DE2108973A1

DE2108973A1 - Process for the production of a superalloy with a Ni base

Info

Publication number: DE2108973A1
Application number: DE19712108973
Authority: DE
Inventors: Stewart G Latrobe Pa Fletcher (V St A )
Original assignee: Latrobe Steel Co
Current assignee: Latrobe Steel Co
Priority date: 1970-02-16
Filing date: 1971-02-16
Publication date: 1971-09-16
Also published as: FR2078603A5; JPS5441526B1; GB1345572A; SE379788B; CA945784A

Description

DR. KURT-RUDOLF EIKENBERG ·DR. KURT-RUDOLF EIKENBERG PATENTANWALTPATENT ADVOCATE

3 HANNOVER ■ SCHACKSTRA33E 1 ■ TELEFON (0511) 8140 08 · KABEL PATENTION HANNOVER3 HANNOVER ■ SCHACKSTRA33E 1 ■ TELEPHONE (0511) 8140 08 · KABEL PATENTION HANNOVER

Latrobe Steel Company 205/23Latrobe Steel Company 205/23

Verfahren zur Herstellung einer Superlegierung mit Ni-BasisProcess for making a superalloy with Ni base

In zahlreichen Gebieten der neueren Technik werden in steigendem Umfang hohe Temperaturen verwendet. Dies gilt beispielsweise für die Technologie der modernen Industrieverfahren, aber auch für Hochleistungs-Kraftquellen wieIncreasingly, high temperatures are used in many areas of recent technology. this applies for example for the technology of modern industrial processes, but also for high-performance power sources such as

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Supercharger, Gasturbinen oder Düsentriebwerke und für zahlreiche andere Maschinen, die ebenfalls bei erhöhter Temperatur arbeiten. Demzufolge besteht ein zunehmender Bedarf an Legierungswerkstoffen, die längere Zeit Temperaturen oberhalb etwa 700 C und in vielen Fällen sogar Temperaturen oberhalb etwa 925 ⁰C ausgesetzt werden können und die in der lage sind, bei diesen Temperaturen starken mechanischen Beanspruchungen standzuhalten. Oft ist es dabei wünschenswert, daß die für solche Zwecke verwendeten legierungen maschinell oder durch Warmverformung bearbeitbar sind, während in anderen Fällen die Legierungen in der Form ihrer Gußstücke eingesetzt werden können. Stets müssen dabei jedoch die Legierungen hochtemperaturfest sein. Superchargers, gas turbines or jet engines and for numerous other machines that also work at elevated temperatures. As a result, there is an increasing demand for alloy materials which can be exposed to temperatures above about 700 ° C. for a long time and in many cases even temperatures above about 925 ^° C. and which are able to withstand high mechanical loads at these temperatures. It is often desirable that the alloys used for such purposes be machinable or workable by hot working, while in other cases the alloys can be used in the form of their castings. However, the alloys must always be high temperature resistant.

Gegenwärtig si,nd bereits eine Anzahl von verhältnismäßig hochlegierten Nickel-Legierungen bekannt, die normalerweise "Superlegierungen" genannt werden. In der beigefügten Tabelle I ist die Zusammensetzung einiger dieser bekannten Superlegierungen, nämlich der handelsüblich als "IN-IOO", "G 242", "C 1023", "Mar-M-200" und "Nicrotung" bezeichneten Legierungen angegeben. Diese Legierungen, insbesondere die Typen IN-100, Mar-M-200 und Nicrotung, haben bis zu Temperaturen von etwa 980 ⁰G und in einigen Fällen sogar bis hinauf zu etwa 1090 ⁰G eine gute Oxidationsbeständigkeit und eine ausreichend gute Festigkeit. Sie sind Gußlegierungen mit relativ geringer Buktilitat , und sie werden demzufolge in ihrer durch das Gießen erzeugten Formgebung benutzt. A number of relatively high alloy nickel alloys, commonly referred to as "superalloys", are currently known. The attached Table I shows the composition of some of these known superalloys, namely the alloys known commercially as "IN-100", "G 242", "C 1023", "Mar-M-200" and "Nicrotung". These alloys, in particular the types of IN-100, Mar-M-200 and Nicrotung have, up to temperatures of about 980 ⁰ G, and in some cases even up to about 1090 ⁰ G good oxidation resistance and a sufficiently good strength. They are cast alloys with a relatively low Buktilitat, and they are therefore used in their shape produced by the casting.

