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Hintergrund
der Erfindung
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In der folgenden Beschreibung des
Hintergrundes wird auf bestimmte Zusammensetzungen, Strukturen und
Methoden, Bezug genommen, doch sollten solche Bezugnahmen nicht
notwendigerweise als ein Zugeständnis
formuliert sein, daß diese
Zusammensetzungen, Strukturen und Methoden als Stand der Technik
unter den gesetzlichen Bestimmungen anwendbar sind.
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Ferritische Materialien vom Typ FeCrAl
haben gute Hochtemperatur-Oxidationsbeständigkeiteigenschaften, sind
aber relativ wenig fest. Es ist bekannt, daß Hochtemperaturfestigkeit
und Kriechfestigkeit durch Verhinderung eines Korngrenzengleitens
und der Verlagerung von Momenten in der Legierung verbessert werden
können.
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Dem Gleiten an den Korngrenzen wird
durch eine Reduktion im Korngrenzenbereich entgegengewirkt. Ein
Weg zur Reduzierung des Korngrenzenbereiches ist natürlich eine
Steigerung der Korngröße. Verlagerung
kann auch durch Einführung
beständiger
Teilchen, welche der Mobilität
an den Korngrenzen entgegenwirken, reduziert werden. Solche Teilchen,
die gegebenenfalls in Kombination mit reduziertem Korngrenzenbereich
verwendet werden, haben eine Größe, die
allgemein in der Größenordnung von
50 bis 1000 nm liegt.
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Die Hochtemperaturfestigkeit der
Legierung kann auch durch Einführung
einer Verteilung von Teilchen verbessert werden, welche Verlagerungsbewegungen
verhindern.
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Hierzu verwendete Teilchen sollten
vorzugsweise eine mittlere Teilchengröße von 10 nm oder weniger haben
und gleichmäßig mit
einem mittleren Abstand von weniger als 200 nm verteilt sein. Diese Teilchen
müssen
in bezug auf die Metallmatrix extrem beständig sein, um nicht mit der
Zeit aufgelöst oder
vergröbert
zu werden. Geeignete teilchenbildende Materialien, die einer Gleitung
an der Korngrenze sowie Verlagerungsbewegungen entgegenwirken, schließen beständige Nitride
von Titan, Hafnium, Zirkonium und Vanadin ein.
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Folglich ist es bekannt, Legierungen
auf Fe- und Ni-Basis, die beständige
Nitridbildner, wie Ti, enthalten, zu nitrieren und dabei eine Dispersion
beständiger
Nitride zu erzeugen. Versuche wurden unternommen, titanhaltige FeCrAl-Legierungen
zu nitrieren, um die Hochtemperatur- und Kriechfestigkeit dieser
Legierungen zu verbessern. Es wurde festgestellt, daß die Gegenwart
von Al, welches ein recht starker Nitridbildner ist, zu einer verminderten
Löslichkeit
von Stickstoff führt,
was es schwierig macht, Stickstoff in dem Material zu transportieren.
Als ein Ergebnis bekommt man eine ungeeignete Menge an feinem Titannitridniederschlag.
Außerdem
wird Aluminium in Form von Aluminiumnitrid gebunden, was für die Oxidationseigenschaften
der Legierung schädlich
ist. Dieses Aluminiumnitrid kann nur bei hohen Temperaturen gelöst werden
und setzt dabei Stickstoff für
die Bildung von Titannitrid frei. In dieser Weise gebildetes Titannitrid
wird jedoch zu grob, um Verlagerungsbewegungen wirksam entgegenzutreten.
Die Anwesenheit von Aluminium kann weiterhin zu Ausfällungen
von Aluminium-Titannitrid führen, welches
wiederum für
die beabsichtigten Zwecke zu grob ist.
