DE1061522B

DE1061522B - Verwendung einer Titanlegierung zur Herstellung von Gegenstaenden, fuer die gute Warmverformbarkeit erforderlich ist

Info

Publication number: DE1061522B
Application number: DEM34360A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Ulrich Zwicker
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1957-05-31
Filing date: 1957-05-31
Publication date: 1959-07-16

Description

Verwendung einer Titanlegierung zur Herstellung von Gegenständen, für die gute Warmverformbarkeit erforderlich ist Hochaluminiumhaltige Titanlegierungen sind bei Verwendung von Titan mit der bisher üblichen technischen Reinheit schwer oder gar nicht warm verformbar, bzw. es sind so hohe Temperaturen für die Warmverformung erforderlich, daß die praktische Durchführung zu große Schwierigkeiten bereitet. Unter Titan technischer Reinheit ist dabei ein Ausgangsmaterial mit einer Härte über 1o0 kg/min2 (Härte=HB30/io) zu verstehen. Unter der Härte im Sinne der vorliegenden Erfindung wird die Umschmelzhärte verstanden, zu deren Feststellung das Titan im Lichtbogenofen umgeschmolzen und ohne Verformung oder Wärmebehandlung einer Härtemessung unterzogen wird. Auch bei aluminiumhaltigen Legierungen aus jodidtitan, das eine höhere Reinheit hat und dessen Härte infolgedessen bis auf 80 kg/mm2 hinuntergeht, ist keine wesentlich bessere Warmverformung erreicht worden. Außerdem ist bekannt, daß hochaluminiumhaltige Titanlegierungen mit steigendem Aluminiumgehalt eine zunächst steigende Härte aufweisen, die aber. bei Gehalten über 28 %, also wenn das Phasengebiet a2+;, erreicht wird, wieder abfällt.
Es wurde nun gefunden, daß hochaluminiumhaltige Titanlegierungen mit Aluminiumgehalten von 10 bis 50 0/0 warm verformbar sind, wenn für diese Legierungen ein Titan höchster Reinheit verwendet wird;-Die Reinheit, durch die die Warmverformbarkeit er-. möglicht wird, ist dadurch feststellbar, daß das verwendete Titan eine Härte von weniger als 75 kg/mm2 hat. Die Reinheit wird durch die Härte deshalb angegeben, weil die analytischen Methoden zur Feststellung des Sauerstoff- und Stickstoffgehaltes bei den geringen Gehalten an Verunreinigungen zu ungenau sind. Daß die Verwendung von hochreinem Titan dazu führen würde, hochaluminiumhaltige Titanlegierungen warm verformbar zu machen, war deshalb überraschend, weil diese Legierungen an sich schon eine verhältnismäßig geringe Härte haben und nicht vorauszusehen war, daß die Reinheit des verwendeten Titans die Sprödigkeit verringern würde. Die erfindungsgemäß hergestellten Legierungen bedeuten einen großen Fortschritt in der Verwendung von hochaluminiumhaltigen Titanlegierungen, die wegen ihres geringen spezifischen Gewichts in vielen Fällen erwünscht sind.
Bei Legierungen mit Aluminiumgehalten über 28 0/0 war bisher kein Verfahren zur Verbesserung der Warmverformbarkeit bekannt, weil auch durch Zusatz von Wasserstoff, der bei Legierungen mit niedrigerem Aluminiumgehalt zu einer Verbesserung der Warmverformbarkeit führt, eine solche Verbesserung nicht möglich war, weil diese Legierungen keinen Wasserstoff aufnehmen. Wenn auch Legierungen ,,@nxt ; Gehalten an Aluminium von 28 bis 45 0/0 bei Verwendung von Reinsttitan; wie es erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, nicht so gut warm verformbar sind wie Legierungen mit niedrigeren Aluminiumgehalten, so ist es durch den erfindungsgemäßen Vorschlag, Titan mit einer Härte von weniger als 75 kg/mm2 für solche Legierungen zu verwenden, überhaupt erst möglich, Legierungen mit so hohen Aluminiumgehalten bei Temperaturen unter 1000° C warm zu verformen. Besonders bei Titanlegierungen mit Gehalten von 35 bis 45 % Aluminium hat sich die Verwendung von Titan mit einer Härte unter 75 kg/mm2 für die Warmverformbarkeit als vorteilhaft erwiesen.
Die Warmverformbarkeit einer erfindungsgemäßen Legierung sei an folgendem Beispiel beschrieben: Eine Legierung mit 35 % Aluminium wurde aus Aluminium höchster Reinheit (99,99) und aus Titan mit einer Härte (HB 30/10) von 67,5 kg/mm2 geschmolzen. Diese Legierung ließ sich bei einer Temperatur von 950° C um mehr als 50 % warm verformen, ohne daß eine Rißbildung auftrat. Demgegenüber war eine Legierung, die aus Titan mit einer Härte von 120 kg/mm2 hergestellt worden war, bei diesen Temperaturen nicht verformbar. Bereits beim ersten Versuch einer Verformung durch Schmieden trat Rißbildung auf.
Eine Legierung mit 10 % Al, hergestellt aus Titanschwamm mit einer Härte von HB 70 kg/mm2 und Reinstaluminium (99,99 %) ließ sich durch Schmieden bei einer Temperatur von 950° C um mehr als 70 0/0 yyArra verformen, ohne daß Kantenrisse auftraten. Bei einer gleichen Legierung, die aus Titanschwamm mit einer Härte von HB 120 kg/mm2 erschmolzen wurde, war nur eine Verformung bis zu maximal 10 % möglich. Bei stärkerer Verformung traten Kantenrisse auf.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verwendung einer Titanlegierung aus 10 bis 50 °/a Aluminium, Rest Titan, die aus Titan mit einer Umschmelzhärte (HB3oh.o) unter 75 kg/mm2 hergestellt ist, zur Herstellung von Gegenständen, für die gute Warmverformbarkeit erforderlich ist.
2. Verwendung einer Titanlegierung nach Anspruch 1, bei der der Aluminiumgehalt 28 bis 45 % beträgt, zur Herstellung von Gegenständen, für die gute Warmverformbarkeit erforderlich ist. 3. -Verwendung einer Titanlegierung nach Anspruch 2, bei der der Aluminiumgehalt 35 bis 45 % beträgt, zur Herstellung von Gegenständen, für die gute Warmverformbarkeit erforderlich ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1094 616.