HU224124B1

HU224124B1 - Korrózióálló krómötvözet, eljárás előállítására, és az ötvözetből készült termék

Info

Publication number: HU224124B1
Application number: HU0001305A
Authority: HU
Inventors: Jean-Luc Bernard; Michael Bousquet; Olivier Kessler; Pierre Steinmetz
Original assignee: Saint-Gobain Recherche
Priority date: 1997-11-28
Filing date: 1998-11-26
Publication date: 2005-05-30
Also published as: EP0960217B1; DE69808433T2; FR2771755B1; TR199901795T1; HUP0001305A3; EP0960217A1; SK284725B6; HUP0001305A2; CZ268399A3; FR2771755A1; KR100561610B1; PL334747A1; CN1097097C; CZ299832B6; SK99999A3; ATE225413T1; NO993638D0; DK0960217T3; NO326210B1; AU751771B2

Abstract

A találmány tárgya korrózióálló krómötvözet, amely elsősorban magashőmérsékleten és üveg által előidézett oxidációnak és/vagy korróziónakellenálló felületi króm-oxid-réteg képzésre alkalmas, és amelymátrixának belsejében diszpergálva króm-oxidot (Cr2O3) és/vagy ezenoxidnak legalább egy, a mátrix környezetében, oxidáló vagy korrozívközeg jelenlétében reagálva króm-oxidot (Cr2O3) képező prekurzorjáttartalmazza. A diszpergált részecskék az ötvözet térfogatának 0,1–10%-át, előnyösen 1–5%-át foglalják el. Legalább egy króm-oxid-prekurzoregy krómmal redukálható fém oxigenált vegyülete. A króm-oxid-részecskék mérete 1 nm és 10 ?m között van. Az ötvözet mátrixakrómmátrix, vagy krómnak legalább egy másik, hőálló fémmel, példáulmolibdénnel, volfrámmal, nióbiummal vagy tantállal kombinált mátrixa,előnyösen molibdén-króm-, molibdén-króm-volfrám- és volfrám-króm-alapúmátrixok közül kiválasztott mátrix. A mátrix (tömeg%-ban) tartalmaz:10–60% Cr-ot 10–50% W-ot 10–70% Mo-t. Tartalmaz továbbászinterezőanyagot, például palládiumot vagy más platinoidot, előnyösen0,1–3 tömeg%-nyi mennyiségben. A mátrix előnyösen krómmal kombináltvas-, nikkel- és/vagy kobaltalapú mátrix.

Description

A találmány tárgya korrózióálló krómötvözet, eljárás előállítására, és az ötvözetből készült termék, amely elsősorban magas hőmérsékleten és üveg által előidézett oxidációnak és/vagy korróziónak ellenálló felületi króm-oxid-réteg képzésre alkalmas. A találmány közelebbről egy maró hatású környezetben, például olvadt üvegben vagy hasonló anyagban az oxidációnak ellenálló, így olvadt üveggel vagy az említett anyaggal gyártásuk vagy melegalakításuk során érintkezésbe hozott termékek megvalósítására használható.

Az üvegiparban az olvadt üveggel érintkező elemeket vagy szerszámokat tűzálló anyagokból, elsősorban kerámiákból alakítják ki. Bizonyos műveletekhez előnyben részesítik a fémötvözetből készült szerszámok használatát, különösen, ha a szerszámnak villamosán vezető tulajdonságúnak kell lennie, és akkor is, amikor a szerszámnak az olvadt üveg kezelési hőmérsékletén bizonyos mértékű nyújthatósággal és mechanikai ellenálló képességgel kell rendelkeznie.

Ez az eset áll fenn az úgynevezett belső centrifugálásos eljárással készült üveggyapot gyártásakor, egészen pontosan az eljárás végső szakaszában, amikor az olvasztókemence kimeneténél az üveget folyamatos öntéssel egy, függőleges tengelye körül nagyon nagy sebességgel forgó, több forgástest alakú darabból álló szerelvénybe öntik. Amikor a kezdeti esést egy belső „kosár” leállítja, az üveg a centrifugális erő hatására ennek a kosárnak a lyukakkal átlyukasztott falán szétterül. Az üveg ezeken a lyukakon áthatol és, még mindig a centrifugális erő hatására, szétterül egy „tányér”-szerű külső elem „szalagának nevezett oldalfalán, amely szintén át van lyukasztva több lyukkal, amelyek azonban sokkal kisebbek az előbbieknél. Még mindig a centrifugális erő hatása alatt, az üveg a szalag minden részénél kiáramlik, olvadt üvegszálak formájában. A tányér külseje felett egy körgyűrű alakú égetőszerkezet van elhelyezve, amely a szalag külső fala mentén lefelé haladó gázáramot hoz létre, amely ezeket a szálakat lefelé tereli, miközben azokat megnyújtja. Ezek azután üveggyapot formájában „megszilárdulnak”.

A „kosárénak és „tányér’-nak nevezett elemek olyan szálgyártó szerszámok, amelyek igen nagy hőigénybevételnek (termikus sokkok az induláskor és megálláskor), mechanikai igénybevételnek (centrifugális erő, az üveg áthaladása következtében fellépő koptatás) és kémiai igénybevételnek (oxidáció és az olvadt üveg, valamint az égetőszerkezetből a tányér felé kilépő forró gázok által előidézett korrózió) vannak kitéve. Jelzésképp megemlítjük, hogy az üzemi hőmérséklet legalább 1000 °C nagyságrendű, ami ahhoz szükséges, hogy az üveg viszkozitása megfelelő legyen.

Ezen szerszámok élettartama nagymértékben függ az azokat alkotó anyag korrózióállóságától. Ezt figyelembe véve általában körülbelül 30% krómot tartalmazó, karbidkiválásokkal keményített nikkelalapú ötvözetet használnak, mint azt az FR-A-2 536 385 számú szabadalmi leírásban leírják.

Ennek az ötvözetnek az alkalmazási hőmérsékleten az oxidációval és a korrózióval szemben mutatott ellenállását az biztosítja, hogy nagy a krómtartalma, ami a darabnak az oxidáló környezettel érintkező felületén egy Cr₂O₃ védőréteget képez. A krómnak a korróziónak kitett felület felé történő állandó diffúziója lehetővé teszi, hogy a Cr₂O₃ oxidréteg mögött krómtartalékot tartsunk fenn.

Azok az üzemi hőmérsékletek azonban, amelyeknél ezt az ötvözetet sikerrel lehet alkalmazni egy 1050-1100 °C körüli hőmérséklet-tartományra korlátozódnak. E felett a hőmérséklet felett az anyag gyorsan tönkremegy a korrózió, valamint a megfolyás következtében.

