DE3537208A1

DE3537208A1 - Formkoerper auf der basis eines gesinterten siliciumnitrids sowie ihre verwendung bei der verarbeitung schmelzfluessiger nickellegierungen

Info

Publication number: DE3537208A1
Application number: DE19853537208
Authority: DE
Inventors: Francis Salvatore Manchester Conn. Galasso; Richard Daniel East Hartford Conn. Veltri
Original assignee: United Technologies Corp
Current assignee: Raytheon Technologies Corp
Priority date: 1984-10-22
Filing date: 1985-10-18
Publication date: 1986-04-24
Also published as: US4600182A; GB8525931D0; GB2165860A; JPS61101468A; GB2165860B; JPH0532347B2

Description

Formkörper auf der Basis eines gesinterten Siliciumnitrids sowie ihre Verwendung bei der Verarbeitung schmelzflüssiger Nickelleg ierungen

Die folgende Erfindung betrifft Gegenstände oder genauer Formkörper mit spezifischen chemischen Zusammensetzungen sowie die Verwendung derartiger Gegenstände für die Aufnahme von und den Kontakt mit schmelzflüssigen Metallen. Während auf metallurgischem Gebiet der Bedarf nach neuen Legierungen und Superlegierungen auf Nickelbasis anstieg, wurde die Verwendung der üblichen Gegenstände und Geräte zur Nickelverarbeitung immer weniger annehmbar. Die gegenwärtigen Behälter für schmelzflüssige Nickellegierungen bestehen typischerweise aus Aluminiumoxid oder aus Mullit (Aluminiumoxid und Siliciumoxid). Formen für Nickellegierungen aus derartigen Zusammensetzungen halten nur wenige Güsse aus, dann haben ihre Oberflächen mit der schmelzflüssigen Legierung reagiert und sind unverwendbar geworden; gleichermaßen werden die existierenden Düsen für den Austritt schmelzflüssigen Nickels durch die Legierungen "korrodiert" und weisen somit nur eine kurze Lebensdauer auf. Dies trägt zu den Herstellungskosten bei, indem die Nickellegierungen verunreinigt werden und sowohl die Produktions-Stillstandzeiten und die Menge der zu ersetzenden Formwerkzeuge ansteigen. Ein weiteres Problem bei den gegenwärtig verwendeten Formwerkzeugen für Nickellegierungen besteht darin, daß diese nicht sehr beständig gegenüber thermischen Schocks sind, die auftreten, wenn die Temperatur .rasch erhöht oder abgesenkt wird, wie es bei Gießverfahren vorkommen kann. Dadurch wird die mittlere Lebensdauer von Gegenständen zur Nickelverarbeitung weiter vermindert.

Es wird daher auf dem genannten Fachgebiet gegenwärtig unvermindert nach verbesserten Gegenständen für die Verarbeitung von schmelzflüssigem Nickel gesucht, deren Zusammensetzungen so sind, daß diese Gegenstände mit Nickellegierungen nicht reagieren, sondern diesen gegenüber

weitgehend inert sind.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, verbesserte Gegenstände für die Aufnahme von und den Kontakt mit schmelzflüssigem Nickel oder schmelzflüssigen Nickellegierungen zu schaffen, die sowohl gegenüber den schmelzflüssigen Legierungen reaktionsträge sind als auch beständig sind gegen thermische Schocks. Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung derartiger Gegenstände zur Verarbeitung von Nickellegierungen, insbesondere zur Herstellung von gegossenen geformten Gegenständen aus Nickellegierungen und von Nickelpulver.

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Schaffung von Formkörpern gelöst, wie sie im geltenden Anspruch 1 definiert sind. Die Unteransprüche 2 bis 6 beschreiben spezifische bevorzugte Ausführungsformen .

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird somit ein gesinterter Gegenstand auf Siliciumnitridbasis mit hoher Dichte geschaffen, der für die Aufnahme und den Kontakt mit schmelzflüssigen Nickellegierungen bestimmt ist, der gegenüber schmelzflüssigen Nickellegierungen bei 1500 ⁰C reaktionsträge ist und beständig gegenüber thermischen Schocks ist. Das zähe, thermochemisch inerte Material ' besteht im wesentlichen aus einem polykristallinen oder auch teilweise amorphen Siliciumnitrid, das etwa 0,6 bis etwa 8 Gew.-% Aluminiumoxid, 10 bis 16 Gew.-l Yttriumoxid, insbesondere etwa 15 Gew.-% Yttriumoxid, und etwa 2 bis etwa 5 Gew.-% Siliciumoxid enthält. Die Dichte der Siliciumnitridgegenstände für die Aufnähme von und den Kontakt mit schmelzflussigen Nickellegierungen liegt typischerweise oberhalb von etwa 3 g/cm³.

