DE2033100A1 - Dispersionen von Nitriden in einem Metall oder einer Legierung und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
Dispersionen von Nitriden in einem Metall oder einer Legierung und Verfahren zu deren HerstellungInfo
- Publication number
- DE2033100A1 DE2033100A1 DE19702033100 DE2033100A DE2033100A1 DE 2033100 A1 DE2033100 A1 DE 2033100A1 DE 19702033100 DE19702033100 DE 19702033100 DE 2033100 A DE2033100 A DE 2033100A DE 2033100 A1 DE2033100 A1 DE 2033100A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- metal
- nitriding
- nitride
- reduction
- hydrogen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 title claims description 31
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 title claims description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 19
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 19
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 10
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 6
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 20
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 14
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 8
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 2
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 claims 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 22
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 9
- VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N iron(3+);trinitrate Chemical compound [Fe+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 7
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- 229910001337 iron nitride Inorganic materials 0.000 description 6
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 5
- CXOWYMLTGOFURZ-UHFFFAOYSA-N azanylidynechromium Chemical compound [Cr]#N CXOWYMLTGOFURZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SKKMWRVAJNPLFY-UHFFFAOYSA-N azanylidynevanadium Chemical compound [V]#N SKKMWRVAJNPLFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UUUGYDOQQLOJQA-UHFFFAOYSA-L vanadyl sulfate Chemical compound [V+2]=O.[O-]S([O-])(=O)=O UUUGYDOQQLOJQA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 229940041260 vanadyl sulfate Drugs 0.000 description 4
- 229910000352 vanadyl sulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- JZQOJFLIJNRDHK-CMDGGOBGSA-N alpha-irone Chemical compound CC1CC=C(C)C(\C=C\C(C)=O)C1(C)C JZQOJFLIJNRDHK-CMDGGOBGSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- CFJRGWXELQQLSA-UHFFFAOYSA-N azanylidyneniobium Chemical compound [Nb]#N CFJRGWXELQQLSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000011872 intimate mixture Substances 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 229910000349 titanium oxysulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000863 Ferronickel Inorganic materials 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VBIXEXWLHSRNKB-UHFFFAOYSA-N ammonium oxalate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]C(=O)C([O-])=O VBIXEXWLHSRNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001860 citric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L cobalt dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Co+2] GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- JGDFBJMWFLXCLJ-UHFFFAOYSA-N copper chromite Chemical compound [Cu]=O.[Cu]=O.O=[Cr]O[Cr]=O JGDFBJMWFLXCLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YXVFQADLFFNVDS-UHFFFAOYSA-N diammonium citrate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]C(=O)CC(O)(C(=O)O)CC([O-])=O YXVFQADLFFNVDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- -1 vanadium nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011701 zinc 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
- C22C32/0047—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 carbides, nitrides, borides or silicides as the main non-metallic constituents
- C22C32/0068—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 carbides, nitrides, borides or silicides as the main non-metallic constituents only nitrides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/10—Alloys containing non-metals
- C22C1/1078—Alloys containing non-metals by internal oxidation of material in solid state
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C33/0257—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
- C22C33/0278—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5%
- C22C33/0285—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5% with Cr, Co, or Ni having a minimum content higher than 5%
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S75/00—Specialized metallurgical processes, compositions for use therein, consolidated metal powder compositions, and loose metal particulate mixtures
- Y10S75/956—Producing particles containing a dispersed phase
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
AGENCE NATIONALE DE VALORISATION DE LA RECHERCHE (ANVAR),'
Puteaux/Frankreich
Dispersionen von Nitriden in einem Metall oder einer Legierung
und Verfahren zu deren Herstellung
Die .vorliegende Erfindung betrifft Dispersionen von Nitriden
in einem Metall oder einer Legierung, wobei diese Dispersionen der Art sind, daß man mit ihnen eine Verstärkung der mechanischen
Eigenschaften, insbesondere der Dauerhaftigkeit und der Kriechfestigkeit des Metalls oder der Legierung, insbesondere
bei hoher Temperatur, erreichen kann.
