NO322348B1 - Titan-silisiumlegeringer med hoy styrke, oksidasjon- og slitasjemotstandsdyktighet - Google Patents
Titan-silisiumlegeringer med hoy styrke, oksidasjon- og slitasjemotstandsdyktighet Download PDFInfo
- Publication number
- NO322348B1 NO322348B1 NO20045664A NO20045664A NO322348B1 NO 322348 B1 NO322348 B1 NO 322348B1 NO 20045664 A NO20045664 A NO 20045664A NO 20045664 A NO20045664 A NO 20045664A NO 322348 B1 NO322348 B1 NO 322348B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- alloy
- oxidation
- alloys
- weight
- high strength
- Prior art date
Links
- UGACIEPFGXRWCH-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ti] Chemical compound [Si].[Ti] UGACIEPFGXRWCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 title abstract description 13
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title abstract description 13
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 title abstract 2
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 title 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 54
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 54
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 3
- 229910004339 Ti-Si Inorganic materials 0.000 description 16
- 229910010978 Ti—Si Inorganic materials 0.000 description 16
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 10
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 10
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 9
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 5
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910009871 Ti5Si3 Inorganic materials 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001122 Mischmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004337 Ti-Ni Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910009816 Ti3Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003092 TiS2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910011209 Ti—Ni Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000756 V alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 239000006023 eutectic alloy Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- KHYBPSFKEHXSLX-UHFFFAOYSA-N iminotitanium Chemical compound [Ti]=N KHYBPSFKEHXSLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005495 investment casting Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- BULVZWIRKLYCBC-UHFFFAOYSA-N phorate Chemical compound CCOP(=S)(OCC)SCSCC BULVZWIRKLYCBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 239000000606 toothpaste Substances 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C14/00—Alloys based on titanium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
- C22C32/001—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with only oxides
- C22C32/0015—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with only oxides with only single oxides as main non-metallic constituents
- C22C32/0031—Matrix based on refractory metals, W, Mo, Nb, Hf, Ta, Zr, Ti, V or alloys thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
Abstract
Oppfinnelsen vedrører høystyrke, oksidasjons- og slitemotstandsdyktige titansilisium basert legering inneholdende: 2,5-12 vekt % Si 0,001-1 vekt % sjeldne jordartsmetaller og/eller yttrium og/eller scandium 0-5 vekt % Cr 0-5 vekt % Al 0-0,5 vekt % B
Description
Teknisk område
Den foreliggende oppfinnelse vedrører silisium-inneholdende titanbaserte legeringer inneholdende sjeldne jordartsmetaller (Er, Ce og La inneholdende mischmetall) og/eller yttrium og/eller scandium samt aluminium og eventuelt krom og bor.
Teknikkens stilting
Et stort antall tofase a/p-titan og nær a-titanlegeringer slik som Ti-6A!-4V, IMI 834 (Ti-5,8AI-4Sn-3Zr-0,7Nb-0,5Mo-0,35Si-0,06C) og TIMET 1100 (Ti-6AI-2,7Sn-42r-0,4Mo-0,45Si) viser generelt stort potensiale i fly- og romfartsindustrien.
Blant disse legeringene har Ti-6AI-4V den bredeste anvendelse på grunn av en optimal kombinasjon av høy styrke og bruddseighet og utmerkede utmatingsegenskaper ved romtemperatur og ved forhøyet temperatur. Disse legeringene har imidlertid noen ulemper så som dårlig oksidasjonsmotstandsdyktighet ved temperaturer over 475°C (dannelse av a-fase) og utilstrekkelig sigegrense ved 600°C og ved høyere temperaturer og en dårlig slitasjemotstandsdyktighet ved romtemperatur og ved høyere temperaturer, a-fasen forårsaker spaltedannelse på den oksiderte overflaten og har en ødeleggende virkning på utmatningsegenskapene. Lysbuesmeltemetoden som anvendes for å fremstille disse legeringene som har et relativt høyt smelte-punkt på ca. 1660°C og den nødvendige overoppvarmingen av smeiten til ca. 1750°C til 1770°C er meget energikrevende for å fremstille støpestykker ved investmentstøping for fly- og bilindustrien og for engineeringformål generelt.