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Die gegenwärtig "bekannten gegossenen Ui-Superlegierungen zeichnen sich, durch ein sehr grobes Primärgefüge aus, das sich außerordentlich nachteilig auf die physikalischen und metallurgischen Eigenschaften des Materials auswirkt. Insbesondere sind diese Legierungen infolge ihrer ungünstigen Mikrostruktur sehr brüchig und spröde, so daß M The currently "known cast Ui superalloys are characterized by a very coarse primary structure, which has an extremely detrimental effect on the physical and metallurgical properties of the material. In particular, these alloys are very brittle and brittle due to their unfavorable microstructure, so that M

sie sich nur unter erheblichen Schwierigkeiten bearbeiten lassen.they only work with considerable difficulty permit.

Mit der vorliegenden Erfindung soll nunmehr ein Verfahren zur Herstellung von Superlegierungen auf Fi-Basis angegeben werden, das zu verbessertem Werkstoffen führt, welche die Nachteile der gegenwärtigen Gußlegierungen nicht mehr aufweisen und welche insbesondere bei gleicher oder sogar noch höherer Festigkeit als die Gußlegierungen und bei gleicher Temperaturbeständigkeit auf maschinellem Wege oder durch Warmverformung bearbeitet werden können.The present invention is now intended to provide a process for the production of Fi-based superalloys which leads to improved materials which do not have the disadvantages of current cast alloys have more and which, in particular, have the same or even higher strength than the cast alloys and can be machined or machined with the same temperature resistance.

Dieses* Ziel erreicht die Erfindung dadurch, daß man eine Metallschmelze der ZusammensetzungThe invention achieves this aim in that a molten metal of the composition

0,01 bis 0,4 Gewichtsprozent C0.01 to 0.4 weight percent C

5 bis 34 " Co5 to 34 "Co

6 bis 23 " Gr bis zu 9 " Al bis zu 6,5 " Ti bis zu 11 " -"■ Mo bis zu 2,2 " Y bis zu 14 ." W6 to 23 "size up to 9 "Al up to 6.5" Ti up to 11 "-" ■ Mon up to 2.2 "Y up to 14. "W

iTtckeliTtckel

wobei mindestens eines der Elemente V, W undwhere at least one of the elements V, W and

Mo mit einem Gehalt vonMo with a salary of

mindestens 0,1 Gewichtsprozent Vat least 0.1 weight percent V

mindestens 6,5 " Wat least 6.5 "W

mindestens 7 " Moat least 7 "Mon

vorhanden ist,is available,

in einer inerten Atomosphäre zerstäubt, die so entstandenen Teilchen zu festen Partikeln abschreckt, diese Partikel in einem Behälter dicht verschlossen einfüllt, auf Warmbearbeitungstemperaturen erhitzt und dann in dem Behälter einer Preßverdichtung bis auf eine Dichte eines Gußstückes derselben Zusammensetzung unterwirft.atomized in an inert atomosphere, which repels the resulting particles into solid particles, these particles filled in a tightly closed container at hot working temperatures heated and then in the container of a press compression to a density of a casting subject to the same composition.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren entstehenThe method according to the invention creates

wärmebeständige, hochfeste und vollständig dichte Konstruktionen legierungen, die eine ultrafeine MikroStruktur aufweisen, bei der der Gefügewert (secondary dendrite arm spacing) geringer ist als etwa 7,6 /U und bei der die Mikrosegregation auf Grenzen reduziert wurde, die bislang beiSuperlegierungen nicht erreicht werden konnten. In dieser MikroStruktur unterscheiden sich die erfindungsgemäß hergestellten Werkstoffe von den bekannten Superlegierungen selbst dann,, wenn die chemische Zusammensetzung gleich oder ähnlich ist. Eine Folge dieser ultrafeinen Mikrostruktur sind beachtliche Verbesserungen in den mechanischen Eigenschaften, z.B. in der Zugfestigkeit, vor allen Dingen aber die Tatsache, daß die erfindungsgemäß hergestellten Legierungen sehr gut bearbeitbar sind. Die gleichförmige ultrafeine. Mikrostruktur führt zu einer sehr hohen Duktilität , so daß sich die erfindungsgemäß her-heat-resistant, high-strength and fully leak-proof constructions alloys that have an ultra-fine microstructure in which the structural value (secondary dendrite arm spacing) is less than about 7.6 / rev and at which the microsegregation has been reduced to the limits previously applied to superalloys could not be reached. The materials produced according to the invention differ in this microstructure of the known superalloys even if the chemical composition is the same or similar. One episode of this ultrafine microstructure are considerable improvements in mechanical properties, e.g. in the Tensile strength, but above all the fact that the alloys produced according to the invention are very easy to process are. The uniform ultra-fine. Microstructure leads to a very high ductility, so that the inventively produced

