炼和浇铸。然后将合金浇铸成块或以连续铸造的形式浇铸。然后任选地在800°C和 1270°C之间的温度下使所述块/连续铸造料退火0. 1小时至70小时。还可以额外使用ESU 和/或VAR熔炼合金。然后将合金引入希望的半成品模具中。为此，任选在700°C和1270°C 之间的温度下退火〇. 1小时至70小时，然后进行热变形，任选进行在700°C和1270°C之间 的中间退火0. 05小时至70小时。热成形期间和/或之后，可以将材料表面任选（也可以 多次）进行化学和/或机械蚀刻从而清洗。之后可以任选在移动的退火气氛中或在水浴中 在期望的半成品模具中进行变形程度高达99%的一次或多次冷成形，任选在保护气体（例 如氩气或氢气）下任选进行在700°C和1250°C之间的中间退火0. 1分钟至70小时，然后进 行空气冷却。然后在移动的退火气氛中或在水浴中任选在保护气体（例如氩气或氢气）下 在700°C至1250°C的温度范围内进行空气冷却0. 1分钟至70小时。任选地，可以在期间和 /或在最后一次的退火之后对材料表面进行化学和/或机械清洗。
[0091] 根据本发明的合金可以以特别具有100 ym至4mm的厚度的带，特别具有1mm至 70mm的厚度的板，特别具有10mm至500mm的厚度的杆，和特别具有0? 1mm至15mm的厚度 的导线，特别具有〇. l〇mm至70mm的壁厚度和0. 2mm至3000mm的直径的管的产品形式良好 地制备和使用。这些产品形式以4 ym至600 ym的平均粒度制得。优选的范围在10 ym和 200 ym之间。
[0092] 根据本发明的镍基合金优选可用作汽油发动机的火花塞的电极的材料。
[0093] 因此，合金所要求的极限如下详细说明：
[0094] 抗氧化性随着增加的Si含量而升高。1. 5%的Si的最小含量是必要的，从而获得 足够大的抗氧化性。更大的Si含量使可加工性劣化。上限因此为3.0重量％的Si。
[0095] 在足够高的Si含量下，至少1. 5%的铝含量进一步升高抗氧化性。更大的A1含量 使可加工性劣化。上限因此为3.0重量％的Si。
[0096] 在足够高的Si含量和A1含量下，至少0. 1 %的铬含量进一步升高抗氧化性。更大 的Cr含量使可加工性劣化。上限因此为3. 0重量％的Cr。
[0097] 对于良好的抗氧化性来说必要的是，总和Al+Si+Cr大于4. 0%，从而保证足够好 的抗氧化性。当总和Al+Si+Cr大于8. 0%时，可加工性劣化。
[0098] 铁限制于0. 20%，因为该元素降低抗氧化性。在制备合金时，过低的Fe含量升高 成本。Fe含量因此大于等于0.005%。
[0099] 0. 01 %的Y的最小含量是必须的，用以获得Y的抗氧化性的升高作用。出于成本 原因，上限为0. 20%。
[0100] 当加入至少0. 001 %的一种或多种元素Hf, Zr,La, Ce,Ti时，抗氧化性进一步 升高，其中Y+0. 5*Hf+Zr+l. 8*Ti+0.6* (La+Ce)必须大于等于0. 02,用以获得希望的抗 氧化性。加入大于0. 20 %的至少一种或多种元素Hf、Zr、La、Ce、Ti升高成本，其中 Y+0. 5*Hf+Zr+l. 8*Ti+0.6*(La+Ce)还限制于小于等于 0? 30(Y、Hf、Zr、La、Ce、Ti 的含量 以％计）。
[0101] 碳含量应当小于0. 10%，用以保证可加工性。在制备合金时，过小的C含量造成升 高的成本。因此碳含量应当大于0.001 %。
[0102] 氮限制于0. 10%，因为该元素降低抗氧化性。在制备合金时，过小的N含量造成升 高的成本。因此氮含量应当大于0.0005%。
[0103] 锰限制于0. 20%，因为该元素降低抗氧化性。在制备合金时，过小的Mn含量造成 升高的成本。因此锰含量应当大于0.001 %。
[0104] 极低的Mg含量已经通过硫的结合改进加工，由此避免产生低熔点NiS共晶体。因 此对于Mg而言，需要0. 0001 %的最小含量。在过高的含量下可能出现金属间Ni-Mg-相，所 述金属间Ni-Mg-相再次使可加工性显著劣化。因此Mg含量限制于0. 08重量％。
[0105] 氧含量必须小于0. 010%，用以保证合金的可制备性。过低的氧含量造成升高的成 本。因此，氧含量应当大于0.0001 %。
[0106] 硫含量应当保持尽可能的低，因为该界面活性元素损害抗氧化性。因此设定至多 0? 015%的 S。
[0107] 铜限制于0. 80%，因为该元素降低抗氧化性。
[0108] 与Mg完全相同，极低的Ca含量也已经通过硫的结合改进加工，由此避免产生低熔 点NiS-共晶体。因此对于Ca而言，需要0.0001%的最小含量。在过高的含量下可能出现 金属间Ni-Ca-相，所述金属间Ni-Ca-相再次使可加工性显著劣化。因此Ca含量限制于 〇.06重量％。
[0109] 钴限制于至多0. 50%，因为该元素降低抗氧化性。
[0110] 钼限制于至多〇. 20%，因为该元素降低抗氧化性。同样情况适用于钨，铌和钒。
[0111] 磷含量应小于〇. 050%，因为该界面活性元素损害抗氧化性。
[0112] 硼含量应当保持尽可能的低，因为该界面活性元素损害抗氧化性。因此设定至多 0? 020% 的 B。
