BR112019008164B1

BR112019008164B1 - Superliga à base de níquel, pá monocristalina, e, turbomáquina.

Info

Publication number: BR112019008164B1
Application number: BR112019008164-0A
Authority: BR
Inventors: Jérémy RAME; Philippe Belaygue; Pierre Caron; Joel Delautre; Virginie Jaquet; Odile Lavigne
Original assignee: Safran; Safran Aircraft Engines; Office National D'etudes Et De Recherches Aerospatiales; Safran Helicopter Engines
Priority date: 2016-10-25
Filing date: 2017-10-24
Publication date: 2022-08-09
Also published as: FR3057880A1; EP3532648B1; RU2019116001A3; CA3041411A1; FR3057880B1; JP7273714B2; RU2019116001A; RU2749981C2; CN109963955A; EP3532648A1; ES2840099T3; JP2019537672A; WO2018078269A1; US20190330714A1; BR112019008164A2; CA3041411C; US11220727B2

Abstract

A invenção refere-se a uma superliga à base de níquel, compreendendo, em percentuais de massa, 4,0 a 6,0% de cromo, 0,4 a 0,8% de molibdênio, 2,5 a 3,5% de rênio, 6,2 a 6,6% de tungstênio, 5,2 a 5,7% de alumínio, 0,0 a 1,6% de titânio, 6,0 a 9,9% de tântalo, 0,0 a 0,7% de háfnio e 0,0 a 0,3% de silício, o restante consistindo em níquel e potenciais impurezas. A invenção também se refere a uma pá monocristalina (20A, 20B) compreendendo tal liga e a uma turbomáquina (10) compreendendo tal pá (20A, 20B).

Description

Fundamentos da Invenção

[001] A presente invenção refere-se a superligas à base de níquel para turbinas a gás, em particular para pás estacionárias, também conhecidas como palhetas ou expansores, ou para pás móveis em uma turbina a gás, por exemplo, no campo da aeronáutica.

[002] É conhecido o uso de superligas à base de níquel para a fabricação de pás monocristalinas estacionárias ou móveis para turbinas a gás em motores de avião ou helicóptero.

[003] As principais vantagens desses materiais são combinar alta resistência à fluência a altas temperaturas com boa resistência à oxidação e à corrosão.

[004] Ao longo do tempo, as superligas à base de níquel para pás monocristalinas sofreram grandes alterações em sua composição química, em particular com o objetivo de melhorar seu desempenho em fluência em alta temperatura, conservando boa resistência aos ambientes muito agressivos em que essas superligas são usadas.

[005] Além disso, foram desenvolvidos revestimentos metálicos adaptados a essas ligas para aumentar sua resistência aos ambientes agressivos em que essas ligas são usadas, em particular a resistência à oxidação e a resistência à corrosão. Além disso, um revestimento cerâmico de baixa condutividade térmica, agindo como uma barreira térmica, pode ser adicionado a fim de reduzir a temperatura na superfície do metal.

[006] Tipicamente, um sistema de proteção completo compreende pelo menos duas camadas.

[007] A primeira camada, também chamada de camada subjacente ou camada de revestimento de ligação, é depositada diretamente na peça de superliga à base de níquel a ser protegida, também chamada de substrato, por exemplo, uma pá estacionária ou móvel. A etapa de deposição é seguida por uma etapa de difusão da camada de revestimento de ligação na superliga. Deposição e difusão também podem ser realizadas em uma única etapa.

[008] Os materiais geralmente usados para fazer essa camada de revestimento de ligação compreendem ligas metálicas formadoras de alumina do tipo MCrAlY (M = Ni (níquel) ou Co (cobalto) ou uma mistura de Ni e Co, Cr = cromo, Al = alumínio e Y = Ítrio) ou ligas do tipo alumineto de níquel (NixAly), algumas das quais também contêm platina (NixAlyPtz).

[009] A segunda camada, geralmente chamada de um revestimento de barreira térmica (TBC), é um revestimento cerâmico, por exemplo, compreendendo zircônia estabilizada com ítria (YSZ) ou zircônia parcialmente estabilizada com ítria (YPSZ), e possui uma estrutura porosa. Essa camada pode ser depositada por vários métodos, tais como deposição física de vapor por feixe de elétrons (EB-PVD), pulverização de plasma atmosférico (APS), pulverização de plasma em suspensão (SPS), ou qualquer outro método que proporcione um revestimento cerâmico poroso com baixa condutividade térmica.

