Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

DE3037209C2 - Verwendung eines Werkstoffes für Stützsysteme in Brennöfen für keramische Erzeugnisse - Google Patents

Verwendung eines Werkstoffes für Stützsysteme in Brennöfen für keramische Erzeugnisse

Info

Publication number
DE3037209C2
DE3037209C2 DE3037209A DE3037209A DE3037209C2 DE 3037209 C2 DE3037209 C2 DE 3037209C2 DE 3037209 A DE3037209 A DE 3037209A DE 3037209 A DE3037209 A DE 3037209A DE 3037209 C2 DE3037209 C2 DE 3037209C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ceramic products
kilns
support systems
chromium
aluminum
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
DE3037209A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3037209A1 (de
Inventor
Robert B.H. Kokomo Ind. Herchenroeder
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.)
Haynes International Inc
Original Assignee
Cabot Corp
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 Cabot Corp filed Critical Cabot Corp
Publication of DE3037209A1 publication Critical patent/DE3037209A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3037209C2 publication Critical patent/DE3037209C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Werkstoffes für Ofeneinsätze von Brennöfen für keramische Erzeugnisse.
Bekannt hierfür ist eine Superlegierung unter dem Namen »NICRALY«,die neben Nickel als Basis Chrom, Aluminium und Yttrium enthält. Legierungen dieser Art sind in vielen US-Patenten, insbesondere in der US-PS 54 902, beschrieben worden. Auch die DE-AS 12 144 beschreibt solche Legierungen, bei denen aber zusätzlich eine Al2OrDispersion angestrebt wird. Die spezielle Anwendung solcher Legierungen als Ofencinsätie in Brennöfen für keramische Erzeugnisse ist bisher nicht bekanntgeworden.
Bei der Herstellung typischer keramischer Erzeugnisse werden die Keramik, die Tone und andere nichtmetallische Minerale mit den dazugehörenden Glasuren in üblicher Weise dreimal bei erhöhten Temperaturen gebrannt. Der hier verwendete Ausdruck »keramische Erzeugnisse« umfaßt Steingut. Porzellan, Ziegel, Glas, stickstoffhaltige Emaillen und ähnliche Erzeugnisse.
Während des Brennens müssen die keramischen Erzeugnisse gestützt werden, so daß diese ihre vorgegebene Form behalten, wobei sie sich und das Trägersystem sich jedoch aufgrund der thermischen Behandlung ausdehnen können, ohne dabei die fertige Oberfläche des keramischen Erzeugnisses zu beschädigen. Hierzu kann die als Werkstoff verwendete Legierung in Form einer Platte, Stabes oder Drahtes hergestellt und zu verschiedenen Stützgerüsteinrichtungen geformt werden, um die in Herstellung begriffenen keramischen Gegenstände während des Brennzyklus zu halten. Beispiele solcher Einrichtungen sind Untersätze, Stützen, Gerüste und ähnliches.
Wie bekannt ist, werden diese Stützsysteme aus ίο Feuerfestmaterialien zu Komponenten geformt, die wiederum ein Vorformen und Brennen für ihren Einsatz erfordern.
Diese als feuerfeste Stützsysteme dienenden Komponenten haben zahlreiche Fehler und Mängel. Sie sind schwierig herzustellen und miteinander zu verbinden, teuer, bröcklig, spröde und erfordern einen hohen zusätzlichen Energiebedarf. Das bekannte feuerfeste Ofeneinsatzmaterial hält überdies in vieier Fällen nur einen Ofenzyklus aus.
Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten wurde bereits vorgeschlagen, ein metallisches Stützsystem zu verwenden, das jedoch zu folgenden Nachteilen führte. So wurden nichtrostende Stähle verwendet, die jedoch auf Dauer nicht oxidationsbeständig waren und damit nicht die nötige Festigkeit behielten. Hochtemperaturbeständige »Superlegierungen« mit Nickel und Chrom, beispielsweise im Verhältnis von 80 zu 20 Gew.-%, hatten zwar ausreichende Festigkeitswerte, führten jedoch zu unerwünschter Verfärbung beim J0 Fertigprodukt, was auf eine Reaktion der in Herstellung begriffenen keramischen Erzeugnisse und der keramischen Glasur mit den sich natürlich bildenden Oxiden der Werkstoffe zurückzuführen ist. Mit verschiedenen Mischungsansätzen überzogene Werkstoffe führten ebenfalls zu unbefriedigenden Ergebnissen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, die Verwendung eines Werkstoffs für Stützsysteme in Brennöfen vorzuschlagen, der eine ausreichende Festigkeit sowie Oxidationsbeständigkeit besitzt und eine unerwünschte Verfärbung der keramischen Erzeugnisse verhindert
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Verwendung eines Werkstoffs, der mit einer AbOj-Schicht überzogen ist, aus
8 bis 25% Chrom,
2,5 bis 8% Aluminium,
0,005 bis 0,04% Yttrium,
insgesamt bis zu 15% eines oder mehrere der Elemente Molybdän, Rhodium, Hafnium, Wolfram, Tantal und Niob, insgesamt bis zu 0,5% einei oder mehrere der Elemente Kohlenstoff, Bor, Magnesium, Zirkon und Kalzium,
bis zu 1% Silicium,
bis zu 2% Mangan,
bis zu 20% Kobalt,
bis zu 5% Titan,
bis zu 30% Eisen,
Rest Nickel,
für Stützsysteme in Brennöfen für keramische Erzeugnisse.
Eine bevorzugte Zusammensetzung des erfindungs* gemäß verwendeten Werkstoffs ist im Anspruch 2 gekennzeichnet.
Durch Versuche wurde festgestellt, daß eine vorwie-
gend aus Aluminiumoxid bestehende Schicht auf der
Oberfläche des Werkstoffs im wesentlichen inert
gegenüber den meisten Keramikmischungen ist. Diese
Schicht bildet sich beim Glühen des erfindungsgemäß
verwendeten Werkstoffs bei den Dbliehen Brenntemperaturen, sie ist »selbst heilend« und ist widerstandsfähig gegenüber Abplatzen und weist eine gute Temperaturweehselbeständigkeitauf.
Zweekm8ßigerwei$e werden die Stützsysteme vor der Beschickung mit den keramischen Erzeugnissen zur Ausbildung einer isolierenden Oxidschutzschicht durch Glühen voroxidiert.
Eine Reihe von Glühversuchen wurden mit dem erfindungsgemäß verwendeten Werkstoff durchgeführt, um die Glühbedingungen festzulegen, mit deren Hilfe eine geeignete Oberflächenschicht erzeugt werden kann.
Die in diesen Versuchen benutzten Legierungen bestanden im wesentlichen aus 15 Gew.-% Chrom, 5 Gew.-% Aluminium, 0,02 Gew.-% Yttrium und einem Rest von Nickel. Sie wurde unter Anwendung des Elektro-Schlacke-Umschmelzverfahrens hergestellt
Das Versuchsprogramm zur Ermittlung der geeigneten Glühbedingungen führte zu folgenden Ergebnissen:
1. Einstündiges Glühen des erfindungsgemäß verwendeten Werkstoffs bei 11500C ergab eine ausreichende Oxidschicht
2. Die Aufheizgeschwindigkeit bis 1150° C ist beliebig.
3. Durch Kaltwalzen des erfindungsgemSU verwendeten Werkstoffs mir einem Verformungsgrad von 20% und anschließend siebenstündiges Glühen bei |093QC wurde ebenfalls eine ausreichende Oxidschicht erzeugt
4. Bloßes Erhitzen der Grundlegierung auf Temperaturen unter 10930C ergab keinen hinreichenden, vorwiegend aus Aluminiumoxid bestehenden Film. Bei diesen Temperaturen bildete sich einr Mischung, die vermutlich aus grünem Chromoxid (Cr2Cb) und silbergrauem Aluminiumoxid (AI2O3) besteht
5. Das Elektro-Schlacke-Umschmelzverfahren wirkt sich günstig auf die angestrebten Eigenschaften des erfindungsgemäß verwendeten Werkstoffs aus.
Aus diesen Ergebnissen wird hergeleitet, daß sich auf der Oberfläche des erfindungsgemäß verwendeten Werkstoffs die beste Oxidschicht durch Voroxidieren in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre bei einer Temperatur über 1093"C, besser von über 1177°C, bildet, wobei die Glühdauer von den Bedingungen an der Werkstoffoberfläche, vom Sauerstoffpotential der Atmosphäre und der Glühtemperatur abhängt

