NO134705B - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
NO134705B
NO134705B NO4044/73A NO404473A NO134705B NO 134705 B NO134705 B NO 134705B NO 4044/73 A NO4044/73 A NO 4044/73A NO 404473 A NO404473 A NO 404473A NO 134705 B NO134705 B NO 134705B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
weight
alloy
chromium
nickel
silicon
Prior art date
Application number
NO4044/73A
Other languages
English (en)
Inventor
Jr J J Demo
D P Ferriss
Original Assignee
Du Pont
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US00298838A external-priority patent/US3841724A/en
Priority claimed from US00332581A external-priority patent/US3839024A/en
Application filed by Du Pont filed Critical Du Pont
Priority to NO760902A priority Critical patent/NO760902L/no
Publication of NO134705B publication Critical patent/NO134705B/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550°C
    • B23K35/3033Ni as the principal constituent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C32/00Non-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
    • C22C32/0047Non-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 with carbides, nitrides, borides or silicides as the main non-metallic constituents
    • C22C32/0078Non-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 with carbides, nitrides, borides or silicides as the main non-metallic constituents only silicides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550°C
    • B23K35/3046Co as the principal constituent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • C22C19/051Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W
    • C22C19/055Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W with the maximum Cr content being at least 20% but less than 30%
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/07Alloys based on nickel or cobalt based on cobalt
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C28/00Alloys based on a metal not provided for in groups C22C5/00 - C22C27/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C29/00Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C29/00Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
    • C22C29/18Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on silicides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/12Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
    • F16C33/121Use of special materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/3496Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member use of special materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/26Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction characterised by the use of particular materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Description

Oppfinnelsen angår slitesterke og korrosjonsmotstandsdyktige legeringar av molybden, krom, silicium og enten kobolt eller nikkel.
En rekke tertiære legeringer av kobolt eller nikkel, og inne-holdende intermetalliske ternære silicider som betegnes som Laves-fase, er kjente som slitesterke. Legeringer med harde Laves-faser dispergert i mykere grunnmasser er kjente som legeringer med lav friksjon. Slike legeringer som både er slitesterke og korrosjonsmotstandsdyktige, er ikke lett tilgjengelige. I US patentskrift nr. 3410732 er det beskrevet at visse koboltlegeringer som inneholder krom, har forbedret korrosjonsmotstandsdyktighet i visse sure media. Disse legeringer er imidlertid ikke nødvendigvis motstandsdyktige, spesielt ved forhøyede temperaturer, overfor store antall forskjellige korroderende væsker som kan påtreffes i den kjemiske prosessindustri.
Det tas ved oppfinnelsen sikte på å tilveiebringe en legering som er slitesterk og som har en tilfredsstillende korrosjonsmotstandsdyktighet, spesielt ved forhøyet temperatur, overfor det store antall forskjellige korroderende væsker som kan påtreffes i den kjemiske prosessindustri. Det tas dessuten sikte på å tilveiebringe en legering som er slitesterk og korrosjonsmotstandsdyktig når.den befinner seg i glidekontakt med en annen legering av den samme sammensetning. Det tas ved oppfinnelsen også sikte på å tilveiebringe en nikkellegering som er motstandsdyktig overfor spenningskorrosjon, slitesterk og korrosjonsmotstandsdyktig.