Ez az anyag tehát nem felel meg azoknak a gyártási eljárások által támasztott követelményeknek, amelyek a szokásos, boroszilikát típusú üvegeknél viszkózusabb üvegből való üveggyapot gyártásánál felmerülnek, és amelyeknek megvalósításához 1100 °C-nál magasabb hőmérsékletekre van szükség.

A találmánnyal ezen követelmények kielégítése a célunk, és olyan ötvözet kialakítása, amelynek jobb a korrózióállósága, elsősorban a magas, különösen az 1300 °C nagyságrendet elérő hőmérsékleten bekövetkező oxidációval szemben.

Ismeretesek olyan fémalapú ötvözetek, amelyeknek hőállósága jobb a nikkelnél, és amelyeknek jó a magas hőmérsékletű üveg által okozott korrózióval szemben mutatott ellenálló képessége. Megemlíthetünk ezzel kapcsolatban különösen egy kobaltalapú ötvözetet, amelyet az FR-A-2 273 075 számú szabadalmi leírásban ismertetnek.

Más speciális ötvözeteket is, például oxidok diszperziójával (ODS) keményített ötvözeteket, általában nikkelalapú szuperötvözeteket és/vagy anyagukban finom oxidrészecskéket, általában ittrium-oxidot diszperzió formájában tartalmazó vasat szintén alkalmaznak magas hőmérsékleten jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkező szálhúzó tányérok gyártására. Egy ilyen típusú ötvözetet ismertetnek az US-A-5 328 499 számú szabadalmi leírásban.

Mindazonáltal az ismert ötvözetekkel, amelyeknek az oxidációval szemben mutatott tulajdonságai összemérhetőek az ipari gyártás szükségleteivel, nehéz elérni 1200-1250 °C-nál magasabb hőmérsékleteket.

Más megoldásként ismeretes hőálló fémek, például a molibdén vagy volfrám alkalmazása, amelyeknek a magas hőmérsékletű üveg által előidézett korrózióval szemben nagy az ellenállásuk, ha teljesen be vannak merítve az üvegbe. Ezekkel a hőálló anyagokkal kapcsolatban az a közös probléma még mindig megmarad, hogy nagyon érzékenyek az oxigént tartalmazó környezetekre. Ezeknek az anyagoknak nagyon nagy a reaktivitása, ami oxidok, vagy gyengébb védőrétegek kialakulásához vezet, mint például a tantál vagy nióbium esetében, vagy nagyon illékony rétegek kialakulásához, mint a molibdén vagy volfrám esetében. Ezek a jelenségek magas hőmérsékleten a korrózió következtében gyors tönkremenetelt eredményeznek.

A találmánnyal további célunk volt egy fém vagy fémötvözet oxidációs és/vagy korróziós tulajdonságainak javítása.

HU 224 124 Β1

A kitűzött célokat a találmány szerint azáltal érjük el, hogy az anyag mátrixában Cr₂O₃ króm-oxid-részecskék diszpergált fázisát hozzuk létre. Megfigyeltük, hogy a ténylegesen az anyag belsejében lévő Cr₂O₃ jelenléte az anyag felületén egy védő Cr₂O₃-réteg kialakulását, és különösen a fenntartását elősegíti. A Cr₂O₃ króm-oxid diszpergált fázisa vagy abból eredhet, hogy a Cr₂O₃-ot, amelyet ebben a formában viszünk be az anyagba, diszpergáljuk, vagy egy, az anyagban diszpergált megfelelő prekurzorból kiindulva in situ reakcióval hozzuk létre. Ekkor olyan prekurzort kell alkalmazni amely képes a mátrixban és esetleg a mátrixszal reagálni, hogy belső Cr₂0₃-ot képezzen.

A találmány szerint tehát olyan ötvözetet alakítunk ki, amely krómot tartalmaz, Cr₂O₃-alakító típusú, ellenáll az oxidációnak és/vagy az üveg, különösen magas hőmérsékletű üveg által előidézett korróziónak, és amelyre jellemző, hogy saját mátrixán belül diszpergálva Cr₂O₃ króm-oxidot, és/vagy ennek az oxidnak legalább egy, a mátrix környezetében, oxidáló vagy korrozív közeg jelenlétében reagálva króm-oxidot (Cr₂O₃) képező prekurzorját tartalmazza.

A leírásban ötvözet alatt, a szokásos módon, olyan fémterméket értünk, amelyet úgy kapunk, hogy egy fémbe egy vagy több más elemet építünk be. A találmányra alkalmazva ez a meghatározás kiterjed mindazon anyagokra is, amelyeknek mátrixa egy vagy több más fémmel ötvözött krómkombinációból van kialakítva, valamint azokra az anyagokra is, amelyeknek a mátrixa tiszta krómból van kialakítva. Ez utóbbi esetben az ötvözet összetevői a Cr₂O₃ króm-oxid és/vagy annak sajátságos prekurzora.

Cr₂O₃-képző alatt olyan ötvözetet értünk, amely, oxidáló vagy korrozív környezet, például a levegő oxigénje vagy az olvadt üveg jelenlétében képes a felületén Cr₂O₃ védőréteget kialakítani.

A találmány szerint ezt a képességet Cr₂O₃-részecskék és/vagy a Cr₂O₃ legalább egy prekurzorának belső diszperzió formájában való jelenlétével javítjuk.

Cr₂O₃ oxidprekurzora alatt miden olyan vegyületet értünk, amely képes a mátrix környezetében reagálni, hogy Cr₂O₃ króm-oxidot képezzen, adott esetben egy megfelelő kezelés, elsősorban hőkezelés segítségével. Előnyösen legalább egy ilyen prekurzor egy, a mátrixon belül a szomszédos krómatomokkal redukálható fém oxigenizált vegyülete. Megfelelő oxigenizált vegyületek a krómnál erősebben oxidáns fém-oxidok, például a vas, a nikkel, a kobalt, például az Fe₂O₃, az FeO, a NiO, a CoO. A találmány szerint a Cr₂O₃ prekurzorával kapcsolatban megemlíthetjük a króm és más fémek kevert oxidjait is, például a vas, a nikkel vagy a kobalt kromitjait.

A fent említett prekurzor vegyület reakciókinetikájának függvényében az ötvözet, diszperzoidként, hosszabb-rövidebb időtartamon keresztül tartalmazhatja vagy lényegében a prekurzort, vagy egyidejűleg a Cr₂O₃-ot és annak prekurzorját, vagy lényegében a Cr₂O₃-ot.