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In der EP-A-225 047 ist eine Methode
zur Erzeugung einer Nitriddispersion durch mechanisches Vermahlen
von Pulver, das einen Nitridbildner (vorzugsweise Ti) zusammen mit
einem Stickstoffdonor (vorzugsweise CrN und/oder Cr2N)
beschrieben (sogenannte MA-Technik,
worin "MA" für
mechanische Legierungsbildung steht, siehe z. B. "Metals Handbook",
6. Auflage, Band 7, Seiten 722 bis 726). Das Vermahlen geschieht
in einer stickstoffhaltigen Atmosphäre. Nach dem Vermahlen wird
das Pulver in Wasserstoffgas unter Bildung von Titannitrid hitzebehandelt,
und der Stickstoffüberfluß wird abgegast. Das
Pulver kann dann durch HIP-Behandlung oder Extrudieren verdichtet
werden. Solche Legierungen, die kein Aluminium enthalten, haben
jedoch unterlegene Oxidationseigenschaften bei hohen Temperaturen
im Vergleich mit FeCrAI-Legierungen.
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In der EP-A-256 555 ist eine ODS-Legierung (ODS:
"verstärkte
Oxiddispersion") vom FeCrAl-Typ beschrieben. Diese Legierung enthält Niederschläge einer
fein dispergierten Phase mit einem Schmelzpunkt von wenigstens 1510°C. Die Legierung
besteht aus 20 bis 30% Cr,5 bis 8%/I, 0,2 bis 10 Vol.% hitzebeständigen Oxiden,
Carbiden, Nitriden und Boriden, < 5%
Ti, <2% Zr, Hf,
Ta oder V, < 6%
Mo oder W, < 0,5%
Si und Nb, < 0,05%
Ca, Y oder Seltene Erdemetalle und < 0,2% B. Die Legierung wird durch eine Vermahlmethode
(MA-Technik) gewonnen. Sie soll bis 1300°C sehr oxidations- und korrosionsbeständig sein
und gute mechanische Hochtemperatureigenschaften haben. Das zur
Erzeugung dieser Legierungen verwendte Vermahlen ist jedoch sehr
kostspielig.
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Die US-A-3 992 161 beschreibt FeCrAl-Legierungen
mit verbesserten Hochtemperatureigenschaften, wobei Teilchen in
FeCrAl eingemahlen werden. Die Teilchen können Oxide, Carbide, Nitride,
Boride oder Kombinationen hiervon einschließen. Wiederum wird das teure
Mahlverfahren benutzt.
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In dem Artikel von E. G. Wilson:
"Entwicklung von Pulverwegen für
mit TiN-Dispersion verstärkten rostfreien
Stählen",
verteilt auf der Konferenz für HNS
88 (Stahl 88 mit hohem Stickstoffgehalt), Lille, Frankreich, 18.
bis 20 Mai 1988, veröffentlicht
von The Institute of Metals, England ist eine alternative Methode
zur Erzielung einer Dispersionshärtung
beschrieben, namentlich durch Ausfällung von Nitriden mit hoher
Beständigkeit,
wie beispielsweise TiN. Diese Methode schließt die Nitrierung einer Legierung ein,
die irgendein Element enthält,
das beständige
Nitride bildet. Dieses Nitrieren erfolgt in einer Wirbelschicht,
und das Kompaktieren des Pulvers geschieht durch Extrudieren. Die
Pulverlegierung wird in einem Stickstoff-Wasserstoffgasgemisch bei 1150°C während der
Bildung einer Dispersion von TiN-Teilchen mit einer Größe von 50
bis 200 nm erhitzt. Überschüssiger Stickstoff
wird bei der gleichen Temperatur abgegast. Um den erwünschten
Effekt zu erzielen, sollten die gebildeten TiN- Teilchen in der Größenordnung von 20 bis 30 nm
liegen. Eine Voraussetzung für
die Bildung dieser feinen TiN-Teilchen ist eine hohe Stickstoffaktivität, die durch
einen kurzen Diffusionsabstand und einen hohen Stickstoffgasdruck
erreicht werden kann. Der Autor schlägt die Einführung von Chromnitrid als Stickstoffdonor
vor. Ein hoher Dissoziationsdruck wird durch Erhitzen des Chromnitrids
auf 1150°C
erreicht. Diese Legierungen enthalten jedoch kein Aluminium und
haben daher nicht die geeigneten Korrosionseigenschaften. Außerdem basiert
die Ntriermethode auf Diffusion und ist daher für dickwandige Abschnitte ungeeignet,
da die Fähigkeit
von Stickstoff, in geeigneter Weise tief in den Abschnitt einzudringen,
begrenzt ist. Die EP-A-161 756 betrifft das Nitrieren eines lockeren
TiAl-legierten Pulvermaterials in einem Ammoniak/Wasserstoff-Gasgemisch
durch Bildung von Chromnitriden in der Form einer Oberflächenschicht auf
den Pulverkörnern.
