MX2009000987A - Aleacion a base de niquel. - Google Patents

Abstract

Aleación a base de níquel, caracterizada porque comprende (en % en masa) Al 1.2 - < 2.0 %, Si 1.2 - < 1.8 % C 0.001 - 0.1 %, S 0.- 0.1 %, Cr 0.03 - 0.1 %, Mn 0.03 - 0.1 %, Cu max. 0.1 %, Fe 0.02 - 0.2 %, Mg 0.005 - 0.06 %, Pb max. 0.005 %, Y 0.05 - 0.15 % y Hf 0.05 - 0.10 % ó Y 0.05 - 0.15 % y La 0.05 - 0.10 % ó Y 0.05 - 0.15 % y Hf 0.05 - 0.10 % y La 0.05 - 0.10 %, Ni restante junto con las impurezas relacionadas con la producción.

Description

ALEACION A BASE DE NIQUEL DESCRIPCION DE LA INVENCION La invención se refiere a una aleación a base de níquel con silicio, aluminio y elementos reactivos como componentes de la aleación. Las aleaciones. a base de níquel se usan entre otras cosas para producir electrodos de elementos de ignición para motores de combustión interna. En el desgaste de estos electrodos se deben considerar dos mecanismos de deterioro, específicamente la corrosión debido a temperaturas elevadas y la erosión por chispas. El desgaste por corrosión de alta temperatura se puede determinar mediante mediciones de pérdida de masa y mediante análisis metalográficos después de almacenarse a temperaturas de prueba preestablecidas. La erosión por chispa es una merma de material por combustión que es ocasionada por las chispas de encendido. Con cada arco de chispa se funde y evapora parcialmente un limitado volumen de material de los electrodos. Para ambos mecanismos de deterioro tiene una importancia particular el tipo de formación de la capa de óxido . Para obtener una formación óptima de la capa de óxido para el caso de aplicación concreto se conocen diversos elementos de la aleación en las aleaciones a base de níquel. Ref: 199003 Así, por ejemplo, el aluminio tiene un efecto positivo sobre la formación de la capa de óxido. También se sabe que los elementos reactivos pueden mejorar la adherencia de la capa de óxido que se forma y entonces aumentan la vida útil. Por el documento GB-A 2031950 se dio a conocer una aleación de níquel que (en % en masa) consiste de aproximadamente 0.2 a 3 % de Si, aproximadamente 0.5 % o menos de Mn, al menos dos metales que se seleccionan entre el grupo que consta de aproximadamente 0.2 a 3 % de Cr, aproximadamente 0.2 a 3 % de Al y aproximadamente 0.01 a 1 % de Y, el níquel restante. En el documento DE-A 102 24 891 se propone una aleación a base de níquel que (en % en masa) comprende 1.8 a 2.2 % de silicio, 0.05 a 0.1 % de itrio y/o hafnio y/o circonio, 2 a 2.4 % de aluminio, níquel restante. Este tipo de aleaciones sólo se pueden procesar en condiciones difíciles con relación a los elevados contenidos de aluminio y silicio y por consiguiente son poco adecuadas para la fabricación en serie a escala industrial. La finalidad del objeto de conformidad con la invención es proporcionar una aleación a base de níquel con la cual es posible obtener un aumento de la vida útil de los componentes producidos con ella mediante el aumento de la resistencia a la erosión por chispa y a la oxidación siendo que simultáneamente es muy fácil de deformar y soldar.

Esta problema se resuelve mediante una aleación a base de níquel que comprende (en % en masa) Al 1. .2 - < 2.0 % Si 1. .2 - < 1.8 % C 0, .001 - 0.1 % S 0. .001 - 0.1 % Cr 0. .03 - 0.1 % Mn 0. .03 - 0.1 % Cu max . 0 .1 % Fe 0. .02 - 0.2 % g 0. .005 - 0.06 Pb max . 0 .005 % Y 0. .05 - 0.15 % Y 0. .05 - 0.15 % Y 0. .05 - 0.15 % Ni restante junto con las impurezas relacionadas con la producción. Las formas de realización alternativas del objeto de la invención se desprenden de las reivindicaciones subordinadas como sigue. Aleación a base de níquel con (en % en masa) Al 1.2 - < 2.0 % Si 1.2 - < 1.8 % C 0.001 - 0.05 % S 0.001 - 0.05 % Cr 0.03 - 0.1 % Mrr 0.03 - 0.1 % Cu max. 0.1 % Fe 0.02 - 0.2 % Mg 0.005 a 0.06 % Pb max. 0.005 % Y 0.05 - 0.15 % y Hf 0.05 - 0.10 % Ni restante junto con las impurezas relacionadas con la producción. Aleación a base de níquel con (en % en masa) Al 1.2 - < 2.0 % Si 1.2 - < 1.8 % C 0.001 - 0.05 % S 0.001 - 0.05 % Cr 0.03 - 0.1 % Mn 0.03 - 0.1 % Cu max . 0.1 % Fe 0.02 - 0.2 % Mg 0.005 a 0.06 % Pb max. 0.005 % Y 0.10 - 0.15 % y La 0.05 - 0.10 % Ni restante junto con las impurezas relacionadas con la producción. Aleación a base de níquel con (en % en masa) Al 1.2 - < 2.0 % Si 1..2 - < 1.8 % C 0. .001 - 0.05 % s 0. .001 - 0.05 % Cr 0. .03 - 0.1 % Mn 0. .03 - 0.1 % Cu ma . 0 .1 % Fe 0. .02 - 0.2 % Mg 0. .005 a 0.06 % Pb max . 0 .005 % Y 0. .10 - 0.15 % y Hf 0.05 a 0.10 % y La 0.05 -- 0.10 % Por consiguiente, con relación a los elementos reactivos son imaginables tres variantes, específicamente Y + Yf, Y + La, y Y + Hf + La. La aleación a base de níquel de conformidad con la invención preferiblemente se usa como material para electrodos de bujías de encendido para motores de gasolina. Mediante el ajuste objetivo por una parte de los elementos Al, Si, ' Cr, Mn, Mg y por otra parte de los elementos reactivos Y, Hf, La, en sus respectivas combinaciones es posible obtener una mejora de la vida útil de los materiales del electrodo mediante el aumento de la resistencia a la erosión por chispa y a la oxidación y simultáneamente una buena capacidad de deformación y soldadura.