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Verwendung eines Werkstoffs, der mit einer AhCh-Scnicht überzogen ist, aus
8 bis 25% Chrom,
2£ bis 8% Aluminium,
0,005 bis 0,04% Yttrium,
insgesamt bis zu 15% eines oder mehrere der Elemente Molybdän, Rhodium, Hafnium, Wolfram, Tantal und Niob, insgesamt bis zu 0,5% eines oder mehrere der Elemente Kohlenstoff, Bor, Magnesium, Zirkon und Kalzium,
bis zu 1% Silicium,
bis zu 2% Mangan,
bis zu 20% Kobalt,
bis zu 5% Titan,
bis zu 30% Eisen,
Rest Nickel.
für Stützsysteme in Brennofen für keramische Erzeugnisse.
2. Verwendung eines Werkstoffs nach Anspruch 1 mit
10 bis 20% Chrom,
3 bis 7% Aluminium.
0.005 bis 0.035% Yttrium,
für den Zweck nach Anspruch 1.
3. Verwendung eines Werkstoffs nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, der unter Anwendung des Elektro-Schlacke-Umschmelzverfahrens erschmolzen, dann um 20% kaltverformt und bei Temperaturen oberhalb von 10930C geglüht wurde, für den Zweck nach Anspruch 1.
4. Verwendung eines Werkstoffs nach Anspruch I oder 2, der unter Verwendung des Elektro-Schlacke-Umschmelzverfahrens erschmolzen und bei Temperaturen oberhalb von 1150° C geglüht wurde, für den Zweck nach Anspruch 1.
DE3037209A 1979-12-21 1980-10-02 Verwendung eines Werkstoffes für Stützsysteme in Brennöfen für keramische Erzeugnisse Expired DE3037209C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/106,304 US4312682A (en) 1979-12-21 1979-12-21 Method of heat treating nickel-base alloys for use as ceramic kiln hardware and product

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3037209A1 DE3037209A1 (de) 1981-07-02
DE3037209C2 true DE3037209C2 (de) 1983-02-17

Family

ID=22310686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3037209A Expired DE3037209C2 (de) 1979-12-21 1980-10-02 Verwendung eines Werkstoffes für Stützsysteme in Brennöfen für keramische Erzeugnisse

Country Status (11)

