NO123761B

NO123761B -

Info

Publication number: NO123761B
Application number: NO170380A
Authority: NO
Inventors: W J Buehler
Original assignee: W J Buehler
Priority date: 1966-11-04
Filing date: 1967-11-03
Publication date: 1972-01-10
Also published as: DE1608113A1; ES346783A1; SE351682B; US3529958A; CH519025A; BE706024A; GB1213611A; AT288042B; DK135593C; NL6714971A; AT301224B; DK135593B; DE1608113B2

Description

Fremgangsmåte ved fremstilling av legeringer på Procedure for the production of alloys on

TiNi-basis. TiNi base.

Det har hittil vært utviklet flere metoder i et forsok på å Several methods have so far been developed in an attempt to

kunne anvende elektrisk induksjonssmelting med de derved forbundne fordeler ved blanding og rensing såvel som temperaturkontroll i forbindelse med smelting og fremstilling av legeringer inneholdende meget reaktive metallkomponenter, som f.eks. Ti, Zr, Hf, Ce, La osv. Hittil har imidlertid induksjonssmeltingen ikke kunne anvendes på grunn av den hurtige reaksjon mellom en eller flere av disse reaktive metallkomponenter og den for smeltingen benyttede beholder eller digel. Som folge derav må andre legeringsmetoder med dertil for- could use electric induction melting with the associated advantages for mixing and cleaning as well as temperature control in connection with melting and production of alloys containing highly reactive metal components, such as e.g. Ti, Zr, Hf, Ce, La etc. Until now, however, induction melting has not been able to be used because of the rapid reaction between one or more of these reactive metal components and the container or crucible used for the melting. As a result, other alloying methods must also

bundne ulemper anvendes for slike reaktive metall-legeringer. Endel av disse kjente metoder omfatter lysbuesmelting både av den forbrukbare og den ikke-forbrukbare type ved anvendelse av en uak-tiv vann-avkjolt kobberdigel for smeiten.. En annen kjent metode, den såkalte "levitasjonssmelting", som:benytter elektrisk induksjon for både å smelte og suspendere den smeltede legering i det induserte felt, kan ikke anvendes i okonomisk målestokk selv om den gir meget rene legeringer. ' ' bound drawbacks are used for such reactive metal alloys. Some of these known methods include arc smelting of both the consumable and the non-consumable type using an inactive water-cooled copper crucible for the smelting.. Another known method, the so-called "levitation smelting", which: uses electric induction for both melting and suspending the molten alloy in the induced field cannot be used on an economic scale even if it gives very pure alloys. ' '

Som en folge av dette har fremstilling av legeringer av TiNi-typen eller lignende legeringer vært begrenset til en eller annen form for forbrukbar eller ikke-forbrukbar lysbuesmeltemetode. Det skal her bemerkes at uttrykket "legeringer av TiNi-typen" omfatter mange andre legeringer som f.eks. TiCo, Ti Fe, TiNixCo-^_x, • TiNi X Fe-X , ~ X , TiCo X Fe-X , — X osv. Selv om lysbuesmelting idag anvendes• ved smelting av legeringer både på titan- og zirkoniumbasis, er gjentatte smeltinger nodvendige for å kunne fremstille kjemisk homogene legeringer. Den nevnte fornyede smelting har spesielt vist seg å være nodvendig ved fremstilling av homogene legeringer på TiNi-basis. As a result, the production of TiNi-type alloys or similar alloys has been limited to some form of consumable or non-consumable arc melting method. It should be noted here that the term "TiNi-type alloys" includes many other alloys such as e.g. TiCo, Ti Fe, TiNixCo-^_x, • TiNi X Fe-X , ~ X , TiCo X Fe-X , — X etc. Although arc melting is used today• for melting alloys both on a titanium and zirconium basis, repeated meltings are necessary to be able to produce chemically homogeneous alloys. The aforementioned renewed melting has particularly proven to be necessary in the production of homogeneous TiNi-based alloys.

En annen fremgangsmåte som har vært foreslått for fremstilling av en legering på TiNi-basis, er beskrevet i norsk patentskrift nr. 115.500. Den deri beskrevne fremgangsmåte, hvorved nikkel forst smeltes i en MgO-digel (med hoy renhetsgrad) og hvorefter titan tilfores direkte til den smeltede nikkel, gir meget gode resultat. Imidlertid kan ikke den smeltede TiNi-legering holdes i MgO-diglen uten at den blir forurenset med oxygen som skriver seg fra nedbrytning av MgO-diglen. Som en folge av dette er det ved anvendelse av denne metode nodvendig med en hurtig viderebehandling efter tilsetningen av titanet. På den annen side kan en hurtig viderebehandling by på problemer ved fremstilling i okonomisk målestokk hvor store beskikninger benyttes. Another method that has been proposed for the production of an alloy on a TiNi basis is described in Norwegian patent document no. 115,500. The method described therein, whereby nickel is first melted in an MgO crucible (with a high degree of purity) and then titanium is added directly to the molten nickel, gives very good results. However, the molten TiNi alloy cannot be kept in the MgO crucible without it being contaminated with oxygen that results from decomposition of the MgO crucible. As a consequence of this, when using this method, a rapid further treatment is necessary after the addition of the titanium. On the other hand, rapid further processing can present problems when manufacturing on an economic scale where large quantities are used.

Foreliggende oppfinnelse angår derfor en fremgangsmåte ved fremstilling av legeringer på Ti-Ni-basis ved smelting av metallkomponentene titan og nikkel i en smeltebeholder bestående av et materiale, særlig grafitt, som kan reagere.med metallkomponentene og derved forårsake forurensninger i den ferdige legering, idet beholderen fortrinnsvis oppvarmes ved induksjonsoppvarming, og frem-gangsmåten er særpreget ved at det i smeltebeholderen for tilforselen av metallkomponentene innfores en mindre mengde ferdigfremstilt TiNi-legering, idet denne legeringsmengde enten er forsmeltet eller bringes til smelting og metallkomponentene derefter ved. en forutbestemt temperatur over den ferdigfremstilte legerings smeltepunkt bringes til å sammensmelte med den på forhånd tilforte legeringsmengde hovedsakelig uten a-t smelting av metallkomponentene finner sted i direkte kontakt med beholderveggene, hvorefter smeiten utstopes. The present invention therefore relates to a method for the production of alloys on a Ti-Ni basis by melting the metal components titanium and nickel in a melting vessel consisting of a material, in particular graphite, which can react with the metal components and thereby cause contamination in the finished alloy, as the container is preferably heated by induction heating, and the method is characterized by the fact that a small amount of ready-made TiNi alloy is introduced into the melting container for the supply of the metal components, this amount of alloy being either pre-melted or brought to melting and the metal components then heated. a predetermined temperature above the melting point of the finished alloy is caused to fuse with the previously added amount of alloy substantially without melting of the metal components taking place in direct contact with the container walls, after which the smelting is stopped.