Sie betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung dieser Dispersionen.
Es sind bereits Dispersionen dieser Art bekannt, die man erhält,
indem man ein Nitrid und ein Basismetall in Form von sehr feinen
Teilchen vermischt und die Mischung unter Druck erhitzt.
Diese Dispersionen besitzen keinen zufriedenstellenden Grad der
Homogenität und der Kornfeinheit, und weiterhin ist das Verfahren zu ihrer Herstellung kompliziert.
10 9810/1433
Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Schaffung von derartigen Dispersionen, die besser die Wünsche
der Praxis befriedigen als die bisher bekannten,und weiterhin stellt die vorliegende Erfindung der Industrie ein Verfahren
zur Herstellung dieser Dispersionen zur Verfügung, das leicht durchzuführen ist und das eine konstante Qualität der erhaltenen
Produkte sichert.
Die erfindungsgemäßen Dispersionen dieser Art sind dadurch gekennzeichnet,
daß sie Teilchen von einfachen oder gemischten Nitriden gleichmäßig verteilt in den Elementarkörnchen des als
Basis verwendeten Metalls oder der Legierung umfassen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung dieser Dispersionen
ist dadurch gekennzeichnet, daß man:
- in einer ersten Stufe ein gemischtes Oxyd, ein Hydroxyd-Copräzipitat
oder einen gemischten Komplex eines ersten Metalls, wie Ti, V, Nb, Ta oder Cr (oder mehrerer Metalle, wenn
man ein gemischtes Nitrid erhalten will), das das Nitrid liefern soll, und eines zweiten Metalles (oder mehrerer Metalle,
wenn man eine Legierung erhalten will), wie Pe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Ag, Sn, Pb, Bi, Ge oder Tl5 das dazu dient, das Basismetall
zu liefern, herstellt,
- in einer zweiten Stufe die so erhaltene Verbindung in einer gleichzeitig reduzierenden und ni tri erhärtenden (nitr^dbild enden)
Atmosphäre von Wasserstoff und Ammoniak oder Stickstoff einer thermischen Behandlung unerwirft, deren Temperatur - unterhalb
11000C - und deren Zeitdauer derart ausgewählt sind,, daß
die Reduktion aller Oxyde und die Nitridbildung des ersten Metalles gesichert sind, wobei die TemperaturSteigerung vorzugsweise
mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 100 bis 400°c/Stunde durchgeführt wird™
Bei dem so erhaltenen Produkt .IjLegen die Dimensionen der Teilchen
der dispergierten Phase - die nicht an den Korngrenzen der
metallischen Phase konzentriert sind,, sondern die gleichmäßig
im Inneren . dieser Körnchen verteilt sind - im Bereich von
109810/1433
_ 3 — ' ■
5 bis 500 mu.
Wenn man wünscht, daß die metallische Basisphase durch eine
Legierung gebildet wird, so arbeitet man mit einem gemischten Oxyd der Metalle der zweiten Gruppe.
In dem Fall, da das Nitrid des zweiten Metalls bei den Bedingungen der gleichzeitigen Nitridbildung und Reduktion stabil .
ist, kann man eine zusätzliche Reduktionsbehandlung mit Wasserstoff
bei der gleichen Temperatur und einer Zeitdauer, die ausreicht, um das Nitrid des zweiten Metalls vollständig zu
reduzieren, anwenden. ■
Die vorliegende Erfindung kann im Festbett oder im Wirbelbett durchgeführt werden.
Gemäß dem gewählten Verfahren kann man also entweder eine Vorrichtung
der Art, wie sie in Fig. 1 schematisch gezeigt ist,
oder eine Vorrichtung der Art, wie sie in Fig. 2 schematisch
gezeigt ist, verwenden.
In beiden Fällen treten der Wasserstoff und das Ammoniak (oder
der Stickstoff) durch die Leitungen .l..bzw... 2 einj. die in eine
einzige Leitung 3 einmünden, die die gasförmige Mischung in
das Innere einer umhüllung 4 leitet, die durch Heizelemente 5 «
erhitzt wird.
