NO149914B - Fremgangsmaate til fremstilling av en stabil, steril vandig opploesning av cisplatina (ii)diamindiklorid paa enhetsdoseform - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for fremstilling av nikkellegeringer.

Denne oppfinnelse vedrører nikkellegeringer som er egnet til bruk under for-hold hvor de utsettes for spenningspåkjenninger over et bredt temperaturom-råde, for eksempel som støpte gassturbin-rotorer hvor bladene er støpt i ett med navet.

Det er velkjent at forskjellige nikkellegeringer, anvendt enten i støpt eller be-arbeidet form, er meget nyttige for fremstilling av blad som må drives ved meget

høye temperaturer, opp til 980°C og høy-ere, i gassturbiner som brukes i fly og

annetsteds. Ved gassturbiner for fly blir

i alminnelighet bladene av nikkellegering

fremstilt for seg og derefter festet til et

rotornav av annet metall eller legering, så

at det dannes en sammensatt turbinrotor.

Siden navdelen av rotoren ikke drives ved

de meget høye temperaturer som rotor-bladene utsettes for, behøver metallet eller

legeringen som er anvendt i rotornavet

bare å ha styrke og duktilitet i temperatur-området fra omtrent romtemperatur opp

til muligene 540 eller 650°C. Gassturbiner

for biler krever imidlertid langt mindre rotorer som kan fremstilles meget billigere,

og det er ikke lenger økonomisk gjennom-førlig å fremstille bladene separat og derefter feste dem til rotornavet og på det

viset danne en sammensatt rotor. Det er

følgelig blitt foreslått å fremstille turbin-rotoren som et enhetlig støpestykke hvor

bladene er støpt i ett med navet. Siden

rotorens blad og nav utsettes for helt forskjellige kombinasjoner av spenningspå-

kjenning og temperatur, frembyr det et vanskelig metallurgisk problem, og der fo-religger et behov for en nikkelstøpelegering med egenskaper som ville gjøre den på samme tid tilfredsstillende som materiale for støping av rotornav og som materiale for støping av turbinblad.

En nikkelstøpelegering som er blitt foreslått brukt til fremstilling av enhets-støpte rotorer for gassturbiner for biler har følgende nominelle sammensetning: karbon 0,1 pst., krom 12 pst., titan 1,0 pst., aluminium 6,2 pst., molybden 4,5 pst., niob 2,0 pst., zirkonium 0,1 pst., bor 0,01 pst. og resten nikkel. Mens høytemperaturstyrken av denne legering er tilfredsstillende, er dens forlengelse ved romtemperatur, målt på små laboratorieprøver av støpestykker, bare 6—8 pst., og i tyngre seksjoner gene-relt enda lavere.

Fra britisk patent nr. 814 029 er kjent en legering inneholdende 7,5—15 pst. krom, 5—20 pst. kobolt, 7—9 pst. titan + aluminium, idet forholdet av titan til aluminium er fra 0,6 til 1,4, 0,05—0,5 pst. karbon, 0—15 pst. molybden, 0—0,8 pst. silisium, 0—1 pst. mangan, 0—10 pst. jern og 0—0,2 pst. zirkonium, idet resten av legeringen

(bortsett fra forurensninger) er nikkel. I

patentskriftet er angitt at man kan anvende en støpetemperatur på 1560°C. Alle de strekkprøver som er utført med legeringen ifølge nevnte britiske patent ved romtemperatur, viser at selv med denne høye støpetemperatur er forlengelsen ved romtemperatur fremdeles liten. Den høy-

este angitte verdi er 7,9 pst. (legering 8) sammenlignet med verdiene 14 og 29 pst. ifølge oppfinnelsen som vist. i den følgende tabell III.

Den foreliggende oppfinnelse grunner seg på den oppdagelse at forlengelsen ved romtemperatur for støpestykker fremstilt av denne og lignende legeringer kan vesentlig økes ved å nedsette karboninnhol-det og samtidig anvende støpetemperaturer som er vesentlig høyere enn de man hittil har anvendt. Denne forbedring var helt uventet siden ingen av disse åtgj erder alene har noen tjenlig virkning.

De legeringer hvorfra støpestykkene fremstilles i henhold til oppfinnelsen inneholder, i vektprosent, ikke mere enn 0,06 pst. karbon, 10—18 pst. krom, 0—15 pst. kobolt, 5—8 pst. aluminium, under den forutsetning at aluminiuminnholdet ikke overstiger 7 pst. når koboltinnholdet er under 10 pst., 0—1,5 pst. titan, 1—3 pst. niob, et samlet innhold av 0,5—-6 pst. av molybden eller wolfram eller begge, et samlet innhold av krom, molybden og wolfram av 15—20 pst., 0—0,05 pst. bor, 0,-0,15 pst. zirkonium og resten, bortsett fra forurensninger og gjenværende desoksyderende elementer, er nikkel.