Oppfinnelsen angår således en slitesterk og korrosjonsmotstandsdyktig legering som er særpreget ved at den består av
(a) minst 45 vekt% kobolt eller nikkel,
(b) 20-42 vekt% molybden,
(c) 17-25 vekt% krom hvis (a) er kobolt og 8-22 vekt% hvis
(a) er nikkel, og
(d) tilstrekkelig silicium innenfor området 1,5-12 vekt%
til at
(1) legeringens mikrostruktur vil bestå av 10-100 volum%
av en hard fase hvorav minst 50 volum% er Laves-fase, og 0-90 volum! av en forholdsvis myk grunnfase, og
(2) legeringens mikrostruktur vil bestå av minst 10 volum% av en Laves-fase, idet legeringen eventuelt inneholder opp til 3 vekt% av uvesentlige elementer. Ifølge en foretrukken utførelsesform av oppfinnelsen inneholder legeringen 20-75 volum% hard fase og består av 22-36 vekt% molybden, 1,5-5, fortrinnsvis 2-3,vekt% silicium og 45-59 vekt% kobolt Og 17-25 vekt% krom, eller 48-63 vekt% nikkel og 8-22 vekt% krom. For andre foretrukne utførelsesformer av foreliggende legering består denne av 50-55 vekt% kobolt, 22-29 vekt% molybden,17-22 vekt% krom og 1,5-4 vekt% silicium,eller 48-63 vekt% nikkel,24-36 vekt% molybden, 8-16 vekt% krom og 2-5 vekt% silicium,eller 53 vekt% kobolt,28 vekt% molybden, 17 vekt% krom og 2 vekt% silicium, eller 51 vekt% kobolt, 25 vekt% molybden, 22 vekt% krom og. 2 vekt% silicium,eller 62 vekt% nikkel, 28 vekti molybden, 8;vekt% krom og 2 vekt% silicium, eller 50 vekt% nikkel, 3 2 vekt% molybden, 15 vekt% krom og 3 vekt% silicium, eller 53 vekt% nikkel, 35 vekt% molybden, 9 vekt% krom og 3 vekt%
silj-cium. Det foretrekkes at legeringen foreligger i form av en stang eller et pulver. Nar legeringen foreligger i partikkelform,
kan gjenstander fremstilles fra partiklene ved å binde disse til hverandre ved forhøyet trykk og temperatur, fulgt av en avkjøling.
Den foreliggende legering kan også påføres gjenstander i form av et belegg ved å påføre den smeltede legering på et metallsubstrat, fulgt av avkjøling av legeringen. Legeringspartiklene kan også i delvis smeltet tilstand påføres et substrat ved forhøyet temperatur, fulgt av avkjøling av legeringen.
Legeringen ifølge oppfinnelsen er basert på oppdagelsen av en legeringssammensetning som har den høye slitefasthet til kjente slitefaste legeringer som har lav korrosjonsmotstandsdyktighet, og som har den høye korrosjonsmotstandsdyktighet til kjente korrosjonsmotstandsdyktige legeringer som har lav slitefasthet. bet har også vist seg at nikkellegeringen ifølge oppfinnelsen er motstandsdyktig overfor sprekkdannelse på grunn av spenningskorrosjon. Legeringen ifølge oppfinnelsen kan fremstilles ved å smelte en blanding av legeringselementene eller kombinasjoner av legeringselementene ved en tilstrekkelig temperatur, f.eks. 1250 - 1850°C, til at det fås en smeltet blanding, hvorefter smeiten størknes ved avkjøling.
Det erholdte produkt er en legering av nikkel eller kobolt, molybden, krom og silicium i de nærmere spesifiserte forholdsvise, mengder og består i det vesentlige av en kobolt- eller nikkelholdig grunnmasse som er forsterket på grunn av dannelse av intermetalliske forbindelser og på grunn av legeringen av grunnmassen. Legeringen er særpreget ved at den har to hovedfaser som kan påvises metallografisk, kjemisk og ved røntgendiffraksjonsteknikk. Legeringen inneholder nærmere bestemt minst 10 volum% av en hard fase som gir minst 10 volum% av en Laves-fase, og inntil 90 volum% av en forholdsvis myk grunnmassefase. Grunnmassefasen i legeringen er dannet fra de samme legeringsbestanddeler som den harde fase. Grunnmassen kan i det vesentlige utgjøres av basismetallet, en fast oppløsning, en annen intermetallisk forbindelse enn Laves-fase eller en blanding av fast oppløsning og intermetallisk forbindelse. Silicider av legerings-metallbestanddelene kan også være tilstede i grunnmassen.
