CN101146931A - 耐热构件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种在Ni基超耐热合金上涂覆与Ni基超耐热合金之间不发生相互扩散的1种或数种物质、即使在1100℃或超过1100℃的高温下也可以抑制元素通过基体材料/涂层界面相互扩散的耐热构件。
Description
技术领域
本发明涉及耐热构件。
背景技术
历来，作为用于喷气发动机和工业用燃气轮机等的透平动叶片和透平静叶片的涂覆材料，实际上多使用众所周知的Al、Cr、Ni-Al、Pt-Al、MCrAlY等。但是，将这些涂覆材料用于Ni基超耐热合金制的透平叶片，在高温下长时间使用透平叶片时，元素通过Ni基超耐热合金和涂覆材料界面的相互扩散加快，由这样的元素的相互扩散，就会发生Ni基超耐热合金的材质劣化、强度降低和涂覆材料的抗环境性降低等与透平叶片自体的耐久性降低有关的材料技术的问题。特别是近年喷气发动机和燃气轮机的气体温度升高，透平叶片的温度必然上升，其扩散现象更为加速。另外，虽然高压透平叶片为了冷却具有中空结构，由于薄壁化在不断进行，扩散区域的影响越发成为重要问题。
为了抑制元素通过基体材料/涂层界面的扩散，研究了扩散障碍涂层(diffusion barrier coating)(例如，参照专利文献1)。但是，除了扩散障碍涂层是多层结构、涂覆工序变得复杂以外，因基体材料和涂覆材料不是热力学平衡状态，其效果自然有限。
另一方面，最近公开的US2004/0229075(专利文献2)中公开，用含有可以使扩散最迅速、由扩散生成有害相的元素Al元素的浓度下降的Pt系元素的γ+γ′相的涂层可以减少Al的扩散。但是，由于即使在该场合基体材料和涂覆材料仍然不是热力学平衡状态，所以在高温·长时间下使用时，Pt和Al从涂覆材料向内侧扩散，强化元素从基体材料向外侧扩散，作为构件的劣化加快，其效果有限。
专利文献1：US专利第US6830827号公报
专利文献2：US公开2004/0229075号公报
发明内容
本发明的课题在于，提供即使在1100℃或超过1100℃的高温下也可以抑制元素通过基体材料/涂层界面的相互扩散的耐热构件。
为了解决上述课题，第1，本发明的特征在于，在Ni基超耐热合金上涂覆与Ni基超耐热合金间不发生相互扩散的一种或数种物质。
第2，本发明的特征在于，涂覆1层或多层含有具有与Ni基超耐热合金热力学平衡的组成的γ相、γ′相、B2相中的至少一种的层。
第3，本发明的特征在于，在Ni基超耐热合金上，涂覆1层或多层含有具有与该Ni基超耐热合金热力学平衡的组成的γ相、γ′相中的1种或2种的层，所述Ni基超耐热合金具有包括下述的组成：含有Al：1.0重量％以上10.0重量％以下、Ta：0重量％以上14.0重量％以下、Mo：0重量％以上10.0重量％以下、W：0重量％以上15.0重量％以下、Re：0重量％以上10.0重量％以下、Hf：0重量％以上3.0重量％以下、Cr：0重量％以上20.0重量％以下、Co：0重量％以上20重量％以下、Ru：0重量％以上14.0重量％以下、Nb：0重量％以上4.0重量％以下、Si：0重量％以上2.0重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质。
第4，本发明的特征在于，在Ni基超耐热合金上，涂覆1层或多层含有具有与该Ni基超耐热合金热力学平衡的组成的γ相、γ′相中的1种或2种的层，所述Ni基超耐热合金具有包括下述的组成：含有Al：3.5重量％以上7.0重量％以下、Ta：2.0重量％以上12.0重量％以下、Mo：0重量％以上4.5重量％以下、W：0重量％以上10.0重量％以下、Re：0重量％以上8.0重量％以下、Hf：0重量％以上0.50重量％以下、Cr：1.0重量％以上15.0重量％以下、Co：2重量％以上16重量％以下、Ru：0重量％以上14.0重量％以下、Nb：0重量％以上2.0重量％以下、Si：0重量％以上2.0重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质。
第5，本发明的特征在于，在Ni基超耐热合金上，涂覆1层或多层含有具有与该Ni基超耐热合金热力学平衡的组成的γ相、γ′相中的1种或2种的层，所述Ni基超耐热合金具有包括下述的组成：含有Al：5.0重量％以上7.0重量％以下、Ta：4.0重量％以上10.0重量％以下、Mo：1.1重量％以上4.5重量％以下、W：4.0重量％以上10.0重量％以下、Re：3.1重量％以上8.0重量％以下、Hf：0重量％以上0.50重量％以下、Cr：2.0重量％以上10.0重量％以下、Co：0重量％以上15.0重量％以下、Ru：4.1重量％以上14.0重量％以下、Nb：0重量％以上2.0重量％以下、Si：0重量％以上2.0重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质。
第6，本发明的特征在于，在Ni基超耐热合金上，涂覆1层或多层含有具有与该Ni基超耐热合金热力学平衡的组成的γ相、γ′相中的1种或2种的层，所述Ni基超耐热合金具有包括下述的组成：含有Al：5.0重量％以上7.0重量％以下、Ta：4.0重量％以上8.0重量％以下、Mo：1.0重量％以上4.5重量％以下、W：4.0重量％以上8.0重量％以下、Re：3.0重量％以上6.0重量％以下、Hf：0.01重量％以上0.50重量％以下、Cr：2.0重量％以上10.0重量％以下、Co：0.1重量％以上15.0重量％以下、Ru：1.0重量％以上4.0重量％以下、Nb：0重量％以上2.0重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质。
第7，本发明的特征在于，在Ni基超耐热合金上，涂覆1层或多层含有具有与该Ni基超耐热合金热力学平衡的组成的γ相、γ′相中的1种或2种的层，所述Ni基超耐热合金具有包括下述的组成：含有Al：5.5重量％以上6.5重量％以下、Ta：5.0重量％以上7.0重量％以下、Mo：1.0重量％以上4.0重量％以下、W：4.0重量％以上7.0重量％以下、Re：4.0重量％以上5.5重量％以下、Ti：0重量％以上2.0重量％以下、Nb：0重量％以上2.0重量％以下、Hf：0重量％以上0.50重量％以下、V：0重量％以上0.5 0重量％以下、Cr：0.1重量％以上4.0重量％以下、Co：7.0重量％以上15.0重量％以下、Si：0.01重量％以上0.1重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质。