Im Fall von Fig. 1 ist die Umhüllung 4 horizontal ausgerichtet,
und das zu behandelnde Produkt 6 ist in einer dünnen Schicht in einem Behälter 7 im Inneren dieser Umhüllung verteilt. Das Behandlungsgas umspült die Oberfläche des Produktes 6.
Im Fall von Fig. 2 ist die Umhüllung vertikal angeordnet, wobei das Produkt 6 ein Wirbelbett oberhalb eines Gitters 8 bildet.
Es ist zu bemerken, daß diese Vorrichtung gleichzeitig als Festbett-Vorrichtung betrieben werden kann, wobei das Behandlungsgas in diesem Falle durch die Schicht des Produktes 6
hindurchtritt. ' ■ ■
1 0 9 8 1 Π / 1 /t 3 3 β
Die Vorrichtung der Fig. 2 gestattet es, größere Mengen des Produktes 6 in kürzeren Reaktionszeiten zu behandeln, als es
beim Festbett- oder beim Wirbelbettverfahren der Fall ist, da
man einen besseren Kontakt zwischen dem zu behandelnden Produkt und dem Behandlungsgas herstellen kann.
Um Zahlen zu nennen, ist zu sagen, daß die Dauer der gleichzeitigen
Nitridbildungs- und Reduktions-Stufe - im Fall der Festbettbehandlung mit Hilfe der Vorrichtung, die in Fig. 1 gezeigt
ist - im allgemeinen 10 bis 20 Stunden beträgt.
g Die Verhältnisse von Wasserstoff zu Ammoniak der in dieser Stufe
verwendeten Atmosphäre liegen im Bereich von 25 bis 75 bzw. 75 bis 25 %. .
Die erfindungsgemäßen Dispersionen, die mit Hilfe des obengenannten
Verfahrens hergestellt wurden, können durch klassische Verfahren der Pulvermetallurgie verwendet werden, indem man sie
entweder so, wie sie sind, sintert, oder indem man sie sintert, nachdem .man sie mit einem Pulver des gleichen Basismetalls vermischt
hat, wenn der Anteil des Nitrids im Endmaterial verringert werden soll.
Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele P weiter erläutert.
Wenn man eine Dispersion von 20 Gewichts-% Chromnitrid CrN in
Nickel herstellen will, beginnt man in der folgenden Weise eine.Ausgangsverbindung, d.h. ein Hydroxyd-Copräzipitat, herzustellen.
Man bringt gleichzeitig, jedoch getrennt, tropfenweise in einen 2 1-Pyrexkolben, der mit 1 1 Wasser gefüllt ist, unter
eine wäßrige Lösung von
heftigem Ruhren/48,6 g Nickelchlorid NiCl2»6H2O und 12,1 g Chromsesquichlorid CrCl3*6HpO sowie eine 25%-ige Ammoniaklösung ■ ein. Während der gleichzeitigen Ausfällung der beiden Hydroxyde wird der pH-Wert der Lösung, der 8 beträgt, streng kontrolliert, um zu verhindern, daß die Hydroxyde sich wieder lösen. Der er-
heftigem Ruhren/48,6 g Nickelchlorid NiCl2»6H2O und 12,1 g Chromsesquichlorid CrCl3*6HpO sowie eine 25%-ige Ammoniaklösung ■ ein. Während der gleichzeitigen Ausfällung der beiden Hydroxyde wird der pH-Wert der Lösung, der 8 beträgt, streng kontrolliert, um zu verhindern, daß die Hydroxyde sich wieder lösen. Der er-
T 09810/1/133
haltene, sehr feine Niederschlag wird längere Zeit mit entionisiertem
Wasser gewaschen und dann während 20 Stunden im Trockenschrank bei 110°C getrocknet.