Country Link
US (1) US4312682A (de)
JP (1) JPS5693847A (de)
BE (1) BE886210A (de)
BR (1) BR8006830A (de)
CA (1) CA1166484A (de)
CH (1) CH648352A5 (de)
DE (1) DE3037209C2 (de)
FR (1) FR2472028B1 (de)
GB (1) GB2066292B (de)
IT (1) IT1129198B (de)
NL (1) NL8005465A (de)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4339509A (en) * 1979-05-29 1982-07-13 Howmet Turbine Components Corporation Superalloy coating composition with oxidation and/or sulfidation resistance
US4439248A (en) * 1982-02-02 1984-03-27 Cabot Corporation Method of heat treating NICRALY alloys for use as ceramic kiln and furnace hardware
US4460542A (en) * 1982-05-24 1984-07-17 Cabot Corporation Iron-bearing nickel-chromium-aluminum-yttrium alloy
US4507264A (en) * 1982-12-01 1985-03-26 Alloy Metals, Inc. Nickel base brazing alloy and method
US4743514A (en) * 1983-06-29 1988-05-10 Allied-Signal Inc. Oxidation resistant protective coating system for gas turbine components, and process for preparation of coated components
GB2152082A (en) * 1983-12-27 1985-07-31 United Technologies Corp Enhancement of superalloy resistance to environmental degradation
US4671931A (en) * 1984-05-11 1987-06-09 Herchenroeder Robert B Nickel-chromium-iron-aluminum alloy
FR2566803B1 (fr) * 1984-06-29 1987-11-27 Manoir Fonderies Acieries Nouvel alliage a phase austenitique contenant de l'aluminium et eventuellement de l'yttrium, four de traitement de milieu carburant ou cokant travaillant a temperature elevee comportant un tel alliage et utilisation ou application de cet alliage ou des fours dans des procedes de traitement de milieu carburant ou cokant, ou a la fabrication de cables ou tubes de forage
US4711665A (en) * 1985-07-26 1987-12-08 Pennsylvania Research Corporation Oxidation resistant alloy
FR2593830B1 (fr) * 1986-02-06 1988-04-08 Snecma Superalliage a matrice a base de nickel notamment elabore en metallurgie des poudres et disque de turbomachine constitue en cet alliage
DE3612568A1 (de) * 1986-04-15 1987-10-29 Bbc Brown Boveri & Cie Hochtemperatur-schutzschicht
US4784830A (en) * 1986-07-03 1988-11-15 Inco Alloys International, Inc. High nickel chromium alloy
US4743318A (en) * 1986-09-24 1988-05-10 Inco Alloys International, Inc. Carburization/oxidation resistant worked alloy
US4737200A (en) * 1986-11-18 1988-04-12 Haynes International, Inc. Method of manufacturing brazable super alloys
GB2235697B (en) * 1986-12-30 1991-08-14 Gen Electric Improved and property-balanced nickel-base superalloys for producing single crystal articles.
JP2536547B2 (ja) * 1987-09-22 1996-09-18 三菱マテリアル株式会社 Ni基耐熱合金
DE3740478C1 (de) * 1987-11-28 1989-01-19 Asea Brown Boveri Hochtemperatur-Schutzschicht
US4787945A (en) * 1987-12-21 1988-11-29 Inco Alloys International, Inc. High nickel chromium alloy
EP0484130B1 (de) * 1990-10-30 1995-12-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Rost zur thermischen Behandlung mit hoher Temperatur
JP2556198B2 (ja) * 1991-06-27 1996-11-20 三菱マテリアル株式会社 Ni基耐熱合金製タービン翼鋳物
JPH05179379A (ja) * 1992-01-08 1993-07-20 Mitsubishi Materials Corp Ni基合金圧延板製高温シール材
ES2116741T3 (es) * 1994-04-16 1998-07-16 Ceramaspeed Ltd Metodo de fabricar unos medios de calentamiento por resistencia electrica.
DE19524234C1 (de) * 1995-07-04 1997-08-28 Krupp Vdm Gmbh Knetbare Nickellegierung
DE19753539C2 (de) * 1997-12-03 2000-06-21 Krupp Vdm Gmbh Hochwarmfeste, oxidationsbeständige knetbare Nickellegierung
US5997809A (en) * 1998-12-08 1999-12-07 Inco Alloys International, Inc. Alloys for high temperature service in aggressive environments
US6287398B1 (en) * 1998-12-09 2001-09-11 Inco Alloys International, Inc. High strength alloy tailored for high temperature mixed-oxidant environments
US20030053926A1 (en) * 2001-09-18 2003-03-20 Jacinto Monica A. Burn-resistant and high tensile strength metal alloys
JP2003147464A (ja) 2001-11-02 2003-05-21 Tocalo Co Ltd 高温強度部材
EP1914327A1 (de) * 2006-10-17 2008-04-23 Siemens Aktiengesellschaft Nickel-Basis-Superlegierung
EP2504896B1 (de) * 2009-11-24 2016-06-22 Federal-Mogul Ignition Company Zündkerze mit elektrodenmaterial von stabilem volumen
CN114686795A (zh) * 2022-03-28 2022-07-01 曲作鹏 感应重熔-微弧氧化型水冷壁受热面耐高温防腐铝化物涂层

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3067473A (en) * 1960-03-29 1962-12-11 Firth Sterling Inc Producing superior quality ingot metal
US3477831A (en) * 1966-01-27 1969-11-11 United Aircraft Corp Coated nickel-base and cobalt-base alloys having oxidation and erosion resistance at high temperatures
DE1812144C3 (de) * 1967-12-06 1974-04-18 Cabot Corp., Boston, Mass. (V.St.A.) Verfahren zur Herstellung eines hochfesten Nickel-Aluminium-WerkstofTs
US3754902A (en) * 1968-06-05 1973-08-28 United Aircraft Corp Nickel base superalloy resistant to oxidation erosion
FR1584370A (de) * 1968-08-12 1969-12-19
CA967403A (en) * 1971-02-23 1975-05-13 International Nickel Company Of Canada Nickel alloy with good stress rupture strength
GB1397066A (en) * 1971-06-19 1975-06-11 Rolls Royce High temperature corrosion resistant alloys

