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WO1991000370A1 - Intermetallic alloy, its production and use - Google Patents

Intermetallic alloy, its production and use Download PDF

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WO1991000370A1
WO1991000370A1 PCT/EP1990/001048 EP9001048W WO9100370A1 WO 1991000370 A1 WO1991000370 A1 WO 1991000370A1 EP 9001048 W EP9001048 W EP 9001048W WO 9100370 A1 WO9100370 A1 WO 9100370A1
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WO
WIPO (PCT)
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weight
alloys
intermetallic
chromium
silicon
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP1990/001048
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German (de)
French (fr)
Inventor
Günter MARCI
Helmut Mangers
Johannes Eschweiler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Original Assignee
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
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Publication date
Application filed by Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV filed Critical Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority to DE90910657T priority Critical patent/DE59004828D1/en
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Ceased legal-status Critical Current

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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/026—Alloys based on aluminium
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    • C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent

Definitions

  • the present invention relates to intermetallic alloys composed of the main components aluminum, chromium and silicon, which are subjected to a special heat treatment, a process for their production and their use as a structural material, in particular at temperatures up to 720 K, or as a protective layer for other structural materials.
  • the present alloys can be used for turbine and aircraft parts, housings for high-performance electrical batteries, pistons and connecting rods for gasoline and diesel engines, and as cladding for spacecraft.
  • From DE-OS 23 33 198 aluminum alloys are known which can contain up to 12% silicon and 3 to 15% chromium, which solidify by a special process and are then compressed in the range from 200 to 500 ° C.
  • intermetallic alloys which predominantly consist of several intermetallic phases or intermediate phases, already have good ductility.
  • the present invention is therefore based on the object of providing intermetallic alloys composed of the main components aluminum, chromium and silicon.
  • the present invention thus relates to intermetallic alloys with an approximate SiCrAl7 composition with a predominant proportion of the structure comprising one or more intermetallic phases or intermediate phases
  • the alloys according to the invention have high strength and rigidity combined with good corrosion resistance.
  • the alloys according to the invention are intermetallic alloys which can be distinguished from supersaturated mixed crystal alloys obtained by rapid solidification. In the latter, the special mechanical properties are obtained by the precipitation of small amounts of the smallest crystal structures (intermetallic compounds) in supersaturated mixed crystals. In contrast, the special properties of the alloys according to the invention are based solely on the properties of the intermetallic phase (s). If mixed crystals are still contained in the alloys according to the invention after the heat treatment above 820 K, these small amounts of finely divided admixture are of no great importance for the mechanical properties of the alloy.
  • the alloys according to the invention have a specific weight between 3.0 and 3.3 g / cm 2.
  • the alloys according to the invention consist either of 19.6% by weight Cr, 10.7% by weight Si, 2% by weight Ni and 0.6% by weight Cu, the rest Al, or from 18.8 wt .-% Cr, 10.1 wt .-% Si and 3.9 wt .-% Ag, balance AI.
  • the light metal alloys according to the invention consist of 19.3% by weight of Cr, 10.4% by weight of Si, the rest of Al.
  • the present invention further relates to a process for the production of the alloys described above, which is characterized in that the alloys are initially allowed to solidify rapidly after melting to form a fine crystalline structure, and this structure is then subjected to heat treatment at a temperature above 820 K. undergoes.
  • the fine-crystalline structure is transformed into a structure consisting predominantly of several intermetallic phases or intermediate phases. Heating and cooling rates are only of subordinate importance in the heat treatment according to the invention.
  • the alloys are initially quickly solidified after melting, for example by air atomization or plasma spray. After rapid cooling, the fine-grained structure consists of supersaturated mixed crystals and intermetallic phases with a low number of atoms.
  • the rapidly solidified alloys are compacted and processed by the known methods.
  • the heat treatment is carried out in a temperature range from 820 K to 900 K.
  • the quantitative and qualitative composition of the intermetallic phases or intermediate phases present in the temperature range described above after the heat treatment are influenced by the choice of the temperature and the heat treatment time for a given chemical composition. Rapidly solidified particles can be processed further after compacting using known methods. In general, depending on the thickness and size of the components, the heat treatment time is between 30 and 300 minutes. The treatment can be carried out in one or more stages. The choice of the method for rapid solidification from the molten state has a comparable influence. The proportion of supersaturated mixed crystals and their degree of supersaturation as well as the proportion of intermetallic phases with a low number of atoms after solidification can be influenced here. As is known to the person skilled in the art, the choice of the method for rapid solidification and the chosen heat treatment will depend on the desired properties and economic considerations.
  • the present invention relates to the use of the intermetallic alloys described above as a structural material, in particular for use at temperatures up to 720 K, and to the use of the intermetallic alloys according to the invention as a protective layer on other structural materials, again in particular for use at temperatures up to 720 K.
  • Fig. 1 shows the structure at 100 times magnification in the cast state.
  • Fig. 2 and 3 show the structure after the heat treatment described above.
  • Fig. 2 shows the structure in 100X magnification and
  • Fig. 3 shows the structure in 100X magnification.
  • the light metal alloy After the heat treatment, the light metal alloy has the following mechanical properties at room temperature and at 350 ° C ( ⁇ 623 K):