10 983,87-1 1.7 Q10,983.87-1 1.7 Q.

gestellten Werkstoffe leicht in alle gewünschten Formgebungen bringen lassen und auch einen hohen Anteil an dem während der Bearbeitung induzierten Kaltrecken behalten, wodurch sich die Festigkeit der Legierungen erhöht.materials easily in any desired shape can bring and also retain a high proportion of the cold stretching induced during machining, which results in increases the strength of the alloys.

Einige bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt ä verwendete Metallschmelzen sind in der beigefügten Tabelle II in ihrer Zusammensetzung, die zugleich auch die Zusammensetzung des endgültigen Werkstückes ist, aufgeführt und mit "EL-35", "EL-96" und "EL-45" bezeichnet. Von diesen drei Legierungen ähnelt die Legierung EL-35 in der Zusammensetzung der bekannten Legierung IN-1OO, so daß zwischen diesen beiden Legierungen auch ein unmittelbarer Vergleich der Eigenschaften möglich ist. Entsprechendes gilt für die Legierung EL-96 in bezug auf die bekannte Legierung Mar-M-200 sowie für die Legierung EL-45 in bezug auf die bekannte Legierung Nikrotung.Some in the inventive method preferably similar molten metals used are in the attached Table II, have in their composition, which is also the composition of the final workpiece and with "EL-35", "EL-96" and refers to "EL-45" . Of these three alloys, the composition of the alloy EL-35 is similar to the known alloy IN-100, so that a direct comparison of the properties is also possible between these two alloys. The same applies to the alloy EL-96 with regard to the known alloy Mar-M-200 and for the alloy EL-45 with regard to the known alloy Nikrotung.

Erwähnt sei noch, daß der bei der Angabe der JIt should also be mentioned that when the J

Bestandteile verwendete Ausdruck "Rest Nickel" durchweg nicht nur reines Nickel umfassen soll, sondern auch alle in dem Nickel üblicherweise enthaltenen Verunreinigungen, nämlich z.B. kleine Mengen an Verunreinigungen vom Typ Schwefel, Phosphor usw. sowie Nebenelemente wie Niob, Tantal, Mangan, Silicium,, Kupfer usw. in Mengen, die die Eigenschaften der Legierung nicht nachteilig beeinflussen.The term "balance nickel" as used throughout is intended to include not only pure nickel, but all of the components in which it is used Nickel commonly contained impurities, namely e.g. small amounts of impurities of the sulfur type, Phosphorus, etc. as well as minor elements such as niobium, tantalum, manganese, silicon ,, copper, etc. in amounts that the properties of the Do not adversely affect the alloy.

Bei der Praktizierung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst ein Metallpulver der gewünschten und durch die weiter vorn beschriebenen Grenzwerte definiertenIn practicing the method of the invention a metal powder of the desired and defined by the limit values described above is first applied

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Zusaramensetzung hergestellt, und zwar durch Zerstäubung einer entsprechenden Metallschmelze. Diese Metallschmelze kann, falls gewünscht, durch Aufschmelzen einer üblichen Gußlegierung erhalten werden, beispielsweise einer Gußlegierung . der in den US-PSn 3 061 426 , 2 951 757 und 3 164 465 beschriebenen Art. Im umittelbaren Anschluss an die Zerstäubung werden die gebildeten Partikel sehr rasch abgeschreckt und verfestigt, wodurch eine nennenswerte Bildung grober Kristalle von dispergierter Sekundärphase in den Partikeln sehr wirksam verhindert wird. Das Metallpulver wird dann durch Pressen und mechanische Warmbearbeitung zu einem metallischen Werkstück verdichtet, dessen Dichte praktisch gleich ist der Gußdichte der betreffenden legierung.Composition made by atomization a corresponding molten metal. This metal melt can, if desired, by melting a conventional Cast alloy are obtained, for example a cast alloy. of the type described in US Pat. Nos. 3,061,426, 2,951,757 and 3,164,465. Immediately following the atomization the particles formed are quenched and solidified very quickly, resulting in a noticeable formation of coarse crystals of dispersed secondary phase in the particles is prevented very effectively. The metal powder is then pressed by pressing and mechanical hot working into a metallic workpiece compacted, the density of which is practically the same as the casting density of the alloy in question.

