[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE2148390C3 - Cobalt alloy and process for its processing - Google Patents

Cobalt alloy and process for its processing

Info

Publication number
DE2148390C3
DE2148390C3 DE19712148390 DE2148390A DE2148390C3 DE 2148390 C3 DE2148390 C3 DE 2148390C3 DE 19712148390 DE19712148390 DE 19712148390 DE 2148390 A DE2148390 A DE 2148390A DE 2148390 C3 DE2148390 C3 DE 2148390C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
alloy
alloys
cold
cobalt
phase
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.)
Expired
Application number
DE19712148390
Other languages
German (de)
Other versions
DE2148390A1 (en
DE2148390B2 (en
Inventor
John Samuel Greensburg Pa. Slaney (V.StA.)
Original Assignee
Standard Pressed Steel Co., Jenkintown; Latrobe Steel Co., Latrobe; Pa. (V.StA.)
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Standard Pressed Steel Co., Jenkintown; Latrobe Steel Co., Latrobe; Pa. (V.StA.) filed Critical Standard Pressed Steel Co., Jenkintown; Latrobe Steel Co., Latrobe; Pa. (V.StA.)
Publication of DE2148390A1 publication Critical patent/DE2148390A1/en
Publication of DE2148390B2 publication Critical patent/DE2148390B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2148390C3 publication Critical patent/DE2148390C3/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Description

wobei bei Vorliegen von Titan und Aluminium where in the presence of titanium and aluminum

und/oder Niob der Eisengehalt maximal 10%
beträgt, die, falls kein Titan vorhanden ist, auch
and / or niobium the iron content max. 10%
which, if there is no titanium, also

aluminium- und niobfrei ist, oder bei einem Titan- Die Erfindung betrifft eine Kobaltlegierung. Dabeiis free of aluminum and niobium, or in the case of a titanium, the invention relates to a cobalt alloy. Included

gehalt von Ibis 5% auch Aluminium und/oder Niob 20 beschäftigt sich die Erfindung insbesondere mit einercontent of ibis 5% also aluminum and / or niobium 20, the invention is particularly concerned with a

enthält mit der Maßgabe, daß die durch den mathe- solchen Kobaltlegierung, die in Kombination mi:contains with the proviso that the mathematical cobalt alloy, which in combination mi:

matischen Ausdruck ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit, hohe Festig-matic expression of excellent corrosion resistance, high strength

N η M Kij.nirnj.m Fp keit und Duktilität aufweist, eine in einer kubisch N η M Kij.nir n jm Fp and ductility, one in a cubic

^T(Ir , Λ* Z, ' flächenzentrierten Matrix dispers verteilte, plättchen- ^ T (Ir , Λ * Z, 'face-centered matrix dispersed, platelet-

-t- 4,00 er -r 3,00 Mo, 25 förmigCj hexagonal dichtgepackte Phase besitzt und-t- 4.00 er -r 3.00 Mo, 25-shaped Cj has hexagonal close-packed phase and

in welchem die chemischen Symbole jeweils das im wesentlichen frei von versprödenden Phasen ist,in which the chemical symbols are essentially free of embrittling phases,

effektive Atomverhältnis bedeuten, in dem das sowie mit einem Verfahren zur Verarbeitung derartigermean effective atomic ratio in which the as well as with a method for processing such

betreffende Element in der Legierung enthalten ist, Legierungen.the element in question is contained in the alloy, alloys.

definierte Elektronenlückenzahl Nv bei Legierun- Im folgenden gelten alle Prozentangaben in Gegen mit einem Eisengehalt von 16 bis 25% hoch- 3° wichtsprozent.Defined number of electron gaps N v in the case of alloy- In the following, all percentages apply in counter with an iron content of 16 to 25% high weight percent.

»tens gleich 2,55 ist und bei Legierungen mit Aus der US-PS 33 56 542 ist bereits eine Kobalteinem Eisengehalt von mehr als 6 bis 16% einen Nickel-Chrom-Molybdän-Legierung bekannt, die aus Wert von (2,82 - 0,017 Wpe) nicht übersteigt, 5 bis 45% Nickel, 7 bis 16% Molybdän, 13 bis 25% Wobei im vorstehenden Ausdruck »W^e« den Chrom, bis zu 0,05% Kohlenstoff, bis zu 2% Alu-Eisengehalt der Legierung in Gewichtsprozent 35 minium, bis zu 2% Titan, bis zu 2% Zirkon, bis zu bedeutet. 6% Eisen, Rest mindestens 25% Kobalt, besteht, mit»Is at least equal to 2.55 and alloys with From US Pat. No. 33 56 542 there is already a cobalt one Iron content of more than 6 to 16% a nickel-chromium-molybdenum alloy known to be made up Does not exceed value of (2.82 - 0.017 Wpe), 5 to 45% nickel, 7 to 16% molybdenum, 13 to 25% Whereby in the above expression "W ^ e" the chromium, up to 0.05% carbon, up to 2% aluminum-iron content of the alloy in percent by weight 35 minium, up to 2% titanium, up to 2% zirconium, up to means. 6% iron, the remainder at least 25% cobalt, with

2. Kobaltlegierung nach Anspruch 1, dadurch der Maßgabe, daß die Summe der Gehalte an Alugekennzeichnet, daß sie titan-, aluminium- und minium, Titan und Zirkon nicht größer als 4% ist. niobfrei ist. Ferner liegt bei dieser bekannten Legierung die Summe2. cobalt alloy according to claim 1, characterized in that the sum of the contents of aluminum indicates that it is titanium, aluminum and minium, titanium and zirconium not greater than 4%. is niobium-free. Furthermore, this known alloy is the sum

3. Kobaltlegierung nach Anspruch 1, dadurch 4° der Gehalte an Kobalt und Nickel zwischen 62 und gekennzeichnet, daß sie Titan und mindestens 80% und ist das Verhältnis der Summe der Gehalte eines der Elemente Aluminium und Niob enthält. an Kobalt und Nickel für den Gehalt an Chrom bei 2,6.3. cobalt alloy according to claim 1, characterized in 4 ° of the contents of cobalt and nickel between 62 and characterized as being titanium and at least 80% and is the ratio of the sum of the contents contains one of the elements aluminum and niobium. of cobalt and nickel for the chromium content at 2.6.

4. Kobaltlegierung nach einem der Ansprüche 1 Diese bekannte Legierung ist korrosionsbeständig und bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie höchstens kann unter bestimmten Temperaturbedingungen durch 23 % Eisen enthält. 45 Verformung bzw. Bearbeitung so gehärtet werden, daß4. cobalt alloy according to one of claims 1 This known alloy is corrosion resistant and to 3, characterized in that it can at most under certain temperature conditions through Contains 23% iron. 45 deformation or machining are hardened so that

5. Kobaltlegierung nach Anspruch 3, dadurch sie dann sehr hohe Zugfestigkeiten und Streckgrenzen gekennzeichnet, daß sie höchstens 10% Eisen aufweist. Legierungen der genannten Art können in enthält. Abhängigkeit von der Temperatur in einer oder zwei5. cobalt alloy according to claim 3, which then has very high tensile strengths and yield strengths characterized in that it contains at most 10% iron. Alloys of the type mentioned can be used in contains. Depending on the temperature in one or two

6. Verfahren zur Verarbeitung einer Kobalt- Kristallphasen oder -modifikationen bestehen und legierungnacheinemder Ansprüche Ibis 5, dadurch 5° zeichnen sich durch einen von ihrer Zusammengekennzeichnet, daß sie bei einer Temperatur, setzung abhängigen Umwandlungstemperaturbereich Unterhalb des Bereiches, in dem sich die hexagonal aus, in welchem Umwandlungen von der einen Kristalldichtgepackte Phase in die kubisch flächenzentrierte modifikation in die andere erfolgen Bei über dem Phase umwandelt, um mindestens 5 %, auf die unteren Grenzwert des Übergangstemperaturbereiches Querschnittsfläche bezogen, kaltverformt wird. 55 liegenden Temperaturen sind die Legierungen in der6. Process for processing a cobalt crystal phase or modifications exist and Alloy according to one of the claims Ibis 5, characterized by 5 ° characterized by one of their combinations, that they are at a temperature-dependent transformation temperature range below the range in which the hexagonal from, in which transformations of the one crystal tightly packed Phase in the face-centered cubic modification in the other take place at above the Phase converts by at least 5% to the lower limit of the transition temperature range Cross-sectional area related, is cold-formed. 55 lying temperatures are the alloys in the

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn- kubisch fiächenzentrierten (CFC) Modifikation stabil, zeichnet, daß die Kaltverformung bei Raum- Bei Temperaturen, die unter der unteren Grenztemperatur erfolgt. temperatur des Ubergangstemperaturbereiches liegen,7. The method according to claim 6, characterized in that the cubic face-centered (CFC) modification is stable, draws that the cold deformation at room- At temperatures below the lower limit temperature he follows. temperature of the transition temperature range,

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ist dahingegen die hexagonal dichtgepackte (HDG) gekennzeichnet, daß der Verformungsgrad hoch- 6° Modifikation beständig. Durch Kaltverformen von stens 70% beträgt. metastabilen, kubisch fiächenzentrierlem Material bei8. The method according to claim 6 or 7, characterized in contrast, the hexagonal close-packed (HDG) characterized in that the degree of deformation high-6 ° modification resistant. By cold working of at least 70%. metastable, cubic, face-centered material

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, einer unter dem unteren Grenzwert des Ubcrgangsdadurch gekennzeichnet, daß die Legierung vor temperaturbereichs liegenden Temperatur wird ein der Kaltverformung homogenisierend geglüht wird. Teil des Materials in die hexagonal dichtgepackte9. The method according to any one of claims 6 to 8, one below the lower limit of the transition thereby characterized in that the alloy is a temperature before a temperature range the cold deformation is annealed in a homogenizing manner. Part of the material in the hexagonal close-packed

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch ge- 65 Modifikation umgewandelt, welche dann in Form von kennzeichnet, daß die Homogenisierung in dem Plättchen vorliegt, die in einer Matrix aus kubisch Temperaturbereich von 1121 bis 1177CC erfolgt. flächenzentriertem Material verteilt sind. Auf dieser10. The method according to claim 9, characterized in 6 converted 5 modification, which then indicates in the form of that the homogenization is present in the platelet, which takes place in a matrix of cubic temperature range from 1121 to 1177 C C. face-centered material are distributed. On this

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 Phasenumwandlung unter der Wirkung einer Kalt-11. The method according to any one of claims 6 phase transformation under the effect of a cold

verformung beruhen die ausgezeichneten Zugfestig- günstigerer Legierungselemente zu verringern, kannDeformation are based on the excellent tensile strength - cheaper alloy elements can reduce it

keiten und Streckgrenzen der bekannten Legierung. darin gesehen werden, daß durch die Verwendungand yield strengths of the known alloy. be seen in that by using

Diese bekannte Legierung ist jedoch insofern preiswürdigerer Legierungseiemente das AuftretenHowever, this known alloy is the occurrence of cheaper alloy elements

nachteilig, als sie hohe Gehalte an relativ kostspieligen von Sprödphasen im Werkstoff befürchtet wurde. Beidisadvantageous as they feared high contents of relatively expensive brittle phases in the material. at

Legierungselcmenten, wie Nickel, Molybdän und 5 derartigen Sprödphasen handelt es sich um topologischAlloy elements such as nickel, molybdenum and such brittle phases are topological

Kobalt, verlangt und ferner insbesondere bei erhöhten dichtgepackte Phasen, wie die sigma-, my- oder chi-Cobalt, required and also especially with increased densely packed phases, such as the sigma-, my- or chi-

Temperaturen über unbefriedigende Duktilitätseigen- Phase.Temperatures above unsatisfactory intrinsic ductility phase.

schäften verfügt. So besitzt die bekannte Legierung Die erfindungsgemäßen Legierungen besitzen einestocks. Thus, the known alloy possesses the alloys according to the invention

höchstens 6% Eisen und verliert ihre Duktilität bereits plättchenförmige, hexagonal dichtgepackte Phase, dieat most 6% iron and already loses its ductility in platelet-shaped, hexagonal close-packed phase, the

bei verhältnismäßig niedrigeren Temperaturen von 10 in einer Matrix aus einer kubisch flächenzentriertenat relatively lower temperatures of 10 in a matrix of a face-centered cubic

beispielsweise 149 bis 204" C, sofern die bekannten Kristallphase eingebettet wird.for example 149 to 204 "C, provided the known crystal phase is embedded.

Legierungen mit höchster Zugfestigkeit betrachtet Der Eisengehalt erfindungsgemäßer Kobaltlegie-Alloys with the highest tensile strength considered The iron content of cobalt alloys according to the invention

werden. rungen beträgt vorzugsweise höchstens 23%.will. is preferably a maximum of 23%.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Wie vorstehend bereits erwähnt, können dieThe invention is therefore based on the object, As already mentioned above, the

eine Kobaltlegierung zu schaffen, we'che Einsparungen 15 erfindungsgemäßen Kobaltlegierungen titanfrei sein,to create a cobalt alloy, which savings 15 cobalt alloys according to the invention are titanium-free,

an kostspieligen Lcgierungselemcnten gestaltet und wiewohl sie dann aber auch weder Aluminium nochdesigned on expensive alloy elements and although they are then neither aluminum nor

dennoch im wesentlichen über die gleichen guten Niob enthalten dürfen. Andererseits können dieNevertheless, they may contain essentially about the same good niobium. On the other hand, the

Gebrauchseigenschaften verfügt, wie die bekannte, erfindungsgemäßen Kobaltlegierungen aber 1 bis 5%Has performance properties like the known cobalt alloys according to the invention but 1 to 5%

höhere Gehalte an hochwertigen Komponenten ent- Titan enthalten, wobei dann aber wenigstens eines derhigher contents of high-quality components contain titanium, but then at least one of the

haltende Legierung. Dabei umschließt diese Aufgabe 20 Elemente Aluminium und Niob in den vorstehendholding alloy. This task includes 20 elements aluminum and niobium in the above

auch die Forderung, eine Kobaltlegicrung zu schaffen, angegebenen Höchstgehalten vorhanden sein muß.the requirement to create a cobalt alloy, specified maximum levels must be present.

welche auch bei erhöhten Temperaturen ihre Duktilität Liegt also Titan in der Legierung in den angegebenenwhich its ductility even at elevated temperatures. So titanium in the alloy is in the specified range

beibehält. Gehaltsgrenzen von 1 bis 5% vor, so muß auch AIu-maintains. Salary limits of 1 to 5%, so AI must also

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch minium und/oder Niob vorhanden sein, wohingegenAccording to the invention, this object is achieved by minium and / or niobium being present, whereas

eine Kobaltlegierung, bestehend aus 0 bis 0,05% 25 bei titanfreien Legierungen auch Aluminium und Nioba cobalt alloy, consisting of 0 to 0.05% 25 in the case of titanium-free alloys also aluminum and niobium

Kohlenstoff, 18 bis 40% Nickel, 6 bis 12% Molybdän, fehlen müssen.Carbon, 18 to 40% nickel, 6 to 12% molybdenum must be missing.

15 bis 25% Chrom, mehr als 6 bis 25% Eisen, 0 bis Weiterhin sei unterstrichen, daß bei titanhaltigen 0,1 % Bor, 0 oder 1 bis 5% Titan, 0 bis 1% Aluminium, Legierungen, die demzufolge auch Gehalte an AIu-0 bis 2% Niob, Rest Kobalt, wobei bei Vorliegen von minium und/oder Niob enthalten, der Eisengehalt Titan und Aluminium und/oder Niob der Eisengehalt 30 maximal 10% betragen darf. Diese titanhaltigen maximal 10% beträgt, die, falls kein Titan vorhanden Kobaltlegierungen stellen eine spezielle Ausführungsist, auch aluminium- und niobfrei ist, oder bei einem form der Erfindung dar, die sich durch hohe Zug-Titangehalt von 1 bis 5% auch Aluminium und oder festigkeiten und eine auch bei hohen Temperaturen Niob enthält mit der Maßgabe, daß die durch den bleibende Duktilität auszeichnen.
mathematischen Ausdruck 35 Legierungen, die lediglich ihrer Zusammensetzung Nv = 0,61 Ni + 1,71 Co + 2,66 Fe + 4,66 Cr nach innerhalb der vorstehend genannten Gehalts-4-5 66 M grenzen liegen, aber nicht die einschränkenden Be-' ' dingungen hinsichtlich der Elektronenlückenzahl N1, in welchem die chemischen Symbole jeweils das genügen, gehören nicht zu den erfindungsgemäßen effektive Atomverhältnis bedeuten, in dem das 40 Legierungen, da sie reich an Sprödphasen sein können. betreffende Element in der Legierung enthalten ist, Erfindungsgemäße Legierungen zeichnen sich dadurch definierte Elektronenlückenzahl Nv bei Legierungen aus, daß von der Legierungszusammensetzung abmit einem Eisengehalt von 16 bis 25% höchstens hängige Höchstwerte für die Elektronenlückenzahl Abgleich 2,55 ist und bei Legierungen mit einem Eisen- nicht überschritten werden, da ein Übersteigen der gehalt von mehr als 6 bis 16 Gewichtsprozent einen 45 genannten Höchstwerte zum Auftreten von Spröd-Wert von (2,82 — 0,017 WFe) nicht übersteigt, wobei phasen führt.
15 to 25% chromium, more than 6 to 25% iron, 0 to Furthermore, it should be underlined that with titanium-containing 0.1% boron, 0 or 1 to 5% titanium, 0 to 1% aluminum, alloys, which accordingly also contain AIu-0 to 2% niobium, the remainder cobalt, with the presence of minium and / or niobium, the iron content of titanium and aluminum and / or niobium, the iron content being a maximum of 10%. This titanium-containing maximum is 10%, which, if no titanium is present, cobalt alloys are a special design, also free of aluminum and niobium, or in a form of the invention that is also aluminum and or due to a high tensile titanium content of 1 to 5% strengths and contains niobium even at high temperatures with the proviso that they are characterized by permanent ductility.
Mathematical expression 35 alloys which are only their composition N v = 0.61 Ni + 1.71 Co + 2.66 Fe + 4.66 Cr according to limits within the above-mentioned content of 4-5 66 M, but not the restrictive limits Conditions with regard to the electron gap number N 1 , in which the chemical symbols in each case suffice, do not belong to the effective atomic ratio according to the invention, in which this means 40 alloys, since they can be rich in brittle phases. relevant element is contained in the alloy, alloys according to the invention are characterized by a defined electron gap number N v in alloys that, depending on the alloy composition, with an iron content of 16 to 25%, the maximum value for the electron gap adjustment is 2.55 and for alloys with an iron - are not exceeded, as an excess of more than 6 to 16 percent by weight does not exceed a specified maximum value for the occurrence of brittleness of (2.82 - 0.017 W Fe ), whereby phases lead.

im vorstehenden Ausdruck »(Vve« den Eisengehalt der Bei Legierungen mit einem Eisengehalt von 16 bisin the above expression "(Vv e " the iron content of the alloys with an iron content of 16 to

Legierung in Gewichtsprozent bedeutet. 25%, vorzugsweise jedoch bis zu höchstens 23%,Alloy in percent by weight means. 25%, but preferably up to a maximum of 23%,

Der mit Hilfe der erfindungsgemäßen Kobalt- darf die Elektronenlückenzahl einen Höchstwert vonWith the aid of the cobalt according to the invention, the number of electron gaps may reach a maximum value of

legierung gegenüber der bekannten Kobaltlegierung 5° 2,55 nicht überschreiten. Bei Legierungen mit einemalloy compared to the known cobalt alloy do not exceed 5 ° 2.55. For alloys with a

err.ielbare technische Fortschritt ist in erster Linie Eisengehalt zwischen 6 und 16% sind höhere Λ',-WerteAchievable technical progress is primarily iron content between 6 and 16% are higher Λ 'values

darin zu sehen, daß die Legierung nach der Erfindung zulässig, wobei der zulässige Höchstwert, der beito see that the alloy according to the invention is permissible, the maximum permissible value being at

wegen ihrer hohen Eisengehalte preisgünstig auf den Legierungen mit 6% Eisen gerade noch geduldet wcr-Because of their high iron content, it is cheap on the alloys with 6% iron.

Markt gebracht werden kann, ohne daß diese eisen- den kann, 2,72 beträgt. Bei Legierungen mit einem reiche Legierung in ihren Eigenschaften der bekannten 55 Eisengehalt von mehr als 6 bis 16% ist der zulässigeCan be brought to the market without this being able to iron, amounts to 2.72. For alloys with a rich alloy in its properties of the well-known 55 iron content of more than 6 to 16% is the permissible

Legierung unterlegen wäre. Die erfindungsgemäßen Höchstwert der Elektronenlückenzahl Nv durch dieAlloy would be inferior. The maximum value according to the invention of the electron gap number N v by the

Legierungen, in welchen Titan neben Aluminium mathematische BeziehungAlloys in which titanium and aluminum have a mathematical relationship

und/oder Niob vorliegt, zeichnen sich gegenüber der ^ ^ 2 87 — 0 017 HV--bekannten Legierung dadurch aus, daß sie auch beiand / or niobium is present, are distinguished from the ^ ^ 2 87 - 0 017 HV - known alloy in that they are also at

erhöhten Temperaturen ihre Duktilität beibehalten. 60 definiert, in welchem HVo den Eisengehalt der Lemaintain their ductility at elevated temperatures. 60 defines in which HVo the iron content of the Le

Wegen ihrer ausgezeichneten mechanischen Eigen- gicrung in Gewichtsprozent darstellt. Der Einfluß voiBecause of its excellent mechanical properties, it is represented in percent by weight. The influence of voi

schäften auch bei "höheren Temperaturen sind die Kohlenstoff und/oder Bor bezüglich der ElektronenShafts even at "higher temperatures are the carbon and / or boron with respect to the electrons

Kobaltlegierungen nach der Erfindung insbesondere lücken?ahl ist bei diesen Legierungen zu vernachCobalt alloys according to the invention, in particular gaps, are negligible in these alloys

zur Verwendung in Strahltriebwerken bei Luftfahr- lässigen.for use in jet engines by aviation passengers.

zeugen geeignet. 65 Die Elektronenlückenzahl N1- ist ein Maß für ditestify suitable. 65 The electron gap number N 1 - is a measure of di

Die Ursache dafür, daß die Fachwelt bis jetzt nicht durchschnittliche Anzahl von ElcktronenfehlstellcThe reason for the fact that the specialist world has not up to now an average number of Elcktronenfehlstellc

dazu übergegangen war, den Anteil äußerst teurer oder -lückcn in den 3d-Unterschalen von Chrorrhad gone over to the proportion of extremely expensive or gaps in the 3d sub-shells from Chrorr

1 Ruierunesclementc durch stärkere Verwendung preis- Kobalt, Eisen und Nicke! sowie der 4d-Unlcrschale1 Ruierunesclementc through increased use of priced cobalt, iron and nickel! as well as the 4d unlcr shell

5 v 65 v 6

von Molybdän. Die Bildung von spröden Phasen in erörtert wird.) Weiterhin wird angenommen, daß die bestimmten Legierungen kann mit diesen Elektronen- Bildung dieser Verbindungen zu einer Ausscheidungslücken in Beziehung gebracht werden, da diese härtung der fraglichen Legierungen führt, die den auf Elektronen an den von Übergan^smetallen einge- die Umwandlung von CFC-Phase in HDG-Phase zu- gangenen chemischen Bindungen beteiligt sind. Um 5 rückzuführenden Härtungseffekt ergänzt und es so erdie Definition und Bedeutung der »effektiven Atom- möglieht, eine höhere Zugfestigkeit mit weniger starker Prozentsätze«, die zur Berechnung der Λ',. benutzt Kaltbearbeitung bzw.-verformung zu erreichen, als dies werden, zu verstehen, muß man einige weitrre Über- bislang möglich war. of molybdenum. The formation of brittle phases is discussed in.) Furthermore, it is assumed that the particular alloys can be associated with these electron formation of these compounds to a precipitation gap, since this hardening of the alloys in question leads to the electrons being transferred to those of transition ^ smetallen einge- the conversion of CFC phase in HDG-to-phase gangenen chemical bonds are involved. Supplemented by 5 traceable hardening effect and thus the definition and meaning of the »effective atomic possible, a higher tensile strength with less strong percentages«, which are used to calculate the Λ ',. Used to achieve cold working or deformation, as this will be, to understand, one has to go further than what was previously possible.

legungen bezüglich der MikroStruktur der Legierungen Bei den »effektiven Atomverhältnissen« der Elementeinformation on the microstructure of the alloys for the "effective atomic ratios" of the elements

»nd hinsichtlich der Beziehung zwischen der Struktur io in diesen Legierungen, die zur Berechnung der Elck-»Nd with regard to the relationship between the structure io in these alloys, which are used to calculate the

und den Eigenschaften der Legierung anstellen. tronenlückenzahl /V,-benutzt werden, ist die vorstehendand the properties of the alloy. tronenlützenzummer / V, -be used is the above

Wie bereits erwähnt, wird angenommen, daß die postulierte Umwandlung eines Teils der vorhandenen Umwandlung einer metastabilen CFC-Phase in Platt- Metallatomc, insbesondere Nickelatome, in Verbin- chen aus stabiler HDG-Phase der Grund für die hohe düngen der Formel Ni11X berücksichtigt.
Zugfestigkeit sowohl der bekannten als auch der 15 So ist bei den Legierungen, die kein Titan (und folgerfindungsgemäßen Kobaltlegierungen ist. da nach lieh auch kein Aluminium und/oder Niob) enthalten, einer diesbezüglich entwickelten Theorie die Bildung das »effektive Atomverhältnis« jedes einzelnen vordieser Plättchen aus HDG-Phase in der CFC-Matrix handenen Elements gleich dem tatsächlichen Atomdie Relativbewegung bzw. Translation längs Gleit- verhältnis, in dem das betreffende Element vorhanden ebenen hemmt bzw. verhindert, die für das Versagen 20 ist, da sich in diesen Legierungen keine Verbindungen von Metallen bzw. Brechen oder Reißen von Metallen der Formel Ni3X bilden.
As already mentioned, it is assumed that the postulated conversion of a portion into account existing transformation of a metastable phase in CFC Metallatomc platform, in particular nickel atoms, in conjunc- phase HDG Chen from stable the reason for the high fertilize the formula Ni X 11 .
Tensile strength of both the known and the 15 Thus, in the case of alloys that do not contain titanium (and consequently cobalt alloys, since also no aluminum and / or niobium), a theory developed in this regard is the formation of the "effective atomic ratio" of each of these Platelets from HDG phase in the CFC matrix existing elements equal to the actual atom the relative movement or translation along the sliding ratio in which the element in question inhibits or prevents existing planes that are responsible for the failure 20, since none are present in these alloys Forming compounds of metals or breaking or tearing of metals of the formula Ni 3 X.

verantwortlich ist. Es läßt sich jedoch auch die Duk- Bei Legierungen, die »X« bzw. »Härtcrelemente«responsible for. However, the Duk alloys, the "X" or "hardening elements"

tilität dieser Legierungen mit dem Phänomen der (Titan, Aluminium und/oder Niob) enthalten, wirdtility of these alloys with the phenomenon of (titanium, aluminum and / or niobium)

Phasenumwandlung in Beziehung bringen, und man hat zunächst der Gesamtatomprozentsatz für jedes der inBring the phase transformation into relationship, and one first has the total atomic percentage for each of the in

in der Tat die überraschende Duktilität dieser Le- 25 einer bestimmten Legierung vorhandenen Elementeindeed the surprising ductility of these elements in a given alloy

gierungen dem Auftreten einer Phasenumwandlung bei aus dem jeweiligen Anteil in Gewichtsprozent errechnet.gations the occurrence of a phase change is calculated from the respective proportion in percent by weight.

der Deformation, wie beispielsweise bei einem Zugtest, wobei in der Legierung vorhandener Kohlenstoffdeformation, such as in a tensile test, where carbon is present in the alloy

zugeschrieben. Jedenfalls liegen die Verhältnisse inso- und oder Bor außer acht gelassen wird. Der jeweiligeattributed to. In any case, the proportions are insofar and / or boron is disregarded. The respective

weit eindeutig klar, als feststeht, daß die Eniktilität Gesamtatomprozentsatz gibt die Anzahl von Atomenfar unequivocally clear when it is established that enictility gives the total atomic percentage the number of atoms

dieser Legierungen um so niedriger wird, je stärker 30 des betreffenden Elements wieder, die in der Legierungof these alloys, the lower the strength of the element in question, the lower it is in the alloy

sie kaltverformt bzw. kaltgehärtet sind und je höher auf 100 Atome vorhanden sind. Die Gesamtatom-they are cold-worked or cold-hardened and the higher 100 atoms are present. The total atomic

ihre Zugfestigkeit ist. Prozentsätze der Härtcrelemente werden summierttheir tensile strength is. Percentages of hardening elements are totaled

Somit verlieren die Legierungen an Duktilität, wenn und die Summe mit 4 multipliziert, wodurch man dieThus, the alloys lose ductility if and multiply the sum by 4, which results in the

sie zur Erhöhung ihrer Festigkeit kalt bearbeitet ungefähre Zahl von Atomen erhält, die von 100 Ato-cold machined to increase its strength it contains the approximate number of atoms that is different from 100 atoms

werden. Weiterhin nimmt die verbleibende Duktilität 35 men in der Legierung an der Bildung von Ni3X beteiligtwill. Furthermore, the remaining ductility in the alloy takes part in the formation of Ni 3 X

mit steigender Temperatur weiter ab. sind. Dieser Wert muß jedoch noch korrigiert werden.continues to decrease with increasing temperature. are. However, this value still needs to be corrected.

Der Hjchtemperaturduktilitälsverlust, den die Le- R.W. Guard und Mitarbeiter haben in einem in gierung erleidet, wenn sie beispielsweise als Befcsti- Met Soc. Aime, 215. 807 (1959), erschienenen Artikel gungsmittel in einem Flugstrahltriebwerk verwendet »The Alloying Behavior of Ni3Al (Gamma-Primewird, verringert die Fähigkeit eines solchen Befesti- 4° Phase)« gezeigt, daß Kobalt. Eisen, Chrom und Molybgungsmittels, sich einer örtlich konzentrierten Bean- dän in eine derartige Ni3X-Verbindung in Mengen von spruchung bzw. Punktspannung anzupassen und diese bis zu 23, 15, 16 bzw. 1 % eintreten. Um den Atom-Spitzenbelastung auszugleichen und kann somit zu Prozentsatz, bzw. die Anzahl von Atomen pro 100 einem Versagen bzw. Bruch führen, während ein Atome, für jedes dieser Metalle zu ermitteln, der duktileres Material sich deformieren würde, um sich 45 ebenfalls in der Ni3X-Phase gebunden ist und damit einer solchen Beanspruchung anzupassen und die nicht für die Bildung einer nicht aus Ni3X bestehenden Spannung auszugleichen. Legierungsmatrix zur Verfügung steht, näherungsweiseThe loss of high temperature ductility suffered by Le-RW Guard and employees in an in gation, for example, when they were employed as a security company. Aime, 215. 807 (1959), published articles supply medium in a flying jet engine used "The Alloying Behavior of Ni 3 Al (gamma prime is, the ability of such a reduced fastening 4 ° phase)" showed that cobalt. Iron, chromium and molybdenum agents to adapt to a locally concentrated problem in such a Ni 3 X compound in amounts of stress or point stress and these occur up to 23, 15, 16 or 1%. To compensate for the peak atomic load and thus the percentage, or the number of atoms per 100, can lead to failure or breakage, while determining an atom for each of these metals, the more ductile material would deform to become 45 as well the Ni 3 X phase is bound and thus to adapt to such a stress and not compensate for the formation of a voltage that does not consist of Ni 3 X. Alloy matrix is available, approximately

Ein Weg, die Duktilität zu erhalten, besteht bei den zu ermitteln, werden für jedes Metall das maximale Legierungen nach dem Stand der Technik darin, das prozenluale Löslichkeitsprodukt in Ni3X, das Atom-Ausmaß der Kaltbearbeitung bzw. -''erformung zu 5° verhältnis, in dem es in der betreffenden Legierung verringern. Weniger stark kaltbearbeitete Legierungen enthalten ist und die Gesamtzahl von Atomen, die besitzen jedoch auch eine geringere Zugfestigkeit. pro 100 Legierungsatome als Ni3X vorhanden seinOne way of obtaining ductility is to determine the maximum prior art alloy for each metal is to use the percentage solubility product in Ni 3 X, the atomic extent of the cold working or deformation 5 ° ratio in which it will decrease in the alloy in question. Less heavily cold worked alloys are included and the total number of atoms, which however also have a lower tensile strength. be present as Ni 3 X per 100 alloy atoms

Die erfindungsgemäßen Legierungen, die Titan in können, gebildet bzw. ermittelt.The alloys according to the invention that can contain titanium are formed or determined.

Kombination mit Aluminium und/oder Niob enthalten, Die Anzahl an Ni-, Co-, Fe-, Cr· und Mo-Atomen, überwinden das vorstehend geschilderte, bei Legierun- 55 die jeweils in der betreffenden Legierung vorhanden gen nach dem Stand der Technik gegebene Problem, sind, werden dann jeweils korrigiert, indem man den da bei den genannten erfindungsgemäßen Kobalt- Zahlenwert subtrahiert, der die Teilmenge des belegierungen bereits mit weniger starker Kaltbearbeitung treffenden Metalls wiedergibt, die in der Ni3X-Phase bzw. -verformung (und dadurch größerer Erhaltung agebunden« ist. Die so gebildete Differenz gibt nähcder Duktilität bei erhöhten Temperaturen) eine hohe 60 rungswcise den auf die nominelle Legierungszusammcn-Zugfestigkeit erreicht wird, als bei Legierungen. sctzung bzw. die Gesamtlegierung bezogenen Atomdie die genannten Elemente nicht enthalten. Prozentsatz wieder, der in der T-U für die Lcgicrungs-Combination with aluminum and / or niobium contain, the number of Ni, Co, Fe, Cr · and Mo atoms, overcome the above-described, in alloys, those present in the respective alloy according to the prior art The given problem, are then corrected by subtracting the numerical value of the cobalt according to the invention, which represents the subset of the metal which has already been met with less severe cold working and which is in the Ni 3 X phase or deformation ( The difference formed in this way gives, in addition to the ductility at elevated temperatures, a higher proportion of the nominal composite tensile strength achieved than with alloys. sctzung or the total alloy-related atoms which do not contain the elements mentioned. Percentage again, which in the TU for the learning

Es wird angenommen, daß diese Elemente Vcr- matrixbildung zur Verfügung steht (tatsächlicherIt is assumed that these elements are available for Vcr matrix formation (more actual

bindungen der Formel »Νί,Χ« bilden, in der X Titan. Atomprozentsatz). Da die Summe der tatsächlichenform bonds of the formula »Νί, Χ«, in which X is titanium. Atomic percentage). As the sum of the actual

Aluminium und/oder Niob bedeutet. (Es wird auge- 65 Atomprozentsätzc kleiner als 100 is'., wird dann fürMeans aluminum and / or niobium. (It will be auge- 65 atomic percentage less than 100 is'., Then it will be for

nommen, daß in diesen Verbindungen die genannten jedes Element der jeweils auf diese Summe bezogeneit is assumed that in these compounds the elements mentioned are each related to this sum

Elemente in gewissem Ausmaß durch andere Elemente »effektive Alomprozentsatz« errechnet. Das effektiveElements calculated to some extent by other elements "effective alom percentage". The effective one

iubstituiert werden, was weiter unten noch ausführlich Atomvcrhältnis. welches den durch 100 dividiertenSubstituted, which is detailed below in atomic ratio. which divides the by 100

effektiven Atomprozentsalz darstellt, wird schließlich zur Ermittlung der Elckironenlückenzahl N1. der betreffenden Legierung benutzt. Diese Berechnung wird weiter unten im einzelnen an Hand eines Beispiels erläutert.represents effective atomic percent salt, is finally used to determine the number of vacancies N 1 . of the alloy in question. This calculation is explained in detail below using an example.

Zur Herstellung der erfindungsgcmüßen Kobaltlegicrungcn werden die Komponenten zunächst geschmolzen, und zwar zweckmäßig durch Vakuuminduktionsschmelzen bei einer Temperatur von etwa 1482CC. Wegen des verhältnismäßig hohen Eisengehalts der erfindungsgemäßcn Legierungen können zur Herstellung der Schmelze Ferrolegierungen von Chrom und Molybdän verwendet werden, wodurch ein beträchtlicher Kostenvorteil erzielt wird. Gemäß einer typischen erfindungsgemäßen Arbeitsweise wird der größte Teil des Eisens in Form von Ferrolegierungen zugeschlagen.To prepare the erfindungsgcmüßen Kobaltlegicrungcn the components are first melted, and that suitably by vacuum induction melting at a temperature of about 1482 C C. Because of the relatively high iron content of the erfindungsgemäßcn alloys can be used of chromium and molybdenum to produce the melt ferroalloys, whereby a considerable cost advantage is achieved. According to a typical procedure according to the invention, most of the iron is added in the form of ferro-alloys.

Die geschmolzenen Legierungen können zu Barren vergossen oder mit einem auf eine Oberfläche gerichteten Gasstrahl beaufschlagt werden, wodurch die Schmelze in Form kleiner Tröpfchen dispergicrt wird, die sich zu einem Metallpulver verfestigen, das für die weiter unten beschriebenen pulvermetallurgischen Verfahren verwendet werden kann.The molten alloys can be cast into bars or with one directed towards a surface A gas jet is applied, whereby the melt is dispersed in the form of small droplets, which solidify to a metal powder, which is used for the powder metallurgical processes described below Procedure can be used.

Gewünschtenfalls können aus der wie vorstehend hergestellten Schmelze gegossene Barren nach dem Abkühlen in einem Abschmelzelektroden-Vakuumofen weiter behandelt werden, um die Barrenstruktur zu verbessern und ihren Gasgehalt zu verringern.If desired, ingots cast from the melt prepared as above can be prepared according to the Cooling in a consumable vacuum furnace is further treated to form the ingot structure to improve and reduce their gas content.

Es ist dem Fachmann wohl bekannt, daß unter praktischen Arbeitsbedingungen beim Erstarren von Legierungen, insbesondere in Barrenform. Keimbildung auftritt. Diese Keimbildung führt zur Bildung von den Dendriten in der MikroStruktur und bewirkt bei den crfinüunesgcrnäßcn Legierungen eine Erhöhung der Nr in dem Material zwischen den Dendriten. Dies ist darauf zurückzuführen, daß das sich beim Abkühlen der Legicrungsschmelze zuerst verfestigende Material einen verhältnismäßig hohen Gehalt an Kobalt und Nickel besitzt, d. h. Elementen, die nur eine verhältnismäßig geringe Neigung zur Bildung versprödender Phasen, wie der Sigma-Phase, besitzen. Das zuletzt erstarrende Material, das verhältnismäßig viel Chrom und Molybdän enthält, besitzt hingegen eine höhere Elektronenlückenzahl und neigt zur Bildung versprödender Phasen. Demzufolge können bestimmte erfindungsgemäße Legierungen, nämlich insbesondere solche mit einer Zusammensetzung, die eine gegen den zulässigen Höchstwert gehende bzw. in dessen Nähe liegende Elektronenlückenzahl Νυ besitzen, im vergossenen Zustand Sigma-Phase enthalten. Die erfindungsgemäßen Kobaltlegierungen werden deshalb vorzugsweise homogenisiert, indem man sie bei unterhalb ihres Schmelzpunkts liegenden Temperaturen, zweckmäßig bei Temperaturen von etwa 1121 bis etwa 1177°C, 18 bis 36 Stunden glüht, um durch Diffusion der Elemente eine Homogenisierung zu erreichen und Sigma-Phase oder andere versprödende Phasen, die in der Legierung im Gußzustand vorhanden sein können, restlos zu beseitigen.It is well known to the person skilled in the art that under practical working conditions when solidifying alloys, especially in the form of bars. Nucleation occurs. This nucleation leads to the formation of the dendrites in the microstructure and, in the case of the refined alloys, causes an increase in the number in the material between the dendrites. This is due to the fact that the material which first solidifies when the alloying melt cools down has a relatively high content of cobalt and nickel, ie elements that have only a relatively low tendency to form embrittling phases, such as the sigma phase. The material that solidifies last and contains a relatively large amount of chromium and molybdenum, on the other hand, has a higher number of electron gaps and tends to form embrittling phases. As a result, certain alloys according to the invention, namely in particular those with a composition which have an electron gap number Ν υ that goes towards or near the maximum permissible value, can contain the sigma phase in the cast state. The cobalt alloys according to the invention are therefore preferably homogenized by annealing them at temperatures below their melting point, expediently at temperatures from about 1121 to about 1177 ° C., for 18 to 36 hours in order to achieve homogenization by diffusion of the elements and sigma phase or to completely eliminate other embrittling phases that may be present in the alloy in the as-cast state.

Nach dem Homogenisieren werden die Legieningsbarren gewöhnlich zur Vorbereitung auf das Walzen gepreßt und dann auf zur weiteren Be- bzw. Verarbeitung geeignete Formen und Größen ausgewalzt. (Wahlweise kann man die Barren nach dem Homogenisieren und vor jeder Bearbeitung bzw. Verformung zu Pulver zerkleinern.) Das Pressen wird, wenn bei sroßen Barren erforderlich, bei einer Temperatur von 1013 bis 1149" C durchgeführt und kann zu einer Flächenreduktion von etwa 4: 1 führen. Das Walzen wird bei der gleichen Temperatur durchgeführt und kann zu einer weiteren Querschnitts- bzw. Flächenreduktion von etwa 40 : 1 führen.After homogenization, the alloy ingots are usually used in preparation for rolling pressed and then rolled out to suitable shapes and sizes for further treatment or processing. (You can choose to have the bars after homogenizing and before any processing or deformation Crush into powder.) The pressing is, if necessary with large bars, at a temperature of 1013 to 1149 "C and can become a Reduce the area by about 4: 1. The rolling is carried out at the same temperature and can lead to a further reduction in cross-section or area of around 40: 1.

Das (warm-) gewalzte Material kann gegebenenfalls anschließend bei einer Temperatur von etwa 1052 bis 1066cC etwa 1 Stunde geglüht werden, um für das nachfolgende Kaltbearbeiten bzw. Verformen eine einheitliche Struktur zu erzielen.The (hot) rolled material can then optionally be annealed at a temperature of about 1052 to 1066 ° C. for about 1 hour in order to achieve a uniform structure for the subsequent cold working or shaping.

Die Kaltverformung wird bei einer unter dem unteren Grenzwert des Temperaturbereiches, in dem der Übergang von der kubisch fiächcn/cntrierten Hochtemperaturphase zur hexagonal dicht gepackten, bei tiefen Temperaturen stabilen Phase stattfindet, liegenden Temperatur vorgenommen. In der Regel erfolgt die Kaltbearbeitung am zweckmäßigsten bei Umgebungstemperaturen, die in einem herkömmlichen Walzwerk beispielsweise zwischen etwa —18 und + 430C schwanken können. Diese Umgebungstemperaturen liegen weit unter der unteren Temperaturgrenze des Übergangstemperaturbreiches aller erfindungsgemäßen Kobaltlegierungen.The cold deformation is carried out at a temperature below the lower limit of the temperature range in which the transition from the cubic, flat / centered high-temperature phase to the hexagonal, close-packed phase, which is stable at low temperatures, takes place. As a rule, cold working is most expediently carried out at ambient temperatures which, in a conventional rolling mill, can fluctuate between approximately −18 and + 43 ° C., for example. These ambient temperatures are far below the lower temperature limit of the transition temperature range of all cobalt alloys according to the invention.

Wenn die Kaltbearbeitung bei einer über der Umgebungstemperatur liegenden Temperatur vorgenommen werden soll, so lassen sich die Grenztemperaturen der Umwandlungstemperaturzone für jede einzelne Legierungszusammensetzung ganz einfach bestimmen. Beispielsweise wird hierzu zunächst eine Probe der betreffenden Legierung bei Umgebungstemperatur kaltverformt, so daß man eine Querschnitts- bzw. Flächenreduktion von etwa 50% erzielt. Die Kaltverformung unter diesen Bedingungen führt zu einer Phasenumwandlung, die ihrerseits in der Bildung von in eine CFC-Phasenmatrix eingebetteten HDG-Phasenplättchen führt. Diese Phasenunterschiede sind bei elektronenmikrophotographischen Aufnahmen (lineare Vergrößerung 2000 bis 3000) der Legierung klar zu erkennen. Verschiedene Teile der kaltverformten Probe, z. B. Scheibchen von einem Stab oder einer Stange, werden dann jeweils für sich etwa 8 Stunden bei sich um jeweils etwa 10 oder 38°C unterscheidenden Temperaturen in einem Bereich zwischen 427 und 816°C, in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Legierung, erhitzt. Dann werden elektroncnmikrophotographische Aufnahmen jedes der unterschiedlich wärmebehandelten Probenstücke begutachtet. Diejenige Temperatur, bei der die HDG-Plättchenphase aus der ursprünglichen Zweiphasenstruktur zu verschwinden beginnt, ist die untere Temperaturgrenze der Umwandlungszone. Diejenige Temperatur, bei der die HDG-Plättchenphase vollständig verschwindet, so daß nur die CFC-Matrixphasc zurückbleibt, ist die obere Grenztemperatur dei Umwandlungszone für eine Legierung mit der unter suchten Zusammensetzung. Bei der nachstehend be schriebenen Legierung gemäß Beispiel 1 liegt dei Umwandlungstemperaturbereich beispielsweise unge fähr zwischen 593 und 732° C.When cold working is done at a temperature above ambient is to be, the limit temperatures of the transition temperature zone for each determine the individual alloy composition easily. For example, this is initially a Sample of the alloy in question is cold-worked at ambient temperature so that a cross-sectional or area reduction of about 50% achieved. The cold deformation under these conditions results to a phase transformation, which in turn results in the formation of embedded in a CFC phase matrix HDG phase plate leads. These phase differences are in electron micrographs (linear magnification 2000 to 3000) of the alloy can be clearly seen. Different parts of the cold formed Sample, e.g. B. slices from a rod or a rod, are then each about 8 hours at temperatures differing by about 10 or 38 ° C in one range between 427 and 816 ° C, depending on the Composition of the alloy, heated. Then electron micrographs are taken each the differently heat-treated specimens examined. The temperature at which the HDG platelet phase begins to disappear from the original two-phase structure is the lower one Temperature limit of the transition zone. The temperature at which the HDG platelet phase is complete disappears so that only the CFC matrix phase remains, the upper limit temperature is dei Conversion zone for an alloy with the examined composition. In the case of the below be In the alloy according to Example 1, the transformation temperature range is, for example, unge between 593 and 732 ° C.

Die Kaltbearbeitung gegossener Legierungen be einer unter dem unteren Grenzwert des Umwandlungs temperaturbereiches liegenden Temperatur kann mi Hilfe beliebiger herkömmlicher Methoden, wie Walzen Schmieden oder Ziehen, vorgenommen werden. Vor zugsweise wendet man jedoch Kaltziehen oder -walzei an, da dabei ein einheitlicheres Produkt erhalten wird Beim Ziehen zu Rundstäben bzw. -profilen werden di geglühten Materialien zunächst spitzenlos geschliffenCold working cast alloys is below the lower limit of conversion temperature range can be achieved using any conventional method, such as rolling Forging or drawing. However, it is preferable to use cold drawing or rolling because a more uniform product is obtained. When drawing into round bars or profiles, di Annealed materials are first ground centreless

9 ίο9 ίο

um die Warmwalzhaut zu entfernen, und eine einheit- gemäße Legierungen warmverformen. Häufig ist jeder liehe Barrengröße zu erzielen, so daß sich die weitere durch das Warmverformen bedingte Zugfestigkeits-Flächenreduktion durch Kaltverformen leichter kon- verlust akzeptabel. So kann man beispielsweise aus !rollieren bzw. regeln läßt. Nach dem spitzenlosen vorher kaltverformtem Material oder Halbzeug GeSchleifen wird das Material zweckmäßig geschmiert. 5 genstände durch partielles Warmverformen (z. B. bei ζ B mit einem Überzug aus Kalk und/oder Molybdän- etwa IO38X) herstellen. Obwohl im wanmerformten disulfid, und dann kaltgezogen. Teil ein gewisser Zugfestigkcilsverlust auftritt, kann Die in der oben beschriebenen Weise hergestellten dies geduldet werden, wenn der warmverformte Teil Legierungspulver können auf verschiedene Weise geringeren Beanspruchungen ausgesetzt ist, als diebehandelt werden. Beispielsweise kann man die Pulver io jenigen Teile, die nicht warmvcrformt wurden. Ein zu Formkörpern gewünschter Form heiß oder kalt solcher Gegenstand kann somit einerseits bestimmte verpressen und dann entsprechend den bekannten wünschenswerte Festigkeitseigenschaften aufweisen pulvermetallurgischen Techniken sintern. Die so und andererseits gleichzeitig den Vorteil bieten, erhaltenen Formkörper können dann, z. B. durch einfach, zweckmäßig und verhältnismäßig preiswert Prägen, kaltverformt werden. >5 herstellbar zu sein.to remove the hot-rolled skin and hot-work uniform alloys. Often everyone is To achieve borrowed ingot size, so that the further tensile strength area reduction caused by the hot forming Easier con-loss acceptable due to cold forming. For example, you can go out ! can be rolled or regulated. After the centerless, previously cold-formed material or semi-finished product, grinding the material is properly lubricated. 5 objects by partial hot forming (e.g. with ζ Produce B with a coating of lime and / or molybdenum - e.g. IO38X). Although in wanmerformten disulfide, and then cold drawn. Part of a certain loss of tensile strength may occur Manufactured in the manner described above this can be tolerated if the thermoformed part Alloy powders can be exposed to less stress than those treated in various ways will. For example, the powders can be used in parts that have not been thermoformed. A such an object can thus on the one hand be certain to form bodies of the desired shape hot or cold pressed and then have the known desirable strength properties sintering powder metallurgical techniques. Which at the same time and on the other hand offer the advantage obtained moldings can then, for. B. by simple, appropriate and relatively inexpensive Embossing, cold-forming. > 5 to be producible.

Nach einer anderen Technik wird das Legierungs- Die Beispiele erläutern die Erfindung und derenAnother technique is the alloying. The examples illustrate the invention and its

pulver auf ein Substrat, z. B. ein anderes Metall, auf zahlreiche Vorteile.
dem es haftet, heiß- bzw. flammgespritzt (z. B. durch
powder on a substrate, e.g. B. a different metal, has numerous advantages.
to which it sticks, hot or flame sprayed (e.g. by

sogenanntes »Plasmaspritzen«) und dann in situ in B e i s ρ i e 1 1so-called »plasma spraying«) and then in situ in B e i s ρ i e 1 1

geeigneter Weise, z. B. durch Schmieden, Walzen oder 20suitably, e.g. B. by forging, rolling or 20

Hämmern, kalt bearbeitet. Aus einer etwa 22.6S kg wiegenden Charge aus Das Kaltverformen bzw. -bearbeiten wird so durch- 4.49 kg Elektrolytchrom. 5.23 kg Nickel, 6.94 kg geführt, daß eine Querschnitts- bzw. Flächenvermin- Kobalt, 2.31 kg Molybdän, 0,018 kg Nickel-Bor derung'von mindestens etwa 5% erzielt wird. Die und 3.95 kg Elcktrolyleisen wurde eine mit der Chiffre günstigsten Zugfestigkeitswerte entwickeln sich in 25 J80 bezeichnete Legierung mit einer Elektronen-Legierungen, die einer zu einer Querschnittsflächen- lückenzahl X, von 2.52 und folgender Zusammenreduktion \on mindestens etwa 30% führenden Kalt- Setzung hergestellt:Hammering, cold worked. From a batch weighing about 22.6S kg from cold forming or machining, 4.49 kg of electrolyte chrome is obtained. 5.23 kg of nickel, 6.94 kg that a cross-section or surface min- cobalt, 2.31 kg molybdenum, 0.018 kg nickel-boron derung'von at least about 5% is achieved. The and 3.95 kg electrical iron became an alloy with the most favorable tensile strength values developed in 25 J80 with an electron alloy that produced a cold setting leading to a cross-sectional area gap number X of 2.52 and the following reduction of at least about 30% :

verformung bzw. -bearbeitung unterworfen wurden. ·.,,,„„.„,.„.have been subjected to deformation or processing. ·. ,,, "". ",.".

Wie bereits weiter oben ausgeführt, entwickeln die _ Ge^htsprozentAs already explained above, the _ Ge ^ ht%

Legierungen eine um so höhere Festigkeit, je stärker 30 J- ^11 Alloys have a higher strength, the stronger the 30 J- ^ 11

sie kaltverformt werden. Mit zunehmender Festigkeit ™ ^they are cold worked. With increasing strength ™ ^

werden die Legierungen jedoch andererseits immer ^r 1 _.4on the other hand, the alloys will always be ^ r 1 _.4

weniger duktil. Dementsprechend werden die Legierun- ^o -"<"·* less ductile. Accordingly, the alloys - ^ o - "<" · *

gen, wenn sie beispielsweise zur Herstellung von « 1/.^gen, for example if they are used to produce «1 /.^

Draht verwendet werden, in der Praxis nur bis zu 35 £' -^1 Wire used in practice only up to 35 pounds' - ^ 1

einer Flächenreduktion von höchstens 70% kalt- ~ —an area reduction of at most 70% cold- ~ -

verformt, obwohl sie bis zum Erreichen einer Querschnittsflächenreduktion von bis zu 95% kaltverformt Die vorstehend aufgeführten Bestandteile wurden werden könnten. Wenn eine noch größere Duktilität in einem Vakuumofen bei einem Druck von 0.25 Ton erwünscht ist, wie beispielsweise bei Legierungen, die 40 und einer Temperatur von etwa 14S2 C in einem zu Befestigungsmitteln verarbeitet werden sollen, so MgO-Tiegel geschmolzen. Die Legierung wurde reicht in der Reeel eine Querschnittsflächenvermin- raffiniert, bis die in Abständen von 5 Minuten gederung zwischen 50 und 60% aus. Bei den erfindungs- messene Gewichtsvcrlustgeschwindigkeit im wesent· gemäßen Kobaltlegierungen, die Titan in Kombination liehen konstant war.deformed, although until a reduction in cross-sectional area is achieved Cold worked up to 95%. The above listed ingredients have been could become. When an even greater ductility in a vacuum furnace at a pressure of 0.25 ton is desirable, as for example with alloys that are 40 and a temperature of about 14S2 C in one to be processed into fasteners, so MgO crucibles melted. The alloy was In the Reeel, a cross-sectional area is enough refined until it degenerates every 5 minutes between 50 and 60% off. In the case of the weight loss rate measured according to the invention, essentially according to cobalt alloys that borrowed titanium in combination was constant.

mit Aluminium und/oder Niob enthalten, können 45 Die Schmelze wurde dann in eine zylindrischecontaining aluminum and / or niobium can 45 The melt was then turned into a cylindrical

wünschenswert hohe Zugfestigkeiten (182,8 bis Stahlkokille mit Kupfergespann gegossen und zuiDesirably high tensile strengths (182.8 to steel mold cast with a copper team and zui

196,9 kp'mm5) mit einer Querschnittsflächenvennin- Erstarrung gebracht. Nach dem Abkühlen wurde da:196.9 kp'mm 5 ) with a cross-sectional area vennine solidification. After cooling down there became:

deruno von etwa 35 bis 45% erzielt werden. Diese Vakuum gebrochen, der Ofen geöffnet und die Kokillideruno of around 35 to 45% can be achieved. This vacuum was broken, the furnace opened and the mold

Legierungen besitzen eine besonders gute Duktilität vom Gußblock abgehoben, der einen Durchmesse:Alloys have a particularly good ductility from the cast block, which has a diameter:

und behalten ihre Duktilität selbst bei erhöhten 50 von etwa 8,89 cm und eine Länge von etwa 38,10 cnand maintain their ductility even at an elevated 50 of about 8.89 cm and a length of about 38.10 cn

Temperaturen. besaß-Temperatures. be sat-

Zur Steigerung der Festigkeit können die kalt- Da die Form des Gußblocks dies zuließ, wurde eTo increase the strength, the cold- As the shape of the ingot allowed this, e

verformten Legierungen dann etwa 4 Stunden bei direkt bei einer Temperatur von li21"C gewaiztDeformed alloys are then milled for about 4 hours directly at a temperature of li21 "C

einer Temperatur von etwa 427 bis 732=C aus- wobei sein Durchmesser auf 1.91 cm reduziert wurdea temperature of about 427 to 732 = C - its diameter was reduced to 1.91 cm

scheidungsgehärtet werden. Bei titanfreien Legierungen 55 was einer Querschnittsverminderung von etwa 22::divorce hardened. In the case of titanium-free alloys 55, which corresponds to a cross-section reduction of about 22 ::

liegt die bevorzugte Aushärtungstemperatur bei etwa entsprach.the preferred curing temperature is approximately corresponding.

482°C. Wenn Titan vorhanden ist, sind höhere Das warmgewalzte Material wurde dann 1 Stund482 ° C. If titanium is present, higher are the hot rolled material was then 1 hour

Aushärtungstemperaturen von etwa 649r C vorzu- bei 1052"C geglüht und anschließend durch spitzenCuring temperatures of about 649 r C pre-annealed at 1052 "C and then through sharpening

ziehen. Nach dem Aushärten werden die Legierungen loses Schleifen auf einen Durchmesser von ctw;draw. After hardening, the alloys are loosely grinded to a diameter of ctw;

in Luft abgekühlt. Es sei darauf hingewiesen, daß die 6c 1,80 cm gebracht.cooled in air. It should be noted that the 6c brought 1.80 cm.

erfindungsgemäßen Kobaltlegierungen auch bei über Der geschliffene Stab wurde dann unter VenvendunCobalt alloys according to the invention also at over The ground rod was then under Venvendun

der oberen Temperaturerenze des Umwandlungs- eines Schmiermittels aus Kalk und Molybdändisulfi'the upper temperature range of the conversion of a lubricant made of lime and molybdenum disulfide

temperaturbereiches zu "Gegenständen gewünschter auf einen Durchmesser von 1.27 cm gezogen. Die sietemperature range to "objects desired drawn to a diameter of 1.27 cm. The them

Form warmverformt werden können. So behandelte dabei ergebende 50°/0igc QuerschnittsfiächenvermirShape can be thermoformed. The resulting 50 ° / 0 igc cross-sectional surface area treated in this way

Legierungen besitzen jedoch nicht so hohe Festigkeits- 65 derung wurde in etwa drei Stichen mit einer FlächerAlloys, however, do not have such a high degree of strength, which would take about three stitches with a flat

werte, wie Legierungen, die in der vorstehend be- reduktion von jeweils 20% erreicht. Die Kaltverfoivalues, such as alloys, achieved in the above reduction of 20% each. The Kaltverfoi

schriebenen Weise kaltverformt wurden. mung wurde bei Umgebungstemperatur, d. h. etwwere cold-formed in the manner described. Measurement was carried out at ambient temperature, i.e. H. sth

Man kann auch vorher kaltverformte erfindungs- 210C, durchgeführt.It is also possible to carry out previously cold-formed 21 ° C. according to the invention.

Die kaltvcrformlc Legierung wurde dann 4 Stunden bei 5100C ausgehärtet und anschließend in Luft abgekühlt. Dann wurden Probekörper entnommen und zum Test geschliffen. Die Legierung zeigte die folgendrn Eigenschaften:The kaltvcrformlc alloy was then cured for 4 hours at 510 0 C and then cooled in air. Then specimens were removed and ground for testing. The alloy exhibited the following properties:

Zugfestigkeit
(kp/mm')
tensile strenght
(kp / mm ')

0,2-Grenzc0.2 limit c

(kp/mm2)(kp / mm 2 )

Dehnungstrain

Co)Co)

195,9
192,9
195.9
192.9

190,9190.9

188,7188.7

6,5
6.5
6.5
6.5

Querschnitisvcrmindcrung Cross section reduction

C)C)

31.3
30,4
31.3
30.4

Wurde die gleiche Legierung nur bis zu einer Querschnittsverminderung von 38 % bei 21 C kaltverformt, so zeigten sich folgende Eigenschaften:Was the same alloy only up to a reduction in area cold-formed by 38% at 21 C, the following properties were found:

Zugfestigkeit 0,2-Grcnze
{kp/mm2) (kp/mm = )
Tensile strength 0.2 limit
{kp / mm 2 ) (kp / mm =)

Dehnungstrain

Qucrsclinittsvcrminderung Cross-line reduction

152,7
152,6
152.7
152.6

140.9
141,2
140.9
141.2

7.5
7.5
7.5
7.5

18.4
32.4
18.4
32.4

Obwohl die Kobaltlegierungcn der Erfindung bedeutend mehr Eisen enthalten, als die aus der vorstehend erwähnten LiSA.-Patentschrift 33 56 542 bekannten Legierungen, weisen sie überraschenderweise eine höhere Korrosionsbeständigkeit auf, als die Legierungen nach dem Stand der Technik.Although the cobalt alloys of the invention are significant contain more iron than those known from the aforementioned LiSA. Patent No. 33 56 542 Alloys, they surprisingly have a higher corrosion resistance than the State-of-the-art alloys.

Bei einem Test zur Ermittlung der Korrosionsbeständigkeit wurde eine kontrollierte Spannung mittels eines Potcntiostats an eine Zelle mit einer gesättigten Calomel-Kathode und der zu prüfenden Legierung als Anode angelegt. Als Elektrolyt wurde eine 3,5°/oigc Natriumchloridlösung verwendet. Der durch die Zelle fließende Strom wurde gemessen. wobei nach dem Coulombschcn Gesetz die auftretende Korrosion um so geringer ist. je kleiner der beobachtete Strom ist.In a test to determine the corrosion resistance, a controlled voltage was applied by means of a potentiostat to a cell with a saturated calomel cathode and the alloy to be tested as the anode. As the electrolyte was a 3.5 ° / o igc used sodium chloride solution. The current flowing through the cell was measured. whereby, according to Coulomb's law, the corrosion that occurs is all the less. the smaller the observed current is.

Die geglühte und bis zu einer Quersc!:'iittsvermindcrung von 50"n kaltverfonnte Legierung .180 zeigte bei diesem Test folgende Korrosionskenndaten:The annealed and up to a transverse reduction of 50 " n cold-formed alloy .180 showed the following corrosion characteristics in this test:

Spannung
(V)
voltage
(V)

Strom
(Milliampere)
electricity
(Milliamps)

0,2
0,4
0,6
0,8
0.2
0.4
0.6
0.8

0.015
0.05
0.095
0.015
0.05
0.095

(Belastungsfreies Potential seeenüber eesättietem Calomel = 0,3 V.)(Stress-free potential seeen über eesättietem Calomel = 0.3 V.)

Im Gegensatz hierzu lieferte eine typische, eisenfreie Legierung nach dem Stand der Technik (deren Zusammensetzung weiter unten angegbcn ist) folgende Testresultate:In contrast, a typical, iron-free Prior art alloy (the composition of which is given below) is as follows Test results:

Spannung
(V)
voltage
(V)

Strom
(Milliampere)
electricity
(Milliamps)

0.20.2 0.040.04 0,40.4 0.020.02 0,60.6 0,130.13 OROR 1.21.2

(Belastungsfreies Potential gegenüber gesättigtem Calomel =-= 0.174 V.)(Stress-free potential versus saturated calomel = - = 0.174 V.)

Diese Legierung nach dem Stand der Technik, die vor dem Test geglüht und bis zu einer Flächenreduktion von 47.5 "0 kaltverformt wurde, besaß folgende Zusammensetzung:This prior art alloy, which was annealed before the test and cold worked to an area reduction of 47.5 "0 , had the following composition:

GewichtsprozentWeight percent

C 0,02C 0.02

Mo 10Mon 10

Cr 20Cr 20

Co 35Co 35

Ni 35Ni 35

Bei einem anderen Test zur Bestimmung der Beständigkeit der Legierungen gegen Rißkorrosion (d. h. Korrosion unter anaeroben Bedingungen, bei welchen ein Sauerstoffkonzentrationsgefälle erzeugt wird, das zur Bildung einer Konzentrationszclle führt), wurden Stäbe der Legierung J 80 und der Legierung nach dem Stand der Technik in Längsrichtung mit einem gereckten Gummiband umwickelt und bei Raumtemperatur 72 Stunden in eine 10n/oige wäßrige FeCl:i-Lösung eingetaucht. Unter diesen Bedingungen zeigte keine der beiden Legierungen Rißkorrosion. Das Ausmaß der allgemeinen Obcrfiächcnkorrosion wurde durch Bestimmung des Gewichtsverlustes pro Flächeneinheit cemessen.In another test to determine the resistance of the alloys to corrosion cracking (i.e. corrosion under anaerobic conditions in which an oxygen concentration gradient is generated which leads to the formation of a concentration index), rods of the alloy J 80 and the alloy according to the prior art in the longitudinal direction i immersed solution: 72 hours in a 10 n / o aqueous FeCl wrapped with a stretched rubber band, and at room temperature. Under these conditions, neither alloy showed corrosion cracking. The extent of general surface corrosion was measured by determining the weight loss per unit area.

GewichtsverlustWeight loss tmg/6,45 cm1)tmg / 6.45 cm 1 ) 35 JSO 1,38 "„ kaltverformt)35 JSO 1.38 "" cold formed) 1.11.1 J 80 (50 "„ kaitverformt)J 80 (50 "kait-deformed) 1,21.2 Stand der TechnikState of the art 1.41.4 (30"„ kaltverformt)(30 "" cold worked) Stand der TechnikState of the art 3.23.2 40 (30°, kaltverformt)40 (30 °, cold-formed)

(Alle vier Legierungen wurden nach dem Kaltverformen 4 Stunden bei 538'C gealtert.)(All four alloys were aged for 4 hours at 538'C after cold working.)

Diese Tests zeigen, daß die erfindungsgemäße Legierung trotz ihres hohen Eisengehalts sowohl bezüglich der Rißkorrosionsbeständigkeit als auch der allgcTieinen Korrosionsbeständigkeit überraschenderweise Eigenschaften aufweist, die mit denjenigen einer eisenfreieü Nickel-Kobaltlegierung nach dem Stand der Technik vergleichbar sind.These tests show that the alloy according to the invention, despite its high iron content, both surprisingly with regard to the crack corrosion resistance as well as the general corrosion resistance Has properties which with those of an iron-free nickel-cobalt alloy according to the prior art are comparable to the technology.

Beispiele 2 bis 7Examples 2 to 7

Analog Beispiel 1 wurde eine Reihe weiterer Legierungen mit den aus der nachstehenden Tabelle I zu ersehenden Zusammensetzungen hergestellt. Während die prozentuale Zusammensetzung aller dieser Legierungen in dem weiter oben offenbarten erfindungsgemäßen Bereich liegt, liegt die Elektronenlückenzahl jVr bei bestimmten dieser Legierungen außerhalb der nach der Lehre der Erfindung zulässigen Grenzwerte. Diese Legierungen sind keine erfindungsgemäßen Legierungen und werden nur zu Vergleichszwecken aufgeführt. (Alle Legierungen enthalten außer den nachstehend aufeeführten Elementen noch 0 01° Bor und 0,015% Kohlenstoff.) ' °Analogously to Example 1, a number of further alloys with the compositions shown in Table I below were produced. While the percentage composition of all these alloys is in the range according to the invention disclosed further above, the electron gap number jV r in certain of these alloys lies outside the limit values permissible according to the teaching of the invention. These alloys are not alloys according to the invention and are listed for comparison purposes only. (In addition to the elements listed below, all alloys also contain 0 01 ° boron and 0.015% carbon.) '°

Tabelle ITable I.

MoMon

CrCr

CoCo

FcFc

NiNi

J 83
J 84
J 88
J81
J82
J 83
J 84
J 88
J81
J82

10,010.0

7,07.0

8,58.5

10,410.4

10,810.8

9,09.0

20,0
20,0
20.2
19.8
20,3
20,5
20.0
20.0
20.2
19.8
20.3
20.5

31.5
40.0
30.3
31,6
32,8
31,5
31.5
40.0
30.3
31.6
32.8
31.5

9.5
12.0
19.3
17.0
16.7
19.0
9.5
12.0
19.3
17.0
16.7
19.0

29,0
21.0
29.0
21.0

19,4
20.0
19.4
20.0

2,40
2.43
2.54
2.56
2.61
2.58
2.40
2.43
2.54
2.56
2.61
2.58

Die Legierungen J 81. J 82 und J 85 enthalten alle In start in Ausmaß Sigma-Phase und sind zu spröde. lim verarbeitet werden zu können. Die Durchschnittstigenschaften der restlichen Legierungen nach einer Verarbeitung analog Beispiel 1 sind in der Tabelle 11 !wiedergegeben.The alloys J 81, J 82 and J 85 all contain In start in the sigma phase and are too brittle. lim to be processed. The average properties of the remaining alloys after processing as in Example 1 are shown in Table 11!

Tabelle II Table II

legierung Zugfestig- 0.2-Grcnzc Dehnung Ein- alloy tensile strength 0.2-Grcnzc elongation

keit schnürung speed lacing

(kp/mm!) (kp.'mm") ("„) t°„) (kp / mm ! ) (kp.'mm ") ("") t °")

J 83J 83 203,4203.4 193,13193.13 2.72.7 8.68.6 184184 202,27202.27 180.62180.62 5.25.2 21.921.9 388388 183,78183.78 170.01170.01 8.28.2 40.440.4

Beispiel 8Example 8

Bei der großtechnischen Herstellung von Legierungen ist es zweckmäßig. Ferrolegierungen zu verwenden. Dementsprechend wurde eine (tSO-kc-Charge durch Vakuumschmelzcn von 122.02 kg kohleiiMoiT-larmem Ferrochrom, 67.13 kg reinem Molybdän, 157,85 kg Nickel, 206,84 kg Kobalt. 39.9 kg Chrom. »6,2 kg Eisen, 0.45 kg Nickel-Bor und 0.045 kg lusätzlichem Kohlenstoff hergestellt.It is useful in the large-scale production of alloys. Use ferrous alloys. Accordingly, a (tSO-kc batch by vacuum melting 122.02 kg of low carbon dioxide Ferrochrome, 67.13 kg pure molybdenum, 157.85 kg nickel, 206.84 kg cobalt. 39.9 kg of chrome. »Produced 6.2 kg of iron, 0.45 kg of nickel-boron and 0.045 kg of additional carbon.

Die so hergestellte Legierung besaß folgende Badanalvsc:The alloy produced in this way had the following bath analysis:

C C. .. . . . 0011... . . 0011 Si Si o.mo.m Mn Mn O 03O 03 S S. 0 0030 003 P P. O 008O 008 Cr Cr .. . 18 96... 18 96 Mo Mon 9S69S6 Co Co .. . 30 33... 30 33 Fc Fc 17 6017 60 B B. 0 010 01 Ni Ni Restrest

Beispiel 9Example 9

Die günstige Wirkung des Heißalterns nach der Kaltverformung ist aus einem Vergleich der weiter eben aufgeführten Eigenschaften der kaltverformter. und heiß gealterten Legierung nach Beispiel 1 mit den nachstehend aufgeführten Eigenschaften der gleichen Legierung unmittelbar nach der Kaltverformung. H. h. vor der Heißalterung zu ersehen.The beneficial effect of hot aging after cold forming is based on a comparison of the properties just listed below with those of the cold formed. and hot aged alloy according to Example 1 with the properties listed below of the same alloy immediately after cold working. H. h. to be seen before hot aging.

KugfestigkeitBullet strength

0,2-Grenze (kp/mm5)0.2 limit (kp / mm 5 )

Dehnungstrain

Einschnürung Constriction

50%gezogen (Mittel aus zwei Proben) 50% drawn (mean from two samples)

153,3 144,1 8,8 41,0 153.3 144.1 8.8 41.0

38% gezogen (Mittel aus zwei Proben)
' 137,1 105,5 13,5 45,5
38% drawn (mean from two samples)
' 137.1 105.5 13.5 45.5

Beispiel 10
Wie im Beispiel 1 wurde durch Schmelzen. Gieße
Example 10
As in Example 1 was by melting. Pour

und Walzen die nachstehend aufgeführte Legiciunand rolling the following Legiciun

mit der ChiHYe .1153 hergestellt:made with the ChiHYe .1153:

GcwichtsprvwWeight prvw

C 0.015C 0.015

Mo 7,0Mo 7.0

Cr 19.0Cr 19.0

Co 35.7Co 35.7

Fc 9.0Fc 9.0

Ni 25.5Ni 25.5

B 0.015B 0.015

Ti 3.0Ti 3.0

Al 0.2Al 0.2

Nb 0,6Nb 0.6

Die effektiven Atomprozcnisälze sowie die FIeV troncnlückcnzahl .Y, wurden für diese Legierung \\i folgt berechnet:The effective atomic percentages and the FIeV troncnlückcnzahl .Y, were calculated for this alloy as follows:

Zunächst wird für jedes Legicrungsdement de Anteil in Atompiozein unter Vernachlässigung vo Bor und Kohlenstoff berechnet:First of all, de Share in atomic biology neglecting vo Boron and carbon calculated:

Mo
Cr .
Co .
Ic .
Ni .
Ti .
Al .
Nb
Mon
Cr.
Co.
Ic.
Ni.
Ti.
Al.
Nb

Alomprozent
(Anzahl der
Atome auf 100)
Alom percent
(Number of
Atoms to 100)

... 4.25... 4.25

... 21.29... 21.29

.. 35.30.. 35.30

... 9.39... 9.39

,.. 25.31, .. 25.31

... 3.65... 3.65

... 0.43... 0.43

.. . 0,38... 0.38

100.00100.00

Die Anzahl der U."irterelcmcnt-(«X«)-Atome p; 100 Legierungsatome bzw. die Summe ihrer Ato;v prozcntsät/c beträgt (3.65 + 0.43 -4- 0.38) = 4.46. D; nicht korrigierte Gesamtzahl von an der Bildung vo Ni3X beteiligter. Nickel- und X-Alomcn betrat (4 · 4.46) = 17.84. wovon 13.38 Nickelatome sind. « daß (auf lOOLcgierungsatonic) (25.31 - 13.38) --- 11.9 Nickelatome für die Matrixbildung verfügbar sins.The number of U. "irterelcmcnt - (" X ") - atoms p; 100 alloy atoms or the sum of their atoms; v percentage / c is (3.65 + 0.43 -4-0.38) = 4.46. D; uncorrected total number of an The nickel and X alloys involved in the formation of Ni 3 X amounted to (4 · 4.46) = 17.84, of which 13.38 are nickel atoms. «that (on 100 alloying atoms) (25.31 - 13.38) --- 11.9 nickel atoms are available for matrix formation.

Die Zahl bzw. der Atomprozentsatz von Molybdär atomen, die in die Ni;l\-Phasc gehen, ist das Produ!- aus der Löslichkeit von Molybdän in Ni3X. de; Atomverhältnis von Molybdän in der Legierung un der Anzahl von Ni3X-Atomen und beträft scm (0.01 · 0.0425 · 17.S4) = 0.01. so daß (4,25 - 0.0The number or the atomic percentage of molybdenum atoms that go into the Ni ; l \ phase is the product! - from the solubility of molybdenum in Ni 3 X. de; The atomic ratio of molybdenum in the alloy and the number of Ni 3 X atoms and amounts to scm (0.01 · 0.0425 · 17.S4) = 0.01. so that (4.25 - 0.0

5Q = 4.24 Atome Molybdän pro 100 Legierungsaton für die Matrixbildung übrigbleiben. Für Chrom ergii sich auf analoge Weise ein in die Ni3X-Phasc gehend Atomprozentsatz von (0.16 · 0.2129 · 17.84) = 0.6 und somit ein für die Matrixbildung verfügbarer bz' tatsächlicher Atomprozentsatz von5Q = 4.24 atoms of molybdenum per 100 alloy tones remain for the matrix formation. For chromium into the Ni 3 X Phasc ergii continuously to analog manner atomic percent of (00:16 · 0.2129 · 17.84) = 0.6 and thus available for the matrix formation bz 'actual atomic percent of

(21.29-0.61) = 20.68.(21.29-0.61) = 20.68.

Die entsprechenden Werte für Kobalt errechnen siiThe corresponding values for cobalt can be calculated sii

zu (0.23 · 0,3530 · 17,84) = 1,44 bzw. (35,30 - 1.4 = 33.86. Für Eisen errechnen sich die entsprechcndi Werte zu (0.15 · 0.0939 - 17 84) = 0.25. bz (9,39 - 0.25) = 9.14.to (0.23 · 0.3530 · 17.84) = 1.44 or (35.30 - 1.4 = 33.86. For iron, the corresponding values are calculated as (0.15 · 0.0939 - 17 84) = 0.25. bz (9.39-0.25) = 9.14.

Somit ergeben sich für die einzelnen LegierungThis results for the individual alloy

elemente folgende Atomprozentsätze, korrigierte bz für die Matrixbildung verfügbare Atomprozcntsät;elements following atomic percentages, corrected or atomic percentages available for matrix formation;

auf die Summe der korrigierten Atomprozcntsäton the sum of the corrected atomic percentage

bezogene effektive Atomprozentsätze und effckti Atomverhältnisse:related effective atomic percentages and effective atomic ratios:

UnkorrigierterUncorrected KorrigierterCorrected EffektiverMore effective EffektivesEffective Atomatom bzw. verfügor available Atomatom Atomatom prozentsatzpercentage barer Atom-atomic prozentsatzpercentage verhältnisratio (Anzahl/100)(Number / 100) prozemsatzrate

MoMon 4,254.25 4,244.24 5,315.31 0,05310.0531 CrCr 21,2921.29 20,6820.68 25,9025.90 0,2590.259 CoCo 35,3035.30 33,8633.86 42,3942.39 0,42390.4239 FeFe 9.399.39 9,149.14 11,4511.45 0,11450.1145 NiNi 25,3125.31 11,9311.93 14,9514.95 0,14950.1495 TiTi 3,653.65 - AlAl 0,430.43 - NbNb 0,380.38 - 100,00100.00 79,8579.85 100,00100.00 1,00001.0000

Der Einfluß der Kaltverformung auf die Zugfestigkeit und Duktilität kann aus einem Vergleich der Tabelle III mit der nachstehenden Tabelle IV ersehen werden, in der die entsprechenden Legierungseigenschäften von Proben der gleichen Legierung aufeeführt sind, die jedoch bis zum Erreichen einer 46°/oigen Querschnittsverminderung kaltverformt wurden.The influence of cold deformation on the tensile strength and ductility can be seen III with Table IV below a comparison of the table in which the corresponding Legierungseigenschäften are aufeeführt of samples of the same alloy, but cold-formed to reach a 46 ° / o by weight necking became.

Tabelle IVTable IV

Testtest ZugfestigTensile strength 0,2-Grenze0.2 limit Dehnungstrain EinA tempetempe keitspeed schnüSchnü raturrature rungtion (0C)( 0 C) (kp/mm*)(kp / mm *) (kp/mm»)(kp / mm ») (%)(%) (%)(%)

Die Elektronenlückenzahl Nv dieser Legierung errechnet sich durch Einsetzen der vorstehenden effektiven Atomverhältnisse in die Gleichung
Nv ==0,61 Ni + 1,71 Co + 2,66 Fe + 4,66 Cr + 5,66 Mo 20 Rt. zu 2,63.
The electron gap number N v of this alloy is calculated by substituting the above effective atomic ratios into the equation
N v == 0.61 Ni + 1.71 Co + 2.66 Fe + 4.66 Cr + 5.66 Mo 20 rt. To 2.63.

Dieser Wert ist kleiner als die sich aus der GleichungThis value is smaller than that resulting from the equation

N1- max. = 2,82 - 0,017 WTe N 1 - max. = 2.82 - 0.017 W Te

für eine Legierung mit einem Eisengehalt 9 Gewicht prozent ergebende höchstzulässige N2-Wert von 2,67.for an alloy with an iron content of 9 percent by weight resulting maximum permissible N 2 value of 2.67.

Die Legierung ist somit im wesentlichen frei von versprödenden Phasen.The alloy is thus essentially free from embrittling phases.

Die Legierung wurde hierauf kaltverformt, um ihre Querschnittsfläche um 40% zu verringern und dann 4 Stunden bei 663 0C ausgehärtet. Proben der Legierung wurden bei Raumtemperatur, bei 371 und bei 462° C geprüft, um ihre Festigkeit und Duktilität zu bestimmen. Die dabei erhaltenen Werte sind in der nachfolgenden Tabelle III aufgeführt. Die Kerbzug- 35 festigkeit (KZF) (Kerbfaktor KT = 6) und die Zugfestigkeit (ZF) wurden bei jeder der genannten Temperaturen gemessen und sind in der Tabelle als Verhältnis (KZF/ZF) angegeben.The alloy was then cold-worked to reduce its cross-sectional area by 40% and then cured for 4 hours at 663 0 C. Samples of the alloy were tested at room temperature, at 371 and at 462 ° C to determine their strength and ductility. The values obtained are listed in Table III below. The notch tensile strength (KZF) (notch factor K T = 6) and the tensile strength (ZF) were measured at each of the temperatures mentioned and are given in the table as the ratio (KZF / ZF).

Tabelle IIITable III

Rt.
Rt.
Rt.
Rt.
203,1
198,6
203.1
198.6
191,7
192,4
191.7
192.4
9,0
8,5
9.0
8.5
39,6
36,2
39.6
36.2
200,9200.9 192,1192.1 8,88.8 37,837.8 Rt.Rt. 273,2
271,5
273.2
271.5
KZF: ZF =KZF: ZF = 1,35:11.35: 1
272,3272.3 371
371
371
371
159,3
163,3
159.3
163.3
155,0
156,2
155.0
156.2
8,0
9,0
8.0
9.0
26,7
33,3
26.7
33.3
161,3161.3 155,6155.6 8,58.5 30,030.0 37!37! 231,9
234,0
231.9
234.0
KZF:ZF =KZF: ZF = 1,46:11.46: 1
232,9232.9 482
482
482
482
159,3159.3 155,2
153,8
155.2
153.8
9,5
9,5
9.5
9.5
31,8
33,3
31.8
33.3
158,6158.6 154,5154.5 9,59.5 32,632.6 482
482
482
482
223,4
221,6
223.4
221.6
KZF:ZF =KZF: ZF = : 1,40: 1: 1.40: 1
222,5222.5 Beispielexample 1111th

Zugfestigkeit tensile strenght

Testtempe
ratur
(0C) (kp/mm5)
Test temperature
rature
( 0 C) (kp / mm 5 )

0,2-Grenze Dehnung
(kp/mm·) (%)
0.2 limit elongation
(kp / mm) (%)

Einschnü
rung
Snug
tion

Rt.
Rt.
Rt.
Rt.

192,9
188,9
192.9
188.9

186,0
179,8
186.0
179.8

9,5
11,0
9.5
11.0

44,4
43,8
44.4
43.8

190,9190.9 183,2183.2 10,310.3 44,144.1 Rt.
Rt.
Rt.
Rt.
266,8
267,5
266.8
267.5
KZF:ZFKZF: ZF = 1,4:1= 1.4: 1
267,1267.1 371
371
371
371
158,3
160,1
158.3
160.1
153,6
154,9
153.6
154.9
10,0
9,0
10.0
9.0
37,7
34,5
37.7
34.5
159,1159.1 154,3154.3 9,59.5 36,136.1 371
371
371
371
225,6
228,2
225.6
228.2
KZF:ZFKZF: ZF = 1,44:1= 1.44: 1
226,9226.9 482
482
482
482
144,6
142,6
144.6
142.6
141,5
138,9
141.5
138.9
10,0
11,0
10.0
11.0
33,0
37,3
33.0
37.3

143,6143.6

218.7
210,8
218.7
210.8

214,8214.8

140,2 10,5140.2 10.5

KZF: ZF= 1,50:1KZF: ZF = 1.50: 1

35,2 Analog Beispiel 1 wurde eine weitere, mit der Chiffre J150 bezeichnete Legierung hergestellt, die einen geringeren Eisengehalt als die Legierung von Beispiel 10 besaß. Die Zusammensetzung dieser Legierung ist nachstehend tabellarisch aufgeführt. Die Elektronenlückenzahl der Legierung ist 2,64 und liegt somit unter dem zulässigen Höchstwert von 2,70. Die physikalischen Eigenschaften von bis zu einer Querschnittsverminderung von 40% kaltverformten und dann 4 Stunden bei 6630C gealterten Proben bei verschiedenen Testtemperaturen sind in der Tabelle V aufgeführt.35.2 Analogously to Example 1, another alloy, designated with the code J150, which had a lower iron content than the alloy of Example 10, was produced. The composition of this alloy is listed in the table below. The alloy has an electron gap number of 2.64, which is below the maximum permissible value of 2.70. The physical properties of up cold-formed into a cross-sectional reduction of 40% and then for 4 hours at 663 0 C aged samples at different test temperatures are listed in Table V.

55 Legierungszusammensetzung55 alloy composition

Gewichtsprozent C 0,015Weight percent C 0.015

Mo 7.0Mon 7th

Cr 20,0Cr 20.0

Co 36,2Co 36.2

Fe 7,0Fe 7.0

Ni 26,0Ni 26.0

B 0,015B 0.015

Ti 3,0Ti 3.0

Al 0,2Al 0.2

Nb °fi Nb ° fi

232,9232.9

Beispiel 12Example 12

In der nachstehenden Tabelle VI sind die nominellen chemischen Zusammensetzungen von drei Legierungen aufgeführt. Bei der Legierung A handelt es sich um eine eisenfreie, der Lehre der USA.-Patentschrift 33 56 542 entsprechende Legierung nach dem Stand der Technik.In Table VI below are the nominal chemical compositions of three alloys listed. Alloy A is an iron-free, the teaching of the USA patent 33 56 542 corresponding alloy according to the state of the art.

Tabelletable VV 0,2-Grenze
(kp/mm:)
0.2 limit
(kp / mm :)
Dehnung
(%)
strain
(%)
_ _
Test
tempe
ratur
(0C)
test
tempe
rature
( 0 C)
Zugfestig
keit
(kp/mm2)
Tensile strength
speed
(kp / mm 2 )
200,0
198,5
200.0
198.5
10,5
10,5
10.5
10.5
Ein
schnü
rung
(%)
A
Schnü
tion
(%)
Rt.
Rt.
Rt.
Rt.
204,9
201,3
204.9
201.3
199,3
KZF:ZF
199.3
KZF: ZF
10,5
= 1,34:1
10.5
= 1.34: 1
39,1
42,9
39.1
42.9
Rt.
Rt.
Rt.
Rt.
203,1
382,9
392,6
203.1
382.9
392.6
166,4
169,0
166.4
169.0
10,0
9,0
10.0
9.0
41,041.0
371
371
371
371
387,8
169,7
169,8
387.8
169.7
169.8
167,7
KZF:ZF
167.7
KZF: ZF
9,5
= 1,43:1
9.5
= 1.43: 1
34,4
33,4
34.4
33.4
371
371
371
371
169,75
246,2
239,0
169.75
246.2
239.0
162,1
160,7
162.1
160.7
4,0
5,0
4.0
5.0
33,933.9
482
482
482
482
242,6
168,7
167,1
242.6
168.7
167.1
161,4
KZF:ZF
161.4
KZF: ZF
4,5
= 1,38:1
4.5
= 1.38: 1
8,6
10,0
8.6
10.0
482
482
482
482
168,0
234,2
231,5
168.0
234.2
231.5
9,39.3

Legierung B ist eine erfindungsgemäße Legierung entsprechend Beispiel 1.Alloy B is an alloy according to the invention corresponding to Example 1.

Legierung C gleicht der Legierung von Beispiel 10.Alloy C is similar to the alloy of Example 10.

In der dann folgenden Tabelle VII sind die physikaiischen Eigenschaften dieser Legierungen bei verschiedenen Temperaturen nach einer Kaltverformung bis zu ungefähr gleichen Querschnittsverminderungen und 4stündigem Altern einander gegenübergestellt.The following table VII shows the physical Properties of these alloys at different temperatures after cold working up to approximately the same cross-sectional reductions and aging for 4 hours.

Tabelletable VIVI NiNi CrCr MoMon temperaturtemperature FeFe Ti AlTi Al Nb CNb C BB. LegieLegie CoCo (0C)( 0 C) rungtion 35,035.0 20,020.0 10,010.0 Rt.Rt. _ __ _ — 0,015- 0.015 AA. 35,035.0 2323 19,419.4 9,99.9 371371 17,317.3 — 0,015- 0.015 0,0150.015 BB. 30,430.4 25,525.5 19,019.0 7,07.0 482482 9,09.0 3,0 0,23.0 0.2 0,6 0,0150.6 0.015 0,0150.015 CC. 35,735.7 Rt.Rt. Tabelletable VIIVII AlterungsAging Testtest 371371 Zugfestigkeittensile strenght 0,2-Grcnze0.2 limit Dehnungstrain EinA LegieLegie temperaturtemperature Rt.Rt. schnürunglacing rungtion (0C)( 0 C) 371371 (kp/mms)(kp / mm s ) (kp/mm2)(kp / mm 2 ) (%)(%) (%)(%) 566566 482482 188,4188.4 182,8182.8 11,0*)11.0 *) 46,546.5 A ■A ■ 4343 566566 Rt.Rt. 154,7154.7 140,6140.6 4,0-4.0- 16,516.5 AA. 4343 566566 371371 154,7154.7 148,3148.3 3,5-3.5- 6,96.9 AA. 4343 538538 482482 189,1189.1 184,2184.2 10,0*)10.0 *) 48,448.4 BB. 5050 538538 189,8189.8 150,4150.4 2,9-2.9- 3,03.0 BB. 5050 663663 191,2191.2 183,5183.5 10,3*)10.3 *) 44,144.1 CC. 4040 663663 158,9158.9 154,0154.0 9,5*)9.5 *) 36,136.1 CC. 4040 663663 143,4143.4 140,6140.6 10,5*)10.5 *) 35,235.2 CC. 4040 663663 201,1201.1 191,9191.9 8,8*)8.8 *) 37,837.8 CC. 4646 663663 161,0161.0 155,4155.4 8,5*)8.5 *) 30,030.0 CC. 4646 663663 158,9158.9 154,7154.7 9,5*)9.5 *) 32,632.6 CC. 4646

*) Bedeutet einen »Krater und Kegel«-Bruch (Duktiles Versagen).
Der Rest der Proben brach unter 45°, was eine für die Konstruktionspraxis unannehmbare Sprödigkeit anzeigt.
*) Means a "crater and cone" break (ductile failure).
The remainder of the samples broke below 45 °, indicating an unacceptable level of brittleness for design practice.

Claims (1)

ι 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung Patentansprüche: nach der Kaltverformung ausscheidungsgehärtet wird. ι ν u ni · ι. * L j 19 Verfahren nach Anspruch 11, dadurch ae-ι 2 to 10, characterized in that the alloy claims: is precipitation hardened after cold working. ι ν u ni · ι. * L j 19 method according to claim 11, characterized in ae- 1. .(Cobaltlegierung, bestehend aus ίΔ· vei""u , " ,. . , ·, , ·■ . ö 1. (Cobalt alloy, consisting of ίΔ · vei "" u , ",.., ·,, · ■. Ö 5 kennzeichnet, daß die Ausscheidungshartung in5 indicates that the precipitation hardening in 0 bis 0,05 % Kohlenstoff, dem Temperaturbereich von 427 bis 732 C erfolgt.0 to 0.05% carbon, the temperature range of 427 to 732 C takes place. 18 bis 40% Nickel, 13> Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 12,18 to 40% nickel, 13> method according to one of claims 6 to 12, 6 bis 12% Molybdän, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung vor6 to 12% molybdenum, characterized in that the alloy is before 15 bis 25% Chrom, der Kaltverformung in Pulverform gebracht wird.15 to 25% chromium, which is cold-worked in powder form. mehr als 6 bis 25% Eisen, jo 14 Verfahren nach Anspruch 13, dadurch ge-more than 6 to 25% iron, jo 14 The method according to claim 13, characterized in 0 bis 0,1 % Bor, kennzeichnet, daß die pulverisierte Legierung vor0 to 0.1% boron, characterizes the powdered alloy before 0 oder 1 bis 5 % Titan, dem kaltverformen durch Pressen und Sintern0 or 1 to 5% titanium, the cold-deformed by pressing and sintering 0 bis 1 % Aluminium, inem formkörper verarbeitet wird.
0bis2% Niob,
0 to 1% aluminum, inem molded body is processed.
0 to 2% niobium,
Rest Kobalt,Remainder cobalt,
DE19712148390 1970-09-28 1971-09-28 Cobalt alloy and process for its processing Expired DE2148390C3 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US7629370A 1970-09-28 1970-09-28
US7629370 1970-09-28
US17449771A 1971-08-24 1971-08-24
US17449771 1971-08-24

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2148390A1 DE2148390A1 (en) 1972-03-30
DE2148390B2 DE2148390B2 (en) 1975-10-02
DE2148390C3 true DE2148390C3 (en) 1976-05-06

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60202598T2 (en) ULTRA-HIGH-RESISTANCE EXTRACTOR-STAINLESS STAINLESS STEEL AND LONG-TERM STRIP MANUFACTURED THEREFROM
DE69308180T2 (en) Nickel-cobalt alloy
DE60203581T2 (en) Alfa-beta titanium alloy
EP2956562B1 (en) Nickel-cobalt alloy
DE69419176T2 (en) CO-CR-MO POWDER METALLURGICAL ITEMS AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
EP0091897B1 (en) Strain hardening austenitic manganese steel and process for the manufacture thereof
DE3887259T2 (en) Alloys containing gamma prime phase and process for their formation.
DE2517275B2 (en) Process for the production and further processing of a plastically deformable cast product based on an aluminum-silicon alloy and the use of the further processed cast product
DE2445462B2 (en) Use of a nickel alloy
DE102016219711B4 (en) Aluminum alloy for die casting and process for its heat treatment
DE69802078T2 (en) High-strength, ductile, soft magnetic Co-Fe-C alloy
DE2606632C2 (en) Use of carbon steel as a superplastic agent and process for its heat treatment
WO2018228640A1 (en) Monotectic aluminum plain bearing alloy, method for producing same, and plain bearing produced therewith
DE112016002489T5 (en) HEAT-RESISTANT AUSTENITIC CAST STEEL
DE69106372T2 (en) ALLOY WITH LOW THERMAL EXPANSION COEFFICIENT AND ITEM PRODUCED FROM IT.
DE60310316T2 (en) Sulfuric acid and wet process phosphoric acid resistant Ni-Cr-Mo-Cu alloys
WO2001079575A1 (en) Nitrogen alloyed steel, spray compacted steel, method for the production thereof and composite material produced from said steel
DE69912119T2 (en) TANTAL-SILICON ALLOYS, THEIR PRODUCTS AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION
DE19924515A1 (en) Spray-compacted steel, process for its production and composite material
EP0149210B1 (en) Process for manufacturing highly resistant ductile work pieces from iron based alloys rich in carbon
DE2148390C3 (en) Cobalt alloy and process for its processing
EP1647606B1 (en) High hardness and wear resistant nickel based alloy for use as high temperature tooling
EP3458623B1 (en) Method for producing a steel material, and steel material
DE2148390B2 (en) Cobalt alloy and process for its processing
AT277300B (en) Steel that can be hardened in the martensitic state