EA036016B1 - Сплав молибден-кремний-бор и способ его получения, а также деталь - Google Patents
Сплав молибден-кремний-бор и способ его получения, а также деталь Download PDFInfo
- Publication number
- EA036016B1 EA036016B1 EA201792138A EA201792138A EA036016B1 EA 036016 B1 EA036016 B1 EA 036016B1 EA 201792138 A EA201792138 A EA 201792138A EA 201792138 A EA201792138 A EA 201792138A EA 036016 B1 EA036016 B1 EA 036016B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- alloy
- molybdenum
- silicon
- energy beam
- powder
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C27/00—Alloys based on rhenium or a refractory metal not mentioned in groups C22C14/00 or C22C16/00
- C22C27/04—Alloys based on tungsten or molybdenum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C49/00—Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
- C22C49/02—Alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments characterised by the matrix material
- C22C49/10—Refractory metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C1/045—Alloys based on refractory metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C47/00—Making alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments
- C22C47/14—Making alloys containing metallic or non-metallic fibres or filaments by powder metallurgy, i.e. by processing mixtures of metal powder and fibres or filaments
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/20—Direct sintering or melting
- B22F10/28—Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/30—Process control
- B22F10/36—Process control of energy beam parameters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
С применением специального сплава молибден-кремний-бор и определенного способа изготовления, в котором используют порошок, могут быть сформированы детали с определенной волоконно-матричной структурой, которые используются для высокотемпературных применений и могут быть изготовлены экономичным путем.
Description
Изобретение относится к специальному сплаву молибден-кремний-бор, способу получения и детали.
Сплавы Мо-(х^-(у)В предоставляют потенциальную возможность изготовления подверженных воздействию горячих газов деталей для газовой турбины, выходящих за интервал применения классических жаропрочных сплавов на основе никеля. Эти сплавы дают интервал применения до температур горячих газов вплоть до 1973К, а с покрытием - до 2073К. Тем самым возможно расширение сферы применения на величину до 300К с соответствующим повышением эффективности по сравнению с используемыми до сих пор сплавами.
Обработка этих сплавов может проводиться, с одной стороны, по технологии порошковой металлургии, а с другой стороны, с помощью зонной плавки. Как раз зонная плавка благодаря регулируемым температурным градиентам приводит к образованию волоконно-матричной структуры, которая привлекательна своими выдающимися свойствами ползучести при температурах свыше 1273К.
Однако оба способа позволяют формировать только простые опытные образцы, так что потенциал этих сплавов в настоящее время может быть не исчерпан.
Поэтому задачей изобретения является решение вышеуказанной проблемы.
Задача решается посредством сплава по п.1 формулы изобретения, способа по п.3 формулы изобретения и детали по п.5 формулы изобретения.
Предлагается новый сплав Mo-Si-B, обрабатываемый посредством процесса аддитивного производства (АП), такого как селективное лазерное плавление (СЛП). Кроме того, обработка энергетическим пучком, таким как лазерный пучок, в сочетании с условиями теплоотвода в порошковом слое позволяет создавать градиент теплопроводности, который, в свою очередь, благоприятен для возможно желательного формирования волоконно-матричной структуры, в которой имеются отдельные фазы в виде структуры Moss/Mo5SiB2/Mo3Si.
При этом необязательное легирование цирконием (Ζγ) (0,5-2 ат.%) приводит к благоприятному повышению вязкости разрушения сплава или, соответственно, детали.
Кроме того, процесс АП по сравнению с процессом порошковой металлургии обеспечивает то преимущество, что заготовка в наибольшей степени оберегается от воздействия кислорода. Это оказывает позитивное влияние на свойства материала.
Технологические параметры способа изготовления с помощью процесса АП предпочтительно являются следующими:
Сплав: Мо-(х^-(у)В, причем х = 3-19 ат.% и у = 1-13 ат.%, предпочтительно х = 13-18 ат.% и у = 8-12 ат.%, необязательная добавка циркония (Zr) z = 0,5-2 ат.%, предпочтительно z=1 ат.%, размер частиц: 10-60 мкм, получены либо распылением газом, либо размалыванием, в качестве возможного технологического диапазона: скорость сканирования: от 400 до 2000 мм/с, предпочтительно от 1000 до 1500 мм/с, мощность лазера: от 80 до 250 Вт, предпочтительно от 100 до 170 Вт.
Claims (12)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Сплав молибден-кремний-бор-цирконий, имеющий состав Μο-(χ)8ϊ-(υ)Β-(ζ)Ζγ, причем х = от 13 до 18 ат.%, у = от 8 до 12 ат.% и z = от 0,5 до 2 ат.%.