Zum Zerstäuben wurden die Legierungsbestandteile in einem induktionsbeheizten Magnesia-Tiegel unter einer Argon-Decke auf eine Temperatur von etwa 110 bis 170 C oberhalb der Schmelztemperatur erhitzt. Danach wurde das geschmolzene Metall in eine vorgeheizte, mit Zirkonerde ausgekleidete Pfanne gegossen, welche am Boden eine Öffnung von etwa 4,8 mm Durchmesser hatte. Der aus dieser Öffnung austretende schmale Strahl an geschmolzenem Metall wurde durch die Mitte einer aus Formstahl bestehenden und mit Zirkonerde ausgekleideten Düse von etwa 19 mm Durchmesser geleitet und direkt unterhalb der Spitze der Düse durch einen unter hohem Druck (von etwa 24»6 kg/cm ) stehenden· Argon-Strahl zerstäubt. Die Düse mündete in einer abgeschlossenen Zerstäubungskammer, an deren Boden sich ein großer Wasservörrat befand. Die bei der Zerstäubung,gebildeten Tröpfchen wurden zunächst durch dasFor atomization, the alloy components were placed in an induction-heated magnesia crucible under a Argon blanket heated to a temperature of about 110 to 170 C above the melting temperature. After that, that became Molten metal is poured into a preheated, zirconia-lined pan with an opening at the bottom about 4.8 mm in diameter. The narrow stream of molten metal emerging from this opening was passed through the center of a die made of shaped steel and lined with zirconia and about 19 mm in diameter atomized directly below the tip of the nozzle by an argon jet under high pressure (of about 24 »6 kg / cm). The nozzle ended in a closed atomization chamber, at the bottom of which there was a large supply of water. The at of atomization, droplets formed were initially caused by the

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auftreffende Inertgas und dann aber auch durch das Wasser am Boden der Zerstäubungskammer sehr rasch abgeschreckt.impacting inert gas and then also through the water Quenched very quickly at the bottom of the atomization chamber.

Nach dem Zerstäubungsvorgang wurde das erhalteneAfter the atomization process, the obtained one was obtained

Pulver mehrfach mit Aceton gewaschen , dann getrocknet und J auf einem 80-Maschen-Sieb fraktioniert. Die durch das Sieb ™ hindurchgegangene Fraktion wurde in einen Behälter aus Inconel eingefüllt . Dieser Behälter war mit einer Molybdän-Schicht ausgekleidet, um eine Verbindung zwischen dem Behältermaterial und dem Pulver während der Verfestigung zu verhindern und um nach der Verfestigung das Behältermaterial leichter entfernen zu können. Das Einfüllen des Pulvers geschah zunächst auf einem Vibrationstisch, um von vornherein eine möglichst dichte Packung zu erzeugen. Danach wurde das Pulver in dem Behälter noch unter.einem Druck von 2,3 bisPowder washed several times with acetone, then dried and J fractionated on an 80-mesh sieve. The through the Sieve ™ fraction passed through was taken out into a container Inconel filled. This container was lined with a molybdenum layer in order to prevent a connection between the container material and the powder during solidification and to be able to remove the container material more easily after solidification. The filling of the powder first took place on a vibrating table in order to create a packing that was as dense as possible from the outset. After that, that became Powder in the container still under a pressure of 2.3 to

