AT411028B

AT411028B - Turbinenschaufel für dampf- oder gasturbinen sowie verdichter

Info

Publication number: AT411028B
Application number: AT0209600A
Authority: AT
Inventors: Michael Dipl Ing Stromberger; Guenter Ing Schirninger; Gerhard Dr Hackl; Rupert Ing Winkelmeier; Gabriele Dipl Ing Saller; Raimund Huber
Original assignee: Boehler Edelstahl Gmbh & Co Kg
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2003-09-25
Also published as: PT1215366E; EP1215366A2; ES2363928T3; ATA20962000A; EP1215366A3; DK1215366T3; EP1215366B1; SI1215366T1; ATE510107T1

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Die Erfindung bezieht sich auf eine Turbinenschaufel für Dampf- oder Gasturbinen sowie Ver- dichter. 



   Turbinenschaufeln mit einer für den jeweiligen Einsatz in den Turbinen und Verdichtern erfor- derlichen Form können nach dem Gesenkschmiede-Verfahren durch spanende Bearbeitung aus einem Knüppel oder durch ein Schmieden auf Rohform mit einer anschliessenden Spanabnahme erstellt werden. Dabei wird das Vormaterial aus in Formen erstarrten Legierungen durch Schmie- den und/der Walzen hergestellt und gegebenenfalls für die Weiterverarbeitung wärmebehandelt. 



  Es ist bekannt, Gussblöcke, Stranggussblooms oder Umschmelzblöcke für die Vormaterialherstel- lung zu verwenden. 



   Zur Erhöhung des Wirkungsgrades werden Turbinen mit hohen Dampfeintrittstemperaturen von bis zu 600 C und darüber und geringen Spalten zwischen Umlenk- und Laufschaufeln gebaut, so dass der Güte und den Eigenschaften des Schaufelwerkstoffes besonderer Stellenwert zu- kommt. Ausserordentlich wichtig ist es dabei, dass bei einer Erwärmung auf den Betriebszustand der Turbine und in der Folge beim Lastlauf die Schaufeln "stehen", also sich nicht verbiegen und dass insbesondere bei den Laufschaufeln kein Kriechen des Werkstoffes bei der hohen Betriebs- temperatur und einer dergleichen Zentrifugalbelastung eintritt. Turbinen für zweipolige Generatoren weisen eine Umdrehungszahl von 3000 bzw. 3600 min auf, was bei hohen Leistungen derselben beträchtlicher Beanspruchungen der Laufschaufeln erbringt. 



   Die nach dem eingangs beschriebenen Verfahren hergestellten Turbinenschaufeln weisen je- doch über den Querschnitt und gegebenenfalls in Achs- bzw. Längsrichtung Seigerungen auf, die von der Blockerstarrung herrühren. Bei einer Warmumformung und Wärmebehandlung werden diese Inhomogenitäten zwar gestreckt und teilweise durch Diffusion vermindert, eine vollkommene Materialhomogenität kann jedoch nicht erreicht werden. Auch bei einer Verwendung von Um- schmelzblöcken wie Elektro-Schlacke-Umschmelz- oder Vakuum-Umschmelz-Blöcken ist zumeist keine vollständige Isotropie des Legierungwerkstoffes erreichbar. 



   Weist nun eine Turbinenschaufel Anisotropie mit über den Querschnitt exzentrisch verlaufen- den Seigerungen auf, so kann es bei der Erwärmung und/oder Belastung derselben zum Auswan- dern der Schaufelenden aus der vorgesehenen Position kommen, was vom Turbinenhersteller zu berücksichtigen ist. Beispielsweise kann ein verstärktes Seigerungsbild durch die Magnetpulverme- thode offengelegt werden. 



   Es ist bekannt, seigerungsarme Turbinenkomponenten aus martensitischen Chromstählen (WO 92/00158), sowie aus Nickel-Basis-Superlegierungen (US 5 584 948) pulvermetallurgisch herzustellen. Weiters zählt ein Sprühkompaktieren (EP 0 930 115 A1 ) von Eisen- oder Nickel- Basislegierungen zum Stand der Technik, wobei sich jedoch keines der obigen Verfahren mit einer spanabhebenden Fertigung von Turbinenschaufeln befasst. 



