DE2938589A1 - Legierungen, die ein metall der platingruppe enthalten - Google Patents
Legierungen, die ein metall der platingruppe enthaltenInfo
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
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- C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
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Description
- 5 Beschreibungseinleitung
Die Erfindung bezieht sich auf Legierungen, die ein Metall der Platingruppe enthalten, und auf Verwendungsmöglichkeiten
solcher Legierungen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Superlegierungen, die ein Metall der Platingruppe enthalten,
und auf ihre Verwendungsmöglichkeiten.
Der Ausdruck "Superlegierung" wird in der Weise angewendet,
daß auf Nickel und/oder Kobalt basierende Legierungen mit Zusätzen von solchen Metallen versehen werden wie Chrom, Wolfram,
Molybdän, Titan, Aluminium und Eisen und die hohe Werte an mechanischer Festigkeit und Kriechfestigkeit bei erhöhten
Temperaturen und verbesserte Oxidations- und Hitzekorrosionsfestigkeit haben. Im Fall von auf Nickel basierenden Superlegierungen
wird hohe Hitzefestigkeit teilweise erhalten durch Feste-Lösungs-Härtung, wobei Elemente wie Wolfram und Molybdän
verwendet werden und teilweise durch Ausscheidungshärtung. Die Ausscheidungen werden durch den Zusatz von Aluminium und
Titan hergestellt, um eine intermetallische Verbindung/I '
zu bilden, die auf Ni3(Ti,Al) basiert innerhalb der großen
Menge des Materials. Im Fall von auf Kobalt basierenden Superlegierungen werden stabile Metallcarbide absichtlich gebildet
in einigen Fällen für Zwecke einer zweiten Härtung, wobei Feste-Lösungs-Härtung die Hauptquelle der Festigkeit darstellt.
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Die Eigenschaften der Superlegierungen im allgemeinen machen sie sehr gut geeignet für die Verwendung in korrosions-
und/oder oxidations-anfälliger Umgebung, wo hohe Festigkeit bei erhöhten Temperaturen gefordert wird. Zum Beispiel wird
in der Glasindustrie und insbesondere bei der Herstellung von Glasfasern, zum Beispiel für Dachisolationsmaterial,
gute Hitzefestigkeit gefordert zusammen mit Kriechfestigkeit und sehr hoher Korrosionsfestigkeit, die letztere weil bestimmte,
im Glas vorhandene Elemente, namentlich Bor und Natrium, extrem korrosionsanfällig bei der Temperatur von
geschmolzenem Glas sind.
Des weiteren sind Superlegierungen geeignet für die Verwendung als Materialien für die Herstellung von Schaufeln
und Düsen usw. für die Verwendung in Gasturbinen. Solche Maschinen, z.B. für Marinezwecke arbeiten typischerweise
mit geringwertigem Brennstoff, der eine relativ hohe Schwefelkonzentration hat; deshalb wird gute Hitzekorrosionsfestigkeit
auch unter diesen Umständen gefordert.
Auf der anderen Seite arbeiten Gasturbinen für die Verwendung in Düsenflugzeugen typischerweise mit hochwertigem Brennstoff,
was erforderlich macht, daß die Maschinenteile aus einem Material hergestellt werden, das gute Oxidationsfestigkeit
bei hoher Temperatur aufweist. Jedoch finden Superlegierungen eine weitere Verwendung in der BrennstoffIndustrie, besonders
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in Kohlevergasungsanlagen, die von wachsender möglicher Bedeutung sind dank dem Kohlereichtum relativ zu anderen
fossilen Brennstoffen in der Erdkruste.
