DE2741271A1 - Superlegierung auf nickelbasis sowie gusskoerper daraus - Google Patents
Superlegierung auf nickelbasis sowie gusskoerper darausInfo
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Description
Superlegierung auf Nickelbasis sowie Gusskörper daraus
Die Erfindung bezieht sich auf eine Legierung auf Nickelbasis sowie einen Gusskörper daraus und mehr im besonderen auf einen
Gusskörper mit gerichtet orientierter Kornstruktur und einer verbesserten Kombination von Giessbarkeit und mechanischen
Eigenschaften, insbesondere in der Querrichtung.
Um die höheren Festigkeitsanforderungen für Legierungsgusskörper in den fortgeschrittenen Gasturbinen zu erfüllen, hat
man die gerichtete Orientierung der Kornstruktur in einem solchen Gusskörper für erforderlich gehalten. Eine solche
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Struktur ist erhältlich mittels mehrerer Verfahren, die im allgemeinen
als "gerichtete Erstarrung" bezeichnet werden. Verglichen mit dem üblichen Giessen können gerichtet erstarrte Legierungsgegenstände
eine verlängerte Lebensdauer, eine verbesserte Duktilität in der Längsrichtung und eine beträchtliche
Verbesserung hinsichtlich der thermischen Ermüdung aufweisen. Bei Versuchen, die Festigkeit solcher Legierungen zu verbessern,
haben sich jedoch Probleme hinsichtlich der Giessbarkeit und gewisser mechanischer Eigenschaften, insbesondere
in der Querrichtung ergeben.
Gemäss einer Ausführungsform besteht die Legierungszusammensetzung
im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung,aus welcher der Gusskörper hergestellt wird, im wesentlichen aus
folgenden Bestandteilen in Gewichtsprozent: etwa 3 bis 10 Chrom, 9 bis 12 Kobalt, 5 bis 6 Aluminium,
6 bis 7 Tantal, bis zu 2 Titan, bis zu 2,5 Vanadium, 0,5 bis 10 Rhenium, etwa 3 bis 7 Wolfram, 0,5 bis 2 Molybdän, bis zu
etwa 2 Hafnium, bis zu etwa 0,15 Kohlenstoff, bis zu etwa 0,05 Bor, bis zu etwa 0,1 Zirkonium, bis zu etwa 1 Niob und
der Rest sind im wesentlichen Nickel und zufällige Verunreinigungen, wobei aie Legierung weiter durch die Tatsache
charakterisiert ist, dass sie 55 bis 60 % der gamma'-Phase
einschliesst.
Für weniger komplexe Gegenstände besteht die Zusammensetzung im wesentlichen aus folgenden Bestandteilen in Gewichtsprozent:
k bis 9 Chroin, 9 bis 12 Kobalt, 5 bis 6 Aluminium, 5 bis 7 Tantal,
bis zu etwa 2 Titan, bis zu etwa 2,5 Vanadium, 2 bis 6 Rhenium, 3 bis 6 Wolfram, 0,5 bis 2 Molybdän, bis zu etwa 2
Hafnium, bis zu etwa 0,1 Kohlenstoff, bis zu etwa 0,05 Bor, bis zu etwa 0,1 Zirkonium, bis zu etwa 1 Niob und der Rest
sind Nickel und zufällige Verunreinigungen, wobei die gamma·- Phase wiederum 55 bis 60 % ausmacht.
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Für komplexere Gusskörper, wie ausgehöhlte Turbinenschaufeln, besteht eine bevorzugte Legierungszusammensetzung innerhalb
des weiten Bereiches im wesentlichen aus folgenden Bestandteilen in Gewichtsprozent:
4,5 bis 5,5 Chrom, 9,5 bis 10,5 Kobalt, 5,3 bis 5,7 Aluminium, 5,5 bis 6,5 Tantal, 1,5 bis 2,5 Vanadium, 2,5 bis 3,5 Rhenium,
4,5 bis 5,5 Wolfram, 0,5 bis 1,5 Molybdän, 1,0 bis 1,7 Hafnium,
0,04 bis 0,08 Kohlenstoff, 0,01 bis 0,02 Bor, 0,01 bis 0,05 Zirkonium und als Rest im wesentlichen Nickel und zufällige
Verunreinigungen, wobei die gamma'-Phase 55 bis 59 % ausmacht.