   Im Turbinenbau werden im Hinblick auf eine hohe Verfügbarkeit und Sicherheit der Wärme- kraftmaschinen Turbinenschaufeln gefordert, die einerseits höchstmögliche Materialhomogenität besitzen und andererseits eine geringe Kriechneigung des Werkstoffes bei Betriebstemperatur aufweisen. Die Erfindung setzt sich das Ziel, Turbinenschaufeln zu schaffen, die an den Strö- mungsflächen spanabhebend bearbeitet sind und obige Forderungen erfüllen. 



   Dieses Ziel wird dadurch erreicht, dass die Schaufel a) aus einem pulvermetallurgisch (PM), bei Pulverisierung einer Schmelze durch Gasverdü- sung mittels Stickstoffes und heissisostatischen Pressens (HIP) des Pulvers, hergestellten Vormate- rial, enthaltend 0,003 bis 0,39 Gew.-% Schwefel (S) und bis zu 2,0 Gew.-% Mangan (Mn) mit einem (Mn zu S)-Gewichtsverhältnis von mindestens 2,1 durch spanabhebende Bearbeitung gebildet ist, b) thermisch behandelt oder vergütet ist, und c) Werkstoffeigenschaften bei Raumtemperatur von: 
 EMI1.1 
 
<tb> Zugfestigkeit <SEP> : <SEP> Rm <SEP> = <SEP> mindestens <SEP> 700 <SEP> N/mm2
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Dehngrenze <SEP> : <SEP> Rpo,2 <SEP> = <SEP> mindestens <SEP> 550 <SEP> N/mm2
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Dehnung <SEP> : <SEP> A <SEP> = <SEP> mindestens <SEP> 15%
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Einschnürung <SEP> :

   <SEP> Z <SEP> = <SEP> mindestens <SEP> 10%
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> aufweist.
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



   Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen im Wesentlichen darin, dass ein, nach dem pul- vermetallurgischen (PM) -Verfahren hergestelltes Vormaterial im Wesentlichen seigerungsfrei ist und eine hohe Werkstoffhomogenität der daraus gefertigten Turbinenschaufel sicherstellt. Auch bei einem hohen Verformungsgrad bzw. einer grossen Längsstreckung des Materials bleibt die Homo- genität, insbesondere über den Querschnitt erhalten, wodurch keine Tendenz einer Verbiegung der freien Schaufelenden gegeben ist. 



   Bei der Pulverherstellung ist es erfindungswesentlich, dass diese durch eine Gasverdüsung mittels Stickstoffes erfolgt, weil ein an der Oberfläche der Pulverkörner mit einem Durchmesser von weniger als 0,2 mm anlagernder, erhöhter Stickstoffgehalt durch Diffusion bei den Temperaturen, die beim heissisostatischen Pressen zur Anwendung kommen, vergleichmässigt wird. Ein Verdichten des Metallpulvers erfolgt in bekannter Weise in einem Behälter, wobei die Resthohlräume vor einem HIP-en evakuiert oder mit Stickstoff gefüllt werden. 



   Es war durchaus überraschend für den Fachmann, dass im Vergleich mit der Herstellung nach dem Stand der Technik eine PM-Fertigung eine derart wesentliche Gütesteigerung der Turbinen- schaufel bewirkt. Einerseits treten bei einer thermischen Behandlung oder beim Vergüten des Werkstoffes keine oder nur geringe Formänderungen der PM-Schaufel auf, was ein sogenanntes Richten weitgehend unnotwendig macht und Richtspannungen vermeidet, andererseits kann die wesentlich verbesserte Schaufelgüte im Turbinenbau genutzt und die Betriebssicherheit der Wär- mekraftmaschine erhöht werden. 



   Wenn, wie gemäss einer Weiterbildung der Erfindung, das Vormaterial nach dem heissisostati- schen Pressen (HIP-en), vorzugsweise in einer endabmessungsnahen Form, unverformt (as-HIP- ed) spanabhebend bearbeitet ist, kann eine besonders wirtschaftliche Herstellung der Turbinen- schaufel erreicht werden. Obwohl laut Fachmeinung eine unverformte PM-Turbinenschaufel, also im sogenannten "AS-HIPED" Zustand, die gewünschten mechanischen Materialeigenschaften nicht aufweisen kann, hat es sich herausgestellt, dass eine derartige Schaufel teilweise sogar verbesserte Gütemerkmale besitzt. 



