K und M auf Nickel-*Basis, hält sich dae meiste der modifizierten Platinanreicherung in der £f' Phase. Obwohl dies zu einer Gefügeverfestigung der 2*'Phase führt, ist die Wirkung auf die Gesamteigenschaft der Zwei-Phasen-Legierung gering oder sogar vermindernd bei mittleren Temperaturen. Bei hohen Temperaturen, oberhalb 11OO°C trägt aber die platinangereicherte &' Phase zu Festigkeitsverbesserungen aufgrund ihrer Reaktionsdauer und höheren Ausscheidüngstemperatur bei.

Soweit es die Qxydatipns- und Hitze-Korrosions-Festigkeit betrifft, ist eine Schwäche von gegossenen Superlegierungen auf Nickel-Basis die verhältnismäßig geringe Korrosions-Festigkeit der & Phase. Dies Wird jedoch durch die Anwesenheit von Platin entsprechend der Erfindung bedeutend verbessert und zielt in die gleiche Richtung wie Zusätze von Chrom. Chromzusätze jedoch -19-

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verteilen sich gleichmäßig zwischen die beiden Phasen und sind durch den Gehalt von hitzebeständigem Metall zur Vermeidung unerwünschter Phasen-Ausscheidungen in der ft* Matrix begrenzt.

Der Zusatz eines Platin-Gruppen-Metalls, wie hier definiert, in einem Betrag von einer Spur bis zu 15 Gewichts-% entsprechend der Erfindung bewirkt:

(a) Verbesserungen in erhöhter Temperaturfestigkeit sowie Kriechfestigkeit ohne einen Nachteil in Bezug auf die Oxydations- oder Hitze-Korrosions-Festigkeit für die verhältnismäßig niedrig legierten, mittelfesten, geschmiedeten oder gewalzten Superlegierungen auf Nickel-Basis;

(b) Verbesserungen in erhöhter Wärmeoxydations- und Korrosionsfestigkeit ohne eine,n Nachteil in Bezug auf Festigkeit und Kriechwiderstand für hochlegierte, hochfeste, gegossene Superlegierungen auf Nickel-BaBis;

(c) und Verbesserungen in beider Hinsicht sowohl der erhöhten Temperaturfestigkeit wie auch erhöhter Korrosionsfestigkeit für alle Superlegierungen auf Kobalt-Basis.

Allgemein ist die Oxydationsfestigkeit von primärem Interesse in der Raumfahrt- und Luftfahrt-Industrie, hingegen ist das Schwefelungs-Verhalten von größerer Bedeutung für das Seewesen und für industrielle Gasturbinen, wo die geringwertigen Kraftstoffe, die reich an Schwefel sind, einen steigenden Einsatz finden.

Eine erfindungsgemäße Legierung kann verwendet werden, um zumindest einen Teil der Arbeits-Oberfläche einer Elektrode zu bilden, wie sie in einer Zündvorrichtung beispielsweise zur Zündung von brennbaren Gasen oder Gasgemischen angewendet wird. Als typisches Anwendungsbeispiel werden solche Zündvorrichtungen in Gasturbinen und Düsenaggregaten eingesetzt. Alternativ kann die Elektrode vollständig aus der Legierung hergestellt werden.

In der Ausführung einer Elektrode, die eine ganze oder teilweise

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Arbeitsfläche aus einer erfindungsgemäßen Legierung hat, kann ein Oberflächenüberzug aus einem Platin-Gruppen-Metall oder aus einer Legierung von einem oder mehrerer dieser Metalle verwendet werden für ein Grundelement, das auB einer Superlegierung, wie hier beschrieben, hergestellt ist. Dabei ist die Verbindung erhitzt, um eine Diffusion zwischen dem Oberflächenüberzug und dem Grundelement zu bewirken, um somit einen Oberflächenüberzug oder eine Zone einer erfindungsgemäßen Legierung auf der Elektrode zu bilden.

Ein solches Verfahren kann im allgemeinen benutzt werden, um einen Oberflächenüberzug oder eine Zone einer erfindungsgemäßen Legierung an einem, aus einer 'Buperlegierung" bestehenden Körper zu bilden, um damit beispielsweise die Korrosions- und Schwefelungs—Festigkeit des Körpers zu erhöhen.