In der Zeichnung ist folgendes dargestellt:
Figur 1 ein graphischer Vergleich der Belastungsbrucheigenschaften
einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung (D.S. 392) mit Gegenständen, die aus derzeit verwendeten Legierungen gegoesen wurden
und
Figur 2 eine graphische Darstellung der Zugfestigkeit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
(D.S. 392).
Bei der Auswertung einer Reihe von Legierungen zur Verwendung für die Herstellung von Turbinenschaufeln für Gasturbinen wurde
das Problem der Verschlechterung der Giessbarkeit mit der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften erkannt. Im besonderen
wurden bei einigen festeren Legierungen, die mittels gerichteter Erstarrung gegossen worden waren, das Aufbrechen
von Korngrenzen beobachtet. Als Ergebnis einer Reihe von Untersuchungen wurde ein System zur Bewertung der Giessbarkeit ausgewählt,
wie es in aer folgenden Tabelle I gezeigt ist.
809825/060Γ)
- 6 TABELLE I
BEWERTUNG DER GIESSBARKEIT
A - keine Risse bzw. Brüche B - kleiner Riss bzw. Bruch an der Spitze,
weniger als 13 nun lang oder in der
Startzone
C - ein grosser Riss bzw. Bruch,
C - ein grosser Riss bzw. Bruch,
mehr als 13 nun lang
D - zwei oder drei Risse oder Brüche E - mehrere Risse oder Brüche, mehr als
drei und weniger als acht F - viele Brüche oder Risse - an den
meisten Korngrenzen
Der Giessbarkeitstest für das vorgenannte Bewertungssystem wurde in einem rohrförmigen Tiegel ausgeführt, in dem ein
Keramikrohr geringeren Durchmessers angeordnet war, von dem die unteren 2,5 cm geschlitzt waren. Dieses Keramikrohr wurde
mit geeigneten Abstandshaltern innerhalb des äusseren Tiegels gehalten. Die zu untersuchende Legierung wurde in Form eines
Stabes mit einem Durchmesser von 11,11 mm innerhalb des Keramikrohres angeordnet und das Ganze in eine Vorrichtung
eingebracht, in der man ein gerichtetes Erstarren ausführen konnte. Das Schmelzen des Legierungsstabes führte zur Ausfüllung
des Raumes zwischen dem äusseren Rohr oder Tiegel und dem Keramikrohr mit flüssiger Legierung,und während der gerichteten
Erstarrung verfestigte sich die Legierung auf dem Keramikrohr. Haca der Entfernuntjdes Keramikrohres mit der
darauf befindlichen Legierung wurden die Beobachtungen gemacht und die Bewertungen gemäss Tabelle I vorgenommen.
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11U 127 1
uer Auswertung der vorliegenden Erfindung wurde eine
weite Vielfalt von Legierungszusammensetzungen erschmolzen und
auf die Giessbarkeit und die verschiedenen mechanischen Eigenschaften sowie Oxydations- und Korrosionsbeständigkeit untersucht.
In der folgenden Tabelle II sind die nominellen Zusammensetzungen der Legierungen angeführt, die ausgewählt sind
als typisch für die erschmolzenen und untersuchten Legierungen. In der folgenden Tabelle III ist der Gehalt an gamma1-Phase
mit der Giessbarkeitiund aer Belastungsbruchfestigkeit verglichen.
Der angegebene Gehalt an gamma'-Phase wurde ermittelt
aufgrund von Berechnungen unter Verwendung eines Computerprogramms, das auf der Elementverteilung beruhte.