   Besondere Werkstoffvorteile, insbesondere hinsichtlich gesteigerter Homogenität, können er- reicht werden, wenn das PM-Vormaterial aus einer Eisenbasislegierung, welche ledeburitfrei erstarrt, gebildet ist. Obwohl das PM-Verfahren insbesondere für Legierungen entwickelt wurde, welche bei der Erstarrung primäre Ausscheidungen, zum Beispiel Karbide, bilden und dieses Verfahren bei ledeburitfrei erstarrenden Stählen nicht qualitätswirksam sein kann, hat es sich überraschend gezeigt, dass damit eine wesentliche Gütesteigerung des Schaufellegierungswerk- stoffes erreichbar ist. 



   Eine Turbinenschaufel für hohe thermische und mechanische, insbesondere dynamische Be- anspruchungen und fehlende Tendenz zu Endenverbiegungen im praktischen Einsatz ist erstellbar, wenn das PM-Vormaterial aus einem martensitischen Chromstahl mit einer Zusammensetzung von in Gew.-%: 
 EMI2.1 
 
<tb> Chrom <SEP> (Cr) <SEP> bis <SEP> 29,0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Kohlenstoff <SEP> (C) <SEP> bis <SEP> 0,4
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Stickstoff <SEP> (N) <SEP> bis <SEP> 0,3
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> (C+N) <SEP> 0,16 <SEP> bis <SEP> 0,4
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Molybdän <SEP> (Mo) <SEP> bis <SEP> 2,0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Vanadin <SEP> (V) <SEP> bis <SEP> 1,0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Silizium <SEP> (Si) <SEP> bis <SEP> 0,6
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Mangan <SEP> (Mn) <SEP> bis <SEP> 2,0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Schwefel <SEP> (S) <SEP> 0,

  003 <SEP> bis <SEP> 0,39
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Wolfram(W) <SEP> bis <SEP> 2,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Nickel <SEP> (Ni) <SEP> MAX <SEP> 3,0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Niob <SEP> (Nb) <SEP> bis <SEP> 0,12
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Bor <SEP> (B) <SEP> bis <SEP> 0,01
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Eisen <SEP> (Fe) <SEP> Rest
<tb> 
 sowie herstellungsbedingte Verunreinigungen und Begleitelementen gebildet ist. 



   Dabei wurde unerwartet gefunden, dass der Werkstoff vergleichsweise eine geringere Kriech- 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 neigung bei Einsatztemperatur aufweist. Die Ursachen dafür sind wissenschaftlich noch nicht vollkommen geklärt, es wird jedoch vermutet, dass einige Elemente, bevorzugt durch die PM- Herstellung, einen gewisssen Dispersionshärteffekt bewirken und bei hohen Temperaturen formerhaltend wirksam sind. 



   Fertigungstechnisch, aber auch im Hinblick auf die Langzeit-Gebrauchseigenschaften kann es bevorzugt sein, wenn für die Turbinenschaufel das PM-Vormaterial aus einem martensitischen Chromstahl mit einer Zusammensetzung von in Gew.-%: 
 EMI3.1 
 
<tb> Cr <SEP> = <SEP> 8,0 <SEP> bis <SEP> 22,0, <SEP> vorzugsweise <SEP> 9,0 <SEP> bis <SEP> 16,0
<tb> 
<tb> 
<tb> C <SEP> = <SEP> 0,1 <SEP> bis <SEP> 0,35, <SEP> vorzugsweise <SEP> 0,15 <SEP> bis <SEP> 0,3
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> N <SEP> = <SEP> 0,005 <SEP> bis <SEP> 0,28, <SEP> vorzugsweise <SEP> 0,1 <SEP> bis <SEP> 0,24
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> (C+N) <SEP> = <SEP> 0,11 <SEP> bis <SEP> 0,4, <SEP> vorzugsweise <SEP> 0,21 <SEP> bis <SEP> 0,29
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Mo <SEP> = <SEP> 0,5 <SEP> bis <SEP> 2,0, <SEP> vorzugsweise <SEP> 0,8 <SEP> bis <SEP> 1,8
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> V <SEP> = <SEP> 0,08 <SEP> bis <SEP> 0,6,

