SE432785B - Kryphallfast magnesiumlegering och sett att vermebehandla foremal av denna - Google Patents

Description

7614156-5 aEnligt ubpfinningen erhålles en magnesiumlegering innehål- lande i viktprocent, förutom järn och andra föroreningar: Mg i a åtminstone 88% Ag 116 "' sällsynta jordartsmetaller av vilka åtminstone 60% är neodym 0,1 - 2,3% Th 0,1 - 2,3% Y 0,1 - mindre än 2,s% Zn 0 - 0,5% Cd 0 - 1,0% Li 0 - 6,0% Ca 0 - 0,8% Ga 0 - 2,0% In O - 2,0% Tl 0 - 5,0% Pb 0 - 1,0% Bi 0 - 1,0% Cu 0 - 0,15% Zr 0 - 1,0% Mn 0 - 2,G% varvid mängden av sällsynta jordartsmetaller och Th tillsammans ej överstiger 3,0% och varvid maximala halterna av Zr och Mn begränsas av deras ömsesidiga löslighet. _ Det bör observeras att yttrium ej klassas som en sällsynt jordartsmetall.

Enligt en utföringsform, när mindre än 1% av yttrium är närvarande, definieras den minsta mängden av torium genom följande ekvation: - = 1 - Ed [Th] 4,5 I denna utföringsform ökar kvantiteten torium vid yttri- umhaiter av 1% eller aäröve: och linjärt till ett värde av o,2% vid den minsta yttriumhalten av 0,1%.

De sällsynta jordartsmetallerna består företrädesvis av åt- minstone 75 vikt-% neodym. Företrädesvis innehåller de ej mer än 15% av cerium och lantan tagna sannan, ännu hellre ej ner än 3%, eftersm dessa ele- 7614156-5 ment kan ha en skadlig verkan' på de mekaniska egenskaperna hos legering- en. Cerium och lantan kan med fördelvara helt frånvarande.

Zirkonium kan närvara i en mängd upp till 4,0 %, företrädesvis åt- minstone 0,4 96, ur komförfinande syfte. Upp till 2,0 % mangan kan även närvara, men den maximala mängden av zirkonium och mangan tillsammans är begränsad av deras gemensamma löslighet.

Andra element lösliga i magnesium kan närvara förutsatt att de ej, genom bildande av föreningar, stör härdningsbehandling eller sänker smêíltpunlcten så långt att upplösning av de sällsynta jordartsme- tallerna förhindras vid värmebehandling. Dessa element inbegriper: Zink O-0,5 % kadmium 0-'1 ,0 96 litium i 0-6,0 % kal cium O-0,8 % gallium O-2,0 % indium 0-2,0 % tallium 0-5 ,0 % bly O-1,0 % vismut O-'l ,0 96 koppar ' 0-0 ,'l 5 % För att erhålla optimala mekaniska egenskaper är silverhalten företrädesvis 2-5 %. _ Normalt erfordras värmebehandling för att erhålla optimala mekanis- ka egenskaper i den gjutna legeringen. Vármebehandlingen innefattar generellt upplösningsbehandling vid förhöjd temperamr följt av kylning ooh åldring för att uppnå utskiljningshärdning. Upplösningsbehandling kan genomföras vid en temperatur från #85°C till solidus för legeringen och åldring från 'IOO till 27500. Typiska tillstånd är upplösningsbehand- ling; vid oa 525°C under ca 8 timmar och åldring vid ca 200°C under '16 timmar.

Om legeringen innehåller 0,1 % Gu 'bör högtemperaturbehandlingen föregås genom behandling vid en temperatur ej överstigande 485%, t.e:c. 46500, för att undvika begynnande smältning. p Legeringar enligt föreliggande uppfinning kommer att beskrivas i efterföljande exempel.

Exempel Legeringa-r med kompositioner visade i tabellen framställdes, var- vid legeringarna 1, 2 och 5 är jämförelseexempel.

Silvret sattes till som rent silver eller en silver/magnesiumlege- ring. De sällsynta jordartsmetallezma tillsattes som en mischnfetall. 7614156-3 4 eller en magnesium/sällsynta“jórdartsmetaller-förlegering, varvid i varje- fall åtminstone 60 vikt% av de sällsynta jordartsmetallerna är neodym och ej mer än 5 % är lantan plus cerium. Toriumet tillsattes som en magne- sium/toriumlegering eller som rent torium. Zirkonium tillsattes som magnesiumYzirkonium~förlegering eller infördes via en reducerbar zirko- niumhalogenid. Yttrium tillsattes som rent yttrium eller som en magne- sium/yttrium-förlegering.

De gjutna provstydkena värmebehandlades vid 525°C under 8 timmar följe av snabbkylning Och åldring under 46 timmar vid 2oo°c.