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- 8 TABELLE II
5 Cr, 0,06 C, 0,015 B, 0,02 bis 0,03 Zr, Rest Nickel und zufällige Verunreinigungen
Legie | Co | Al | Ta | V | Re | W | Mo | Hf | Ti «*·· |
rung | 3,5 | 5,8 | σ | 2,5 | 3 | 3 | - | 1,0 | -ff— 60,5 |
311 | 3,5 | 5,5 | 7 | 2,2 | 3 | 3 | - | 1,5 | 56,3 |
361 | 3,5 | 5,5 | 6 | 2,2 | 3 | 3 | 1 | 1,5 | 55,4 |
383 | 3,5 | 5,5 | 6 | 2,2 | 3 | 1 | 1,5 | 56,0 | |
385 | 3,5 | 5,5 | 6 | 2,2 | 3 | 5 | 1 | 1,5 | 56,fa |
386 | 7 | 5,5 | 6 | 2,2 | 3 | 5 | 1 | 1,5 | 57,6 |
391 | 10 | 5,5 | 6 | 2,2 | 3 | 5 | 1 | 1,5 | 58,2 |
392 | 10 | 5,6 | fa | 2,5 | 3 | 3 | - | 1,2 | 60,9 |
391* | 8,5 | 5,5 | 6 | 2,2 | 3 | 5 | 1 | 1,5 | 57,8 |
397 | 8,5 | 5,5 | 6 | 2,2 | 3 | 4,5 | 1 | 1,5 | 56,5 |
398 | 8,5 | 5,5 | 6 | 2,2 | 3 | 5 | - | 1,5 | 57,2 |
399 | 10 | 5,5 | 6 | 2,2 | - | 6 | 1 | 1,5 | 58,4 |
423 | 10 | 5,5 | 6 | 1,1 | , 3 | 5 | 1 | 1,5 | 1,1 60,4 |
424 | 10 | 5,5 | 6 | - | 3 | 5 | 1 | 1,5 | 2,1 62,3 |
425 | |||||||||
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TABELLE | III | t | Giessbar- keit |
Belastungs bruch bei 900 C und 42,16 kg/nmr nach Stunden |
Zustand | |
FESTiGKEiTS- u:jd giessbarkeitsdaten | E | 170 | wie D-S | |||
gerichtet
erstarrte Legierung |
A-B | 21 | wie D-S | |||
341 | 60,5 | B | 15 | A | ||
381 | 56,3 | A-B | 92 | A | ||
383 | 55,4 | C-D | 178 | A | ||
385 | 56,0 | D-E | 368 | A | ||
386 | 56,8 | A-B | 234 | A | ||
391 | 57,6 | E-F | 134 | B | ||
392 | 58,2 | D-E | 162 | B | ||
394 | 60,9 | D-E | 201 | A | ||
397 | 57,6 | A-B | 81 | A | ||
398 | 56,5 | E | 112 | A | ||
399 | 57,2 | E | 242 | A | ||
423 | 58,4 | D-E | 20b | A | ||
424 | 60,4 | |||||
425 | 62,3 | |||||
Zustand | ||||||
A - vollständiges Lösungsglühen bei 1290 C
B - partielles Lösungsglühen für 1/2 Stunde bei 12O5°C
D-S gerichtet erstarrt
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21U 1271
In dieser Gruppe von Legierungen, die vorgesehen waren für ein Giessen mit gerichteter Erstarrung, wurden die Korngrenzenverfestiger
C, B, Zr und Hf in folgenden Gewichtsbereichen gehalten:
1 bis 2 % Hf, 0,01 bis 0,2 % C, 0,01 bis 0,05 % B und bis zu
0,05 % Zr, um ein Korngrenzenreissen bzw. -brechen zu verhindern.
Für diese Auswertungsphase wurde besonders der nominelle Bereich von etwa 0,06 % C, 0,015 % B und 0,03 % Zr
ausgewählt, wobei Hf zwischen 1,0 und 1,5 % variiert wurde. In anderen Legierungen wurde Cr im Bereich von 3 bis 10 %
und mehr im besonderen bei etwa 5 % gehalten, Re wurde im Bereich von bis zu 10 % und mehr im besonderen bei etwa 3 %
gehalten. Für einkristalline gegossene Gegenstände wurden die Elemente C, B, Zr und rif so gering wie praktisch ausführbar
gehalten, da Korngrenzen hierbei nicht existieren.