Die Chromnitride können
bei einer hohen Temperatur in einer inerten Atmosphäre gelöst werden,
wobei Stickstoff freigesetzt wird, der sich dann mit Titan unter
Bildung von Titannitridausfällungen
in den Körnern
verbindet. Wiederum ist kein Aluminium vorhanden, welches die Korrosionseigenschaften
nachteilig beeinflussen würde.
Die EP-A-165 732 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Produkten,
die durch eine Titan-Nitrid-Dispersion gehärtet sind, Die Nitrierung erfolgt
auf einem porösen
Pulverkörper.
Chrom und Titan enthaltende Pulver auf Eisen- oder Nickelbasis,
welches eine weiche Sinterung in Wasserstoffgas durchlaufen hat, wird
in einem Gemisch von Ammoniak und Wasserstoffgas so nitriert, daß Chromnitride
auf den freien Oberflächen
gebildet werden. Anschließend
wird eine Wärmebehandlung
in reinem Wasserstoffgas bei einer höheren Temperatur durchgeführt, wobei die
Chromnitride diassoziiert werden, so daß Stickstoff freigesetzt wird.
Folglich werden Teilchen von Titannitrid gebildet. Der Körper wird
danach durch Extrudieren, Walzen oder andere Methoden verdichtet. Die
beschriebene Legierung enthält
kein Aluminium.
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Die EP-A-363 047 beschreibt das Gemisch eines
Stickstoffdonors in der Form eines weniger stabilen Nitrids, gewöhnlich Chromnitrid,
in einem Pulver, welches einen Nitridbildner enthält. Stickstoff wird
aus dem Donor durch Erhitzen freigesetzt und kann dann mit dem Nitridbildner
in dem Pulver reagieren, so daß feine
Nitride ausgefällt
werden. Behandlung von titanhaltigem FeCrAl-Pulver mit dieser Methode
führt zur
Ausfällung
von Aluminiumnitrid, welches schwierig aufzulösen ist, statt daß man ein Primärtitannitrid
enthaltendes Pulver bekommt. Das Aluminiumnitrid kann bei hoher
Temperatur gelöst werden
und bildet Titannitrid, doch, wie oben erwähnt, führt dies zur Bildung von Titannitrid
und zur Ausfällung
von Aluminiumtitannitrid.
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Die GB-A-2 156 863 betrifft einen
mit Titannitriddispersion gehärteten
Stahl. Diese Methode beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer
pulvermetallurgisch mit einer Titannitriddispersion gehärteten Legierung
von rostfreiem Stahl oder einer Titan enthaltenden Legierung auf
Nickelbasis. Das Verfahren schließt ein Erhitzen der Legierung
in Ammoniak auf etwa 700°C
ein, wobei das Ammoniakgas disassoziiert und eine Chromnitridschicht
auf der Oberfläche
der Pulverkörner
bildet. Das Chromnitrid wird in einer anschließenden Stufe in einem Gemisch
von Stickstoffgas und Wasserstoffgas nach raschem Erhitzen auf eine
Temperatur von 1000 bis 1150°C
dissoziiert, wobei Titannitrid gebildet wird. Diese Methode führt zu großen Mengen
von atomarem Stickstoff entsprechend einer sehr hohen Stickstoffaktivität. Die Hitzebehandlung
wird nach der Bildung von Titannitriden fortgesetzt, wobei die Zusammensetzung
des Gases gleichzeitig zu reinem Wasserstoffgas für die Entfernung
von überflüssigem Stickstoff
verändert wird.
