DE2917886A1 - Verfahren zum verbessern der mechanischen eigenschaften von durch oxiddispersionen verfestigten materialien - Google Patents

Verfahren zum verbessern der mechanischen eigenschaften von durch oxiddispersionen verfestigten materialien

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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/10—Alloys containing non-metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
    • C22C32/001—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with only oxides
    • C22C32/0015—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with only oxides with only single oxides as main non-metallic constituents
    • C22C32/0026—Matrix based on Ni, Co, Cr or alloys thereof

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  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Description

PATENTANWÄLTE A. GRUNECKER
DlPL-ING
H. KINKELDEY
DR-IMa
W. STOCKMAIR
OA- ING - A«E {CALTEO4
K. SCHUMANN
DR BER NAT OWL-PHYS
P. H. JAKOB
OtPL-ING.-
G. BEZOLD
DR REH NÄT-DlPL-CKM.
8 MÜNCHEN
MAXIMILIANSTRASSE
P 13 780
Special Metals Corporation
New Hartford, New York 13413 (T.St.A.)
Verfahren zum Verbessern der mechanischen Eigenschaften von durch Oxiddispersionen verfestigten Materialien
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbessern der mechanischen Eigenschaften von Werkstoffen, die mittels wenigstens einer oxidischen Dispersion verfestigt sind.
Bei durch Oxiddispersionen verfestigten Werkstoffen handelt es sich um pulvermetallurgisch hergestellte Erzeugnisse, die sich dadurch auszeichnen, daß bei ihnen innerhalb einer metallischen Matrix kleine, besonders stabile Oxidteilchen dispergiert sind. Die dispergierten Teilchen blockieren Versetzungsbewsgungen, wodurch ein solcher Werkstoff eine besonders gute Hochtemperaturfestigkeit erhält. Zahlreiche
098 4 6/0706
TELEFON (OBS) 93 SO 62
TELEX 06-29 360
TELEQRAMME MONAPAT
TELEKOPIERER
Verfahren zum Herstellen derartiger Werkstoffe sind bereits bekannt. Insbesondere sei zum Stand der Technik auf die US-Patentschrift 4- 010 024 verwiesen.
TJm günstige Bruchfestigkeiten und andere Hochtemperatureigenschaften zu erzielen, ist es erforderlich, durch Oxiddispersionen verfestigte Werkstoffe auf eine relativ grobe Korngröße zu rekristallisieren. Dem Fachmann sind die Einflußgrößen bekannt, welche die Größe von rekristallisiertem Korn beeinflussen. Hierzu zählen die Matrix-Zusammensetzung, der Abstand von Teilchen zu Teilchen (inter particle spacing), die Verteilung der oxidischen Teilchen, die Verformungstemperaturen, die prozentuale Querschnitt-Verminderung oder -dehnung und der Temperaturverlauf bei der Rekristaiiisationsglühung.
Der Fachmann weiß außerdem, daß die mechanischen Eigenschaften besonders gut in derjenigen Sichtung sind, in welche die gedehnten Körner weisen. Aus diesem Grunde hat man bereits Anstrengungen unternommen, um durch Oxiddispersionen verfestigte Werkstoffe in Verformungsrichtung, d.h. in Längsrichtung, zu rekristallisieren. Dadurch sind die mechanischen Werkstoffeigenschaften in Längsrichtung verbessert worden, ohne daß Werkstoffeigen- · schäften in Querrichtung nennenswert beeinträchtigt wurden. Da die Eigenschaften in Längsrichtung im allgemeinen den Eigenschaften in Querrichtung überlegen sind, wurden außerdem Werkstoffeigenschaften in der besseren dieser beiden Eichtungen mittels gerichteter Rekristallisation anstelle von isothermer Rekristallisation verbessert. Hinsichtlich der gerichteten Rekristallisation sei auf die Arbeit "Manufacturing Methods For Directional Recrystallization Process" verwiesen, die von P.G. Bailey, R.E. Kutchera
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und D.B. Arnold unter dem TJS-Air Force Contract Nr. F33615-72-C-1127 erschienen ist.
Im Stand der Technik hat man jedoch den Werkstoffeigenschaften in Querrichtung nur geringe Beachtung geschenkt. Durch die vorliegende Erfindung wird nun ein Verfahren vorgeschlagen, mit dessen Hilfe die Materialeigenschaften in Werkstoff-Querrichtung beträchtlich verbessert werden können, ohne daß die Eigenschaften in Längsrichtung herabgesetzt werden. Das Verbessern der Werkstoffeigenschaften in Querrichtung erfolgt durch eine quer zur Verformungsrichtung vorgenommene Rekristallisation. Die Fachwelt war bisher nicht auf den Gedanken gekommen, eine gerichtete Rekristallisation quer zur Verformungsrichtung bei Werkstoffen durchzuführen, die durch Oxiddispersionen verfestigt sind. Somit führt die Erfindung zu einem bedeutsamen technischen Fortschritt. Viele Anwendungsgebiete füh durch Oxiddispersionen verfestigte Werkstoffe, wie z.B. Turbinenschaufeln, erfordern gute mechanische Eigenschaf tnn in mehr als einer Richtung.