[0010] Como resultado do uso desses materiais a alta temperatura, por exemplo, na faixa de 650°C a 1150°C, os fenômenos de interdifusão surgem à escala microscópica entre a superliga à base de níquel do substrato e a liga metálica da camada de revestimento de ligação. Esses fenômenos de interdifusão, associados à oxidação da camada de revestimento de ligação, modificam em particular a composição química, a microestrutura e, consequentemente, as propriedades mecânicas da camada de revestimento de ligação, a partir da fabricação do revestimento e continuando com o uso da pá na turbina. Esses fenômenos de interdifusão também modificam a composição química, a microestrutura e, consequentemente, as propriedades mecânicas da superliga do substrato. Em superligas com teores muito altos de elementos refratários, em particular rênio, pode se formar uma zona de reação secundária (SRZ) na superliga, sob a camada de revestimento de ligação, ao longo de uma profundidade de várias dezenas ou mesmo centenas de micrômetros. As características mecânicas dessa SRZ são muito inferiores às da superliga do substrato. A formação de SRZ é indesejável, pois leva a uma redução significativa na resistência mecânica da superliga.

[0011] Essas variações na camada de revestimento de ligação, associadas aos campos de tensão associados ao crescimento da camada de alumina que se forma em operação na superfície dessa camada de revestimento de ligação, também conhecida como óxido de crescimento térmico (TGO), e com as diferenças nos coeficientes de expansão térmica entre as várias camadas, dão origem a perdas de coesão na zona de interfase entre a camada de revestimento de ligação e o revestimento cerâmico, o que pode levar à fragmentação parcial ou total do revestimento cerâmico. A porção de metal (substrato de superliga e camada de revestimento de ligação metálica) é então descoberta e exposta diretamente ao gás de combustão, aumentando assim o risco de danificar a pá e, portanto, a turbina a gás.

Objetivo e sumário da invenção

[0012] A presente invenção procura propor superligas à base de níquel para a fabricação de componentes monocristalinos que apresentem características mecânicas a temperaturas muito altas que sejam melhores que as das ligas existentes, e melhorar a resistência da barreira térmica à fragmentação.

[0013] Para esta finalidade, a presente invenção provê uma superliga à base de níquel incluindo, em percentual de massa: 4,0% a 6,0% de cromo; 0,4% a 0,8% de molibdênio; 2,5% a 3,5% de rênio; 6,2% a 6,6% de tungstênio; 5,2% a 5,7% de alumínio; 0,0% a 1,6% de titânio; 6% a 9,9% de tântalo; 0% a 0,7% de háfnio; e 0,0 a 0,3% de silício; o restante sendo constituído por níquel e quaisquer impurezas.

[0014] Essa superliga é para a fabricação de componentes monocristalinos para uma turbina a gás, tal como pás estacionárias ou móveis.

[0015] Por meio dessa superliga à base de níquel (Ni), a resistência à fluência é melhorada em comparação às superligas existentes, em particular a temperaturas que podem chegar a 1200°C, e a adesão da barreira térmica é reforçada em comparação com a observada em superligas existentes.

[0016] Essa liga apresenta assim uma resistência melhorada à fluência a alta temperatura. Como a vida útil dessa liga é longa, essa liga também apresenta maior resistência à corrosão e à oxidação. Essa liga também pode apresentar melhor resistência à fadiga térmica.

[0017] Uma peça monocristalina de superliga à base de níquel é obtida por um processo de solidificação direcional sob um gradiente de temperatura enquanto se usa fundição por cera perdida. A superliga monocristalina à base de níquel tem uma matriz austenítica de estrutura cúbica centrada na face, solução sólida à base de níquel, chamada de fase gama (“y“). Essa matriz contém precipitados de uma fase de endurecimento primária gama (“y’”) da estrutura cúbica ordenada LI2 do tipo NiaAl. A combinação (matriz e precipitados) é, portanto, chamada de superliga y/y.