A belső diszperzióban lévő részecskék, azaz a Cr₂O₃ oxid részecskék és/vagy a prekurzor(ok) részecskéi az ötvözet térfogatának legalább 0,1%, előnyösen legalább 0,5%, még előnyösebben legalább 1%-át alkotják. Megjegyezzük, hogy ez a részarány a gyakorlatban általában legfeljebb 10 térfogat%, előnyösen legfeljebb 5 térfogat%. A Cr₂O₃ térfogataránya nagyon előnyösen 1-10 térfogat%, legelőnyösebben 1-5 térfogat%. Előnyösen a diszpergált Cr₂O₃-részecskék aránya 2-3%.

A belső króm-oxid-részecskék a mátrixban előnyösen nanométer-mikrométer nagyságrendű diszperzió formájában vannak eloszlatva, azaz a részecskék mérete előnyösen a nanométertől néhányszor tíz mikrométerig terjedő tartományban, előnyösen 1 nm és 10 pm között, legelőnyösebben 0,1 és 5 pm között van.

Előnyösen az ötvözet Cr₂O₃-képző tulajdonsága egy mátrixnak tulajdonítható, amely a krómot az ötvözetnek legalább 10 tömeg%-ában, még előnyösebben legalább 20 tömeg%-ában tartalmazza.

Jóllehet, az ismert technológiákban általában nem javasolják a nagy krómtartalmat, a paradox módon nagy sebesség miatt, amellyel a tiszta króm oxidálódik, a találmány szerinti ötvözetekben a Cr₂O₃ belső oxiddiszperziójának szintén előnyös hatása van a krómban gazdag ötvözetek esetében, amelyek kopása oxidáló környezetben a tapasztalataink szerint kevésbé gyors.

A találmány szerinti egyik előnyös megvalósítási módban az ötvözet mátrixát krómból állítjuk össze, vagy az krómot tartalmaz, legalább egy másik hőálló fémmel együtt. Ilyen fém például a molibdén, a volfrám, a nióbium vagy a tantál.

Ezen hőálló fémeknek, amelyek mindegyikének az olvadáspontja 1700 °C felett van, a magas hőmérsékleten mutatott nagyon jó tulajdonsága azokat előnyössé teszi a nagyon magas, elsősorban az 1300 °C-ot elérő hőmérsékletnek kitett szerszámok megvalósításában.

Ebben a vonatkozásban előnyösnek tarthatjuk a molibdén- és a krómalapú; a molibdén-, króm- és volfrámalapú; vagy a volfrám- és krómalapú mátrixokat.

A króm, mint báziselem vagy mint ötvözőelem, megadja az anyagnak azt a nyújthatóságot, amire a szerszám használata során fellépő igénybevételek miatt szükség van. Egyúttal olyan hatása is van, hogy a felületi Cr₂O₃-réteg kialakulásához krómtartalékot képez.

Általános módon, az ötvözetet képező elemek mennyiségeit önmagában ismert módon, különösen a megfelelő fázisdiagramok függvényében, lehet megválasztani, elsősorban az anyag mechanikai tulajdonságainak beállításához.

Az oltalmi kört nem korlátozó példaként megemlíthetjük a következő mátrixokat

- molibdén-króm, amely 15-50 tömeg%-nyi krómot és 50-85 tömeg%-nyi molibdént tartalmaz;

- volfrám-króm, amely 20-99 tömeg%-nyi krómot és 1-80 tömeg%-nyi volfrámot tartalmaz.

A mátrix egy előnyös változatban molibdént és volfrám-krómot tartalmaz az alábbi arányokban:

- 10-60 tömeg%-nyi Cr-ot, előnyösen 20-40 tömeg%-nyi Cr-ot,

HU 224 124 Β1

- 10-50 tömeg%-nyi Mo-t, előnyösen 10-50 tömeg%-nyi Mo-t, elsősorban 20-40 tömeg%-nyi Mo-t

- 10-70 tömeg%-nyi W-ot, előnyösen 10-50 tömeg%-nyi W-ot, elsősorban 20-40 tömeg%-nyi W-ot.

A mátrix különösen előnyös változataiban a molibdén/volfrám tömegarányai előnyösen volfrámtöbbletet mutatnak, elsősorban 0,3-0,6 arányban.

A fenti hőálló fémötvözeteket előnyösen szinterezéssel állítjuk elő, és ebben a vonatkozásban többek között tartalmazhatnak valamilyen szinterelőanyagot, például palládiumot vagy más platinoidot, előnyösen az ötvözet 0,1-3 tömeg%-nyi mennyiségében.

Általában előnyös, ha a palládiumtartalom a krómtartalomhoz képest nem nagyon nagy, úgyhogy elkerüljük a szilárd oldatban lévő krómmal telített Pda intergranulált fázisának a megjelenését, amelynek alacsony az olvadáspontja, és ennek következtében hajlamos az ötvözet magas hőmérsékleten mutatott mechanikai tulajdonságainak lerontására.

A hőálló ötvözet egy előnyös tömegszázalékos összetételét adjuk meg az alábbiakban:

Cr 15-42%

W 25-50%

Mo 12-35%

Pd 0,5-1%

Maradék szennyeződések: 0,5%.

Egy további előnyös hőálló ötvözet-összetétel a következő:

Cr 34-40%

W 27-35%

Mo 27-35%

Pd 0,5-1%

Maradék szennyeződések: 0,5%.

Egy másik előnyös hőálló ötvözet-összetétel a kö-

vetkező:
Cr	34-42%, elsősorban 34-40%
W	33-47%
Mo	12-24%
Pd	0,5-1%

Maradék szennyeződések: 0,5%.

Az oxidálódási tulajdonság javulása azonban nem korlátozódik kizárólag a fent említett hőálló ötvözetekere, az fennál más, krómot tartalmazó ötvözetekre is. így a találmány egy másik előnyös megvalósítási módjánál a mátrix vas-, nikkel- és/vagy kobaltalapú, krómmal kombinálva. Megemlíthetjük elsősorban a nikkel-króm-, kobalt-króm-, nikkel-kobalt-króm-, nikkelvas-króm-, kobalt-nikkel-vas-króm-alapú mátrixokat, amelyekben ezeknek az elemeknek a mennyiségeit előnyösen az alábbi tartományokban választjuk meg (tömeg%-ban):

Cr 10-40%

Ni 10-80%

Co 10-80%

Fe 0-40%

Megemlíthetjük például a körülbelül 20-30 tömeg%-nyi Cr-ot tartalmazó nikkel-króm-mátrixot, a körülbelül 15-25 tömeg%-nyi Cr-ot tartalmazó vas-króm-mátrixot, vagy a körülbelül 25-35 tömeg%-nyi Cr-ot tartalmazó kobalt-króm-mátrixot.