Es gibt viele Variationen für Kohlevergasungssysteme, aber die meisten von ihnen basieren auf einer oder zwei klassischen
Methoden, die grundlegend versuchen, Wasserstoff der Kohle zuzufügen, um Ferngas zu erhalten, das Methan im Überschuß
von 90% enthält. Bei der ersten Methode läßt man Kohle mit Wasserdampf reagieren, um Synthesegas zu bilden, Wasserstoff
und Kohlenmonoxid, die dnn katalytisch wiedervereinigt werden, um Methan zu bilden. Die Kohle/Wasserdampf-Reaktion ist in
hohem Maße endotherm und erfordert sehr hohe Temperaturen, damit sie in praktikablen Ausmaßen stattfindet; der verwendete
Apparat ist ebenfalls der Erosion unterworfen wegen der korpuskularen Partikel, die von dem Reaktionsgasstrom
mitgerissen werden. Bei dej- zweiten Methode ist die
Kohle ein Gegenstand der abbauenden Hydrierung, um Methan direkt zu bilden. In einem Beispiel für diese Methode läßt man
pulverisierte und vorbehandelte bituminöse Kohle bei bis zu 1000°C und hohem Druck reagieren mit heißem, rohem, wasserstoff
haltigem Gas, das einen wesentlichen Anteil Wasserdampf enthält. Der vorbehandelnde Schritt besteht aus einer milden
Oberflächenoxidation, um Agglomeration während des Wasserstoffvergasungsschritts
zu vermeiden.
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Für diese und andere Anwendungen haben sich Superlegierungen als unabkömmlich erwiesen. Mit fortschreitender Technik
werden jedoch immer strengere Bedingungen angetroffen und die Anforderungen, die an Materialien gestellt werden, sind in
der Folge davon sogar noch anspruchsvoller. Es wurde herausgefunden, daß es eine Grenze für die Verwendungsmöglichkeiten
von Superlegierungen gibt, wie der Ausdruck üblicherweise verwendet wird, daß ihre dehnbare Kriechfestigkeit dazu neigt,
sich bei erhöhten Temperaturen, d.h. in der Größenordnung von
1000°C, zu verringern, weil sich die X* '-Phase wieder in der
IT-Phase auflöst. Eine Lösung für dieses Problem wird in der Spezifikation des GB-Patents 1,520,630 der Anmelderin
vorgeschlagen, worin Superlegierungen beschrieben und beansprucht werden, die einen Zusatz von einem oder
mehreren Metallen der Platingruppe enthalten. Der Zusatz von dem Metall der Platingruppe hat den Effekt der Erhöhung der
hohen Temperaturfestigkeit und Kriechfestigkeit der Legierung durch Feste-Lösungs-Härtung und durch Anheben der Temperatur
der Lösung der $' -Phase sowohl wie erhebliche Verbesserung
von deren Oxidations- und Hitzekorrosionsfestigkeit, welche Funktionen der Oberflächenoxidstabilität und der Fähigkeit
der Legierung sind, der Penetration der Korngrenze Widerstand zu leisten.
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Man fand jedoch heraus, daß die Lehre des erwähnten GB-Patents No.1,520,630 nur eine Teillösung ist insoweit,
als die Fähigkeit der Legierung, die Penetration der Korngrenze zurückzuweisen, nicht in allen Fällen befriedigend
ist, obwohl für die Oberflächenoxidstabilität gesorgt ist. Dispersionsgefestigte Legierungen auf Nickelbasis wurden auch
vorgeschlagen in der Absicht, die Kriechfestigkeit bei hoher Temperatur zu verbessern, da aber solche Legierungen keine
5* '-Festigungsphase enthalten, wird ihre dehnbare Kriechfestigkeit
bei niederer Temperatur beeinträchtigt und es gibt in jedem Fall nur begrenzten Nutzen bei der Oxidations- oder
Hitzekorrosionsfestigkeit. Dispersionsgefestigte Superlegierungen, - d.h. sie enthalten sowohl eine ausgeschiedene
^1-Phase wie eine Oxiddispersion - waren auch vorgeschlagen
worden, aber ihr Nutzen bestand hauptsächlich im Anheben der mechanischen Festigkeit.
Es ist deshalb Gegenstand dieser Erfindung, die Oxidationsund Hitzekorrosionsfestigkeit von Superlegierungen noch weiter
anzuheben, besonders durch Verbessern der Fähigkeit der Legierung, der Penetration der Korngrenze Widerstand zu leisten.
