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

Info

Publication number
DE2917886A1
DE2917886A1 DE19792917886 DE2917886A DE2917886A1 DE 2917886 A1 DE2917886 A1 DE 2917886A1 DE 19792917886 DE19792917886 DE 19792917886 DE 2917886 A DE2917886 A DE 2917886A DE 2917886 A1 DE2917886 A1 DE 2917886A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mechanical properties
solidified
dispersion
oxidic
properties
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.)
Ceased
Application number
DE19792917886
Other languages
English (en)
Inventor
Sanford Baranow
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Special Metals Corp
Original Assignee
Special Metals Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Special Metals Corp filed Critical Special Metals Corp
Publication of DE2917886A1 publication Critical patent/DE2917886A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • 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
909846/0706
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
909846/0706
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
909846/070S
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
909846/0708
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.
90984B/07Ö6

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)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US90266078A 1978-05-04 1978-05-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2917886A1 true DE2917886A1 (de) 1979-11-15

Family

ID=25416189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19792917886 Ceased DE2917886A1 (de) 1978-05-04 1979-05-03 Verfahren zum verbessern der mechanischen eigenschaften von durch oxiddispersionen verfestigten materialien

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JPS54146206A (de)
CA (1) CA1135924A (de)
DE (1) DE2917886A1 (de)
FR (1) FR2424966A1 (de)
GB (1) GB2020314B (de)

Families Citing this family (4)

* 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

Also Published As

Publication number Publication date
GB2020314B (en) 1982-06-23
FR2424966A1 (fr) 1979-11-30
GB2020314A (en) 1979-11-14
CA1135924A (en) 1982-11-23
JPS54146206A (en) 1979-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2133103A1 (de) Sich in der Hitze erholende Leigierung
DE3622433A1 (de) Verfahren zur verbesserung der statischen und dynamischen mechanischen eigenschaften von ((alpha)+ss)-titanlegierungen
DE3621671A1 (de) Hochfestes ti-legierungsmaterial mit verbesserter bearbeitbarkeit und verfahren zu dessen herstellung
DE2303802B2 (de) Verfahren zum erhoehen der festigkeit und zaehigkeit von dispersionsverfestigten knetlegierungen
DE3329221C2 (de)
DE2542094A1 (de) Metallpulver, verfahren zur behandlung losen metallpulvers und verfahren zur herstellung eines verdichteten presslings
DE112018005321T5 (de) Druckguss-aluminiumlegierung und funktionsbauteil unter verwendung dieser
EP2559779A1 (de) Warmfeste Al-Cu-Mg-Ag-Legierung sowie Verfahren zur Herstellung eines Halbzeuges oder Produktes aus einer solchen Aluminiumlegierung
DE2625214A1 (de) Verfahren zur herstellung von gesinterten formkoerpern
DE112008001968T5 (de) Bilden von Magnesiumlegierungen mit verbesserter Duktilität
DD293144A5 (de) Aluminiumlegierung mit hohem modul und hoher mechanischer festigkeit und verfahren zu deren herstellung
DE2200670B2 (de)
DE3442595A1 (de) Pulvermetallurgische verarbeitung fuer vorlegiertes pulver
DE4023816C2 (de)
DE2917886A1 (de) Verfahren zum verbessern der mechanischen eigenschaften von durch oxiddispersionen verfestigten materialien
EP0035069A1 (de) Formgedächtnislegierung auf der Basis von Cu/Al oder Cu/Al/Ni und Verfahren zur Stabilisierung des Zweiwegeffektes
EP3423606B1 (de) Al-gusslegierung
EP3075870B1 (de) Kupfer-zink-legierung, bandförmiger werkstoff aus dieser legierung, verfahren zur herstellung eines halbzeugs aus dieser legierung und gleitelement aus dieser legierung
DE102019104492B4 (de) Verfahren zur herstellung einer kristallinen aluminium-eisen-silizium-legierung
DE1259578B (de) Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung einer dispersionsverfestigten Magnesiumlegierung
DE1092218B (de) Verfahren zur Herstellung ausgehaerteter Gegenstaende aus Kupfer-Nickel-Mangan-Zink-Legierungen
EP3670691A1 (de) Magnesiumbasislegierung und verfahren zur herstellung derselben
DE2221814A1 (de) Molybdaen - legierungen
DE60110829T2 (de) Verbessertes gegossenes pinolenelement für eine schweisszange
DE973259C (de) Verfahren zur Verhinderung grobkoerniger Rekristallisation bei Aluminiumlegierungen der Gattung Al-Cu-Mg

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
8131 Rejection