JPH08170143A - 少なくともクロムとモリブデンを含む珪化物をベースとする合金 - Google Patents
少なくともクロムとモリブデンを含む珪化物をベースとする合金Info
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- JPH08170143A JPH08170143A JP7249839A JP24983995A JPH08170143A JP H08170143 A JPH08170143 A JP H08170143A JP 7249839 A JP7249839 A JP 7249839A JP 24983995 A JP24983995 A JP 24983995A JP H08170143 A JPH08170143 A JP H08170143A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
-
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- C22C27/00—Alloys based on rhenium or a refractory metal not mentioned in groups C22C14/00 or C22C16/00
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-
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
- C22C29/18—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on silicides
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の課題は、少なくともクロムと
モリブデンを含む珪化物をベースとする合金であって、
１０００°Ｃ以上の温度で優れた耐酸化性及び良好な機
械的特性を有する、合金を提供することである。 【解決手段】 少なくともクロムとモリブデンを含む
珪化物をベースとする合金において、この合金は、原子
百分率で、クロム ４１〜５５、モリブデン １３〜３
５、及び珪素 ２５〜３５、又はクロム ３５〜５５、
モリブデン １３〜３５、珪素 １３〜３５、イットリ
ウム ０. ００１〜０. ３及び又はタングステン ０.
００１〜１０を含むことを特徴とする前記合金。
モリブデンを含む珪化物をベースとする合金であって、
１０００°Ｃ以上の温度で優れた耐酸化性及び良好な機
械的特性を有する、合金を提供することである。 【解決手段】 少なくともクロムとモリブデンを含む
珪化物をベースとする合金において、この合金は、原子
百分率で、クロム ４１〜５５、モリブデン １３〜３
５、及び珪素 ２５〜３５、又はクロム ３５〜５５、
モリブデン １３〜３５、珪素 １３〜３５、イットリ
ウム ０. ００１〜０. ３及び又はタングステン ０.
００１〜１０を含むことを特徴とする前記合金。
Description
【０００１】
【発明の属する技術の分野】本発明による少なくともタ
ングステンとモリブデンを含む珪化物をベースとする合
金は高温での高い耐酸化性及び耐腐食性を示し、かつ熱
を伴う機械の熱的に高く負荷され、酸化し及び又は腐食
する作用に曝される部分に使用されることができる。こ
の際この合金の構造材料としての使用にとって、合金が
通常使用されるニッケルベース−超合金に対して小さい
比重を有するという追加の利点を有する。
ングステンとモリブデンを含む珪化物をベースとする合
金は高温での高い耐酸化性及び耐腐食性を示し、かつ熱
を伴う機械の熱的に高く負荷され、酸化し及び又は腐食
する作用に曝される部分に使用されることができる。こ
の際この合金の構造材料としての使用にとって、合金が
通常使用されるニッケルベース−超合金に対して小さい
比重を有するという追加の利点を有する。
【０００２】
【従来の技術】少なくともクロムとモリブデンを含む珪
化物をベースとする耐酸化性及び耐腐食性合金はヨーロ
ッパ特許明細書０４２５９７２号に記載されている。こ
の合金は好適な実施形態において原子百分率で、６０以
上のクロム含有量を有し、かつ良好な耐酸化性及び耐腐
食性で、１０００°Ｃまでの温度では高い機械的強度に
よって特徴づけられる。しかし特定の実際の使用のため
にはこの合金の耐酸化性及び耐腐食性は不十分である。
化物をベースとする耐酸化性及び耐腐食性合金はヨーロ
ッパ特許明細書０４２５９７２号に記載されている。こ
の合金は好適な実施形態において原子百分率で、６０以
上のクロム含有量を有し、かつ良好な耐酸化性及び耐腐
食性で、１０００°Ｃまでの温度では高い機械的強度に
よって特徴づけられる。しかし特定の実際の使用のため
にはこの合金の耐酸化性及び耐腐食性は不十分である。
【０００３】少なくともクロムとモリブデンを含む珪化
物をベースとする他の合金はＣｌｅａｖｌａｎｄ／ＯＨ
のＮＡＳＡ ＬＥＷＩＳ Ｒｅｓｅｒｃｈ Ｃｅｎｔｅ
ｒのＳ. Ｖ. Ｒａｊによって作成された報告書「航空空
間適用のための珪酸クロムの特性の予備評価」（１９９
４年５月９日の、高温インタメタリックスについての材
料科学技術及び処理に提供された）により公知である。
この報告書に記載された合金Ｃｒ40Ｍｏ30Ｓｉ 30 では