Lavsilisiuminneholdende titanbaserte legeringer er velkjent. Således beskriver JP 2002060871A en titanlegering inneholdende 0,2-2,3 vekt % Si, 0,1-0,7 vekt % O (totalt oksygeninnhold) og 0,16-1.12 vekt % N og 0,001-0,3 vekt % B hvor resten er titan inkludert uunngåelige forurensninger hvilken legering anvendes for støpte produkter. Disse er for eksempel hoder for golfkøller, fiskekroker, og medisinske komponenter så som tannkremer, implementater, beinplater, ledd og kroner. Titanlegeringen med lavt silisiuminnhold har imidlertid den ulempe at små nåleformede Ti3Si-korn utfelles langs komgrensene, hvilket minsker bruddseigheten og duktiliteten av dette materialet.
Fra JP 04-345913 er det videre kjent en lavlegert titanlegering for substrat for magnetskiver inneholdende mindre enn 0.015% totalt av sjeldne jordartsmetaller, Si, B og W for å unngå inklusjoner som kan gi magnetiske feil.
Det er derfor et behov for en legering som har en høy styrke ved høye temperaturer, har et lavere smeltepunkt enn Ti-AI-V legeringer og har gode støpeegenskaper.
Fra artikkelen "Structures and properties of the refractory silicides, Ti5Si3 and TiS2 and Ti-Si-(AI) eutectic alloys", av Frommeyer et. al. publisert mai 2004 er det på side 301 beskrevet en hypoeutektisk legering Ti-Si7,5-AI1 legering. Det er beskrevet i artikkelen at med økende silisiuminnhold opp til ca. 9 vekt %, består mikrostrukturen av støpte prøver av en fin dispersjon av Ti5Si3 silisidpartikler i en oc-Tt(Si) fastoppløsningsstruktur.
Legeringen beskrevet av Frommeyer et. al. har utmerket hardhet og flytestyrke. Varmstyrken av disse Ti-Si-AI legeringene er imidlertid moderate og det er ingen indikasjon på oksidasjonsmotstandsdyktighet ved høy temperatur.
WO 95/09932 vedrører en titanlegering med forbedrede friksjonsegenskaper bestående av 2-15 vekt % Si eller 5 til 15 vekt % Ni, 0 til 7 vekt % av minst ett av elementene valgt blant aluminium, titan, zirkonium, vanadium, krom, mangan, jern, molybden og niob og 0 til 2 vekt % av minst ett overflateforbedrende element valgt blant bor, karbon, nitrogen, oksygen og zirkonium hvor resten utgjøres av titan. Hoveddelen av legeringen består hovedsakelig av a-fase og har et overflatebelegg inneholdende finkornet Ti-Si eller Ti-Ni entektikum. Overflatebelegget dannes ved at produkter av legeringen smeltes på overflaten og deretter bråkjøles. Dette er nødvendig for å oppnå en tilstrekkelig overflatehardhet. Hardhet og oksidasjons-motstand ved forhøyede termperaturer er ikke angitt i WO 95/09932.
Det er derfor behov for Ti-Si-legeringer med en meget høy varmstyrke og høy oksidasjonsmotstandsdyktighet ved høye temperaturer.
Beskrivelse av oppfinnelsen
Ved den foreliggende oppfinnelse er det fremskaffet Ti-Si-legeringer med relativt høyt silisiuminnhold og som har et relativt lavt smeltepunkt på grunn av den eutektiske sammensetning, gode støpeegenskaper så vel som en meget høy oksidasjonsmotstandsdyktighet og sigedeformasjon ved høye temperaturer.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører således en Ti-Si-legering omfattende 2,5-12 vekt % Si, 0,3-5 vekt % Al, 0-5 vekt % Cr, 0,001-1 vekt % sjeldne jordartsmetaller og/eller yttrium og/eller Sc, 0-0,5 vekt % B, hvor resten bortsett fra forurensninger er Ti.
I henhold til en foretrukket utførelsesform inneholder legeringen 0,3-3 vekt % Al.
I henhold til en annen utførelsesform inneholder Ti-Si-legeringen 3-6 vekt % Si og 1,2-2,5 vekt % Al.
I henhold til en ytterligere foretrukket utførelsesform inneholder legeringen 0,001 til 0,15 vekt % sjeldne jordartsmetaller og/eller yttrium og/eller scandium.
Det er blitt funnet at tilsetning av sjeldne jordartsmetaller eller scandium forbedrer varmstyrken og sigegrensen av Ti-Si-legeringene opp til minst 675°C.
De sjeldne jordartsmetallene, yttrium og scandiumtilsetningene danner en fin dispersjon av termodynamisk stabile oksider så som E^Os, Y2O3, Ce2C>3 etc. i Ti-Si-legeringene.