Ugyancsak alkalmazhatunk ODS típusú mátrixokat is, elsősorban nikkel-króm- vagy nikkel-króm-kobalt-alapút, amely oxiddiszperzióval van szilárdítva. A diszpergált oxidot előnyösen az ittrium, cirkónium, lantán, cérium, hafnium, tórium és más olyan elemek oxidjai közül választhatjuk ki, amelyek stabil oxidok képzésére alkalmasak, a mátrix fémjének vagy fémjeinek oxidálása nélkül. Az ötvözetnek ebben a típusában, a króm-oxid diszperzoidjainak és legalább egy fenti aktív elem oxidjának a kombinációjával az anyagnak egyidejűleg biztosíthatjuk a magas hőmérsékleten mutatott kiváló mechanikai tulajdonságait és a korrózióval és/vagy oxidálódással szemben mutatott jobb ellenálló képességet is.

Az összes vizsgált Cr₂O₃-képző ötvözet esetében úgy tűnik, hogy a Cr₂O₃ oxid belső diszperziója ahhoz vezet, hogy a Cr₂O₃ védőréteg jobban hozzákötődik az anyagnak az oxidáló vagy korrozív légkörrel érintkező felületéhez. Az így kapott oxidréteg „mechanikai” stabilitása az oxidációval szemben mutatott ellenálló képességet javító tényező, olyan értelemben, hogy csökkenti annak a veszélyeit, hogy az anyag az erózió következtében elveszíti a védőrétegét.

Ezenkívül, még különösen szigorú körülmények között is, amikor az anyag mechanikailag nagyon erős igénybevételeknek van kitéve, amelyek hatására az oxidrétegben szakadás vagy erózió következtében helyi folytonossági hiányok keletkeznek, megfigyeltük, hogy a találmány szerinti ötvözeteknek megvan az a figyelemre méltó tulajdonsága, hogy a Cr₂O₃-réteget gyorsan helyreállítja ott, ahol az megsérült.

Úgy tűnik továbbá, hogy a belső króm-oxid jelenléte hozzájárul ahhoz, hogy egy tömörebb és sűrűbb felületi Cr₂O₃-réteget kapjunk, amelyben a reaktív részek diffúziója lelassul. Úgy tűnik, ez a helyzet az oxigénnel, amennyiben a találmány szerinti belső Cr₂O₃-ot tartalmazó ötvözetek oxidálódási sebessége kisebb, mint a hasonló, de belső Cr₂O₃-ot nem tartalmazó ötvözeteké. Egy ugyanilyen típusú javulást figyelhetünk meg a nitrálás vonatkozásában is.

Általánosságban véve mondhatjuk, hogy a Cr₂O₃króm-oxid-részecskék vagy annak a prekurzorjainak a jelenléte elősegíti az oxidációval és más típusú korrózióval szembeni hatékony védelem fenntartását.

A fentiekben leírt ötvözet előállítására olyan eljárást dolgoztunk ki, amelynek során legalább egy, fémporokat melegen megmunkáló műveletet, elsősorban szinterezést, sajtolást, kovácsolást vagy sajtolóhegesztést végzünk.

Ezek a különböző típusú műveletek egymás komplementerei lehetnek.

Ha szinterelést alkalmazunk, akkor szabad szinterezés jöhet szóba, vagy olyan terhelés alatt végzett szinterezés, amelynél meleg, egytengelyű sajtolási vagy meleg, izosztatikus sajtolási eljárásokat alkalmazunk.

Az ötvözet mátrixát képező elemeket, por alakban, összekeverjük, hogy egy sajátságos homogén össze4

HU 224 124 Β1 tételű anyagot kapjunk, egy előzetes lépésben végzett, őrlés típusú fémporkeverési eljárással.

A porok kiindulási szemcseméretétől függően ezt a műveletet hagyományos vagy nagyobb teljesítményű őrlőeszközökkel lehet végrehajtani.

Bizonyos esetekben az eljárás így tartalmazhat egy előzetes mechanoszintézist (mechanikai ötvözési lépést) is. Ez a porőrlési eljárás, amelyet egy, általában golyók formájában alkalmazott, őrlőanyag segítségével hajtanak végre, lehetővé teszi a porok szemcseméretének csökkentését, ami adott esetben együtt járhat egy kémiai reakcióval. Ez magában foglalhat előnyösen egy ötvözetszintézist, amelynél az intermetallikus összetevőket vagy szilárd oldatokat képező elemi fémporokból indulnak ki, vagy a porok közötti oxidoredukciós reakciókból.

Ez az eljárás különösen egy fémes mátrixban egy törékeny fázis diszperziójának a megvalósítása szempontjából előnyös; ez az eset áll fenn az ODS-ötvözetetek gyártásánál.

Több lehetőség van a Cr₂O₃ oxid részecskéknek az anyagba való bevitelére, amelyet egy másik módként vagy kombinációban is végre lehet hajtani:

- a fémes porok keverékéhez - osztott formában króm-oxidot adunk hozzá;

- az osztott formában lévő fémes krómból kiindulva in situ oxidrészecskéket képezünk oly módon, hogy a krómot oxidáló környezetbe helyezzük. Ebben az esetben a króm oxidációját előnyösen a fémes porok összekeverése előtt vagy a közben hajtjuk végre;

- a fémes porok keverékéhez a króm-oxid egy prekurzorját adjuk hozzá, előnyösen egy krómmal redukálható fém oxigenált összetevőjét, például egy oxidot, eloszlatott formában.

Előnyösen a melegen történő megszilárdítási fázist vákuum alatt, vagy semleges környezetben hajtjuk végre, hogy elkerüljük a nemkívánatos szennyeződést. Nagy gőznyomású elemek, például a króm jelenlétében előnyös, ha kisnyomású semleges gázban hajtjuk végre ezt a műveletet, legalább 5·10^-5 Pa nyomás mellett, és nem vákuum alatt, a sajtolásnak legalább egy része alatt. Semleges gázként például argont használhatunk.

A megszilárdulási hőmérséklet természetesen függ az ötvözet mátrixának anyagától, valamint az alkalmazott terheléstől is. Ezeket a paramétereket a szakember önmagában ismert módon könnyen meg tudja választani.

Mint azt az előzőekben már jeleztük, a találmány szerinti ötvözet lehetővé teszi magas hőmérsékleten oxidáló vagy korrozív környezetben alkalmazható termékek előállítását. Ezzel kapcsolatban a találmány további tárgya egy termék, előnyösen üveg melegen történő gyártásához és/vagy átalakításához, amely olyan ötvözetből készül, mint amilyent a fentiekben írtunk le.

Egyéb más alkalmazások között egy ilyen termék előnyösen lehet egy üveggyapot gyártásánál használt szálhúzó tányér, egy üvegtextil szál gyártásánál használt szálképző elem, egy olvasztókemence üvegolvasztó tégelye, üvegolvadék-keverő, olvadt üvegbe bemerülő szonda egy eleme vagy tartóeleme, hegesztőelektróda stb.