Det er av viktighet at legeringens harde fase hovedsakelig ut-gjøres av Laves-fase. En Laves-fase inneholder én eller flere metallografiske bestanddeler med den (hexagonale) , C^kubiske) eller
C^g(hexagonale) krystallstruktur som er beskrevet i "international
Tables for X-Ray Crystallography"', Symmetry Groups, N. F. M. Henry og K. Lonsdale, International Union of Crystallography, Kynoch Press, Birmingham, England (1952). Representative eksempler på intermetalliske forbindelser med Laves-fase krystallstrukturer er hhv. MgZn2, MgCu2 og MgNi2. Slike fasestrukturer er særpregede krystallstrukturer som muliggjør den mest mulig fullstendige inn-tagelse av rom ved sammensetning av to kuler med forskjellig størr-else. Laves-fasen kan grunnleggende representeres ved hjelp av formelen AB2, idet det store atom A inntar visse sett med krystallo-grafiske steder og de små atomer B andre steder, og hvori forholdet mellom atomradiené for A og B er 1,05-1,68- Laves-faser forekommer som mellomfaser i en rekke forskjellige legeringssystemer. Laves-faser har generelt et homogenitetsområde, dvs. de kan ha et hvilket som helst område for elementsammensetningen samtidig som de beholder sin karakteristiske krystallstruktur. Atomforholdet B:A kan variere fra noe under til noe over 2, muligens som følge av en del frie steder i krystallstrukturen. Dessuten kan flere enn én type atomer innta de store atomsteder, de små atomsteder eller begge. Slike Laves-faser kan representeres støkiometrisk ved hjelp av formelen (Al_xcx) (Bi-yDy)2' ^ lvoT^- c betvr de atomer av en eller flere typer som erstatter de store atomer og D de atomer av en eller flere typer som erstatter de små atomer i den binære formel AB2 for Laves-fase, og x og y er tall fra O-l.
En legering i den betydning dette uttrykk er benyttet heri, er et materiale med metalliske egenskaper og som i sin elementsammenset-ning inneholder to eller flere kjemiske elementer hvorav minst to utgjøres av metaller. Legeringen ifølge oppfinnelsen har minst tre metalliske elementer. Andre elementer (som ikke er av utslagsgivende betydning) kan være tilstede i den foreliggende legering, under den betingelse at de ikke innvirker uheldig på legeringenes slitefasthet og korros jonsmot standsdykt ighet Nedenfor er angitt eksempler på typiske ikke-vesentlige elementer. Mangan er av og til tilstede i en mengde av inntil ca. 0,6%, og jern kan tolereres i en mengde inntil ca. 2%. Dessuten inneholder koboltlegeringer" typisk ca. 0,5% nikkel og nikkellegeringer typisk ca. 0,5% kobolt. inntil ca. 3% av alle slike ikke-vesentligé elementer kan være tilstede i den foreliggende legering. Det bør forstas at de ovenfor angitte vektpro-senter av de vesentlige elementer bare er basert på vektene av de fire vesentlige elementer i legefingen.
I den foreliggende legering består den harde fase i det vesentlige bare av Laves-fase ved et krominnhold på ca. 8% • Ved krominnhold på 12-25% kan en ytterligere fase forekomme. Denne ytterligere fase kan omgi Laves-f asepart iklene og kan utgjøre en viktig, men i mindre mengde, del av den harde fase. Denne ytterligere harde fasebestanddel er vanligvis hardere enn den dispergerende grunnmassefase og kan utgjøre inntil 10 volum% av legeringen. I en legering som har en hard fase som hovedsakelig består av en Laves-fase og en omgivende fase som ikke er en grunnmassefase, utgjør Laves-fasen minst 50 volum%, som regel over 75 volum%, av den harde fase. Legeringen har i alle tilfelle minst 10 volum% Laves-fase.
I tabell I er gjengitt metallografiske data for representative sammensetninger av legeringen ifølge oppfinnelsen. I tabellen er gjengitt volumprosenten for de tilstedeværende faser, Rockwell C-hardheten for legeringen og mikrohardhetsverdiene for den harde fase og grunnmassefasen.
Legeringen ifølge oppfinnelsen kan benyttes for fremstilling
av gjenstander ved smelting og støping av legeringen ved bruk av vanlige ovner, former og teknikker. Legeringen kan formes på forhånd eller, som nevnt ovenfor, fra ulegerte blandinger av de nødvendige bestanddeler. I det sistnevnte tilfelle velges vanlige kjente legeringsbetingelser og -teknikker for fremstilling av legeringen in situ. Den på forhånd formede legering kan reduseres mekanisk til partikkelstørrelser som er egnet for fremstilling av gjenstander ved hjelp av pulvermetallurgisk teknikk. For dette anbringes pulver-formige partikler av den på forhånd formede legering i en form og sammenpresses derefter ved forhøyet trykk og temperatur slik at partiklene delvis smeltes sammen inntil en hel"gjenst and av legeringen er blitt fremstilt (en pulvermetallurgisk del) som derefter avkjøles. Slike deler er slitefaste og korrosjonsmotstandsdyktige.