Da die Methode die Behandlung von FeCrAl-Pulver in einer stickstoffreichen
Umgebung einschließt,
wie oben beschrieben wurde, wird Aluminiumnitrid ausgefällt. Wie
oben erwähnt,
ist diese Aluminiumnitridverbindung schwierig zu lösen. Obwohl die
Verbindung bei hoher Temperatur unter Bildung von Titannitrid aufgelöst werden
kann, bekommt man die nachteilige Vergröberung des resultierenden Titannitrids
sowie die nachteilige Ausfällung
von Aluminiumtitannitrid.
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Weiterhin sind in der EP-A-258 969,
GB-A-2 048 955, US-A-3 847 682, US-A-5 073 409 und US-A-5 114 470
und in ASM Handbook, Band 4, Ausgabe 1991, Seiten 387 bis 436 Nitriermethoden
beschrieben.
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Bei Anwendung von Nitriermethoden
nach den obigen Literaturstellen auf Aluminiumoxid, das Hochtemperaturlegierungen
bildet, wird Stickstoff vorzugsweise als Aluminiumnitrid gebunden.
Dies führt
zu zwei Nachteilen. Erstens daß die
Fähigkeit der
Legierung zur Bildung eines schützenden
Aluminiumoxids begrenzt ist, und zweitens, daß die gebildeten Nitride zu
groß und
nicht bestndig genug sind.
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Daher wäre es vorteilhaft, eine Legierung
mit guter Oxidationsbeständigkeit
sowie guter Hochtemperaturfestigkeit und Kriechbeständigkeit
in kosteneffektiver Weise zu bilden.
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Ziele und Zusammefassung
der Erfindung
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung
ist es, eine FeCrAl-Legierung mit hoher Temperatur- und Kriechfestigkeit
zu bekommen.
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Ein anderes Ziel der vorliegenden
Erfindung ist es, eine FeCrAl-Legierung zu liefern, in welcher das
Vorkommen von Aluminiumnitriden und auch anderer gemischter Nitride,
die Aluminium enthalten, auf ein Minimum reduziert wird.
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Diese und andere Ziele können erreicht
werden, indem man zunächst
eine Nitriddisperion in einer FeCr-Legierung herstellt und dann
anschließend Aluminium
in die Legierung einführt.
Die auf diese Weise erzeugte Legierung hat eine feine Dispersion von
Nitriden und widersteht stark einem Gleiten an den Korngrenzflächen sowie
den Verlagerungsbewegungen bei hohen Temperaturen.
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Detaillierte
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung
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Ein geeignetes Ausgangsmaterial für die Nitrierung
enthält
10 bis 40 Gew.% Chrom, nicht mehr als 5 Gew.% jedes der Elemente
Silicium, Mangan, Kobalt, Nickel, Molybdän und Wolfram, weniger als
2 Gew.% insgesamt von Kohlenstoff, Yttrium und Seltener Erdmetalle,
weniger als 5 Gew.% insgesamt jedes der Basiselemente Hafnium, Titan,
Vanadin und Zirkon, nicht mehr als 3 Gew.% Aluminium und Rest Eisen
mit natürlich
vorkommenden Verunreinigungen. Vorzugsweise ist der Aluminiumgehalt
bei dieser Ausgangsstufe null. Nach der Ausfällung beständiger Nitride wird Aluminium
in der primärferritischen Matrix
in einer Menge gelöst,
die das Material mit guter Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen versieht.
Dieser Aluminiumgehalt liegt vorzugsweise zwischen 2 und 10 Gew.%.
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Das Ausgangsmaterial kann in Form
eines Pulvers, eines dünnen
Streifens, eines Drahtes von kleinen Abmessungen oder einer dünnwandigen Röhre vorliegen.
Jedes der erwähnten
Grundelemente Hf, Ti, V und Zr dient als Nitridbildner. Vorzugsweise
wird Ti benutzt. Um die erwünschte
Wirkung zu erreichen, sollte das Ausgangsmaterial wenigstens 0,5
Gew.% der Gesamtmenge eines oder mehrerer der erwähnten Grundelemente
Hf, Ti, Y, V und Zr enthalten.
