DE2632259A1 - Tiegel zum schmelzen von superlegierungen auf nickelbasis - Google Patents
Tiegel zum schmelzen von superlegierungen auf nickelbasisInfo
- Publication number
- DE2632259A1 DE2632259A1 DE19762632259 DE2632259A DE2632259A1 DE 2632259 A1 DE2632259 A1 DE 2632259A1 DE 19762632259 DE19762632259 DE 19762632259 DE 2632259 A DE2632259 A DE 2632259A DE 2632259 A1 DE2632259 A1 DE 2632259A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- oxide
- crucible
- titanium
- calcium
- magnesium oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B14/00—Crucible or pot furnaces
- F27B14/08—Details peculiar to crucible or pot furnaces
- F27B14/10—Crucibles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/03—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on magnesium oxide, calcium oxide or oxide mixtures derived from dolomite
- C04B35/04—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on magnesium oxide, calcium oxide or oxide mixtures derived from dolomite based on magnesium oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/03—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on magnesium oxide, calcium oxide or oxide mixtures derived from dolomite
- C04B35/04—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on magnesium oxide, calcium oxide or oxide mixtures derived from dolomite based on magnesium oxide
- C04B35/043—Refractories from grain sized mixtures
- C04B35/0435—Refractories from grain sized mixtures containing refractory metal compounds other than chromium oxide or chrome ore
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
Augsburg, den 16. Juli 1976
Rolls-Royce (1971) Limited, Norfolk House, St. James's
Square, London, England
Tiegel zum Schmelzen von Superlegierungen auf Nickelbasis
Die Erfindung betrifft einen Tiegel zum Schmelzen von Superlegierungen auf Nickelbasie, die eines oder
mehrere Elemente der Alumiuium, Titan und Hafnium aufweisenden Elementengruppe enthalten, aus einem aus körnigem
Magnesiumoxid und einem Bindemittel bestehenden Werkstoff.
Die Schmelztemperaturen von Superlegierungen der genannten Art liegen im Bereich von 1400 0C bis l600 0C.
Sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist, ist mit dem Ausdruck "Schmelztemperatur" diejenige
Temperatur gemeint, bei welcher das Metall gegossen
709807/0987
ORiGiNAL INSPECTED
wird, und die höher als die Liquidustemperatur des Metalls
sein kann. In dem genannten Temperaturbereich reagieren die Bindemittel der Werkstoffe bekannter Schmelztiegel
mit dem Aluminium, Titan oder Hafnium der zu schmelzenden Legierungen und bilden Verbindungen, die in dem genannten
Temperaturbereich flüssig sind und in der Schmelze unerwünschte Einschlüsse bilden können.
Auf diese Weise reagierende Bindemittel sind beispielsweise Kalzium, z.B. in Form von Kalziumaluminat, enthaltende
Bindemittel. Es kann auch vorkommen, daß Kalzium als Verunreinigung in fester Lösung in dem Magnesiumoxid des
Tiegelwerk3toffes vorkommt, und wenn die Menge dieser Verunreinigungen so groß ist, daß das Kalzium Bindungen
zwischen den Magnesiumoxidkörnern bildet, so reagiert dieses
bindende Kalzium in der beschriebenen Weise. Weitere bekannte
Bindemittel wie beispielsweise Magnesiumsulfat oder Eisenoxid bilden in dem genannten Temperaturbereich
ebenfalls Reaktionsprodukte, die in den genannten Legierungen unerwünscht 3ind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schmelztiegel derart auszubilden, daß Verunreinigungen
der genannten Art in den herzustellenden Legierungen vermieden werden.
709807/0987
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein solcher Tiegel gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet9 daß der
Werkstoff des Tiegels, nach Gewicht, 90 % bis 99$ körniges
Magnesiumoxid mit einer Reinheit von mindestens 97 % und
als Bindemittel 1 % bis 10 % eines Oxids der Gruppe Titanoxid, Hafniumoxid und Yttriumoxid enthält.
