DE3429286A1 - Diffusions-lotlegierung auf nickelbasis - Google Patents
Diffusions-lotlegierung auf nickelbasisInfo
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- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
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Description
Die Erfindung betrifft ein Hochtemperatur -Hartlötverfahren und eine Diffusions-Lotlegierung auf Nickelbasis,
wobei die Legierung Chrom als Hauptzusatz enthält und das drucklose Di ffusions-Hartlötverfahren
die Hartlotlegierung gemäß der Erfindung verwendet.
Das Diffusions-Ilartlöten beruht auf einer Diffusion
im festen Zustand oder auf der Bewegung von Atomen
in beiden Richtungen über die Grenzschicht der Lötstelle zwischen der Hartlotlegierung und dem Basis-Metall. Daraus ergibt sich
]0 notwendigerweise, daß die Hartlotlegierungen darauf
festgelegt sind, das Basis-Material der Teile, die Q ο lötet werden sollen, zu ergänzen. Hartlotlegierungen
sind deshalb im allgemeinen Legierungen auf
Basis von Nickel, Eisen und Kobait, und zwar abhängig von der Zusammensetzung des Basis-Materials.
Speziallegierungen von hoher Festigkeit stellen wegen ihrer begrenzten Benetzbarkeit ein besonderes
Problem für das Hartlöten dar.
Das Problem liegt in der Herstellung einer Legierung, die die Basis-Materialien ergänzt, um dadurch eine
geeignete Lot- oder Verbindungsstelle zu ergeben, die
die notwendigen physikalischen Eigenschaften besitzt
und die bei Temperaturen gelötet werden kann, die
Zb für kommerzielle Anwendungen niedrig genug sind.
Höhere Löttemperaturen beeinflussen in ungünstiger Weise die physikalischen Eigenschaften der Lötstelle.
Verschiedene Zusätze zur Herabsetzung der Temperatur,
einschließlich Bor, sind bei Hartlotlegierungen verwendet
worden.
Für bestimmte,besonders feste Legierungen ergeben sich
jedoch nicht die gewünschten Eigenschaften, insbesondere
nicht für die primär werfestigten Gamma-Legierungen
(gamma prime strengthened alloys) auf Nickelbasis,die für nicht verschweißbare Turbinenschaufeln
won Flugzeugen oder ähnliche Zwecke benötigt werden. Eine verbesserte Scherfestigkeit und eine einheitliche
Härteverteilung sind für derartige Zwecke ebenso erforderlich.
Diffusions-Hartlot- oder Lotlegierungen gemäß dem
IC) Stand der Technik sind z.B. auch in der US-PS 37 59
und der US-PS 37 00 427 der General Electric Company angegeben, die eine Diffusion -Hartlotlegierung auf
Nickel-Basis zum Löten von Sepziallegierungen offenbart. Die US-PS 36 78 570 und die US-PS 40 38 04l
offenbaren Lötverfahren und Zusammensetzungen von Diffusions-Lotlegierungen. Eine dünne Folie oder
Auflage der Legierung wird hierbei zwischen den Metallen, die gelötet werden sollen, aufgebracht, wodurch
das Löten mit hohen Kosten verbunden ist. Der Stand der Technik offenbart ebenso Zusammensetzungen von
Lotauflagen, die Yttrium enthalten, das ebenfalls ein wichtiger Bestandteil der Hartlotlegierung nach der
Erfindung ist. Derartige Legierungen gemäß dem Stand der Technik sind jedoch nicht als Speziallegierungen
2'1 geeignet, wie sie von der Erfindung in Erwägung gezogen
werden. Die US-PS 36 76 085 offenbart eine Auflage für Speziallegierungen auf Kobaltbasis mit
Yttrium. Die Erfindung stellt eine Weiterentwicklung des genannten Stands der Technik dar.