[0018] Além disso, essa composição de superliga à base de níquel é adequada para ser submetida a tratamento térmico que coloca os precipitados da fase y’ e as fases eutéticas y/y’ que se formam durante a solidificação da superliga totalmente de volta na solução. É assim possível obter uma superliga monocristalina à base de níquel contendo precipitados y’ de tamanho controlado, preferivelmente na faixa de 300 nanômetros (nm) a 500 nm, e isentos de fases eutéticas y/y’.

[0019] O tratamento também possibilita o controle da fração volumétrica dos precipitados da fase y’ presentes na superliga monocristalina à base de níquel. A porcentagem em volume dos precipitados da fase y’ pode ser maior que ou igual a 50%, preferivelmente maior que ou igual a 60%, mais preferivelmente igual a 70%.

[0020] A adição de tungstênio (W), cromo (Cr), rênio (Re) ou molibdênio (Mo) serve principalmente para reforçar a matriz austenítica y por endurecimento em solução sólida.

[0021] A adição de alumínio (Al), titânio (Ti) ou tântalo (Ta) intensifica a precipitação da fase de endurecimento y’ Ni3(Al, Ti, Ta).

[0022] O rênio (Re) serve para desacelerar a difusão de espécies químicas dentro da superliga e para limitar a coalescência de precipitados da fase y’ durante a operação em alta temperatura, um fenômeno que leva a uma redução na resistência mecânica. O rênio serve assim para melhorar a resistência à fluência a alta temperatura da superliga à base de níquel. No entanto, uma concentração de rênio muito grande pode levar à precipitação de fases intermetálicas, por exemplo, fases o, P, ou μ, também conhecidas como fases topologicamente compactas (TCP), que têm um efeito negativo nas propriedades mecânicas da superliga. Uma concentração de rênio muito grande pode também causar a formação de uma zona de reação secundária na superliga sob a camada de revestimento de ligação, tendo assim um efeito negativo nas propriedades mecânicas da superliga.

[0023] A adição simultânea de silício (Si) e háfnio (Hf) serve para melhorar a resistência de superligas à base de níquel à oxidação quando quente, aumentando a adesão da camada de alumina (Al2O3) que se forma na superfície da superliga a alta temperatura. Essa camada de alumina forma uma camada de passivação na superfície da superliga à base de níquel e uma barreira à difusão de oxigênio proveniente do exterior em direção ao interior da superliga à base de níquel. No entanto, é possível adicionar háfnio sem adição de silício, ou vice-versa, para adicionar silício sem adição de háfnio, e ainda melhorar a resistência da superliga à oxidação quando quente.

[0024] Além disso, a adição de cromo ou alumínio serve para melhorar a resistência da superliga à oxidação e à corrosão em alta temperatura. Em particular, o cromo é essencial para aumentar a resistência da superliga à base de níquel à corrosão quando quente. No entanto, um teor de cromo muito grande tende a reduzir a temperatura solvus da fase Y’ da superliga à base de níquel, isto é, a temperatura acima da qual a fase Y’ está totalmente dissolvida na matriz y, o que é indesejável. A concentração de cromo fica então na faixa de 4,0% a 6,0% em massa, de modo a conservar uma temperatura solvus para a fase y’ da superliga à base de níquel, por exemplo, maior que ou igual a 1250°C, e também para evitar a formação de fases topologicamente compactas na matriz y, que é altamente saturada em elementos como rênio, molibdênio ou tungstênio.

[0025] A adição de elementos refratários, como molibdênio, tungstênio, rênio ou tântalo, serve para desacelerar os mecanismos que controlam a fluência em superligas à base de níquel e que dependem da difusão de elementos químicos na superliga.

[0026] Também deve ser observado que a superliga à base de níquel não inclui o cobalto (Co), que é um elemento que tem o efeito de reduzir a temperatura solvus da fase y’.

[0027] O termo “impurezas” é usado para designar elementos químicos presentes no metal de maneira indesejada e em pequena quantidade, por exemplo elementos com uma concentração em massa menor que ou igual a 0,05%.

[0028] O termo “superligas à base de níquel” é usado para significar superligas em que a porcentagem em massa de níquel é a maioria. Assim, pode ser entendido que o níquel é o elemento que tem a maior porcentagem em massa na liga.

