NO873738L - Oksyddispersjonsherdede superlegeringer med forbedret korrosjonsbestandighet paa basis av nikkel. - Google Patents
Oksyddispersjonsherdede superlegeringer med forbedret korrosjonsbestandighet paa basis av nikkel.Info
- Publication number
- NO873738L NO873738L NO873738A NO873738A NO873738L NO 873738 L NO873738 L NO 873738L NO 873738 A NO873738 A NO 873738A NO 873738 A NO873738 A NO 873738A NO 873738 L NO873738 L NO 873738L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- corrosion resistance
- improved corrosion
- nickel
- hardened
- dispersion
- Prior art date
Links
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 30
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 title claims description 15
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims description 13
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims description 12
- 239000013589 supplement Substances 0.000 title 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 15
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 11
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 2
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NPURPEXKKDAKIH-UHFFFAOYSA-N iodoimino(oxo)methane Chemical compound IN=C=O NPURPEXKKDAKIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000009689 gas atomisation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 239000008207 working material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C22C32/0026—Matrix based on Ni, Co, Cr or alloys thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Description
Oksyddispersjonsherdede superlegeringer på basis av nikkel finner, takket være deres fremragende mekaniske egenskaper ved høye temperaturer, anvendelse ved bygging av termisk og mekanisk sterkt belastede termiske maskiner. En foretrukket anvendelse er arbeidsmateriale for gassturbinskovler.
Oppfinnelsen vedrører videre utviklingen av oksyddisper-sj onsherdede nikkelbaserte superlegeringer med særlig optimale egenskaper når det gjelder høytemperaturfasthet, langtidsstabilitet og motstand mot oksydasjon og korrosjon i aggresiv atmosfære.
Særlig vedrører den en oksyddispersjonsherdet superlegering med forbedret korrosjonsresistens på basis av nikkel.
Til teknikkens stand refereres følgende litteratur:
- G.H. Gessinger, Powder Metallurgy og Superalloys, Butter-worths, London, 1984, - R.F. Singer og E. Arzt, To be published in: Conf. Proe.
"High Temperature Materials for Gas Turbines", Liége,
Belgium, Oktober 1986,
- J.S. Benjamin, Metall.Trans., 1970,1, 2943-2951.
I løpet av de siste år er det blitt utviklet en ny klasse høyvarmebestandige superlegeringer, særlig for byggedeler til termiske maskiner (gasturbinskovler). Det dreier seg om nikkelbaserte legeringer som inneholder fint fordelte dispersoider i form av oksyder. For det meste dreier det seg ved de sistenvnte om YgOs-partikler. En av de mest kjente av disse oksyddispersjonsherdede legeringer er den fra INCO under handelsnavnet MA 6000 erholdbare nikkelbaserte legering med følgende sammensetning:
(Se H.F. Merrick, L.R. Curwick og Y.G. Kim, Nasa Report CR-135150, Contract NAS-3-19694, 1977, Cleveland, Ohio, USA og R.C. Benn, L.R. Curwick og G.A.J. Hack, Powder Met. 1981, No. 4, s. 191-195).
Selv om denne legering har fremragende mekaniske egenskaper ved høye temperaturer, tilfredsstiller den ikke driftskra-vene når det gjelder oksydasjons- og sulfidasjonsbestandig-het for mange anvendelser.
For å forbedre anti-korrosjonsegenskapene har INCO utviklet en ny legering. Dem har følgende sammensetning:
Denne legering som overfor MA 6000 utviser forhøyet Cr- og Al-innhold, har riktignok forbedret korrosjonsbestandighet, men tenderer til instabilitet ved dannelse av sprøde faser i spesielle temperaturområder, hvilket nedsetter de mekaniske egenskaper.
Oppfinnelsen har til oppgave å frembringe en oksyd-disper-sjonsherdet superlegering på basis av nikkel, hvilken under bevaring av høyst mulig varmefasthet, særlig sigegrense, idet det unngås dannelse av sprøde faser, utviser en forhøyet bestandighet overfor sulfidasjon. Legeringen skal være langtidsstabil og ikke forandre seg i løpet av lengre driftsvarighet.
Denne oppgave løses ved at den innledningsvis nevnte superlegering på nikkelbasis utviser følgende sammensetning:
Oppfinnelsen skal belyses ved hjelp av de etterfølgende utføringseksempler.