^A Die Hartlotlegierung nach der Erfindung ist eine
Kobaltfreie Legierung mit mittleren Chromgehalten vom Ni Cr Al Y-Typ, die für das Hartlöten und Diffusions-
Hartlöten von Speziallegierungen geeignet ist und die ebenso eine primäre Gamma-Verfestigung der herkömmlichen
Speziallegierungen, ebenso wie der durch
die neuere Oxid-Dispersion gehärteten und primär Gamma - verfestigten,mechanisch verschmolzenen
Speziallegierungen, erlaubt. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Hartlot-Diffusionslegierungen ermöglicht
die Legierung gemäß der Erfindung ein druckloses Löten bei veränderlichem Lötspalt
(variable gap joints),ebenso wie das Diffusions-Hartlöten,
bei dem nach dem Löten eine Warmbehandlung zur Homogenisierung der Strukturen des Lot- und
Basismetalls und zur Verbesserung der Eigenschaften
der Lötstelle, folgt.
Die Hartlotlegierung und dieDi f f usionslotlegierung auf Nickelbasis
gemäß der Erfindung sind besonders zum Löten von Speziallegierungen auf Nickel basis des primären Gammatyps
geeignet, z.B. von Legierungen, die die ternäre Phase Ni, Al Ti aufweisen. Die Lotlegierung auf Nickelbasis
gemäß der Erfindung weist die folgende, allgemeine Zusammensetzung in Gewichtsprozent auf:
Element Gewichtsprozent
Chrom 12 bis 14 %
Tantal 2 bis 4 %
Bor 2,5 bis 4 %
Yttrium oder 0,01 bis 0,06 %
Lanthan
Aluminium 2,5 bis 5 %
Kohlenstoff weniger als 0,03 %
Nickel Bilanz
Chrom, Aluminium und Yttrium verbinden sich an der
von der Diffusions-Lotlegierung gemäß der Erfindung
gebildeten Lötstelle, um dadurch die Widerstandsfähigkeit gegenüber Oxidation und Sulfatation zu
erhöhen. Die Lötstelle zeichnet sich durch eine verbesserte Scherfestigkeit und eine gleichmäßige Härteverteilung der an der Lötstelle ausgebildeten Matrix
aus.
Weiterhin weist die Lötstelle eine dicke, homogene
Weiterhin weist die Lötstelle eine dicke, homogene
]Q Mischkristallgrenzschicht zwischen dem Basismetall
und der gelöteten Metallverbindung auf. Die Di ffusions-Hartlotlegierung gemäß der Erfindung
eignet sich zum Löten bei Temperaturen von 1176.7 bis 1260 C. Zum Beispiel wurde die Diffusions-Lotlegierung
Ii) gemäß der Erfindung dazu verwendet, Lötverbindungen
von primär verfestigten Gamma-Speziallegierungen bei
1176.7° C und 1196.1°C zu bilden. Die Diffusions-Hartlotlegierung
gemäß der Erfindung ist kostengünstiger als die herkömmlichen Lotlegierungen, die K obalt
aufweisen müssen. Die erfindungsgemäße Legierung kann ökonomischer als die Lötfolien, die teuer sind, in
Pulverform verwendet werden.
Die bevorzugte Legierung gemäß der Erfindung besetzt die
folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent: 12,5 bis 13,5 ?i Chrom, 2 bis 4 % Tantal, 2,5 bis 3,5 % Bor,
0,01 bis 0,03 % Yttrium oder Lanthan, 3,5 bis 4,5 % Aluminium, weniger als 0,03 % Kohlenstoff und als
Bilanz Nickel mit auftretenden Verunreinigungen. "JO Die am meisten zu bevorzugende Nominalzusammensetzung
der Di ffusions-Hartlotlegierung gemäß der Erfindung ist
folgende in Gewichsprozent ausgedrückte:
13,1 % Chrom, 3,2 % Tantal, 3 % Bor, 0,01 bis 0,02 %
Yttrium, 4,15 % Aluminium, weniger als 0,03 %
Kohlenstoff und als Bilanz Nickel mit auftretenden Verunreinigungen.
Wie zuvor beschrieben, eignet sich die Diffusions-Hartlotlegierung
gemäß der Erfindung zum Löten von primär verfestigten Gamma-Speziallegierungen, wobei
sich eine verbesserte MikroStruktur der Lötverbindung
ergibt, die eine einheitliche Härteverteilung, besonders an der Übergangsmatrix und eine
gleichmäßige dicke Mischkristall-Grenzschicht
zwischen dem Basismaterial und der gelöteten
Metal1 verbindung aufweist.