[0029] A superliga pode incluir, em percentual de massa: 4,8% a 5,2% de cromo; 0,4% a 0,8% de molibdênio; 2,8% a 3,2% de rênio; 6,2% a 6,6% de tungstênio; 5,2% a 5,7% de alumínio; 0,8% a 1,2% de titânio; 6,3% a 9,2% de tântalo; 0,3% a 0,7% de háfnio; e 0,0 a 0,3% de silício; o restante sendo constituído por níquel e quaisquer impurezas.

[0030] A superliga pode incluir, em percentual de massa: 4,8% a 5,2% de cromo; 0,4% a 0,8% de molibdênio; 2,8% a 3,2% de rênio; 6,2% a 6,6% de tungstênio; 5,2% a 5,7% de alumínio; 0,0 a 1,5% de titânio; 6,3% a 9,2% de tântalo; 0,3% a 0,7% de háfnio; e 0,0 a 0,3% de silício; o restante sendo constituído por níquel e quaisquer impurezas.

[0031] A superliga pode incluir, em percentual de massa: 4,8% a 5,2% de cromo; 0,4% a 0,8% de molibdênio; 2,8% a 3,2% de rênio; 6,2% a 6,6% de tungstênio; 5,2% a 5,7% de alumínio; 0,0 a 0,5% de titânio; 8,8% a 9,2% de tântalo; 0,3% a 0,7% de háfnio; e 0,0 a 0,3% de silício; o restante sendo constituído por níquel e quaisquer impurezas.

[0032] A superliga pode incluir, em percentual de massa: 5% de cromo; 0,6% de molibdênio; 3% de rênio; 6,4% de tungstênio; 5,5% de alumínio; 1% de titânio; 6,5% de tântalo; 0,5% de háfnio; e 0,0 a 0,1% de silício; o restante sendo constituído por níquel e quaisquer impurezas.

[0033] A superliga pode incluir, em percentual de massa: 5% de cromo; 0,6% de molibdênio; 3% de rênio; 6,4% de tungstênio; 5,5% de alumínio; 9% de tântalo; 0,5% de háfnio; e 0,0 a 0,1% de silício; o restante sendo constituído por níquel e quaisquer impurezas.

[0034] A presente invenção também provê uma pá monocristalina para uma turbomáquina, a pá compreendendo uma superliga como definida acima.

[0035] Essa pá apresenta assim uma resistência melhorada à fluência a alta temperatura.

[0036] A pá pode incluir um revestimento protetor compreendendo uma camada de revestimento de ligação metálica depositada na superliga e uma barreira térmica de cerâmica depositada na camada de revestimento de ligação metálica.

[0037] Como resultado da composição da superliga à base de níquel, os fenômenos de interdifusão entre a superliga e a camada de revestimento de ligação reduzem a formação de uma zona de reação secundária na superliga, ou mesmo não levam a essa formação da zona.

[0038] Como resultado da composição da superliga à base de níquel, a resistência à fragmentação da barreira térmica na lâmina é reforçada em comparação com as lâminas de superliga à base de níquel da técnica anterior.

[0039] A camada de revestimento de ligação metálica pode ser uma liga do tipo MCrAlY ou ligas do tipo alumineto de níquel.

[0040] A barreira térmica de cerâmica pode ser um material à base de zircônia estabilizada com ítria ou em qualquer outro revestimento cerâmico (à base de zircônia) com baixa condutividade térmica.

[0041] A pá pode apresentar uma estrutura orientada em uma direção cristalográfica <001>.

[0042] Essa orientação geralmente confere propriedades mecânicas ideais à pá.

[0043] A presente descrição também provê uma turbomáquina incluindo uma pá como definida acima.

Breve descrição dos desenhos

[0044] Outras características e vantagens da invenção aparecem a partir da descrição seguinte de modalidades da invenção, dadas como exemplos não limitativos e com referência à única figura anexa, na qual: a Figura 1 é uma vista em seção longitudinal diagramática de uma turbomáquina.