Legeringen kan belegges på forskjellige substrater ved hjelp av kjent teknikk som f.eks. beskrevet i US patentskrift nr. 3331700 ved pålegging på metallsubstrat er av smeltet legering fra en leger-ingsstang eller ved plasmapåsprøyting av belegg av delvis smeltede partikler av legeringen på metallsubstrater fulgt av en avkjøling av beleggene. Den ovennevnte stang kan bestå av en fast, på forhånd formet legering med homogen struktur eller den kan bestå av en" kom-binasjon av en kontinuerlig metallhylse som er fylt med de nød-vendige bestanddeler slik at legeringen vil dannes in situ under smelting. Det vil forstås at beleggene kan trenge en avsluttende behandling for å gi dem en dimensjon som er egnet for sluttanvend-else. Slike belegg er slitefaste og korrosjonsmotstandsdyktige.
Legeringen ifølge oppfinnelsen er spesielt nyttig for anvend-else som en eller fortrinnsvis begge av to overflater som befinner
seg i glidekontakt med hverandre og som erutsaft for korroderende væsker. Typiske glideoverflateanvendelser omfatter roterende og aksialt forskyvbare aksler som glir inne i sylindriske hylser og mot ende-tilbakeholdende overflater, som trostelagre. :. Lagre og pak-ninger med overflater av foreliggende legering motstår korrosjon av oxyderende væsker, som oppløsninger av treverdig jernklorid og salpetersyre, og av reduserende væsker, som vandig saltsyre, maursyre og svovelsyrer. Selv om "legeringen kanskje vil motstå noen færre korroderende væsker enn visse kjente legeringer, representerer den et vesentlig teknisk fremskritt på grunn av sin samlede motstandsdyktighet overfor både slitasje .og korrosjon.
En hovedgruppe av korrosjon^midler som ofte påtreffes ji den kjemiske prosessindustri, omfatter sure media som fortynneda og kon-
sentrerte mineralsyrer og organiske syrer og oppløsninger avj sure salter, som vandig .saltsyre, salpetersyre, svovelsyre, fosfojrsyre, T maursyre, eddiksyre.qg treverdig jernklorid. Slike sure medtLa er spesielt korroderende ved forhøyet temperatur av f.eks. 50-l6o°C.
I de nedenstående eksempler hadde undersøkte legeringer de nedenfor angitte sammensetninger med de angitte fasevolumer. Tallet foran hvert element i en legeringssammensetning er uttrykt i vekt%. Volumene for de harde faser er uttrykt i % av legeringen og ble bestemt ut fra de relative områder under intensitetskurver erholdt ved røntgéndiffraksjonsanalyser av karakteristiske legeringsfaser,
som velkjent innen metallurgien. Legeringene A-H ble fremstilt ved å blande elementene i de angitte vektmengder, idet hver blanding ble oppvarmet i luft inntil den var blitt fullstendig smeltet, dfet på overflaten dannede skum ble helt av, og smeiten ble avkjølt til vær-elset emperatur. Legeringene C-H er legeringer ifølge oppf intielsen, mens legeringene A, B og I-Q er handelstilgjengelige kjente legeringer .
A - 62; Co/28 Mo/2 Si/8 Cr, ned 50% hard fase.
B - 62 Co/24 Mo/2 Si/12 Cr, med 45% hard fase.
C - 53 Co/28 Mo/2 Si/17 Cr, med 54% hard fase.
D - 51 Co/25 Mo/2 Si/22 Cr, med 50% hard fase.
E - 62 Ni/28 Mo/2 Si/8 Cr, med 20% hard fase.
F - 53 Ni/35 Mo/3 Si/9 Cr, med 56% hard fase.
G - 50 Ni/32 Mo/3 Si/15 Cr, med 50% hard fase.
H - 50 Ni/25 Mo/3 Si/22 Cr, med 50% hard fase.