Weitere Gegenstände der Erfindung sind, Methoden für die Handhabung
von geschmolzenem Glas vorzusehen, z.B. bei der Herstellung von Glasfasern, für das Betreiben einer Gasturbine
und für die Kohlevergasung, wobei Bauteile verwendet werden,
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die aus einer Superlegierung hergestellt sind, die verbesserte
Oxidations- und Hitzekorrosionsfestigkeit hat.
Man fand überraschend heraus, daß die Gegenstände der Erfindung verwirklicht werden können durch den Zusatz von
entweder Yttrium und/oder Scandium zu einer Superlegierung,
die ein Metall der Platingruppe enthält, besonders von dem Typ, der im GB-Patent No. 1,520,630 beschrieben ist.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung besteht deshalb eine Superlegierung für bauliche Verwendung bei erhöhten Temperaturen
und in in hohem Maße korrosions- und/oder oxidationsanfälligen Umgebungen, abgesehen von Unreinheiten, aus:
a) 5 bis 25 Gew.% Chrom
b) 2 bis 7 Gew.% Aluminium,
c) 0,5 bis 5 Gew.% Titan.
d) wenigstens einem der Metalle Yttrium und Scandium, vorhanden in einem Gesamtanteil von 0.01 bis 3 Gew.%r
e) 3 bis 15 Gew.% insgesamt von einem oder mehreren
Metallen der Platingruppe Platin, Palladium, Rhodium, Iridium, Osmium und Ruthenium und
f) dem Rest Nickel.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind eine Methode zur Handhabung von geschmolzenem Glas, z.B. bei der Herstellung
von Glasfasern, eine Methode der Brennstoffverbrennung: Luft-
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gemisch in einer Gasturbine und eine Methode zur Herstellung von Ferngas aus Kohle dadurch charakterisiert, daß sie
Apparate verwenden, die aus einer Superlegierung gebaut sind, die, abgesehen von Unreinheiten, enthält:
a) 5 bis 25 Gew.% Chrom,
b) 2 bis 7 Gew.% Aluminium,
c) 0,5 bis 5 Gew.% Titan,
d) wenigstens eines der Metalle Yttrium und Scandium vorhanden in einem Gesamtanteil von 0,01 bis 3 Gew.%,
e) 3 bis 15 Gew.% von einem oder mehreren Metallen der Platingruppe Platin, Palladium, Rhodium, Iridium, Osmium
und Ruthenium und
f) den Rest Nickel.
Superlegierungen gemäß der Erfindung können modifiziert werden durch den Zusatz von einem oder mehreren Komponenten, die in
der folgenden Tabelle aufgeführt sind in einem Anteil von Spuren bis zum angegebenen Wert, ausgedrückt in Gew.%:
| Kobalt | 20 | Niob | 3 | ,15 |
| Wolfram | 15 | Bor | 0 | ,5 |
| Molybdän | 12 | Kohle | 0 | |
| Hafnium | 2 | Tantal | 10 | ,5 |
| Mangan | 2 | Zircon | 1 | |
| Magnesium | 2 | Eisen | 15 | |
| Silicon | 2 | Rhenium | 4 | 3 |
| Vanadium | 2 | Thorium/Seltene Erden-Metalle deren Oxide |
oder | |
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ir - | |||
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Die Yttrium und/oder Scandium-Anteile von Legierungen gemäß
der Erfindung können wenigstens zum Teil als ihre Oxide vorhanden sein.
Superlegierungen gemäß der Erfindung können lose in Gruppen eingeteilt werden, insbesondere bekannt als "Aluminiumoxidbildner"
und "Chromoxidbildner". Legierungen in der ersten Gruppe enthalten einen Anteil Aluminium bis zum oberen Ende
der errechneten Bereiche und tendieren dazu, unter Oxidation eine aluminiumoxidreiche Skala zu bilden, und Legierungen in
der letzteren Gruppe enthalten ebenso einen Anteil von Chrom bis zum oberen Ende der errechneten Bereiche und tendieren
dazu unter Oxidation eine chromoxidreiche Skala zu bilden. Wie oben angezeigt ist die Unterscheidung zwischen den beiden
Gruppen nicht scharf zu trennen.