Általánosságban, a találmány szerinti ötvözetet üvegolvasztó kemence vagy egy adagoló kimeneténél szálképző fej gyártására lehet használni. Ez, mint arról a fentiekben már szó volt, magában foglalhatja erősítő, továbbá hő- vagy hangszigetelésre alkalmazott üvegszálak gyártását.

A felhasználási terület magában foglalja az úgynevezett olvasztott üvegből készült csomagolóüvegeket, palackokat és hasonlókat is.

Az üvegiparon kívül a találmány szerinti ötvözeteket nagyon különböző termékek gyártására lehet alkalmazni, amennyiben azoknak nagy ellenálló képességgel kell rendelkezniük az oxidáló és/vagy korrozív környezettel szemben, különösen magas hőmérsékleteken, például hőkezelő kemencék egyes részeinek, villamos ellenállás fűtőelemek gyártására, vagy a repülőgépgyártásban turbinaelemek előállítására.

Általánosságban véve, ezek az ötvözetek minden típusú hőálló ötvözetből készült munkadarab előállítására szolgálhatnak, amelyek magas (1100 °C feletti) hőmérsékletű hőkezelő kemencék elemei, vagy azok felhasználásával készült elemek. Lehetnek továbbá például forró gázas ventilátorok lapátjai, fűtő tartóelemek, adagolóberendezések anyagai stb. Szolgálhatnak továbbá meleg, oxidáló környezetben működő fűtőellenállások vagy turbinák elemeinek előállítására, földi, tengeri vagy légi járművek motorjaiban használt alkatrészek gyártására, vagy minden olyan más alkalmazásban, amelyek nem kapcsolódnak a járművekhez, például erőmüvekben.

A találmány szerinti ötvözetet, eljárást és terméket az alábbiakban kiviteli példa kapcsán, a mellékelt rajzra való hivatkozással ismertetjük részletesebben, ahol az

1. ábra egy izoterm oxidációs tulajdonságokat összehasonlító diagram, amelyen egy találmány szerinti ötvözetet hasonlítunk össze egy belső diszperzió formájában króm-oxidot nem tartalmazó ötvözettel; a

2. ábra egy izoterm oxidációs tulajdonságokat összehasonlító diagram, amelyen egy találmány szerinti második ötvözetet hasonlítunk össze egy belső diszperzió formájában króm-oxidot nem tartalmazó ötvözettel; a

3. ábra négy másik találmány szerinti ötvözet izoterm oxidációs tulajdonságait szemlélteti; és végül a

4. ábra egy izoterm oxidációs tulajdonságokat összehasonlító diagram, amelyen három további találmány szerinti ötvözetet hasonlítunk össze egy belső diszperzió formájában króm-oxidot nem tartalmazó ötvözettel.

1. példa

Króm-molibdén-volfrám-alapú ötvözetet készítettünk a találmány szerint, egy alábbi összetételű mátrix módosításával (tömeg%):

HU 224 124 Β1

Cr	24%
Mo	37,5%
W	37,5%
Pd	1%
A módosítást körülbelül	5 térfogat% mennyiségű
Cr₂O₃-részecske hozzáadásával végeztük.
Az ötvözet tömegszázalékos összetétele a követ-
kező:
Cr	23,4%
Mo	36,6%
W	36,6%
Pd	1,0%
Cr₂O₃	2,4%
A 2-4 pm szemcseméretű, por alakú molibdént és

az 1-2 pm szemcseméretű, por alakú volfrámot mindenek előtt 1 órán keresztül, 900 °C-on hidrogénben izzítottuk, hogy csökkentsük a fémes szemcsék felületén az oxidot. Ezeket azután összekevertük 1 pm szemcseméretű, por alakú krómmal, 1-1,5 pm szemcseméretű, por alakú palládiummal és finoman szétoszlatott króm-oxiddal, és hosszasan őröltük egy achátmozsárban, hogy finoman eloszlatott és egyenletes Cr₂O₃-részecskékkel egy homogén összetételű keveréket kapjunk.

Ezután a porokat terhelés alatt szintereltük egytengelyű sajtolással, a Société ECM cég (Franciaország) LILLIPUT márkajelű sajtolókemencéjében, amely egy grafit fűtőelemet és egy olyan hidralikus egységet tartalmaz, amely lehetővé teszi, hogy egy dugattyú közbeiktatásával maximálisan 10 000 DaN terhelést fejtsünk ki a kemence középpontjára, továbbá tartalmaz egy elsődleges vákuumkamrát és egy semleges gázt (argont) betápláló eszközt.

A porkeveréket először grafitszerszámokban 15 mm átmérőjű pasztillákba tömörítettük, környezeti hőmérsékleten, körülbelül 100 kg-os terhelés alatt.

Ezután következett a szinterezés, az alábbi körülmények között:

- A hőmérsékletet lassan (10-15 °C/perc) és lépésenként növeltük 1200 °C-ig, dinamikus primer vákuum és 5 MPa terhelés alatt;

- Ezután argongáz áramot hoztunk létre és folytattuk a hőmérséklet lassú, növelését 1370 °C-ig, ahol körülbelül 60 perces hőntartást végeztünk 27 MPa terhelés alatt. Egy másik hosszú (körülbelül 120 perces) hőntartást végeztünk 1420 °C-on, még mindig 27 MPa terhelés alatt;

- Az 1420 °C-os hőmérsékletet nulla terhelés alatt és argongáz áram alatt hirtelen környezeti hőmérsékletre csökkentettük.

A szinterezés után - nem kötelező - izzítási műveletet végeztünk, egyrészt, hogy csökkentsük a maradék feszültségeket, amelyek a lehűtés folyamán felléphettek, másrészt, hogy javítsuk, ha szükséges, az ötvözet homogenitását. Az izzítás előnyös körülményei a következők voltak:

- növeltük a hőmérsékletet egészen 1370 °C-ig, és ezen az 1370 °C-os értéken tartottuk az anyagot 2 óra hosszat, hidrogénáram alatt;

- azután a hőmérsékletet 1420 °C-ig növeltük, és ezen az 1420 °C-os értéken pihentettük 24 óra hosszat, argonáram alatt;

- majd lehűtöttük környezeti hőmérsékletre.

A kapott ötvözetet optikai mikroszkóppal és letapogató elektronikus mikroszkóppal (MEB) megvizsgáltuk és Castaing szondával mikroanalízist végeztünk a szokásos módon.