Ein Vergleich der Festigkeits- und Giessbarkeitsdaten der Tabelle III zeigt die kritische Wirkung des Kobalts auf die
Giessbarkeit. So schliessen z.B. die Legierungen von 31*! bis
391 Kobalt im Bereich von bis zu 10 Gew.-ί ein, während die anderen Legierungen Kobalt in grösseren Mengen aufweisen.
In den weicheren Legierungen 381, 383 und 385 ist ein höherer
Grad der Giessbarkeit vorhanden. Wenn jedoch in diesen Legierungen der Gehalt an gamma'-Phase auf über 56 % erhöht
wird, um die Legierung zu verfestigen, wie sich durch die verlängerte Lebensdauer beim Belastungsbruchtest zeigt, dann
tritt eine deutliche Veränderung bei der Giessbarkeit auf. Die kritische Bedeutung desKobalts beim Verfestigungsmechanismus
nach der vorliegenden Erfindung zeigt sich durch einen Vergleich der Legierungen 391 und 392, bei denen der einzige
Unterschied in der Zusammensetzung der ist, dass die Legierung
391 7 % und die Legierung 392 10 % Kobalt enthält.
Obwohl die Legierung 391 eine längere Lebensdauer beim Be-
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lastungsbruchtest hat, ist ihre Giessbarkeit nicht annehmbar.
Wenn Wolfram im Bereich von 5 bis 7 Gew.-Ϊ zusammen mit
1 Gew.-Ϊ Molybdän vorhanden ist, ist eine deutlich grössere Kobaltmenge erforderlich. Aus diesem Grunde ist wegen der Anwesenheit
von Molybdän in der Legierungszusammensetzung das Kobalt im Bereich von 9 bis 12 % vorhanden. Aber selbst bei
den höheren Kobaltanteilen im Rahmen der vorliegenden Erfindung führt der Einschluss grosser Mengen von die gamma'-Phase
verstärkenden Elementen, wie Al, Ta und V, um einen Gehalt an gamma'-Phase von mehr als 60 % zu erzeugen, zu einer Legierung
sehr schlechter Giessbarkeit, wie sich aus einem Vergleich
der Legierungen 392 und 39'* ergibt. Das Element Wolfram
wird im bereich von 3 bis 7 Gew.-% eingesetzt, wc'1 mindestens
etwa 3 % für die Festigkeit erforderlich sind und Mengen von mehr als 7 % die Giessbarkeit bei Anwesenheit von 5 bis 7 %
Ta in unannehmbarer Weise verschlechtern und ausserdem zu einer instabilen Legierung führen.
Eine Betrachtung einiger der Daten der Tabellen II und III mag einen zu der Schlussfolgerung führen, dass es wegen seiner
nachteiligen Wirkung auf die Giessbarkeit beseer sei, dae »
Molybdän wegzulassen. Ein Vergleich zwischen den Legierungen 392, 398 und 399 zeigt jedoch die merkliche Wirkung, die eine
geringe Menge Molybdän auf die Belastungsbrucheigenschaften der Legierungen haben kann. Deshalb wird das Molybdän in einer
Menge von 0,5 bis 2 Gew.-% und vorzugsweise von 0,5 bis 1,5 t
eingesetzt, solange Kobalt im Rahmen von etwa 9 bis 12 % vorhanden ist.
Das Element Kohlenstoff wird in die gerichtet erstarrte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in einer Menge von bis zu etwa 0,15 Gew.-% eingesetzt, da höhere Kohlenstoffgehalte
zur Bildung sogenannter "scripf'-artiger Carbide führen und
die Ermüdungseigenschaften verschlechtern können. Kohlenstoff
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wirkt als Korngrenzenverfestiger und verbessert die Giessbarkeit.
Aus dem vorstehenden ergibt sich, dass hinsichtlich der Kombination
aus Festigkeit und Giessbarkeit für Legierungen, die zur Herstellung gerichtet erstarrter oder einkristalliner
Gusskörper eingesetzt werden sollen, eine ungewöhnliche und unerwartete Reihe kritischer Faktoren existiert. Durch die
vorliegende Erfindung wird ein gerichtet erstarrter oder einkristalliner
Gusskörper aus einer Legierung auf Nickelbasis definiert, der eine verbesserte Kombination von Giessbarkeit
und mechanischen Eigenschaften als Ergebnis der Zusammensetzung gemäss der vorliegenden Erfindung aufweist.