他の珪化物に対して特別に良好な耐酸化性が確認され
た。しかし、極端に低い可撓性に基づいてこの合金の実
際の使用では考えられないことが指摘される。
物をベースとする他の合金はＣｌｅａｖｌａｎｄ／ＯＨ
のＮＡＳＡ ＬＥＷＩＳ Ｒｅｓｅｒｃｈ Ｃｅｎｔｅ
ｒのＳ. Ｖ. Ｒａｊによって作成された報告書「航空空
間適用のための珪酸クロムの特性の予備評価」（１９９
４年５月９日の、高温インタメタリックスについての材
料科学技術及び処理に提供された）により公知である。
この報告書に記載された合金Ｃｒ40Ｍｏ30Ｓｉ 30 では
他の珪化物に対して特別に良好な耐酸化性が確認され
た。しかし、極端に低い可撓性に基づいてこの合金の実
際の使用では考えられないことが指摘される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、少な
くともクロムとモリブデンを含む珪化物をベースとする
合金であって、１０００°Ｃ以上の温度で優れた耐酸化
性及び良好な機械的特性を有する、合金を開発すること
である。
くともクロムとモリブデンを含む珪化物をベースとする
合金であって、１０００°Ｃ以上の温度で優れた耐酸化
性及び良好な機械的特性を有する、合金を開発すること
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は本発明に
よれば、特許請求の範囲第１項の特徴部の特徴によって
解決される。本発明による合金は少なくともクロムとモ
リブデンを含む珪化物をベースとする比較可能な公知の
合金に対して略１２５０°Ｃの温度で著しく改良された
耐酸化性を有することが特徴づけられる。酸化及び又は
腐食雰囲気中で１０００°Ｃ〜１４００°Ｃの温度に曝
される構成部品における構造材料としての適正を特に好
適にするために高温でのその延性及び機械的強度が充分
である。その上本発明による合金は溶融及び鋳造によっ
てコスト安く製造されることができる。
よれば、特許請求の範囲第１項の特徴部の特徴によって
解決される。本発明による合金は少なくともクロムとモ
リブデンを含む珪化物をベースとする比較可能な公知の
合金に対して略１２５０°Ｃの温度で著しく改良された
耐酸化性を有することが特徴づけられる。酸化及び又は
腐食雰囲気中で１０００°Ｃ〜１４００°Ｃの温度に曝
される構成部品における構造材料としての適正を特に好
適にするために高温でのその延性及び機械的強度が充分
である。その上本発明による合金は溶融及び鋳造によっ
てコスト安く製造されることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】誘導炉中で特にアルゴンのような
保護ガスの下に、又は真空の下に予め設定された化学量
論的比率で存在する要素から次の表に記載された原子百
分率組成の合金が溶解される。
保護ガスの下に、又は真空の下に予め設定された化学量
論的比率で存在する要素から次の表に記載された原子百
分率組成の合金が溶解される。
【表１】 溶解は略４０ｍｍのの直径及び略５０ｍｍの高さの鋳造
体に鋳造される。こうして耐酸化性の特定のための略１
ｃｍ2 の表面積及び略１〜２ｍｍの厚さの板片及び据込
み−及び寿命研究のための試料が作られる。
体に鋳造される。こうして耐酸化性の特定のための略１
ｃｍ2 の表面積及び略１〜２ｍｍの厚さの板片及び据込
み−及び寿命研究のための試料が作られる。
【０００７】合金Ａ〜Ｆの鋳造体から作られた板体が空
気中で１２５０°Ｃに加熱される。この際酸化及び又は
腐食によって生じる板体の各々の質量損失又は質量増大
は１２時間４０分後及び部分的には追加的に１００時間
後にも温度記録計により検出された。板体の表面積Ａｏ
（ｃｍ2 ）の大きさに関する質量損失又は質量増大δＷ
（ｍｇ）は合金Ａ〜Ｆの耐酸化性及び耐腐食性のための
値が次の表に示されている。
気中で１２５０°Ｃに加熱される。この際酸化及び又は
腐食によって生じる板体の各々の質量損失又は質量増大
は１２時間４０分後及び部分的には追加的に１００時間
後にも温度記録計により検出された。板体の表面積Ａｏ
（ｃｍ2 ）の大きさに関する質量損失又は質量増大δＷ
（ｍｇ）は合金Ａ〜Ｆの耐酸化性及び耐腐食性のための
値が次の表に示されている。
【表２】 こうして、比較合金として対比される合金Ａ及び合金Ｂ
は、本発明による合金Ｃ〜Ｆに対して、比較的大きなイ
ットリウム追加に伴い、本質的に減少した耐酸化性及び
耐腐食性合金を有する。特に好適な耐酸化性を合金Ｃが
有し、その質量損失又は質量増大は１２時間４０分と１
００時間の間で僅かしか変化しない。
は、本発明による合金Ｃ〜Ｆに対して、比較的大きなイ
ットリウム追加に伴い、本質的に減少した耐酸化性及び
耐腐食性合金を有する。特に好適な耐酸化性を合金Ｃが
有し、その質量損失又は質量増大は１２時間４０分と１
００時間の間で僅かしか変化しない。
【０００８】合金Ｃの変形したものも良好な耐酸化性を
有し、その合金てはクロム含有量は原子百分率で、５５
位か好ましくは５３以下、そして４１、好ましくは４８
以上、モリブデン含有量は３５以下、好ましくは２０以
下で２５以上、好ましくは３０以上そして珪素含有量３
５以下で２５以上、好ましくは３０以上を有する。合金
Ｆの変形、即ち原子百分率で、３５〜５５クロム、１３
〜３５モリブデン、０. ００１〜０. ３イットリウム及
び又は０〜１０タングステンのものは、充分に良好な耐