Az eljárás eredményeképpen egy homogén ötvözetet kaptunk, 50 pm körüli szemcsenagysággal, amelyben a Cr₂O₃-szemcsék néhány mikron nagyságúak és az ötvözet szemcsehatárain egyenletesen vannak eloszlatva. Bebizonyosodott, hogy a Cr₂O₃-szemcsék által elfoglalt térfogat körülbelül az ötvözet teljes térfogatának 5%-át teszi ki.

Az ötvözetnek a magas hőmérsékleten mutatott oxidációs tulajdonságait termogravimetriával értékeltük ki, amelyben egy ötvözetminta tömegfelvételét (amely a kialakult oxid mennyiségét jelzi) mérjük az idő függvényében, egy 1300 °C-ra felhevített kamrában. Az általános körülmények a következők voltak:

- a hőmérséklet növelése 10 °C/perc hevítési sebességgel és izoterm hőntartás (időtartama 100 óra, 1300 °C-on);

- a hőmérséklet csökkentése környezeti hőmérsékletre, 10 °C/perc sebességgel, miközben a kemencén száraz szintetikus levegőt áramoltatunk keresztül, 1,5 l/óra sebességgel.

Az eredményeket az 1. ábra görbéin szemléltetjük, egységnyi idő (óra) alatti tömegfelvétel (mg/cm²) formájában kifejezve.

Összehasonlító példa

Egy ugyanolyan mátrixszal rendelkező ötvözetet készítettünk, mint az 1. példában, de az elemi fémporokhoz nem adtunk hozzá króm-oxidot.

Ennek tömegszázalékos összetétele a következő:

Cr 24%

Mo 37,5%

W 37,5%

Pd 1,0%

Az elkészítés körülményei megegyeznek az 1. példáéval. Az oxidációs tulajdonságokat ugyancsak az

1. ábrán szemléltetjük.

Az 1. ábra azt mutatja, hogy az 1. példabeli ötvözet tömegfelvétele (1. görbe) kisebb, mint a Cr₂O₃ hozzáadása nélküli összehasonlító ötvözeté (összehasonlító görbe), ami tehát azt mutatja, hogy a belső Cr₂O₃ javítja az oxidációval szemben mutatott ellenállást.

2. példa

Az 1. példával analóg módon készítettünk egy króm-molibdén-volfrám-alapú ötvözetet a találmány szerint, amelynek nagyobb a krómtartalma. Ennek összetétele a következő volt:

Cr 37,9 tömegszázalék

Mo 29,2 tömegszázalék

W 29,2 tömegszázalék

Pd 1,0 tömegszázalék

Cr₂O₃ 2,7 tömegszázalék

HU 224 124 Β1

Az elkészítés körülményei megegyeztek az 1. példáéval. Ez az eljárás tartalmazhat egy nem kötelező, előzetes mechanoszintézis-lépést: A molibdénnek és a volfrámnak hidrogénben végzett izzítása után a fémporokat egy edzett acélgolyókat tartalmazó edényben, ar- 5 gonatmoszférában szárítjuk. A légmenetesen lezárt edényt azután egy excentrikus őrlőmalomra helyezzük fel, és a porokat három sorozatban egy-egy órán keresztül őröljük, közben egy-egy negyedórára megszakítva műveletet, hogy elkerüljük a túlzott felmelege- 10 dést.

Eredményként egy olyan ötvözetet kaptunk, amelynek szemcsemérete 15-20 pm körül volt, a krómoxid-szemcsék a szemcsehatárok mentén egyenletesen voltak eloszlatva, és az ötvözet teljes térfogatának 15 mintegy 5%-át foglalták el.

Mint az 1. példában, ezt az ötvözetet is 1300 °C-on termogravimetriával vizsgáltuk. A 2. ábrán szemléltetett termogram (2a görbe) azt mutatja, hogy az oxidáció kinetikáját a gyors tömegvesztések sorozatai meg- 20 zavarják, amit egy viszonylag rövid ideig tartó normál kinetikai viselkedés visszanyerése követ (a 2b görbe ezen szinteltolódásainak kivételével a kinetikai viselkedés ugyanolyan típusú, mint az 1. példában).

Úgy tűnik, a gyors tömegvesztések oka az, hogy az 25 oxidréteg helyenként feltöredezik, alapvetően az oxidált lemezkék éleinek szintjén. A normálviselkedés visszatérése azt sugallja, hogy az ötvözetnek megvan az a képessége, hogy felületi króm-oxid-rétegét sajátmaga beforrassza, amikor azon folytonossági hiányok 30 keletkeznek.

A 2. példa ötvözete valóban nagyon ellenálló, hiszen 1300 °C-on, 325 órán keresztül ellenállt az oxidációnak.

2. összehasonlító példa 35

A tömegszázalékos összetétel a következő volt:
Cr	39%
Mo	30%
W	30%
Pd	1%
Ennek az összehasonlító ötvözetnek az oxidációs

tulajdonságait ugyancsak egy termogram (2. összehasonlító görbe) formájában szemléltetjük a 2. ábrán. A 2. összehasonlító ötvözet az oxidációval szemben a 2. ötvözettől nagyon eltérő módon viselkedik: úgy kezd oxidálódni, hogy eközben a tömege mérsékelt módon növekszik, ami a Cr₂O₃ felületi védőréteg korlátozott kialakulását reprezentálja, majd a tömeg hirtelen lecsökken, ami ezen felületi réteg visszafordíthatatlan felszakadását és az anyag teljes tönkremenetelét jelzi.

Úgy tűnik, hogy az összehasonlító ötvözet felületi oxidrétegében nagyon nagy feszültség lép fel, és ennek a ténynek a következtében behasadozik, és többé nem átjárhatatlan a nitrogén számára. A védőrétegét elvesztett króm nitridálódása felgyorsítja az ötvözet korrózióját, amely így gyorsan teljessé válik.

A 2. ötvözetben a belső diszperzió formájában jelen lévő króm-oxid-részecskék lehetővé teszik ennek a folytonossági hiánynak a helyreállítását, és egy védő- és tartós Cr₂O₃ felületi réteg képzésével lehetővé teszik az anyag számára, hogy ellenálljon az oxidációnak.

3-6. példák

Ezek a példák ismét króm-molibdén-volfrám-alapú ötvözetekre vonatkoznak, amelyekben a molibdén és a volfrám egymáshoz viszonyított aránya a volfrám többletét mutatja.

A szintézis körülményei megfelelnek az 1. példáénak, kivéve az utolsó izzítási lépést, amelyet a 3. és 5. példákban kihagytunk, a 4. és 6. példákban pedig 1600 °C-on 24 órán keresztül folytatott hőntartással végeztünk.

Ezen ötvözetek lényeges jellemzői az alábbi táblázatban vannak feltüntetve.