Das so erhaltene Produkt wird der Einwirkung eines Gasstromes
unterworfen, der gebildet wird von Ammoniak (10 l/std.) und Wasserstoff (10 l/std.) und wobei die Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 25O°C/Std. auf 1000°C gesteigert wird. Nach ·
15-stündigem Halten bei dieser Temperatur in der angegebenen Atmosphäre und dem Abkühlen zeigt die röntgenkristallographische
Analyse, daß das erhaltene Produkt einer Dispersion von
Chromnitrid CrN (kubisch-flächenzentriert) in metallischem Nickel entspricht. Durch Verreiben erhält man dieses Produkt
leicht in Form eines feinen Pulvers.
Wenn man eine Dispersion von 5 Gewichts-% Titannitrid in Kobalt
herstellen will, beginnt man mit der Herstellung eines Copräzipitats der beiden hydratisierten Oxyde gemäß der in
Beispiel 1 angegebenen Verfahrensweise, indem man eine Salzlösung von Kobaltchlorid und Titanylsulfat in geeignetem Verhältnis
verwendet.
Das so erhaltene Produkt wird der Einwirkung eines Gasstroms,
der gebildet wird durch Ammoniak (10 l/std.) und Wasserstoff (10 l/Std.) unterworfen. Die Temperatur wird mit einer Ge
schwindigkeit von 25O°c/std. auf 10000C gesteigert. Nach 15-stündigem Halten bei dieser Temperatur und der oben angegebe
nen Atmosphäre und dem Abkühlen zeigt die röntgenkristallographlsehe Analyse, daß man eine Dispersion von Titannitrid
TiN (kubisch-flächenzentriert) in ß-Kobalt (kubisch-flächenzentriert) erhalten hat.
Wenn man eine Dispersion von 50 Gewichts-% Titannitrid in Eisen
herstellen will, beginnt man mit der Herstellung des Copräzipl
tatf der beiden hydratisieren Oxyde, wobei man die in Beispiel
109810/U33
■'■■" ■ .. ■ . . . ■ ORIGINAL !NSPEÖTED
-δ-1 angegebene Verfahrensweise anwendet, indem man eine Salzlösung
von Eisen-III-nitrat und Titanylsulfat in geeigneten Verhältnissen verwendet.
Die so erhaltene Verbindung wird der Einwirkung eines Gasstromes unterworfen, der gebildet wird durch Ammoniak (20 l/Std.)
und Wasserstoff (10 l/std.). Die Temperatur wird mit einer Geschwindigkeit von 25O°C/Std. auf 100O0C gesteigert. Nach 15-stündigem
Halten bei dieser Temperatur und in der angegebenen Atmosphäre und Abkühlen zeigt die rontgenkristallographische
Analyse, daß das erhaltene Produkt gebildet wird durch Eisennitride Fe~N undy-Fe.N und Titannitrid TiN (kubisch-fläch.enzentriert).
Nachdem die Eisennitride weniger stabil sind als die Nitride der Übergangsmetalle, wird das oben erhaltene nitriergehärtete
Produkt fein verrieben und 12 Stunden in einem Wasserstoffstrom hoher Reinheit bei 10000C geglüht«, Dieses Glühen gestattet die
selektive und progressive Entfernung des Stickstoffs der Eisennitride. Die rontgenkristallographische Analyse zeigt, daß man
eine Dispersion von Titannitrid TiN in α-Eisen erhalten hat.
Wenn man eine Dispersion von 30 Gewichts-% Niobnitrid NbN in
Eisen herstellen will, so stellt man zunächst gemäß dem Verfahren, wie es in Beispiel 1 beschrieben wurde, ein Copräzipitat
der hydratisierten Oxyde her, indem man eine wäßrige Lösung.
von Eisen-III-nitrat und Ammoniumoxalat-niobat (V)
(NH4J3[NbO(C2O4J3].1,5H2O in geeigneten Verhältnissen verwendet.
Die so erhaltene Verbindung wird der Einwirkung eines Gasstroms unterworfen, der gebildet wird durch Ammoniak (15 l/std·)
und Wasserstoff (10 l/std·)· Die Temperatur wird mit einer Geschwindigkeit von 25O°C/Std. auf 1OQO0C gesteigert. Nach 15-stündlgem Halten bei dieser Temperatur in der oben angegebenen
Atmosphäre und dem Abkühlen zeigt die röntgenkrietallographi- ■che Analyse, daß da· erhaltene Produkt gebildet wird durch
109810/U33
_ 7 —
Eisennitrid Fe3N und hexagonales δ-Niobnitrid, (S-NbN.