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Eine hohe Arbeitstemperatur fördert die
Bildung von Titannitrid durch Steigerung der Diffusionsgeschwindigkeit,
während
eine niedrige Arbeitstemperatur erwünscht ist, um eine feine Dispersion
von Titannitriden durch viele Kernbildungen zu erhalten.
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Nitrierung kann nach irgendeiner
der Methoden erfolgen, die in dem oben zitierten Stand der Technik
dokumentiert sind.
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Nach einer geeigneten Methode der
vorliegenden Erfindung wird FeCrTi-Pulver mit Chromnitridpulver
vermischt, das Pulvergemisch gibt man in einen Behälter, welcher
evakuierbar und verschließbar
ist. Anschließend
wird das Gemisch auf 900 bis 1000°C
erhitzt, wobei das Chromnitrid in Chrom und Stickstoff aufgeteilt
wird, welche in dem FeCrTi-Material gelöst werden. Stickstoff und Titan
bilden dabei Titannitrid.
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Gemäß einer anderen Methode wird
die erste Stufe so ausgeführt,
daß die
Oberfläche
der Legierung in einem Gemisch von Ammoniak und Wasserstoffgas bei
einer Temperatur oberhalb etwa 550°C nitriert wird. Stickstoff
liegt dann als freier Stickstoff und in der Form von Chromnitriden
vor. Bei einer anschließenden
Stufe werden Titannitride nach einem raschen Erhitzen auf eine Temperatur
zwischen 1000 und 1150°C
in einer inerten Atmosphäre
gebildet. Nach der Bildung von Titannitriden wird die Wärmebehandlung
fortgesetzt, um Stickstoffüberschuß zu entfernen.
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Nach noch einer anderen bevorzugten
Verfahrensweise erfolgt die Nitrierung in einer Atmosphäre mit hohem
Stickstoffgasdruck. Druck und Temperatur werden so abgeglichen,
daß man
eine oberflächliche
oder Oberflächennitrierung
bekommt, ähnlich
jener, die man durch Dissoziierung von Ammoniak erhält. Die
Ausfällung
von Titannitriden erfolgt in der gleichen Weise wie oben beschrieben.
Andere Beispiele möglicher
Nitrierungsmethoden schließen Salzbäder, Plasma
und Wirbelschichten ein. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf
pulvermetallurgische Methoden beschränkt.
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Die Nitrierung des FeCr-Pulvers,
das einen Nitridbildner gemäß den obigen
Ausführungen
enthält,
sollte nicht bei zu hoher Temperatur stattfinden, da das Pulver
freifließend
bleiben sollte, um das Vermischen mit Aluminium zu gestatten. Bei
800 °C beginnen
Probleme mit einer Agglomerierung, die durch Sinterung zwischen
reinen Pulveroberflächen verursacht
wird. Außerdem
werden die Nitridausfällungen
feiner, wenn sie sich bei niedrigeren Temperaturen bilden. Die Vorteile
niedrigerer Arbeitstemperaturen sind jedoch durch langsamere Reaktionen
oder Kinetik etwas abgeschwächt.
Um feine Nitride in einer annehmbaren Zeit zu bekommen, sind somit
eine relativ niedrige Temperatur und hohe Stickstoffaktivität erforderlich.
Geeignete Temperaturen liegen zwischen 500 und 800°C, vorzugsweise
zwischen 550 und 750°C.
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Nach dem Nitrieren gemäß irgendeiner
der obenbeschriebenen Methoden enthält die Legierung Nitride (wie
Titannitrid) in einer im wesentlichen ferritischen Matrix von Chrom
und Eisen. Wenn der Stickstoffüberschuß in der
Legierung entfernt wurde, wird Aluminium zugegeben. Dieses Aluminium
kann entweder in einer im wesentlchen reinen Form vorliegen oder
gegebenenfalls kleine Mengen reaktiver Elemente enthalten, die dazu
dienen, die Eigenschaften des Aluminumoxids in dem Endprodukt zu
verbessern. Solche Additive können
eines oder mehrere der Elemente Yttrium, Zirkonium, Hafnium, Titan,
Niob und/oder Tantal und eines oder mehrere der Seltenen Erdmetall
sein. Die Gesamtmenge dieser Additive sollte nicht über 5 Gew.%
liegen, vorzugsweise nicht über
3 Gew.% und insbesondere nicht über
1,5 Gew.%.