Wenn als Siliciumnitrid ein polykristallines Siliciumnitrid verwendet wird, liegt der Aluminiumoxidgehalt im gesamten oben angegebenen Bereich. Wenn jedoch ein teilweise

amorphes Siliciumnitrid verwendet wird, liegt der Aluminiumoxidgehalt im Bereich von etwa 2 bis etwa 6 Gew.-%, wobei die Anteile an Yttriumoxid und Siliciumdioxid die gleichen bleiben und die Dichte ähnlich ist. 5

Die erfindungsgemäßen Gegenstände oder Formkörper führen zu erheblichen Verbesserungen bei den Verfahren zur Verarbeitung von Nickellegierungen unter Verwendung von ■ Gegenständen zur Handhabung einer schmelzflüssigen Nickellegierung und ihrer Formung. Ein derartiges Verfahren zum Aufschmelzen der Nickellegierung und zum anschließenden Formgießen der erhaltenen schmelzflüssigen Nickellegierung in vorgegebener Form erfolgt unter Verwendung der erfindungsgemäßen Formgegenstände mit den in den Ansprüchen wiedergegebenen spezifischen chemischen Zusammensetzungen. Diese Gegenstände bestehen somit aus einem gesinterten polykristallinen oder einem teilweise amorphen Siliciumnitrid, das etwa 15 Gew.-% Yttriumoxid, etwa 2 bis etwa 5 Gew.-% Siliciumdioxid und etwa 0,6 bis etwa 8 Gew.-% Aluminiumoxid enthält, wenn als Basis ein polykristallines Siliciumnitrid verwendet wird, und das etwa 2 bis etwa 6 Gew.-% Aluminiumoxid enthält, wenn das teilweise amorphe Siliciumnitrid verwendet wird.

Die erfindungsgemäßen Gegenstände führen auch zu einer erheblichen Verbesserung von Verfahren, bei-denen Teilchen aus einer Nickellegierung durch ein rasches Abkühlen von schmelzflüssigen Nickellegierungen erzeugt werden, wobei Arbeitsund Form-Gegenstände für schmelzflüssige Nickellegierungen verwendet werden, die spezifische chemische Zusammensetzungen aufweisen. Ein derartiges Verfahren besteht darin, die schmelzflüssige Legierung auf eine rasch rotierende Scheibe zu gießen, so daß feste Teilchen aus der Nickellegierung gebildet werden. Die für ein derartiges Verfahren bestimmten erfindungsgemäßen Gegenstände, insbesondere Düsen und Scheiben, werden ebenfalls aus den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen hergestellt.

Durch die vorliegende Erfindung wird die Fortentwicklung des Fabrikationswissens erheblich gefördert, indem eine neue wertvolle Technologie zur Verarbeitung von Nickellegierungen geschaffen wird. Die erfindungsgemäßen Gegenstände für die Formgebung von schmelzflüssigem Nickel weisen relativ lange Standzeiten auf und werden durch die Nickellegierungen nicht leicht "korrodiert". Außerdem sind sie gegenüber einem thermischen Schock außerordentlich beständig. Damit trägt die vorliegende Erfindung zur Lösung der für den Stand der Technik charakteristischen Probleme bei, indem erstmals Gegenstände beschrieben werden, die gegenüber einem thermischen Schock beständig sind und gleichzeitig auch gegenüber einem Angriff durch die schmelzflüssigen Nickellegierungen hochbeständig sind. 15

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich für den Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung sowie den Ansprüchen unter Berücksichtigung der Zeichnungen, die die Vorteile der erfindungsgemäßen Formkörper belegen.

Es zeigt

Fig. 1 die Beständigkeit der erfindungsgemäßen Formkörper gegenüber schmelzflüssigem Nickel und

Fig. 2 den Abbau typischer herkömmlicher Si.,N.-Gegenstände durch schmelzflüssiges Nickel.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer besonders bevorzugten Ausführungsform näher erläutert.