第8，本发明的特征在于，在Ni基超耐热合金上，涂覆1层或多层含有具有与该Ni基超耐热合金热力学平衡的组成的γ相、γ′相中的1种或2种的层，所述Ni基超耐热合金具有包括下述的组成：含有Al：4.5重量％以上6.0重量％以下、Ta：5.0重量％以上8.0重量％以下、Mo：0.5重量％以上3.0重量％以下、W：7.0重量％以上10.0重量％以下、Re：1.0重量％以上3.0重量％以下、Ti：0.1重量％以上2.0重量％以下、Hf：0.01重量％以上0.50重量％以下、Cr：3.5重量％以上5.0重量％以下、Co：4.0重量％以上11.0重量％以下、Si：0.01重量％以上0.1重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质。
第9，本发明的特征在于，在Ni基超耐热合金上，涂覆合金层，所述Ni基超耐热合金具有包括下述的组成：含有Al：5.1重量％以上6.1重量％以下、Ta：4.5重量％以上6.1重量％以下、Mo：2.1重量％以上3.3重量％以下、W：4.1重量％以上7.1重量％以下、Re：6.4重量％以上7.4重量％以下、Ti：0重量％以上0.5重量％以下、Hf：0重量％以上0.50重量％以下、Cr：2.5重量％以上7.0重量％以下、Co：5.1重量％以上6.1重量％以下、Ru：4.5重量％以上5.5重量％以下、Nb：0重量％以上1.0重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质；所述合金层具有包括下述的组成：含有Al∶6.8重量％以上8.8重量％以下、Ta：7.0重量％以上9.0重量％以下、Mo：0.5重量％以上2.0重量％以下、W：3.3重量％以上6.3重量％以下、Re：1.6重量％以上3.6重量％以下、Ti：0重量％以上1.5重量％以下、Hf：0重量％以上1.15重量％以下、Cr：0.5重量％以上6.0重量％以下、Co：3.2重量％以上5.2重量％以下、Ru：2.9重量％以上4.9重量％以下、Nb：0重量％以上1.5重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质。
第10，本发明的特征在于，在Ni基超耐热合金上，涂覆合金层，所述Ni基超耐热合金具有包括下述的组成：含有Al：5.3重量％以上6.3重量％以下、Ta：5.3重量％以上6.3重量％以下、Mo：2.4重量％以上4.4重量％以下、W：4.3重量％以上6.3重量％以下、Re：4.4重量％以上5.4重量％以下、Ti：0重量％以上0.5重量％以下、Hf：0重量％以上0.50重量％以下、Cr：2.5重量％以上7.0重量％以下、Co：5.3重量％以上6.3重量％以下、Ru：5.5重量％以上6.5重量％以下、Nb：0重量％以上1.0重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质；所述合金层具有包括下述的组成：含有Al：6.1重量％以上8.1重量％以下、Ta：4.8重量％以上6.8重量％以下、Mo：1.9重量％以上3.9重量％以下、W：3.8重量％以上6.8重量％以下、Re：1.4重量％以上3.4重量％以下、Ti：0重量％以上1.5重量％以下、Hf：0重量％以上1.15重量％以下、Cr：1.3重量％以上6.0重量％以下、Co：4.0重量％以上6.0重量％以下、Ru：4.2重量％以上6.2重量％以下、Nb：0重量％以上1.5重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质。
第11，本发明的特征在于，在Ni基超耐热合金上，涂覆合金层，所述Ni基超耐热合金具有包括下述的组成：含有Al：5.2重量％以上6.2重量％以下、Ta：5.1重量％以上6.1重量％以下、Mo：2.1重量％以上3.3重量％以下、W：4.1重量％以上6.1重量％以下、Re：5.3重量％以上6.3重量％以下、Ti：0重量％以上0.5重量％以下、Hf：0重量％以上0.50重量％以下、Cr：2.7重量％以上7.0重量％以下、Co：5.3重量％以上6.3重量％以下、Ru：3.1重量％以上4.1重量％以下、Nb：0重量％以上1.0重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质；所述合金层具有包括下述的组成：含有Al：7.1重量％以上9.1重量％以下、Ta：7.2重量％以上9.2重量％以下、Mo：0.5重量％以上2.5重量％以下、W：3.3重量％以上6.3重量％以下、Re：1.1重量％以上3.1重量％以下、Ti：0重量％以上1.5重量％以下、Hf：0重量％以上1.15重量％以下、Cr：0.6重量％以上6.0重量％以下、Co：3.3重量％以上5.3重量％以下、Ru：1.8重量％以上3.8重量％以下、Nb：0重量％以上1.5重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质。
第12，本发明的特征在于，在Ni基超耐热合金上，涂覆合金层，所述Ni基超耐热合金具有包括下述的组成：含有Al∶5.4重量％以上6.4重量％以下、Ta：5.1重量％以上6.1重量％以下、Mo：2.1重量％以上3.3重量％以下、W：4.4重量％以上6.4重量％以下、Re：4.5重量％以上5.5重量％以下、Ti：0重量％以上0.5重量％以下、Hf：0重量％以上0.50重量％以下、Cr：2.7重量％以上7.0重量％以下、Co：5.3重量％以上6.3重量％以下、Ru：4.5重量％以上5.5重量％以下、Nb：0重量％以上1.0重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质；所述合金层具有包括下述的组成：含有A1：7.3重量％以上9.3重量％以下、Ta：7.2重量％以上9.2重量％以下、Mo：0.5重量％以上2.5重量％以下、W：3.5重量％以上6.5重量％以下、Re：0.8重量％以上1.3重量％以下、Ti：0重量％以上1.5重量％以下、Hf：0重量％以上1.15重量％以下、Cr：0.6重量％以上6.0重量％以下、Co：3.3重量％以上5.3重量％以下、Ru：0.5重量％以上2.5重量％以下、Nb：0重量％以上1.5重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质。