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Tabelle 3.1

Dehnungsdaten für die Legierungen J und K

1. Eigenschaften bei Raumtemperatur

Eigenschaft

Legierung J

Legierung K

- Härte

Zugfestigkeit

% Längung

452

1030 kp/cm"

3,2%

492

1100 kp/cm' 7,1%

Tabelle 3.2

2. Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen

Eigenschaften	100Q⁰C	Legierung K	1100°C	Legierung K	1200°C	Legierung K
Zugfestigkeit % Längung	Legierung J	593 kp/cm² 3,0%	Legierung J	292 kp/cm² 4,3%	Legierung J	a 85,6kp/ar 27%
575 kp/cm² 6,0%	300 kp/cm² 7,5%	675 kp/cm² 23%

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- 22 -

Tabelle 4. Belastungs-Bruch-Daten der Legierungen J und K

Test Temp.	Legierung J	Min. Kriechrate	Legierung K	Min. Kriechrate
1OOO°C 1050°C 1100°C	Lebensdauer bis zum Bruch	1.9OX1O~³%/h 7.1OX1O~³%/h 0.137%/h	Lebensdauer bis zum Bruch	8.93X1O~³%/h 3.15X10"³%/h 0.130%/h
681.0 h 128.1 h 8.4 h	360.6 h 137.5 h 10.7 h

Die aufgeführten Ergebnisse sind Durchschnittswerte aus wenigstens zwei Versuchen.

- 23 -

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Tabelle 5.1

Oxydations-Daten für die Legierungen J und K Isothermische Oxydation in ruhender Luft bei 1100 C

Zeit bei Versuchs	2 Änderung des spezifischen Gewichts in mg/cm	Legierung K
temperatur in Stunden	Legierung J	0.365
1	0.252	0.487 ;
4	0.661	0.520
9	0.882	0.509
16	1 .008	0.609
25	1 .260	0.623
36	1 .323	0.664
49	1 .480	0.731
74	1 .480	0.731
100	1 .545
Tabelle 5.2	in Luft bei 1100⁰C (1 Zyklus/40Min.bei 1100°C
Zyklische Oxydation

anschließend 20 Min. Kühlung bis auf Raumtemperatur)

Anzahl der Zyklen	2 Änderung des spezifischen Gewichts in mg/cm	Legierung K
20 4O 60 80 100	Legierung J	-12.0 -26.0 -40.0 -58.0 -84.0
-50.0 -128.0 -220.0 -310.0 - 376.0

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Tabelle 6	Schwefelungs-Daten für die	Gewichtsverlust	Legierungen J und K

Eintauchdauer	Legierung J	durch Entzunderung in mg/ar
in Stunden	45.8
1	76.2	Legierung K
2	178.4	2.8
5	446.1	3.4
15	653.2	4.2
25	919.7	4.1
40		4.2
	3.5

Ergebnisse aus Tauchversuchen in 10% Na Cl/90% Na₂ SO bei 925°C

- 25 -

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Tabelle 7.1

Spannungsdaten für die Legierungen J und K

1. Eigenschaften bei Raumtemperatur

Eigenschaften	Legierung J	Legierung K
Härte HV₁ _Q Zugfestigkeit % Längung	417 965 kp/cm² 8.0%	468 1090 kp/cm² 3.O%

Tabelle 7.2

2. Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen

Eigenschaften Zugfestigkeit % Längung	1000⁰C	Legierung K	1200°C	Legierung K
Legierung J	2 490 kp/cm 9.0%	Legierung J	91,5 kp/cm 1 .O%
2 500 kp/cm 8.0%	82.3 kp/cm² 13.0%

- 26 -

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Tabelle 8.1

Oxydations-Daten für die Legierung L und M Isothermische Oxydation in ruhender Luft bei 110O⁰C

Dauer der Temperatur einwirkung in Stunden	Änderung des spezifischen Gewichts in mg/cm	Legierung M
1 4 9 16 25 36 49 74 100	Legierung L	0.131 0.311 0.393 0.426 0.557 0.606 0.612 0.758 0.852
0.200 0.400 0.515 0.572 0.744 0.850 0.877 1.001 1 .Ο68