Weiterhin zeigte die Lötverbindung von Turbinen-
gleichmäßige dicke Mischkristall-Grenzschicht
zwischen dem Basismaterial und der gelöteten
Metal1 verbindung aufweist.
Weiterhin zeigte die Lötverbindung von Turbinen-
schaufeln aus einer Mar M 246 Speziallegierung der
Martin Marietta Corporation die höchste und am
meisten verbesserte Scherfestigkeit bei 815.6 C.
meisten verbesserte Scherfestigkeit bei 815.6 C.
Das drucklose Lötverfahren gemäß der Erfindung beinhaltet die Verwendung der Legierung gemäß der Erfindung
in Pulverform, wobei nach dem Löten eine Warmbehandlung oder ein Diffusionszyklus bei einer Temperatur,
die 10 bis 37.8 C niedriger ist als die Löttemperatur, erfolgt und wodurch die Lotlegierung in die Struktur
der Basis-Speziallegierung diffundiert.
Dadurch ergibt sich eine homogenere Lötstelle mit verbesserten Eigenschaften.
Andere Vorteile und charakteristische Merkmale der Diffusions-Lotlegierung nach der Erfindung ergeben sich
aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung, der bevorzugten Ausführungsformen.
Die Prüfung von Lötstellen zwischen bestimmten, primär verfestigten Gamma-Speziallegierungen auf
Nickelbasis, bei denen die Lotlegierung gemäß der Erfindung verwendet wurde, ergab eine bessere
Festigkeit, eine gleichmäßige Härteverteilung und eine verbesserte MikroStruktur, speziell bei
primär verfestigten Gamma-Speziallegierungen auf Nickel-Basis, die Kobalt und Molybdän enthalten.
Wie zuvor beschrieben, enthalten die primär verfestigten Gamma-Speziallegierungen die ternäre
Phase Ni-, Al Ti. Weiterhin ergibt sich durch die
Elimination von Kobalt eine Verringerung der Kosten für die Lotlegierung gemäß der Erfindung
und eine bessere Lötverbindung zwischen bestimmten,
1-* primär verfestigten Gamma-Speziallegierungen.
Bei den Lötstellen, die mit einer Diffusions-Lotlegierung
gemäß der Erfindung hergestellt wurden, sind Chrom, Aluminium und Yttrium miteinander
kombiniert, um so eine verbesserte Mikrostruktur zu ergeben, die gegenüber einer Oxidation und Sulfatation
widerstandsfähiger ist.
Die verbesserte Festigkeit der Lötstelle zeigt sich bei den Scherversuchen (shear socket tests) unter Verwendung
von primär verfestigten Gamma-Speziallegierungen. Mikroaufnahmen der Lötstellen verdeutlichen
besonders die ausgezeichnete Konstanz der Härte des Übergangsstückes der Lötstelle und zeigen eine
dicke Grenzschicht eines Mischkristalles zwischen
^O dem Basismetall und der gelöteten Metallverbindungsstelle.
