NO772381L - Nikkel-jern-krom-legering. - Google Patents

Abstract

"Nikkel-j ern-krom-legering"

Description

Denne oppfinnelse angår nikkel-jern-legeringer méd lav utvidelseskoeffisient.

Ved en rekke varmefaste artikler er det ønskelig at materialet oppviser begrenset varmeutvidelse, f.eks. slike artikler som understøtter eller utgjør tetningsanordninger mellom komponenter i gassturbinmotorer hvor komponentene oppvarmes til forskjellige temperaturer under motorens gang. Sterke, varmefaste legeringer som er i handelen, har gjerne varmeutvidelseskoeffisienter på ca. 14 x 10 ^ til 16 x 10 /°C, og slike koeffisienter medfører vanskeligheter hvor forskjeller i motorens drifts-betingelser, f.eks. forskjeller i motorytelse ved avgang kontra vanlig flyvning, kan forårsake forskjellige termiske gradienter innen motorenheten. Dessuten kan disse vanskeligheter aksentu-eres ved forskjeller i den termiske utvidelse av de forskjellige legeringer i en gitt motor. For å overvinne slike vanskelig-

heter på kritiske steder i turbinmotorer, såvel som i andre varmedrevne motorer og andre oppvarmede deler, er det nødvendig å holde varmeutvidelseskoeffisientene på relativt lavt nivå,

f.eks. 5,4 x 10~<6>til 10,8 x 10~<6>/°C. Da de fleste komponenter i turbiner oppvarmes til temperaturer vesentlig over romtemperatur, bør den lave koeffisient dessuten være hovedsakelig kon-stant opp til eksempelvis 260-316°C og helst høyere.

Det er kjent nikkel-jern-legeringer, f.eks. en jern-legering inneholdende 36% nikkel, som har meget lav utvidelseskoeffisient, i noen tilfeller praktisk talt null. Det er også kjent å regulere legeringens sammensetning med hensyn til nikkél og jern, eventuelt også kobolt og andre elementer, slik at det oppnås ønskede utvidelseskoeffisienter og spesielle infleksjons-temperaturer. Tilsetning av utskillelsesherdnende elementer,

så som aluminium, titan.og niob, til slike legeringer er kjent.

For at legeringene skal kunne anvendes industrielt, må de imidler-tid i alminnelighet ha styrke og seighet når de artikler som fremstilles av legeringene har hakk eller innskjæringer, og de må ha styrke når det gjelder artikler som oppvarmes til høye temperaturer, så som 649°C, selv om den er høyere enn infleksjonstemperaturen, enn videre termisk utmatting og sjokk, og. i noen spesielle tilfelle må de tåle særlig sterk oppvarming hvis dette er påkrevet for behandling av andre deler i en større enhet, f.eks. når en del av en sammensatt artikkel må oppvarmes til slagloddings- eller sveise-temperatur. Endelig nevnes at iso-tropi når det gjelder legeringsartikkelens egenskaper, er sterktønskelig og undertiden nødvendig.

Det ble nå funnet at en legering som har en nøye regulert sammensetning, gjør det mulig å fremstille varmebehandlede kna-produkter som i alminnelighet vil oppvise denønskede kombinasjon av varmeutvidelses- og styrke-egenskaper.

Legeringen ifølge oppfinnelsen inneholder 30-57% nikkel, 1,7-8,3% krom, 1-2% titan, niob og/eller tantal i en slik mengde at niobinnholdet pluss halvparten av tantalinnholdet utgjør 1,5-5%, opp til 31% kobolt, opp til 1,5% aluminium, opp til 0,2% karbon, opp til 2% mangan, opp til 1% silicium og opp til 0,03% bor, resten - bortsett fra forurensninger, jern i en mengde på minst 34%, hvor legeringens sammensetning enn videre er begrenset i henhold til de følgende relasjoner:.

Allé prosentangivelser i den foreliggende beskrivelse er på vektbasis.

Regulering av legeringssamménsetningen i henhold til ovenstående områder og relasjoner kan tilveiebringe knaprodukter med høy styrke og begrenset utvidelse, hvilke produkter i omkrystallisert og eldningsherdnet tilstand i alminnelighet opp viser varmeutvidelseskoeffisienter under 10,8 x 10 — 6 / oC, vanligvis innen området 5,4 til 10,4 x 10 — 6 / oC, infleksjonstempera-turer på minst 288°C, flytegrense ved romtemperatur på minst

758 N/mm<2>og . tilstrekkelig kjervfasthet ved 649°C til at produktet 2 tåler en påkjenning på 483 N/mm. i minst 48 timer.