- 2. Способ изготовления детали из молибдена-кремния-бора-циркония из сплава по п.1 посредством процесса аддитивного производства, согласно которому порошок сплава наносят на подложку послойно и селективно уплотняют с помощью энергетического пучка.
- 3. Способ по п.2, в котором энергетический пучок является лазерным пучком.
- 4. Способ по п.2 или 3, в котором по меньшей мере 80% указанного порошка имеет размеры частиц в диапазоне от 10 до 60 мкм, причем порошок получен распылением газом либо размалыванием, а скорость сканирования между подложкой и энергетическим пучком составляет от 400 до 2000 мм/с.
- 5. Способ по любому из пп.2-4, в котором указанный порошок имеет размеры частиц в диапазоне от 10 до 60 мкм.
- 6. Способ по любому из пп.2-5, в котором скорость сканирования между подложкой и энергетическим пучком составляет от 1000 до 1500 мм/с.
- 7. Способ по любому из пп.2-6, в котором мощность энергетического пучка составляет от 80 до 250 Вт.
- 8. Способ по любому из пп.2-7, в котором мощность энергетического пучка составляет от 100 до 170 Вт.- 1 036016
- 9. Деталь, выполненная из сплава по п.1.
- 10. Деталь по п.9, изготовленная способом по любому из пп.2-8.
- 11. Деталь по п.9 или 10, которая содержит сплав борида молибдена-кремния с волоконноматричной структурой.
- 12. Деталь по любому из пп.9-11, которая содержит фазы Moss/Mo5SiB2/Mo3Si.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102015209583.5A DE102015209583A1 (de) | 2015-05-26 | 2015-05-26 | Molybdän-Silizium-Borlegierung und Verfahren zur Herstellung sowie Bauteil |
| PCT/EP2016/059342 WO2016188696A1 (de) | 2015-05-26 | 2016-04-27 | Molybdän-silizium-borlegierung und verfahren zur herstellung sowie bauteil |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201792138A1 EA201792138A1 (ru) | 2018-04-30 |
| EA036016B1 true EA036016B1 (ru) | 2020-09-14 |
Family
ID=55953121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201792138A EA036016B1 (ru) | 2015-05-26 | 2016-04-27 | Сплав молибден-кремний-бор и способ его получения, а также деталь |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10865467B2 (ru) |
| EP (1) | EP3280829B1 (ru) |
| JP (2) | JP6681923B2 (ru) |
| CN (1) | CN107660237B (ru) |
| BR (1) | BR112017023992B8 (ru) |
| DE (1) | DE102015209583A1 (ru) |
| EA (1) | EA036016B1 (ru) |
| MY (1) | MY176581A (ru) |
| WO (1) | WO2016188696A1 (ru) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015209583A1 (de) * | 2015-05-26 | 2016-12-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Molybdän-Silizium-Borlegierung und Verfahren zur Herstellung sowie Bauteil |
| DE102017217082A1 (de) * | 2017-09-26 | 2019-03-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Pulver aus einer Molybdän, Silizium und Bor enthaltenden Legierung, Verwendung dieses Pulvers und additives Herstellungsverfahren für ein Werkstück aus diesem Pulver |
| DE102018200287A1 (de) | 2018-01-10 | 2019-07-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbomaschineninnengehäuse |
| DE102018204741A1 (de) * | 2018-03-28 | 2019-10-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Brennstoffzuführeinrichtung |
| DE102018206359A1 (de) * | 2018-04-25 | 2019-10-31 | MTU Aero Engines AG | Verfahren zur herstellung eines bauteils aus einer molybdänlegierung unter verwendung additiver verfahren |
| DE102018113340B4 (de) | 2018-06-05 | 2020-10-01 | Otto-Von-Guericke-Universität Magdeburg | Dichteoptimierte Molybdänlegierung |
| AT16307U3 (de) * | 2018-11-19 | 2019-12-15 | Plansee Se | Additiv gefertigtes Refraktärmetallbauteil, additives Fertigungsverfahren und Pulver |
| AT16308U3 (de) * | 2018-11-19 | 2019-12-15 | Plansee Se | Additiv gefertigtes Refraktärmetallbauteil, additives Fertigungsverfahren und Pulver |
| CN111041319B (zh) * | 2019-12-31 | 2020-12-08 | 中国人民解放军空军工程大学 | 一种强韧抗高温氧化钼合金及其制备的方法 |