Die Diffusions-Lotlegierung gemäß der Erfindung weist
die folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozenten auf:
| Chrom | oder | 1 | 2 | bis | 14 | /0 |
| b Tantal | 2 | bis | 4 |
Qf
/0 |
||
| Bor | um | 2 | ,5 | bis | 4 |
Qf
/D |
| Yttrium | 0 | ,01 | bis | o, | 06 % | |
| L a r ■ t h a n | ||||||
| A1 u in i η i | 2 | ,5 | bis | 5 | % | |
Die Diffusions-Lotlegierung weist vorzugsweise weniger
als 0,03 °'a Kohlenstoff und als Bilanz Nickel mitsamt
auftretenden Verunreinigungen auf. Die bevorzugte
1c; Di f fusions-Lotlegierung nach der Erfindung besitzt
folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozenten:
| Chrom | 12,5 | bis | 1 | 3 | ,5 | % | 0' /O |
| Tantal | 2 | bis | 4 | o·· /O |
|||
| Bor | 2,5 | bis | 3 | ,5 |
0'
/O |
||
| Yttrium | 0,01 | bis | 0 | ,03 | 0' /0 |
||
| Aluminium | 3,5 | bis | 4 | ,5 | /0 | ||
| Kohlenstoff | mienic | 3er als | 0 | * | 03 |
und Nickel mit auftretenden Verunreinigungen als Bilanz. Die Nominalzusammensetzung der Diffusions-Lotlegierung
gemäß der Erfindung oder die, die am meisten zu bevorzugen ist, enthält folgende Bestandteile
in Gewichtsprozent 13,1 % Chrom, 3,2 % Tantal, 3 % Bor, 0,01 bis 0,02 % Yttrium,
4,15 % Aluminium, weniger als 0,02 % Kohlenstoff und als Bilanz Nickel mit auftretenden Verunreinigungen,
Wie zuvor erwähnt, ist die Diffusions-Lotlegierung
gemäß der Erfindung speziell dazu bestimmt, die primär verfestigten Gamma-Speziallegierungen mit
Kobalt und Molybdän zu ergänzen. Viele primär verfestigte Gamma-Speziallegierungen fallen unter
diese Klassifikation. Die Diffusions-Lotlegierungen
gemäß dem Stand der Technik ergaben keine zufriedenstellenden
Ergebnisse für das Löten derartiger Speziallegierungen und die Lötstellen
neigten zu Versprödung und Phasenseparation.
Beispiele für derartige primär verfestigte Gamma-Speziallegierungen
sind die Mar M Gruppe von Speziallegierungen, die von der Martin Marietta
Corporation verkauft werden, Spezialmetalle und
l-> dergleichen. Die Mar M Gruppe von Speziallegierungen
wird von der Flugzeugindustrie zum Beispiel für Turbinenschaufeln und Schaufelbaugruppen und dergleichen
verwendet. Eine andere gehärtete Mischkristall-Speziallegierung
auf Nickelbasis, die mit
^ einer Di ffusions-Lotlegierung gemäß der Erfindung
gelötet werden kann, ist Hastelloy X, eine mit Eisen und Kobalt gehärtete Nickel-Chrom-Molybdänlegierung.
Die Mar M Gruppe der Legierungen umfaßt
Mar M 200, Mar M 200 Hafnium, Mar M 246 und 247. 25
Die Nominalbezeichnung Mar M 246 wird für eine Legierung mit 9 % Chrom, 10 % Kobalt, 2,5 Ji Molybdän,
10 Jo Wolfram, 1,5Ji Tantal, 5,5Jo Aluminium, 1,5 Jo
Titan und als Bilanz Nickel, verwendet, wobei die Angaben
den Gewichtsprozenten entsprechen.
Es wird deutlich, daß sich die Diffusions-Lotlegierung
gemäß der Erfindung nicht wesentlich von den entsprechenden herkömmlichen Legierungen unter-
'^ scheidet. Eine Lötstelle von Speziallegierungen,
unter Verwendung der Lotlegierung gemäß der Erfindung,
weist jedoch eine wesentliche und nicht vorhersehbare
Verbesserung der Mikrostruktur auf. Weiterhin ergibt sich durch die verbesserte Mikrostruktur
cj eine größere Härte, Festigkeit und eine größere
Widerstandfähigkeit gegenüber einer Oxidation und
SuIfatation.
Nachfolgend soll eine Übersicht über die Elemente
IU der Diffusions-Lotlegierung gemäß der Erfindung und
ihre kombinierte Wirkungsweise gegeben werden. Aluminium ist ein besonderer Garnma-Härter, der die Löttemperatur
geringfügig herabsetzt. Wichtiger ist jedoch, wie schon zuvor beschrieben, daß Aluminium
b in Kombination mit Chrom und Yttrium oder Lanthan
in der Lötverbindung die Widerstandsfähigkeit gegenüber einer Oxidation und Sulfatation erhöht. Das
heißt, daß Aluminium- und Chromoxide den Oxidationswiderstand der Lötverbindung erhöhen. Aluminiumoxide
bilden adhärierende Schichten und Yttrium bewirkt mit Aluminium und Chrom eine Stabilisierung gegenüber
Oxidation und Sulfatation. Yttrium begünstigt die
Verwendbarkeit der Lotlegierung auch bei hohen Lotte
tiiperaturen. Bei der erfindungsgemäßen Lotlegierung
auf Nickelbasis modifiziert oder beeinflußt Yttrium die Basis-Struktur der Legierung, verändert die
Koirigrenzen und stabilisiert Aluminium. Gemäß dem
Stand der Technik wird zwar die Verwendung von Yttrium in Lötauflagen auf Kobaltbasis für Speziallegierungen
vorgeschlagen, jedoch gibt der Stand der Technik keine Diffusions-Lotlegierungen an, die
Yttrium enthalten, insbesondere keine der hier be-
schrieberien Diffusionslotlegierungen auf Nickelbasis. Selbstverständlich kann für bestimmte Verwendungszwecke
Yttrium durch Lanthan ersetzt werden.
