NO119008B - - Google Patents

Description

Titanlegering.

Foreliggende oppfinnelse angår alfa-titanlegeringer med sekskantet tettpakket struktur og går ut på legeringer med god sigemotstand ved 400—500° C og god smibarhet.

Det er kjent at alfa-titanlegeringer sann-synligvis har større sigemotstand på grunn av sin sekskantete tettpakkete struktur enn beta-legeringene med sentral kubisk struktur. Selv om det er kjent at tilsetninger av f. eks. aluminium, tinn, sirkunium, oksygen og nitrogen stabiliserer titan i alfa-form er slike enkle legeringer vanskelige å behandle da de er sta-bile alfa i smibarhetsområdet. Såvidt vites kan dessuten den beste krypemotstand bare oppnås for titanlegeringer, som for andre legerings-systemer, når det foreligger passende utfellings-herdings-faser.

Kvaternære titanlegeringer, og legeringer med høyere titangrunnlag er tidligere kjent fra de amerikanske patenter nr. 2 596 485, 2 700 607 og 2 721 137. I det første av disse patenter er det beskrevet kvaternære titanlegeringer som inneholder ca. 2—5 % aluminium, 1—6 % krom og 1—6 % molybden mens resten er titan som kan være høyrent eller inneholder opptil 0,15 % nitrogen, 0,25 % oksygen og/eller 0,3 % kullstoff, idet det samlete innhold av nitrogen, oksygen og kullstoff fortrinnsvis ikke overstiger 0,5 %. Det amerikanske patent nr. 2 700 607 beskriver kvaternære titanlegeringer som inneholder 6—8 % aluminium og 0,85—1,15 % av hver av mangan og molybden mens resten er titan med tilfeldige forurensninger opptil 0,2 % oksygen, 0,15 % nitrogen og 0,1 % kullstoff. Det amerikanske patent nr. 2 721 137 beskriver titanlegeringer som inneholder 1—4 % jern, 1—4 % krom, 1—4 % molybden, 1—6 % aluminium mens resten er titan og tilfeldige forurensninger, opptil 0,2 % av hver av oksygen, nitrogen og kullstoff med tilsammen høyst

0,5 %. Ikke i noe av disse patenter er det gitt noen antydning om at de titanlegeringer som er beskrevet skal ha høy sigemotstand.

I henhold til oppfinnelsen inneholder titanlegeringer med god sigemotstand minst 80 % titan, 2—8 % aluminium, 1—10 % molybden

og 0,1—2 % silisium og eventuelt ytterligere elementer fra følgende tre grupper:

a) ett eller begge av følgende alfastyrkende elementer: tinn og sirkon, b) ett eller flere av følgende beta-dannende elementer som ikke danner inter-metalliske forbindelser, men som gjør legeringen dupleks, dvs. alfa- og beta-faser, i smibarhetsområdet som i alminnelighet er fra ca. 700° C til ca. 1100° C: vanadium, niob og tantal, c) ett eller flere av følgende elementer som danner utfellingsherdende forbindelser med titan:

krom, mangan, bor, jern og beryllium.

Det skal nå angis passende områder for disse eventuelle tilsetninger for å oppnå for-bedret eller best mulig sigestyrke og lettest mulig fabrikasjon.

a) Alfastyrkere:

Tinn 0—8 %

Sirkon 0—10 %

sammen med Oksygen 0,02—0,3

Nitrogen 0,02—0,2 %

I dette område har oksygen og nitrogen vist seg å være vesentlige da de alltid foreligger som forurensninger, oksygen i alminnelighet mellom 0,1 og 0,2 % og nitrogen ca. 0,1 %. Hvis det kunne fremstilles legeringer uten oksygen eller nitrogen ville de være å betrakte som innenfor rammen for oppfinnelsen så lenge aluminium med eller uten tinn er tilstede i mengder innenfor sitt eller sine respektive områder.

b) Betadannere. Vanadium 0—10 % Niob 0—10 % Tantal 0—10 % c) Utfellingsherdingselementer.

Krom 0—4 %

Mangan 0—4 % Bor 0—2 % Jern 0—4 % Beryllium 0—2 %

I disse legeringer er resten titan, med minste mengde 80 %, og forurensninger.

Eksempler på legeringer i henhold til oppfinnelsen er:

I disse legeringer foreligger nitrogen og oksygen som forurensninger i de vanlige mengder som er angitt ovenfor.

Egenskapene for slike legeringer i henhold til oppfinnelsen er:

Den varmebehandling som ble brukt for de prøver som er angitt ovenfor ble foretatt for å normalisere i temperaturområdet 600— 700 0 C i 1—24 timer. Legeringene var følsomme for mere innviklet oppløsningsbehandling etter-fulgt av aldringsherding.

Claims (2)

1. Titanlegering som inneholder som hoved-bestanddeler 2— 8 % aluminium 1—10 % molybden 0,1—2 % silisium med tilsetning etter valg av et eller begge av følgende alfastyrkende elementer 0— 8 % tinn 0—10 % sirkon og/eller etter valg et eller flere av følgende beta-dannende elementer 0—10 % vanadium 0—10 % niob 0—10 % tantal

og/eller etter valg et eller flere av følgende elementer som danner utfellingsherdende forbindelser med titan 0—4 % krom 0—4 % mangan 0—2 % bor 0—4 % jern 0—2 % beryllium idet resten er titan, med minste mengde 80 %, og forurensninger.

2. Titanlegering som angitt i påstand 1, karakterisert ved at den inneholder

ca. 4 % aluminium ca. 2 % tinn ca. 4 % molybden og ca. 0,5 % silisium idet resten er titan og forurensninger.