Das Siliciumnitrid, das im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorteilhaft verwendet werden kann, um die beschriebenen überlegenen Eigenschaften zu erzielen, läßt sich zwei Typen zuordnen, nämlich einem polykristallinen Si₃N₄ und einem teilweise amorphen Si₃N₄. Das spezielle, für die Testproben verwendete polykristalline Si₃N₄ war

AME-Siliciumnitridpulver hoher Reinheit und mit einer . Teilchengröße von weniger als 45 μΐη (Siebdurchgang -325 mesh), das hergestellt wird von Ko weck i Berylco Industries. Dieses Material wies eine Teilchengrößenverteilung auf, bei der weniger als 2 % der Teilchen eine Größe von mehr als 40 μπι aufwiesen und 50 % der Teilchen eine Teilchengröße von weniger als 0,7 μπι aufwiesen. Das teilweise amorphe Siliciumnitrid-Material, das für die Testproben verwendet wurde, war ein Siliciumnitrid mit der Bezeichnung SN 402 der General Telephone and Electric (GTE). Dieses teilweise amorphe Siliciumnitrid bestand zu etwa 96 % des Materials aus Material der Alpha-Phase, und die Teilchen wiesen eine Teilchengröße im Bereich von 2 bis 3 μπι auf.

!5 Obwohl gemäß der vorliegenden Erfindung irgendein beliebiges Y₂ ⁰T verwendet werden kann, wurde das bevorzugte Yttriumoxid dadurch hergestellt, daß man ein Molycorp CP-Qualitäts-Yttriumoxalat auf 1000 ⁰C erhitzte und dann innerhalb eines Zeitraums von 24 Stunden zurück auf Raumtemperatur abkühlte. Und obwohl festgestellt wurde, daß ein Gehalt von 15 % Yttriumoxid die gewünschten verbesserten Eigenschaften liefert, können geringe Abweichungen von diesem Prozentsatz toleriert werden, beispielsweise Abweichungen im Bereich von 10 bis 16 %, und es werden trotzdem noch annehmbare Ergebnisse erhalten.

Das verwendete Al₂O- war ein Fischer-CP-Qualitäts-Material.

Beim Sintern unter hohem Stickstoffdruck mit einem polykristallinen Siliciumnitrid können 0,6 Gew.-% dieses Materials genügen, das gewünschte Sintern zu bewirken, ohne daß die anderen Eigenschaften, wie beispielsweise die Oxidationsbeständigkeit und die Dichte, negativ beeinflußt werden. Vorzugsweise werden 3 bis 8 % Al₃O₃ bei der Anwendung eines Sinterns unter niedrigerem Stickstoffdruck verwendet. Wenn ein teilchenförmiges amorphes Si₃N₄-Pulver, wie beispielsweise das genannte SN 4 02 (GTE) Si-.N.,

*5 fr

verwendet wird, führen von etwa 2 bis etwa 6 Gew.-% des

Aluminiumoxids zu guten Hochtemperatureigenschaften, 4 Gew.-% Al₃O₃ sind jedoch bevorzugt.

Die erfindungsgemäßen Gegenstände können wie folgt hergestellt werden: Das Siliciumnitrid, das Yttriumoxid, das Aluminiumoxid und das Siliciumdioxid werden mit einer ausreichenden Menge Methanol vermischt, um eine Masse teigartiger Konsistenz zu erhalten, und in einer Kugelmühle bearbeitet, bis eine ausreichende Mischung erzielt ist. Die erhaltenen Pulver werden dann bei Raumtemperatur luftgetrocknet, um das Methanol zu entfernen. Es kann auch ein herkömmliches Mischen unter Verwendung von Mörser und Pistill angewandt werden.

Für Testzwecke wurden stabförmige Gegenstände hergestellt. Die Pulver wurden in die gewünschten Formen verpreßt und so lange gebrannt, bis sie gesintert waren, wobei als Brenntemperaturen Temperaturen zwischen etwa 1700 ⁰C und 2000 ⁰C in Abhängigkeit von dem Überdruck des Stickstoffgases angewandt wurden, wobei im Falle des polykristallinen Siliciumnitrids bei Atmosphärendruck bevorzugte Temperaturen zwischen 1700 bis 1780 ⁰C angewandt wurden. Das teilweise amorphe Siliciumnitrid wird vorzugsweise zwischen 1730 bis 1800 ⁰C bei 1 Atmosphäre Stickstoffüberdruck gesintert.