Ved en foretrukken utforelsesform av foreliggende fremgangsmåte foretas tilforselen av metallkomponentene til den smeltede legeringsmengde i selve beholderen. Derved unngås foruten forurensning fra smeltebeholderen også forurensning fra omgivelsene. In a preferred embodiment of the present method, the supply of the metal components to the molten alloy amount is carried out in the container itself. In addition to contamination from the melt container, this also avoids contamination from the surroundings.

Det foretrekkes ved den foreliggende fremgangsmåte å anvende It is preferred in the present method to use

en grafittdigel som smeltebeholder da en slik digel har vist seg særlig holdbar -og temperaturbestandig ved fremstilling av legeringer av den nevnte type,, og idet det derved unngås at' forurensninger oppstår som folge av termisk og mekanisk nedbrytning av beholderen. a graphite crucible as a melting container as such a crucible has proven to be particularly durable and temperature-resistant in the production of alloys of the aforementioned type, and as it thereby avoids that contamination occurs as a result of thermal and mechanical breakdown of the container.

Det er kjent fra U.S. patentskrift nr. 31300^5 ved lysbuestoping å fremstille intermetalliske forbindelser ved samtidig -omsetning av elementære metaller under utvikling av.store varmemengder.- It is known from the U.S. patent document no. 31300^5 by arc stopping to produce intermetallic compounds by simultaneous conversion of elementary metals during the development of large amounts of heat.

Denne kjente, fremgangsmåte;er beheftet med visse begrensninger This known method is subject to certain limitations

som gjor at den ikke med fremgang vil kunne anvendes, for fremstilling av TiNi-baserte legeringer med kontrollert sammensetning, dvs. slike intermetalliske forbindelser som fremstilles ved den foreliggende fremgangsmåte. which means that it will not be able to be successfully used for the production of TiNi-based alloys with a controlled composition, i.e. such intermetallic compounds as are produced by the present method.

Det anvendes ifolge den foreliggende fremgangsmåte et forlegert utgangsmateriale for dannelse av en forste. smeltet dam, hvorefter chargen smeltes ned i denne legeringsdam. Ved den kjente fremgangsmåte dannes derimot forste dam ved smelting av de elementære metaller i kontakt med grafitt. STvis denne fremgangsmåte var blitt anvendt i forbindelse med TiNi, ville en omsetning av både Ti med C. og Ni med C under dannelse av carbider forekomme. Dette ville ha gitt According to the present method, a pre-alloyed starting material is used to form a first. molten pond, after which the charge is melted down into this alloy pond. In the known method, however, the first pond is formed by melting the elemental metals in contact with graphite. If this method had been used in connection with TiNi, a reaction of both Ti with C and Ni with C with the formation of carbides would occur. This would have given

err uforutsibar legeringssammensetning. err unpredictable alloy composition.

Omkostningene ved den kjente fremgangsmåte er også betydelige. The costs of the known method are also considerable.

Det er nodvendig at minst ett av de elementære materialer foreligger i smidd tilstand, som f.eks. valsetråd etc. Dersom et av elementene ikke kan bearbeides til en smidd form, holdes det i et ror av det annet element. Foreliggende fremgangsmåte er ikke så okonomisk begrenset. Ved denne kan forskjellige former av de elementære metaller (Ni, Ti og Co etc.) anvendes og kombineres mekanisk på forskjellige måter. It is necessary that at least one of the elementary materials is present in a forged state, such as e.g. wire rod etc. If one of the elements cannot be processed into a forged shape, it is held in a rudder by the other element. The present method is not so economically limited. With this, different forms of the elementary metals (Ni, Ti and Co etc.) can be used and mechanically combined in different ways.

Undersokelser og forsok har vist at Ti eller Ni i fri tilstand reagerer med en grafittdigel. Imidlertid har .omtrentlig ekviatomære TiNi-legeringer (basert vesentlig på TiNi-basen) en forholdsvis lang-som opplosningshastighet og en begrenset opploselighet for carbon. Disse praktisk talt stokiometriske TiNi-baserte legeringer opptar bare litt carbon i opplosning når legeringene bringes i kontakt med grafitt, og som regel'ikke mer enn 0,0<*>+ vekt%, og carboninnholdet okes ikke selv om de smeltede TiNi-baserte legeringer holdes smeltet i en grafittdigel i lengre tid enn 1 time. Investigations and experiments have shown that Ti or Ni in the free state reacts with a graphite crucible. However, approximately equiatomic TiNi alloys (based substantially on the TiNi base) have a relatively slow dissolution rate and a limited solubility for carbon. These practically stoichiometric TiNi-based alloys take up only a little carbon in solution when the alloys are brought into contact with graphite, and usually no more than 0.0<*>+ wt%, and the carbon content does not increase even though the molten TiNi-based alloys are kept molten in a graphite crucible for longer than 1 hour.

Ifolge .en foretrukken utforelsesform av foreliggende fremgangsmåte trekkes det fordel av denne oppdagelse av den langsomme opplosningshastighet og begrensede opploselighet av cirka ekviatomære TiNi-legeringer for carbon, idet en grafittdigel beskikkes på en 'slik måte at direkte kontakt mellom Ti og Ni og grafittdiglens vegger forhindres. According to a preferred embodiment of the present method, advantage is taken of this discovery of the slow dissolution rate and limited solubility of approximately equiatomic TiNi alloys for carbon, a graphite crucible being coated in such a way that direct contact between Ti and Ni and the walls of the graphite crucible is prevented .

Det er innlysende at det er fordelaktig ved produksjon i okonomisk skala å kunne behandle de smeltede legeringer ved den nevnte fremgangsmåte over lengre tidsrom. Fordelene gjor aeg blant annet gjeldende med hensyn til blanding, sammensetningsregulering, rensing osv. Den svært begrensede mengde TiC-partikler i TiNi-grunnmassen som fås ved å benytte foreliggende fremgangsmåte,.er ensartet dispergert og befinner seg langt fra hverandre og er uten betydning og kan fullstendig sees bort fra'for alle praktiske formål. It is obvious that it is advantageous for production on an economic scale to be able to treat the molten alloys by the aforementioned method over a longer period of time. The advantages apply, among other things, with regard to mixing, composition regulation, purification, etc. The very limited amount of TiC particles in the TiNi base mass obtained by using the present method is uniformly dispersed and located far from each other and is of no importance and can be completely disregarded'for all practical purposes.

Av tegningene viser fig. la og fig. lb skjematiske fremstillinger av to ekstremt mulige, tilfeldige fordelinger av Ti og Ni som fåes ved tilfeldig beskikning av komponentene i grafittdiglen. Of the drawings, fig. 1a and fig. lb schematic representations of two extremely possible, random distributions of Ti and Ni which are obtained by random coating of the components in the graphite crucible.

Fig. 2a, 2b og 2c er skjematiske fremstillinger som viser 3 forskjellige utforelsesformer av chargeringsmétoder som kan benyttes i forbindelse med foreliggende fremgangsmåte for å gjore den direkte kontakt mellom fritt Ti og Ni og grafittdiglen så liten som mulig ved induksjonssmelting. Fig. 2a, 2b and 2c are schematic representations showing 3 different embodiments of charging methods that can be used in connection with the present method to make the direct contact between free Ti and Ni and the graphite crucible as small as possible during induction melting.