El elemento Mg adquiere una importancia particular con relación a la liga de azufre, de manera que en este caso es posible ajustar bajos contenidos de azufre en la aleación a base de níquel de conformidad con la invención. Los contenidos preferidos de aluminio se ven (en % en masa) en el intervalo de 1.2-1.5 %. Los contenidos preferidos de silicio se ven (en % en masa) en el intervalo entre 1.2 y 1.8 %, en particular entre 1.2 y 1.5 %, en tanto que el contenido preferido de Mg (en % en masa) se ajusta entre 0.008 y 0.05 %. La tabla 1 muestra la confrontación de cinco cargas de laboratorio de conformidad con la invención en comparación con dos cargas a escala industrial que pertenecen al estado de la técnica. La carga de laboratorio 1132 constituye un ejemplo en el cual en la aleación a base de aluminio de conformidad con la invención se dan los elementos reactivos Y + Hf . La carga de laboratorio 1140 muestra un ejemplo en el cual en la aleación de conformidad con la invención están presentes los elementos reactivos Y + La . Las cargas de laboratorio 1141 y 1142 revelan ejemplos en el cual en la aleación de conformidad con la invención se ajustan como elementos reactivos Y + La + Hf.

Tabla 1 Las figuras 1 y 2 muestran los análisis de pérdida de masa para las aleaciones de conformidad con la tabla 1 a temperaturas por una parte de 900aC y por otra parte 1000eC. Ambas aleaciones comparativas a 900 aC muestran desprendimientos de la capa de óxido acumulada. Es cierto que a 1000 aC esto también es verdad para las aleaciones de conformidad con la invención, sin embargo no es en el mismo grado como en el caso de las aleaciones comparativas . Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones: 1. Aleación a base de níquel, caracterizada porque comprende (en % en masa) Al 1.2 - < 2.0 %, Si 1.2 - < 1.8 %, C 0.001 - 0.1 %, S 0.001 - 0.1 %, Cr 0.03 - 0.1 %, Mn 0.03 -0.1 %, Cu max. 0.1 %, Fe 0.02 - 0.2 %, Mg 0.005 - 0.06 %, Pb max. 0.005 %, Y 0.05 - 0.15 % y Hf 0.05 - 0.10 % ó Y 0.05 -0.15 % y La 0.05 - 0.10 % ó Y 0.05 - 0.15 % y Hf 0.05 - 0.10 % y La 0.05 - 0.10 %, Ni restante junto con las impurezas relacionadas con la producción. 2. Aleación a base de níquel de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende (en % en masa) Al 1.2 - < 2.0 %, Si 1.2 - < 1.8 %, C 0.001 - 0.1 %, S 0.001 - 0.1 %, Cr 0.03 - 0.1 %, Mn 0.03 - 0.1 %, Cu max. 0.1 %, Fe 0.02 - 0.2 %, Mg 0.005 - 0.06 %, Pb max. 0.005 %, Y 0.10 - 0.15 % y Hf 0.05 - 0.10 %, Ni restante junto con las impurezas relacionadas con la producción. 3. Aleación a base de níquel de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende (en % en masa) Al 1.2 - < 2.0 %, Si 1.2 - < 1.8 %, C 0.001 - 0.1 %, S 0.001 - 0.1 %, Cr 0.03 - 0.1 %, Mn 0.03 - 0.1 %, Cu max. 0.1 %, Fe 0.02 - 0.2 %, Mg 0.005 - 0.06 %, Pb max. 0.005 %, Y 0.10 - 0.15 % y La 0.05 - 0.10 %, Ni restante junto con las impurezas relacionadas con la producción. 4. Aleación a base de níquel de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende (en % en masa) Al 1.2 - < 2.0 %, Si 1.2 - < 1.8 %, C 0.001 - 0.1 %, S 0.001 - 0.1 %, Cr 0.03 - 0.1 %, Mn 0.03 - 0.1 %, Cu max. 0.1 %, Fe 0.02 - 0.2 %, Mg 0.005 - 0.06 %, Pb max. 0.005 %, Y 0.10 - 0.15 % y Hf 0.05 a 0.10 % y La 0.05-0.10 %. 5. Aleación a base de níquel de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque tiene un contenido (en % en masa) de 1.2-1.5 % de Al, 1.2-1.5 % de Si. 6. Aleación a base de níquel de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque tiene un contenido (en % en masa) de 0.008-0.05 % de Mg. 7. Aleación a base de níquel de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque tiene un contenido (en % en masa) de 0.11-0.18 % de Y + Hf. 8. Aleación a base de níquel de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque tiene un contenido (en % en masa) de 0.11-0.18 % de Y + La . 9. Aleación a base de níquel de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque tiene un contenido (en % en masa) de 0.18-0..22 % de Y + Hf + La. 10. Aleación a base de níquel de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque tiene un contenido (en % en masa) de 0.11-0.13 % de Y + Mg. 11. Uso de la aleación a base de níquel de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 como material para electrodos para elementos de ignición de motores de combustión interna.