Die Temperatur sollte oberhalb von' 1700 ⁰C gehalten werden, um eine Sinterung in etwa einer Stunde zu bewirken, jedoch unterhalb von 1800 ⁰C, um eine Zersetzung des Siliciumnitrids auszuschließen. Der für die Formgebung der Gegenstände vor dem Sintern angewandte Druck ist nur der Druck einer Hand-Formpressung (z.B. von weniger als 13,8 bar), und dieser leichte Druck dient einfach dazu, dem Material seine Grundform zu verleihen, die während des Sinterns ein lineares Schrumpfen von etwa 25 % ermöglicht. Der über den kalt gepreßten Gegenständen während des Sinterns angewandte Stickstoffdruck läßt sigh zwei Grundbereichen zuordnen, nämlich einem niedrigen Stickstoffdruck oder, einem hohen Stickstoffdruck. Als niedriger Stickstoffdruck wird ein Stickstoffdruck von etwa 0,5 bis 2 bar bezeichnet, und

als hoher Stickstoffdruck werden wenigstens etwa 15 bar, vorzugsweise 15 bis 30 bar verstanden. Als Niederstickstoff-Atmosphäre wurde ein Stickstoffgasdruck von 1 bar verwendet und als Hochstickstoffdruck ein Stickstoff-Gasdruck von 20 bar.Obwohl Stickstoff das bevorzugte Inertgas für die Verwendung beim Sintern ist, ist es dem Fachmann offensichtlich, daß auch andere Inertgase wie beispielsweise Argon verwendet werden können.

Der gesinterte Gegenstand kann irgendeine beliebige Form erhalten, so daß eine Vorrichtung erhalten wird, die für die Handhabung und Formgebung von schmelzflüssigen Nickellegierungen nützlich ist. Bevorzugte Gegenstände umfassen beispielsweise eine Gießform für das Gießen von schmelzflüssigem Nickel sowie Tiegel zum Schmelzen und zum Transport des schmelzflüssigen Nickels. Weitere bevorzugte Gegenstände sind Dosieröffnungen (Düsen) und Scheiben für die Rotations-Spinntechnologie (RSR (Handelsmarke) von United Technologies). Obwohl die erfindungsgemäßen, gesintertes Siliciumnitrid enthaltenden Gegenstände gegenüber jeder beliebigen schmelzflüssigen Nickellegierung reaktionsträge sind, werden sie typischerweise dazu verwendet, hochfeste, hochtemperaturbeständige Legierungen wie Nickelsuperlegierungen zu verarbeiten. In diesem Zusammenhang ist zur Ergänzung der vorliegenden Beschreibung beispielsweise hinzuweisen auf die US-PSen 4 152 488 und 4 209 348. Obwohl die erfindungsgemäßen Gegenstände reaktionsträge sind, kann es zu einem unbedeutenden Grad zu einer gewissen oberflächlichen Wechselwirkung mit dem schmelzflüssigen Nickel kommen.

Es dürfte anerkannt werden, daß die erfindungsgemäßen Gegenstände in Verbindung mit irgendeinem beliebigen Verfahren verwendet werden können, bei dem eine schmelzflüssige Nickellegierung gegen die Umgebung abgegrenzt wird. So wird beim Formgießen die Legierung auf eine definierte Form eingegrenzt, und beim Rotations-Spinnen wird die Legierung in Form eines begrenzten kontinuierlichen Stroms

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erhalten. Dem Fachmann sind zahlreiche Abwandlungen der genannten Verfahren sowie weitere Formverfahren geläufig, für die die erfindungsgemäßen Gegenständen ebenfalls verwendbar sind.
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Als Spinnen oder Schleudergießen wird ein Verfahren zur raschen Abkühlung und Verfestigung von Metall aus dem flüssigen Zustand bezeichnet. Typischerweise wird die schmelzflussige Legierung aus dem metallischen Material auf eirie schnell rotierende Scheibe gegossen. Das schmelzflüssige Material wird durch die Scheibe atomisiert, wenn die Fliehkräfte die Tröpfchen der schmelzflüssigen Legierung vom Rand der Scheibe abscheren und von der Scheibe nach außen in einer sich radial erstreckenden Ebene wegschleudern. Quer zu den Tröpfchen werden nach unten Vorhänge aus einem Kühlgas geleitet, die eine Verfestigung der Teilchen zu Pulverteilchen aus dem gewünschten Material bewirken. Umwälzkühlungs-Techniken werden dazu verwendet, die Tröpfchen mit einer Geschwindigkeit der Metallverfestigung abzukühlen, die von den Wärmeübertragungseigenschaften zwischen den schmelzflüssigen Tröpfchen und dem Kühlgas abhängt. Kühlgeschwindigkei'ten in der Größenordnung von zehn hoch fünf Grad Celsius pro Sekunde (10 °C/sek) werden mit den Vorrichtungen des Standes der Technik erhalten. Zur Ergänzung der vorliegenden Beschreibung ist in diesem Zusammenhang auf die US-PS 4 355 057 zu verweisen.