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Abstract

Intermetallic alloys of approximate composition SICrAl7, in which a preponderant portion of the microstructure consists of one or more intermetallic phases or intermediate phases containing 8 to 12 wt.% of silicon, 15 to 20 wt.% of chromium, 64 to 72 wt.% of aluminium, including the usual accompanying elements, 0 to 5 wt.% of one or more additional alloying elements, chosen from silver, magnesium, vanadium, nickel and copper, and 0 to 1 wt.% of one or more other additional alloying elements, chosen from beryllium, boron, cerium, titanium and yttrium, can be produced by heat treating the alloys at temperatures above 820°C. Their production and use are also described.

Description

Intermetallische Legierung, ihre Herstellung und VerwendungIntermetallic alloy, its manufacture and use

Die vorliegende Erfindung betrifft intermetallische Legierungen aus den Hauptkomponenten Aluminium, Chrom und Silicium, die einer besonderen Wärmebehandlung unterworfen werden, ein Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung als Strukturwerkstoff, insbesondere bei Temperaturen bis 720 K, oder als Schutzschicht für andere Strukturwerkstoffe.The present invention relates to intermetallic alloys composed of the main components aluminum, chromium and silicon, which are subjected to a special heat treatment, a process for their production and their use as a structural material, in particular at temperatures up to 720 K, or as a protective layer for other structural materials.

Die vorliegenden Legierungen können für Turbinen- und Flugzeugteile, Gehäuse von elektrischen Hochleistungsbatterien, Kolben und Pleuelstangen für Otto- und Dieselmotoren sowie als Beplankung für Raumfahrzeuge eingesetzt werden. Aus DE-OS 23 33 198 sind Aluminiumlegierungen bekannt, die bis zu 12 % Silicium und 3 bis 15 % Chrom enthalten können, die nach einem speziellen Verfahren erstarrt und anschließend im Bereich von 200 bis 500 °C verdichtet werden.The present alloys can be used for turbine and aircraft parts, housings for high-performance electrical batteries, pistons and connecting rods for gasoline and diesel engines, and as cladding for spacecraft. From DE-OS 23 33 198 aluminum alloys are known which can contain up to 12% silicon and 3 to 15% chromium, which solidify by a special process and are then compressed in the range from 200 to 500 ° C.

Es ist bekannt, daß Legierungen aus intermetallischen Phasen hohe Festigkeit bis zu relativ hohen Temperaturen haben. Die derzeitigen Entwicklungen zielen auf Werkstoffe, die überwiegend aus einer einzigen intermetallischen Phase bestehen. Bekannte intermetallische Phasen in solchen Werkstoffen (mehr als 90 Gew.-% des Gefüges bestehen aus nur einer intermetallischen Pha¬ se) sind beispielsweise:It is known that alloys made of intermetallic phases have high strength up to relatively high temperatures. Current developments target materials that are predominantly consist of a single intermetallic phase. Known intermetallic phases in such materials (more than 90% by weight of the structure consist of only one intermetallic phase) are, for example:

Ti3Al, Ni3Al, i3Fe, C03V, Cθ3 i, TiAl, CoAl, NiAl, NiTi, AgNi, FeTi und MoFe.Ti3Al, Ni3Al, i3Fe, C03V, Cθ3 i, TiAl, CoAl, NiAl, NiTi, AgNi, FeTi and MoFe.