Legeringen inneholder fortrinnsvis 0,1 til 1,5 vekt % Cr. Tilsetningen av Cr forbedrer fastfaseherding og øker derfor styrken og oksidasjonsmotstands-dyktigheten av legeringen.
I støpt form har legeringene ifølge oppfinnelsen finkornet, hypoeutetisk, eutetisk eller litt hypereutektiske mikrostrukturer avhengig av silisiuminnholdet. Mikrostrukturen av de eutetiske Ti-Si-legeringene består av fint dispergerte diskontinuerlige, stavformede TisSi3 silisidpartikler i en heksagonal tettpakket a-Ti(Si) fastoppløsningsmatriks. De hypoeutektiske strukturene består av primært størknede a-Ti(Si) krystaller og omgivende eutektikum.
Ti-Si-legeringene i henhold til oppfinnelsen har en flytegrense på minst 800 MPa, en Brinell hardhet av 350-400 HB og tilstrekkelig duktilitet og bruddseighet, en spenningsintensitet KIC på mer enn 23 MPaVm ved romtemperatur og opp til 500°C.
Ti-Si-legeringene i henhold til oppfinnelsen har videre utmerket oksidasjonsmotstandsdyktighet opp til 650°C og over avhengig av Si-innholdet samt en forbedret slitasjemotstandsdyktighet både ved romtemperatur og ved forhøyet temperatur. Flytegrensen ved 650°C er minst RPo; >250 MPa og strekkstyrken overstiger Rm = 450 MPa.
Oksidasjonstester ved eksponering for luft ved 600°C har resultert i en vekt-økning på mindre enn 10 mg/cm<3> etter 500 timer. Til sammenligning oppviser den konvensjonelle Ti-AI6-V4-legeringen alfafasedannelse ved 475°C ved langtidseksponering i luft.
Sigegrensen (pålagt kraft ved en gitt temperatur hvor tøyningshastigheten er é =10*V<1>) av Ti-Si-legeringene i henhold til oppfinnelsen er høyere enn 220 MPa ved 600°C. Til sammenligning har Ti-AI6-V4 legeringen for potensiell anvendelse i fly- og romfartsindustrien en sigegrense av ca. 150 MPa ved 450°C.
Ti-Si-legeringene i henhold til oppfinnelsen har et lavt smeltepunkt av mellom ca. 1330°C og 1380°C. Legeringene i henhold til oppfinnelsen har videre utmerkede støpeegenskaper som muliggjør støping av praktisk talt alle størrelser og former.
Som et resultat av det brede spektrum av egenskaper som er beskrevet ovenfor, kan Ti-Si-legeringene i henhold til oppfinnelsen med fordel anvendes for fremstilling av en rekke komponenter som utsettes for høye temperaturer så som: forbindelsesstaver, stempler, stempelkroner, innløps- og utløpsventiler og manifolder for eksosgass i forbrenningsmotorer og dieselmotorer;
statiske blad i aksialstrømmingskompressorer og vifteblad i jetmotorer;
komponenter for varmevekslere og varmt media transportrør for kraftstasjoner;
slitasjemotstandsdyktige deler i tekstilmaskiner og vevestoler så som skytler og forbindelseselementer;
medisinske implementater, beinplater, ledd;
hardbelegg og overflatelegering anvendt som betegning av overflater for engineeringformål for å forbedre slitasjemotstandsdyktighet og for å unngå tæring;
klokkehus;
pumpehus og impellere for bruk i kjemisk industri og i oljeindustri.
Ti-Si-legeringene i henhold til oppfinnelsen er spesielt anvendbare for støpte komponenter på grunn av deres relativt lave smeltepunkt på ca. 1330°C til 1380°C og deres utmerkede støpbarhet.
Ti-Si-legeringene i henhold til oppfinnelsen kan fremstilles på konvensjonell måte stik som ved lysbuesmelting i vannkjølte kobberdigler.
Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen
Eksempel 1
En hypoeutektisk (nær eutektisk) oksidasjonsforsterket Ti-7Si-2AI legering tilsatt 0,07 vekt % Y ble fremstilt ved lysbuesmelting. Titansvamp med en renhet av mer enn 99,8 vekt %, metallurgisk kvalitet silisium og aluminiums-granuler med en renhet på mer enn 99,8 vekt % ble benyttet som utgangs-materialer. Legeringen ble holdt i en vannkjølt kobberdigel under lysbuesmelting ved dannelse av en tynn, fast skorpe i kobberdigelen og ble så støpt i kobberformer for å fremstille stavformede ingoter. Disse ble maskineri ved dreiing og sliping til sylindriske prøvestaver med en fin overflate for kompresjons- og strekktester. Metallisk yttrium ble tilsatt til smeiten og dannet Y203 med den oppløste oksygenmengde på ca. 1200 ppm.
Brinellhardheten ble bestemt til 347 ± 2 HB ved en last på 187,5 Kp. Den målte flytegrensen var ca. 960 til 990 MPa. Sigeforsøk ved 600°C med en tøyningshastighet av éa10'V1 viste en sigestyrke mellom 235 og 255 MPa.
Eksempel 2
En hypoeutetisk oksiddispersasjonsforsterket Ti-5,5Si-3,5Ai-1,5Cr-0,1Y ble fremstilt ved smeltemetoden beskrevet i eksempel 1. Metallisk yttrium ble tilsatt smeiten og dannet Y203 med oppløst oksygen i smeiten.
Brinellhardheten ble målt til 373 ± 2HB ved en last på 187,5 Kp ved romtemperatur og bruddseighets spenningsintensiviteten ble målt til K|C = 21 MPaVm. Ved 650°C ble strekkstyrken målt til ca. Rm = 360 MPa,
bruddseigheten var mellom 35 og 40 MPa Æ og sigestyrken ved en tøyningshastighet av s=10"V<1> oversteg 270 MPa.
Oksidasjonsforsøk ved 600°C i luft førte til en vektøkning på mindre enn 8 mg/cm<3> etter en eksponeringstid på 500 timer. Til sammenligning viser oksidasjonsforsøk med den kommersielle Ti-6AI-4V-legeringen en vektøkning på mer enn 20 mg/cm<3> etter 500 timers eksponering i luft ved 600°C.
Disse eksemplene viser at Ti-Si-legeringene i forhold til oppfinnelsen har en overraskende høy varmestyrke og meget god oksidasjonsmotstandsdyktighet ved høye temperaturer.
Claims (6)
1. Høystyrke, oksidasjons- og slitemotstandsdyktig titan-silisium basert legering, karakterisert ved at legeringen inneholder: 2,5-12 vekt % Si 0,001-1 vekt % sjeldne jordartsmetaller og/eller yttrium og/eller scandium 0,3-5 vekt % Al 0-5 vekt % Cr 0-0,5 vekt % B
hvor resten bortsett fra uunngåelige forurensninger utgjøres av Ti.
2. Legering ifølge krav 1, karakterisert ved at legeringen inneholder 0,3-3 vekt % Al.
3. Legering ifølge krav 1, karakterisert ved at legeringen inneholder 0,001 til 0,15 vekt % sjeldne jordartsmetaller og/eller yttrium og/eller scandium.