Die folgende Tabelle gibt einige Beispiele von sogenannten "Aluminiumoxidbildnern" gemäß der Erfindung, zusammen mit
einem bevorzugten Bereich von zugesetzten Komponenten. Alle Zahlen sind in Gew.% angegeben und stellen namentlich
Zusammensetzungen dar, und Nickel (nicht in der Tabelle aufgeführt) macht den Rest zu 100% aus.
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| LEC | ■■Γ' | ; ι ε R u | I | ■' ■■-'::. | II G | D | E | BEREICH | 11 | 5 | |
| Cr | A | 0.05 | B | C | 6.0 | 9.0 | 6 | 15 | |||
| Al | 8.5 | S.3 | 8.0 | 6.0 | 5.5 | 5 | 5 | 0 | |||
| Ti | 5.0 | 4.0 | 6.0 | 1.0 | 4.75 | 3.5 - | 3 | 0 | |||
| Y | 2.0 | 2.0 | 1.0 | 1.0 | 0.5 | 1 | 3 | 0 | |||
| Sc | 0.4 | 0.4 | 0.01 | 15 | 0 | ||||||
| Pt | °.5 | 1.5 | 10.0 | 12.5 | 0.01 | 15 | 0 | ||||
| Co | 10.0 | 4.0 | 8.0 | 10.0 | 14.0 | 3 | 6 | 5 | |||
| ¥ | 9.5 | 9.4 | β.5 | 0.1 | 8 | 5 | |||||
| Ta | 3.0 | 5.0 | 3.0 | 0 | 3 | ||||||
| Nb | 1.0 | 1.0 | 4.0 | 0.1 | 0 | 8 | |||||
| Mo | 0.5 | 2.0 | 2.0 | 7.5 | 3.0 | 0 | 0. | ||||
| C | 0.01 | 6.0 | 0.1 | 0.15 | 0 | 0. | |||||
| B | 0.15 | 0.15 | 0.25 | 0.025 | O.Olf | 0 | 1. | ||||
| Zr | 0.015 | 0.015 | 0.02f | 0.10 | 0.05 | 0 | 2. | ||||
| Hf | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0 | 2. | |||||
| Si | 0.01 | 1.5 | o.V | - 0 | 2. | ||||||
| Mn | l.o | • | 0 | . 2. | |||||||
| Mg | 1.5 | 0 | 1. | ||||||||
| Fe | 0.05 | 1.05 | 0.05 | 0 | 4* | ||||||
| Re | 0.05 | 0.05 | 2.0 | 0 | 3 | ||||||
|
Th/Selte
ne Erden |
2.0 | 0 | |||||||||
| er | |||||||||||
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Die folgende Tabelle gibt einige Beispiele (Legierungen
F - "I) von sogenannten "Chromoxidbildnern" geniTß der Erfindung
zusammen mit einem bevorzugten Bereich von zugesetzten Komponenten. Wieder sind alle Zahlen in Gew.% angegeben und stellen
namentlich Zusammensetzungen dar, und Nickel macht den Rest zu 1OO% aus. Die Legierungen M-P sind Legierungen ohne Platin
und Yttrium und/oder Scandium und sind auf dem Weg des Vergleichs eingeschlossen.