Eisennitrid Fe3N und hexagonales δ-Niobnitrid, (S-NbN.
Das erhaltene nitriergehartete Produkt wird durch Verreiben in
ein feines Pulver überführt und 12 Stunden bei 1000°C in einem
Wasserstoffstrom hoher Reinheit geglüht. Dieses Glühen gestattet
die Entfernung des Eisennitrids. Die röntgenkristallographische
Analyse zeigt, daß man eine Dispersion von hexagonalem Niobnitrid in α-Eisen erhalten hat.
Wenn man eine Dispersion von 3 Gewichts-% Vanadiumnitrid VN in Nickel herstellen will, beginnt man gemäß dem Verfahren, wie es
in Beispiel 1 beschrieben wurde, ein Copräzipitat der beiden hydratisierten
Oxyde herzustellen, indem man eine wäßrige Lösung, von Nickelnitrat und Vanadylsulfat in geeigneten Verhältnissen
verwendet.
Die so erhaltene Verbindung wird der Einwirkung eines Gasstroms,
der gebildet wird durch Ammoniak (10 l/std.) und Wasserstoff
(10 l/std.), unterworfen. Die Temperatur wird mit einer Geschwindigkeit
von 25O°C/Std. auf 10000C gesteigert. Nach 15-stündigem
Halten bei dieser Temperatur in der oben angegebenen Atmosphäre und Abkühlen zeigt die röntgenkristallographische
Analyse, daß das erhaltene Produkt eine Dispersion von Vanadiumnitrid
VN (kubisch-flächenzentriert) mit einer Gitterkonstante a =4,13 X in Nickel darstellt.
Wenn man eine Dispersion von 10 Gewichts-% einer festen Lösung
der Nitride von Vanadium und Titan VN - TiN (mit einem Atomverhältnis
von ν/τί = 1) in Eisen herstellen will, so beginnt man
nach der in Beispiel 1 angegebenen Verfahrensweise, ein Copräzipitat der drei hydratisierten Oxyde herzustellen, indem man
eine wäßrige Lösung von Eisen-III-nitrat. Vanadylsulfat und Titanylsulfat
in geeigneten Verhältnissen verwendet.
10 98 1 Cl/ 1 Λ3 3
Die Ausgangsverbindung wird der Einwirkung eines Gasstroms unterworfen,
der gebildet wird durch Ammoniak (lO/l Std.) und
Wasserstoff (10 l/std.). Die Temperatur wird mit einer Geschwindigkeit
von 25O°C/std. auf 100O0C gesteigert. Nach 15-stündigem
Halten bei dieser Temperatur.in der oben angegebenen Atmosphäre und dem Abkühlen zeigt die röntgenkristallographische Analyse,
daß das erhaltene Produkt gebildet wird durch Eisennitrid Fe3N
(hexagonales Gitter) und V-Fe4N (kubisch-flächenzentriertes Gitter)
und der festen Lösung der Nitride TiN und VN, die kubischflächenzentriert
sind (mit einer Gitterkonstante, die ziwschen der von TiN und VN liegt).
Man glüht das Produkt 12 Stunden bei 1000°C in einem Wasserstoff strom hoher Reinheit, so daß man eine Dispersion der festen
Lösung der Nitride von Titan und Vanadium TiN-VN in α-Eisen erhält.
Wenn man eine Dispersion von 20 Gewichts-% einer festen Lösung der Nitride von Chrom und Vanadium CrN und VN (im Atomverhältnis
Cr/v = 3) in Nickel herstellen will, so beginnt man mit der Herstellung eines Copräzipitats der drei hydratisierten Oxyde
gemäß dem Verfahren, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist, unter Verwendung einer wäßrigen, Lösung von Nickelchlorid, Chromsesquichlorid
und Vanadylsulfat in geeigneten Verhältnissen.