Die Diffusions-Lotlegierung gemäß der Erfindung
enthält . Bor, im wesentlichen zur Temperaturherabsetzung, wie schon gemäß dem oben erwähnten Stand
der Technik, der US-PS 37 59 692 bekannt. Die Di ffusions-Lotlegierung gemäß der Erfindung kann
dazu verwendet werden,primär verfestigte Gamma-Speziallegierungen auf Nickelbasis bei Temperaturen
von 1176.7 C bis 1260 C zu löten, wobei sie den Temperaturen für die Mischkristallbildung des
hier erwähnten Basismetalls eher entspricht.
Das Element Tantal ist ebenso dafür bekannt, den Schmelzpunkt in Diffusions-Lotlegierungen herabzusetzen,
ebenso wie als Mischkristall-Härter, wobei Tantal die primäre Gamma-Verfestigung begünstigt.
Der geringere Chromgehalt, ebenso wie der höhere Borgehalt und die Verwendung von seltenen Erden,
(z.B. Yttrium oder Lanthan) ergeben eine Verbesserung der Eigenschaften. Es ergibt sich jedoch, daß die
spezielle feste Zusammensetzung für die Diffusions-Lotlegierung von der Zusammensetzung der Speziallegierung,
die gelötet werden soll, abhängig ist. Wie zuvor schon erwähnt, muß die Di ffusions-Lotlegierung
so formuliert sein, daß sie die Speziallegierung, die gelötet werden soll, ergänzt.
Folgend sollen Beispiele für eine Diffusions-Lot-
-VL-
legierung gemäß der Erfindung aufgeführt werden:
| Element | Beispiel | .015 | 1 Beispiel | 2 Beispiel . | 3 Beispiel 4 |
| C h r ο in | 13.09 | 4.14 | 13. 5 | 12.7 | 12.9 |
| Tantal | 3.19 | .02 | 3 | 2.8 | 2.93 |
| Bor | 3 | Bilanz | 3.5 | 2.8 | 2.7 5 |
| Y11rium | .02 | .025 | .018 | ||
| Aluminium | 4.3 | 4 | 3.8 | ||
| Kohlenstoff | .02 | .02 | .018 | ||
| Nickel | Bilanz | Bilanz | Bilanz |
Au£J den obigen Beispielen ist ersichtlich, daß die
Nominal- oder am meisten zu bevorzugende Zusammensetzung einer Diffusions-Lotlegierung gemäß der Erfindung,
die folgende, in Gewichtsprozenten ausgedrückt, ist: 13,1 % Chrom, 3.2 % Tantal, 3 % Bor, ungefähr
0,015 °q Yttrium, ungefähr 4,15 % Aluminium, weniger als
0,03 % Kohlenstoff und als Bilanz Nickel mitsamt auftretenden
Verunreinigungen. '
Wie zuvor erwähnt, weist eine Diffusions-Lotlegierung
5 gemäß der Erfindung eine größere festigkeit an den Lotverbindungen der primär verfestigten Gamma-Legierungen
auf.
Bei dem aktuellen Scherversuch (shear socket test) unter Verwendung einer Rohrlötstelle von 6,38 mm
Durchmesser bei der Mar M 246 Speziallegierung wurden
bleibende Scherversuche bei 815,56 C und
bei 4.48 bis 4.62 kg/cm erreicht.