2
4j6 t/cm kalt zusammengepreßt. Anschließend wurde der Behälter mit einem Deckel verschweißt und danach bei einer Temperatur im Bereich von 1010 bis 1200 ⁰C, z.B. etwa 1165 ⁰C (j in einer Hammerschmiede bearbeitet. Dabei verminderte sich die Höhe des Behälters von etwa 50 mm auf etwa 13 mm. Alternativ zum Hammer-Schmieden des Behälters, mit dem darin befindlichen Pulver kann aber auch der erste Schritt der Verdichtung durch Strangpressen oder durch isostatisches Heißpressen erfolgen. Im Anschluss an den ersten Verdichtungsschrrtt wurde die gebildete Platte von etwa 13 mm Höhe, nach einem erneuten Erhitzen, bei den schon genannten Temperaturen heiß gewalzt,und zwar"bis zu einer Plattenstärke von etwa 4,5 bis 5 mm Höhe.Bei jedem Durchgang durch die2
Cold pressed 4j6 t / cm. The container was then welded to a lid and then ^{processed in a hammer forge at a temperature in the range from 1010 to 1200 °} C., for example about 1165 ^° C. The height of the container was reduced from about 50 mm to about 13 mm. As an alternative to hammer forging the container with the powder inside, the first step of compression can also be carried out by extrusion or by hot isostatic pressing. hot rolled at the temperatures already mentioned, namely "up to a plate thickness of about 4.5 to 5 mm in height. With each pass through the

1098 38/11701098 38/1170

Walzen wurde dabei eine Höhenverminderung von etwa 10 i» eingestellt. Abschließend wurde das verdichtete Material in der Luft auf Zimmertemperatur abgekühlt, danach wurde die Platte angelassen und dann das Behältermaterial entfernt. Das Ergebnis war ein geschmiedetes Material, das zur Untersuchung in Probekörper zerlegt wurde.Rolling a height reduction of about 10 i »was set. Finally, the compacted material was cooled to room temperature in the air, after which the plate was tempered and then the container material was removed. The result was a forged material that was disassembled into specimens for examination.

Mit jeder Charge an zerstäubtem Pulver und mit jeder verdichteten und angelaflseaen Platte aus fertigem Werkstoff wurden metallografische Untersuchungen durchgeführt. Dazu wurden Mikrophotografien mit einer lOOOfachen Vergrößerung' hergestellt, um die Mikrostrukturen der erfindungsgemäß hergestellten Werkstücke mit den Mikrostrukturen der handelsüblich vergleichbaren Superlegierungen vergleichen zu können. Weiterhin wurden von dem mittelsten Teil der geschmiedeten und gewalzten Platte , die das Gebiet mit der größten Dichte darstellt, Probekörper zur Untersuchung der Zugfestigkeit entnommen. An diesen Probekörpern wurde die Zugfestigkeit bei Zimmertemperatur und bei erhöhter Temperatur (im Bereich von etwa 760 ⁰G bis etwa 1090 ⁰C) mit einer Belastungsrate von 1,3 mm/min untersucht. Das für die Ermittlung der Zugfestigkeiten verwendete Material wurde durch Bearbeitung in die Form üblicher Zugfestigkeits-Probekörper gebracht, welche eine länge von etwa 50 mm (mit einer Meßlänge von etwa 25 mm) hatten und etwa 3,2 mm dick und 12,7 mm (im Bereich der Meßlänge etwa 5 mm) breit waren. Die Untersuchungen wurden in dem Zustand des Materials, der sich nach dem Walzen eingestellt hatte, ohne anschließende Wärmebehandlung durchgeführt. GemessenMetallographic examinations were carried out with each batch of atomized powder and with each compacted and exposed sheet of finished material. For this purpose, photomicrographs were produced with a magnification of 1000 times in order to be able to compare the microstructures of the workpieces produced according to the invention with the microstructures of commercially comparable superalloys. Furthermore, specimens were taken from the central part of the forged and rolled plate, which is the area with the greatest density, to examine the tensile strength. On these test specimens the tensile strength at room temperature and at elevated temperature (in the range of about 760 to about 1090 G ⁰ ⁰ C) with a load rate of 1.3 mm / min was investigated. The material used for determining the tensile strengths was machined into the form of conventional tensile strength test specimens, which had a length of about 50 mm (with a measuring length of about 25 mm) and about 3.2 mm thick and 12.7 mm ( in the range of the measuring length about 5 mm) were wide. The tests were carried out in the state of the material which had become established after rolling without subsequent heat treatment. Measured