Den harde fase i hver av de ovennevnte legeringer inneholder minst 75% Laves-fase.
I - 316 rustfritt stål med sammensetningen 12 Ni/2,5 Mo/17
Cr/rest Fe, uten Laves-fase (LF) og kjent som korrosjons-mot st andsdykt ig.
J - 304 rustfritt stål med sammensetningen 10 Ni/19 Cr/2 (høyst)
Mn/rest Fe, uten LF og kjent som korrosjonsmotstandsdyktig.
K - Et superrustfritt stål, "Carpenter" 20Cb3, med sammensetningen 34 Ni/2,5 Mo/20 Cr/3,5 Cu/rest Fe, uten. LF og kjent som korrosjonsmotstandsdyktig.
L - "Inconel" 600, en nikkellegering med sammensetningen
77 Ni/l6 Cr/7 Fe, uten LF og kjent som horrosjonsmotstands - :dyktig.
M - "Monel" 400, en nikkellegering med sammensetningen 1,4 Fe/32
Cu/rest Ni, uten; LF og alminnelig kjent som korrosjons- .;
mot st andsdykt ig i,
N - En nikkel-superlegering, "Hastelloy" N, med sammensetningen
5 Fe/l6 Mo/7 Cr/rest Ni, uten LF og kjent som korrosjonsmotstandsdyktig.
0 - "Hastelloy" C, en annen nikkel-superlegering med sammeriT
setningen 54 Ni/l6 Mo/l6 Cr/l Si/5 Fe/4 W, uten LF og kjent som korrosjonsmotstandsdyktig.
P "Hastelloy" B, én annen nikkel-superlegering med sammensetningen 6 Fe/28 Mo/l Si/rest Ni, uten LF og kjent som korros jonsmot standsdykt ig.
Q "Stellite" 6b, én velkjent legering med sammensetningen
29 Cr/1,5 (høyst) Mo/2 Si/3 Fe/4,5 W/0,9-1,4 C/rest Co, uten LF og kjent som slitefast.
Eksempel 1- 11 ,
Den følgende velkjente "rytter- og trommel-" prøvemetode ble benyttet for å sammenligne korrosjonen og slitasjen av legeringer ifølge oppfinnelsen og av yisse kjente korrosjonsmotstandsdyktige og slitefaste legeringer. For undersøkelsen ble en flat rytter av prøvemateriale med en størrelse på 2,54 x 0,71 x 0,87 cm belastet mot en roterende trommel med én diameter på 8,89 cm og som hadde en om-kretsoverflate av det samme eller et annet materiale. Rytteren ble, ført i en kontaktlinje langs en 0,71 x 2,54 cm flate. Før prøven ble både rytterens og trommelens overflater polert til en finish på 254 nm. Under prøven ble trommelen mens de nederste 2,54 cm av denne var neddykket i 5%-ig vandig HCl, rotert ved 25°C og med én overflatehastig-het på 122 m pr. minutt mens rytteren ble belastet med 6,8 kg. Efter 1 time ble vektforandringene for rytteren og trommelen notert. Hvert undersøkt elements overflate ble bedømt i overensstemmelse med den følgende skala:
I tabell II er vekttapene for rytterne og tromlene og over-flatebedømmelsene for de for slitasje utsatte ryttere og tromler av legeringer som ble gnidd mot hverandre, gjengitt.
Det fremgår at legeringene ifølge oppfinnelsen (eksemplene 3~7) når dé befinner seg i glidekontakt mot den tilsvarende legering ifølge oppfinnelsen, er langt bedre enn "Stellite" 6b i glidekontakt mot en annen overflate av "Stellite" 6b (eksempel 8)» krombelagt stål (eksempel 9), rustfritt stål 3l6 (eksempel 11) og "Hastelloy" C (eksempel 10), idet kobolt legeringene (eksemplene 3_4) er noe bedre enn nikkellegeringene (eksemplene 5-7) under disse betingelser.