Tabelle 8.2

,o,

Zyklische Oxydation in Luft bei 1100 C (1 Zyklus/40 Min, bei 110O⁰C mit nachfolgender abkühlung über 20 Min, auf Raumtemperatur)

Anzahl der Zyklen	Änderung des spezifischen Gewichts in mg/cm	Legierung M
20 40 60 80 100	Legierung L	- 3.30 - 5.75 - 7.25 - 8.5Ο . - 8.90
-7.75 -11.50 -18.70 -31.80 -55.50

- 27 -

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Tabelle 9 Schwefelungsdaten für die Legierung L und M

Eintauchdauer	Gewichtsverlust durch	Entzunderung in	mg/cm
in Stunden
1	69.22
2	151.41
5	543.13
15	Probe zerstört
40	-
90
1 .36
1.52
1 .60
1.76
2.16 .
3.49

Ergebnisse aus Tauchversuch in 10% NaCl / 90% Na„ SO.

bei 925^UC

- 28 -

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Tabelle 10.1

Spannungsdaten für die Legierung N

1. Eigenschaften bei Raumtemperatur

Eigenschaften	Vergleichslegierung	Legierung N
Härte HV₁₀ Zugspannung % Längung	330 795 kp/cm² 3.5%	370 2 910 kp/cm 2.0%

Tabelle 1O.2

2. Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen

Eigenschaften	1OOO°C	Legierung N	1200°C	LegierungN
	Vergleichslegierung	292 kp/cm²	Vergleichslegierung	107 kp/cm²
Zugspannung	257 kp/cm²	20.0%	6 7,5 kp/cm²	10.0%
% Längung	25.5%

Veröffentlichte Daten aus MAR M 509 Alloy Digest, Nov. 1967

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Tabelle 11.1

Oxydationsdaten für die Legierung N a) Isothermische Oxydation in ruhender Luft bei 11QO⁰C

Zeit bei Versuchs	Änderung des spezifischen	Gewichts in
temperatur in Stunden	mg/cm Veröffentlichte Daten
	Vergleichslegierung	Legierung N
1	0.8	0.318
4	1 .2	1 .124
9	2.2	1 .760
16	3.0	2.079
25	3.8	2.660
36	4.8	2.978
49	5.9	3.277
64	7.1	3.464
81	8.7	3.727
100	10.2	4.045

Tabelle 11.2

b) Zyklische Oxydation in Luft bei 1100 C

1 Zyklus: 40 Min. bei 1100°C danach 20 Min. Kühlung auf Raumtemperatur

Zahl der	2 Änderung des spezifischen Gewichts in mg/cm	-49.2
Zyklen	Legierung N	-49.1
20	-198.4
40	-261.2
60	-316.8
80
100

* M.J. Woulds T.R. Cass Cobald, No. 42 March 1969 PP- 3-13

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Tabelle 12 Schwefelungsdaten für die Legierung N

Eintauchdauer in Stunden	Gewichtsverlust nach Entzundern
	in mg/cm
10	33.5
15	44.1
25	45.7
40	50.5
75	51 .6
90	38.1

— 31 —

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Tabelle 13.1

Vergleich für erhöhte Temperaturfestigkeit und Dehnbarkeit von geschmiedetem oder gewalztem 80% N - 20% Cr. sowohl mit erfindungsgemäßen als auch mit herkömmlichen Legierungszusätzen

a) Gewalzte 80% Nickel - 20% Chrom -Basis-Legierung

Temperatur	a=Fließspannung	b=Zugfestigkeit	c=% Längung
N) O CXl O O O N) O O O ui 0 0 0 0 O O O O	3000 1740 660 266	7030 2460 730 332	40.0 37.9 17.5 28.8

Tabelle 13.2

b) Basis-Legierung + Platin

Temp.	1 Gew.-%	b	Pt	2	a	Gew.-% Pt	C	5 Gew.-%	b	Pt	10	a	Gew. ■	-% Pt
C°	a	6780	C	3040	b	41.5	a	7350	C	3850	b	C
25	2810	2340	43.3	1720	7000	34.2	3430	2830	41.0	2280	7600	36.5
800	1770	730	35.8	810*	2660	24.3	1940	995	31.3	122O	3090	23.7
1000	683	342	28.7	373*	850	22.5	980*	528	16.7	715*	1220	11.0
1200	295	25.6	405	528*	14.8	715	12.0