109838/1170109838/1170

wurden die absolute Zugfestigkeit, die Streckfestigkeit bei 0,2$ Abziehung und die prozentuale Dehnung, bezogen auf die Meßlänge von etwa 25 mm, wobei die Meßwerte aus den Belastungs/Dehnungs-Kurven und aus der Auswertung von Ritzmarken bei den gerissenen Probekörpern ermittelt wurden. Die Ergebnisse der Untersuchungen der erfindungsgemäß hergestellten legierungen gemäß Tabelle II und der jeweils zugehörigen Vergleichswerkstoffe gemäß Tabelle I sind in der nachfolgenden Tabelle III niedergelegt.became the absolute tensile strength, the yield strength at $ 0.2 deduction and the percent elongation based on the measuring length of about 25 mm, the measured values from the load / elongation curves and from the evaluation of scratch marks were determined on the cracked test specimens. The results of the investigations of the manufactured according to the invention Alloys according to Table II and the respective associated comparative materials according to Table I are shown in the following Table III laid down.

Tabelle MESSWERTETabel MEASURED VALUES

IIIIII

Legierungalloy

Zugfestigkeit kg/cm*·Tensile strength kg / cm *

Streckfestigkeit
kg/cm^Yield strength
kg / cm ^

prozentuale Dehnungpercentage elongation

EI-3 5
EL-3 5EI-3 5
EL-3 5

Stand der
TechnikState of
technology

15 000 15 10015,000 15 100

10 30010 300

11 100
10 90011 100
10 900

8 6008 600

14 H14 H.

EL-96EL-96

Stand der
TechnikState of
technology

EL-45EL-45

Stand der
TechnikState of
technology

16 20016 200

9 5009 500

14 80014 800

9 1009 100

1212th 900900 88th 400400 1212th 900900 88th 400400

7 77 7

4 54 5

Aus der Tabelle III laßt sich entnehmen, daß bei Zimmertemperatur sowohl die Zugfestigkeit als auch dieFrom Table III it can be seen that at Room temperature both tensile strength and

BAO ORiOlNALBAO ORiOlNAL

Streckfestigkeit und die Dehnung der erfindungsgemäß herges-tellten Legierungen beträchtlich größer sind als die entsprechenden Werte für die zum Vergleich geeigneten Legierungen nach dem Stand der Technik, die gegossene Legierungen sind. Eine metallografische Untersuchung ergab, daß die erfindungsgemäß hergestellten Legierungen eine sehr erheblich feinere Mikrostruktur besaßen als die zum Vergleich herangezogenen, konventionell aufgeschmolzenen und gegossenen Vergleichslegierungen. Beispielsweise ergab sich bei der Legierung EL-35 ein Gefügewert (secondary dendrite arm spacing) von 1,3 bis 2,5 /U und bei der Legierung EL-45 ein Gefügewert von etwa 2,3 /U, während der entsprechende Wert bei den handelsüblich aufgeschmolzenen und gegossenen Vergleichswerkstoffen bei etwa 127 /U und höher lag.Yield strength and elongation according to the invention Alloys are considerably larger than the corresponding values for the alloys suitable for comparison prior art which are cast alloys. A metallographic examination showed that the invention produced alloys had a very much finer microstructure than those used for comparison, conventionally melted and cast comparison alloys. For example, the alloy resulted in EL-35 a structural value (secondary dendrite arm spacing) of 1.3 to 2.5 / U and for the alloy EL-45 a structural value of approx 2.3 / U, while the corresponding value for the commercially available melted and cast reference materials was about 127 / rev and higher.

In Untersuchungen bei erhöhten Temperaturen (760 ⁰C) ergab beispielsweise die erfindungsgemäß hergestellte Legierung EL-96 Zugfestigkeiten und Streokfestigkeiten , die den Werten der Vergleichslegierung Mar-M-200 weit überlegen waren. Weiterhin zeigte die Vergleichslegierung Mar-M-200 im gegossenen Zustand bei etwa 980 ⁰G eine Duktilität von 4>5$ , während die erfindungsgemäß hergestellte Legierung EL-96 unter diesen Bedingungen eine Dehnung von 27,0 $ aufwies .In studies at elevated temperatures (760 ⁰ C), the alloy EL-96 produced by this invention, for example, showed tensile strengths and Streokfestigkeiten that were far superior to the values of the comparative alloy Mar-M-200th Furthermore, the comparison alloy Mar-M-200 showed a ductility of 4> 5 $ in the cast state at about 980 ^° G, while the alloy EL-96 produced according to the invention had an elongation of 27.0 $ under these conditions.