Die Lot legierungen besitzen einen Liquidus-Temperaturbereich
von 1142.2 bis 1157.2°C und bilden Lötstellen bei Temperaturen ab 1176.67 C.
Mikrophotographische Untersuchungen der Lötverbindungen unter Verwendung der Diffusionslotlegierung
gemäß der Erfindung zeigen eine wesentlich verbesserte Mikrostruktur und folglich eine gleichbleibende
Härte quer durch die gesamte Lötverbindung.
Die T-Formstücke aus Has telloy χ wurden bei bis zu
1176.7 und 1196.1°C 20 Minuten lang gelötet. Hastelloy X besitzt die folgende Nominalzusammensetzung
in Gewichtsprozenten:
22 % Chrom, 9 % Molybdän, 18 % Eisen, 0,5 bis 2,5 % Kobalt, weniger als 1 % Wolfram, 0,05 bis 0,15 % Kohlenstoff und als Bilanz Nickel.
22 % Chrom, 9 % Molybdän, 18 % Eisen, 0,5 bis 2,5 % Kobalt, weniger als 1 % Wolfram, 0,05 bis 0,15 % Kohlenstoff und als Bilanz Nickel.
Die Härte nach Rockwell wurde ermittelt:
Rn 92.8 zu Rn 24 für das Basismetall, Rp 31.8 für den
Mischkristall, Rn 34.3 und R„ 30.5 für die Sekundärphasen
und R„ 37.7 für den oberen Teil der Diffusions-Zone.
In einer weiteren Untersuchung der T-Formstücke aus Hastelloy-X, die mit einer Di ffusions-Lotlegierung
gemäß dem Beispiel 1 bei 1196.1 C 20 Minuten gelötet wurden, ergaben sich die folgenden Mikrohärten:
R 91.3 bis 95.8 für das Basisnietall, R„ 39.8 für die
Diffusionszone im unteren Teil, R~ 32.8 in der Mischkristall-Grenzschicht,
36.3 im oberen Teil der Diffusionszone und für die Sekundärphasen ergaben sich
Härten von R 39.1 und 54.8.
Gemäß obigen Ausführungen ist es offensichtlich, daß
die Di ffusions-Lotlegierung nach der Erfindung eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Scherfestigkeit
in den untersuchten, primär verfestigten Gamma-
Speziallegierung aufweist. Die Mikrophotographien
zeigen eine gleichmäßige Härteverteilung an den Lötnähten.
Weiterhin zeigen die mikrophotographischen Untersuchungen eine dickere Mischkristall-Grenzschicht
zwischen dem Basis- und dem verbindenden Metall. Diese Verbesserungen sind für die betriebsmäßige
Verwendung von großer Bedeutung, bei der
die festigkeit die erste Voraussetzung ist.
Es ist ebenso möglich, eine einheitliche Lötver-
If) bindung von Spezia!legierung unter Verwendung der
Legierung nach der Erfindung als herkömmliche oder
"drucklose" Lotlegierung in Pulverform zu bewirken, wobei sjch dem Lötvorgang eine Warmbehandlung anschließt.
Die Warmbehandlung oder der Diffusions-
Ib zyklus sollte bei einer Temperatur, die lü bis 37.8 C
kälter ist als die Löttemperatur, erfolgen und erfordert zwei bis vier Stunden.
Durch die Warf" .behandlung diffundiert die Lotlegierung
in die Struktur des Basismetalls der Speziallegierung, wodurch sich eine größere Homogenität der
Lötstelle und verbesserte Eigenschaften, einschließlich
Leitfähigkeit, Umschmelzternperatur und Festigkeit
ergeben. Das drucklose Lötverfahren gemäß der Erfindung schließt die Verwendung der bevorzugten
2b Lotlegierung in Pulver- oder Pastenform für eine Verbindung von Speziallegierung ein, wobei die
Lötstelle bis zur Löttemperatur, bevorzugterweise in einem Vakuumofen, erhitzt wird, gefolgt von
einer Warmbehandlung oder einem Diffusionszyklus bei Temperaturen, die um 10 bis 37,8 0C niedriger
als die Löttemperatur sind.
Selbstverständlich können verschiedene Modifikationen
der Diffusions-Lotlegierung gemäß der Erfindung hergestellt
werden, die immer noch im Bereich der Er- 5} findung liegen.