Ferner ist bekannt, daß feinkristallines Gefüge bei solchen "einphasigen" intermetallischen Werkstoffen eine Voraussetzung für eine akzeptable Duktilität ist. Es ist schließlich bekannt, daß das gewünschte feine Gefüge über schnelle Erstarrung aus dem schmelzflüssigen Zustand nach bekannten Verfahren erreicht wer¬ den kann.It is also known that fine crystalline structure is a prerequisite for acceptable ductility in such "single-phase" intermetallic materials. Finally, it is known that the desired fine structure can be achieved by rapid solidification from the molten state by known methods.

Im Gegensatz zu den oben erwähnten "einphasigen" intermetalli¬ schen Werkstoffen wurde überraschenderweise gefunden, daß auch intermetallische Legierungen, die überwiegend aus mehreren intermetallischen Phasen oder Zwischenphasen bestehen, bereits eine gute Duktilität besitzen. Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, intermetallische Legierungen aus den Hauptkomponenten Aluminium, Chrom und Silicium bereitzustellen.In contrast to the "single-phase" intermetallic materials mentioned above, it has surprisingly been found that intermetallic alloys, which predominantly consist of several intermetallic phases or intermediate phases, already have good ductility. The present invention is therefore based on the object of providing intermetallic alloys composed of the main components aluminum, chromium and silicon.

Die vorliegende Erfindung betrifft somit intermetallische Legierungen mit einer ungefähren SiCrAl7-Zusammensetzung mit einem überwiegenden Anteil des Gefüges aus einer oder mehreren intermetallischen Phasen oder Zwischenphasen, enthaltendThe present invention thus relates to intermetallic alloys with an approximate SiCrAl7 composition with a predominant proportion of the structure comprising one or more intermetallic phases or intermediate phases

8 bis 12 Gew.-% Silicium, 15 bis 20 Gew.-% Chrom, 64 bis 72 Gew.-% Aluminium, einschließlich der üblichen Begleitelemente, 0 bis 5 Gew.-% eines oder mehrerer zusätzlicher Legierungsele¬ mente, ausgewählt aus Silber, Magnesium, Vana¬ din, Nickel und Kupfer, und 0 bis 1 Gew.-% eines oder mehrerer weiterer zusätzlicher Le¬ gierungselemente, ausgewählt aus Beryllium, Bor, Cer, Titan und Yttrium,8 to 12% by weight of silicon, 15 to 20% by weight of chromium, 64 to 72% by weight of aluminum, including the usual accompanying elements, 0 to 5% by weight of one or more additional alloying elements selected from silver , Magnesium, Vana¬ din, nickel and copper, and 0 to 1% by weight of one or more additional alloying elements selected from beryllium, boron, cerium, titanium and yttrium,

herstellbar durch eine Wärmebehandlung der Legierungen bei Temperaturen oberhalb von 820 °C.producible by heat treatment of the alloys at temperatures above 820 ° C.

Die erfindungsgemäßen Legierungen besitzen eine hohe Festigkeit und Steifigkeit, verbunden mit guter Korrosionsbeständigkeit.The alloys according to the invention have high strength and rigidity combined with good corrosion resistance.

Bei den erfindungsgemäßen Legierungen handelt es sich um intermetallische Legierungen, die von über schnelle Erstarrung erhaltenen übersättigten Mischkristallegierungen zu unter¬ scheiden sind. Bei den letzteren werden die besonderen mechanischen Eigenschaften durch die Ausscheidung geringer Mengen kleinster Kristallstrukturen (intermetallische Verbindungen) in übersättigten Mischkristallen erhalten. Bei den erfindungsgemäßen Legierungen beruhen dagegen die besonderen Eigenschaften allein auf den Eigenschaften der intermetallischen Phase(n) . Sollten in den erfindungsgemäßen Legierungen dennoch Mischkristalle nach der Wärmebehandlung oberhalb von 820 K enthalten sein, so sind diese geringen Mengen von feinverteilter Beimengung ohne größere Bedeutung für die mechanischen Eigenschaften der Legierung.The alloys according to the invention are intermetallic alloys which can be distinguished from supersaturated mixed crystal alloys obtained by rapid solidification. In the latter, the special mechanical properties are obtained by the precipitation of small amounts of the smallest crystal structures (intermetallic compounds) in supersaturated mixed crystals. In contrast, the special properties of the alloys according to the invention are based solely on the properties of the intermetallic phase (s). If mixed crystals are still contained in the alloys according to the invention after the heat treatment above 820 K, these small amounts of finely divided admixture are of no great importance for the mechanical properties of the alloy.