Die so erhaltene Verbindung wird der Einwirkung eines Gasstroms, der gebildet wird durch Ammoniak (10 l/std.) und Wasserstoff
(10 l/std.),unterworfen. Die Temperatur wird mit einer Geschwindigkeit
von 25O°C/std. auf 10000C gesteigert. Nach 15-stündigom
Halten bei dieser Temperatur unter dieser Atmosphäre und dem Abkühlen
zeigt die röntgenkristallographische Analyse, daß das erhaltene Produkt eine Dispersion der festen Lösung der Nitride
von Chrom und Vanadium CrN-VN in Nickel darstellt.
109810/1/, 3 3
Wenn man eine Dispersion von Chromnitrid CrN in Kupfer herstellen
will, die 80 Gewichts-% Kupfer enthält^ so beginnt man
mit der Herstellung der Ausgangsverbindung, d.h. einer innigen Mischung, die erhalten wurde durch gemeinsames Eindampfen von
einer Lösung der Citrate von Kupfer und Chrom. Diese Lösung erhält man, indem man eine wäßrige Lösung von Diammoniumcitrat
im Überschuß 2 Stunden am Rückfluß erhitzt, in die man Kupferpulver und gepulvertes wasserfreies CrO- und ein wenig Wasserstoff
peroxyd gibt. Um die letzten, nicht angegriffenen Kupferspuren
zu entfernen, filtriert man und dampft das FiItrat auf ■
einem Sandbad ein. "J
Die so erhaltene feinverriebene Verbindung wird einer Oxydation
mit Luft während 12 Stunden bei 660 C unterworfen, die zu einer innigen Mischung von Kupfer-II-oxyd CuO und Kupferchromit
CuCr2O4 führt. .
Diese feinverriebene Mischung wird dann der Einwirkung eines
Gasstroms unterworfen, der gebildet wird durch Ammoniak (10 l/
Std.) und Wasserstoff (10 l/std.). Die Temperatur wird mit
einer Geschwindigkeit von 25O°c/Std. auf. .102.00C gesteigert.
Nach 15-stündigem Halten bei dieser Temperatur in der angegebenen Atmosphäre und Abkühlen zeigt die röntgenkristallogra- f
phische Analyse, daß das erhaltene Produkt eine Dispersion von Chromnitrid CrN in Kupfer darstellt.
Wenn man eine Ferronickel-Legierung mit 48 Gewichts-% Eisen und
52 Gewichts-% Nickel, die 3 Gewichts-% feinverteiltes Vanadiumnitrid
enthält, herstellen will, so beginnt man mit der Herstellung des Ausgangsproduktes, d.h. des Copräzipitats der drei
hydratisieren Oxyde, indem man die Verfahrensweise, die in
Beispiel 1 angegeben ist, anwendet und indem man eine wäßrige Lösung von Eisen-III-nitrat, Nickelchlorid und Vanadylsulfat
sowie eine 25%-ige Ammoniaklösung verwendet, wobei der p„-Wert
auf 7,5 gehalten wirdj.Q 9 g-j 0 / u 3 3
i/V
- 10 -
Die so erhaltene Verbindung wird der Einwirkung eines Gasstroms, der gebildet wird durch Ammoniak (10 l/std.) und Wasserstoff
(10 l/std.)} unterworfen. Die Temperatur wird mit einer
Geschwindigkeit von 25O°c/std. auf 96O°C gesteigert. Nach 15-stündigem
Halten bei dieser Temperatur und in dieser Atmosphäre und dem Abkühlen erhält man eine Mischung von Eisen-, Nickel-
und Vanadiumnitriden. Das Glühen dieser feinverriebenen Mischung während 12 Stunden bei 900 C in einem Wasserstoffstrom
hoher Reinheit führt durch Entfernung von Stickstoff zu einer Dispersion von Vanadiumnitrid VN in Perronickel mit einer kubisch-flächenzentrierten
Struktur ähnlich der des j -Eisens
mit einer Gitterkonstanten a = 3,585 X.
mit einer Gitterkonstanten a = 3,585 X.