Fig. 3& og 3b viser skjematisk to mulige feil som kan oppstå ved beskikningen, men som kan unngås ved å benytte foreliggende fremgangsmåte. Fig. h viser diagrammatisk omdannelsestemperaturen som en funk-sjon av sammensetningen til en legering på TiNi-basis. Fig. 5 er et diagram som viser storkningsområdet for forskjellige legeringssammensetninger på TiNi-basis. Fig. 3& and 3b schematically show two possible errors that can occur during the coating, but which can be avoided by using the present method. Fig. h shows diagrammatically the transformation temperature as a function of the composition of a TiNi-based alloy. Fig. 5 is a diagram showing the solidification range for various TiNi-based alloy compositions.

A legere Ti og Ni i en grafittdigel for TiNi-forbindelsen dannes, kan fore til ikke-reproduserbare sammensetninger dersom det ikke tas spesielle forholdsregler i forbindelse med tilforselen av komponentene til grafittdiglen. Flg. la og lb som illustrerer to statistisk ekstreme forhold, viser betydningen av at beskikningen foretas som foreslått ifolge foreliggende oppfinnelse. På fig. la er en overveiende mengde Ti i kontakt med grafitt som gir en stor mengde TiC for den gjenværende mengde Ti og Ni kan legeres under dannelse av den forholdsvis ureaktive TiNi. På fig. lb er en overveiende mengde Ni i kontakt med grafitt. Reaksjonen Ni+C kan foregå med den dertil horende reaksjonshastighet under dannelse av et nikkelcarbid. Begge de situasjoner som belyses i fig. la og lb eller andre statistiske variasjoner av disse, vil binde variable mengder Ti eller Ni eller begge deler og.gjore den resulterende legering på TiNi-basis for-forskjelligartet og uforutsibar samt medfore at skadelige carbider kommer inn i legeringen. Alloying Ti and Ni in a graphite crucible for the TiNi compound to form can lead to non-reproducible compositions if special precautions are not taken in connection with the supply of the components to the graphite crucible. Follow la and lb, which illustrate two statistically extreme conditions, show the importance of the coating being carried out as proposed according to the present invention. In fig. la is a predominant amount of Ti in contact with graphite which gives a large amount of TiC for the remaining amount of Ti and Ni can be alloyed to form the relatively unreactive TiNi. In fig. lb is a predominant amount of Ni in contact with graphite. The reaction Ni+C can take place with the corresponding reaction rate while forming a nickel carbide. Both of the situations illustrated in fig. la and lb or other statistical variations thereof, will bind variable amounts of Ti or Ni or both and make the resulting TiNi-based alloy too variable and unpredictable and cause harmful carbides to enter the alloy.

Ifolge foreliggende fremgangsmåte får ved smelting I en grafittdigel bare den forholdsvis ureaktive TiNi-legering anledning til å komme i kontakt med grafitten under legeringsfremstillingen. Dette gjor at carbonopp.taket i smeiten blir så lavt som mulig og at et mer konstant TiNi-forhold basert på den opprinnelige' beskikning opp-rettholdes. Derved frembringes smelter av ensartet og forutsibar sammensetning basert på erfaring, renheten til de tilforte stoffer og empiriske smeltedata. According to the present method, when melting in a graphite crucible, only the relatively unreactive TiNi alloy is allowed to come into contact with the graphite during the alloy production. This ensures that the carbon uptake in the forge is as low as possible and that a more constant TiNi ratio based on the original coating is maintained. This produces melts of uniform and predictable composition based on experience, the purity of the added substances and empirical melting data.

Ifolge foreliggende fremgangsmåte tilfores TiNi en grafittdigel på en slik måte at fritt Ti og Ni får minst mulig direkte kontakt med grafittdiglen. Fig. 2a viser en beskikningsmåte ifolge foreliggende oppfinnelse. Ved denne utforelsesform anbringes en TiNI-startplate 1 eller skrap av en TiNi-legering med kjent sammensetning på bunnen av<;>grafittdiglen 2, og mekanisk blandede og sammenpressede titan- nikkelblokker 3 med det rette blandingsforhold anbringes over TiNi-startplaten.<I>nduksjonsfeltet smelter derefter forst TiNi-platen som har det laveste smeltepunkt og smelter ved ca. 1300°C. Dessuten vil denne TiNi-plate eller -skrap også smeltes forst på grunn av at den er anbragt i den som regel varmeste del av diglen. Efter at TiNi-platen er blitt smeltet, smelter de på hverandre stablede blokker av blandet Ti + Ni i legeringssmelten og danner ytterligere smeltet legering for fritt Ti eller Ni eller begge deler kan komme i kontakt med grafittdiglens vegger. Denne prosess fortsetter inntil hele beskikningen er blitt smeltet og legert. Fig. 2b viser en annen anordning for beskikning av grafittdiglen samtidig som fordelene forbundet med foreliggende oppfinnelse oppnås. Igjen anbringes en startplate eller skrap av en legering på TiNi-basis på bunnen av grafittdiglen 2. Derefter induksjonsoppvarmes diglen på vanlig måte, og de frie Ti-og Ni-'metaller tilfores samtidig i re-gulerte mengder ned i smeiten av legering U- på TiNi-basis, idet hastigheten reguleres på kjent måte for å hindre at Ti eller Ni eller begge deler skal komme i direkte kontakt med grafittdiglen. Da flere anordninger for samtidig tilforsel av de frie metaller, f.eks. for å kontrollere tilforselshastigheten av disse, er velkjente og forekommer i handelen, vil disse ikke bli nærmere beskrevet. Fig. 3a og 3b viser den eneste mulige kontakt mellom den varme grafittdigel 2 og fritt Ti eller Ni 3 som kan forekomme dersom- den på fig. 2a belyste fremgangsmåte anvendes. Hvis disse mulige vanskeligheter skulle oppstå, kan de lett overkommes ved å benytte enkle mekaniske anordninger. Velting av blokkene kan stanses ved at det benyttes en stabel av sammenpressede blokker som styres ved hjelp av en forlegert stang gjennom huller i blokkenes midte, idet stangen er fastgjort i en passende loddrett stilling over diglen. De stablede blokker 3 kan også.på tilsvarende måte sentreres og tilfores vertikalt gjennom et passende legeringsrbr 5 (som er forenlig med smeiten h) anbragt konsentrisk i grafittdiglen. Disse og andre selv-klare metoder kan anvendes .for å unngå at blokkene skal velte.- - According to the present method, TiNi is added to a graphite crucible in such a way that free Ti and Ni come into direct contact with the graphite crucible as little as possible. Fig. 2a shows a coating method according to the present invention. In this embodiment, a TiNi starting plate 1 or scrap of a TiNi alloy with a known composition is placed on the bottom of<;>the graphite crucible 2, and mechanically mixed and compressed titanium-nickel blocks 3 with the right mixing ratio are placed over the TiNi starting plate.<I> The induction field then first melts the TiNi plate, which has the lowest melting point and melts at approx. 1300°C. Moreover, this TiNi plate or scrap will also melt first due to the fact that it is placed in the usually hottest part of the crucible. After the TiNi plate has been melted, the stacked blocks of mixed Ti + Ni melt in the alloy melt and form additional molten alloy so that free Ti or Ni or both can come into contact with the walls of the graphite crucible. This process continues until the entire coating has been melted and alloyed. Fig. 2b shows another device for coating the graphite crucible while achieving the advantages associated with the present invention. Again, a starting plate or scrap of a TiNi-based alloy is placed on the bottom of the graphite crucible 2. The crucible is then induction heated in the usual way, and the free Ti and Ni metals are fed simultaneously in regulated quantities into the melt of alloy U on a TiNi basis, the speed being regulated in a known manner to prevent Ti or Ni or both coming into direct contact with the graphite crucible. When several devices for the simultaneous supply of the free metals, e.g. to control the supply rate of these, are well known and occur in the trade, these will not be described in more detail. Fig. 3a and 3b show the only possible contact between the hot graphite crucible 2 and free Ti or Ni 3 that can occur if the one in fig. 2a illustrated method is used. If these possible difficulties should arise, they can be easily overcome by using simple mechanical devices. Overturning of the blocks can be stopped by using a stack of compressed blocks which are guided by means of a pre-alloyed rod through holes in the middle of the blocks, the rod being fixed in a suitable vertical position above the crucible. The stacked blocks 3 can also be centered and fed vertically through a suitable alloy rod 5 (which is compatible with the melt h) placed concentrically in the graphite crucible in a similar manner. These and other self-evident methods can be used to prevent the blocks from falling over.