En liten mengde tantal ledsager van-ligvis niob i de former i hvilke niob er kommersielt tilgjengelig, og legeringene kan også inneholde tantal som således inn-føres i dem sammen med niob, i mengder opp til en tiendedel av det nominelle niob-innhold. Når tantal er tilstede skal det be-traktes som en del av niobinnholdet.

Legeringens karboninnhold må ikke overstige 0,06 pst., og fortrinnsvis er det ikke høyere enn 0,05 pst., dersom legeringen skal fremvise den nødvendige høye forlengelse i støpt tilstand ved romtemperatur selv i seksjoner så grove som tre tommer i tykkelse eller mere. I praksis vil alltid noe karbon være tilstede, og små karboninnhold av omkring 0,03 pst. er tjenlige ved fremstilling av den forlegering hvorav de endelige støpegjenstander fremstilles ved omsmelting. For å oppnå de beste kombinasjoner av styrke og duktilitet, blir krominnholdet fortrinnsvis holdt innenfor området 10—14 pst. Det samlede innhold av krom, molybden og wolfram i legeringen er viktig og må bli holdt innenfor området 15—20 pst. for å gi den beste kombinasjon av korrosjonsmotstand, styrke og duktilitet ved forhøyede temperaturer. Meget for-delaktige egenskaper oppnås dersom legeringene inneholder fra 0,5 til 6 pst. molybden og intet wolfram. Aluminium er et viktig herde- og styrkegivende element i legeringen. Styrke tapes dersom innholdet av dette element er for lite, mens overdre-ne mengder leder til duktilitetstap. Den maksimale mengde som kan anvendes av-henger av den koboltmengde som er tilstede: ved koboltinnhold av 10 pst. eller høyere kan aluminiuminnholdet være så høyt som 8 pst., men når kobolt er fra-værende eller til stede i mengder under 10 pst., må aluminiuminnholdet ikke overstige 7 pst. Titan er fortrinnsvis tilstede siden dette selv i mengder av 0,5 pst. bidrar ytterligere til herding og økning av styr-ken av legeringen. Titaninnholdet bør ikke overskride ca. 1,5 pst. av legeringen, fordi høyere innhold nedsetter duktiliteten og støpbarheten. Niob spiller også en viktig rolle ved å øke legeringens styrke. Styrke ofres dersom innholdet av dette element er under 1 pst., mens duktiliteten nedsettes dersom innholdet er over 3 pst. Bor og zirkonium bidrar i betydelig grad til utvik-lingen av tilfredsstillende styrke- og duk-tilitetsegenskaper for legeringen og begge er fortrinnsvis tilstede. Således bevirker tilstedeværelsen av så lite som 0,005 pst. bor og i det minste 0,02 pst. zirkonium god duktilitet ved temperaturer i området 535 —650° C.

Når legeringen luftsmeltes, desoksyde-res den fortrinnsvis med kalsium, og opp til 0,05 pst. kalsium kan bli tilbake i legeringen. Når vakuumsmelting anvendes, kan kalsium utelates. Av de vanlige forurensninger i nikkellegeringer er silicium og mangan uønskede og bør . ikke være tilstede i mengder overstigende 0,2 pst. og 0,1 pst. respektive. Jern er også et uønsket element og bør ikke være tilstede i mengder overstigende 0,5 pst. Legeringen bør være så fri som praktisk mulig for andre forurensninger, inklusive svovel, fosfor, bly, antimon, tinn, selen, tellur og vismut.