| CN113265601A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-08-17 | 武汉德而诗新材料有限公司 | 一种多层结构油缸用复合材料及其制备方法 |
| CN113275594B (zh) * | 2021-05-20 | 2023-04-18 | 哈尔滨工程大学 | 一种高致密度钼合金的选区激光熔化成型制备方法 |
| AT17662U1 (de) * | 2021-11-04 | 2022-10-15 | Plansee Se | Bauteil aus Refraktärmetall |
| CN114540814A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-05-27 | 南京理工大学 | 一种高温耐磨抗氧化涂层 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5693156A (en) | 1993-12-21 | 1997-12-02 | United Technologies Corporation | Oxidation resistant molybdenum alloy |
| US7005191B2 (en) * | 2003-05-01 | 2006-02-28 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Oxidation resistant coatings for ultra high temperature transition metals and transition metal alloys |
| AT6955U1 (de) * | 2003-09-19 | 2004-06-25 | Plansee Ag | Ods-molybdän-silizium-bor-legierung |
| JP4325875B2 (ja) * | 2006-11-06 | 2009-09-02 | 株式会社日立製作所 | 摩擦攪拌接合用ツール及び摩擦攪拌接合装置 |
| US9884367B2 (en) * | 2011-12-28 | 2018-02-06 | A.L.M.T. Corp. | Mo—Si—B-based alloy powder, metal-material raw material powder, and method of manufacturing a Mo—Si—B-based alloy powder |
| JP5394582B1 (ja) | 2012-06-07 | 2014-01-22 | 株式会社アライドマテリアル | モリブデン耐熱合金 |
| JP5876943B2 (ja) * | 2013-01-16 | 2016-03-02 | 国立大学法人東北大学 | 合金およびその製造方法 |
| US9358613B2 (en) * | 2013-04-08 | 2016-06-07 | Baker Hughes Incorporated | Hydrophobic porous hard coating with lubricant, method for making and use of same |
| US20150086408A1 (en) | 2013-09-26 | 2015-03-26 | General Electric Company | Method of manufacturing a component and thermal management process |
| DE102015209583A1 (de) * | 2015-05-26 | 2016-12-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Molybdän-Silizium-Borlegierung und Verfahren zur Herstellung sowie Bauteil |
-
2015
- 2015-05-26 DE DE102015209583.5A patent/DE102015209583A1/de not_active Withdrawn
-
2016
- 2016-04-27 BR BR112017023992A patent/BR112017023992B8/pt not_active IP Right Cessation
- 2016-04-27 WO PCT/EP2016/059342 patent/WO2016188696A1/de active Application Filing
- 2016-04-27 CN CN201680029931.1A patent/CN107660237B/zh active Active
- 2016-04-27 EP EP16721383.4A patent/EP3280829B1/de active Active
- 2016-04-27 MY MYPI2017704421A patent/MY176581A/en unknown
- 2016-04-27 US US15/573,398 patent/US10865467B2/en active Active
- 2016-04-27 JP JP2017560964A patent/JP6681923B2/ja active Active
- 2016-04-27 EA EA201792138A patent/EA036016B1/ru not_active IP Right Cessation
-
2019
- 2019-12-18 JP JP2019228442A patent/JP2020059922A/ja active Pending
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| GORR B.; WANG L.; BURK S.; AZIM M.; MAJUMDAR S.; CHRIST H.-J.; MUKHERJI D.; R�SLER J.; SCHLIEPHAKE D.; HEILMAIER M.: "High-temperature oxidation behavior of Mo–Si–B-based and Co–Re", INTERMETALLICS., ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS B.V., GB, vol. 48, 31 October 2013 (2013-10-31), GB, pages 34 - 43, XP028668032, ISSN: 0966-9795, DOI: 10.1016/j.intermet.2013.10.008 * |
| HASEMANN G.; BOGOMOL I.; SCHLIEPHAKE D.; LOBODA P.I.; KR�GER M.: "Microstructure and creep properties of a near-eutectic directionally solidified multiphase Mo–Si", INTERMETALLICS., ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS B.V., GB, vol. 48, 9 December 2013 (2013-12-09), GB, pages 28 - 33, XP028668038, ISSN: 0966-9795, DOI: 10.1016/j.intermet.2013.11.022 * |
| M KRÜGER; H SAAGE; M HEILMAIER; M BÖNING; H KESTLER: "Influence of processing on the microstructure and mechanical behaviour of Mo-Si-B alloys", JOURNAL OF PHYSICS: CONFERENCE SERIES, INSTITUTE OF PHYSICS PUBLISHING, BRISTOL, GB, vol. 240, no. 1, 9 August 2010 (2010-08-09), GB, pages 12087, XP020195090, ISSN: 1742-6596, DOI: 10.1088/1742-6596/240/1/012087 * |