Det problem som oppstår ved anvendelse av en hoy beskiknings-soyle hvorved de stablede blokker 3 kommer i beroring med grafittdiglens 2 bunn som vist på fig. -3b, kan unngås ved å frigjore blokkene 3 mot legeringssmelten ovenfra.. Derved kan en eller flere blokker fr-igjores av gangen således at oppdriften fra eller viskosi- teten til legeringssmelten får blokken eller blokkene til å flyte inntil komponentene er opplost i den smeltede legering. The problem that arises when using a high coating column whereby the stacked blocks 3 come into contact with the bottom of the graphite crucible 2 as shown in fig. -3b, can be avoided by releasing the blocks 3 towards the alloy melt from above. Thereby, one or more blocks can be released at a time so that the buoyancy from or the viscosity of the alloy melt causes the block or blocks to float until the components are dissolved in the molten alloy.

Begge vanskeligheter kan også samtidig overvinnes ved å anvende regulert tilforsel av en blandet Ti + Ni-elektrode ned i det smeltede legeri<q>gsbad, på samme måte som en forbrukbar elektrode som anvendes ved lysbuesmelting. Ingen av disse vanskeligheter vil imidlertid oppstå dersom det anvendes en utforelsesform som vist skjematisk på fig. 2b. Imidlertid må det ved anvendelse av den ifolge fig. 2b an-gitte utforelsesform sorges for (hovedsakelig ved å regulere til-fbrselshastigheten) at partikler av fritt Ti eller Ni eller begge deler hindres fra å komme bort til diglen som en folge av mulig overflatespenning dg hydrostatiske krefter for partiklene er blitt opplost i smeiten. Both difficulties can also be simultaneously overcome by using a regulated supply of a mixed Ti + Ni electrode into the molten alloy bath, in the same way as a consumable electrode used in arc melting. However, none of these difficulties will arise if an embodiment is used as shown schematically in fig. 2b. However, when using the according to fig. The embodiment shown in 2b ensures (mainly by regulating the supply rate) that particles of free Ti or Ni or both are prevented from reaching the crucible as a result of possible surface tension when hydrostatic forces for the particles have been dissolved in the melt.

Fig. 2c viser en annen metode for nedforing av en Ti + Ni-blanding. Ved denne metode unngås de ulemper som er nevnt i forbindelse med fig. 3a og 3b..Ifolge den på fig. 2c viste utforelsesform inne-holder grafittdiglen 2 igjen en startplate eller skrap som danner en smeltet legering h på TiNi-basis på bunnen av diglen. Selve Ti + Ni-blandingen 6 senkes ifolge denne utforelsesform ned i det smeltede bad •+ av legering på TiNi-basis inne i en beholder 7 av Ni. Beholderen består av en sylindrisk plate av Ni i form av.et rorformet legeme -8 som er punktsveiset i passende form, og av en bunn 9 av Ni-plate som er punktsveiset til det rorformede legeme. En styre-stang 17 er fastgjort til det sylindriske Ni-ror 8 ved hjelp av stenger eller tråder 18 av legering på TiNi-basis. Nedforingshastig-heten for TiNi-blandingen 6 i Ni-beholderen 7 velges efter noye overveielser ut fra de forhold som er nevnt ovenfor. Når de stenger eller tråder l8 av TiNi som forbinder Ni-beholderen 7 til styrestangen 17 kommer ned i smeiten h og smelter, kan styrestangen 17 fjernes. Fig. 2c shows another method for depositing a Ti + Ni mixture. This method avoids the disadvantages mentioned in connection with fig. 3a and 3b..According to the one in fig. In the embodiment shown in 2c, the graphite crucible 2 again contains a starting plate or scrap which forms a molten alloy h on a TiNi basis at the bottom of the crucible. According to this embodiment, the Ti + Ni mixture 6 itself is lowered into the molten bath •+ of TiNi-based alloy inside a container 7 of Ni. The container consists of a cylindrical plate of Ni in the form of a tube-shaped body -8 which is spot-welded in a suitable shape, and of a bottom 9 of Ni-plate which is spot-welded to the tube-shaped body. A steering rod 17 is attached to the cylindrical Ni-rudder 8 by means of rods or wires 18 of TiNi-based alloy. The lowering speed for the TiNi mixture 6 in the Ni container 7 is chosen after careful consideration based on the conditions mentioned above. When they close or thread l8 of TiNi connecting the Ni container 7 until the guide rod 17 descends into the melt h and melts, the guide rod 17 can be removed.

Bruk av de metoder som er vist skjematisk på fig. 2b og 2c, gjor det nodvendig å sammenpresse de blandede Ti + Ni-elementer. Det er imidlertid selvklart at flere andre variasjoner er mulige for å oppnå det samme sluttresultat, dvs. å forhindre diglen fra å komme i kontakt med-fritt Ni eller Ti eller begge deler mens den er varm. Use of the methods shown schematically in fig. 2b and 2c, it is necessary to compress the mixed Ti + Ni elements. It goes without saying, however, that several other variations are possible to achieve the same end result, ie preventing the crucible from contacting free Ni or Ti or both while hot.