Ved støping av legeringene er det viktig å overhete smeiten til en temperatur som er i det minste 165°C, og fortrinnsvis minst 220°C, over dens frysepunkt. I praksis er det ønskelig å anvende en støpetem-peratur som er omkring 275°C over fryse-punktet. En støpetemperatur av 1620°C er således meget tilfredsstillende. Bruken av en så høy støpetemperatur står i sterk kontrast til den normale praksis ved støp-ing av nikkellegeringer, som går ut på å holde støpetemperaturen ved det laveste nivå ved hvilket legeringen er tilstrekkelig flytende til å utfylle detaljene i støpefor-men, for å unngå overdreven krymping og risiko for porøsitet. For den ovenfor nevnte kjente legering, som størkner ved 1340°C, er således den vanlige støpetemperatur og omfatter i det minste én annen seksjon 1450—1500°C. som ved bruk utsettes for sterke spennings-Støpegods fremstilt i samsvar med opp- Påkjenninger ved mindre høye tempera-finnelsen har særlig tilfredsstillende egen- ^er for eksempel 540 C. Slike støpes yk-skaper når legeringene har vært vakuum- *er fremstilt i samsvar med oppfinnelsen smeltet. De kan, imidlertid, smeltes under *ar tilfredsstillende egenskaper til tross argon eller endog under luftatmosfære for at deler av dem utsetfte* 'or brukstem-med god støpbarhet og med bare lite tap flurer s°m f meget forskjellige fra i egenskaper sammenlignet med de lege- de™ s°m anJe ^ler aV støpestykkene ut-ringer som fremstilles ved vakuumsmelting. «ettes for Stø<p>estykkene har ogsa forbed-Styrken av legeringene, både ved rom- ret <ut>matnmgsstyr<ke.. >temperatur og ved forhøyede temperaturer, t , °e ^bedrede egenskaper av støpe-kan forbedres ved å underkaste støpestyk- stykker fremstilt i samsvar med oppfmnel-kene en varmebehandling bestående i opp- fen er vist ved resultatene av .prøver for tre hetning ved 1175°C i 15 minutter til 24 ti- <Ageri>nger med sammensetninger som an-mer, for eksempel 2 timer, efterfulgt av ftt 1 tabell I. Alle tre legeringer ble va-nedkjøling til romtemperatur. En ytterli- ku<umsm>eltet og vakuumstøpt, idet det ble gere stabiliseringsbehandling bestående i å anve0ndtor,en støpetemperatur av 620°C, opphete ved 928°C i 1 til 24 timer, for ek- dvf- 275°C over legeringens frysepunkt. Ta-sempel 4 timer, kan eventuelt også anven- bfel] 11 viser bruksspermmgslevetiden og des forlengelsen bestemt ved 928°C ved en spenning på 21,1 kg/mm2, mens tabell III Foreliggende oppfinnelse er spesielt viser strekkegenskapene bestemt ved rom-nyttig ved fremstilling av støpegods, for temperatur. Duktiliteten ved romtempera-eksempel turbinrotorer hvor blandene er tur for legering nr. 1 og 2, som har karbon-støpt i ett med navet, som omfatter i det innhold i samsvar med oppfinnelsen, er minste én seksjon som ved bruk utsettes mer enn det dobbelte av duktiliteten for for sterke spenningspåkjenninger ved me- legering nr. 2, som har et høyere karbon-get høye temperaturer, for eksempel 925°C, innhold.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av støpegods som har høy bruksspennings-styrke ved høye temperaturer og samtidig høy strekkstyrke og forlengelse ved romtemperatur, karakterisert ved å smelte en legering som inneholder 0—0,06 pst. karbon, 10—18 pst. krom, 0—15 pst. kobolt, 5—8 pst. aluminium, under den forutsetning at aluminiuminnholdet ikke overstiger 7 pst. når koboltinnholdet er under 10 pst., 0—1,5 pst. titan, 1—3 pst. niob, et samlet innhold av 0,5—6 pst. av molybden eller wolfram eller begge, et samlet innholdt av krom, molybden og wolfram av 15—20 pst., 0—0,05 pst. bor, 0—0,15 pst. zirkonium og resten, bortsett fra forurensninger og gjenværende desoksyderende elementer, er nikkel, og støpe den ved en temperatur som er minst 165°C høyere enn dens frysepunkt.

2. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved å smelte en legering som inneholder 0—0,05 pst. karbon, 10—14 pst. krom, 5—7 pst. aluminium, 0,5 —1,5 pst. titan, 1—3 pst. niob, 0,5—6 pst. molybden, et samlet innhold av krom og molybden av 15—20 pst., 0,005—0,05 pst. bor, 0,02—0,15 pst. zirkonium og resten, bortsett fra forurensninger og gjenværende desoksyderende elementer, er nikkel.

3. Fremgangsmåte ifølge påstand 2, karakterisert ved å smelte en legering som inneholder 0—0,05 pst. karbon, 12 pst. krom, 6 pst. aluminium, 0,6 pst. titan, 2 pst. niob, 5 pst. molybden, 0,01 pst. bor, 0,1 pst. zirkonium og resten, bortsett fra forurensninger og gjenværende desoksyderende elementer, er nikkel.

4. Fremgangsmåte ifølge en hvilken som helst av påstandene 1—3, karakterisert ved at legeringen støpes ved en temperatur som er minst 220°C høyere enn dens frysepunkt. Anførte publikasjoner: Britisk patent nr. 814 029.