Tabelle 13.3

c) Basis-Legierung + Palladium

Temp.	1 Gew.-%	h	Pd	2 Gew.-%	b	Pd	5 <	a	3ew. -%	Pd	10	Gew.-% Pd	C
C°	a	6850	C	a	7050	C	346O	b	C	a	b	44.5
25	2890	2540	41.5	3170	2660	41.:	2010	7220	43.3	3620	7310	22.6
800	1630	760	33.9	1830	855	35.4	1040*	295O	25.2	183O	2790	9.7
1OOO	76O*	358	24.3	855*	373	24."/	528*	1040	16.4	1180*	1180	9.3
12OO	435 -f	22.9	404*	24.e	528	19.8	652*	652

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Tabelle 13.4

d) Basis-Legierung + Ruthenium

Temp.	1 Gew.-%	b	Ru	C	2	Gew.-% Ru	42.5	5	a	Gew.-% Ru	44.5
C°	a	6690	42.3	a	b c	28.1	3550	b c	23.3
25	2620	2420	31 .3	2890	6960	17.0	2020	7730	15.2
800	1490	730	21 .6	1830	2530	16.2	1025*	2900	9.2
1000	637	342	13.8	791*	807	450*	1025
1200	280	326-*	357	450

Tabelle 13.5

c) Basis-Legierung + Kobalt

Temp.	1 Gew.-% Co	b	C	2 Gew.-% Co	b c	41.3	5 Gew.-%	b	Co	10 Gew.-%	6460	Co
c°		654C	42.8		6670	43.0		661C			2160
	a	223E	40.0	a	2265	26.9	a	227C	C	a b	700 __	C
25	2440	715	32.0	2259	760	14.8	2540	730	42. E	2540	326	43.3
800	1677	310	32.0	1645	342	1498	326	41.·/	1506	42.7
1000	606		667	590	29.C	543	16.8
1200	248	254	248	40.C	233	29.3

- 33 -

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Tabelle 13.6

f) Basislegierung + Wolfram

Temp.	1 Gew	.-% W	C	2 Gew.-%	b	W	C	5	a	Gew. -%	W	C
C°	a	b	39.5	a	7140	36.5	3370	b	42.8
25	2810	6910	34.2	3030	2670	31.4	2050	7610	19.7
800	1785	2380	30.7	1895	745	27.6	885 *	2900	24.5
1000	667*	730	21 .2	730*	342	20.6	342*	838	13.4
1200	254	342	279*	342

Tabelle 13.7

g) Basislegierung + Molybdän

Temp	1 Gew.-%	b	Mo	2 Gew.-%	b	Mo	5 Gew.-'	b	h Mo	10	Gew.-% Mo	C
C°	a	7300	C	a	7400	C	a	8000	C	a	b	42.8
25	2820	2500	42.3	3140	279O	39.0	3530	3300	42.0	4380	9050	40.1
800	955	715	42.1	1940*	822	28.5	2390*	93O	37.7	3000*	415O	3O.2
1000	652	342	21.2	790*	342	23.8	992*	391	25.4	1475*	14751	20.0
1200	295*	26.6	326*	11.0	419*	16.4	559*	450

Anmerkungen: Alle Fließspannungen und Zugfestigkeiten in kp/cm Die Prozentwerte für die Längung beziehen sich auf einen Draht mit 1 mm Durchmesser und 50 mm Eichlänge.

* bezeichnet Proben, bei denen örtliche Fließer-· scheinungen bei der Messung der Kriechfestigkeit auftraten, wenn die Beanspruchung der Last der Proportionalitätsgrenze entsprach.

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Claims

Patentansprüche

Legierung, gekennzeichnet durch mit Ausnahme von Unreinhei ten:

a) wenigstens 40 Gewichts-% Nickel oder wenigstens 40 Gewichts-i Kobaltf

b) eine Spur bis zu 30 Gewichts-% Chrom und

c) eine Spur bis zu 15 Gewichts-% von einem oder mehreren der Metalle Platin, Palladium» Rhodium, Iridium, Osmiym und Ruthenium. ■ t\
2.) Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 40 bis 78 Gewichts-% Nickel enthält.
3.) Legierung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie 13 bis 25 Gewichts-% dhrom enthält.
4.) Legierung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie 5 bis 15 Gewichts-% Platin enthält.