Ved å benytte de ovenfor beskrevne beskikningsmetoder er det mulig å oppnå smelter av legeringer på TiNi-basis med meget snever homogenitet- og sammensetningskontroll. Den aktuelle induksjonssmelting kan utfores i et kammer hvor trykket kan variere fra noen få [ i til over 1 atmosfære. Dersom det benyttes et kamme r trykk, hoy ere enn noen få pt, foretrekkes det å-anvende en atmosfære av torr, uaktiv gass, f.eks. argon, helium etc. By using the coating methods described above, it is possible to obtain melts of TiNi-based alloys with very tight homogeneity and composition control. The induction melting in question can be carried out in a chamber where the pressure can vary from a few µl to over 1 atmosphere. If a chamber pressure, higher than a few pt, is used, it is preferable to use an atmosphere of dry, inactive gas, e.g. argon, helium etc.

Selve induks jonssmeltingeri krever bare den tilstrekkelige effekt og den rette frekvens, f.eks. 3.000 Hz, for hurtig å smelte beskikningen og efter smeltingen å frembringe en passende omroring av smeiten. Denne omroring som oppstår av seg selv ved anvendelse av induksjonssmelting, er nodvendig for å få den riktige legeringsblan-ding og kjemiske ensartethet. Induction smelting itself only requires sufficient power and the right frequency, e.g. 3,000 Hz, to quickly melt the coating and, after melting, to produce a suitable stirring of the melt. This agitation, which occurs naturally when using induction melting, is necessary to obtain the correct alloy mixture and chemical uniformity.

Eksempel Example

En utforelsesform for smelting i forbindelse med foreliggende fremgangsmåte for derved å oppnå en legering på TiNi-basis med kontrollert sammensetning vil i det efterfolgende bli beskrevet trinn for trinn. An embodiment of melting in connection with the present method to thereby obtain a TiNi-based alloy with a controlled composition will be described step by step below.

I. Apparatur I. Apparatus

Den i forbindelse med foreliggende fremgangsmåte anvendte apparatur omfatter en vanlig vakuumsmelteovn med et kammer, en induksjons-spole, temperaturmåleorganer, tilforsel for induksjonsenergi, gass-tilforsler, vakuumpumpesystem osv. Da slike vakuumsmelteovner er kjente og ikke utgjor en del av foreliggende oppfinnelse, vil' de ikke bli nærmere beskrevet. Foruten en vanlig vakuumsmelteovn er det onskelig med en tilforselsanordning for rensede ureaktive gasser, som helium eller argon. Videre kan en vanlig tett grafittdigel med hoy renhetsgrad og av en hvilken som helst egnet kapasitet benyttes. Diglen bor fortrinnsvis være grundig torret ved å-være forhåndsopp-varmet under vakuum. Det anvendes en egnet stopeform for utstoping av blokken fra smeiten. Stopeformen vil bli nærmere beskrevet. The apparatus used in connection with the present method comprises a normal vacuum melting furnace with a chamber, an induction coil, temperature measuring devices, supply for induction energy, gas supply, vacuum pump system, etc. As such vacuum melting furnaces are known and do not form part of the present invention, they are not described in more detail. In addition to a normal vacuum melting furnace, it is desirable to have a supply device for purified unreactive gases, such as helium or argon. Furthermore, an ordinary dense graphite crucible with a high degree of purity and of any suitable capacity can be used. The crucible should preferably be thoroughly dried by being pre-heated under vacuum. A suitable blanking form is used for blanking out the block from the forge. The stop form will be described in more detail.

For beskikning av grafittdiglen anvendes metallkomponenter med hoy renhetsgrad, somTi-svamp, Ni-hagl og frie tilsetninger av f.eks. Co, Fe osv. For coating the graphite crucible, metal components with a high degree of purity are used, such as Ti sponge, Ni shot and free additions of e.g. Co, Fe, etc.

II. Prosess II. Process

a) For beskikning av induksjonssmelteovnen blandes Ti-svamp.og carbonyl Ni-hagl og sammenpresses til passende storrelser. En passende partikkelstbrrelsesfordeling av Ti-svampen vil derved gi.,de "grbnne" områder storre styrke. b) Grafittdiglen som på forhånd er blitt grundig torret ved oppvarming under vakuum, beskikkes med en plate eller skrapstykker av en a) For coating the induction melting furnace, Ti sponge and carbonyl Ni shot are mixed and compressed to suitable sizes. A suitable particle melting distribution of the Ti sponge will thereby give the "green" areas greater strength. b) The graphite crucible, which has previously been thoroughly dried by heating under vacuum, is coated with a plate or scrap pieces of a

TiNi-legering. Platene eller skrapstykkene kan ha en hvilken som helst bnsket sammensetning og må være rene og uten overflateoxyder. TiNi alloy. The plates or pieces of scrap can have any desired composition and must be clean and free of surface oxides.

c) Under henvisning til fig. 2a anbringes den blandede og sammenpressede Ti-svamp og Ni-hagl over platen av TiNi-legering som ligger c) With reference to fig. 2a, the mixed and compressed Ti sponge and Ni shot is placed over the plate of TiNi alloy which lies

på diglens bunn. Under beskikningen må det sorges'for at fritt Ti og Ni ikke kommer i beroring med grafittdiglen. on the bottom of the crucible. During the deposition, care must be taken that free Ti and Ni do not come into contact with the graphite crucible.

d) Smeltekammeret lukkes så tett til og utpumpes til et passende vakuum er blitt oppnådd, feks. et vakuum av under 10 m. e) Kammeret blir så igjen delvis fyit med tort argon eller helium inntil det fås et bestemt trykk. Trykket blir valgt under hensyntagen til beskikningskomponentenes temperatur og renhet (især innesluttede gasser,.f.eks. O2, N2, h^ H^O osv.) for å hindre at en kraftig koking, som vil bli nærmere beskrevet, skal oppstå. f) Den elektriske energi tilfores så til induksjonsspolen for å oppvarme grafittdiglen. Den storst mulige effekt-tilforsel som svarer til den anvendte digel, spolekoblingen og generatorens ka a-sitet, skal anvendes. g) I lopet av kort tid vil diglen bli varm fra bunnen av og opp-over mot toppen. Det foretrekkes ifolge foreliggende fremgangsmåte at diglen skal bli varmest i området nær TiNi-legeringsstykket. Dette kan sikres ved å anordne diglen på en slik måte at den mest effektive oppvarming (kobling) ved diglens bunn vil oppnås. h) Stykket eller stykkene av TiNi vil smelte når digeltempera-turen overstiger TiNi-legeringens smeltepunkt som er ca. 1310°C. d) The melting chamber is then closed tightly and pumped out until a suitable vacuum has been achieved, e.g. a vacuum of less than 10 m. e) The chamber is then partially filled again with dry argon or helium until a certain pressure is reached. The pressure is chosen taking into account the temperature and purity of the coating components (especially trapped gases, e.g. O2, N2, h^ H^O, etc.) to prevent a strong boiling, which will be described in more detail, from occurring. f) The electrical energy is then supplied to the induction coil to heat the graphite crucible. The largest possible power supply that corresponds to the crucible used, the coil connection and the generator's capacity must be used. g) In the course of a short time, the crucible will become hot from the bottom upwards towards the top. According to the present method, it is preferred that the crucible should become hottest in the area near the TiNi alloy piece. This can be ensured by arranging the crucible in such a way that the most effective heating (coupling) at the bottom of the crucible will be achieved. h) The piece or pieces of TiNi will melt when the crucible temperature exceeds the melting point of the TiNi alloy, which is approx. 1310°C.