-Patentansprüche--Patent claims-

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

KRE/kä 109838/1170KRE / kä 109838/1170

Tabel

Zusammensetzung bekannter Ni-Superlegierungen in GeWComposition of known Ni superalloys in GeW

CC. IN-100IN-100 __ 0,0, —- 1515th 0 2420 242 .0 1023.0 1023 etwaapproximately 1-201-20 mm ö,ö, Restrest 00 ■t■ t 013013 ITicrotungITicrotung OoOo etwaapproximately 1515th —- 0,27 - 0,350.27-0.35 0,12 - 0,180.12-0.18 etwaapproximately 0,10.1 mm o,O, 55 0505 etwa 0,10about 0.10 GrSize etwaapproximately 1010 9,5 -119.5 -11 9 - 10,59-10.5 e twäe twä 10'10 ' etwa 10about 10 __Δ _ _Δ AlAl etwaapproximately 55 —- ,5, 5 20 — 2320-23 14,5 - 16,514.5-16.5 etwaapproximately 99 etwa 12 "about 12 " O
CDO
CD T_tiT _t i etwaapproximately .4.4 ,75, 75 , .— .■...', .—. ■ ... ' 3,9 -■ 4,43.9 - ■ 4.4 etwaapproximately 33 etwa 4 ,about 4, OOOO Μ®.Μ®. etwaapproximately 33 Restrest 3,4 - 3,83.4-3.8 ■ —■ - ZZ 12,12, 55 etwa 4about 4 co-co- ^i^ i etwaapproximately 00 ,2, 2 10 - 1110-11 7,6 - 97.6 - 9 ' '■ ■ —'' ■ ■ - 11 —.-. —»- » F-F- etwaapproximately 00 ,015, 015 ■—■■■■.■ - ■■■■. , '. . ■ -- · : , -, '. . ■ - ·:, - etwaapproximately • — '• - ' Zr.Zr. etwaapproximately 00 .01..01. —- 0,004- 0,0080.004-0.008 etwaapproximately etwa 0,05about 0.05 οο ΜαΜα etwaapproximately . ■■■ .^: ' — ■ ■ ■. ■■■. ^: '- ■ ■ ■ ■—■ - etwa 0,05about 0.05 SiSi weniger als 0,5less than 0.5 max, 0,2max, 0.2 —- ■ r—■ r— FeFe weniger als 0,5less than 0.5 max. 0,2max. 0.2 WW. —- max. 0,5·max. 0.5 etwaapproximately : — : - NbNb etwaapproximately etwa 8about 8 Ni*)Ni *) —- —- —- Restrest Restrest Restrest

*) einschließlich dor üblichen Verunreinigungen*) including the usual impurities

CD CX)CD CX)

Tabel

Zusammensetzung von erfindungsgemäß "hergestellten Superlegierungen InComposition of superalloys produced according to the invention In

CJ CO OO CO OOCJ CO OO CO OO

Allgemeiner
BereichMore general
area -- - 0,4- 0.4 EL-35EL-35 5 - 0,205 - 0.20 EL-96EL-96 ■ 0,17■ 0.17 EI-45EI-45 - 0,13- 0.13 CC. 0,01 -0.01 - - 34- 34 0,10.1 - 17- 17th 0,12 -0.12 - - 11- 11 0,0080.008 - 11- 11 OoOo 55 - 23- 23 1313th -.11-.11 99 - 10- 10 99 - 13- 13 CrCr 66th - 9- 9 88th - 6- 6 88th ■ 5,25■ 5.25 1111 - 4,75- 4.75 AlAl OO - 6,5- 6.5 55 - 5,0- 5.0 4,75 -4.75 - - 2,25- 2.25 3,753.75 - 4,75- 4.75 TiTi OO - 11- 11 4,54.5 - 4- 4th 1,75 -1.75 - 3,753.75 —- MoMon OO - 2,2- 2.2 22 - 1,2- 1.2 — ,-, yy OO - 14- 14 0,10.1 —- - 13,5- 13.5 - 8,5 ·- 8.5 WW. OO - 2- 2 max.Max. 11,5 -11.5 - max.Max. 77th —- FeFe OO - 0,1- 0.1 1,01.0 - 0,02- 0.02 1.51.5 - 0,02- 0.02 - 0,08- 0.08 BB. OO - 0,25- 0.25 0,010.01 - 0,09- 0.09 0,01 -0.01 - - 0,09- 0.09 0,020.02 - 0,08- 0.08 ZrZr OO - 1,5- 1.5 0,030.03 —-.—-. 0,03 -0.03 - - 1,25- 1.25 0,020.02 —- NbNb OO -- 2 max»2 max » 0,75 -0.75 - max.Max. —- SiSi -- ο,ο, 2 max»2 max » 0,20.2 max.Max. MnMn Restrest ο,ο, Restrest 0,20.2 Restrest Restrest Hi*)Hi*)