Descrição detalhada da invenção

[0045] As superligas à base de níquel são para a fabricação de pás monocristalinas por um método de solidificação direcional em um gradiente de temperatura. O uso de uma semente monocristalina ou de um seletor de grão no início da solidificação permite obter tal estrutura monocristalina. A título de exemplo, a estrutura é orientada em uma direção cristalográfica <001>, que, como regra geral, é a orientação que confere propriedades mecânicas ideais às superligas.

[0046] As superligas monocristalinas à base de níquel solidificado bruto têm uma estrutura dendrítica e são constituídas por precipitados de NÍ3(Al, Ti, Ta) Y’ dispersos em uma matriz com uma solução sólida à base de níquel de estrutura cúbica centrada na face. Esses precipitados da fase Y’ são distribuídos de maneira heterogênea no volume do monocristal por causa de segregações químicas resultantes do método de solidificação. Além disso, as fases eutéticas Y/Y’ estão presentes nas regiões interdendríticas e constituem os locais preferidos para a iniciação da fissura. Além disso, as fases eutéticas Y/Y’ são formadas em detrimento dos precipitados que são finos (tamanho menor que um micrômetro) da fase Y’ de endurecimento. Esses precipitados da fase Y’ constituem a principal fonte de endurecimento em superligas à base de níquel. Além disso, a presença de fases eutéticas Y/Y’ residuais não permite que a resistência à fluência a quente da superliga à base de níquel seja otimizada.

[0047] Especificamente, foi demonstrado que as propriedades mecânicas das superligas e, em particular, da resistência à fluência, são otimizadas quando a precipitação dos precipitados Y’ é ordenada, com tamanho na faixa de 300 nm a 500 nm, e quando as fases eutéticas Y/Y’ são colocadas totalmente em solução.

[0048] As superligas à base de níquel solidificado bruto são, assim, submetidas a tratamento térmico para obter a distribuição desejada das várias fases. O primeiro tratamento térmico é um tratamento térmico de homogeneização da microestrutura, e procura dissolver os precipitados da fase Y’ e as fases eutéticas Y/Y’. Esse tratamento é realizado a uma temperatura mais alta que a temperatura solvus da fase Y’. A têmpera é então realizada no final desse primeiro tratamento térmico, a fim de obter uma dispersão fina e uniforme de precipitados Y’. Tratamentos térmicos de recozimento são então realizados em duas etapas, a temperaturas menores que a temperatura solvus na fase Y’ . Durante uma primeira etapa, a fim de ampliar os precipitados Y’ e obter o tamanho desejado, e depois durante uma segunda etapa, a fim de aumentar a fração volumétrica dessa fase até cerca de 70%.

Exemplos

[0049] Duas superligas monocristalinas à base de níquel da presente descrição (Ex 1 e Ex 2) foram estudadas e comparadas com três superligas monocristalinas comerciais CMSX-4 (Ex 3), AM1 (Ex 4) e MC2 (Ex 5). A composição química de cada uma das superligas monocristalinas é dada na Tabela 1. Todas as superligas são superligas à base de níquel, isto é, o restante até 100% das concentrações apresentadas na Tabela 1 é constituído por níquel e por quaisquer impurezas.

Resistência à fluência

[0050] A Tabela 2 apresenta os resultados de um teste de resistência à fluência sob argônio (Ar) a 1200°C enquanto se aplica uma tensão de 80 megapascal (MPa), como realizado nas superligas Ex 1 a Ex 5. A resistência à fluência é quantificada pela vida útil da peça de teste, expressa em horas (h), isto é, o tempo que decorre entre a peça de teste começar a ser carregada a 1200°C e a quebra da peça de teste.

[0051] Como pode ser visto, as superligas Ex 1 e Ex 2 apresentam uma vida útil de fluência a ruptura que é muito maior que a das superligas de comparação CMSX-4 (Ex 3), AM1 (Ex 4) e MC2 (Ex 5). As superligas Ex 1 e Ex 2 podem, assim, resistir a tensões de operação que são maiores do que aquelas que podem ser suportadas pelas superligas de comparação, por vidas úteis comparáveis, ou então podem apresentar vidas úteis mais longas sob tensões comparáveis. Resistência do revestimento protetor

[0052] Para estudar a compatibilidade das superligas Ex 1 a Ex 5 com o revestimento (camada de revestimento de ligação metálica e barreira térmica de cerâmica), foram realizados testes de resistência da barreira térmica à oxidação cíclica.