Det skal fremheves at den omkrystalliserte tilstand medfører en likeakset kornstrukturs gunstige isotropiske forhold. Eldningsherdning refererer seg til den type styrkefor-bedring som er kjent som gamma-utskillelsesherdning (gamma-prime precipitation hardening), som innebærer utskillelse av Ni^CAl, Nb, Ti, Ta) og muligens innbefatter den romsentrerte tetragonale "gamma double-prime".

Tilstedeværelsen av krom er særlig viktig for oppnåelse av tilfredsstillende kjervfasthet, spesielt kjervfasthet ved 649°C, hos produkter som fremstilles av legeringen ifølge oppfinnelsen hvis styrke er forbedret ved ovennevnte gamma-utskillelse. Krom kan anvendes i en mengde på 1,7-8,3%, men mengden overstiger fortrinnsvis ikke 5,5% og er fordelaktig 1,8-4,8%..

Ovennevnte relasjoner A, B, C og D er også viktige når det gjelder utvidelseskoeffisienten, infleksjonstemperaturen, flytegrensen og kjervfastheten hos omkrystalliserte, eldnings-herdnede varmebehandlede produkter. Relasjon D er også av betydning for oppnåelse av adekvat duktilitet og motstand mot riss-dannelse ved deformasjonseldning under sveising.

Med hensyn til andre bestanddeler foretrekker man av flere grunner at nikkelinnholdet ikke bør overstige 55%. Skjønt karbonmengden kan gå opp til 0,2%, overstiger den fortrinnsvis

ikke 0,1% og begrenses med fordel til høyst 0,06%. Man foretrekker å anvende et borinnhold på 0,002-0,012%. For oppnåelse av tilfredsstillende infleksjonstemperatur anvendes med fordel minst 7% kobolt i legeringene. Aluminiuminnholdet er fortrinnsvis 0,1-0,8%.

Niob må være til stede i legeringene i en mengde på 1,5-5%, men kan eventuelt delvis og endog helt erstattes med tantal forutsatt at tantal-prosenten det dobbelte av den er-stattede niob-prosent. Niobinnholdet pluss halvparten av tantalinnholdet vil derfor være 1,5-5%. Det skal bemerkes at tantal vanligvis er til stede i mengder opp til 10% i det niob som er i handelen.

Siliciuminnholdet overstiger fortrinnsvis ikke 0,5% av hensyn til smibarheten og sveisbarheten.

Når det gjelder uttrykket forurensninger, så menes her-med desoksydanter og/eller midler til å forbedre smibarheten, f.eks. 0,01% kalsium, 0,01% magnesium, 0,10% zirkonium og andre elementer i mengder som ikke ødelegger legeringens ønskede egenskaper. Andre tolerable forurensninger innbefatter opp til 1% kobber, opp til 1% molybden, opp til 1% wolfram, opp til 0,015% fosfor og opp til 0,015% svovel.

En fordelaktig sammensetning for oppnåelse av en spesi-. elt god kombinasjon av utvidelses-, styrke- og duktilitets-egenskaper hos legeringen i omkrystallisert-pluss-eldnede tilstand, foruten god smibarhet og andre behandlingsegenskaper som er av betydning ved fremstilling av artikler og konstruksjonselementer, innbefattende slagloddede eller sveisede elementer, er 36-40% nikkel, 12-16% kobolt, 1,8-3,2% krom, 3-4% niob, 1,2-1,6% titan, 0,1-0,4% aluminium, opp til 0,06% karbon og 0,002-0,012% bor, resten - bortsett fra forurensninger, jern i en mengde på minst 36%. Med utgangspunkt i denne sammensetning kan duktilitets-egenskapene forbedres ved at man tar sikte på ca. 3%, dvs. 2,75-3,25%, niob, og styrkeegenskapene kan forbedres ved at man tar sikte på ca. 4%, dvs. 3,75-4,25%, niob.