[0113] Pb限制于至多0. 005%，因为该元素降低抗氧化性。同样情况适用于Zn、Sn和Bi。
【主权项】
1. 镍基合金，所述镍基合金由（以质量％计）如下组成： Si 1. 5-3.0% Al 1. 5-3. 0% Cr>0. 1-3. 0%，其中 Si、Al 和 Cr 的以％计的含量满足 4. 0 < Al+Si+Cr < 8. 0， Fe 0. 005 至 0. 20%， Y 0? 01-0. 20%，0. 001 至 0? 20% 的一种或多种元素 Hf、Zr、La、Ce、Ti，其中 Y、Hf、Zr、 La、Ce、Ti 的以 ％计的含量满足 0? 02 彡 Y+0. 5*Hf+Zr+l. 8*Ti+0. 6*(La+Ce)彡 0? 30， C 0. 001-0. 10% N 0. 0005-0. 10% Mn 0. 001-0. 20% Mg 0. 0001-0. 08% O 0? 0001 至 0? 010% S 至多 0. 015% Cu 至多 0? 80% 余量为Ni和其它由制备造成的杂质。2. 根据权利要求1所述的合金，具有1. 8至3. 0%的Si含量（以质量％计）。3. 根据权利要求1或2所述的合金，具有1. 9至2. 5%的Si含量（以质量％计）。4. 根据权利要求1至3任一项所述的合金，具有1. 5至2. 5%的Al含量（以质量％ 计）。5. 根据权利要求1至4 一项或多项所述的合金，具有1. 6至2. 5%的Al含量（以质 量％计）。6. 根据权利要求1至5 -项或多项所述的合金，具有1. 6至2. 2%，特别是1. 6至2. 0% 的Al含量（以质量％计）。7. 根据权利要求1至6 -项或多项所述的合金，具有0. 8至3. 0%的Cr含量（以质 量％计）。8. 根据权利要求1至7 -项或多项所述的合金，具有1. 2至3. 0%的Cr含量（以质 量％计）。9. 根据权利要求1至8 -项或多项所述的合金，具有1. 9至3. 0%，优选1. 9至2. 5% 的Cr含量（以质量％计）。10. 根据权利要求1至9 一项或多项所述的合金，Si、Al和Cr的以％计的含量满足 4. 5 ^ Al+Si+Cr ^ 7. 5〇11. 根据权利要求1至10 -项或多项所述的合金，具有〇. 005至0. 10%的Fe含量（以 质量％计）。12. 根据权利要求1至11 一项或多项所述的合金，具有0. 01至0. 15%的Y含量（以 质量％计）。13. 根据权利要求1至12 -项或多项所述的合金，具有0. 01至0. 15%的Y含量（以 质量％计）和0.001至〇? 15%的一种或多种元素 Ti 的以％计的含量满足 0? 02 彡 Y+0. 5*Hf+Zr+l. 8*Ti+0. 6*(La+Ce)彡 0? 25，14. 根据权利要求1至13 -项或多项所述的合金，具有0. 001至0. 05%的C含量（以 质量％计），并且具有0.001至0.05%的N含量（以质量％计）。15. 根据权利要求1至14 一项或多项所述的合金，具有0. 001至0. 10%的Mn含量（以 质量％计）。16. 根据权利要求1至15 -项或多项所述的合金，具有0. 001至0. 08 %的Mg含量（以 质量％计）。17. 根据权利要求1至16 -项或多项所述的合金，具有0. 0001至0. 06%的Ca含量 (以质量％计）。18. 根据权利要求1至17 -项或多项所述的合金，具有至多0.50 %的Co含量，至多 0. 20%的W含量，至多0. 20%的Mo含量，至多0. 20%的Nb含量，至多0. 20%的V含量，至 多0. 20 %的Ta含量，至多0. 005 %的Pb含量，至多0. 005 %的Zn含量，至多0. 005 %的Sn 含量，至多〇. 005%的Bi-含量，至多0. 050%的P含量，和至多0. 020%的B含量。19. 根据权利要求1至18-项或多项所述的镍基合金作为用于内燃机的点火元件的电 极材料的用途。20. 根据权利要求19所述的用途，作为用于汽油发动机的点火元件的电极材料。
【专利摘要】镍基合金，所述镍基合金由(以质量％计)如下组成：1.5-3.0％的Si，1.5-3.0％的Al，>0.1-3.0％的Cr，其中Si、Al和Cr的以％计的含量满足4.0≤Al+Si+Cr≤8.0，0.005至0.20％的Fe，0.01-0.20％的Y，<0.001至0.20％的一种或多种元素Hf、Zr、La、Ce、Ti，其中Y、Hf、Zr、La、Ce、Ti的以％计的含量满足0.02≤Y+0.5*Hf+Zr+1.8*Ti+0.6*(La+Ce)≤0.30，0.001-0.10％的C，0.0005-0.10％的N，0.001-0.20％的Mn，0.0001-0.08％的Mg，0.0001至0.010％的O，至多0.015％的S，至多0.80％的Cu，余量为Ni和其它由制备造成的杂质。
【IPC分类】H01T13/39, C22C19/03
【公开号】CN105008562
【申请号】CN201480008111
【发明人】H·哈坦多夫, F·沙伊德, L·保罗
【申请人】Vdm金属有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2014年1月28日
【公告号】DE102013004365A1, DE102013004365B4, WO2014139490A1