酸化性を有する。僅かに変形された合金Ｃ（合金Ｄ及び
Ｅ）に対するタングステン及び又はイットリウムの添加
によって合金Ｃに対して耐酸化性は幾分減少されるが、
技術水準による合金の耐酸化性を著しく凌ぎかつ同時に
特別に良好な機械的強度を有する。
有し、その合金てはクロム含有量は原子百分率で、５５
位か好ましくは５３以下、そして４１、好ましくは４８
以上、モリブデン含有量は３５以下、好ましくは２０以
下で２５以上、好ましくは３０以上そして珪素含有量３
５以下で２５以上、好ましくは３０以上を有する。合金
Ｆの変形、即ち原子百分率で、３５〜５５クロム、１３
〜３５モリブデン、０. ００１〜０. ３イットリウム及
び又は０〜１０タングステンのものは、充分に良好な耐
酸化性を有する。僅かに変形された合金Ｃ（合金Ｄ及び
Ｅ）に対するタングステン及び又はイットリウムの添加
によって合金Ｃに対して耐酸化性は幾分減少されるが、
技術水準による合金の耐酸化性を著しく凌ぎかつ同時に
特別に良好な機械的強度を有する。
【０００９】寿命試験のための試料は１３００°Ｃにに
過熱されかつこの温度で温度に依存するクリープ率が求
められる。その際タングステン及び又はイットリウムの
合金によりクリープ強度が二倍又は三倍になることが示
された。据込み試験に基づいて、直接本発明による合金
の延性が求められた。その際据込みのために設定された
試料は１１００、１２００、１３００及び１４００°Ｃ
の温度で据込まれかつ各温度で据込み圧力は０. ２％の
延び限界に決定された。その際次の表に示された据込み
圧力の値が得られた。
過熱されかつこの温度で温度に依存するクリープ率が求
められる。その際タングステン及び又はイットリウムの
合金によりクリープ強度が二倍又は三倍になることが示
された。据込み試験に基づいて、直接本発明による合金
の延性が求められた。その際据込みのために設定された
試料は１１００、１２００、１３００及び１４００°Ｃ
の温度で据込まれかつ各温度で据込み圧力は０. ２％の
延び限界に決定された。その際次の表に示された据込み
圧力の値が得られた。
【表３】 特別に好適な合金Ｃでのみ１１００°Ｃの比較的低い温
度で０. ２％の延び限界が達成されることができた。従
ってこの合金は良好な可撓性を示す。化学量論的に好適
な範囲にある合金Ｇでは１２００°Ｃで０. ２％の延び
限界が達成された。この合金も従って比較的良好な可撓
性を示す。強度を増大させるタングステン及び又はイッ
トリウムの添加（合金Ｄ及びＥ）によって１３００°Ｃ
の温度でも０. ２％の延びが存在するが、合金Ｃ又は原
子百分率で、クロム ４８〜５３、１３〜２０ モリブ
デン及び珪素 ３０〜３５の好適に変形された合金に対
する、原子百分率で、２〜８のタングステン添加及び２
〜８タングステン及び０.００１〜０. ３のイットリウ
ム添加によって特別に高い強度が達成される。
度で０. ２％の延び限界が達成されることができた。従
ってこの合金は良好な可撓性を示す。化学量論的に好適
な範囲にある合金Ｇでは１２００°Ｃで０. ２％の延び
限界が達成された。この合金も従って比較的良好な可撓
性を示す。強度を増大させるタングステン及び又はイッ
トリウムの添加（合金Ｄ及びＥ）によって１３００°Ｃ
の温度でも０. ２％の延びが存在するが、合金Ｃ又は原
子百分率で、クロム ４８〜５３、１３〜２０ モリブ
デン及び珪素 ３０〜３５の好適に変形された合金に対
する、原子百分率で、２〜８のタングステン添加及び２
〜８タングステン及び０.００１〜０. ３のイットリウ
ム添加によって特別に高い強度が達成される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マルクス・シユタウブリ スイス国、5605 ドッテイコン、ハウスハ ルデ、９
Claims (4)
- 【請求項１】 少なくともクロムとモリブデンを含む珪
化物をベースとする合金において、この合金は、原子百
分率で、クロム ４１〜５５、モリブデン １３〜３
５、珪素 ２５〜３５、又はクロム ３５〜５５、モリ
ブデン １３〜３５、珪素 １３〜３５、イットリウム
０. ００１〜０. ３及び又はタングステン０. ００１
〜１０を含むことを特徴とする前記合金。 - 【請求項２】 合金は次の構成部分、即ち原子百分率
で、クロム ４１〜５５、モリブデン １３〜３５、珪
素 ２５〜３５を含む、請求項1 記載の合金。 - 【請求項３】 合金が原子百分率で、追加的にタングス
テン ２〜８を有する、請求項1 記載の合金。 - 【請求項４】 合金が原子百分率で、追加的にイットリ
ウム ０. ００１〜０. ３を有する、請求項1 記載の合
金。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH94116323:0 | 1994-10-17 | ||
| EP94116323A EP0709478B1 (de) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | Legierung auf der Basis eines zumindest Chrom und Molybdän enthaltenden Silicids |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08170143A true JPH08170143A (ja) | 1996-07-02 |