*) einschließlich der üblichen Verunreinigungen*) including the usual impurities

O OO CJDO OO CJD

Cx)Cx)

Claims

-X- 43 claims:

1. A method for producing a superalloy with Wi-Basia, characterized in that a metal melt of the composition

0.01 to .0.4 Gewi up to 34 up to 23 up to 9 up to 6.5 up to 11 up to 2.2 up to 14 remainder nickel

where at least one of the elements V, ¥ and Mo with a content of

at least 0.1 percent by weight V at least 6.5 percent by weight W at least 7 percent by weight Mon

is available,

109 838/117109 838/117

process nt O IlIl CoCo IlIl CrCr IlIl AlAl IlIl TiTi IlIl Mon IlIl VV IlIl WW.

-χ-χ

atomized in an inert atmosphere, the resulting Particles quenched into solid particles, these particles are filled in a tightly closed container at hot working temperatures heated and then in the container of a press compression to a density of a casting subject to the same composition.

2. The method according to claim 1, characterized in that a metal melt of the composition

0.01 to - 0.4 percent by weight C

Co Cr Al Ti Mo Zr B
V.

5 used. until 30th Il 6th until 12th Il 4th until 9 H 0.5 until 6.5 Il ΊΊ until 8th Il 0.01 until 0.25 It 0.001 until 0.1 Il 0.2 until 2 Il rest nickel

3. The method according to claim 1, characterized in that there is a metal melt of the composition

about 0.15 to 0.20 weight percent C

about 13 to 17 "Co

about 8 to 11 "Gr

about 5 to 6 "Al

108838/117 0108 838/117 0

approximately used. 4.5 up to 5.0 percent by weight Il Ti approximately 2 to 4 Il Mon approximately 0.2 Max. Il Si approximately 0.2 Max. ti Mn approximately 1 Max. ti Pe approximately 0.03 up to 0.09 ll- Zr approximately 0.01 up to 0.02 Il B. approximately 0.1 up to 1.2 V Remainder nickel

4. The method according to claim 1, characterized in that a metal melt of the composition

about 0 »08 to 0.20 percent by weight C

approximately used. 9 , 5 until 34 ti Co approximately 8th , 7 until 17th Il Cr approximately 2 , 5 until 6.0 Il Al approximately 1 until 5 It Ii approximately 6th until 14th Il W. approximately 0 until 0.2 Il Si approximately 0 until 0.2 Il Mn approximately 0 until 2 Il Pe approximately 0 until 0.09 Il Zr approximately 0 until 0.08 Il B. approximately 0 until 1.5 It Nb rest nickel

109838/.1 J 70109838 / .1 J 70

41,41,

5. The method according to claim 1, characterized in that

a molten metal of the composition used. 0.12 up to 0.17 percent by weight Il C. approximately 9 until 11 ti Co approximately 8th until 10 H Or approximately 4.75 to 5.25 Il Al approximately 1.75 to 2.25 ηη Ti approximately 11.5 to 13.5 Il ¥ approximately 0.2 Max. Il Si approximately 0.2 Max. Il Mn - approximately 0 to 1.5 Il Fe approximately 0.03 up to 0.08 ft Zr approximately 0.01 up to 0.02 Il B. approximately 0.75 to 1.25 Nb approximately Remainder nickel

6 ·. Process according to Claim 1, characterized in that a metal melt of the composition is used

about 0.08 to 0.13 weight percent C

approximately used. 9 until 11 ti Co approximately 11 until 13th Il Cr approximately 3.75 until 4.75 Il Al approximately 3.75 until 4.75 Il Ti approximately 7th until 8.5 It ¥ approximately 0.02 until 0.08 Il Zr approximately" 0.02 until 0.08 Il B. rest nickel

109838/1170