| Γ | F | C | H | L | E G | I E | R U | N | 1 | G | M | H | O | P | .5 | BEREICH | 25 |
| Cr | 11.5 | 21.5 | 14.5 | I | j | κ | 4 | L | 12.1 | 12.1 | 12.1 | 12 | .5 | 4.5 | |||
| «1 | 3.0 | 1.1 | 4.25 | 16 | .Q | 12.1 | 12. | 6 | 12.1 | 3.4 | 3.4 | 35 | 3 | .1 | 10 - | 5.0 | |
| Tl | 4.25 | 3.7 | 1.75 | 3 | .0 | 3.4 | 3· | 1 | 3-4 | 3.6 | 3.6 | 1.1 | 1 | .1 | 1 | 3 | |
| T | 0.2 | 0.5 | 3 | .5 | 3.6 | 3. | 3.6 | 0 | 1.5 - | 3 | |||||||
| SC | 1.0 | 0 | .7 | 0.05 | 0. | 6 | 0.2 | 0.1 | 0.01 - | 15 | |||||||
| Pt | 7-5 | 10.0 | 12.5 | 3 | 4.6 | 4.6 | .0 | 0.01 - | 20 | ||||||||
| Co | 7.5 | 18.0 | 9.0 | 6 | .0 | 1.6 | 4. | 0 | ί.6 | 9.3 | 9.3 | 9.0 | 9 | .0 | 3 | 15 | |
| U | 3.6 | 2.0 | β | .0 | 9.3 | 9. | 5 | 9.3 | 3.0 | 3.0 . | 1.0 | H | .9 | 0 | 5 | ||
| Ta | 3.6 | 1.1 | 12 | .5 | 3.0 | 3- | 3.0 | 35 | 3-5 | 3.9 | 3 | 0 | 2 | ||||
| Kb | 0.4 | 1.0 | 1.75 | 3.5 | 3. | 7 | 3-5 | .0 | O | 6 | |||||||
| Ho | 1.8 | 1.75 | 1 | .0 | 1 | 1.7 | 1.7 | 2.0 | 2 | .13 | 0 | 0.5 | |||||
| C | 0.10 | 0.15 | 0.25 | 1.7 | 1. | 014 | 1.7 | 0.1 | 0.1 | 0.13 | O | .015 | 0 | 0.1 | |||
| B | 0.02 | 0.01 | 0.015 | 0 | .05 | 0.1 | 0. | 04 | 0.1 | 0.014 | 0.014 | 0.015 | 0 | .11 | O | 1.0 | |
| Zr | 0.1 | 0.15 | 0.05 | 0 | .02 | 0.014 | 0. | 75 | 0.014 | 0.04 | 0.01 | O.tl | O | .88 | 0 | 1.5 | |
| Hf | 0.8 | 1.0 | 0 | .05 | 0.04 | 0. | 0.04 | 0.75 | 0.75 | 0.88 | 0 | 0 | 2.0 | ||||
| Sl | 1.0 | 0.75 | 0. | 0.75 | O | 2.0 | |||||||||||
| Kn | 1.5 | O | 2.0 | ||||||||||||||
| «ί | 0.5 " | .0 | .01 | 0 | 15 | ||||||||||||
| Fe | 0.05 | 1.0 | 0.05 | 0 | 1.0 | ||||||||||||
| Re | 2.5 | 7 | 5 | O | 3.0 | ||||||||||||
| bet 5«rt |
2.0 | O | |||||||||||||||
| O | |||||||||||||||||
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ORIGINAL INSPECTED
Legierungen der Erfindung können durch Standardtechniken vorbereitet
werden wie Vakuumschmelze und Ausgießen der metallischen Komponenten.
Man fand heraus, daß ein Metall der Platingruppe, wenn es zu Superlegierungen dazugegeben wird, zur Teilung neigt, vorzugsweise
in die/fv '-Phase im Verhältnis von wenigstens 2:1. Seine
Anwesenheit in der Γ· '-Phase hebt die Temperatur der Lösung
der erwähnten Phase in der großen Menge des ^-Materials, so daß sie direkt zu verbesserten mechanischen Eigenschaften für eher
höhere Temperaturen beiträgt als bisher mit konventionellen Superlegierungen erreicht wurden. Man nimmt an, daß die Anwesenheit
von Yttrium und/oder Scandium in Legierungen gemäß der vorliegenden Erfindung die Teilung des Metalls der Platingruppe
beeinflußt und eine weitere Phase bildet, die vorwiegend aus Yttrium/Scandium, Nickel und dem Metall der Platingruppe besteht,
so daß sie die Konzentration an Metall der Platingruppe durch den ganzen Rest der Legierung erniedrigen. Die niedrigere Konzentration
reicht nichts desto weniger aus, die normalen Vorteile dem Rest der Legierung zu vermitteln, während die Yttrium/
Scandium- und Metall der Platingruppe-Phase dazu neigt, den zugesetzten Schutz gegen Oxidations- und Hitzekorrosionsbedingungen
zu liefern kraft seiner Anwesenheit entlang der Korngrenzen.