Eksempel 12- 28
De langt bedre egenskaper for legeringene ifølge oppfinnelsen sammenlignet med egenskapene for kjente legeringer med lignende sammensetninger (eksemplene 1 og 2) under en rekke forskjellige korrosjonsbetingelser fremgår av resultatene av de følgende eksempler. Den følgende prøve ble benyttet for å sammenligne korrosjonsmotstandsdyktigheten for legeringen ifølge oppfinnelsen og for kjente korrosjonsmotstandsdyktige og slitefaste legeringer i kontakt méd en rekke forskjellige korroderende væsker. Den anvendte prøvemetode var som følger: a) et veid metallprøvestykke med en størrelse på 0,32 x 2,54 x 3,81 cm og våtbelteslipt til en finish på 80 korn ble neddykket i 1 liter av en prøvevæske i 24 timer ved den angitte temperatur ,
b) prøvestykket ble fjernet og dets vekttap målt,
c) den brukte prøvevæske ble erstattet med det samme volum
frisk prøvevæske og prøvestykket på ny neddykket i ytterligere
24 timer,
d) trinnene (b) og (c) ble gjentatt inntil 3 til 5 eksponer-inger hver i 24 timer var foretatt, og e) vekttapene ble omregnet til tap av metalltykkelse, idet gjennomsnittsverdier ble benyttet når de daglige tap var til-nærmet de samme, men med detaljert angivelse av tap pr. dag som sterkt avvek fra det gjennomsnittlige tap pr. dag.
I tabell III er korrosjonsresultatene angitt som mm/år med tap av metalltykkelse for de undersøkte legeringer i de vandige væsker ved de eksponeringstemperaturer som er angitt i spa lt et it lene .
Det fremgår av resultatene at koboltlegeringer som inneholder krom, i alminnelighet er motstandsdyktige overfor korrosjon av forskjellige sure oppløsninger. Legeringene ifølge oppfinnelsen (eksemplene 14-15) er langt bedre enn de kjente legeringer (eksemplene 12-13). Disse resultater, og spesielt korrosjonsmotstandsdyktigheten overfor fortynnet saltsyre og fortynnet svovelsyre ved for-høyet temperatur, er overraskende på bakgrunn av teknikkens stand som angir at et øket krominnhold i lignende sammensatte legeringer sterkt nedsetter korrosjonsmotstandsdyktigheten overfor disse syrer ved 44°C. Det fremgår dessuten at kobolt legeringene ifølge oppfinnelsen (eksemplene 14-15) har en korrosjonsmotstandsdyktighet som er langt bedre enn for rustfrie stål (eksemplene 20-21) og for "Stellite" B (eksempel 28) og i det vesentlige ekvivalent med korrosjonsmotstandsdyktigheten for "Monel" (eksempel 24), "Hastelloy"-legeringene (eksemplene 25-27) og legeringen "Carpenter" 20Cb3 (eksempel 22) . Ndkkellegeringene ifølge oppfinnelsen (eksemplene 16-18) har egenskaper som er sammenlignbare på lignende måte med egenskapene for de angitte kjente legeringer. Det fremgår dessuten at legeringene ifølge,oppfinnelsen (eksemplene l4, 15, 17, 18 og 19) har en langt bedre korrosjonsmotstandsdyktighet overfor en oxyderende treverdig jernkloridoppløsning og/eller oxyderende salpetersyre enn "Monel" 400 (eksempel 24), "Hastelloy" N (eksempel 25) og "Hastelloy" B (eksempel 27)- Selv om de er noe dårligere enn rustfrie stål (eksemplene 20-22), "Inconel" 600 (eksempel 23), "Hastelloy" C (eksempel 26) og "Stellite" 6b (eksempel 28), er deres samlede korrosjonsmotstandsdyktighet og slitefasthet tilfredsstillende og legeringene nyttige for bruk innen den kjemiske prosessindustri.
Eksempel 29- 31
Den følgende prøve ble utført for å sammenligne den foreliggende ; nikkellegerings motstandsdyktighet overfor sprekkdannelse på grunn av spenningskorrbsjon med motstandsdyktigheten for en kjent slitefast Laves-faseholdig legering. Prøvemetoden er beskrevet av M. A. Streicher og A. J. Sweet i Corrosion, 25, nr. 1, 1-6 (I969). Hvert anvendt prøvestykke utgjordes av en 7,62 x 1,27 x 0,l65 cm strimmel som var blitt maskinfremstilt fra en støpt 7,62 x 2,54 x 0,635 cm blokk.