Legeringen kan fremstilles ved slike fremgangsmåten som vanligvis anvendes ved fremstilling av nikkel-jern-legeringer av høy kvalitet. Induksjonssmelting, ved. luftsmelteme-toder og ved vakuumsmeltemetoder, er blitt funnet å være tilfredsstillende. Andre smelternetoder, eksempelvis elektrofluks-smel-ting eller vakuum-lysbuesmelting eller -omsmelting, kan benyttes om det ønskes.. Legeringen har god smibarhet både ved varmbearbeidelse og ved kaldbearbeidelse. Videre kan legeringen, når dens sammensetning er regulert i henhold til oppfinnelsen, be-arbeides' ved midlere temperaturer under legeringens omkrystalli-sasjonstemperatur (f.eks. mellom 17 og 166°C under omkrystallisasjonstemperaturen), fulgt av omkrystalliseringsglødning under oppnåelse av tilfredsstillende resultater, herunder gode egenskaper med hensyn til kjervslagfasthet. Omkrystalliserte produkter av legeringen er i regelen kjennetegnet ved likeaksede kornstrukturer som er fordelaktige når det gjelder oppnåelse av isotropiske fasthetsegenskaper og andre egenskaper. Blant annet kan legeringen bearbeides'ved midlere temperaturer, hvilket er en fordel både teknisk og økonomisk ved industriell fremstilling, fordi smiing, valsing eller annen bearbeidelse av legeringen kan fortsettes mens legeringen nedkjøles fra varmbearbeidelsesom-rådet til omkrystallisasjonstemperaturen og under denne temperatur, slik at man unngår tidstap og kostnader som følger med av-brytelse av bearbeidelsen for ny oppvarmning.

Varmbearbeidelse av barrer av legeringen kan begynne

ved ca. 1149°C og kan fortsettes ned til ovennevnte midlere temperaturområde, og om detønskes kan bearbeidelsen av den varmbearbeidede legering fortsettes mens legeringen kjøles ned i det nevnte midlere bearbeidelsesområde. Ny oppvarmning for om-krystalliseringsglødning av den varme bearbeidede legering ut-føres i alminnelighet innen området 927-1038°C i ca. 1 time til et kvarter, idet tiden selvsagt avhenger av den mengde av be-arbeidelsesenergi som bibeholdes mens bearbeidelsen pågår under omkrystalliseri.ngstemperaturen. Glødning i 1 time ved 927°C, eller 1/4 time ved 1038°C, eller proporsjonalt mellom disse verdier, er ønskelig for fremstiling av finkornede strukturer.

Skjønt legeringen kan ha god kjervslagfasthet både. i grovkornet og finkornet tilstand, foretrekker man å fremstille en finkornet struktur for å sikre god kjervslagfasthet. Det skal bemerkes at finkornede strukturer, slik uttrykket anvendes i det foreliggende, er kjennetegnet ved en gjennomsnittlig kornstørrelse opp til ca. ASTM No. 5 (248 korn/mm<2>), ofte ASTM No. 5 til No. 8, (248 til 1980 korn/mm 2) mens omkrystalliserte grovkornede strukturer har en gjennomsnittlig kornstørrelse på ca. ASTM No. 4.5 (186 korn/mm<2>) eller større, ofte ASTM No. 2 til No. 4 (31 til 124. korn/mm<2>).

Omkrystalliseringsglødning ved temperaturer på minst 927°C tjener også til å bringe legeringen i en homogen tilstand av fast oppløsning, med de fleste, om ikke alle, de elementer som danner "gamma-prime", i oppløsning før eldningsbehandling.

(dødningen er .ikke en karbidoppløsningsglødning.) Bråkjøling

i vann etter glødning er hensiktsmessig for bibeholdelse av den oppløste tilstand inntil det neste behandlingstrinn, skjønt en langsommere kjøling, f.eks. luftkjøling, kan være tilfredsstillende i noen tilfeller.

Legeringen kan fortrinnsvis gis øket styrke ved eldning ved temperaturer på ca. 621-732°C i ca. 8 timer eller mer. Den varmbearbeidede legering, med eller uten bearbeidelse ved oven nevnte.midlere temperaturer og/eller kaldbearbeidelse, bringes hensiktsmessig i en tilstand av fast oppløsning før eldning.