Beim "Spinnen" von Nickelsuperlegierungen werden Düsen (Dosieröffnungen) _f Rotationsscheiben und andere Gegenstände, die mit dem schmelzflüssigen Nickel in Kontakt kommen, bisher herkömmlicherweise im allgemeinen aus Al₃O₃ und SiO₂ hergestellt. Diese Materialien reagieren jedoch häufig mit dem schmelzflüssigen Nickel. Im Gegensatz zu einigen dieser herkömmlichen Materialien reagieren die für die Herstellung der erfindungsgemäßen Gegenstände oder Formkörper verwendeten Materialien nicht mit dem schmelzflüssigen Nickel, was dazu führt, daß es zu keiner Ver-

unreinigung der Legierung und einer erhöhten Lebensdauer des Gegenstands kommt.

In der Literatur werden eine Vielzahl von Formgebungsverfahren für Nickellegierungen beschrieben, wobei stellvertretend für derartige Verfahren zur Ergänzung der vorliegenden Erfindung auf die in den US-PSen 3 260 505 und 3 700 023 beschriebenen Verfahren verwiesen werden soll. Bei diesen Techniken werden typischerweise Al₂O- und SiO_?-Gegenstände, wie beispielsweise Gießformen und Tiegel, für die Aufnahme des schmelzflüssigen Mittels verwendet. Wie im Falle der RSR-Verfahren reagieren derartige Materialien mit dem schmelzflüssigen Nickel. Die erfindungsgemäßen gesinterten Siliciumnitridgegenstände können daher bei jedem beliebigen Formgebungsverfahren verwendet werden, und sie führen bei jeder dieser Verwendungen zu einer verringerten Verunreinigung der Legierung und zu einer verbesserten Lebensdauer der Gegenstände selbst.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Beispiels näher erläutert.

Beispiel:

Eine Zusammensetzung auf der Basis eines polykristallinen Siliciumnitrids mit einem Gehalt von 15 Gew.-% Yttriumoxid, 5 Gew.-% Aluminiumoxid und 5 Gew.-% SiO„ wurde mit einer ausreichenden Menge Methanol vermischt, so daß eine teigartige Konsistenz erhalten wurde, und in einer Kugelmühle vermählen, bis eine ausreichende Mischung erreicht war. Die Pulver wurden dann an der Luft bei Raumtemperatur zur Entfernung des Methanols getrocknet. Zu Testzwecken wurde: ein stabförmiger Gegenstand geformt. Die Pulver wurden zu einem Stab mit einer Breite von.

0,32 cm (0,125 inch), einer Dicke von 0,152 cm (0,060 inch) und einer Länge von 2,54 cm (1 inch) bei einem Druck von 10,34 bar (150 psl) gepreßt. Der kaltgepreßte Stab wurde dann eine Stunde bei 1750 ⁰C bei einem bar Stickstoffüber-

druck gebrannt, um ihn zu sintern. Um die oben beschriebene^v Stabilität in der Umgebung aus schmelzflüssigem Nickel zu zeigen, wurde der folgende Test durchgeführt. Der gesinterte Stab wurde in eine schmelzflussige Nickellegierung eingeschoben, die Nickel als Basismetall sowie 10 Gew.-% Chrom, 5 Gew.-% Kobalt, 4 Gew.-% Wolfram, 1,5 Gew.-% Titan, 12 Gew.-% Tantal und 5 Gew.-% Aluminium enthielt, und nach 95 Minuten bei 1496 ⁰C (2725 F) konnte kein Zeichen eines Angriffs festgestellt werden (vgl. Fig. 1 - dabei wird angenommen, daß der dunkle Umfangsbereich sich aus Yttriumoxid und Aluminiumoxid zusammensetzt und während der Verweilzeit im schmelzflüssigen Nickel gebildet wird). Außerdem erwies sich der Stab als außerordentlich beständig gegenüber thermischen Schocks, was ebenfalls eine Eigenschaft von Gegenständen auf Siliciumnitrid-Basis ist, die sich im Hinblick auf einen thermischen Schock sogar noch elastischer verhalten als die oben erwähnten Gegenstände. Bei einem Vergleich wurde jedoch warmverpreßtes Si^N. unter den gleichen Bedingungen nach bereits 65 Minuten stark angegriffen (vgl. Fig. 2).