[0053] Esses testes, realizados ao ar, consistiam em repetir um ciclo térmico individual que compreende uma etapa de aquecimento até 1100°C por cerca de 10 minutos, seguido pela manutenção da temperatura a 1100°C, com a duração total dessas duas etapas sendo 1 h, seguido por resfriamento forçado durante cerca de 12 minutos até uma temperatura menor que 100°C.

[0054] O teste foi interrompido quando a peça de teste apresentava fragmentação na barreira térmica de cerâmica em pelo menos 20% da área da peça de teste, isto é, quando a barreira térmica de cerâmica ocupava menos de 80% da área da peça de teste. Essa medida pode ser realizada por análise de imagem.

[0055] As superligas Ex 1 a Ex 5 foram revestidas em uma camada de revestimento de ligação metálica do tipo NiPtAl seguida por uma barreira térmica de cerâmica de tipo zircônia estabilizada com ítria depositada por EB- PVD. A zircônia estabilizada com ítria era do tipo 8YPSZ, que é uma zircônia estabilizada com ítria com 8% em massa de óxido de ítrio (Y2O3).

[0056] Os resultados desses testes são apresentados na Tabela 3, que mostra o número de ciclos realizados a 1100°C em cada peça de teste antes que o teste fosse interrompido.

[0057] A dispersão dos resultados dos vários testes realizados em cada tipo de superliga é representada por uma incerteza expressa como um número de ciclos que podem ser adicionados ou subtraídos do valor do número de ciclos na coluna 2 da Tabela 3. Para cada liga, o teste foi realizado em pelo menos três peças distintas.

[0058] Pode ser visto que os compostos com as composições Ex 1 e Ex 2 como substratos são capazes de suportar vários ciclos entre 1100°C e uma temperatura menor que 100°C em uma atmosfera de oxidação antes de a barreira térmica se fragmentar sobre mais de 20% da área da peça de teste que é muito maior do que o número de ciclos que os componentes de teste que têm como substratos as composições Ex 3 e Ex 4 são capazes de resistir.

[0059] No final dos ensaios de ciclos térmicos entre 1100°C e a temperatura menor que 100°C, a microestrutura das peças de teste revestidas com as composições Ex 1 e Ex 2 como substratos foi inspecionada. As observações do microscópio óptico revelaram a ausência de uma zona de reação secundária no substrato da superliga sob a camada de revestimento de ligação metálica do tipo NiPtAl.

[0060] Em conclusão, as superligas da presente invenção apresentam primeiramente propriedades de fluência a temperaturas muito altas (1200°C) que são melhores que as das ligas comerciais CMSX-4, AM1 e MC2 (Ex 3 a Ex 5). Além disso, essas superligas permitem que a vida útil da barreira térmica seja melhorada. Finalmente, essas ligas não são sensíveis à formação de uma zona de reação secundária sob o revestimento da barreira térmica. Essas superligas tornam assim possível aumentar a vida útil das peças (por exemplo, pás de turbina) a alta temperatura que são feitas a partir dessas superligas, em particular quando essas peças têm um revestimento protetor.

[0061] A Figura 1 mostra um motor a jato de derivação 10 visto em corte em um plano vertical que contém o seu eixo geométrico principal A. De montante a jusante na direção de fluxo da corrente de ar, o motor a jato de derivação 10 compreende uma ventoinha 12, um compressor de baixa pressão 14, um compressor de alta pressão 16, uma câmara de combustão 18, uma turbina de alta pressão 20 e uma turbina de baixa pressão 22.

[0062] A turbina de alta pressão 20 tem uma pluralidade de pás 20A que giram com o rotor, e palhetas 20B (pás estacionárias) que são montadas no estator. O estator da turbina 20 tem uma pluralidade de anéis do estator 24 arranjada de frente para as pás 20A da turbina 20.

[0063] Essas propriedades tornam assim essas superligas vantajosas para a fabricação de peças monocristalinas que são para as porções quentes do motor a jato.

[0064] É assim possível fabricar uma pá móvel 20A ou uma palheta 20B para uma turbomáquina que compreende uma superliga como definida acima.