4. Legering ifølge krav 1-3, karakterisert ved at legeringen inneholder 0,1 til 1,5 vekt % Cr.
5. Legering ifølge krav 1-4, karakterisert ved at legeringen inneholder 0,01 til 0,03 vekt % B.
6. Legering ifølge krav 1, karakterisert ved at legeringen inneholder 3-6 vekt % Si og 1,2-2,5 vekt % Al.
Priority Applications (12)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20045664A NO322348B1 (no) | 2004-07-13 | 2004-12-27 | Titan-silisiumlegeringer med hoy styrke, oksidasjon- og slitasjemotstandsdyktighet |
| UAA200701475A UA82165C2 (uk) | 2004-07-13 | 2005-01-07 | Високоміцний, стійкий до окиснення і зносостійкий сплав на основі титану-кремнію |
| AU2005263030A AU2005263030B2 (en) | 2004-07-13 | 2005-07-01 | High strength, oxidation and wear resistant titanium-silicon based alloy |
| EA200700126A EA010770B1 (ru) | 2004-07-13 | 2005-07-01 | Высокопрочный, стойкий к окислению и износостойкий сплав на основе титана-кремния |
| BRPI0513282-7A BRPI0513282B1 (pt) | 2004-07-13 | 2005-07-01 | Liga a base de titânio-silício de alta resistência mecânica, resistente à oxidação e ao desgaste |
| JP2007521423A JP4599402B2 (ja) | 2004-07-13 | 2005-07-01 | 高強度で耐酸化性、耐摩耗性チタン−珪素基質合金 |
| ES05767947T ES2530635T3 (es) | 2004-07-13 | 2005-07-01 | Aleación basada en titanio-silicio, de alta resistencia y resistente al desgaste y a la oxidación |
| PCT/NO2005/000246 WO2006006869A1 (en) | 2004-07-13 | 2005-07-01 | High strength, oxidation and wear resistant titanium-silicon based alloy |
| DK05767947.4T DK1778885T3 (en) | 2004-07-13 | 2005-07-01 | Oxidation and wear resistance of titanium-silicon-based alloy of high strength |
| KR1020077002855A KR20070049157A (ko) | 2004-07-13 | 2005-07-01 | 고강도, 내산화성 및 내마모성 티타늄-실리콘계 합금 |
| EP05767947.4A EP1778885B1 (en) | 2004-07-13 | 2005-07-01 | High strength, oxidation and wear resistant titanium-silicon based alloy |
| CA2571761A CA2571761C (en) | 2004-07-13 | 2005-07-01 | High strength, oxidation and wear resistant titanium-silicon alloy |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20042959A NO20042959D0 (no) | 2004-07-13 | 2004-07-13 | High strength, oxidation and wear resistant titanium-silicon base alloys and the use thereof |
| NO20045664A NO322348B1 (no) | 2004-07-13 | 2004-12-27 | Titan-silisiumlegeringer med hoy styrke, oksidasjon- og slitasjemotstandsdyktighet |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20045664D0 NO20045664D0 (no) | 2004-12-27 |
| NO20045664L NO20045664L (no) | 2006-01-16 |
| NO322348B1 true NO322348B1 (no) | 2006-09-18 |
Family
ID=35209717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20045664A NO322348B1 (no) | 2004-07-13 | 2004-12-27 | Titan-silisiumlegeringer med hoy styrke, oksidasjon- og slitasjemotstandsdyktighet |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1778885B1 (no) |
| JP (1) | JP4599402B2 (no) |
| KR (1) | KR20070049157A (no) |
| AU (1) | AU2005263030B2 (no) |
| BR (1) | BRPI0513282B1 (no) |
| CA (1) | CA2571761C (no) |
| DK (1) | DK1778885T3 (no) |
| EA (1) | EA010770B1 (no) |
| ES (1) | ES2530635T3 (no) |
| NO (1) | NO322348B1 (no) |
| UA (1) | UA82165C2 (no) |
| WO (1) | WO2006006869A1 (no) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103555999A (zh) * | 2013-11-06 | 2014-02-05 | 北京科技大学 | 一种高强度铸造Ti-Si-Al-B-Zr基合金 |
| CN103556000A (zh) * | 2013-11-11 | 2014-02-05 | 北京科技大学 | 含稀土和金属间化合物增强相的Ti-Si-Al基合金 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH043459A (ja) * | 1990-04-19 | 1992-01-08 | Mitsubishi Electric Corp | 積層型半導体装置の製造方法 |
| WO1995009932A1 (en) * | 1993-10-06 | 1995-04-13 | The University Of Birmingham | Titanium alloy products and methods for their production |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04105659A (ja) * | 1990-08-27 | 1992-04-07 | Shinya Iwamoto | 生体用チタン合金およびその製造方法 |
| US5366570A (en) * | 1993-03-02 | 1994-11-22 | Cermics Venture International | Titanium matrix composites |