Titanoxid, Hafniumoxid und Yttriumoxid sind Oxide, die in dem genannten Temperaturbereich im Hinblick auf die
Bildung von flüssigen Schlacken durch Reaktion mit Aluminium, Titan oder Hafnium inert sind. Mit anderen Worten, soweit
eine Reaktion zwischen diesen Oxiden und den genannten Metallen stattfindet, ergeben sich nur feste Reaktionsprodukte an der Tiegelwand, welche die Schmelze nicht verunreinigen.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird nachstehend ein Beispiel beschrieben.
709807/0987
Magnes iumoxid | (MgO) |
Titanoxid | (TiO2) |
Kalziumoxid | (CaO) |
Siliziumoxid | (SiO2) |
Es wurde ein Tiegel hergestellt, der, nach Gewichtsprozent, folgende Zusammensetzung aufwies:
95 % 2 % 2 % 1 %
Das Kalziumoxid und das Siliziumoxid waren als Verunreinigungen vorhanden. Das Magnesiumoxid selbst
hatte eine Reinheit von 97 % und das Titanoxid eine Reinheit von 98 %. Beide Stoffe sind in diesen Reinheitsgraden
im Handel erhältlich.
Das Magnesium war körnig und hatte eine Korngröße von 50 tem bis 2000 ^am. Das Titan lag als Pulver mit
einer Teilchengröße von etwa 50 U.m vor.
Die Materialien wurden sorgfältig gemischt, wobei berücksichtigt wurde, daß das Titanoxid als Bindemittel
für das körnige Magnesiumoxid benötigt wird. Jas Gemisch wurde dann in eine geeignete Form gefüllt, verdichtet
und nach Herausnahme aus der Form bei einer Temperatur von I65O 0C gebrannt. Das Verdichten eines
7 0 9 8 Q~7 / 0~9 8 7
Gemisches in einer Form und das nachfolgende Brennen sind an sich bekannt und werden daher nicht weiter
beschrieben. Es muß jedoch im Hinblick auf die Verwendung von Titanoxid als Bindemittel für das
Magnesiumoxid erläutert werden, daß diese beiden Materialien miteinander leicht ein Eutektikum bilden, das eine Schmelztemperatur
von etwa 1570 0C aufweist, so daß bei einer Brenntemperatur von 1600 C bis 165O C eine gute
Bindung der Magnesiumoxidkörner erhalten wird.
Der so hergestellte Tiegel wurde zum Vakuumschmelzen einer Legierung verwendet, die, nach Gewichtsprozent,
folgende Zusammensetzung aufwies:
Kohlenstoff 0,17 %
Chrom 9,5 %
Molybdän 3,0 %
Kobalt 15,0 %
Aluminium 5,5 %
Titan 4,7 %
Zirkon 0,06 %
Bor 0,0152
Vanadium 0,9 %
Nickel Rest
Die Legierung wurde auf eine Temperatur von 1450 C
gebracht, die etwa um 140 Grad über der Liquidustemperatur liegt. An der Oberfläche der Schmelz© war keine flüssige
7 0980-7? (T987
Schlacke erkennbar und eine metallurgische Untersuchung von aus der Schmelze hergestellten Gußstücken haben
keine Schlackeneinschlüsse von Titan-Aluminat oder
Titan-Titanat gezeigt, wie sie bei Reaktionen zwischen dem Titanoxid des Tiegels und dem Titan bzw. Aluminium
der Schmelze zu erwarten wären. Bei einer Untersuchung des Tiegels wurden jedoch Aluminium- und Titanverbindungen
an der Tiegelinnenfläche gefunden.
Dieses Ergebnis unterscheidet sich also klar von demjenigen beim Schmelzen der gleichen Legierung in Tiegeln,
bei denen die Magnesiumoxidkörner mit Kalziumsilikat gebunden waren, das mit der Legierung reagiert und an der
Schmelzenoberfläche deutlich sichtbare flüssige Schlacke
bildet, die dann als Kalziumaluminat identifiziert werden kann.