Die erfindungsgemäßen Legierungen haben, je nach Kombination der Bestandteile, ein spezifisches Gewicht zwischen 3,0 und 3,3 g/cm-^.Depending on the combination of the constituents, the alloys according to the invention have a specific weight between 3.0 and 3.3 g / cm 2.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin¬ dung bestehen die erfindungsgemäßen Legierungen entweder aus 19,6 Gew.-% Cr, 10,7 Gew.-% Si, 2 Gew.-% Ni und 0,6 Gew.-% Cu, Rest AI, oder aus 18,8 Gew.-% Cr, 10,1 Gew.-% Si und 3,9 Gew.-% Ag, Rest AI. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bestehen die erfindungsgemäßen Leicht¬ metallegierungen aus 19,3 Gew.-% Cr, 10,4 Gew.-% Si, Rest AI.According to a preferred embodiment of the present invention, the alloys according to the invention consist either of 19.6% by weight Cr, 10.7% by weight Si, 2% by weight Ni and 0.6% by weight Cu, the rest Al, or from 18.8 wt .-% Cr, 10.1 wt .-% Si and 3.9 wt .-% Ag, balance AI. According to a further preferred embodiment of the In the present invention, the light metal alloys according to the invention consist of 19.3% by weight of Cr, 10.4% by weight of Si, the rest of Al.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung der vorstehend beschriebenen Legierungen, das da¬ durch gekennzeichnet ist, daß man die Legierungen nach dem Aufschmelzen unter Bildung eines feinkristallinen Gefüges zunächst schnell erstarren läßt und dieses Gefüge anschließend einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur oberhalb von 820 K unterzieht. Hierbei wandelt sich das feinkristalline Gefüge in ein überwiegend aus mehreren intermetallischen Phasen oder Zwi¬ schenphasen bestehendes Gefüge um. Aufheiz- und Abkühlraten sind bei der erfindungsgemäßen Wärmebehandlung nur von untergeord¬ neter Bedeutung.The present invention further relates to a process for the production of the alloys described above, which is characterized in that the alloys are initially allowed to solidify rapidly after melting to form a fine crystalline structure, and this structure is then subjected to heat treatment at a temperature above 820 K. undergoes. Here, the fine-crystalline structure is transformed into a structure consisting predominantly of several intermetallic phases or intermediate phases. Heating and cooling rates are only of subordinate importance in the heat treatment according to the invention.

Die Legierungen werden nach dem Aufschmelzen zunächst schnell erstarrt, beispielsweise durch Luftverdüsung oder Plasmaspray. Das feinkörnige Gefüge besteht nach dem schnellen Erkalten aus übersättigten Mischkristallen und intermetallischen Phasen mit niedriger Anzahl von Atomen.The alloys are initially quickly solidified after melting, for example by air atomization or plasma spray. After rapid cooling, the fine-grained structure consists of supersaturated mixed crystals and intermetallic phases with a low number of atoms.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die schnell erstarrten Legierungen durch die bekannten Verfahren kompaktiert und weiterverarbeitet.According to a preferred embodiment of the method according to the invention, the rapidly solidified alloys are compacted and processed by the known methods.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungs¬ gemäßen Verfahrens wird die Wärmebehandlung in einem Temperaturbereich von 820 K bis 900 K durchgeführt.According to a further preferred embodiment of the method according to the invention, the heat treatment is carried out in a temperature range from 820 K to 900 K.