第13，本发明的特征在于，在Ni基超耐热合金上，涂覆合金层，所述Ni基超耐热合金具有包括下述的组成：含有Al∶5.5重量％以上6.5重量％以下、Ta：5.5重量％以上6.5重量％以下、Mo：1.5重量％以上2.5重量％以下、W：5.5重量％以上6.5重量％以下、Re：4.5重量％以上5.5重量％以下、Ti：0重量％以上0.5重量％以下、Hf：0重量％以上0.5 0重量％以下、Cr：2.5重量％以上3.5重量％以下、Co：11.5重量％以上12.5重量％以下、Nb：0重量％以上1.0重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质；所述合金层具有包括下述的组成：含有Al∶7.5重量％以上9.5重量％以下、Ta：8.3重量％以上10.3重量％以下、Mo：0重量％以上2.0重量％以下、W：4.8重量％以上6.8重量％以下、Re：0.6重量％以上1.8重量％以下、Ti：0重量％以上1.5重量％以下、Hf：0重量％以上1.15重量％以下、Cr：0.4重量％以上2.4重量％以下、Co：8.2重量％以上10.2重量％以下、Nb：0重量％以上1.5重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质。
第14，本发明的特征在于，在Ni基超耐热合金上，涂覆合金层，所述Ni基超耐热合金具有包括下述的组成：含有Al∶4.8重量％以上5.8重量％以下、Ta：5.5重量％以上6.5重量％以下、Mo：1.4重量％以上2.4重量％以下、W：8.2重量％以上9.2重量％以下、Re：1.6重量％以上2.6重量％以下、Ti：0重量％以上2.0重量％以下、Nb：0重量％以上2.0重量％以下、Hf：0重量％以上0.50重量％以下、Cr：4.4重量％以上5.4重量％以下、Co：7.3重量％以上8.3重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质；所述合金层具有包括下述的组成：含有Al∶6.9重量％以上8.9重量％以下、Ta：8.5重量％以上10.5重量％以下、Mo：0重量％以上1.9重量％以下、W：6.2重量％以上8.2重量％以下、Re：0重量％以上1.5重量％以下、Ti：0重量％以上1.7重量％以下、Hf：0重量％以上1.1 5重量％以下、Cr：0.4重量％以上2.4重量％以下、Co：3.7重量％以上5.7重量％以下、Nb：0重量％以上1.5重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质。
第15，本发明的特征在于，涂层含有0重量％以上1.0重量％以下的Si、Y、La、Ce、Zr中的一种或数种。
第16，本发明的特征在于，涂层不含有Ru、Ta、Mo、W、Re中的一种或数种。
第17，本发明的特征在于，涂层中含有的Al与Ni基超耐热合金热力学平衡。
第18，本发明的特征在于，在涂层的表面上涂覆陶瓷。
第19，本发明的特征在于，其涂覆有合金层，所述合金层具有包括下述的组成：含有Al∶6.1重量％以上10.6重量％以下、Ta：0重量％以上10.5重量％以下、Mo：0重量％以上3.9重量％以下、W：0重量％以上8.2重量％以下、Re：0重量％以上3.4重量％以下、Ti：0重量％以上1.7重量％以下、Hf：0重量％以上1.15重量％以下、Cr：0.4重量％以上4.0重量％以下、Co：3.2重量％以上10.2重量％以下、Ru：0重量％以上6.2重量％以下、Nb：0重量％以上1.5重量％以下、Si：0重量％以上1.0重量％以下、Y：0重量％以上1.0重量％以下、La：0重量％以上1.0重量％以下、Ce：0重量％以上1.0重量％以下、Zr：0重量％以上1.0重量％以下、其余为N i和不可避免的杂质。
按照本发明的第1项的耐热构件，通过在Ni基超耐热合金上涂覆与成为基体材料的Ni基超耐热合金处于热力学平衡状态的物质，即使在1100℃或者超过1100℃的高温下，也可以抑制元素通过基体材料/涂层界面的相互扩散，可以飞跃地提高高温下的长时间的耐久性。
按照本发明的第2项的耐热构件，具有与成为基体材料的Ni基超耐热合金形成热力学平衡的组成的γ相、γ′相、B2相都是可期待提高抗氧化性、抗高温腐蚀性、机械特性的相，所以可以得到优良的耐热构件。
按照本发明的第3项的耐热构件，成为基体材料的规定组成范围的Ni基超耐热合金作为耐热材料显示出优良的特性，可以得到高温耐久性优良的耐热构件。
按照本发明的第4项的耐热构件，成为基体材料的规定组成范围内的Ni基超耐热合金是适于所谓单晶合金的合金，作为耐热材料显示出优良的特性，可以得到高温耐久性优良的耐热构件。
按照本发明的第5项～第8项的耐热构件，由于成为基体材料的规定组成范围内的Ni基超耐热合金可以实现蠕变特性优良的单晶合金，所以作为耐热材料显示出优良的特性，可以得到高温耐久性优良的耐热构件。
按照本发明的第9项～第14项的耐热构件，由于成为基体材料的规定组成范围内的Ni基超耐热合金是蠕变特性更优良的单晶合金，涂覆的合金是与Ni基超耐热合金显示热力学平衡同时抗氧化性优良的合金，所以可以得到高温耐久性优良的耐热构件。
按照本发明的第15项的耐热构件，涂层中含有的Si、Y、La、Ce、Zr都可以提高涂层的抗氧化性。由于这些元素对热力学平衡的影响小，所以不会由于添加损害高温耐久性。
按照本发明的第16项的耐热构件，由于不含有高价或者对抗氧化性有坏影响的Ru、Ta、Mo、W、Re，所以可以得到廉价的抗氧化性好的涂层。涂层中含有的元素与成为基体材料的Ni基超耐热合金处于热力学平衡状态，可以得到高温耐久性优良的耐热构件。
按照本发明的第17项的耐热构件，通过使是扩散最快的元素、而且成为造成因扩散而形成的变质层的原因的涂层中含有的Al与成为基体材料的Ni基超耐热合金形成热力学平衡，可以得到高温耐久性优良的耐热构件。
按照本发明的第18项的耐热构件，通过由陶瓷的隔热效果，得到可在更高温度下使用的高温耐久性优良的耐热构件。
按照本发明的第19项的耐热构件，即使在1100℃或者超过1100℃的高温下，也可以抑制元素通过基体材料/涂层界面的相互扩散，可以飞跃地提高高温下的长时间的耐久性。
附图简要说明
图1是由现有技术1和实施例1得到的试样的1100℃×300小时加热保持试验后的涂层/基体材料界面的显微照片。
图2是对于图1中所示的实施例1的试样的放大照片。
图3是表示由现有技术1和实施例1得到的试样的1100℃×300小时加热保持试验后的涂层/基体材料界面的根据EPMA的元素分析结果的图。
图4是由实施例8和实施例10得到的试样的1100℃×300小时加热保持试验后的涂层/基体材料界面的显微照片。
图5是由实施例11得到的试样的1100℃×300小时加热保持试验后的涂层/基体材料界面的显微照片。
图6是表示由实施例2得到的试样的1100℃×1小时循环氧化试验结果与用于基体材料的Ni基超耐热合金相比较的图。
图7是由实施例20得到的试样的1100℃×300小时加热保持试验后的涂层/基体材料界面的显微照片。