   <SEP> vorzugsweise <SEP> 0,12 <SEP> bis <SEP> 0,4
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Si <SEP> = <SEP> 0,05 <SEP> bis <SEP> 0,5, <SEP> vorzugsweise <SEP> 0,1 <SEP> bis <SEP> 0,35
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Mn <SEP> = <SEP> 0,05 <SEP> bis <SEP> 1,1, <SEP> vorzugsweise <SEP> 0,5 <SEP> bis <SEP> 0,95
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> S <SEP> = <SEP> 0,06 <SEP> bis <SEP> 0,35
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> (Mn/S) <SEP> MIN <SEP> 2,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Ni <SEP> = <SEP> MAX <SEP> 2,4, <SEP> vorzugsweise <SEP> MAX <SEP> 0,9
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> B <SEP> = <SEP> bis <SEP> 0,01
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Fe <SEP> = <SEP> Rest <SEP> und <SEP> herstellungsbedingte <SEP> Verunreinigungen
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> gebildet <SEP> ist.
<tb> 
 



   Die synergetische Wirkung der Legierungselemente des PM-Werkstoffes ist dabei in mehrerer Hinsicht günstig für Turbinenschaufeln. Einerseits ist, obwohl Sulfide mit nur geringem Durchmes- ser vorliegen, die Zerspanbarkeit des Materials entscheidend verbessert, andererseits bleiben bei Einhaltung eines bestimmten Mn/S-Verhältnisses die mechanischen Eigenschaften auch bei oftma- ligen Betriebszyklen auf hohem Niveau unverändert. 



   Es kann auch erfindungsgemäss vorgesehen sein, dass das PM-Material aus einem weichmar- tensitischen oder nickelmartensitischen Stahl mit einer Zusammensetzung von in Gew.-%: 
 EMI3.2 
 
<tb> C <SEP> = <SEP> bis <SEP> 0,1
<tb> N <SEP> = <SEP> bis <SEP> 0,098
<tb> 
<tb> 
<tb> (C+N) <SEP> = <SEP> 0,05 <SEP> bis <SEP> 0,12
<tb> 
<tb> Si <SEP> = <SEP> bis <SEP> 1,0
<tb> Mn <SEP> = <SEP> bis <SEP> 2,0
<tb> 
<tb> Cr <SEP> = <SEP> bis <SEP> 20,0
<tb> 
<tb> S <SEP> = <SEP> 0,003 <SEP> bis <SEP> 0,39
<tb> 
<tb> Mn/S <SEP> = <SEP> MIN <SEP> 1,9
<tb> 
<tb> Mo <SEP> = <SEP> bis <SEP> 3,0
<tb> 
<tb> V <SEP> = <SEP> bis <SEP> 0,2
<tb> 
<tb> Ni <SEP> = <SEP> bis <SEP> 8,0
<tb> 
<tb> Cu <SEP> = <SEP> bis <SEP> 4,5
<tb> 
<tb> 
<tb> B <SEP> = <SEP> bis <SEP> 0,01
<tb> 
<tb> AI <SEP> = <SEP> bis <SEP> 0,08
<tb> 
<tb> Nb <SEP> = <SEP> bis <SEP> 0,

  6
<tb> 
<tb> Fe <SEP> = <SEP> Rest <SEP> und <SEP> herstellungsbedingte <SEP> Verunreinigungen
<tb> 
<tb> gebildet <SEP> ist.
<tb> 
 



   Bei diesen aus höher nickelhaltigen Legierungen hergestellten Turbinenschaufeln können im Wesentlichen die gleichen Verbesserungen der Materialeigenschaften wie bei den vorher ange- führten martensitischen Chromstählen erreicht werden, wodurch die Schaufelgüte wesentlich gesteigert ist. 