Die vorliegende Erfindung bedeutet einen erheblichen Fortschritt für die Fabrikationstechnologie von Nickellegierungen. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden kaltgepreßtes gesintertes Siliciumnitrid enthaltende Gegenstände und Formgebungstechniken offenbart, durch die die Probleme gelöst werden können, die im Zusammenhang mit dem Stand der Technik erläutert wurden. Diese Verarbeitungsgegenstände sind außerordentlich haltbar, wenn sie schmelzflüssigen Nickellegierungen ausgesetzt werden, und zwar im Vergleich zu den gegenwärtig verwendeten Materialien auf Aluminiumoxidbasis. Ihre Reaktionsträgheit gegenüber Nickellegierungen beseitigt dabei in wirksamer Weise eine Verschmutzung der Nickellegierungen. Außerdem macht sie ihre Beständigkeit gegenüber einem thermischen Schock außerordentlich nützlich für die Verarbeitung von Nickellegierungen. Die beiden genannten Eigenschaften erhöhen die Lebenszeit der für die Nickelverarbeitung verwendeten Gegenstände, was letztendlich

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zu einer Verminderung der Herstellungskosten, d.h. des Ersatzes von Gießformen und Stillstandszeiten, führt. Die Beständigkeit gegenüber thermischen Schocks wird dabei durch Kaltpressen erreicht, wodurch die Kosten der herkömmlichen Warmpreßtechniken entfallen, die bisher die üblichenVerfahren zur Formung von Siliciumnitridmaterialien mit hoher Beständigkeit gegenüber thermischen Schocks darstellten.

Obwohl die vorliegende Erfindung in der vorliegenden Anmeldung anhand eines konkreten Beispiels näher erläutert wurde, ist es für den Fachmann klar, daß innerhalb der Lehre der vorliegenden Erfindung, wie sie durch die Ansprüche in Verbindung mit der Beschreibung definiert ist, zahlreiche Veränderungen und Modifikationen möglich sind, ohne daß der Bereich der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

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Claims

3537209 Dfpl.-Chem. Dr. Stefren ANDf=IAE Dipl.-Phys. Dieter PLACH Dipl.-lng. Dietmar HAUQ Dipl.-Chem. Dr, Rtehftrd KNEISSL PATENf anwAlte \l. OKT. 1985 Steinstr, 44, D-8000 Mönchen 80 Anm.: United Technologies Corporation Hartford, Connecticut 06101, V.St.A. Az.: 369 AS/RÄ Formkörper auf der Basis eines gesinterten Siliciumnitrids sowie ihre Verwendung bei der Verarbeitung schmelzflüssiger Nickellegierungen Patentansprüche

1. Formkörper für die Aufnahme von und den Kontakt mit

is

schmelzflüssigen Nickellegierungen, dadurch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen aus Siliciumnitrid besteht, das (in Gew.-%) enthält
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a. etwa 2 bis etwa 5 % Siliciumdioxid,

b. etwa 15 % Yttriumoxid und

c. etwa 0,6 bis etwa 8 % Aluminiumoxid ;

und daß er eine Dichte von mehr als 3 g/cm³ aufweist, bei Temperaturen bis zu 1500 ⁰C nicht mit schmelzflüssigen Nickellegierungen reagiert und beständig gegenüber einem thermischen Schock ist.

2. Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Siliciumnitrid ein polykristallines Siliciumnitrid ist.

3. Formkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Aluminiumoxids von etwa 3 Gew.-% bis etwa 8 Gew.-% beträgt.

4. Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Siliciumnitrid ein teilweise amorphes Siliciumnitrid ist.

5. Formkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Aluminiumoxids von etwa 2 Gew.-% bis etwa 6 Gew.-% beträgt.

6. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er die Form einer Gießform, einer Düse, eines Tiegels oder einer Scheibe aufweist.

7. Verwendung eines Formkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in Form eines Tiegels oder einer Gießform zum Aufschmelzen von Nickellegierungen, Handhaben der schmelzflüssigen Nickellegierungen und Gießen der Nickellegierung in eine vorgegebene Form.

8. Verwendung eines Formkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in Form einer Düse oder einer Scheibe zur Herstellung schnell abgeschreckter Teilchen aus Nickellegierungen,