Kalzium ist eine der häufigsten Verunreinigungen, die in fester Lösung in Magnesiumoxid auftreten, und wenn das
Magnesiumoxid mehr als 2 % bis 3 % Kalziumoxid enthält,
so geht dieses aus der Lösung heraus und bildet Bindungen zwischen den Magnesiumoxidkömern. Dieses bindende Kalziumoxid
steht dann zur Bildung von Verbindungen mit Aluminium, Titan oder Hafnium aus der Legierung zur Verfügung, und
709807/0987
2632253
diese Verbindungen bilden in dem zum Schmelzen und Gießen der Legierung benötigten Temperaturbereich, d.h. im Bereich
von 1400 0C bis 1600 0C, flüssige Schlacken.
Wie bereits erwähnt, , ergibt sich bei Verwendung von Titanoxid als Bindemittel kein flüssiges Reaktionsprodukt
mit Aluminium oder Titan aus der Schmelze, sondern die entstehenden Reaktionsprodukt wie beispielsweise Titan-Aluminat,
Titan-Titanat oder (falls in der Schmelze Hafnium enthalten ist) Titan-Hafnat v/eisen alle eine Schmelztemperatur
von mehr als l600 0C auf.
Magnesiumoxid ist selbst, soweit es die Legierung betrifft, inert. Zumindest die geringen Mengen von Magnesiumaluminat
oder Magnesiumhafnat, die an der Tiegeloberfläche gebildet werden, sind in dem genannten Temperaturbereich
fest.
Außer Titanoxid sind auch, wie sich gezeigt hat, Hafniumoxid und Yttriumoxid in dem genannten Temperaturbereich
gegenüber Aluminium, Titan und Hafnium inert und bilden gute Bindemittel für das körnige Magnesiumoxid. Daher
können auch diese beiden Oxide anstelle von Titanoxid Anwendung finden.
709807/0987
Claims (4)
- 2632253 IPatentansprüche■ 1. Tiegel zum Schmelzen von Superlegxerungen auf Nickelbasis, die eines oder mehrere Elemente der Aluminium, Titan und Hafnium aufweisenden Elementengruppe enthalten, aus einem aus körnigem Magnesiumoxid und einem Bindemittel bestehenden Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff des Tiegels, nach Gewicht, 90 % bis 99 % körniges Magnesiumoxid mit einer Reinheit von mindestens 97 % und als Bindemittel 1 % bis 10 % eines Oxids der Gruppe Titanoxid, Hafniumoxid und Yttriumoxid enthält.
- 2. Tiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tiegelwerkstoff Kalziumoxid und/oder Siliziumoxid in einem Anteil bis zu 3 % als zulässige Verunreinigung enthält.
- 3. Tiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tiegelwerkstoff, nach Gewicht, 94 % bis 96 % körniges Magnesiumoxid und 1 % bis 3 % pulveriges Titanoxid und 3 % Kalziumoxid und/oder Siliziumoxid als zulässige Verunreinigung enthält.709 8 07/098 7.