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Anschließend an die Nitrierungsstufe
und gegebenenfalls andere Zwischenbehandlungsstufen wird das FeCr-Produkt
mit Aluminium legiert. Diese Aluminiumeinarbeitung kann auf mehreren
Wegen erfolgen, von denen einige nachfolgend beschrieben werden.
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Aluminiummetall wird mit einem geeigneten Inertgas,
wie Argon, atomisiert, und zu dem Atomisiergas wird nitriertes FeCr-Pulver
zugesetzt. Ein Gemisch von Aluminiumpulver und nitriertem FeCr-Pulver
erhält
man bei dem obigen Verfahren. Die Menge an zugesetztem verwendetem
FeCr-Pulver wird in bezug auf den Aluminiumfluß gewählt, so daß der erwünschte Aluminiumgehalt in dem
Gemisch erzielt werden kann. Das gemischte Pulver kann dann gemäß bekannten
Methoden eingekapselt und verdichtet werden.
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Nach einer bekannten Methode wird
das Pulvergemisch in eine Metallblechkapsel eingefüllt, die evakuiert
und verschlossen wird. Eine mit einem Gemisch aus > 2 Vol.% Aluminiumpulver,
vorzugsweise zwischen 8 und 18 Vol.%, und dem Rest nitrierten FeCr-Pulvers gefüllte Kapsel
wird kalt isotatisch zu einer relativ hohen Dichte gepreßt. Die
Kapsel wird dann auf eine Temperatur nahe dem Schmelzpunkt von Aluminium
erhitzt. Die feste oder flüssige
Aluminiumphase geht dann nach und nach in feste Lösung mit
der ferritischen Phase in dem nitrierten FeCr-Material über. Die
Temperatur wird so reguliert, daß die Bildung von sprödemachenden
intermetallischen Aluminidphasen vermieden wird.
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Eine evakuierte, mit dem Pulvergemisch,
gefüllte
Kapsel kann auch heiß isostatisch
gepreßt
werden. Das Pressen erfolgt vorzugsweise bei einer Temperatur nahe
oder gerade oberhalb des Schmelzpunktes von Aluminium. Aluminium
kann dabei leicht die Hohlräume
zwischen dem Härter,
höherschmelzenden
FeCr-Körnern,
füllen.
Das Pressen erfolgt, bis das Aluminium in der ferritischen FeCr-Phase
gelöst
wurde.
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Verdichtete Kapseln gemäß den obigen
Ausführungen
können
später
zu anderen Formen heißverformt
werden, wie zu einem Stab, Draht, Rohr, Streifen oder anderen geeigneten
Formen. Geeignete Heißverformungstechniken
schließen
Extrudieren, Schmieden und Walzen ein.
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Ein nitriertes FeCr-Pulver kann auch
mechanisch mit dem Aluminiumpulver in solchen Mengenverhältnissen
vermischt werden, daß ein
erwünschter
Aluminiumendgehalt erhalten wird. Anschließend könnte das gemischte Pulver zum
Einkapseln und Verdichten gemäß den obigen
Ausführungen
geschickt werden.
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Eine Handhabung der obenbeschriebenen Pulvergemische
erzeugt eine Gefahr für
Entmischung der Pulverkomponenten. Um dem entgegenzuwirken, kann
das Gemisch vermahlen werden.
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Wenn man das Pulver mischt, vermahlt
und nachbehandelt, sollte die Handhabung in einer inerten Atmosphäre stattfinden,
um eine Reaktion zwischen dem Pulver und Sauerstoff zu vermeiden.
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Es ist auch möglich, das beschriebene Pulvergemisch
zu verdichten, wie durch Metallspritzgußformung (z. B. sogenannte
"MIM-Technik"), und anschließend
das Material mit Sinterung zu homogenisieren.