具体实施方式
以下示出实施例，对本发明的耐热构件进行说明。
本发明的耐热构件是在成为基体材料的Ni基超耐热合金上涂覆与Ni基超耐热合金间不发生相互扩散的一种或数种物质的构件。更具体地说，就是涂覆与基体材料是热力学平衡状态的物质的构件。由此，即使在1100℃或者超过1100℃的高温下，也可以抑制元素通过基体材料/涂层界面的相互扩散，本发明的耐热构件与现有的耐热构件相比，可以在更高的高温下长时间使用。其制作时不需要如历来的多层的扩散障碍涂层那样所必须的复杂的涂覆工序，对涂覆工序没有特别的限制。另外，与上述专利文献2中公开的含有Pt系元素的γ+γ′相的涂覆不同，由于本发明的耐热构件中通过界面难以发生元素的相互扩散，所以可以长时间保持稳定性，可以在长时间保持稳定的同时在Ni基超耐热合金上涂覆Al浓度高的γ′相或者β相、γ′+β相。也可以涂覆γ+γ′相，即使在该场合，由于本发明的耐热构件的涂层与成为基体材料的Ni基超耐热合金形成热力学平衡，所以即使在高温·长时间使用的条件下，也难以引起元素的相互扩散。
可以认为，本发明的耐热构件特别适于喷气发动机和发电用燃气轮机等的透平叶片用的材料，相信会实用化。
实施例
表1示出了作为基体材料的Ni基超耐热合金的组成，表2示出了涂覆材料的组成。表2中说明栏示出了与表1中所示的Ni基超耐热合金的关系。
表1化学组成(wt％)
| Ni | Co | Cr | Mo | W | Al | Ti | Ta | Hf | Re | Ru | |
| TMS-82+ | 其余部分 | 7.8 | 4.9 | 1.9 | 8.7 | 5.3 | 0.5 | 6.0 | 0.10 | 2.1 | - |
| TMS-75 | 其余部分 | 12.0 | 3.0 | 2.0 | 6.0 | 6.0 | - | 6.0 | 0.10 | 5.0 | - |
| TMS-138 | 其余部分 | 5.8 | 3.2 | 2.8 | 5.9 | 5.9 | - | 5.6 | 0.10 | 5.0 | 2.0 |
| TMS-138A | 其余部分 | 5.8 | 3.2 | 2.8 | 5.6 | 5.7 | - | 5.6 | 0.10 | 5.8 | 3.6 |
| TMS-162 | 其余部分 | 5.8 | 2.9 | 3.9 | 5.8 | 5.8 | - | 5.8 | 0.10 | 4.9 | 6.0 |
| TMS-173 | 其余部分 | 5.6 | 2.8 | 2.8 | 5.6 | 5.6 | - | 5.6 | 0.10 | 6.9 | 5 |
| Ni-14Cr-9.6Al | 其余部分 | - | 14.0 | - | - | 9.6 | - | - | - | - | - |
表2化学组成(wt％)
| Ni | Co | Cr | Mo | W | Al | Ti | Ta | Hf | Re | Ru | 说明 | |
| 涂层1 | 其余部分 | 10.5 | 7.6 | 2.6 | 10.0 | 2.9 | 0.2 | 3.4 | 0.03 | 4.2 | 与TMS-82+平衡的γ | |
| 涂层2 | 其余部分 | 4.7 | 1.4 | 0.9 | 7.2 | 7.9 | 0.7 | 9.5 | 0.16 | 0.5 | - | 与TMS-82+平衡的γ′ |
| 涂层3 | 其余部分 | 9.2 | 1.4 | 1.0 | 5.8 | 8.5 | - | 6.0 | 0.10 | 5.0 | - | 与TMS-75平衡的γ′ |
| 涂层4 | 其余部分 | 4.3 | 1.6 | 1.5 | 5.5 | 8.3 | - | 8.2 | 0.15 | 1.8 | 1.5 | 与TMS-138平衡的γ′ |
| 涂层5 | 其余部分 | 4.3 | 1.6 | 1.5 | 5.3 | 8.1 | - | 8.2 | 0.18 | 2.1 | 2.8 | 与TMS-138A平衡的γ′ |
| 涂层6 | 其余部分 | 5.0 | 2.3 | 2.6 | 5.8 | 7.1 | - | 7.1 | 0.12 | 2.4 | 5.2 | 与TMS-162平衡的γ′ |
| 涂层7 | 其余部分 | 4.2 | 1.5 | 1.5 | 5.3 | 7.8 | - | 8.0 | 0.15 | 2.6 | 3.9 | 与TMS-173平衡的γ′ |
| 涂层8 | 其余部分 | - | 5.0 | - | - | 10.0 | - | - | - | - | - | TMS-173与Al平衡的γ′ |
| 涂层9 | 其余部分 | - | 5.0 | - | - | 10.0 | - | 3.0 | - | - | - | TMS-173与Al平衡的γ′ |
| 涂层10 | 其余部分 | - | - | - | - | 12.7 | - | - | - | - | - | TMS-173与Al平衡的γ′ |
| 涂层11 | 其余部分 | - | 8.5 | - | - | 16.0 | - | - | - | - | - | 与Ni-14Cr-9.6Al平衡的β+γ |
| 涂层12 | 其余部分 | - | 8.4 | - | - | 11.4 | - | - | - | - | - | 与Ni-14Cr-9.6Al平衡的γ′ |
| 涂层13 | 其余部分 | - | 19.6 | - | - | 7.8 | - | - | - | - | - | 与Ni-14Cr-9.6Al平衡的γ |
| 涂层14 | 其余部分 | - | 8.4 | - | - | 13.7 | - | - | - | - | - | 与Ni-14Cr-9.6Al平衡的β+γ′ |
| 涂层15 | 其余部分 | - | 12.1 | - | - | 11.7 | - | - | - | - | - | 与Ni-14Cr-9.6Al平衡的r+γ′+β |
| MCrAlY | 其余部分 | - | 22.0 | - | - | 10.0 | - | - | - | - | - | 现有涂层(β+γ) |
| CoNiCrAlY | 其余部分 | 38.5 | 21.0 | - | - | 8.0 | - | - | - | - | - | 现有涂层(β+γ) |
| Ni-Al | 其余部分 | - | - | - | - | 32.0 | - | - | - | - | - | 现有涂层(β) |