Die Erfindung verfolgt somit den Zweck, ein durch Oxiddispersionen verfestigtes Material zu schaffen, welches eine befriedigende Kombination von mechanischen Eigenschaften in zwei Richtungen aufweist.
Beim Verfahren nach der Erfindung wird ein durch oxidische Dispersionen verfestigter Werkstoff den herkömmlichen Schritten des Verdichtens und Verformens unterworfen. Erfindungsgemäß wird der Werkstoff einer gerichteten Rekristallisation in einer quer zur Verformungsrichtung verlaufenden Richtung unterworfen. Was die herkömmlichen Verfahrensschritte angeht, so sind keine besonder en Verfahrensbedingungen einzuhalten und diese herkömmlichen
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Schritte können entsprechend der US-Patentschrift 4- 010 erfolgen. Die gerichtete Rekristallisation kann entsprechend dem bereits erwähnten Aufsatz "Manufacturing Methods For Directional Recrystallization Process" vorgenommen werden. Unter der gerichteten Rekristallisation ist im wesentlichen ein Vorgang zu verstehen, bei welchem ein Temperaturgradient in einer Richtung hervorgerufen wird, in welcher das Kornwachstum angestrebt ist.
Obgleich davon ausgegangen werden kann., daß sich alle durch oxidische Dispersionen verfestigten Legierungen auf erfindungsgemäße Veise behandeln lassen, werden Legierungen auf der Grundlage von Nickel und/oder Kobalt besonders bevorzugt .
Ein bevorzugter Gedanke liegt in einem Verfahren zum Herstellen von durch oxidische Dispersionen verfestigten Werkstoffen mit verbesserten mechanischen Eigenschaften. Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden durch oxidische Dispersionen verfestigte Pulver zu einem Festkörper verdichtet und wird dieser Festkörper zu einem länglichen Körper verformt. In einer zur Verformungsrichtung quer verlaufenden Richtung wird der verformte Körper einer gerichteten Rekristallisation unterzogen. " " ~
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Beispieles näher erläutert.
Eine für die Herstellung eines durch oxidische Dispersionen verfestigten Werkstoffes geeignete Pulvercharge, bestehend aus 16 % Chrom, 5 % Aluminium, 1 % Yp°3» Rest Nickel, wurde in einen Behälter eingebracht, extrudiert und warmgewalzt. Aus dem gewalzten Erzeugnis wurden zwei Probekörper (A;B) für den Zugversuch hergestellt. Der Probekörper A wurde in
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einem Kastenofen isotherm geglüht. Die Temperaturen wurden mit einer Geschwindigkeit von 2,20C (4°F) je Mnute von 1204 auf 13430C gesteigert und eine Stunde lang bei 1343 C gehalten. Der Probekörper B wurde mit einer Geschwindigkeit von 50,8 mm je Stunde in einen Salztopf eingeführt. Der SaIztopf befand sich auf einer Temperatur von I3I6 bis 1343°C. Der Probekörper wurde in einer quer zur Valzrichtung verlaufenden Pachtung in den Salztopf eingeführt. Nachdem der gesamte Probekörperim Salztopf aufgenommen war, wurde er dort für eine Stunde belassen.
Der Probekörper A wurde bei 1O93°C und einer Belastung von ρ
4,22 kg/mm geprüft. Der Probekörper brach nach 15,1 Stunden. Seine Dehnung belief sich auf 1,9 % und seine Querschnittsverminderung betrug 0,6 %.
Der Probekörper B wurde bei 1O93°C untersucht, wobei die Belastungen und Versuchsdauern der folgenden Zusammenstellung zu entnehmen sind:
ρ
Belastung (kg/mm )		 Versuchsdauer (Std.)
3,25 22
'3,6 ■ 1
4,22 1
4,57 3
4,92 20*
Probekörper brach im Gewindeabschnitt (d.h. demjenigen Abschnitt, der den Probekörper in den Spannbacken hält).
Für die zu Bruch gegangenen Probekörper können keine Angaben bezüglich Dehnung und Querschnittsverminderung angegeben werden. In jedem lall hielt der Probekörper B einen längeren Zeitraum bei höherer Beanspruchung als
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der Probekörper A. Der Probekörper B war auf erfindungsgemäße Veise hergestellt worden, während der Probekörper A nicht erfindungsgemäß hergestellt war. Die für den Probekörper B ermittelten Temperatur-Dauerstandsfestigkeiten wären noch beeindruckender ausgefallen, wäre es nicht im Gewindeabschnitt zu einem Bruch gekommen.
Es versteht sich, daß innerhalb des Erfindungsgedankens mannigfaltige Abwandlungen möglich sind. Ferner versteht es sich, daß die Erfindung nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist, da dieses lediglich zur Erläuterung des Erfindungsgedankens dient.
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Claims (2)