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Die folgenden Testergebnisse wurden für ausgewählte
Legierungen gemäß der Erfindung erhalten:
Jeder Cyclus bestand aus dem plazieren einer Probe der Testlegierung In einem Ofen bei einer Temperatur
von 98O°C, 40 Minuten lang und dem darauffolgenden Überführen der Probe In Raumtemperatur, 20 Minuten
lang. Man würde ein gutes Ergebnis erwarten, um einen leichten Gewichtsgewinn wegen der Oberflächenoxidation
zu zeigen; ein bedeutender Gewichtsgewinn geschieht wegen innerer Oxidation und Gewichtsverlust wegen
Kernzertrümmerung, beides ist untragbar. Die Ergebnisse zeigen, daß Oxidationsfestigkeit für Legierungen verbessert ist, die Yttrium und Platin enthalten und
leicht verschlechtert für die Legierung (M), die Scandium und Platin enthält, verglichen mit der Legierung
(P), die Yttrium aber kein Platin enthält. Legierung L (0,2% Y) zeigt besonders gute Ergebnisse.
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| Legierung | Cyclus-Nr. |
Wechsel des spezifi
schen Gewichts -2 mg cm |
| K | O | O |
| 186 | +1.13 | |
| 218 | +1.24 | |
| 332 | +0.92 | |
| L | O | 0 |
| 186 | +1.31 | |
| 218 | +0.84 | |
| 332 | +1.21 | |
| 385 | +1.20 | |
| M | O | 0 |
| 186 | +1.77 | |
| 218 | +1.80 | |
| 332 | +2.47 | |
| 385 | +1.80 | |
| P | O | 0 |
| 186 | +1.70 | |
| 218 | +1.80 | |
| 332 | +2,05 | |
| 385 | +1.70 |
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ORIGINAL INSPECTED
II. Sulfatschmelze (d.h. Hitzekorrosion)
(Tabelle 2 und Flg. 2 bis 4)
Dieser Versuch wurde durch das Eintauchen der Proben 90 Stunden lang in eine Mischung von Natriumsulfat
und Natriumchlorid in einem Gewichtsverhältnis von 90 : 10 bei einer Temperatur von 825°C ausgeführt.
| Legierung |
Wechsel des spezifi
schen Gewichts -2 mg cm |
| J | - 0.45 |
| K | - 0.54 |
| L | + 0.44 |
| M | - 0.82 |
| P | +71.32 |
| N | - 0.47 |
| 0 | +101.1 |
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2838589
Die Ergebnisse zeigen, daß der Zusatz von Yttrium (Legierung P) zu einer Legierung, die kein Platin
enthält (Legierung O) einen mäßigen Anstieg der Schwefelfestigkeit (d.h. Hitzekorrosionsfestigkeit)
bewirkt und daß Zusätze von Platin und Yttrium (Legierungen J, K und L) und Platin und Scandium
(Legierung M) hervorragende Anstiege der Schwefelfestigkeit zeigen. Der Nutzen von Platin- und
Yttrium-Zusätzen gegenüber Platin allein (Legierung N) ist aus diesen Ergebnissen nicht ersichtlich, aber nichts
desto weniger klar in den Figuren 2 bis 4 aufgezeigt, die Microphotos (χ 500) von Querschnitten der Legierungen
L, M und N nach der Sulfatschmelzprobe sind. In Fig. 2
(Legierung N) kann man die Oberflächenkorrosionsskala sehen, die die Masse der Legierung angreift in einer
Richtung im allgemeinen normal zur Oberfläche, wobei für Plätze für die Penetration der Korngrenze gesorgt
ist, die letztlich zum katastrophalen Versagen führen. Fig. 3 (Legierung L, Pt + Y-Zusätze) zeigt das vorteilhafte Ergebnis des Yttrium-Zusatzes zu einer platinhaltigen Legierung insofern, daß die Skala einen nichtangreifenden getrennten Belag bildet, der keine offenkundige Penetration der Korngrenzen zeigt und als solcher
die Masse der Legierung vor weiterem Angriff schützt.
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- 2O -
Fig. 4 (Legierung M; Pt + Sc -Zusätze) ist ähnlich Fig. 3, aber die Grenze zwischen Skala und fester
Legierung ist nicht ganz so glatt; ein dehnbarer Korngrenzenangriff würde sich eventuell ergeben.