Utføringseksempel I
Det ble fremstilt en legering med følgende sammensetning:
Først ble det fremstilt en smelte med den ovenfor nevnte sammensetning, dog uten Y203-tilsetning, og overført ved gassforstøvning ved hjelp av argon under høyt trykk til et pulver. Pulveret var forholdsvis grovkornet. Partikler med diameter på over 300 pm ble hold tilbake ved hjelp av en sil. De derunder liggende fraksjoner ble anvendt videre. Legeringspulveret ble blandet med fint YgOø-pulver med maksimal partikkeldiameter på 1 pm ved maksimal krystallitt-diameter på 100 nm. Deretter ble pulverblandingen legert mekanisk i 36 timer under argonatmosfære i en "attritor". Attritoren S-l, Fa. Netzsch, Forbundsrepublikken Tyskland, hadde et innhold på 3 liter og en fylling på 12 kilo stålkuler. Kapasiteten for pulveret utgjorde 1 kilo.
Det mekanisk legerte pulver ble nå fylt i en beholder av mykt stål med 73 mm ytre diameter og 75 mm høyde. Det hele ble oppvarmet i vakuum til 300 °C og beholderen ble sveiset igjen lufttett. Nå ble det innkapslet et pulver, presset til en stang i en strangpresse ved temperatur på 975 °C. Stangen hadde en diameter på ca. 19,,5 mm (reduksjonsforhold til strangpressen = 14:1). Ståloverflatesjiktet ble nå fjernet ved avdreining, slik at stangen endelig utviste en diameter på 18 mm. Stangen ble underkastet en soneglødepro-sess. Med en temperaturgradient som oversteg verdien på 8 °C/mm ble det oppnådd langsrettede korn med et lengde-
til breddeforhold på mer enn 10.
De mekaniske egenskaper ble undersøkt. Særlig ble sigefast-heten (sigegrensen) målt i et tidsrom på 5 x IO<4>timer ved forskjellige temperaturer. Verdiene utgjorde:
Oksydasjons- og korrosjonsresistensen var bedre enn de til den kjente legering med handelsnavnet MA 6000.
Prøver med glatt overflate ble underkastet en temperatursy- klus i luft og den spesiflke vektendring pr. flateenhet ble bestemt etter 1000 sykler. En syklus varte omtrent én time: prøvelegemet ble oppvarmet til en temperatur på 1000 °C og ble værende 1 time ved denne temperatur. Deretter ble den avkjølt med en hastighet på 500 °C/min og igjen oppvarmet og så videre. Vektendringen er et mål for oksydasjonsresistensen.
I foreliggende tilfelle utgjorde vektendringen
+ 0,5 mg/cm<2>overflate
Til sammenligning hadde legeringen MA 6000
- 10,5 mg/cm<2>.
Utføringeksempel II
Det ble fremstilt en legering med den følgende sammensetning:
Pulverfremstillingen og viderebearbeidingen skjedde i frem-gangsmåteskritt som er oppgitt i eksempel I.
Den på prøvene målte sigefasthet (sigegrense) i et tidsrom på 5 x IO<4>timer utgjorde som en funksjon av temperaturen:
Temperatur (°C) Sigefasthet (MPa)
Oksydasjonsresistensen ble bestemt over vektsendringen i henhold til definisjonen i eksempel I og utgjorde
+ 0,5 mg/cm<2>overflate.
Utføringseksempel III
Det ble fremstilt en legering med den følgende sammensetning:
Pulverfremstillingen og viderebearbeidingen skjedde ved de fremgsngsmåteskritt som er beskrevet i eksempel I.
Den på prævene målte sigefasthet (sigegrense) i et tidsrom på 5 x IO<4>timer utgjorde som en funksjon av temperaturen:
Oksydasjonsresistensen ble bestemt over vektsendringen i henhold til definisjonen i eksempel I og utgjorde
+ 0,4 mg/ cm<2>overflate.
Oppfinnelsen er ikke begrenset til utføringseksemplene. Fortrinnsvis kan legeringene ligge innenfor rammene til de følgende sammensetningsgrenser:
En annen fordelaktig gruppe med hafniumtilsetning har den følgende sammensetning:
Hafnium forbedrer særlig tverrfastheten. Legeringene kan også i henhold til etterfølgende fremstilling inneholde kobolt som legeringselement:
Kobolt øker fastheten og forbedrer bearbeidbarheten.