Strädkgräns, brottgräns och förlängning mättes vid 250°C enligt British Standard 5688. Krypgränsen vid 250°C mättes enligt British Standard 5500 part 5. De mekaniska egenskaperna vid rumstemperatur mät- tes enligt British Standard 48. Resultaten visas i tabellen. 7614156-5 mm vm mmv omv m.o o.v 1 o.v m.m mv om mv :mv mmv m mmm mvm mm.o mo.v mm,o om.o mw.m mv W mm mv mmv mmv m.v mmm mom m.o mv.v mm.o #o.v m.m mv mm mv :om mmv m mmm mom m.o ms.o m.m o.v m.m mv M mm mv mmv vmv mv mmm vom m.o mm.o mv.v mm.o d.m mv H mm mv mom omv m mmm mmv m.o :m.v v.m mm.o e.m vv om mv oom mmv m omm mom m.o ms.o mmm mm.v &.m ov vm av mom mmv m mmm mom m.o mm.o m,m mm.o :.m m R/ mm mv mmv omv m mmm mom m.o om.o mm.v mo.o v.m m mm mv omv mmv Ü mmm vvm m.o mm.o mm.o mm.v m.m m mm mv mmv mmv .m omm oom m.o mm.v mv.o mm.o m.m m mm mv vmv mmv mm mmm mvm m.o m:.o mm.o m.v m.m m vv mv mmv mmv mm mmm mvm m.o v.o sm.o v.m m.m v mm mv mmv mmv m mmm mvm m.o 1 mm,o m.m m.m m mm|mm mv mmv mmv m omm ovm m.o o.v 1 o.v m.m m mmlmm om omv mmv m mmm mom m.o 1 1 o.m m.m v Q »ífimwmflf-ïfißm .owflmdumw mm .mb mb ._ .awflmfihww mm wufib co .HN å M .BH m4 läwmmnfi ...nnwvåß AOQOMvNV .Hšmmmßaww wmoflhoW Høbmhwøämvwëäm nwâ PmmHv m» mhfimâ mm m.o .Hmm ANQHEÜHV Hwmmßwnmwmmmmfloflwmwfifimflwmnn wflfimmczmvfimnfi , .nflwßßfi .___..>...,,._...._. . _..._...- /íñífiñ QUALITY,.Üššfšmwdm-m" “_ 6 Man kan se att nedan tillse-teen av yttrium i själva verket ej gav någon ogynnsam verkan påš " ' “ sthetsegenskaperna hos legeringen gav defi en anmärkníngsvärd förbättring krçyphålliïasthet.

Man kan se av legering 5, att krypegenskapema hos legeringen inne- hållande mindre än 0, 5 % yttrium och ej någettorium var sämre än för liknande ger-ingar innehållande torium och yttrium.

Föjande generaliseringar kan göras beträffande legeringar som har kompositioner i enhighet med föreliggande puppfinning: (a) Tíllsatsen ç-aít relativt små mängder av yttrium till magnesium- legeringar innehållande silver, neodym och torium är gynnsam för att öka kryphållfastheten vid förhöjda tëmperahmer. (b) Goda mekaniska egenskaper vid förïiößjda temperaturer kan erhållas med legeringar innehållande yttrium plus torium eller åtminstone 0,5 % yttrium.

Yttrium kansättas till legeringarna enligt uppfinningen som rent yttrium, men kan även tillsättas till en lägre kostnad i form av en bland ning av yttrium och sällsynta jordartsmetaller innehållande åtminstone 60 %, företrädesvis åtminstone 65 % yttrium.

Claims (12)

7 7614156-5 åïfåâïlíllflä

1. l. Magnesiumlegering, k ä n n e t e c k n a d av att den i viktprocent, förutom järn och andra föroreningar, består av: Mg åtminstone 88 % As 1,6-5,5 % sällsynta jordartsmetaller av vilka åtminstone 60 % är neodym 0,1-2,3 % Th 0,1-2,3 % Y 0,1-mindre än 2,5 % Zn O -0,5 % Cd O -1,0 % Li O ~6,0 % Ca O -0,8 % Ga O -2,0 % In 0 *2,0 % Tl O ~5,0 % Pb O -1,0 % Bi O -1,0 % Cu 0 -0,15 1 Zr 0 -1,0 % Mn 0 -2,0 % varvid mängden av sällsynta jordartsmetaller och Th tillsammans ej överstiger 3,0 %, och varvid maximala halterna av Zr och Mn begränsas av deras ömsesidiga löslighet.

2. Legering enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att de sällsynta jordartsmetallerna innehåller åtminstone 75 víktprocent av neodym.

3.vLegering enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att de sällsynta jordartsmetallerna ej innehåller mer än 15 viktprocent av lantan plus cerium.

4. H. Legering enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att de sällsynta jordartsmetallerna ej innehåller mer än 3 viktprocent av lantan plus cerium.

5. Legering enligt krav U, k ä n n e t e c k n a a av att de sällsynta jordartsmetallerna väsentligen är fria från lantan eller cerium. __.._..-.... V... ..~ .Me- ~ -- -~- a 7614156-3

6. Legering enligt något*eller några av kraven l-5, k ä n n e - t e c k n a d av att den mi sta mängden av torium definieras av följande ekvationiäfl = lzllâ när mindre än 1 % av yttrium är 5 3 närvarande.

7. Legering enligt något eller några av kraven 1-6, k ä n n e - t e c k n a d av att den innehåller åtminstone 0,U viktprocent av zirkonium.

8. Legering enligt något eller några av kraven 1-7, k ä n n e- t e c k n a d av att den innehåller 2-5 viktprocent silver.

9. Sätt att framställa ett värmebehandlat metallföremål, vid vilket man formgiver en legering enligt något eller några av kraven 1-8 till ett föremål, k ä n n e t e c k n a t av att man underkastar föremålet en upplösningsbehandling vid en temperatur från 485°C till solidus hos Iegeringen, snabbkyler föremålet och åldrar föremålet vid en temperatur från 100 till 275°c.

10. Sätt enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a t av att före- målet upplösningsbehandlas vid en temperatur av ea 52500 under 8 timmar.

11. ll. Sätt enligt krav 9 eller 10, k ä n n e t e c k n a t av att legeringen innehåller över 0,1 viktprocent koppar och att föremålet upplösningsbehandlas vid en temperatur ej över- stigande 485°C följt av upplösningsbehandling vid en högre temperatur. ~

12. Sätt enligt krav 9, 10 eller ll, k ä n n e t e c k n a t av att föremålet åldras vid en temperatur av ca 200°C under en period av-ca 16 timmar.