[0065] É também possível fabricar uma pá móvel 20A ou uma palheta 20B para uma turbomáquina compreendendo uma superliga como definida acima revestida em um revestimento protetor compreendendo uma camada de revestimento de ligação metálica.

[0066] Uma turbomáquina pode, em particular, ser um turbojato, tal como um turbojato de derivação 10. A turbomáquina poderia igualmente ser um turbojato de fluxo único, um turboélice ou um motor de turboeixo.

[0067] Embora a presente invenção seja descrita com referência a uma implementação específica, é evidente que várias modificações e alterações podem ser realizadas nessas implementações sem ir além do âmbito geral da invenção como definido pelas reivindicações. Além disso, as características individuais das várias implementações mencionadas acima podem ser combinadas em implementações adicionais. Consequentemente, a descrição e os desenhos devem ser considerados em um sentido que seja ilustrativo e não restritivo.

Claims

1. Superliga à base de níquel, caracterizada pelo fato de que compreende, em percentual de massa: 4,0 a 6,0% de cromo; 0,4 a 0,8% de molibdênio; 2,5 a 3,5% de rênio; 6,2 a 6,6% de tungstênio; 5,2 a 5,7% de alumínio; 0,0 a 1,6% de titânio; 6,0 a 9,9% de tântalo; 0,0 a 0,7% de háfnio; e 0,0 a 0,3% de silício; o restante sendo constituído por níquel e quaisquer impurezas.

2. Superliga de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende, em percentual de massa: 4,8 a 5,2% de cromo; 0,4 a 0,8% de molibdênio; 2,8 a 3,2% de rênio; 6,2 a 6,6% de tungstênio; 5,2 a 5,7% de alumínio; 0,8 a 1,2% de titânio; 6,3 a 9,2% de tântalo; 0,0 a 0,7% de háfnio; e 0,3 a 0,3% de silício; o restante sendo constituído por níquel e quaisquer impurezas.

3. Superliga de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende, em percentual de massa: 4,8 a 5,2% de cromo; 0,4 a 0,8% de molibdênio; 2,8 a 3,2% de rênio; 6,2 a 6,6% de tungstênio; 5,2 a 5,7% de alumínio; 0,0 a 1,5% de titânio; 6,3 a 6,7% de tântalo; 0,0 a 0,7% de háfnio; e 0,3 a 0,3% de silício; o restante sendo constituído por níquel e quaisquer impurezas.

4. Superliga de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende, em percentual de massa: 4,8 a 5,2% de cromo; 0,4 a 0,8% de molibdênio; 2,8 a 3,2% de rênio; 6,2 a 6,6% de tungstênio; 5,2 a 5,7% de alumínio; 0,0 a 0,5% de titânio; 8,8 a 9,2% de tântalo; 0,0 a 0,7% de háfnio; e 0,3 a 0,3% de silício; o restante sendo constituído por níquel e quaisquer impurezas.

5. Superliga de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende, em percentual de massa: 5% de cromo; 0,6% de molibdênio; 3% de rênio; 6,4% de tungstênio; 5,5% de alumínio; 1% de titânio; 6,5% de tântalo; 0,5% de háfnio; e 0,0 a 0,1% de silício; o restante sendo constituído por níquel e quaisquer impurezas.

6. Superliga de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende, em percentual de massa: 5% de cromo; 0,6% de molibdênio; 3% de rênio; 6,4% de tungstênio; 5,5% de alumínio; 9% de tântalo; 0,5% de háfnio; e 0,0 a 0,1% de silício; o restante sendo constituído por níquel e quaisquer impurezas.

7. Pá monocristalina (20A, 20B) para uma turbomáquina, a pá caracterizada pelo fato de que compreende uma superliga como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 6.

8. Pá (20A, 20B) de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que compreende um revestimento protetor compreendendo uma camada de revestimento de ligação de metal depositada na superliga e uma barreira térmica de cerâmica depositada na camada de revestimento de ligação de metal.

9. Pá (20A, 20B) de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizada pelo fato de que apresenta uma estrutura orientada em uma direção cristalográfica <001>.

10. Turbomáquina, caracterizada pelo fato de que compreende uma pá (20A, 20B) como definida em qualquer uma das reivindicações 7 a 9.