| JP2001089821A (ja) * | 1999-09-22 | 2001-04-03 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐高温大気酸化性に優れた高強度、高延性チタン合金 |
| JP2002088407A (ja) * | 2000-09-12 | 2002-03-27 | Matsumoto Shika Univ | 金属を主原料とする粒子、電極部材及び電極部材の製造方法 |
| JP3765475B2 (ja) * | 2000-11-16 | 2006-04-12 | 日立金属株式会社 | Ｔｉ−Ｓｉ合金系ターゲット材およびその製造方法ならびに皮膜コーティング方法 |
| JP3793813B2 (ja) * | 2002-09-13 | 2006-07-05 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 高強度チタン合金及びその製造方法 |
-
2004
- 2004-12-27 NO NO20045664A patent/NO322348B1/no unknown
-
2005
- 2005-01-07 UA UAA200701475A patent/UA82165C2/uk unknown
- 2005-07-01 BR BRPI0513282-7A patent/BRPI0513282B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2005-07-01 EA EA200700126A patent/EA010770B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2005-07-01 KR KR1020077002855A patent/KR20070049157A/ko not_active Application Discontinuation
- 2005-07-01 DK DK05767947.4T patent/DK1778885T3/en active
- 2005-07-01 JP JP2007521423A patent/JP4599402B2/ja active Active
- 2005-07-01 ES ES05767947T patent/ES2530635T3/es active Active
- 2005-07-01 EP EP05767947.4A patent/EP1778885B1/en active Active
- 2005-07-01 AU AU2005263030A patent/AU2005263030B2/en not_active Ceased
- 2005-07-01 WO PCT/NO2005/000246 patent/WO2006006869A1/en active Application Filing
- 2005-07-01 CA CA2571761A patent/CA2571761C/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH043459A (ja) * | 1990-04-19 | 1992-01-08 | Mitsubishi Electric Corp | 積層型半導体装置の製造方法 |
| WO1995009932A1 (en) * | 1993-10-06 | 1995-04-13 | The University Of Birmingham | Titanium alloy products and methods for their production |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2006006869A1 (en) | 2006-01-19 |
| KR20070049157A (ko) | 2007-05-10 |
| BRPI0513282B1 (pt) | 2014-09-16 |
| EA200700126A1 (ru) | 2007-04-27 |
| NO20045664L (no) | 2006-01-16 |
| NO20045664D0 (no) | 2004-12-27 |
| JP2008506838A (ja) | 2008-03-06 |
| CA2571761C (en) | 2010-06-01 |
| JP4599402B2 (ja) | 2010-12-15 |
| EP1778885A1 (en) | 2007-05-02 |
| BRPI0513282A (pt) | 2008-05-06 |
| EP1778885B1 (en) | 2014-12-10 |
| UA82165C2 (uk) | 2008-03-11 |
| CA2571761A1 (en) | 2006-01-19 |
| AU2005263030A1 (en) | 2006-01-19 |
| EP1778885A4 (en) | 2012-12-26 |
| ES2530635T3 (es) | 2015-03-04 |
| DK1778885T3 (en) | 2015-02-23 |
| AU2005263030B2 (en) | 2009-07-02 |
| EA010770B1 (ru) | 2008-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110551920B (zh) | 一种高性能易加工镍基变形高温合金及其制备方法 | |
| US8734716B2 (en) | Heat-resistant superalloy | |
| JP4885530B2 (ja) | 高強度高延性Ｎｉ基超合金と、それを用いた部材及び製造方法 | |
| US9388481B2 (en) | High strength, oxidation and wear resistant titanium-silicon based alloy | |
| EP2532761B1 (en) | Cobalt-nickel base alloy and method of making an article therefrom | |
| EP1524324B1 (en) | Aluminum alloys for casting, aluminum alloy castings and manufacturing method thereof | |
| JP4800864B2 (ja) | コンプレッサ | |
| US8858874B2 (en) | Ternary nickel eutectic alloy | |
| JP5047456B2 (ja) | 析出強化型ニッケル−鉄−クロム合金及びその処理方法 | |
| JP5626920B2 (ja) | ニッケル基合金の鋳造品、ガスタービン翼及びガスタービン | |
| MX2012014123A (es) | Aleacion de aluminio resistente al calor que se puede fundir. | |
| JP5063550B2 (ja) | ニッケル基合金及びそれを用いたガスタービン翼 | |
| JP5558050B2 (ja) | 強度及び耐酸化特性に優れた一方向凝固用ニッケル基超合金 | |
| JP5595495B2 (ja) | ニッケル基超合金 | |
| NO322348B1 (no) | Titan-silisiumlegeringer med hoy styrke, oksidasjon- og slitasjemotstandsdyktighet | |
| JP2018076571A (ja) | Ｆｅ−Ｎｉ基合金及びその製造方法 | |
| CN103556000A (zh) | 含稀土和金属间化合物增强相的Ti-Si-Al基合金 | |
| US5358584A (en) | High intermetallic Ti-Al-V-Cr alloys combining high temperature strength with excellent room temperature ductility | |
| JP5396445B2 (ja) | ガスタービン | |
| Verin et al. | Intermetallids Ni3Al and Fe3Al with directional structure as future materials | |
| JP2013185210A (ja) | ニッケル基合金及びそれを用いたガスタービン翼 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: ELKEM ASA, NO |
|
| CREP | Change of representative |
Representative=s name: ROBERTHA NATALIA HOEGLUND, C/O ELKEM ASA |