En særlig tilfredsstillende eldningsbehandling omfatter, i en kontinuerlig arbeidsgang, behandling ved 718°C i 8 timer, deretter .kjøling i ovn med en hastighet på 56°C/time til 62.1°C, behandling ved 621°C i 8 timer og deretter kjøling i luft, eller i ovnen, til romtemperatur.

De eldningsherdede produkter har i alminnelighet, både

i finkornet og i grovkornet tilstand, en flytegrense på minst 758 N/mm 2 og en forlengelse på ca. 8% eller mer ved romtemperatur, og det oppnås minst 2% forlengelse ved 649°C ved bruddfasthets-prøve (glatt prøvestav).

Produktene er ferromagnetiske ved romtemperatur og høyere temperaturer opp til ca. infleksjonstemperaturen. Det vil forståes at infleksjonstemperaturen i praksis kan avvike noen grader fra Curie-temperaturen. .Legeringssamménsetningen reguleres med fordel til 30-55% nikkel, 1,7-5,5% krom og opp til 27/5% kobolt, og slik at relasjon A ikke overstiger 48,8 og relasjon B er minst 43,5. Produkter fremstilt av legeringer med denne foretrukne sammensetning oppviser i alminnelighet en varmeutvidelseskoeffisient som ikke overstiger 9 x 10 /°C, og en infleksjonstemperatur på minst 327°C.

For oppnåelse av særlig god fasthet, inbefattendé vanligvis en flytegrense ved romtemperatur på minst 896 N/mm 2og en bruddfasthet ved 649°C tilstrekkelig til at materialet i. finkornet glødet tilstand tåler 586 N/mm 2i 48 timer både i form

av glatte prøvestaver og for prøvestaver med skår eller kjerv, reguleres den ovenfor nevnte foretrukne sammensetning omfattende 30-55% Ni og 1,7-5,5% Cr til enn videre å omfatte et innhold på minst 2,2% niob og slik at relasjon C er minst 4,9. Det bemerkes at de bruddfastheter som angis i det foreliggende, gjelder både glatte prøvestaver og prøvestaver med skår eller kjerv, med kjerv-Ktpå minst 3,5, og de angitte forlengelser gjelder forlengelse etter brudd for glatte prøvestaver.

En annen foretrukken sammensetning hvor aluminiuminnholdet er høyst 0,8% og titaninnholdet høyst 1,6%, hvor %Nb x %Cr (relasjon E) ikke er mindre enn 7, og hvor relasjon C er minst 4,36, medfører i alminnelighet en flytegrense på minst 827 N/mm2 og en forlengelse på 10% ved romtemperatur og en bruddfasthet på minst 586 N/mm<2>over et tidsrom på 48 timer ved 649°C når materialet er i grovkornet glødet tilstand.

En annen foretrukken legering, i hvilken aluminiuminnholdet ikke overstiger 0,4%, %Nb. + l/2%T.a ikke overstiger 4% og relasjon C er minst 4,36, gir i alminnelighet meget god duktilitet ved' bruddfasthetsprøve, nemlig minst 5% forlengelse ved 649°C, når legeringen er i finkornet tilstand,.og flytegrensen ved rom-2 temperatur er minst 827 N/mm

En spesielt foretrukken legering inneholder høyst 0,4% aluminium, (%Nb + l/2%Ta) overstiger ikke 4%, relasjon C er minst 4,36 og reiasjon E (%Nb x %Cr) er minst 7,0. Legeringer med slike. sammensetninger oppviser i alminnelighet i grovkornet tilstand. god duktilitet (5% bruddforlengelse og 10% forlengelse ved romtemperatur) og en flytegrense på 827 N/mm 2eller høyere.

Spesielt god bruddfasthet ved 649°C (i minst 48 timer) på minst 655 N/mm 2såvel som gode romtempératur-egenskaper, illu-strert ved en flytegrense på minst 896 N/mm 2oppnås i alminnelighet hos produkter av en grovkornet legering inneholdende opp til 0,8% aluminium og opp til 1,6% titan, 2,9-5,0% niob, hvor relasjon C er minst 4,92 og relasjon E (%Nb x %Cr) minst 7,0. Brudd-forlengelsen er vanligvis 2% eller mer; når 5% ønskes, bør aluminiuminnholdet ikke overstige 0,4% og (%Nb + l/2%Ta) ikke overstige 4%.