	Összetétel (tömeg%)	Mo/W	Izzítás
3. példa	Cr 38,5% Mo 19,8% W 39,5% P1% Cr₂O₃1,2 (2,5 térfogat%)	0,5	... Nem
4. példa	Cr 38,5, Mo 19,8, W 39,5, Pd 1, (Cr₂O₃) 1,2	0,5	24h1600°C
5. példa	Cr 38,5% Mo 14,2% W 44,4% P 1% Cr₂O₃1,2 (2,5 térfogat%)	0,33	Nem
6. példa	Cr38,5, Mo 14,2, W 44,4, Pd 1, (Cr₂O₃) 1,2	0,33	24 h1600°C

A termogravimetriai kísérletek eredményei, amelyeket a 3. ábrán szemléltetünk (a 3,4, 5 és 6 görbék a 3., 4., 5., illetve a 6. példák ötvözeteinek a termogramjai), azt mutatják, hogy ez a négy ötvözet 1300 °C-on legalább 100 órán keresztül tökéletesen ellenáll a korróziónak, és ez az időtartam könnyen meghaladhatja a 150 órát is.

HU 224 124 Β1

7. példa

Készítettünk egy nikkel-króm-alapú ötvözetet a találmány szerint, oly módon, hogy a következő (tömeg%-ban megadott) összetételű Ni-Cr mátrixát módosítjuk:

Ni 70%

Cr 30%

A módosítást Cr₂O₃-részecskék körülbelül 5 térfogat%-nyi mennyiségben való hozzáadásával végeztük.

Az ötvözet összetétele a következő volt (tömeg%ban):

Ni 67,8%

Cr 29,0%

Cr₂O₃ 3,2%

A fémeket por alakban finoman eloszlatott krómoxiddal kevertük össze, és hosszasan őröltük egy achátmozsárban, hogy egy homogén összetételű keveréket kapjunk, finoman és egyenletesen eloszlatott Cr₂O₃-részecskékkel.

Ezután a porokat terhelés alatt, egytengelyű meleg sajtolással az 1. példa sajtolókemencéjében szintereltük, és egy környezeti hőmérsékleten, körülbelül 100 kg terhelés alatt összesajtolt, 15 mm átmérőjű pasztillát kaptunk.

A szinterezést egy hosszú (körülbelül 60 perces) hőntartással, 1000 °C-on, 27 MPa terhelés alatt, és egy második hosszú (körülbelül 120 perces) hőntartással, 1100 °C-on, és még mindig 27 MPa terhelés alatt hajtjuk végre.

Az előző példákhoz hasonlóan, mikroszkóppal ellenőriztük, hogy a kapott ötvözet homogén, és a néhány mikron nagyságú Cr₂O₃-szemcsék egyenletesen vannak eloszlatva az ötvözet szemcsehatárai mentén. Bebizonyosodott, hogy a Cr₂O₃-szemcsék által elfoglalt térfogat az ötvözet térfogatának mintegy 5%-át képviseli.

Az ötvözet magas hőmérsékleten mutatott oxidációs tulajdonságait termogravimetriával, 1300 °C-on, a fentiekben ismertetett körülmények között értékeltük ki, néhányszor száz óra alatt, és a 4. ábra 7 termogramjával szemléltetjük grafikusan.

A parabolikus oxidációs kinetika K_p állandója 2,6*10^_1θ g² cm’⁴ s^_1 nagyságú.

Az oxidált anyagot letapogató elektronikus mikroszkóppal, visszaszórt elektronos üzemmódban, megvizsgáltuk és azt találtuk, hogy egy, az ötvözethez hozzátapadó felületi króm-oxid-réteg van jelen, amely nagyon szabályos, és körülbelül 50 pm vastagságban tökéletesen tömör.

Ennek az ötvözetnek egy olvadt üveg által képezett korrozív környezetben mutatott tulajdonságait egy elektrokémiai vizsgálattal ellenőriztük, amely abból állt, hogy megmértük az ötvözet passzivációs potenciálját, miközben egy 950 °C hőmérsékletű olvadtüveg-fürdőbe merítettük be. A méréseket egy három elektródából álló egység: a 7. ötvözetből készült munkaelektróda, egy platinából készült ellenelektróda és egy cirkonból készült referenciaelektróda segítségével végeztük. A munkaelektróda egy forgóelektróda, amely lehetővé teszi az üveg felújításának a javítását az elektróda körül, és a használatban lévő anyagra kifejtett erózió szimulálását.

A vizsgálati körülmények között a 7. ötvözet intenzitáspotenciál görbéjének van egy passzivációs csúcsa, körülbelül -1,1 mV-os potenciálnál, és a passzivációs áram intenzitása körülbelül 5,0 mA/cm². A passziváció csúcsának intenzitása az ötvözet kapacitásának inverzére jellemző érték, ahol a kapacitás a felületi Cr₂O₃védőréteg képzésére és fenntartására vonatkozik.

7. összehasonlító példa

A 7. példában bemutatott körülmények között elkészítettünk egy 7. összehasonlító ötvözetet, amely nem tartalmaz belső diszperziós króm-oxidot. Ennek összetétele megegyezik az alább alkalmazott mátrixéval, éspedig:

Ni 70 tömeg%

Cr 30 tömeg%

Ezt az ötvözetet 1300 °C-on ugyancsak a 7. péda szerinti vizsgálatnak vetettük alá, és a tulajdonságait a 4. ábrán a 7 termogrammal szemléltetjük.

A 7. összehasonlító ötvözet tömegfelvétele jóval nagyobb, mint a 7. ötvözeté, ami rosszabb ellenálló képességet jelez az oxidációval szemben. A 7. összehasonlító ötvözet parabolikus oxidációs kinetika K_p állandója 3,9* 10^_1° g² ατΉ s^_1 nagyságú.

Az oxidált anyagot letapogató elektronikus mikroszkóppal megvizsgálva különbségeket láthatunk a felületi Cr₂O₃-réteg és a 7. ötvözeten megfigyelt réteg szerkezete között, és a 7. összehasonlító ötvözet rétege kevésbé tömör, és több repedés van benne.

Ennek az ötvözetnek egy, olvadt üveg által képezett környezetben mutatott tulajdonságait a 7. példában leírt elektrokémiai mérésekkel vizsgáltuk.

Ugyanazon vizsgálati körülmények között a 7. összehasonlító ötvözet intenzitás-potenciál görbéjének van egy passzivációs csúcsa, ugyanazon körülbelül -1,1 mV-os potenciálnál, és a passzivációs áram intenzitása körülbelül 6,3 mA/cm². A passziváció csúcsának intenzitása az ötvözet kapacitásának inverzére jellemző érték, ahol a kapacitás a felületi Cr₂O₃ védőréteg képzésére és fenntartására vonatkozik.