Die nach der Wärmebehandlung im vorstehend beschriebenen Temperaturbereich vorliegenden intermetallischen Phasen bzw. Zwischenphasen werden in ihrer quantitativen und qualitativen Zusammensetzung durch die Wahl der Temperatur und der Wärme¬ behandlungdauer bei einer vorgegebenen chemischen Zusammen¬ setzung beeinflußt. Schnell erstarrte Partikel können nach der Kompaktierung nach bekannten Verfahren weiter verarbeitet werde . Im allgemeinen liegt die Wärmebehandlungsdauer, je nach Dicke und Größe der Bauteile, zwischen 30 und 300 min. So kann die Behandlung in einer oder mehreren Stufen durchgeführt werden. Einen damit vergleichbaren Einfluß hat die Wahl des Verfahrens zur schnellen Erstarrung aus dem schmelzflüssigen Zustand. Hier kann der Anteil übersättigter Mischkristalle und ihr Übersätti¬ gungsgrad sowie der Anteil der nach der Erstarrung vorliegenden intermetallischen Phasen mit niedriger Anzahl Atome beeinflußt werden. Die Wahl des Verfahrens zur schnellen Erstarrung sowie die gewählte Wärmebehandlung wird sich, wie dem Fachmann bekannt ist, nach den angestrebten Eigenschaften und wirtschaftlichen Überlegungen richten.The quantitative and qualitative composition of the intermetallic phases or intermediate phases present in the temperature range described above after the heat treatment are influenced by the choice of the temperature and the heat treatment time for a given chemical composition. Rapidly solidified particles can be processed further after compacting using known methods. In general, depending on the thickness and size of the components, the heat treatment time is between 30 and 300 minutes. The treatment can be carried out in one or more stages. The choice of the method for rapid solidification from the molten state has a comparable influence. The proportion of supersaturated mixed crystals and their degree of supersaturation as well as the proportion of intermetallic phases with a low number of atoms after solidification can be influenced here. As is known to the person skilled in the art, the choice of the method for rapid solidification and the chosen heat treatment will depend on the desired properties and economic considerations.

Die Festlegung der chemischen Zusammensetzung der erfindungsge¬ mäß erhaltenen Legierungen der Hauptkomponenten Aluminium, Chrom und Silicium fixiert die qualitativen und quantitativen Möglichkeiten der intermetallischen Phasen und Zwischenphasen in diesem im wesentlichen ternären System. Durch Zugabe zusätz¬ licher Legierungselemente werden diese Möglichkeiten wesentlich erweitert, d.h., intermetallische Phasen, insbesondere Zwischen¬ phasen mit hoher Anzahl von Atomen, werden möglich. Damit ist die Möglichkeit gegeben, die physikalischen und chemischen Eigenschaften den Anforderungen individuell anzupassen.The determination of the chemical composition of the alloys of the main components aluminum, chromium and silicon obtained according to the invention fixes the qualitative and quantitative possibilities of the intermetallic phases and intermediate phases in this essentially ternary system. By adding additional alloying elements, these possibilities are expanded considerably, i.e. intermetallic phases, in particular intermediate phases with a high number of atoms, become possible. This enables the physical and chemical properties to be individually adapted to the requirements.

Die vorliegende Erfindung betrifft schließlich die Verwendung der vorstehend beschriebenen intermetallischen Legierungen als Strukturwerkstoff, insbesondere für den Einsatz bei Temperaturen bis 720 K, sowie die Verwendung der erfindungsgemäßen intermetallischen Legierungen als Schutzschicht auf anderen Strukturwerkstoffen, wiederum insbesondere für den Einsatz bei Temperaturen bis 720 K.Finally, the present invention relates to the use of the intermetallic alloys described above as a structural material, in particular for use at temperatures up to 720 K, and to the use of the intermetallic alloys according to the invention as a protective layer on other structural materials, again in particular for use at temperatures up to 720 K.

Die vorstehende Erfindung wird im folgenden durch ein Ausfüh- rungsbeispiel näher erläutert. BeispielThe above invention is explained in more detail below by means of an exemplary embodiment. example