En bruddforlengelse på minst 5% sammen med en bruddfasthet ved 649°C på 586 N/mm<2>oppnås i alminnelighet hos finkornede produkter inneholdende 2,2-4,0% niob (eller %Nb+l/2%Ta), opp til 0,4% aluminium og hvor relasjon C er minst 4,92. Det skal nå

gis noen eksempler:

En smelte av legering nr. li tabell I og IA ble fremstilt ved luft-induksjonssmeltning av metaller som sådanne, samt krom- og niob-ferrolegeringer, av høy handelskvalitet med hensyn til renhet. Aluminium, titan og små mengder ferrdbor ble tilsatt like før smeiten var klar for tapping. Desoksydasjon ble foretatt ved en 0,06%.kalsiumtilsetning. Legeringen ble støpt og størknet i en barre-form i luft. Resultater av en kjemisk analyse av legering nr. 1 og beregning av relasjonene A, B, C, D og E for legering nr. 1 er angitt i de følgende tabeller I og IA. Barren ble homogenisert ved 1177°C i 12-16 timer og hammersmidd ved ca.'1121°C til en 17,5 mm kvadratisk barre som var ca. 50% større enn den tilsiktede endelige barre. Den varmebehandlede barre ble deretter kjølt på hammeren til 871°C og til slutt smidd til 14,3 mm kvadratiske stenger og luftkjølt. Smiingen ble avsluttet ve.d ca. 816°C eller noe lavere og resulterte i den tilstand som oppnås ved den tidligere nevnte bearbeidelse ved midlere temperaturer. Prøveemner for korttids-strekkprøver, bruddfasthetsprøver og varmeutvidelsesprøver ble fremstilt av stangmateriale av legering nr. 1 i dennes tilstand umiddelbart etter smiingen, dvs. etter varmbearbeidelse ved midlere temperaturer, og prøveémnene ble behandlet ved glødning og eldning. Glødebehandlingen ble utført i en atmosfære av luft i 1 time ved glødebehandlings-temperaturen, fulgt av bråkjøling i vann til romtemperatur.

Noen av de sténger som var.varmebehandlet ved nevnte midlere temperaturer, ble glødet ved 885°C, andre ved 927°C. Glødebe-handlingen ved 927°C resulterte i en fullstendig omkrystalli- ' sert mikrostruktur; glødebehandlingen ved 885°G resulterté i en delvis omkrystallisert struktur med en blanding av lang-strakte korn og likeaksede korn. dødningen ved 927°C resulterte i omkrystalliserte finkornede strukturer med gjennomsnittlig korn-diameter innen området 0,030-0,046 mm. For eldning ble legeringen på ny oppvarmet i luft til 718°C, holdt ved 718°C i 8 timer, deretter kjølt i ovn til 621°C med en.kjøle-hastighet på 56°C pr. time, deretter holdt ved 621°C i 8 timer og til slutt, luftkjølt til romtemperatur. Eldningsbehandlingen resulterte i forsterkning av légéringen ved utfelling av "gamma prime" i en grunnmasse av gamma-fase.

Nedenstående tabell II viser resultater vedrørende korttids-strekkprøvning av varmebehandlede produkter av legering nr. 1 fremstilt på denne måte, under anvendelse av standardiserte metoder for utprøvning av mekaniske egenskaper (innbefattende flytegrense (0,2-grensen) og bruddfasthet, forlengelse på basis av 25,4 mm lengde og tverrsnittsreduksjon på basis av 6,4 mm diameter ved romtemperatur og 649°C, samt dilatometermålinger for bestemmelse av den midlere varmeutvidelseskoeffisient, og inf.lek-sjons temperaturen). Målingene vedrørende utvidelse ble utført på legeringer som var glødet ved 84 3°C eller høyere temperatur, da erfaring har vist at verdier for varmeutvidelse og infleksjonstemperatur påvirkes lite.av glødetemperaturer innen området ca.