在Ar气氛下用电弧熔炼熔制具有各成分的涂覆材料，进行1250℃、10小时的均匀化处理后切割成直径10mm、厚度5mm的试验片。对于基体材料用真空中的单向凝固法铸造单晶合金棒(φ10×130mm)，进行固溶热处理后，切割成直径10mm、厚5mm的试验片。将这样切割的涂覆材料、基体材料分别表面研磨后，制作基体材料和涂覆材料的扩散对，在大气中1100℃下进行300小时的扩散热处理，研究其扩散行为。用电子显微镜(SEM)对试验后扩散对断面测定变质层的厚度。表3示出了变质层厚度的测定结果。对于一部分试样进一步用电子探针显微分析仪(EPMA)分析元素的扩散状态。另外，在大气中1100℃下进行1小时的循环反复试验。
表3
| 涂层 | 基体材料 | 变质层的厚度 | |
| 实施例1 | 涂层1 | TMS-82+ | 1μm以下 |
| 实施例2 | 涂层2 | TMS-82+ | 1μm以下 |
| 实施例3 | 涂层3 | TMS-75 | 1μm以下 |
| 实施例4 | 涂层4 | TMS-138 | 1μm以下 |
| 实施例5 | 涂层5 | TMS-138A | 1μm以下 |
| 实施例6 | 涂层6 | TMS-162 | 1μm以下 |
| 实施例7 | 涂层7 | TMS-173 | 1μm以下 |
| 实施例8 | 涂层8 | TMS-173 | 10μm |
| 实施例9 | 涂层9 | TMS-173 | 5μm |
| 实施例10 | 涂层10 | TMS-173 | 14μm |
| 实施例11 | 涂层11 | Ni-14Cr-9.6Al | 1μm以下 |
| 实施例12 | 涂层12 | Ni-14Cr-9.6Al | 1μm以下 |
| 实施例13 | 涂层13 | Ni-14Cr-9.6Al | 1μm以下 |
| 实施例14 | 涂层14 | Ni-14Cr-9.6Al | 1um以下 |
| 实施例15 | 涂层15 | Ni-14Cr-9.6Al | 1μm以下 |
| 现有技术1 | MCrAlY | TMS-173 | 123μm |
| 现有技术2 | CoNiCrAlY | TMS-173 | 173μm |
| 现有技术3 | CoNiCrAlY | TMS-138 | 160μm |
| 现有技术4 | Ni-Al | TMS-138 | 129μm |
如表3表明的那样，可以明显看出，与现有技术相比，实施例中的变质层的厚度显著减小。实施例1～6和实施例11～15全部是元素形成热力学平衡的涂层的例子，变质层的厚度在1μm以下，几乎观察不到。实施例8～10是排除Ru、Ta、Mo、W、Re等的高价元素、以扩散最快、成为造成变质层的原因的Al与作为基体材料的Ni基超耐热合金形成热力学平衡的涂层的例子，但是，即使是实施例8～10，与现有技术相比，也可以确认变质层的显著的降低。
图1是由现有技术1和实施例1得到的试样的1100℃×300小时加热保持试验后的涂层/基体材料界面的显微照片。图2是对于实施例1的试样的放大照片。相对于现有技术1中生成厚度123μm的变质层，实施例1不生成变质层。
图3表示了由现有技术1和实施例1得到的试样的1100℃×300小时加热保持试验后的涂层/基体材料界面的根据EPMA的元素分析结果。从元素分析结果可以明显看出，现有技术1中在123μm的范围内发生涂层/基体材料界面的扩散，生成变质层，与此相对，实施例1中完全不发生元素的扩散。
图4是由实施例8和实施例10得到的试样的1100℃×300小时加热保持试验后的涂层/基体材料界面的显微照片。图5是由实施例11得到的试样的同样的显微照片。如图4和图5表明的那样，可以明显看出，实施例8、10和11中变质层显著减小。
在图6中显示由实施例2得到的试样的1100℃×1小时循环氧化试验结果与用于基体材料的Ni基超耐热合金的比较。由实施例2得到的试样显示比基体材料优良的抗氧化性，抗氧化性和稳定性并存，可以说是高温耐久性特别优良的耐热构件。
表4、表5示出了另外的Ni基超耐热合金基体材料的组成、涂覆材料的组成。都用重量％表示。在包括表1所示的Ni基超耐热合金基体材料和表4所示的Ni基超耐热合金基体材料上涂覆表5所示的涂覆材料，测定1100℃×300小时加热保持后的变质层的厚度。其结果示于表6。
对于实施例16～23和32、33与实施例1～15同样制作基体材料和涂覆材料的扩散对，进行试验。对于实施例24～31和参考例1～6，按照下述那样制作试样、进行试验。用真空中的单向凝固法铸造具有各成分的基体材料的单晶合金棒(φ10 ×130mm)，进行固溶热处理后，将其表面研磨至600#金刚砂纸。用真空等离子喷镀法对所得到的基体材料涂覆约50μm的涂覆材料，在大气中1100℃下保持300小时。试验后，用电子显微镜(SEM)对断面测定涂层/基体材料界面的变质层的厚度。
表4
| Ni | Co | Cr | Mo | W | Al | Ti | Ta | Hf | Re | Ru | Nb | |
| Rene’N5 | 其余部分 | 8.0 | 7.0 | 2.0 | 5.0 | 6.2 | 0 | 7.0 | 0.2 | 3.0 | 0 | 0 |
| CMSX-10 | 其余部分 | 3.0 | 2.0 | 0.4 | 5.0 | 5.7 | 0.2 | 8.0 | 0.03 | 6.0 | 0 | 0.1 |
| TMS-196 | 其余部分 | 5.6 | 4.7 | 2.4 | 4.9 | 5.7 | 0 | 5.4 | 0.1 | 6.2 | 5 | 0 |
| TMS-1961 | 其余部分 | 5.6 | 4.7 | 2.4 | 4.9 | 5.7 | 0 | 4.7 | 0.1 | 6.2 | 5 | 0.5 |
表5
| 涂层 | Ni | Co | Cr | Mo | W | Al | Ti | Ta | Hf | Re | Ru | Nb | Si | Y |
| 涂层A | 其余部分 | 4.2 | 1.5 | 1.5 | 5.3 | 7.8 | 0 | 8.0 | 0.15 | 2.6 | 3.9 | 0 | 1.0 | 0 |
| 涂层B | 其余部分 | 4.2 | 1.5 | 1.5 | 5.3 | 7.8 | 0 | 8.0 | 0.15 | 2.6 | 3.9 | 0 | 0.5 | 0 |
| 涂层C | 其余部分 | 4.2 | 1.5 | 1.5 | 5.3 | 7.8 | 0 | 8.0 | 0.15 | 2.6 | 3.9 | 0 | 0.1 | 0 |
| 涂层D | 其余部分 | 4.2 | 1.5 | 1.5 | 5.3 | 7.8 | 0 | 8.0 | 0.15 | 2.6 | 3.9 | 0 | 0 | 1. 0 |