Derefter vil de sammenpressede blokker av Ti-metall og Ni-metall synke loddrett ned og opploses i TiNi-badet. På dette tidspunkt skal kammertrykket være tilstrekkelig hbyt til å hindre kraftig koking som kan resultere i spruting eller mekanisk tap av Ti eller Ni eller begge deler fra smeiten. På grunn av dette skal den delvise i avsnitt e) omtalte gjenpppfylling av kammeret til et visst forutbestemt trykk med torr argon eller helium velges slik at kraftig koking hindres. Then the compressed blocks of Ti metal and Ni metal will sink vertically down and dissolve in the TiNi bath. At this point, the chamber pressure must be sufficiently high to prevent vigorous boiling which could result in spattering or mechanical loss of Ti or Ni or both from the forge. Because of this, the partial refilling of the chamber to a certain predetermined pressure with dry argon or helium, referred to in section e), must be chosen so that strong boiling is prevented.

i) Når alt fritt Ti og Ni i de sammenpressede blokker er blitt opplost og foreligger som legering på TiNi-basis, reduseres tilforselen av elektrisk energi til et nivå hvor smeltetemperaturen vil holdes ca. 150-200°C over den fremstilte legerings smeltepunkt. Den legering som fremstilles kan f.eks. inneholde 55,1 vekt$ Ni idet resten i det vesentlige er Ti, 60 vekt% Ni idet resten i det vesentlige er Ti osv. Da disse forskjellige legerings smeltepunkter er kjente, byr temperaturreguleringen på dette trinn ikke på noe problem. i) When all free Ti and Ni in the compressed blocks has been dissolved and is present as an alloy on a TiNi basis, the supply of electrical energy is reduced to a level where the melting temperature will be kept approx. 150-200°C above the melting point of the produced alloy. The alloy produced can e.g. contain 55.1% by weight of Ni, the rest being essentially Ti, 60% by weight Ni, the rest being essentially Ti, etc. Since the melting points of these different alloys are known, the temperature regulation at this stage does not present any problem.

" j) "Kammertrykket senkes derefter gradvis ved pumping inntil det meste-av forgassingen og boblingen opphorer.. Dette bor skje gradvis, pg det må sdrges for at senkningen ikke skjer for hurtig da dette vil frembringe kraftig koking. Samtidig med at trykket senkes vil smeltens temperatur, ha en tilbøyelighet til å stige, og dette krever en ytterligere forholdsvis nedsettelse av energitil-førselen. " j) "The chamber pressure is then gradually lowered by pumping until most of the gasification and bubbling ceases... This should happen gradually, as it must be ensured that the lowering does not happen too quickly as this will produce vigorous boiling. At the same time as the pressure is lowered, the temperature of the melt will tend to rise, and this requires a further proportional reduction in the energy supply.

k) Efterat legeringsdannelsen har funnet sted og spesielt efter trykksenkningsperioden, vil en rok eller sky av fine partikler komme ut av smeiten. Disse partikler synes å være urenheter fra Ti-svampen, og mengden og aktiviteten av denne rok synes å være praktisk talt konstant fra smelte til smelte. 1) Efter forgassingen og avgivelsen av roken fra den smeltede legering på TiNi-basis er legeringen klar til å helles i stopeformen. Smeltetemperaturen reguleres til.et sted mellom 100 og 200°C over den berorte legerings smeltepunkt, og smeiten helles ut under vakuum. k) After the alloy formation has taken place and especially after the pressure reduction period, a plume or cloud of fine particles will emerge from the smelting. These particles appear to be impurities from the Ti sponge, and the amount and activity of this roc appears to be practically constant from melt to melt. 1) After the gassing and release of the smoke from the molten TiNi-based alloy, the alloy is ready to be poured into the stop mould. The melting temperature is regulated to somewhere between 100 and 200°C above the melting point of the affected alloy, and the melt is poured out under vacuum.

m) Uthellingen'foretas- hurtig og med en stadig strom av legering. Grafittdiglen er som regel forvarmet på toppen fbr ut-hellingen finner sted. Dette gjbres fremfor alt for å kontrollere tapet av strålingsvarme fra smeiten og for å bevirke at den riktige stbrkning av blokken fås. m) The pouring' is carried out - quickly and with a constant stream of alloy. The graphite crucible is usually preheated at the top before the pouring takes place. This is done above all to control the loss of radiant heat from the forge and to ensure that the correct steel breaking of the block is obtained.

Med hensyn til apparaturen som anvendes må det sbrges for at utette ovnskammere, marginale pumpesystemer, argon og helium med lav renhetsgrad og urene eller dårlig tbrrede grafittdigler unngås da alle disse forhold vil bevirke dannelse av ukontrollerte oxyder (Ti1+Ni20) , nitrider (Ti1+Ni2N), osv., hvorved forurensningene oker. Disse oxyder og nitrider osv. fjerner ikke-proporsjonale mengder With regard to the equipment used, it must be ensured that leaky furnace chambers, marginal pumping systems, low-purity argon and helium and impure or poorly tempered graphite crucibles are avoided, as all these conditions will cause the formation of uncontrolled oxides (Ti1+Ni20), nitrides (Ti1+ Ni2N), etc., whereby the pollutants increase. These oxides and nitrides etc. remove disproportionate amounts

Ti og Ni fra legeringen og forårsaker okt usikkerhet med. hensyn til legeringens endelige sammensetning. Ti and Ni from the alloy and causing Oct uncertainty with. consideration of the alloy's final composition.

Det trykk som opprettes under pumpingen, omtalt under TI d) ovenfor, er bedre jo lavere det er. Et trykk på 10 y. ble valgt som et rimelig kompromiss. Okonomiske hensyn og tilgjengelige pumpe-system vil i stor utstrekning være avgjbrende for denne faktor. The pressure created during pumping, discussed under TI d) above, is better the lower it is. A pressure of 10 y. was chosen as a reasonable compromise. Economic considerations and available pump systems will largely be decisive for this factor.

Den delvise gjenoppfylling av kammeret til et forutbestemt trykk, omtalt ovenfor under II e), skal være slik at det ikke forekommer noen kraftig koking, men gjenoppfyllingen skal imidlertid ikke være så stor at argon eller helium går tapt. Det vil igjen som regel være nodvendig å foreta en avveining mellom de krav som stilles og de økonomiske faktorer som foreligger. The partial refilling of the chamber to a predetermined pressure, discussed above under II e), should be such that no vigorous boiling occurs, but the refill should not be so great that argon or helium is lost. As a rule, it will again be necessary to make a balance between the demands made and the economic factors that exist.