Særlig har også den etterfølgende sammensetning vist seg å være fordelaktig:
Claims (7)
1. Oksyddispersjonsherdet superlegering med forbedret korrosjonsresistens på basis av nikkel, karakterisert ved at den utviser følgende sammensetning:
2. Oksyddispersjonsherdet superlegering med forbedret korrosjonsresistens på basis av nikkel, karakterisert ved at den utviser følgende sammensetning:
3. Oksyddispersjonsherdet superlegering med forbedret korrosjonsresistens på basis av nikkel, karakterisert ved at den utviser følgende sammensetning:
4. Oksyddispersjonsherdet superlegering med forbedret korrosjonsresistens på basis av nikkel, karakterisert ved at den utviser følgende sammensetning:
5. Oksyddispersjonsherdet superlegering med forbedret korrosjonsresistens på basis av nikkel, karakterisert ved at den utviser følgende sammensetning:
6. Oksyddispersjonsherdet superlegering med forbedret korrosjonsresistens på basis av nikkel, karakterisert ved at den utviser følgende sammensetning:
7. Oksyddispersjonsherdet superlegering med forbedret korrosjonsresistens på basis av nikkel, karakterisert ved at den utviser følgende sammensetning:
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH359386 | 1986-09-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO873738D0 NO873738D0 (no) | 1987-09-07 |
| NO873738L true NO873738L (no) | 1988-03-09 |
Family
ID=4259333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO873738A NO873738L (no) | 1986-09-08 | 1987-09-07 | Oksyddispersjonsherdede superlegeringer med forbedret korrosjonsbestandighet paa basis av nikkel. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4798625A (no) |
| EP (1) | EP0260465B1 (no) |
| JP (1) | JP2630323B2 (no) |
| DE (1) | DE3775671D1 (no) |
| NO (1) | NO873738L (no) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE59007734D1 (de) * | 1989-05-16 | 1995-01-05 | Asea Brown Boveri | Verfahren zur Erzeugung grober längsgerichteter Stengelkristalle in einer oxyddispersionsgehärteten Nickelbasis-Superlegierung. |
| US5427601A (en) * | 1990-11-29 | 1995-06-27 | Ngk Insulators, Ltd. | Sintered metal bodies and manufacturing method therefor |
| DE4110543A1 (de) * | 1991-03-30 | 1992-10-01 | Pm Hochtemperatur Metall Gmbh | Oxiddispersionsgehaertete ausscheidungshaertbare nickel-chromlegierung |
| CZ290109B6 (cs) * | 1991-08-02 | 2002-06-12 | Isover Saint-Gobain | Způsob výroby minerální vlny z roztaveného minerálního materiálu a zařízení pro provádění tohoto způsobu |
| US6412465B1 (en) | 2000-07-27 | 2002-07-02 | Federal-Mogul World Wide, Inc. | Ignition device having a firing tip formed from a yttrium-stabilized platinum-tungsten alloy |
| JP2013181213A (ja) * | 2012-03-01 | 2013-09-12 | Hokkaido Univ | 酸化物分散強化型ニッケル基超合金 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3728088A (en) * | 1968-03-01 | 1973-04-17 | Int Nickel Co | Superalloys by powder metallurgy |
| US3738817A (en) * | 1968-03-01 | 1973-06-12 | Int Nickel Co | Wrought dispersion strengthened metals by powder metallurgy |
| US3776704A (en) * | 1968-03-01 | 1973-12-04 | Int Nickel Co | Dispersion-strengthened superalloys |
| US3754902A (en) * | 1968-06-05 | 1973-08-28 | United Aircraft Corp | Nickel base superalloy resistant to oxidation erosion |
| US3809545A (en) * | 1969-08-25 | 1974-05-07 | Int Nickel Co | Superalloys by powder metallurgy |
| US3660049A (en) * | 1969-08-27 | 1972-05-02 | Int Nickel Co | Dispersion strengthened electrical heating alloys by powder metallurgy |
| NL171309C (nl) * | 1970-03-02 | 1983-03-01 | Hitachi Ltd | Werkwijze voor de vervaardiging van een halfgeleiderlichaam, waarbij een laag van siliciumdioxyde wordt gevormd op een oppervlak van een monokristallijn lichaam van silicium. |