Eine Legierung aus 67,2 Gew.-% Aluminium, 18,8 Gew.-% Chrom, 10,1 Gew.-% Silicium und 3,9 Gew.-% Silber wurde nach dem Auf¬ schmelzen in eine Kupfer-Schleudergußkokille mit 8 mm Wanddicke vergossen. Daraufhin wird diese Legierung einer Wärmebehandlung in der Weise unterzogen, indem man sie 2 h bei 560 °C (~ 833 K) und anschließend 4 h bei 600 °C ( ~> 873 K) beläßt und schließlich im Ofen abkühlt. Die so erhaltene Legierung besitzt sehr gute Oxidationsbeständigkeit. In den Abb. 1 bis 3 ist das erhaltene Gefüge vor und nach der Wärmebehandlung dargestellt.An alloy of 67.2% by weight aluminum, 18.8% by weight chromium, 10.1% by weight silicon and 3.9% by weight silver was melted into a copper centrifugal casting mold Potted 8 mm wall thickness. This alloy is then subjected to heat treatment by leaving it at 560 ° C (~ 833 K) for 2 hours and then at 600 ° C (~> 873 K) for 4 hours and finally cooling it in the furnace. The alloy thus obtained has very good resistance to oxidation. Figures 1 to 3 show the structure obtained before and after the heat treatment.

Abb. 1 zeigt das Gefüge bei lOOfacher Vergrößerung im Gußzu¬ stand.Fig. 1 shows the structure at 100 times magnification in the cast state.

Die Abb. 2 und 3 zeigen das Gefüge nach der oben beschriebenen Wärmebehandlung. Abb. 2 zeigt das Gefüge in lOOf cher Vergröße¬ rung und Abb. 3 zeigt das Gefüge in 10OOfacher Vergrößerung.Fig. 2 and 3 show the structure after the heat treatment described above. Fig. 2 shows the structure in 100X magnification and Fig. 3 shows the structure in 100X magnification.

Die Leichtmetallegierung weist nach der Wärmebehandlung folgende mechanische Eigenschaften beim Raumtemperatur und bei 350 °C (~ 623 K) auf: After the heat treatment, the light metal alloy has the following mechanical properties at room temperature and at 350 ° C (~ 623 K):

Tabelletable

Herstellung einer erfindungsgemäßen Aluminium-Chrom-Silicium- legierung mit Anteilen des zusätzlichen Legierungselements Sil¬ ber.Production of an aluminum-chromium-silicon alloy according to the invention with portions of the additional alloying element silver.

RT (298 K) 350°C (623 K)RT (298 K) 350 ° C (623 K)

Streckgrenze Rp0,2 315 N/mm2 290 N/mm2 Yield strength R p0.2 315 N / mm 2 290 N / mm 2

Festigkeit R 380 N/mm2 360 N/mm2 Strength R 380 N / mm 2 360 N / mm 2

Dehnung A 2,6 % 4,2 %Elongation A 2.6% 4.2%

Elastizitätsmodul E 115 KN/mm2 106 KN/mm2 Elastic modulus E 115 KN / mm 2 106 KN / mm 2