Med hensyn til den tilforte elektriske energi som er omtalt under II f), har det vist seg at en starttilforsel av ca. 28 kW for en 5,5 kg smelte, eller 5,1 kW pr. kg smelte, gir et godt resultat. Efter smeltingen ble energitilforselen senket til ca. l6-l8 kW, og ved denne verdi, dvs. ca. 3 kW pr. kg, viste det seg at omroringen av smeiten ble god. With regard to the added electrical energy mentioned under II f), it has been shown that an initial supply of approx. 28 kW for a 5.5 kg melt, or 5.1 kW per kg melt, gives a good result. After the melting, the energy supply was lowered to approx. l6-l8 kW, and at this value, i.e. approx. 3 kW per kg, it turned out that the stirring of the melt was good.

Som nevnt under II k) ovenfor unnvek rok og sot fra smeiten selv ved et trykk av ca. 500 Som en folge av dette kan meget lave trykk på dette trinn gi kraftig koking eller tap av den ene eller begge metallkomponenter. As mentioned under II k) above, soot and soot escaped from the smelting even at a pressure of approx. 500 As a consequence, very low pressures at this stage can cause severe boiling or loss of one or both metal components.

Som vist på fig. 5 har TiNi og legeringer basert på TiNi, temmelig begrensede storkningsområder. Den kjensgjerning at TiNi og legeringer derav storkner innenfor et snevert område, representerer både en fordel og en ulempe. Fordelen beror på den kjemiske ensartethet til den storknede smelte. Ulempen består i vanskeligheten med å tilveiebringe en fast, stopt blokk som er uten væske-faststoff-sugningsporositet. As shown in fig. 5 have TiNi and alloys based on TiNi, rather limited solidification areas. The fact that TiNi and its alloys solidify within a narrow range represents both an advantage and a disadvantage. The advantage lies in the chemical uniformity of the solidified melt. The disadvantage is the difficulty of providing a solid, stopped block which is free of liquid-solid suction porosity.

v Hovedfordelene ved beskikningen og smeltingen ifolge foreliggende fremgangsmåte ligger i den oppnåelige kontroll av sammensetningen fra smelte til smelte. Denne kontroll og reproduserbarhet av sammensetningen er av vesentlig betydning for fremstilling av legeringer med forutsibare omdannelsestemperaturer som vist ved hjelp av omdannelsestemperaturdiagrammet på fig. h. I det motsatte til-felle kan den endelige legeringssammensetning aldri forutsis eller med noyaktighet settes i relasjon til beskikningens sammensetning. Ukjente mengder Ti eller Ni eller begge deler deltar i separate reaksjoner som bevirker dannelse av carbider av disse metaller og derved gjor grunnlegeringen av disse komponenter dårligere og gir en uforutsibar endelig grunnsammensetning, dersom det ikke gjores bruk av foreliggende oppfinnelse ved hjelp av hvilken omsetningen mellom metallkomponentene og digelmaterialet elimineres. v The main advantages of coating and melting according to the present method lie in the achievable control of the composition from melt to melt. This control and reproducibility of the composition is of essential importance for the production of alloys with predictable transformation temperatures as shown by the transformation temperature diagram in fig. h. In the opposite case, the final alloy composition can never be predicted or accurately put in relation to the coating's composition. Unknown amounts of Ti or Ni or both participate in separate reactions which cause the formation of carbides of these metals and thereby deteriorate the base alloy of these components and give an unpredictable final base composition, if no use is made of the present invention by means of which the exchange between the metal components and the crucible material is eliminated.

Det vil fremgå av det ovennevnte, at et hovedproblem i forbindelse med fremstilling av legeringer på TiNi-basis består i å kontrollere det legerte materiales sammensetning og ensartethet. It will appear from the above that a main problem in connection with the production of TiNi-based alloys consists in controlling the composition and uniformity of the alloyed material.

Det er således sikkert at forurensninger vil reagere med titan og nikkelmetaller på en variert og disproposjonert måte hvorved legeringens "grunnmassesammensetning" vil variere. De folgende reaksjons-ligninger viser typiske reaksjoner med oxygen, nitrogen og carbon: It is thus certain that contaminants will react with titanium and nickel metals in a varied and disproportioned manner whereby the alloy's "base composition" will vary. The following reaction equations show typical reactions with oxygen, nitrogen and carbon:

Det fremgår av disse reaksjoner at legeringer på TiNi-basis i det vesentlige består av en grunnmasse hvor de ovennevnte, ikke-metalliske inneslutninger er dispergert i denne grunnmasse. Da de særpregede egenskaper til legeringer på TiNi-basis (f.eks. marten-sittisk omdannelsestemperatur, akustisk dempning, mekanisk hukommelse, herdeevne osv. som beskrevet i U.S. patent nr. 3.17^.851) forst og fremst avhenger av grunnmassens sammensetning, er det av primær betydning under legeringsdannelsen å frembringe de onskede og ens-artede grunnmassesammensetninger og å være istand til sikkert å bestemme grunnmassesammensetningen. Ved hjelp av foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en okonomisk og fordelaktig fremgangsmåte for fremstilling av kvalitetslegeri nger og kontrollerte legeringer. Bestemmelse av grunnmassesammensetningen til praktisk talt stokiometriske TiNi-legeringer krever på den annen side en særlig metode. Standard kjemiske analyser er i noen grad verdilose fordi mengdene av komponentene som skal bestemmes, utgjor en "totalverdi"-legering. Dette betyr at resultatene for Ti, Ni, C, C^, osv. representerer summen av disse grunnstoffer som de finnes både i grunnmassen og i de ikke-metalliske inneslutninger. Det har imidlertid vist seg at akustisk dempning, uansett hvorledes den foretas, f.eks. med en torsjonspendel, anslag mot en enkelt opphengt stang osv., gir en meget folsom indikasjon for hurtig og effektivt å kunne få kjenn-skap til grunnmassesammensetningen. Den sterke forandring av den akustiske dempning som forekommer som et naturlig fysikalskfenomen ved strukturomdannelsestemperaturen i praktisk talt stokiometriske TiNi-legeringer, er meget skarp og er nesten fullstendig avhengig It appears from these reactions that TiNi-based alloys essentially consist of a base mass in which the above-mentioned non-metallic inclusions are dispersed in this base mass. Since the distinctive properties of TiNi-based alloys (e.g. martensitic transformation temperature, acoustic damping, mechanical memory, hardenability, etc. as described in U.S. Patent No. 3,17^,851) primarily depend on the composition of the base mass, it is of primary importance during alloy formation to produce the desired and uniform base mass compositions and to be able to reliably determine the base mass composition. With the help of the present invention, an economical and advantageous method for the production of quality alloys and controlled alloys is provided. Determination of the base mass composition of practically stoichiometric TiNi alloys, on the other hand, requires a special method. Standard chemical analyzes are somewhat valueless because the quantities of the components to be determined make up a "total value" alloy. This means that the results for Ti, Ni, C, C^, etc. represent the sum of these elements as they are found both in the base mass and in the non-metallic inclusions. However, it has been shown that acoustic damping, regardless of how it is carried out, e.g. with a torsion pendulum, impact against a single suspended rod, etc., gives a very sensitive indication for quickly and efficiently gaining knowledge of the base material composition. The strong change of the acoustic attenuation that occurs as a natural physical phenomenon at the structure transformation temperature in practically stoichiometric TiNi alloys is very sharp and is almost completely dependent