   Zur Optimierung des Herstellungsaufwandes und der Gebrauchseigenschaften der Turbinen- schaufel kann es günstig sein, wenn das PM-Vormaterial aus einem martensitischen Stahl mit 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 einer Zusammensetzung von in Gew.-%: 
 EMI4.1 
 
<tb> C <SEP> = <SEP> 0,02 <SEP> bis <SEP> 0,08, <SEP> vorzugsweise <SEP> 0,03 <SEP> bis <SEP> 0,05
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> N <SEP> = <SEP> 0,001 <SEP> bis <SEP> 0,05, <SEP> vorzugsweise <SEP> 0,0015 <SEP> bis <SEP> 0,039
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Si <SEP> 0,08 <SEP> bis <SEP> 0,5, <SEP> vorzugsweise <SEP> 0,1 <SEP> bis <SEP> 0,4
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Mn <SEP> = <SEP> 0,1 <SEP> bis <SEP> 1,9, <SEP> vorzugsweise <SEP> 0,2 <SEP> bis <SEP> 1,6
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> S <SEP> = <SEP> 0,1 <SEP> bis <SEP> 0,35
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Cr <SEP> = <SEP> 9,0 <SEP> bis <SEP> 20,0, <SEP> vorzugsweise <SEP> 9,0 <SEP> bis <SEP> 13,

  0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Mo <SEP> = <SEP> bis <SEP> 2,0, <SEP> vorzugsweise <SEP> 0,6 <SEP> bis <SEP> 1,8
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Ni <SEP> = <SEP> 3,0 <SEP> bis <SEP> 7,9, <SEP> vorzugsweise <SEP> 3,5 <SEP> bis <SEP> 6,8
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Cu <SEP> = <SEP> 1,0 <SEP> bis <SEP> 4,4
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> AI <SEP> = <SEP> bis <SEP> 0,04
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Fe <SEP> = <SEP> Rest <SEP> und <SEP> herstellungsbedingte <SEP> Verunreinigungen
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> gebildet <SEP> ist.
<tb> 
 



   Umfangreiche Versuche und Materialerprobungen haben gezeigt, dass insbesondere für eine Anwendung bei höchsten Temperaturen, zum Beispiel in Gasturbinen oder Triebwerken, es vor- teilhaft sein kann, wenn für eine Fertigung der Schaufel das PM-Vormaterial aus einer Nickelbasis- oder Kobaltbasislegierung oder einer Legierung mit weniger als 29 Gew.-% Eisen gebildet ist. 



   Metallurgisch bzw. herstellungstechnisch ist jedoch ein Chromgehalt, der mindestens 14 Gew.-% beträgt, um Stickstoff, der eine günstige Wirkung auf die Materialeigenschaften ausübt, in Lösung zu bringen. 



   Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Materialerprobungen sowie Prüfergebnissen nä- her erläutert. 



   Es zeigen: 
Fig. 1 eine Probenlage im Knüppel in Längsrichtung 
Fig. 2 eine Probenlage im Querschnitt des Knüppels 
Fig. 3 eine Erprobung schematisch. 



   Gemäss Fig. 1 wurden aus Walzknüppeln 1 für Turbinenschaufeln mit einer Seitenlänge von D = 35 mm und einer Höhe von C = 350 mm Proben 2 derart entnommen, dass am Ende eines vorgesehenen Einspannstückes 22 die Probe 2 einseitig eine Mittelachse des Querschnittes (Fig. 2) berührt und eine gegenüberliegende bzw. äussere Seite der Probe im Abstand von 1/3 der halben Seitenlänge D liegt. Die Breite der Proben betrug 1/4 der Seitenlänge D des Knüppels. 



   Über die Höhe C des Knüppels waren die Proben demselben derart schief entnommen, dass dem Einspannende gegenüberliegend, die äussere Probenseite mit einem Abstand von 1/8 D gegen die Querschnittsachse distanziert war. Dies Probenanordnung in den untersuchten Knüp- peln wurde gewählt, um die Wirkung von zentrisch längsgerichteten Seigerungen zu ermitteln. 



   Eine Erprobung ist in Fig. 3 schematisch dargestellt. Die Probeneinspannung erfolgte in einer Halterung 3, wobei ein Einspannstück 22 einer Probe 2 in dieser fixiert wurde. Mit unterschiedli- chen Aufheizgeschwindigkeiten erfolgte eine jeweilige Erwärmung der Probe 2, die anschliessend bei Temperaturen zwischen 300 C und 550 C gehalten wurden. Dabei erfolgte eine Messung der Abweichung des der Einspannung gegenüberliegenden Probenendes. 