Es versteht sich von selbst, daß die vorliegende Erfindung
nicht auf die Ausführungsformen, die in der Beschreibung erwähnt sind, beschränkt ist, sondern daß sie auch alle anderen Varianten umfaßt.
nicht auf die Ausführungsformen, die in der Beschreibung erwähnt sind, beschränkt ist, sondern daß sie auch alle anderen Varianten umfaßt.
109810/U33
Claims (7)
1.) Dispersionen von einfachen oder gemischten Nitriden in
einem Basismetall oder einer metallischen Basxslegxerung,
dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen der einfachen
oder gemischten Nitride gleichmäßig in den Elementarkörnchen des gewählten Basismetalls oder der gewählten Basis-.
legierung verteilt sind.
2.) Verfahren zur Herstellung einer Dispersion gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
- in einer ersten Stufe ein gemischtes Oxyd, ein Hydroxyd-Copräzipitat
oder einen gemischten Komplex eines ersten Metalls, wie Ti, V, Nb, Ta oder Cr (oder mehrerer Metalle,
wenn man ein gemischtes Nitrid erhalten will), das dazu dient, das gewählte Nitrid zu liefern, und eines zweiten
Metalls, wie Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Ag, Sn, Pb, Bi, Ge oder Tl (oder mehrerer Metalle, wenn man eine Legierung
erhalten will), das dazu dient, das gewählte Basismetall
zu liefern, herstellt,
- in einer zweiten Stufe die so erhaltene Verbindung in einer gleichzeitig reduzierenden und nitrierhärtenden
Atmosphäre von Wasserstoff und Ammoniak oder Stickstoff einer thermischen. Behandlung unterwirft, deren Temperatür
- unterhalb 11000C - und Dauer derart gewählt sind,
daß die Reduktion aller Oxyde und die Nitrierhärtung des ersten Metalls gesichert sind, wobei die Steigerung der
Temperatur vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 100 bis 400°c/std. durchgeführt wird.
3.) Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufe der gleichzeitigen Reduktion und Nitrierhärtung in
einem Festbett durchgeführt wird.
4.) Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Stufe der gleichzeitigen Reduktion und Nitrierhärtung in einem Wirbelbett durchgeführt wird.
109810/1433
5.) Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der gleichzeitigen Reduktion und Nitrierhärtung
im Bereich von 10 bis 20 Stunden liegt.
6.) Verfahren gemäß Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anteile von Wasserstoff und Ammoniak in der verwendeten
Atmosphäre während der gleichzeitigen Reduktionsund
Nitrierhartungsstufe im Bereich von 25 bis 75 bzw. 75 bis 25 % liegen.
7.) Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man in dem Fall, da das Nitrid des zweiten Metalls bei den
Bedingungen der gleichzeitigen Nitrierhärtung und Reduktion stabil ist, eine· weitere Reduktionsbehandlung mit Hilfe
von reinem Wasserstoff durchführt bei der gleichen Temperatur während einer Zeit, die ausreicht, um das Nitrid des
zweiten Metalls vollständig zu reduzieren.