av det noyaktige Ti:Ni atomforhold i grunnmassen. Ved således å bestemme en akustisk dempning-overgangstemperatur for en ukjent legering og ved å sammenligne disse data med en kalibreringskurve for legeringer med kjent sammensetning, er en direkte og enkel bestemmelse av grunnmassesammensetningen mulig. Omdannelsestempera-turene for de i tabell I angite fire legeringer er f.eks. meget like, men til tross for eksperimentelle feil ved de kjemiske analyser og av de ovenfor anforte grunner, vil det fremgå at nikkel- of the precise Ti:Ni atomic ratio in the groundmass. Thus, by determining an acoustic attenuation transition temperature for an unknown alloy and by comparing this data with a calibration curve for alloys of known composition, a direct and simple determination of the base material composition is possible. The transformation temperatures for the four alloys listed in Table I are, for example, very similar, but despite experimental errors in the chemical analyzes and for the reasons stated above, it will appear that nickel-

innholdet varierer med 0,^f %. Dette viser nytten av å anvende akustisk dempning (indre friksjon) som et analytisk verktoy for de praktisk talt stokiometriske TiNi binære legeringer og Co- og Fe-substituerte ternære kombinaspner derav. the content varies by 0.^f %. This demonstrates the utility of using acoustic damping (internal friction) as an analytical tool for the practically stoichiometric TiNi binary alloys and Co- and Fe-substituted ternary combinations thereof.

Det fremgår av den ovenstående tabell at mengden av opptatt C fra grafittdiglen ved anvendelse av foreliggende fremgangsmåte bare er nominell og har en verdi som er fullstendig uten betydning for legeringenes egenskaper. Dette kommer til uttrykk ved den lave bkning I mengden av Ti-legeringen dersom det gås ut fra en konstant carbonmengde i beskikningssammensetningen. Allikevel er denne ube-tydelige okning av praktisk talt avgjbrende betydning.idet den tillater en avgjbrende empirisk forandring i beskikningen for derved å oppnå en ferdig legering med en forutbestemt grunnmassesammensetning. It appears from the above table that the amount of captured C from the graphite crucible when using the present method is only nominal and has a value that is completely irrelevant to the alloy's properties. This is expressed by the low bending I in the amount of the Ti alloy if one assumes a constant amount of carbon in the coating composition. Even so, this insignificant increase is of decisive importance in practice, as it allows a decisive empirical change in the coating in order to thereby obtain a finished alloy with a predetermined base mass composition.

Bestemmelsen av grunnmassesammensetninger ved måling av den indre friksjon, f.eks. ved akustisk dempning, er også meget godt egnet under fremstilling av legeringen. Små mengder av en prove av den smeltede legering kan fjernes fra diglen, f.eks. ved hjelp av et vakuumlukkesystem, og kan så avkjbles og underkastes en prove for bestemmelse av prbvens indre friksjon, f.eks. ved måling av den akustiske dempning. Alt dette kan utfores mens legeringen stadig foreligger i smeltet tilstand i diglen slik at grunnmassesammen setningen i diglen kan reguleres ved selektive tilsetninger av enten nikkel eller titan alt efter hva som kreves ut fra resultatene av proven, for å få den onskede grunnmassesammensetning i den ferdige legering. The determination of base mass compositions by measuring the internal friction, e.g. by acoustic damping, is also very well suited during the production of the alloy. Small amounts of a sample of the molten alloy can be removed from the crucible, e.g. using a vacuum sealing system, and can then be disconnected and subjected to a test to determine the sample's internal friction, e.g. when measuring the acoustic attenuation. All this can be carried out while the alloy is still in a molten state in the crucible so that the base composition in the crucible can be regulated by selective additions of either nickel or titanium depending on what is required from the results of the test, in order to obtain the desired base composition in the finished alloy .

Uttrykket "Indre friksjon" hentyder i denne forbindelse til mengden av akustisk energi som er absorbert i et gitt materiale og som omdannes til en eller annen form for energi.som f.eks. bestemmes ved måling av de akustiske dampningsegenskaper til et gitt materiale. The expression "Internal friction" in this connection refers to the amount of acoustic energy that is absorbed in a given material and that is converted into some form of energy. such as e.g. is determined by measuring the acoustic damping properties of a given material.

En hvilken som. helst vanlig grafittdigel kan anvendes ved den foreliggende fremgangsmåte, såsom vanlige grafittdigler med hoy tetthet og hoy renhet, pyrolittiske grafittdigler osv. Stopeformen kan foruten av grafitt også fremstilles av et hvilket som helst egnet materiale. Which one. preferably ordinary graphite crucibles can be used in the present method, such as ordinary graphite crucibles with high density and high purity, pyrolytic graphite crucibles, etc. In addition to graphite, the stope mold can also be made of any suitable material.

Claims

1. Method for the production of TiNi-based alloys by melting the metal components titanium and nickel in a melting container consisting of a material, especially graphite, which can react with the metal components and thereby cause contamination in the finished alloy, the container being preferably heated by induction heating, characterized in that a small amount of ready-made TiNi alloy is introduced into the melting vessel for the supply of the metal components, this amount of alloy is either pre-melted or brought to melting and the metal components are then brought to fuse with the previously added amount of alloy at a predetermined temperature above the melting point of the ready-made alloy mainly without melting of the metal components taking place in direct contact with the container walls, after which the smelting is stopped.

2. Method according to claim 1, characterized in that the addition of the metal components to the molten, ready-made alloy quantity is carried out in the container itself.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the metal components are added to the container in the form of a compressed mixture essentially consisting of the metal components in a predetermined ratio to thereby produce the desired composition in the alloy produced. h.

Method according to claim 1 or 2, the vessel act is in s* e* r t in that the metal components are selectively added to the container in predetermined conditions.

5. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the metal components are added to the container in the form of a mixture of the metal components contained in a container made from one of the metal components.

6. Method according to claims 3-5 using a graphite melting container, characterized in that the graphite container is dried and after introducing the ready-made amount of alloy is evacuated to a pre-determined vacuum, after which the container is partially filled again with Inactive gas and the heating to over the alloy's melting point is then determined, after which the alloy components Ni and Ti are added and the pressure is gradually reduced when the temperature in the container has been maintained for a suitable time at a predetermined temperature above the alloy's melting point, after which the molten alloy is emptied.

7. Method according to claim 6, characterized in that the container is heated from the bottom towards the top.