Die Herstellung der vorstehend beschriebenen Legierungen in be- zug auf "schnelle Erstarrung" durch den Guß in einer Kupferko¬ kille ist, wie dem Fachmann bekannt, ein nicht günstiges Her¬ stellungsverfahren. Es wurde lediglich bei der Legierungsent¬ wicklung benutzt, um die Eigenschaften der Legierung abzuschät¬ zen. Deshalb sind die angegebenen mechanischen Werte auch nur untere Grenzwerte. The production of the alloys described above in relation to "rapid solidification" by casting in a copper mold, as is known to the person skilled in the art, is not a favorable production process. It was only used in the development of the alloy to estimate the properties of the alloy. That is why the specified mechanical values are only lower limit values.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims 1. Intermetallische Legierungen mit einer ungefähren SiCrAl7-Zusammensetzung mit einem überwiegenden Anteil des Gefüges aus einer oder mehreren intermetallischen Phasen oder Zwischenphasen, enthaltend1. Containing intermetallic alloys with an approximate SiCrAl7 composition with a predominant part of the structure of one or more intermetallic phases or intermediate phases 8 bis 12 Gew.-% Silicium, 15 bis 20 Gew.-% Chrom, 64 bis 72 Gew.-% Aluminium, einschließlich der üblichen Begleitelemente, 0 bis 5 Gew.-% eines oder mehrerer zusätzlicher Legierungsele¬ mente, ausgewählt aus Silber, Magnesium, Vana¬ din, Nickel und Kupfer, und 0 bis 1 Gew.-% eines oder mehrerer weiterer zusätzlicher Le¬ gierungselemente, ausgewählt aus Beryllium, Bor, Cer, Titan und Yttrium,8 to 12% by weight of silicon, 15 to 20% by weight of chromium, 64 to 72% by weight of aluminum, including the usual accompanying elements, 0 to 5% by weight of one or more additional alloying elements selected from silver , Magnesium, vanadium, nickel and copper, and 0 to 1% by weight of one or more additional alloying elements selected from beryllium, boron, cerium, titanium and yttrium, herstellbar durch eine Wärmebehandlung der Legierungen bei Temperaturen oberhalb von 820 °C.producible by heat treatment of the alloys at temperatures above 820 ° C. 2. Legierung nach Anspruch 1, bestehend aus 10,4 Gew.-% Silicium,2. Alloy according to claim 1, consisting of 10.4% by weight of silicon, 19,3 Gew.-% Chrom und19.3% by weight of chromium and 70,3 Gew.-% Aluminium (SiCrAl7-Zusammensetzung) . 70.3% by weight aluminum (SiCrAl7 composition). 3. Legierung nach Anspruch 1, bestehend aus3. Alloy according to claim 1, consisting of 10.7 Gew.-% Silicium, 19,6 Gew.-% Chrom,10.7% by weight silicon, 19.6% by weight chromium, 2 Gew.-% Nickel, 0,6 Gew.-% Kupfer, Rest Aluminium.2% by weight nickel, 0.6% by weight copper, balance aluminum. 4. Legierung nach Anspruch 1, bestehend aus 10,1 Gew.-% Silicium,4. Alloy according to claim 1, consisting of 10.1 wt .-% silicon, 18.8 Gew.-% Chrom, 3,9 Gew.-% Silber,18.8% by weight of chromium, 3.9% by weight of silver, Rest Aluminium.Rest aluminum. 5. Leichtmetallegierung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der überwiegende Anteil des Gefüges aus mehreren intermetallischen Phasen oder Zwischenphasen mehr als 70 % beträgt.5. Light metal alloy according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the major part of the structure of several intermetallic or intermediate phases is more than 70%. 6. Herstellung von Legierungen nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Legierungen nach dem Aufschmelzen unter Bildung eines feinkristallinen Gefüges zunächst schnell erstarren läßt und dieses Gefüge anschließend einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur oberhalb von 820 K unterzieht.6. Production of alloys according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the alloys initially solidify quickly after melting to form a fine crystalline structure and this structure is then subjected to a heat treatment at a temperature above 820 K. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Legierungen nach dem Aufschmelzen zunächst durch Luftver- düsung oder Plasmaspray schnell erstarrt.7. The method according to claim 6, characterized in that the alloys quickly solidify after melting by air atomization or plasma spray. 8. Verfahren nach Ansprüchen 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die schnell erstarrten Legierungen durch an sich bekannte Verfahren kompaktiert und weiterverarbeitet.8. The method according to claims 6 or 7, characterized in that the rapidly solidified alloys are compacted and processed by methods known per se. 9. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Wärmebehandlung der Legierungen bei Temperaturen im Bereich von 820 K bis 900 K ausführt. 9. The method according to any one of claims 6 to 8, characterized in that one carries out the heat treatment of the alloys at temperatures in the range of 820 K to 900 K. 10. Verwendung der Legierungen nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5 oder der gemäß irgendeinem der Ansprüche 6 bis 9 erhal¬ tenen Legierungen als Strukturwerkstoff, insbesondere für den Einsatz bei Temperaturen bis 720 K.10. Use of the alloys according to any one of claims 1 to 5 or of the alloys obtained according to any one of claims 6 to 9 as a structural material, in particular for use at temperatures up to 720 K. 11. Verwendung der Legierungen nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5 oder der nach Ansprüchen 6 bis 9 erhaltenen Legierungen als Schutzschicht für andere Strukturwerkstoffe, insbesondere für den Einsatz im Temperaturbereich bis 720 K. 11. Use of the alloys according to any one of claims 1 to 5 or of the alloys obtained according to claims 6 to 9 as a protective layer for other structural materials, in particular for use in the temperature range up to 720 K.
PCT/EP1990/001048 1989-07-01 1990-06-29 Intermetallic alloy, its production and use Ceased WO1991000370A1 (en)

Priority Applications (1)

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