   Die Untersuchungen haben gezeigt, dass bei einem erfindungsgemässen PM-Werkstoff keiner- lei Abweichungen von einer achsfluchtenden Lage des freien Probenendes auch bei hohen Auf- heiz- und Abkühlgeschwindigkeiten entstanden. Hingegen zeigten Probenstäbe aus konventionel- lem Vormaterial, also in Blöcken erstarren gelassenen Stählen und folgender Umformung der Blöcke deutliche Verbiegungen, die mit höheren Temperaturänderungsgeschwindigkeiten und grösseren Gussblockquerschnitten zunahmen. 



   Anhand der Zeitstandserprobungen des Werkstoffes bei Temperaturen von 550 C wurde ge- funden, dass eine erfindungsgemässe Turbinenschaufel um mindestens 23% bessere Kriechwerte aufweist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Turbinenschaufel für Dampfturbinen oder Gasturbinen sowie Verdichter, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Schaufel a) aus einem pulvermetallurgisch (PM), bei Pulverisierung einer Schmelze durch Gasver- düsung mittels Stickstoffes und heissisostatischen Pressens (HIP) des Pulvers, hergestell- ten Vormaterial, enthaltend 0,003 bis 0,39 Gew. % Schwefel (S) und bis zu 2,0 Gew.% Mangan (Mn) mit einem (Mn zu S)-Gewichtsverhältnis von mindestens 2,1 durch spanab- hebende Bearbeitung gebildet ist, b) thermisch behandelt oder vergütet ist, und c) Werkstoffeigenschaften bei Raumtemperatur von : Zugfestigkeit : Rm = mindestens 700 N/mm2 Dehngrenze : R p 0,2= mindestens 550 N/mm2 Dehnung : A = mindestens 15 % Einschnürung : Z = mindestens 10 % aufweist.
2 <SEP> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> Ni <SEP> = <SEP> bis <SEP> 8,0 <SEP> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> Cu <SEP> = <SEP> bis <SEP> 4,5 <SEP> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> B <SEP> = <SEP> bis <SEP> 0,01 <SEP> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> AI <SEP> = <SEP> bis <SEP> 0,08 <SEP> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> Nb <SEP> = <SEP> bis <SEP> 0,6 <SEP> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> Fe <SEP> = <SEP> Rest <SEP> und <SEP> herstellungsbedingte <SEP> Verunreinigungen <tb> gebildet ist.

8. Turbinenschaufel nach den Ansprüchen 1 bis 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das PM-Vormaterial aus einem martensitischen Stahl mit einer Zusammensetzung in Gew.% EMI6.2 <tb> @ <tb> <tb> C <SEP> = <SEP> 0,02 <SEP> bis <SEP> 0,08, <SEP> vorzugsweise <SEP> 0,03 <SEP> bis <SEP> 0,05 <tb> <tb> <tb> N <SEP> = <SEP> 0,001 <SEP> bis <SEP> 0,05, <SEP> vorzugsweise <SEP> 0,0015 <SEP> bis <SEP> 0,039 <tb> <tb> <tb> Si <SEP> = <SEP> 0,08 <SEP> bis <SEP> 0,5, <SEP> vorzugsweise <SEP> 0,1 <SEP> bis <SEP> 0,4 <tb> <tb> <tb> Mn <SEP> = <SEP> 0,1 <SEP> bis <SEP> 1,9, <SEP> vorzugsweise <SEP> 0,2 <SEP> bis <SEP> 1,6 <tb> <tb> <tb> S <SEP> = <SEP> 0,1 <SEP> bis <SEP> 0,35 <tb> <tb> <tb> <tb> Cr <SEP> = <SEP> 9,0 <SEP> bis <SEP> 20,0 <SEP> vorzugsweise <SEP> 9,0 <SEP> bis <SEP> 13,0 <tb> <tb> <tb> Mo <SEP> = <SEP> bis <SEP> 2,0, <SEP> vorzugsweise <SEP> 0,

2. Turbinenschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vormaterial nach dem heissisostatischen Pressen (HIP-en) und nach einer Warmumformung mit einem Um- formgrad von mindestens 2,5-fach spanabhebend bearbeitet wird.
3. Turbinenschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vormaterial nach dem heissisostatischen Pressen (HIP-en), vorzugsweise in einer endabmessungsnahen Form, unverformt (äs HIP- ed) spanabhebend bearbeitet ist.
4. Turbinenschaufel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das PM- Vormaterial aus einer Eisenbasislegierung, welche ledeburitfrei erstarrt, gebildet ist.
5. Turbinenschaufel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das PM- Vormaterial aus einem martensitischen Chromstahl mit einer Zusammensetzung von in Gew. -% Chrom ( Cr) bis 29,0 Kohlenstoff (C) bis 0,4 Stickstoff (N) bis 0,3 (C+N) 0,16 bis 0,4 Molybdän (Mo) bis 2,0 Vanadin (V) bis 1,0 Silizium (Si) bis 0,6 Mangan (Mn) bis 2,0 Schwefel (S) 0,003 bis 0,39 Wolfram (W) bis 2,5 Nickel (Ni) MAX 3,0 Niob (Nb) bis 0,12 Bor (B) bis 0,01 Eisen (Fe) Rest sowie herstellungsbedingten Verunreinigungen und Begleitelementen, gebildet ist.

6. Turbinenschaufel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das PM-Vormaterial aus einem martensitischen Chromstahl mit einer Zusammensetzung in Gew.-% von Cr = 8,0 bis 22,0, vorzugsweise 9,0 bis 16,0 C = 0,1bis 0,35, vorzugsweise 0,15 bis 0,3 N = 0,005 bis 0,28, vorzugsweise 0,1 bis 0,24 (C+N) = 0,11bis 0,40, vorzugsweise 0,21 bis 0,29 Mo = 0,5 bis 2,0, vorzugsweise 0,8 bis 1,8 V = 0,08 bis 0,6, vorzugsweise 0,12 bis 0,4 Si = 0,05 bis 0,5, vorzugsweise 0,1bis 0,35 Mn = 0,4 bis 1,1, vorzugsweise 0,5 bis 0,95 S = 0,06 bis 0,35 (Mn/S) = Min 2,5 Ni = MAX 2,4, vorzugsweise MAX 0,9 <Desc/Clms Page number 6> B = bis 0,01 Fe = Rest und herstellungsbedingte Verunreinigungen gebildet ist.

7. Turbinenschaufel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das PM- Vormaterial aus einem weichmartensitischen oder nickelmartensitischen Stahl mit einer Zusammensetzunq in Gew.% von EMI6.1 <tb> C <SEP> = <SEP> bis <SEP> 0,1 <SEP> <tb> <tb> <tb> <tb> N <SEP> = <SEP> bis <SEP> 0,098 <SEP> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> (C+N) <SEP> = <SEP> 0,05 <SEP> bis <SEP> 0,12 <SEP> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> Si <SEP> = <SEP> bis <SEP> 1,0 <SEP> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> Mn <SEP> = <SEP> bis <SEP> 2,0 <SEP> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> Cr <SEP> = <SEP> bis <SEP> 20,0 <SEP> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> S <SEP> = <SEP> 0,003 <SEP> bis <SEP> 0,39 <SEP> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> Mo <SEP> = <SEP> bis <SEP> 3,0 <SEP> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> V <SEP> = <SEP> bis <SEP> 0,
6 <SEP> bis <SEP> 1,8 <tb> <tb> <tb> Ni <SEP> 3,0 <SEP> bis <SEP> 7,9 <SEP> vorzugsweise <SEP> 3,5 <SEP> bis <SEP> 6,8 <tb> <tb> Cu <SEP> = <SEP> 1,0 <SEP> bis <SEP> 4,4 <tb> <tb> <tb> AI <SEP> = <SEP> bis <SEP> 0,04 <tb> <tb> <tb> <tb> Fe <SEP> = <SEP> Rest <SEP> und <SEP> herstellungsbedingte <SEP> Verunreinigungen, <tb> <tb> <tb> gebildet <SEP> ist. <tb>