Den 0,165 cm tykke strimmel ble bøyd ved sine ender og over sin midte i en jigg av "Inconel" 600, et overfor spenningskorrosjon motstandsdyktig materiale, slik at en høyeste spenning på 4218 kp ble påført i strimmelens ytre overflate. Jiggen med prøvestikket ble neddykket i kokende 45%-ig vandig magnesiumklorid. Overflaten av prøvestykket under spenning ble periodevis undersøkt ved 20 x forstørrelse for fastslåelse av begynnelsen og forplantningen av overflatesprekker. Svikt forekom da prøvestykket ble delt' i to stykker. I tabell IV er de anvendte legeringer og tiden det tok før legeringene sviktet, <g>jengitt.
Det fremgår at nikkellegeringene med 8% Cr (eksempel 30) og med 15% Cr (eksempel 31) er langt bedre enn den kjente koboltlegering med 8% Cr (eksempel 29). Det kan generelt hevdes at 100 timer uten svikt antyder muligheten av å oppnå minst 1000 timer uten svikt under disse betingelser.

Claims (9)

1. Slitesterk og korrosjonsmotstandsdyktig legering, karakterisert ved at den består av (a) minst 45 vekt% kobolt eller nikkel, (b) 20-42 vekt% molybden, (c) 17-25 vekt% krom når (a) er kobolt og 8-22 vekt% krom når (a) er nikkel, og (d) tilstrekkelig silicium innenfor området 1,5-12 vekt% til at (1) legeringens mikrostruktur vil bestå av 10-100 volum% av en hard fase hvorav minst 50 vpltunjfi er Laves-fase, og 0-90 volum% av en forholdsvis myk grunnmassefase, og (2) legeringens mikrostruktur vil bestå av minst 10 volum% av en Laves-fase, idet legeringen eventuelt inneholder opp til 3 vekt% av uvesentlige elementer.
2. Legering ifølge krav 1, karakterisert ved at den harde fase utgjør 20-75 volum% og legeringen består av 45-59 vekt% kobolt, 22-36 vekt% molybden, 17-25 vekt% krom og 1,5-5 vekt% silicium.
3. Legering ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den består av 50-55 vekt% kobolt, 22-29 vekt% molybden, 17-22 vekt% krom og 1,5-4 vekt* silicium.
4. Legering ifølge krav 1-3, karakterisert ved at den består av 53 vekt% kobolt, 28 vekt% molybden, 17 vekt% krom og 2 vekt% silicium.
5. Legering ifølge krav 1-3, karakterisert ved at den består av 51 vekt% kobolt, 25 vekt% molybden, 22 vekt% krom og 2 vekt% silicium.
6. Legering ifølge krav 1, karakterisert ved at den harde fase utgjør 20-75 volum% og at legeringen består av 48-63 vekt% nikkel, 22-36 vekt% molybden, 8-22 vekt% krom og 1,5-5 vekt% silicium.
7. Legering ifølge krav 6, karakterisert ved at den består av 48-63 vekt% nikkel, 24-36 vekt% molybden, 8-16 vekt% krom og 2-5 vekt% silicium.
8. Legering ifølge krav 6 eller 7, karakterisert ved at den består av 62 vekt% nikkel,
28 vekt% molybden, 8 vekt% krom og 2 vekt% silicium.
9. Legering ifølge krav 6 eller 7, karakterisert ved at den består av 50 vekt% nikkel,
32 vekt% molybden, 15 vekt% krom og 3 vekt% silicium.
10. Legering ifølge krav 6 eller 7, karakterisert ved at den består av 53 vekt% nikkel, 35 vekt% molybden,
9 vekt% krom og 3 vekt% silicium.