Family
ID=8216390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7249839A Withdrawn JPH08170143A (ja) | 1994-10-17 | 1995-09-27 | 少なくともクロムとモリブデンを含む珪化物をベースとする合金 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5718867A (ja) |
| EP (1) | EP0709478B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08170143A (ja) |
| CN (1) | CN1044009C (ja) |
| DE (1) | DE59408967D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8189092B2 (en) | 2008-08-01 | 2012-05-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for adjusting focus using modulation transfer functions |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2160790C2 (ru) * | 1998-07-07 | 2000-12-20 | Институт физики твердого тела РАН | Композиционный жаропрочный и жаростойкий материал |
| CN100460111C (zh) * | 2007-01-04 | 2009-02-11 | 北京科技大学 | 一种高强度的二硅化钼复合材料及其制备方法 |
| US9540714B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-01-10 | Ut-Battelle, Llc | High strength alloys for high temperature service in liquid-salt cooled energy systems |
| US9377245B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-06-28 | Ut-Battelle, Llc | Heat exchanger life extension via in-situ reconditioning |
| US10017842B2 (en) | 2013-08-05 | 2018-07-10 | Ut-Battelle, Llc | Creep-resistant, cobalt-containing alloys for high temperature, liquid-salt heat exchanger systems |
| US9435011B2 (en) | 2013-08-08 | 2016-09-06 | Ut-Battelle, Llc | Creep-resistant, cobalt-free alloys for high temperature, liquid-salt heat exchanger systems |
| US9683280B2 (en) | 2014-01-10 | 2017-06-20 | Ut-Battelle, Llc | Intermediate strength alloys for high temperature service in liquid-salt cooled energy systems |
| US9683279B2 (en) | 2014-05-15 | 2017-06-20 | Ut-Battelle, Llc | Intermediate strength alloys for high temperature service in liquid-salt cooled energy systems |
| US9605565B2 (en) | 2014-06-18 | 2017-03-28 | Ut-Battelle, Llc | Low-cost Fe—Ni—Cr alloys for high temperature valve applications |
Family Cites Families (6)
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|---|---|---|---|---|
| FR1196974A (fr) * | 1956-12-04 | 1959-11-27 | Union Carbide Corp | Composition et éléments et revêtements faits de cette composition |
| US3174853A (en) * | 1962-03-15 | 1965-03-23 | Gen Electric | Chromium base alloys |
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