| 涂层E | 其余部分 | 4.2 | 1.5 | 1. 5 | 5.3 | 7.8 | 0 | 8.0 | 0.15 | 2.6 | 3.9 | 0 | 0 | 0.5 |
| 涂层F | 其余部分 | 4.2 | 1.5 | 1.5 | 5.3 | 7.8 | 0 | 8.0 | 0.15 | 2.6 | 3.9 | 0 | 0 | 0.1 |
| 涂层G | 其余部分 | 4.2 | 1.5 | 1.5 | 5.3 | 7.8 | 0 | 6.7 | 0.15 | 2.6 | 3.9 | 0.4 | 0 | 0.5 |
| 涂层H | 其余部分 | 6.1 | 3.7 | 1. 0 | 4.8 | 8.1 | 0 | 9.2 | 0.30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.1 |
| 涂层I | 其余部分 | 6.1 | 4.0 | 1.0 | 4.6 | 8.3 | 0 | 9.7 | 0.30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.5 |
| 涂层J | 其余部分 | 3.4 | 0.7 | 0.8 | 5.1 | 9.0 | 0 | 9.4 | 0.15 | 0 | 3.3 | 0 | 0 | 0.04 |
| 涂层K | 其余部分 | 5.4 | 0.9 | 1.1 | 3.7 | 10.6 | 0 | 5.0 | 0.15 | 0.6 | 5.1 | 0 | 0 | 0.04 |
| 涂层L | 其余部分 | 10.2 | 3.3 | 3.9 | 8.2 | 10.6 | 0 | 10.5 | 1.15 | 3.4 | 6.2 | 1.5 | 0 | 0 |
| 涂层M | 其余部分 | 3.2 | 0.4 | 0 | 0 | 6.1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Amdrv9954 | 32.0 | 其余部分 | 21.0 | 0 | 0 | 8.0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.5 |
表6
| 涂层 | 基材 | 变质层厚度 | |
| 实施例16 | 涂层A | TMS-173 | 1μm以下 |
| 实施例17 | 涂层B | TMS-173 | 1μm以下 |
| 实施例18 | 涂层C | TMS-173 | 1μm以下 |
| 实施例19 | 涂层D | TMS-173 | 1μm以下 |
| 实施例20 | 涂层E | TMS-173 | 1μm以下 |
| 实施例21 | 涂层F | TMS-173 | 1μm以下 |
| 实施例22 | 涂层F | TMS-1961 | 5μm |
| 实施例23 | 涂层G | TMS-173 | 1μm以下 |
| 实施例24 | 涂层H | Rene’N5 | 1μm以下 |
| 实施例25 | 涂层H | TMS-138 | 20μm |
| 实施例26 | 涂层H | TMS-138A | 20μm |
| 实施例27 | 涂层H | TMS-173 | 25μm |
| 实施例28 | 涂层H | TMS-196 | 25μm |
| 实施例29 | 涂层H | CMSX-10 | 25μm |
| 实施例30 | 涂层I | Rene’N5 | 1μm以下 |
| 实施例31 | 涂层I | TMS-138A | 20μm |
| 实施例32 | 涂层J | TMS-173 | 35μm |
| 实施例33 | 涂层K | TMS-173 | 10μm |
| 参考例1 | Amdry9954 | Rene’N5 | 120μm |
| 参考例2 | Amdry9954 | TMS-138 | 160μm |
| 参考例3 | Amdry9954 | TMS-138A | 165um |
| 参考例4 | Amdry9954 | TMS-173 | 174μm |
| 参考例5 | Amdry9954 | TMS-196 | 178μm |
| 参考例6 | Amdry9954 | CMSX-10 | 165μm |
如表6表明的那样，与涂覆现有的涂覆材料的参考例相比，实施例中变质层的厚度非常小。可以确认，抑制了涂层/基体材料界面的扩散。
将由实施例20得到的试样的1100℃×300小时加热保持试验后的涂层/基体材料界面的显微照片示于图7。
Claims (19)
1.一种耐热构件，其特征在于，在Ni基超耐热合金上涂覆与Ni基超耐热合金间不发生相互扩散的一种或数种物质。
2.根据权利要求1所述的耐热构件，其特征在于，涂覆1层或多层含有具有与Ni基超耐热合金热力学平衡的组成的γ相、γ′相、B2相中的至少一种的层。
3.根据权利要求2所述的耐热构件，其特征在于，在Ni基超耐热合金上，涂覆1层或多层含有具有与该Ni基超耐热合金热力学平衡的组成的γ相、γ′相中的1种或2种的层，所述Ni基超耐热合金具有包括下述的组成：含有Al：1.0重量％以上10.0重量％以下、Ta：0重量％以上14.0重量％以下、Mo：0重量％以上10.0重量％以下、W：0重量％以上15.0重量％以下、Re：0重量％以上10.0重量％以下、Hf：0重量％以上3.0重量％以下、Cr：0重量％以上20.0重量％以下、Co：0重量％以上20重量％以下、Ru：0重量％以上14.0重量％以下、Nb：0重量％以上4.0重量％以下、Si：0重量％以上2.0重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质。
4.根据权利要求2所述的耐热构件，其特征在于，在Ni基超耐热合金上，涂覆1层或多层含有具有与该N i基超耐热合金热力学平衡的组成的γ相、γ′相中的1种或2种的层，所述N i基超耐热合金具有包括下述的组成：含有Al：3.5重量％以上7.0重量％以下、Ta：2.0重量％以上12.0重量％以下、Mo：0重量％以上4.5重量％以下、W：0重量％以上10.0重量％以下、Re：0重量％以上8.0重量％以下、Hf：0重量％以上0.50重量％以下、Cr：1.0重量％以上1 5.0重量％以下、Co：2重量％以上1 6重量％以下、Ru：0重量％以上14.0重量％以下、Nb：0重量％以上2.0重量％以下、Si：0重量％以上2.0重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质。