Claims (6)
1. Diffusions-Lotlegierung auf Nickelbasis zum Hartlöten von Speziallegierungen auf Nickelbasis
des primären Gamma-Typs -(superalloys of the gamma prime type),
gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozenten:
wobei sich Chrom, Aluminium und Yttrium an der Lötstelle (brazed joint) zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit gegenüber Sulfatation und Oxidation
miteinander verbinden und die Legierung noch zufällig vorhandene Verunreinigungen aufweist.
2. Diffusions-Lotlegierung auf N|ickelbasis zum
Löten von primären Gamma-Speziallegierungen (gamma prime superalloys) bei ungefähr 1176.7 bis 126O0C1
dadurch gekennzeichnet, daß die Lotlegierung eine verbesserte gleichmäßige
Härteverteilung an der Lötnaht aufweist und folgende
Zusammensetzung in Gewichtsprozent besitzt;
Element Prozentgehalt
Chrom
Tantal
Bor
Yttrium 0,01 bis 0,03 %
Aluminium 4 %
Nickel Bilanz ,
wobei die Lotlegierung weniger als 0,03 °Ό Kohlenstoff
und zufällig vorhandene Verunreinigungen aufweist.
3. Diffusions-Lotlegierung auf Nickelbasis zum
Hartlöten von Speziallegierungen auf Nickelbasis des primären Gamma-Gamma-Typs bei Temperaturen
um 1176.7 bis 1260°C,
dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung eine verbesserte gleichförmige
Härteverteilung an den Mikronähten der Lötstellen besitzt und eine dickere Mischkristall-Grenzschicht
zwischen dem Basis-Metall und der Metall-Lötstelle, die im wesentlichen folgende Zusammensetzung
in Gewichtsprozent aufweist:
/O
-4 -
Element Prozentgehalt
Chrom
Tantal
Bor
Yttrium
Tantal
Bor
Yttrium
Aluminium
wobei die Hartlotlegierung weniger als 0,03 % Kohlenstoff und als Bilanz Nickel mit zufällig auftretenden
jQ Verunreinigungen aufweist und Chrom, Aluminium und
Yttrium sich an der Lötstelle miteinander verbinden, um die Widerstandsfähigkeit gegenüber Sulfatation
und Oxidation zu erhöhen.
4. Diffusions-Hartlotlegierung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration von Bor bei 2,5 bis 3,5 %
und die von Yttrium bei 0,01 bis 0,03 % liegt.
5. Diffusions-Lotlegierung auf Nickelbasis zum
Hartlöten von Speziallegierungen, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent:
Element Prozentgehalt
Chrom 13,1 %
Tantal 3,2 %
Bor 3 %
Yttrium 0,015 %
Aluminium 4,15 %
Kohlenstoff weniger als 0,03 %
Nickel Bilanz
und zufällig auftretende
Verunreinigungen
Verunreinigungen
6. Verfahren zum drucklosen Diffusions-Hartlöten, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Verbindung von Speziallegierungen des primären Gamma-Typ hergestellt wird
und eine Hartlotlegierung in Pulverform in die Verbindungsstelle
eingebracht wird , wobei die Hartlotlegierung
folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent aufweist:
Element Prozentgehalt
Chrom Tantal Bor
I^ Yttrium oder Lanthan
Aluminium 3,5 bis 4,5 %
Kohlenstoff weniger als 0,03 S
Nickel Bilanz ,
und daß die Verbindung der Speziallegierungen in einem Ofen bis zur Temperatur für die Hartlötung der
Legierung erhitzt wird, gefolgt von einem Diffusionszyklus von zwei bis vier Stunden im Ofen bei einer
Temperatur, die 10 bis 37,8°C niedriger ist als die Löttemperatur.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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|---|---|
| DE3429286A1 true DE3429286A1 (de) | 1986-02-06 |
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ID=23770318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19843429286 Withdrawn DE3429286A1 (de) | 1982-12-01 | 1984-08-06 | Diffusions-lotlegierung auf nickelbasis |
Country Status (5)
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| DE (1) | DE3429286A1 (de) |
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