Az eredmények összehasonlítása azt mutatja, hogy a 7 ötvözetben a belső Cr₂O₃ jelenléte jelentősen lecsökkenti az ötvözet passzivációs csúcsának intenzitását, oly módon, hogy annak az üvegben mutatott passzivitását a 7. összehasonlító ötvözethez viszonyítva megkönnyíti. Legalább részben ennek a könnyebb passzivitásnak köszönhető, hogy a 7. ötvözet képes kijavítani azokat a repedéseket (és adott esetben a töréseket), amelyek a passzivációs felületi rétegben keletkeznek, és így elősegíti egy tömörebb, és a reaktív anyagokkal szemben jobban lezárt oxidréteg fenntartását a saját felületén.

8. példa

Mint a 7. példában, most is készítettünk egy nikkel-króm-alapú, találmány szerinti ötvözetet, ugyanannak a Ni-Cr-mátrixnak körülbelül 1 térfogat% arányban hozzáadott Cr₂O₃-részecskékkel történő módosításával.

HU 224 124 Β1

Az ötvözet összetétele a következő volt (tömeg%ban):

Ni 69,5%

Cr 29,8%

Cr₂O₃ 0,6%

A 8. ötvözet oxidációs tulajdonságait 1300 °C-on termogravimetriával értékeltük ki, ugyanolyan módon, és grafikusan a 4. ábra 8. termogramjával szemléltetjük.

A 7. és 8. termogramok összehasonlítása azt mutatja, hogy a 8. ötvözet oxidációval szemben mutatott ellenállása jobb a 7. ötvözeténél, a 8. összehasonlító ötvözet parabolikus oxidációs kinetika K_p állandója 2,0*10^_1° g² cnr⁴ s^_1 nagyságú.

9. példa

Mint a 7. példában, most is készítettünk egy nikkel-króm-alapú, találmány szerinti ötvözetet, ugyanannak a Ni-Cr-mátrixnak körülbelül 2,5 térfogat% arányban hozzáadott Cr₂O₃-részecskékkel történő módosításával.

Az ötvözet összetétele a következő (tömeg%-ban):

Ni 68,9%

Cr 29,5%

Cr₂O₃ 1,6%

A 9. ötvözet oxidációs tulajdonságait 1300 °C-on termogravimetriával értékeltük ki, ugyanolyan módon, és grafikusan a 4. ábra 9. termogramjával szemléltetjük.

A 7., 8. és 9. termogramok összehasonlítása azt mutatja, hogy a 9. ötvözet oxidációval szemben mutatott ellenállása jobb a 7. és 8. ötvözetekénél, ha a belső Cr₂O₃ koncentrációja optimális esetben 2,5% körül van. A 9. összehasonlító ötvözet parabolikus oxidációs kinetika K_p állandója 1,8*10^_1° g² cm⁴ s^_1 nagyságú.

Az oxidált anyagot letapogató elektronikus mikroszkóppal, visszaszórt elektronos üzemmódban, megvizsgálva hasonló eredményeket kapunk, mint a 7. példa esetében, de az oxidréteg tapadása az ötvözethez minden esetben jobb.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Korrózióálló krómötvözet, amely elsősorban magas hőmérsékleten és üveg által előidézett oxidációnak és/vagy korróziónak ellenálló felületi króm-oxid-réteg képzésre alkalmas, azzal jellemezve, hogy mátrixának belsejében diszpergálva króm-oxidot (Cr₂O₃) és/vagy ezen oxidnak legalább egy, a mátrix környezetében, oxidáló vagy korrozív közeg jelenlétében reagálva króm-oxidot (Cr₂O₃) képező prekurzorját tartalmazza.
2. Az 1. igénypont szerinti ötvözet, azzal jellemezve, hogy a diszpergált részecskék az ötvözet térfogatának 0,1—10%-át, előnyösen 1-5%-át foglalják el.
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti ötvözet, azzal jellemezve, hogy legalább egy króm-oxid-prekurzor egy krómmal redukálható fém oxigenált vegyülete.
4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti ötvözet, azzal jellemezve, hogy a króm-oxid-részecskék mérete 1 nm és 10 pm között van.
5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti ötvözet, azzal jellemezve, hogy az ötvözet mátrixa krómmátrix, vagy krómnak legalább egy másik, hőálló fémmel, például molibdénnel, volfrámmal, nióbiummal vagy tantállal kombinált mátrixa, előnyösen molibdén-króm-, molibdén-króm-volfrám- és volfrám-króm-alapú mátrixok közül kiválasztott mátrix.
6. Az 5. igénypont szerinti ötvözet, azzal jellemezve, hogy a mátrix (tömeg%-ban) tartalmaz:

10-60% Cr-ot

10-50% W-ot

10-70% Mo-t.
7. Az 5. vagy 6. igénypont szerinti ötvözet, azzal jellemezve, hogy szinterezőanyagot, például palládiumot vagy más platinoidot tartalmaz, előnyösen 0,1-3 tömeg%-nyi mennyiségben.
8. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti ötvözet, azzal jellemezve, hogy a mátrix krómmal kombinált vas-, nikkel- és/vagy kobaltalapú mátrix.
9. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti ötvözet, azzal jellemezve, hogy a mátrix a nikkel-króm-, kobalt-króm-, nikkel-kobalt-króm-, nikkel-vas-króm-, kobalt-vas-króm-, kobalt-nikkel-vas-króm-alapú mátrixok közül van kiválasztva, és az elemek mennyiségei tömeg%-ban kifejezve:

Cr 10-40%

Ni 10-80%

Co 10-80%

Fe 0=10%.
10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti ötvözet, azzal jellemezve, hogy mátrixában diszpergálva legalább egy oxidot tartalmaz a következő csoportból: ittrium-, lantán-, cérium-, cirkónium-, hafnium- és tórium-oxid.
11. Eljárás az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti ötvözet előállítására, azzal jellemezve, hogy legalább egy, fémporokat melegen megmunkáló műveletet, elsősorban szinterezést, sajtolást, kovácsolást vagy sajtolóhegesztést végzünk.
12. A 11. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fémporokat egy előzetes lépésben összekeverjük, előnyösen őrléssel, például mechanoszintézissel.
13. A 11. vagy 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fémporokba eloszlatott formában Cr₂O₃ króm-oxidot viszünk be.
14. A 11-13. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a Cr₂O₃ króm-oxidot fém-krómból kiindulva in situ alakítjuk ki oly módon, hogy a krómot oxidáló atmoszférába helyezzük.
15. A 11-14. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fémporokba a Cr₂O₃króm-oxidnak legalább egy prekurzorját visszük be, eloszlatott formában.
16. Termék, különösen üveg melegen történő gyártásához vagy átalakításához, amely egy az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti ötvözetből van.