5.根据权利要求2所述的耐热构件，其特征在于，在Ni基超耐热合金上，涂覆1层或多层含有具有与该Ni基超耐热合金热力学平衡的组成的γ相、γ′相中的1种或2种的层，所述Ni基超耐热合金具有包括下述的组成：含有Al：5.0重量％以上7.0重量％以下、Ta：4.0重量％以上10.0重量％以下、Mo：1.1重量％以上4.5重量％以下、W：4.0重量％以上10.0重量％以下、Re：3.1重量％以上8.0重量％以下、Hf：0重量％以上0.50重量％以下、Cr：2.0重量％以上10.0重量％以下、Co：0重量％以上15.0重量％以下、Ru：4.1重量％以上14.0重量％以下、Nb：0重量％以上2.0重量％以下、Si：0重量％以上2.0重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质。
6.根据权利要求2所述的耐热构件，其特征在于，在Ni基超耐热合金上，涂覆为1层或多层含有具有与该Ni基超耐热合金热力学平衡的组成的γ相、γ′相中的1种或2种的层，所述Ni基超耐热合金具有包括下述的组成：含有A1：5.0重量％以上7.0重量％以下、Ta：4.0重量％以上8.0重量％以下、Mo：1.0重量％以上4.5重量％以下、W：4.0重量％以上8.0重量％以下、Re：3.0重量％以上6.0重量％以下、Hf：0.01重量％以上0.50重量％以下、Cr：2.0重量％以上10.0重量％以下、Co：0.1重量％以上15.0重量％以下、Ru：1.0重量％以上4.0重量％以下、Nb：0重量％以上2.0重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质。
7.根据权利要求2所述的耐热构件，其特征在于，在Ni基超耐热合金上，涂覆为1层或多层含有具有与该Ni基超耐热合金热力学平衡的组成的γ相、γ′相中的1种或2种的层，所述Ni基超耐热合金具有包括下述的组成：含有Al：5.5重量％以上6.5重量％以下、Ta：5.0重量％以上7.0重量％以下、Mo：1.0重量％以上4.0重量％以下、W：4.0重量％以上7.0重量％以下、Re：4.0重量％以上5.5重量％以下、Ti：0重量％以上2.0重量％以下、Nb：0重量％以上2.0重量％以下、Hf：0重量％以上0.50重量％以下、V：0重量％以上0.50重量％以下、Cr：0.1重量％以上4.0重量％以下、Co：7.0重量％以上15.0重量％以下、Si：0.01重量％以上0.1重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质。
8.根据权利要求2所述的耐热构件，其特征在于，在Ni基超耐热合金上，涂覆为1层或多层含有具有与该Ni基超耐热合金热力学平衡的组成的γ相、γ′相中的1种或2种的层，所述Ni基超耐热合金具有包括下述的组成：含有Al：4.5重量％以上6.0重量％以下、Ta：5.0重量％以上8.0重量％以下、Mo：0.5重量％以上3.0重量％以下、W：7.0重量％以上10.0重量％以下、Re：1.0重量％以上3.0重量％以下、Ti：0.1重量％以上2.0重量％以下、Hf：0.01重量％以上0.50重量％以下、Cr：3.5重量％以上5.0重量％以下、Co：4.0重量％以上11.0重量％以下、Si：0.01重量％以上0.1重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质。
9.根据权利要求2所述的耐热构件，其特征在于，在Ni基超耐热合金上，涂覆合金层，所述N i基超耐热合金具有包括下述的组成：含有Al：5.1重量％以上6.1重量％以下、Ta：4.5重量％以上6.1重量％以下、Mo：2.1重量％以上3.3重量％以下、W：4.1重量％以上7.1重量％以下、Re：6.4重量％以上7.4重量％以下、Ti：0重量％以上0.5重量％以下、Hf：0重量％以上0.50重量％以下、Cr：2.5重量％以上7.0重量％以下、Co：5.1重量％以上6.1重量％以下、Ru：4.5重量％以上5.5重量％以下、Nb：0重量％以上1.0重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质组成；所述合金层具有包括下述的组成：含有Al：6.8重量％以上8.8重量％以下、Ta：7.0重量％以上9.0重量％以下、Mo：0.5重量％以上2.0重量％以下、W：3.3重量％以上6.3重量％以下、Re：1.6重量％以上3.6重量％以下、Ti：0重量％以上1.5重量％以下、Hf：0重量％以上1.15重量％以下、Cr：0.5重量％以上6.0重量％以下、Co：3.2重量％以上5.2重量％以下、Ru：2.9重量％以上4.9重量％以下、Nb：0重量％以上1.5重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质。
10.根据权利要求2所述的耐热构件，其特征在于，在Ni基超耐热合金上，涂覆合金层，所述Ni基超耐热合金具有包括下述的组成：含有Al：5.3重量％以上6.3重量％以下、Ta：5.3重量％以上6.3重量％以下、Mo：2.4重量％以上4.4重量％以下、W：4.3重量％以上6.3重量％以下、Re：4.4重量％以上5.4重量％以下、Ti：0重量％以上0.5重量％以下、Hf：0重量％以上0.5 0重量％以下、Cr：2.5重量％以上7.0重量％以下、Co：5.3重量％以上6.3重量％以下、Ru：5.5重量％以上6.5重量％以下、Nb：0重量％以上1.0重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质；所述合金层具有包括下述的组成：含有Al：6.1重量％以上8.1重量％以下、Ta：4.8重量％以上6.8重量％以下、Mo：1.9重量％以上3.9重量％以下、W：3.8重量％以上6.8重量％以下、Re：1.4重量％以上3.4重量％以下、Ti：0重量％以上1.5重量％以下、Hf：0重量％以上1.15重量％以下、Cr：1.3重量％以上6.0重量％以下、Co：4.0重量％以上6.0重量％以下、Ru：4.2重量％以上6.2重量％以下、Nb：0重量％以上1.5重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质。