- 4. Tiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnesiumoxid höchstens 2 % Kalziumoxid als zulässige Verunreinigung enthält. ' ■ -709807/0987ORiQfNAL INSPECTED
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB31095/75A GB1554105A (en) | 1975-07-25 | 1975-07-25 | Crucible for melting super-alloys |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2632259A1 true DE2632259A1 (de) | 1977-02-17 |
DE2632259B2 DE2632259B2 (de) | 1980-07-17 |
DE2632259C3 DE2632259C3 (de) | 1981-03-12 |
Family
ID=10317898
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2632259A Expired DE2632259C3 (de) | 1975-07-25 | 1976-07-17 | Tiegel zum Schmelzen von Superlegierungen auf Nickelbasis |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4006891A (de) |
JP (1) | JPS5218408A (de) |
DE (1) | DE2632259C3 (de) |
FR (1) | FR2318838A1 (de) |
GB (1) | GB1554105A (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5332200A (en) * | 1992-10-13 | 1994-07-26 | Martin Marietta Energy Systems, Inc. | Segmented ceramic liner for induction furnaces |
US8323559B2 (en) * | 2010-11-05 | 2012-12-04 | United Technologies Corporation | Crucible for master alloying |
CN110527856B (zh) * | 2019-09-20 | 2021-04-30 | 无锡市东杨新材料股份有限公司 | 一种高表面质量、高强度镍合金带材的制备方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3093495A (en) * | 1963-06-11 | Magnesia composraon and method of | ||
US3141917A (en) * | 1962-09-27 | 1964-07-21 | Harbison Walker Refractories | Oxygen converter linings |
-
1975
- 1975-07-25 GB GB31095/75A patent/GB1554105A/en not_active Expired
-
1976
- 1976-07-09 US US05/703,818 patent/US4006891A/en not_active Expired - Lifetime
- 1976-07-17 DE DE2632259A patent/DE2632259C3/de not_active Expired
- 1976-07-23 FR FR7622489A patent/FR2318838A1/fr active Granted
- 1976-07-24 JP JP51088617A patent/JPS5218408A/ja active Granted
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
NICHTS ERMITTELT * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2632259B2 (de) | 1980-07-17 |
FR2318838B1 (de) | 1980-08-14 |
JPS573627B2 (de) | 1982-01-22 |
GB1554105A (en) | 1979-10-17 |
JPS5218408A (en) | 1977-02-12 |
FR2318838A1 (fr) | 1977-02-18 |
US4006891A (en) | 1977-02-08 |
DE2632259C3 (de) | 1981-03-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69208918T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Schleif- und/oder tonerfesten Produkten auf der Basis von geschmolzenen und verfestigten Oxynitriden | |
DE2307250C3 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Aluminium-Titan-Bor -Vorlegierung | |
DE2034385B2 (de) | Verfahren zur Gewinnung von schwerschmelzbaren Metallen in kompakter Form aus deren Oxiden | |
DE2507132A1 (de) | Aluminium-zink-magnesium-legierung | |
DE3729937C2 (de) | Aluminium-Titan-Vorlegierungen mit Drittelement-Zugaben | |
DE2821407C2 (de) | Molybdän-Titan-Zirkonium-Aluminium-Vorlegierungen | |
DE2632259C3 (de) | Tiegel zum Schmelzen von Superlegierungen auf Nickelbasis | |
DE3129563C2 (de) | ||
DE69120299T2 (de) | Übereutektisches aluminium-silikon-pulver und dessen herstellung | |
DE2740213C2 (de) | Verwendung einer Wolfram-Titan-Aluminium-Legierung | |
DE2346778A1 (de) | Flussmittel zum giessen von stahl | |
DE3409614A1 (de) | Vorlegierung fuer die herstellung einer titanlegierung | |
DE2547835A1 (de) | Amorphe legierungen auf titan-berylliumbasis | |
DE2948883A1 (de) | Verfahren zur beifuegung von mangan zu einem geschmolzenen magnesiumbad | |
DE3343989C1 (de) | Verfahren zur Herstellung von feinteiligem,sauerstoffarmem Chrommetallpulver | |
DE2204871C2 (de) | Vanadin-Aluminium-Titan-VLegierung | |
DE1533399A1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Aluminiumvorlegierung | |
DE1571359A1 (de) | Feuerfeste Schmelzgusskoerper | |
DE3538044A1 (de) | Verfahren zur herstellung von feuerfestem aluminiumoxynitrid | |
DE2300073A1 (de) | Verfahren zur herstellung von schleifkorn | |
DE2451935C3 (de) | Als plastische Masse, Stampfmasse oder zur Herstellung von keramischen Körpern geeignete Masse und ihre Verwendung. | |
DE3887503T2 (de) | Hitzebeständige aluminiumlegierung und verfahren zur herstellung. | |
Ford | Crucible to melt nickel-base super-alloys | |
DE1816802B2 (de) | Basisches feuerfestes schmelzgussmaterial | |
DE603051C (de) | Verfahren zur Darstellung von Beryllium-Schwermetall-Legierungen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OGA | New person/name/address of the applicant | ||
OD | Request for examination | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |