Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1958, H. 38 - Nya material - Varmhållfasta aluminiumlegeringar av pulver, av SHl - Bor i högtemperaturlegeringar, av K-J Blom
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
för att den utskilda fasen är praktiskt taget olöslig
i grundmaterialet. Det schweiziska SAP och
amerikanska APM som innehåller 5—17 °/o A1203 är
goda exempel härpå (jfr Tekn. T. 1952 s. 540; 1953
s. 426). Nya material av denna typ har nu
framställts av legerat aluminiumpulver, erhållet genom
förstoftning av den flytande metallen i luft.
Enligt uppgift är en viktig fördel hos denna metod
för tillverkning av metallpulvret att de flytande
dropparna (ca 25 fi i diameter) stelnar mycket
snabbt varigenom partiklarna får en ytterligt
finkornig, dendritisk struktur. Vid pulvrets bearbetning
till presskroppar och dessas strängpressning bryts
partiklarnas struktur ned och materialet blir ännu
finkornigare. Väljer man lämpliga legeringselement,
får man en ytterst finkornig dispersion av en i
aluminium relativt svårlöslig fas.
Några av de tyngre metallerna, såsom järn och
krom, är lämpliga legeringsämnen därför att de med
aluminium bildar föreningar som är svårlösliga i
aluminium och har relatvt låg täthet. I en legering,
hållande ca 8 %> Fe, bildas sålunda FeAl-, som i den
bearbetade pulvermetallen utgör en ytterligt
finfördelad fas. Man har enligt denna metod framställt
material med god hållfasthet och stabilitet vid 200
—425°C (tabell 1).
Prov utförda med en legering, hållande 4 °/o Fe,
har t.ex. visat att den hållfasthetsökning som
uppstår vid kallbearbetning av strängpressat material
består avsevärt bättre vid upphettning, om
utgångsmaterialet är pulvermetall i stället för göt. Man har
sålunda erhållit följande värden på 0,2-gränsen vid
rumstemperatur:
Reduktion Strängpressat göt Strängpressat pulver
kallvalsat upphettat* kallvalsat upphettat*
kp/mm2 kp/mm2 kp/mm2 kp/mm9
0 5,9 5,5 16,9 15,9
10 10,9 4,5 21,5 16,7
30 13,3 4,1 23,7 19,5
50 18,5 4,6 22,6 19,8
70 14,9 4,6 24,4 20,3
90 15,5 5,1 23,9 20,2
* till 400°C i 16 h efter valsningen.
Efter 50 °/o reduktion genom kallvalsning av
pulvermetall med olika järnhalt visade sig 0,2-gränsen
vara 14,8 kp/mm2 för 0,2 °/o Fe, 21 kp/mnr för
1,7 °/o Fe, 22,5 kp/mm2 för 4 °/o Fe, 30,8 kp/mm2
för 7,6 °/o Fe och 31,5 kp/mnr för 12,8 %> Fe. Det
är anmärkningsvärt att den sist nämnda legeringen
kunde kallvalsas utan allvarlig sprickning i bandets
kanter (R J Towner i Metal Progress maj 1958
s. 70—76, 176). SHl
Tabell 1. Egenskaper hos W-545 vid rumstemperatur
Sträck. Brott- För- Kon- Hård-
gräns gräns läng- trak- het
ning tion Rock-
kp/mmä kp/mm2 °/o °/o well C
Smide, 2,7 %> Ti ... . 91 114 12 14 35,5
Plåt, 2,7 °/o Ti ..... . 76 100 8 — 32
Vakuumsmält smide,
2,8 o/o Ti ........... . 81 114 20 25 35
och 0,15 »/o starkt höjer duktiliteten hos
utskilj-ningshärdande austenitiska stål. Därigenom har
ti-tanhalten i dessa ståltyper kunnat ökas från ca 2,0 °/o
till 3,5 o/o, vilket medfört en kraftig höjning av
varmhållfastheten. Vidare har man funnit att den
för duktiliteten nödvändiga borhalten är högre ju
högre titanhalt stålet har. Vid exempelvis 1,7 °/o Ti
är 0,005 % B tillräckligt, medan 2,4 %> Ti fordrar
0,02 % B.
Med elektronmikroskopi har man funnit att en
tillräcklig bortillsats hindrar att den
utskiljningshär-dande fasen bildar en sammanhängande
korngränsfas. Då dessa utskiljningshärdande faser alltid är
hårdare och sprödare än grundmassan hindrar
bor-tillsatsen således korngränsförsprödning. Denna bors
inverkan på korngränsutskiljningar beror på att bor
i stål anrikas i korngränserna varigenom såväl
korn-gränsdiffusionshastigheten som
korngränsutskilj-ningshastigheten kraftigt minskas. Att bor anrikas
i korngränserna beror i sin tur på att boratomen är
för stor för att bilda mellanrumslösning med stål
(liksom kol, kväve och väte) och för liten för att
bilda substitutionslösning i stål (liksom krom,
mangan, nickel osv.).
Högtemperaturlegeringen Discalloy har sålunda
förbättrats genom inlegering av bor och mera titan. I
sin nya version har den erhållit beteckningen W-545.
Riktanalyserna för de bägge legeringarna är
följande:
Cr Ni Mo Ti B
%> °/o °/o •/. •/o
Discaloy ........ ........ 13 26 3,0 1,8 _
W-545 .......... ......... 13 26 1,5 2,8 0,03
För erhållande av bästa möjliga varmhållfasthet
bör W-545 utskiljningshärdas antingen genom
värmebehandling i 20 h vid 730°C och omedelbart
därefter i 20 h vid 650°C eller genom värmebehandling
i 16 h vid 650°C, varefter temperaturen höjes till
710°C på 16 h och hålles där 12 h (J T Brown i
Metal Progress aug. 1958 s. 87—90). K-J Blom
Bor i högtemperaturlegeringar
De moderna kommersiella
högtemperaturlegering-arna för reaktionsmotorer och gasturbiner utgörs
som bekant av utskiljningshärdande legeringar på
nickel-, kobolt- eller järnbas.
Varmhållfastheten hos dessa legeringar kan höjas
genom ökad tillsats av utskiljningshärdande
legeringsämnen. Detta medför emellertid även att
duktiliteten försämras. Då en viss minimiduktilitet
kräves av en legering för att den skall vara praktiskt
användbar begränsar detta förhållande
maximihalten av de utskiljningshärdande legeringsämnena. Om
man emellertid genom någon tillsats eller
behandling kan öka duktiliteten hos en viss legering, tål
denna därefter större tillsats utskiljningshärdande
legeringsämnen; med andra ord dess
varmhållfasthet förbättras.
I USA har man funnit att bor i halter mellan 0,005 * Slät stav.
Tabell 2. Egenskaper hos W-545 vid förhöjd
temperatur
Temperatur °C [-Spänning-] {+Spän- ning+} kp/mnr Tid slät stav h till brott anvisad stav h [-Förlängning*-] {+För- läng- ning*+} •/o
Smide, 2,7 °/o Ti. . 650 53 25 364 10,0
710 42 143 384 5,2
710 46 31 105 5,4
710 49 6,1 67 11,7
Plåt, 2,7 °/. Ti ... . 650 53 41 — —
710 42 25 — —
Vakuumsmält
smide, 2,8 °/o Ti 650 56 25 — 18
650 53 143 — 12
990 TEKN ISK TIDSKRIFT 1958
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