84 3-1038°C, som resulterer i de delvis omkrystalliserte eller finkornede strukturer. Disse verdier påvirkes i bare ubetydelig grad

(dvs. 3% økning i varmeutvidelseskoeffisienten)' ved bruk av grov-korn-glødebehandling. Tabell III viser resultater vedrørende bruddfasthetsforsøk ved 649°C utført med smidde- og -varmebehandlede glatte prøvestaver (5,1 mm diameter, 25,4 mm lengde) og under anvendelse av tykkere prøvestaver forsynt med skår hvor skår-diameteren var 5,1 mm, og som for denne legering var dannet maski-nelt med en spenningskonsentrasjon (Kt) på 4,1. Tabellen angir også opplysninger vedrørende varmebehandling og kornstørrelse. For å fremskynde utprøvningen økte man belastningen ved brudd-fasthetsbestemmelsene etter at prøveemnene hadde vist tilstrekkelig styrke eller fasthet, innbefattende fastheten av skår-sek-sjonen, til å motstå strekkbelastninger på 483 N/mm. i minst 48 timer. I betraktning av at resultatene i tabell III viser ut-holdte prøvetider lengre enn 48 timer ved en uvanlig høy skår-spenningskonsentrasjon (K^_ = 4,1), er det åpenbart at légering nr. 1 etter finkorn-omkrystallisering ved 927°C hadde en kjervfasthet som var rikelig tilstrekkelig for oppnåelse av en utholdt prøvetid på minst 4 8 timer ved en påkjenning på 4 83 N/mm 2ved 649°C.

En ytterligere legering (nr. 2) hvis sammensetning også er angitt i tabell I og IA, ble fremstilt ved vakuum-induksjonssmelting av råmaterialer av den type som ble anvendt for legering nr. 1, vakuumstøping og størkning til en støpeblokk, som ble homogenisert og hammersmidd til en 50% overdimensjonert barre på samme måte som for legering nr. 1. Smeiten ble også i.dette tilfelle desoksydert ved en 0,06% kalsiumtilsetning. Barren ble på ny varmebehandlet ved 871°C og deretter smidd til endelig størrelse, ca. 14,3 mm i kvadrat. Tabell II og III viser resultatene vedrørende varmebehandling og utprøvningen, hvor man generelt gikk fram på samme måte som for legering nr. 1, under anvendelse av en kombinasjon av glatte prøvestaver og prøvestaver med skår som hadde en mer vanlig skår-Ktpå 3,6, og variert glødebehandling.

Resultater vedrørende utprøvning av andre produkter., fremstilt av.legeringer nr. 3-8 ved vakuumsmelting, smiing og varmebehandling i henhold til de arbeidsmåter som ble anvendt for legeringer 1 og 2, er også angitt i tabellene.

Kornstrukturer som i tabellene er angitt som finkornet omkrystallisert, var i alminnelighet likeakset med gjennomsnittlige kornstørrelser opp til 0,063 mm (diameter), for det meste 0,023-0,056 mm; de som er betegnet som grovkornet omkrystallisert var likeakset med gjennomsnittlige kornstørrelser over 0,076 (diameter), for det meste 0,089-0,13 mm. De ufullstendig omkrystalliserte strukturer hos de produkter som var glødet ved 843°C eller 885°C har en betydelig andel, f.eks.-halvparten eller mer av strukturen, med longitudinelt orienterte korn med side-eller dimensjons-forhold på ca. 2:1 til 4:1 og transversal-korn-størrelsér som syntes å være fine ved betraktning av tverr-snittet, idet kornene var varmebehandlet ved midlere temperaturer.

Metallurgisk undersøkelse, ved optisk mikroskopi og røntgendiffraksjon, av prøveemner fremstilt av de eksemplifiserte legeringer viste at de glødedé-pluss-eldnede strukturer besto av en gamma-grunnmasse som hadde en utskillelsesforsterkende "gamma-prime"-fase og diskontinuerlige, kulelignende karbider, i korngrensene. Den nevnte "gamma-prime"-fase var av en ultrafin størrelse som ikke kom klart fram ved en optisk forstørrelse opp til 1000X, men den ble påvist ved diffraksjonsundersøkelser. Ingen andre faser enn karbider ble observert i korngrensene.

De utvidelseskoeffisienter .som er angitt i tabell II, er midlere koeffisienter for lineær varmeutvidelse, hvilke verdier erholdtes ved dilatormetermålinger mellom romtemperatur og infleksjonstemperatur. De i tabellen angitte infleksjonstempera-turer ble bestemt ved tangentskjæringsmetoden.