5.) Legierung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie Von einer Spur bis zu einem nachstehend spezifizierten Prozentsatz eine oder mehrere der folgenden Komponenten enthält»

25 Gewichts-%

6 Gewichts-%

7 Gewichts-% 20 Gewichts-% 20 Gewichts-%

Kobalt

Titan

Aluminium

Wolfram

Molybdän

-2-

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253Ö2A5

Hafnium 2 Gewichts-% Mangan 2 Gewichts-% Silikon 1,5 Gewichts-% Vanadium 2,0 Gewichts-% Niobium 5 Gewichts-% Bor 0,1'5 Gewichts-% Karbon 0,05 Gewichts-% Tantal 10 Gewichts-% Zirkon 3 Gewichts-% Eisen 20 Gewichts-% Thor/reine Erd
metalle oder
Oxyde 3 Gewichts-%

6.) Legierung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eie wenigstens 40 Gewichts-% Kobalt und von einer Spur bis zu einem nachstehend spezifizierten Prozentsatz eine oder mehrere der folgenden Komponenten enthält:

Nickel 25 Gewichts-% Titan 2 Gewichts-% Aluminium . 5 Gewichts-% Wolfram 30 Gewichts-% Molybdän 5 Gewichts-% EiBen 5 Gewichts-% Tantal 10 Gewichts-% Niobium 5 GewichtB-% Mangan 2 Gewichts-% Silikon 1 GewichtB-% Karbon 1 Gewichts-% Bor 0 ,05 Gewichts-% Zirkon 1 ,5 GewichtB-% Rhenium 3 Gewichts-% Thor/reine Erd
metalle oder
Oxyde 3 Gewichts-%

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7.) Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 75,4 Gewichts-% Nickel, 17,7 Gewichts-% Chrom, 1,o6 Gewichts-% Aluminium und 5,07 Gewichts-% Platin enthält.
8.) Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 71,6 Gewichts-%"-Nickel, 14,9 Gewichts-% Chrom, 1,1 Gewichts-% Aluminium und 11,1 Gewichts-% Platin enthält.
9.) Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 67,3 Gewichts-% Nickel, 15,9 Gewichts-% Chrom, 1,37 Gewichts-% Aluminium und 14,6 Gewichts-% Platin enthält.
10.) Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 71,3 Gewichts-% Nickel, 12,7 Gewichts-% Chrom, 4,09 Gewichts-% Aluminium und 10,14 Gewichts-% Platin enthält.
11.) Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 57,8 Gewichts-% Nickel, 14,8 Gewichts-% Chrom, 13,5 Gewichts-% Kobalt, 2,1 Gewichts-% Titan 1,8 Gewichts-% Aluminium, 9|2 Gewichts-% Platin enthält.
12.) Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 53,0 Gewichts-% Nickel, 8,0 Gewichts-% Chrom, 9,5 Gewichts-% Kobalt, 11,4 Gewichts-% Wolfram, 1,5 Gewichts-% Niobium, 5,1 Gewichts-% Aluminium, 1,7 Gewichts-% Titan, 0,09 Gewiöhts-% Karbon, 0,02 Gewichts-% Bor, 0,07 Gewichts-% Zirkon und 9,9 Gewichts-% Platin enthält.
13.) Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 53,3 Gewichts-% Nickel, 8,0 Gewichts-% Chrom, 10,0 Gewichts-% Kobalt, 6,0 GeWichtS-% Aluminium, 1,0 Gewichts-% Titan, 0,10 Gewiöhts-% Karbon, 0,015 Gewichts-% Bor, 0,10 Gewichts-% Zirkon, 10,0 Gewichtes Platin, 6,0 Gewichts-% Molybdän, 4,0 Gewichts-% Tantal und 1,5 Gewichts-% Hafnium enthält.

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* olr-

-A-
14.) Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 10,0 Gewichts-% Nickel, 23,5 Gewichts-% Chrom, 44,7 Gewichts-% Kobalt, 7,0 Gewichts-% Wolfram, 0,2 Gewichts-% Titan, 0,6 Gewichts-% Karbon, 0,5 Gewichts-% Zirkon, 10,0 Gewichts-% Platin enthält.

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