11.根据权利要求2所述的耐热构件，其特征在于，在Ni基超耐热合金上，涂覆合金层，所述Ni基超耐热合金具有包括下述的组成：含有Al：5.2重量％以上6.2重量％以下、Ta：5.1重量％以上6.1重量％以下、Mo：2.1重量％以上3.3重量％以下、W：4.1重量％以上6.1重量％以下、Re：5.3重量％以上6.3重量％以下、Ti：0重量％以上0.5重量％以下、Hf：0重量％以上0.5 0重量％以下、Cr：2.7重量％以上7.0重量％以下、Co：5.3重量％以上6.3重量％以下、Ru：3.1重量％以上4.1重量％以下、Nb：0重量％以上1.0重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质；所述合金层具有包括下述的组成：含有Al：7.1重量％以上9.1重量％以下、Ta：7.2重量％以上9.2重量％以下、Mo：0.5重量％以上2.5重量％以下、W：3.3重量％以上6.3重量％以下、Re：1.1重量％以上3.1重量％以下、Ti：0重量％以上1.5重量％以下、Hf：0重量％以上1.15重量％以下、Cr：0.6重量％以上6.0重量％以下、Co：3.3重量％以上5.3重量％以下、Ru：1.8重量％以上3.8重量％以下、Nb：0重量％以上1.5重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质。
12.根据权利要求2所述的耐热构件，其特征在于，在Ni基超耐热合金上，涂覆合金层，所述Ni基超耐热合金具有包括下述的组成：含有Al：5.4重量％以上6.4重量％以下、Ta：5.1重量％以上6.1重量％以下、Mo：2.1重量％以上3.3重量％以下、W：4.4重量％以上6.4重量％以下、Re：4.5重量％以上5.5重量％以下、Ti：0重量％以上0.5重量％以下、Hf：0重量％以上0.50重量％以下、Cr：2.7重量％以上7.0重量％以下、Co：5.3重量％以上6.3重量％以下、Ru：4.5重量％以上5.5重量％以下、Nb：0重量％以上1.0重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质；所述合金层具有包括下述的组成：含有Al：7.3重量％以上9.3重量％以下、Ta：7.2重量％以上9.2重量％以下、Mo：0.5重量％以上2.5重量％以下、W：3.5重量％以上6.5重量％以下、Re：0.8重量％以上1.3重量％以下、Ti：0重量％以上1.5重量％以下、Hf：0重量％以上1.15重量％以下、Cr：0.6重量％以上6.0重量％以下、Co：3.3重量％以上5.3重量％以下、Ru：0.5重量％以上2.5重量％以下、Nb：0重量％以上1.5重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质。
13.根据权利要求2所述的耐热构件，其特征在于，在Ni基超耐热合金上，涂覆合金层，所述Ni基超耐热合金具有包括下述的组成：含有Al：5.5重量％以上6.5重量％以下、Ta：5.5重量％以上6.5重量％以下、Mo：1.5重量％以上2.5重量％以下、W：5.5重量％以上6.5重量％以下、Re：4.5重量％以上5.5重量％以下、Ti：0重量％以上0.5重量％以下、Hf：0重量％以上0.5 0重量％以下、Cr：2.5重量％以上3.5重量％以下、Co：11.5重量％以上12.5重量％以下、Nb：0重量％以上1.0重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质；所述合金层具有包括下述的组成：含有Al：7.5重量％以上9.5重量％以下、Ta：8.3重量％以上10.3重量％以下、Mo：0重量％以上2.0重量％以下、W：4.8重量％以上6.8重量％以下、Re：0.6重量％以上1.8重量％以下、Ti：0重量％以上1.5重量％以下、Hf：0重量％以上1.15重量％以下、Cr：0.4重量％以上2.4重量％以下、Co：8.2重量％以上10.2重量％以下、Nb：0重量％以上1.5重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质。
14.根据权利要求2所述的耐热构件，其特征在于，在Ni基超耐热合金上，涂覆合金层，所述Ni基超耐热合金具有包括下述的组成：含有Al：4.8重量％以上5.8重量％以下、Ta：5.5重量％以上6.5重量％以下、Mo：1.4重量％以上2.4重量％以下、W：8.2重量％以上9.2重量％以下、Re：1.6重量％以上2.6重量％以下、T i：0重量％以上2.0重量％以下、Nb：0重量％以上2.0重量％以下、Hf：0重量％以上0.50重量％以下、Cr：4.4重量％以上5.4重量％以下、Co：7.3重量％以上8.3重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质；所述合金层具有包括下述的组成：含有Al：6.9重量％以上8.9重量％以下、Ta：8.5重量％以上10.5重量％以下、Mo：0重量％以上1.9重量％以下、W：6.2重量％以上8.2重量％以下、Re：0重量％以上1.5重量％以下、Ti：0重量％以上1.7重量％以下、Hf：0重量％以上1.15重量％以下、Cr：0.4重量％以上2.4重量％以下、Co：3.7重量％以上5.7重量％以下、Nb：0重量％以上1.5重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质。
15.根据权利要求1～14的任一项所述的耐热构件，其特征在于，涂层含有0重量％以上1.0重量％以下的Si、Y、La、Ce、Zr中的一种或数种。
16.根据权利要求1～8和权利要求13～15的任一项所述的耐热构件，其特征在于，涂层不含有Ru、Ta、Mo、W、Re中的一种或数种。
17.根据权利要求16所述的耐热构件，其特征在于，涂层中含有的Al与Ni基超耐热合金热力学平衡。
18.根据权利要求1～17的任一项所述的耐热构件，其特征在于，在涂层的表面上涂覆陶瓷。
19.根据权利要求1～8的任一项所述的耐热构件，其特征在于，其涂覆有合金层，所述合金层具有包括下述的组成：含有Al：6.1重量％以上10.6重量％以下、Ta：0重量％以上10.5重量％以下、Mo：0重量％以上3.9重量％以下、W：0重量％以上8.2重量％以下、Re：0重量％以上3.4重量％以下、Ti：0重量％以上1.7重量％以下、Hf：0重量％以上1.15重量％以下、Cr：0.4重量％以上4.0重量％以下、Co：3.2重量％以上10.2重量％以下、Ru：0重量％以上6.2重量％以下、Nb：0重量％以上1.5重量％以下、Si：0重量％以上1.0重量％以下、Y：0重量％以上1.0重量％以下、La：0重量％以上1.0重量％以下、Ce：0重量％以上1.0重量％以下、Zr：0重量％以上1.0重量％以下、其余为Ni和不可避免的杂质。
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Granted publication date: 20100623 |
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