NO4044/73A 1972-10-19 1973-10-18 NO134705B (no)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO760902A NO760902L (no) 1972-10-19 1976-03-15

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US29883772A 1972-10-19 1972-10-19
US00298838A US3841724A (en) 1972-10-19 1972-10-19 Wear resistant frictionally contacting surfaces
US00332581A US3839024A (en) 1973-02-15 1973-02-15 Wear and corrosion resistant alloy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO134705B true NO134705B (no) 1976-08-23

Family

ID=27404599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO4044/73A NO134705B (no) 1972-10-19 1973-10-18

Country Status (10)

Country Link
JP (1) JPS5641688B2 (no)
AR (2) AR201840A1 (no)
AT (1) AT333519B (no)
CH (1) CH580764A5 (no)
DD (1) DD107075A5 (no)
DE (1) DE2348702C3 (no)
FR (1) FR2204250A5 (no)
HU (1) HU169042B (no)
LU (1) LU68651A1 (no)
NO (1) NO134705B (no)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2907866B2 (ja) * 1988-07-06 1999-06-21 株式会社東芝 回転陽極x線管
DE10058499A1 (de) * 2000-11-24 2002-05-29 Ksb Ag Gleitlager für eine Kreiselpumpe
DE10062983A1 (de) * 2000-12-16 2002-06-20 Ina Schaeffler Kg Abdichtung für ein Lagerauge
US6852176B2 (en) * 2002-07-17 2005-02-08 Deloro Stellite Holdings Corporation Wear-resistant, corrosion-resistant cobalt-based alloys
GB2458960A (en) * 2008-04-04 2009-10-07 Ricardo Uk Ltd Sliding bearing
CN118871601A (zh) * 2022-03-28 2024-10-29 日产自动车株式会社 滑动部件及具备该滑动部件的内燃机

Also Published As

Publication number Publication date
LU68651A1 (no) 1975-06-24
CH580764A5 (no) 1976-10-15
AT333519B (de) 1976-11-25
DD107075A5 (no) 1974-07-12
JPS49133215A (no) 1974-12-20
HU169042B (no) 1976-09-28
AR202667A1 (es) 1975-06-30
ATA889273A (de) 1976-03-15
DE2348702C3 (de) 1980-07-31
DE2348702B2 (de) 1979-11-15
AR201840A1 (es) 1975-04-24
AU6154673A (en) 1975-04-24
DE2348702A1 (de) 1974-05-02
JPS5641688B2 (no) 1981-09-30
FR2204250A5 (en) 1974-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rodrigues et al. Wire and arc additive manufacturing of 316L stainless steel/Inconel 625 functionally graded material: development and characterization
JP4190720B2 (ja) 多元合金
Zaitsev et al. Structure and properties of NiAl-Cr (Co, Hf) alloys prepared by centrifugal SHS casting. Part 1–Room temperature investigations
CA2749983C (en) Wear resistant alloy
CN105940130B (zh) 耐腐蚀双相钢合金及其制品,以及制造这种合金的方法
KR850000805B1 (ko) 오오스테나이트 내마모성 강
CA2933256C (en) Method for producing two-phase ni-cr-mo alloys
NO160862B (no) I det vesentlige amorfe aluminiumbaserte legeringer.
Zuback et al. Impact of chemical composition on precipitate morphology in an additively manufactured nickel base superalloy
SE507334C2 (sv) Korrosions- och nötningsbeständig kobolt-baserad legering
JPS6379931A (ja) 高耐食アモルフアスニツケル合金
Gao et al. Effects of tantalum on microstructure and mechanical properties of cast IN617 alloy
Gorlenko et al. Mechanisms of cast structure and stressed state formation in Hadfield steel
DK141173B (da) Slid- og korrosionsbestandig cobalt- eller nikkellegering.
EP0039450B1 (en) Hard facing nickel-base alloy
CA2688647A1 (en) Wear resistant alloy for high temperature applications
Xie et al. The influence of Ta on the solidification microstructure and segregation behavior of γ (Ni)/γ′(Ni3Al)–δ (Ni3Nb) eutectic Ni-base superalloys
JPS6379930A (ja) 高耐食アモルフアスニツケル合金
NO134705B (no)
JPH0477069B2 (no)
JPH02277740A (ja) 耐摩耗及び耐食性ニッケルベース合金
Shchegolev et al. Modification of wear-resistant coatings of Fe-Cr-C system based on the Cr3C2 obtained with help of SHS method
Streletskii et al. Kinetic, chemical and mechanical factors affecting mechanical alloying of Ni–bcc transition metal mixtures
US4181523A (en) Nickel-base wear-resistant alloy
CN109072365A (zh) Ni-Fe-Cr合金