ΡΑΓΕΝΤΑΝνϊ/ÄLTE A. GRUNECKER DtPL-ING H. KINKEUDEY OR-ΐΝα W. STOCKMAIR J I / 0 O O K# SCHUMANN ORRER NAT OPL-PHYS P. H. JAKOB D(PU-ING. <3. BEZOLD DRBEaNAT DlPL-CHEM 8 MÜNCHEN MAXIMILIANSTRASSE P 13 780 Special Metals Corporation Pat entansprüche
1. Verfahren zum Herstellen von durch oxidische Dispersion verfestigten Werkstoffen mit verbesserten mechanischen Eigenschaften, bei welchem durch oxidische Dispersion verfestigte Pulver zu einem Festkörper verdichtet und zu einem länglichen Körper verformt und rekristallisiert werden, dadurch gekennzeichnet , daß der Körper in einer quer zur Verformungsrichtung verlaufenden Richtung einer gerichteten Eekristallisationsbehandlung.unterzogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß als Werkstoff eine Kickellegierung oder eine Kobaltlegierung verwendet wird.
3- Dispersionsverfestigter Werkstoff mit guten mechansichen Eigenschaften sowohl in Längs- als auch in Querrichtung, hergestellt nach Anspruch 1.
909846/0706
TELEFON <OBS) 923863 TELEX OS-I9 3SO TELEGRAMMEiMONAPAT TELEKOPISRER
DE19792917886 1978-05-04 1979-05-03 Verfahren zum verbessern der mechanischen eigenschaften von durch oxiddispersionen verfestigten materialien Ceased DE2917886A1 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3262679D1 (en) * 1981-09-03 1985-04-25 Bbc Brown Boveri & Cie Process for manufacturing an article from a heat-resisting alloy
DE3372989D1 (en) * 1983-02-01 1987-09-17 Bbc Brown Boveri & Cie Structural element with a high corrosion and oxidation resistance made from a dispersion-hardened superalloy, and process for its manufacture
CH673658A5 (de) * 1988-02-05 1990-03-30 Asea Brown Boveri
US5372499A (en) * 1993-08-24 1994-12-13 Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha High-temperature gas blower impeller with vanes made of dispersion-strengthened alloy, gas blower using such impeller, and gas circulating furnace equipped with such gas blower

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA916479A (en) * 1969-07-11 1972-12-12 A. W. Fustukian David Dispersion strengthened metals and alloys and process for producing same
US3772090A (en) * 1971-07-22 1973-11-13 Gen Electric Alloy microstructure control
JPS5423647B2 (de) * 1974-04-25 1979-08-15

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