| US3749612A (en) * | 1971-04-06 | 1973-07-31 | Int Nickel Co | Hot working of dispersion-strengthened heat resistant alloys and the product thereof |
| US3743548A (en) * | 1971-05-06 | 1973-07-03 | Cabot Corp | Dispersion hardened metals having improved oxidation characteristics at elevated temperature |
| US3926568A (en) * | 1972-10-30 | 1975-12-16 | Int Nickel Co | High strength corrosion resistant nickel-base alloy |
| US4080204A (en) * | 1976-03-29 | 1978-03-21 | Brunswick Corporation | Fenicraly alloy and abradable seals made therefrom |
| US4386976A (en) * | 1980-06-26 | 1983-06-07 | Inco Research & Development Center, Inc. | Dispersion-strengthened nickel-base alloy |
| JPS58193335A (ja) * | 1982-05-06 | 1983-11-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 分散強化型ニツケル基耐熱焼結合金およびその製造法 |
| US4599214A (en) * | 1983-08-17 | 1986-07-08 | Exxon Research And Engineering Co. | Dispersion strengthened extruded metal products substantially free of texture |
| US4631082A (en) * | 1985-02-20 | 1986-12-23 | Pfizer Hospital Products Group Inc. | Cobalt-chromium superalloy |
-
1987
- 1987-08-19 EP EP87112012A patent/EP0260465B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-08-19 DE DE8787112012T patent/DE3775671D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-08-28 US US07/090,346 patent/US4798625A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-09-07 NO NO873738A patent/NO873738L/no unknown
- 1987-09-08 JP JP62225133A patent/JP2630323B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4798625A (en) | 1989-01-17 |
| JP2630323B2 (ja) | 1997-07-16 |
| EP0260465B1 (de) | 1992-01-02 |
| NO873738D0 (no) | 1987-09-07 |
| DE3775671D1 (de) | 1992-02-13 |
| EP0260465A1 (de) | 1988-03-23 |
| JPS6369936A (ja) | 1988-03-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Anton et al. | Selecting high-temperature structural intermetallic compounds: the engineering approach | |
| EP1111078B1 (en) | High strength aluminium alloy | |
| Sundaresan et al. | Mechanical alloying | |
| Bewlay et al. | Ultrahigh-temperature Nb-silicide-based composites | |
| US4849168A (en) | Ti-Al intermetallics containing boron for enhanced ductility | |
| CN113046595B (zh) | 一种具有良好增材制造成形性能的高温600℃用高强韧钛合金 | |
| US4888064A (en) | Method of forming strong fatigue crack resistant nickel base superalloy and product formed | |
| US5196162A (en) | Ti-Al type lightweight heat-resistant materials containing Nb, Cr and Si | |
| JP3774758B2 (ja) | ＴｉＢ粒子強化Ｔｉ２ＡｌＮｂ金属間化合物基複合材料とその製造方法 | |
| CN102776413B (zh) | 一种新型钛基高温合金的制备方法 | |
| CN100575521C (zh) | 一种铝-钛-碳-硼-氮中间合金及其制备方法 | |
| CN106636746B (zh) | 一种高强度高延伸率高温钛合金及其制备工艺 | |
| JPS62109941A (ja) | 冷間加工を受けたアルミニウム化三ニツケル基合金組成物とその製法 | |
| NO873738L (no) | Oksyddispersjonsherdede superlegeringer med forbedret korrosjonsbestandighet paa basis av nikkel. | |
| US4613480A (en) | Tri-nickel aluminide composition processing to increase strength | |
| CN108486402B (zh) | 一种TiN颗粒增强镍基复合材料及其制备方法 | |
| US4684505A (en) | Heat resistant alloys with low strategic alloy content | |
| CN101429607B (zh) | 特种颗粒增强高温合金及其制备方法 | |
| Yamabe-Mitarai et al. | Platinum group metals base refractory superalloys | |
| CN113604707A (zh) | 一种镍基高温合金、其制备方法及应用 | |
| JP3743019B2 (ja) | Ｆｅ，Ｖを含む精密鋳造用チタンアルミナイド | |
| JPH05222476A (ja) | 酸化物分散硬化した析出硬化型ニッケル−クロム系合金 | |
| Henriques et al. | Sintering of a gamma Ti-Al alloy | |
| Salwan et al. | Analysis on the Suitability of Powder Metallurgy Technique for Making Nickel Based Superalloys | |
| Sauthoff | 14.4 Intermetallic materials for structural high temperature applications: 14 Intermetallic materials |