| PASWAN, S. ; MITRA, R. ; ROY, S.K.: "Isothermal oxidation behaviour of Mo-Si-B and Mo-Si-B-Al alloys in the temperature range of 400-800^oC", MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING: A, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL, vol. 424, no. 1-2, 25 May 2006 (2006-05-25), AMSTERDAM, NL, pages 251 - 265, XP027952589, ISSN: 0921-5093 * |
| WANG, F. SHAN, A. DONG, X. WU, J.: "Microstructure and oxidation resistance of laser-remelted Mo-Si-B alloy", SCRIPTA MATERIALIA., ELSEVIER, AMSTERDAM., NL, vol. 56, no. 9, 26 February 2007 (2007-02-26), NL, pages 737 - 740, XP005905543, ISSN: 1359-6462, DOI: 10.1016/j.scriptamat.2007.01.025 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2020059922A (ja) | 2020-04-16 |
| BR112017023992A2 (pt) | 2018-07-17 |
| US10865467B2 (en) | 2020-12-15 |
| BR112017023992B1 (pt) | 2021-08-03 |
| EP3280829B1 (de) | 2020-02-26 |
| WO2016188696A1 (de) | 2016-12-01 |
| CN107660237A (zh) | 2018-02-02 |
| DE102015209583A1 (de) | 2016-12-01 |
| MY176581A (en) | 2020-08-17 |
| JP2018523010A (ja) | 2018-08-16 |
| BR112017023992B8 (pt) | 2023-04-25 |
| EP3280829A1 (de) | 2018-02-14 |
| EA201792138A1 (ru) | 2018-04-30 |
| JP6681923B2 (ja) | 2020-04-15 |
| CN107660237B (zh) | 2020-09-11 |
| US20180135153A1 (en) | 2018-05-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA036016B1 (ru) | Сплав молибден-кремний-бор и способ его получения, а также деталь | |
| CN104190930B (zh) | 一种同质功能梯度材料及结构的激光增材制造方法 | |
| JP5901585B2 (ja) | ３次元の製品の製造方法 | |
| Hu et al. | Experimental investigation on selective laser melting of bulk net-shape pure magnesium | |
| Hu et al. | Laser engineered net shaping of quasi-continuous network microstructural TiB reinforced titanium matrix bulk composites: Microstructure and wear performance | |
| Yap et al. | Review of selective laser melting: Materials and applications | |
| Bagherifard et al. | Cold spray deposition of freestanding inconel samples and comparative analysis with selective laser melting | |
| Chen et al. | The fabrication of NiTi shape memory alloy by selective laser melting: a review | |
| RU2590431C2 (ru) | Способ изготовления гибридного компонента | |
| CN104368814B (zh) | 一种激光金属直接成形高熵合金涡轮发动机热端部件的方法 | |
| Ge et al. | Effect of process parameters on microstructure of TiAl alloy produced by electron beam selective melting | |
| JP6436513B2 (ja) | 治癒活性剤を含む酸化誘起型自己治癒セラミックス組成物、その製法及びその用途、並びに酸化誘起型自己治癒セラミックス組成物の高機能化方法 | |
| Wang et al. | Recent progress of additive manufactured Ti-6Al-4V by electron beam melting | |
| Liu et al. | Microstructure study on selective laser melting yttria stabilized zirconia ceramic with near IR fiber laser | |
| US20190193160A1 (en) | Method for generating a component by a power-bed-based additive manufacturing method and powder for use in such a method | |
| JP2015066599A (ja) | レーザによる付加的な製造法によって金属製部品を製造する方法 | |
| Li et al. | Texture evolution, phase transformation mechanism and nanohardness of selective laser melted Ti-45Al-2Cr-5Nb alloy during multi-step heat treatment process | |
| JP2015517450A (ja) | セラミック物品およびセラミック物品用の付加処理方法 | |
| Brotzu et al. | Production issues in the manufacturing of TiAl turbine blades by investment casting | |
| Yao et al. | Microstructure and mechanical properties of Ti-6Al-4V components fabricated by laser micro cladding deposition | |
| JP7110334B2 (ja) | モリブデン、ケイ素及びホウ素を含有する合金からなる粉末、この粉末の使用並びにこの粉末製のワークピースの付加製造方法 | |
| Kotoban et al. | Comparative study of selective laser melting and direct laser metal deposition of Ni3Al intermetallic alloy | |
| Zhai et al. | Novel forming of Ti-6Al-4V by laser engineered net shaping | |
| Raza et al. | A systematic review of Inconel 939 alloy parts development via additive manufacturing process | |
| Zhang et al. | Spray forming and thermal processing for high performance superalloys |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ KZ KG TJ TM |