Also Published As

Publication number Publication date
FR2472028A1 (fr) 1981-06-26
US4312682A (en) 1982-01-26
IT1129198B (it) 1986-06-04
GB2066292B (en) 1984-01-25
FR2472028B1 (fr) 1987-08-28
BE886210A (fr) 1981-03-16
CH648352A5 (fr) 1985-03-15
CA1166484A (en) 1984-05-01
BR8006830A (pt) 1981-06-23
IT8068622A0 (it) 1980-10-23
JPS5693847A (en) 1981-07-29
GB2066292A (en) 1981-07-08
DE3037209A1 (de) 1981-07-02
NL8005465A (nl) 1981-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3037209C2 (de) Verwendung eines Werkstoffes für Stützsysteme in Brennöfen für keramische Erzeugnisse
DE2703159C2 (de)
DE2632871C3 (de) Porzellanüberzogene Metallkrone und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE3303458A1 (de) Verfahren zur herstellung von brennofenbauelementen unter hitzebehandlung von nicraly-legierungen zur verwendung bei der herstellung von metallischen und keramischen produkten
DE2940629C2 (de)
DE3628054A1 (de) Erosionsbestaendige siliziumcarbid-verbundsintermaterialien
EP0455933B1 (de) Umhüllte Spinell-Farbpigmente, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung
DE2308100A1 (de) Hochtemperaturbestaendiger, verschleissfester gleitwerkstoff niedriger waermedehnung
DE2056567B2 (de) Verfahren zur Herstellung eines kohlenstoffhaltigen, feuerfesten Produktes
DE2743840B2 (de) Verfahren zur Herstellung eines hochabriebfesten, säurebeständigen, Emailbzw. Glasurüberzuges mit eingelagerten Al2 O3 - Teilchen und Anwendung des Verfahrens
DE1496660B1 (de) Hochwarmfester Formkoerper mit zunderfestem UEberzug und Verfahren zu seiner Herstellung
EP0296312B1 (de) Mikrowellenbeständige Edelmetall-Dekoration
DE2362969A1 (de) Feuerfeste zirkonmassen
EP0303932B1 (de) Fluorfreie Superopakemailfritten
DE4131548A1 (de) Braune spinellfarbkoerper auf der basis von zinkchromit, verfahren zu deren herstellung und deren verwendung
DE69105155T2 (de) Glaskeramische Zusammensetzung geeignet für die Beschichtung von keramischen Werkstücken.
US2483393A (en) Enamel opacifier and method of producing an enamel therefrom
DE3315975A1 (de) Verfahren zur herstellung schutzbeschichteter graphitelektroden
DE2065262C3 (de) Verfahren zur Herstellung von halbleitenden Glasurmischungen auf Sn/Sb-Basis
DE1646857A1 (de) Herstellung keramischer Gebilde
DE955189C (de) UEberzugsmaterial fuer Metallflaechen zur Verringerung des Strahlungshitzeueberganges
DE2451935C3 (de) Als plastische Masse, Stampfmasse oder zur Herstellung von keramischen Körpern geeignete Masse und ihre Verwendung.
DE685246C (de) Waermeaustauscher aus dichtgesintertem keramischem Baustoff
DE1196561B (de) Korrosionsbestaendige feuerfeste Gegenstaende aus Graphit
DE2209476C3 (de) Verwendung von synthetischem Monocalciumsilikat

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: GOERTZ, H., DIPL.-ING. FUCHS, J., DR.-ING. DIPL.-ING. B.COM., PAT.-ANW., 6200 WIESBADEN

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: HAYNES INTERNATIONAL, INC., KOKOMO, IND., US

8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: FUCHS, J., DR.-ING. DIPL.-ING. B.COM. LUDERSCHMIDT, W., DIPL.-CHEM. DR.PHIL.NAT., PAT.-ANW., 6200 WIESBADEN

8339 Ceased/non-payment of the annual fee