III. Festigkeit gegenüber oxidierender, atmosphärischer Korrosion und korrodierender Flüssigkeit
Dieser Versuch wurde durch das Suspendieren einer ebenen Probe von Testlegierung (Legierung A) auf
der einen Seite bei einer Atmosphäre Luft und Boroxid ausgeführt und auf der anderen Seite bei Luft mit einer
Temperatur von 1O5O°C, 50 Stunden lang. Die sich ergebende
Gewichtsänderung wegen der Bildung eines äußerlichen Oxidfilms war +0,031% und der Film war sehr dünn und
anhaftend mit keiner offenkundigen Grübchenbildung. Die entsprechende Legierung ohne Yttrium (in der Spezifikation
nicht aufgeführt) ließ in einem ähnlichen Versuch bei 11OO°C über 24 Stunden lang einen Gewichtsverlust
von 0,04 - 0,05 % zu und der Oxidfilm war weniger anhaftend und trug weniger Schaden davon. In einem
weiteren Test wurde ein Schmelztiegel aus Legierung A mit geschmolzenem Glas gefüllt und auf 11000C 100 Stunden
lang gehalten. Es ergab sich kein offenkundiger Angriff weder auf der Innenseite noch auf der Außenseite des
Schmelztiegels.
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Claims (6)
1. Superlegierung, dadurch gekennzeichnet, daß sie, abgesehen von Unreinheiten, besteht aus:
a) 5 bis 25 Gew.% Chrom,
b) 2 bis 7 Gew.% Aluminium,
c) 0,5 bis 5 Gew.& Titan,
d) wenigstens einem der Metalle Yttrium und Scandium, vorhanden in einem Gesamtanteil von
0,01 bis 3 Gew.%,
e) 3 bis 15 Gew.% insgesamt von einem oder mehreren Metallen der Platingruppe Platin, Palladium,
Rhodium, Iridium, Osmium und Ruthenium und dem Rest Nickel.
2. Superlegierung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine oder mehrere der Zusätze enthält, die unten
aufgeführt sind und die in einem Anteil von Spuren bis zum angegebenen Wert, ausgedrückt in Gew.%, vorhanden
sind:
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ORIGINAL INSPECTED
"" 2 —
Seltene Erden-
Metalle oder
deren Oxide
3. Superlegierung gemäß Anspruch 6 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie, abgesehen von Unreinheiten,
besteht aus:
a) 5 bis 25 Gew.% Chrom,
b) 3,5 bis 6 Gew.% Aluminium,
c) 1 bis 5 Gew.% Titan,
d) wenigstens einem der Metalle Yttrium und Scandium in einem Gesamtanteil von
0,01 bis 3 Gew.%,
e) 3 bis 15 Gew.% Platin,
f) 8 bis 15 Gew.% Kobalt und
g) dem Rest Nickel.
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4. Superlegierung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß sie einen oder mehrere der Zusätze enthält, die unten aufgeführt sind und die in einem Anteil von Spuren
bis zum angegebenen Wert, ausgedrückt in Gew.%, vorhanden sind:
Seltene Erden-
Metalle oder
deren Oxide
5. Superlegierung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie, abgesehen von Unreinheiten,
besteht aus:
a) 10 bis 25 Gew.% Chrom,
b) 1 bis 4,5 Gew.% Aluminium,
c) 1,5 bis 5,0 Gew.% Titan,
d) wenigstens einem der Metalle Yttrium und Scandium in einem Anteil von 0,01 bis 3 Gew.%,
e) 3 bis 15 Gew.% Platin und
f) dem Rest Nickel.
J 21 P 230
24.9.1979 - 4 -
0300U/0872
6. Superlegierung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen oder mehrere der Zusätze enthält, die unten
aufgeführt sind und die in einem Anteil von Spuren bis zum angegebenen Wert, ausgedrückt in Gew.%, vorhanden
sind:
Seltene Erden-
Metalle oder
deren Oxide
J 21 P 230 24.9.1979
0300U/0872
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Owner name: JOHNSON MATTHEY PLC, LONDON, GB |
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