Varmeutvidelsen av produkter fremstilt av legering nr.

4 og nr. 7 ble ytterligere undersøkt ved temperaturer over infleksjonstemperaturen og viste, midlere koeffisientverdier, fra romtemperatur til 649°C, på henholdsvis 10,8 x 10~6/°C og 11,7

x 10 — 6 / oC. Den midlere koeffisient for legering nr. 7 nådde 10,8 x 10~<6>/°C ved ca. 566°C.

Nedenstående tabell IV, som ytterligere vil belyse oppfinnelsen, viser tilsiktede sammensetningsområder for fremstilling av ytterligere legeringer (nr. 9-15)- ifølge oppfinnelsen,, hvilke oppviser lave utvidelseskoeffisienter på ca. 7,65 x 10 /°C; tabellen viser også eksempelvise fysiske og mekaniske egenskaper. Om det ønskes, kan andelene av nikkel, kobolt og jern justeres, innenfor de områder og i samsvar med de relasjoner som er angitt ovenfor, med sikte på å variere utvidelsesegenskapene, f.eks. ved å øke relasjon A slik at utvidelseskoeffisienten økes.

Den foreliggende oppfinnelse kan anvendes ved fremstilling av varmebehandlede produkter og artikler for maskiner og konstruksjonselementer som oppvarmes og kjøles til forskjellige temperaturer fra romtemperatur til høyere temperaturer, f.eks. 31.6°C eller 649°C, og kan spesielt anvendes for gassturbinkompo-nenter så som pakninger, braketter, flenser, akseler, bolter og hus.

Legeringens gode forarbeidelsesegenskaper kommer til nytte for oppnåelse av allsidighet ved anvendelse av legeringen hvor gode styrkeegenskaper og andre egenskaper er påkrevet, hvilket kan gjelde en lang rekke produksjonssituasjoner, f.eks. hvor det er ønskelig å begrense smiing til varmebearbeidelses-området når legeringen er relativt myk' og smibar med relativt

lavt trykk og liten slitasje på senkene, eller for forskjellige produksjonsbetingelser, hvor det er mer økonomisk å fortsette varmebehandlingen ned i det midlere temperaturområde.

Claims (12)

1. Legering inneholdende 30-57% nikkel, 1,7-8,3% krom, 1-2% titan, niob og/eller tantal i en slik mengde at niobinnholdet pluss halvparten av tantalinnholdet utgjør 1,5-5%, opp til 31% kobolt, opp til 1,5% aluminium, opp til 0,2% karbon, opp til 2% mangan, opp til 1% silicium og opp til 0,03% bor, resten, bortsett fra forurensninger, jern i en mengde på minst 34%, hvor legeringens sammensetning ytterligere reguleres i samsvar med de.følgende relasjoner:

2. Legering ifølge krav 1, karakterisert ved at krominnholdet ikke overstiger-5,5%.

3. Legering ifølge krav 2, karakterisert ved at den inneholder 1,8-4,8% krom..

4. Legering ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at den inneholder minst 7% kobolt.

5. Legering ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at den har et nikkelinnhold som ikke overstiger 55%.

6. Legering ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at den inneholder 0,1-0,8% aluminium.

7. Legering ifølge ét av de- foregående krav, karakterisert ved at den inneholder 0,002-0,012% bor.

8. Legering ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at den inneholder høyst 0,5% silicium.

9. Legering ifølge krav 1, karakterisert ved at nikkelin-nholdet ikke overstiger. 55%, krominnholdet ikké overstiger 5,5%, koboltinnholdet ikke overstiger 27,5%, relasjon A ikke overstiger 48,8 og relasjon B er minst 43,5.

10. Legering ifølge krav 9, karakterisert ved at den inneholder minst 2,2% niob og at relasjon C er minst 4,9.

11. Legering ifølge krav 1, karakterisert ved at den inneholder 36-40% nikkel, 12-16% kobolt, 1,8-3,2% krom, 3-4% niob, 1,2-1,6% titan, 0,1-0,4% aluminium, opp til 0,06% karbon og 0,002-0,012% bor, resten, bortsett fra forurensninger, jern i en mengde på minst 36%.

12. Legering ifølge krav 1, hovedsakelig tilsvarende en av legeringene nr. 1-15.