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Gemäß einem anderen Aspekt der
vorliegenden Erfindung kann ein poröser gesinterter Körper von
nitriertem FeCr-Pulver mit geschmolzenem Aluminium infiltriert werden.
Um bessere Durchdringung des FeCr-Körpers zu erreichen, kann der
Körper
vorerhitzt und in einer unter Druck stehenden Apparatur hergestellt
werden.
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Die Verfahren zum Legieren mit Aluminium, die
oben beschrieben wurden, betreffen Produkte, die mit pulvermetallurgischen
Techniken hergestellt wurden.
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Es können jedoch auch andere Techniken benutzt
werden. Beispielsweise können
dünnwandige
Röhren,
dünne Streifen
und dünne
Drähte
von nichtpulvermetallurgischem Ursprung aus der FeCr-Legierung hergestellt
werden. Beispielsweise kann ein dünner Streifen von FeCr-Legierung
einschließlich
einer Nitriddispergierung gemäß den obigen
Ausführungen
mit Aluminium mittels einer geeigneten Verbindungstechnik, wie durch
Metallisieren, Walzen, in-Aluminumbäder-Tauchen
oder nach der in ASM-Handbuch, Band 5, 1991, Seiten 611 bis 620 beschriebenen
Methoden, mit Aluminium bedeckt werden. Anschließend wird das Aluminium in
der Ferritphase des FeCr-Streifens mit Hilfe einer geeigneten Hitzebehandlung
gelöst.
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In ähnlicher Weise ist es auch
möglich,
mit Nitriddispersion gehärtete
FeCrAI-Legierung
in der Form von Draht oder eines Produktes, das aus einem dünnen Draht
gebildet wurde, wie beispielsweise Netze oder Spiralen, zu produzieren.
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Weiterhin kann die Legierung mit
Aluminium in fester Phase mit einer sogenannten Metallisierungstechnik
legiert werden, siehe z. B. US-A-5 366 139. Ein ferritischer rostfreier
FeC-Streifen wird durch Schmelzen, Gießen und Walzen hergestellt,
und Aluminium wird auf seine beiden Seiten kalt aufgeschweißt. Hitzebehandlung
wird angewendet, um das Al in dem FeCr-Streifen zu lösen, und
man erhält eine
FeCrAl-Zusammensetzung. Der Vorteil dieser Technik besteht darin,
daß viele
der Schwierigkeiten mit herkömmlicher
Produktion von FeCrAl vermieden werden, d. h. FeCrAl-Schmelzen erfordern
teurere Auskleidungen in Ölen
und Schöpflöffeln, FeCrAl-Legierungen
sind spröder
und deshalb schwieriger kontinuierlich zu gießen, ergeben erhöhte Gefahr
einer Rißbildung
während
des Kaltwalzens und führen
zu brüchigen
Gußteilen
und Rohlingen, die mit Vorsicht behandelt werden müssen.
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Eintauchen dünnwandiger Teile kann auch gemäß der Methode
der Us-A-3 907 611 erfolgen, wodurch eine große Verbesserung in der Widerstandsfähigkeit
gegen Hochtemperaturkorrosion und Oxidation von Eisenbasislegierungen
erzielt wird. Die Methode schließt eine Aluminisierung durch
Eintauchen in geschmolzenes Aluminium, begleitet von zwei Hitzebehandlungen,
ein. Die erste und die zweite Hitzebehandlung werden durchgeführt, um
gute Haftung der Schicht für
eine Methode zur Produktion von formbeständigen Materialien zu bekommen, US-A-4
079 157 Austenitischer Stahl wird durch Eintauchen in ein AlSi-Bad
aluminisiert. Das Silicium vermindert die Neigung von Aluminium,
in die Legierung zu diffundieren, und hält stattdessen nahe der Oberfläche an.
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Die Prinzipien, bevorzugten Ausführungsformen
und Arbeitsweisen der vorliegenden Erfindung wurden in der vorausgehenden
Beschreibung erörtert.
Die Erfindung, die geschützt
werden soll, ist jedoch durch die beigefügten Ansprüche definiert und wird nicht
durch die beschriebenen speziellen Ausführungsformen als beschränkt angesehen.