ι η Q ο ι η /
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR6922754A FR2052013A5 (de) | 1969-07-04 | 1969-07-04 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2033100A1 true DE2033100A1 (de) | 1971-03-04 |
Family
ID=9036978
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19702033100 Pending DE2033100A1 (de) | 1969-07-04 | 1970-07-03 | Dispersionen von Nitriden in einem Metall oder einer Legierung und Verfahren zu deren Herstellung |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3704116A (de) |
JP (1) | JPS5039080B1 (de) |
DE (1) | DE2033100A1 (de) |
FR (1) | FR2052013A5 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5032174A (en) * | 1985-09-12 | 1991-07-16 | Santrade Limited | Powder particles for fine-grained hard material alloys and a process for the preparation of powder particles for fine-grained hard material alloys |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4133678A (en) * | 1976-08-26 | 1979-01-09 | Ardaches Sarian | Ferro-alloy process and product |
FR2503926B1 (fr) * | 1981-04-10 | 1988-05-06 | Sumitomo Electric Industries | Materiaux de contact electrique |
US4515763A (en) * | 1981-07-15 | 1985-05-07 | Board Of Trustees Of Leland Stanford Jr. Univeristy | High specific surface area carbides and nitrides |
US4851206A (en) * | 1981-07-15 | 1989-07-25 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University, Stanford University | Methods and compostions involving high specific surface area carbides and nitrides |
DE3903544A1 (de) * | 1989-02-07 | 1990-08-09 | Repenning Detlev | Werkzeug fuer die elastomerverarbeitung |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1429307A (fr) * | 1964-11-27 | 1966-02-25 | Centre Nat Rech Scient | Procédé de préparation des solutions solides de nitrures et d'oxynitrures de certains métaux de transition et nouvelles solutions solides desdits nitrures et oxynitrures |
-
1969
- 1969-07-04 FR FR6922754A patent/FR2052013A5/fr not_active Expired
-
1970
- 1970-07-01 US US51517A patent/US3704116A/en not_active Expired - Lifetime
- 1970-07-03 DE DE19702033100 patent/DE2033100A1/de active Pending
- 1970-07-03 JP JP45057854A patent/JPS5039080B1/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5032174A (en) * | 1985-09-12 | 1991-07-16 | Santrade Limited | Powder particles for fine-grained hard material alloys and a process for the preparation of powder particles for fine-grained hard material alloys |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3704116A (en) | 1972-11-28 |
JPS5039080B1 (de) | 1975-12-13 |
FR2052013A5 (de) | 1971-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69321862T2 (de) | Temperatur resistente amorphe Legierungen | |
DE3485950T2 (de) | Verfahren zur herstellung von neodymlegierungen. | |
DE69511537T2 (de) | Verfahren zur herstellung von metallkompositpulver | |
DE2833015C2 (de) | ||
DE2706214A1 (de) | Magnetlegierung auf eisen-chrom- kobalt-basis mit spinodaler zersetzung | |
DE1567399A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von festen Loesungen von Nitriden und Oxynitriden bestimmter UEbergangsmetalle | |
WO2008065136A2 (de) | Metallpulver | |
EP0232772B1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines pulverförmigen amorphen Materials unter Vornahme eines Mahlprozesses | |
DE2033100A1 (de) | Dispersionen von Nitriden in einem Metall oder einer Legierung und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE3590031C2 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Metallpulvers | |
DE69805151T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von metallischem Verbundmaterial | |
DE2043424B2 (de) | Verfahren zum Herstellen legierter, insbesondere nickellegierter Stähle | |
DE2022820C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von hochkoerzitivem Chromdioxid | |
DE2032862A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von wechselseitigen Dispersionen von Carbiden und Metallen oder Legierungen und neue, so erhaltene Produkte | |
DE720502C (de) | Hartmetallegierung, insbesondere fuer Werkzeuger, und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE69411483T2 (de) | Katalysatorwerkstoff gegründet auf einer Titan-Kupferlegierung und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE2833016C2 (de) | ||
DE2919798C2 (de) | Nickel-Eisen-Werkstoff mit geringer Wärmeausdehnung Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung | |
DE2411324A1 (de) | Verfahren zum herstellen von dispersionsverfestigtem knetnickel | |
DE1458300A1 (de) | Durch Sintern und Walzen eines Metallpulvers hergestellte,zusammengesetzte Bleche | |
DE674626C (de) | Verfahren zur getrennten Gewinnung von Tantal und Niob aus Tantal, Niob und andere Metalle enthaltenden Legierungen | |
DE3535065C2 (de) | ||
AT165589B (de) | Verfahren zur Herstellung feuerbeständiger, in der Hauptsache austenitischer, bearbeitbarer Legierungen von großer Dauerstandfestigkeit bei hohen Temperaturen | |
AT209060B (de) | Verfahren zur Herstellung eines mindestens zwei Metalle enthaltenden Verbundmetallpulvers | |
DE2513921C2 (de) | Halbharte Magnetlegierung und deren Herstellung |