Für gerichtet erstarrte Gusskörper einer komplexen ausgehöhlten Konfiguration ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung
die folgende Nominalzusammensetzung in Gewichtsprozent besonders bevorzugt:
J*,5 bis 5,5 Chrom, 9,5 bis 10,5 Kobalt, 5,3 bis 5,7 Aluminium,
5,5 bis 6,5 Tantal, 1,5 bis 2,5 Vanadium, 2,5 bis 3,5 Rhenium, J»,5 bis 5,5 Wolfram, 0^,5 bis 1,5 Molybdän, 1,0 bis 1,7 Hafnium,
0,01« bis 0,00 Kohlenstoff, 0,01 bis 0,02 Bor, 0,01 bis 0,05
Zirkonium und der Rest sind im wesentlichen Nickel und zufällige Verunreinigungen, wobei die Legierung weiter durch
einen Gehalt an gamma'-Phase im Bereich von 55 bis 59 % charakterisiert ist. Die Legierung 392 bildet ein Beispiel
für diesen bevorzugten Zusammensetzungsbereich.
Die verbesserten Belastungsbrucheigenschaften eines gerichtet erstarrten Gegenstandes im Rahmen der vorliegenden Erfindung
sind in der graphischen Darstellung der Figur 1 gezeigt, in der eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
(D.S. 392) mit zwei kommerziell erhältlichen Legierungen (MAR-M200 ♦ Hf und Rene180) verglichen ist, die bei der Herstellung
von Gasturbinen eingesetzt werden. Die erstgenannte
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kommerziell erhältliche Legierung hat die folgende nominelle Zusammensetzung in Gew.-5i:
0,15 C, 9 Cr, 10 Co, 12 W, 5 Al, 2 Ti, 1 Nb, 2 Hf, 0,015 B^
0,05 Zr und der Rest ist im wesentlichen Nickel, während die zweite kommerziell erhältliche Legierung die folgende Zusammensetzung
in Gew.-% hat:
0,17 C, IH Cr, 9,5 Co, H Mo, 4 W, 5 Ti, 3 Al, 0,015 B, 0,03 Zr
und als Rest im wesentlichen Nickel. Wie eich der Figur 1 entnehmen lässt, hat ein gerichtet erstarrter Gegenstand aus
der in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fallenden Legierung 392 deutlich bessere Belastungsbrucheigenschaften
als Gegenstände, die durch gerichtete Erstarrung oder übliches Giessen aus den vorgenannten kommerziell erhältlichen
Legierungen erhalten wurden. In der Darstellung der Figur 1 ist der übliche Larsen-Miller-Parameter benutzt worden.
Auf Grund einer ungewöhnlichen und unerwarteten Zusammenstellung von Elementen schafft die vorliegende Erfindung eine Legierung,
die zu einem gerichtet erstarrten Gusskörper verarbeitet werden kann, der eine ungewöhnliche Kombination von
Giessbarkeit und Belastungsbrucheigenschaften aufweist. Gleichzeitig weist er andere angemessene Eigenschaften, z.B. Zugeigenschaften,auf
, wie sich aus der graphischen Darstellung der Figur 2 ergibt. Die Elemente Hf, C, B und Zr werden innerhalb
ihrer angegebenen Bereiche eingesetzt wegen ihrer Wirkung auf die Korngrenzeneigenschaften. Der Kohlenstoff wird
z.B. verwendet, um die Korngrenzen- und die Eigenschaften in der Querrichtung zu verbessern. Bor wird verwendet, um die
Korngrenzen zu festigen, hafnium setzt man wegen seiner Wirkung auf die Korngrenzenerstarrung ein und Zirkonium wegen
seiner Wirkung auf die Korngrenzeneigenschaften, obwohl seine Wirkung weniger ausgeprägt ist als die von Hafnium, Kohlenstoff
und Bor. Für einkristalline Gegenstände, also solche ohne Korngrenzen, können diese vier Elemente so gering ale
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eben praktisch ausführbar gehalten werden.
Kobalt wird in einem besonders kritischen Bereich eingesetzt wegen seiner Wirkung auf die Ciessbarkeit in Kombination mit
den verfestigenden Elementen Wolfram und Molybdän. Wolfram, von dem etwa die Hälfte als gamma1-Phasenbildner abgeteilt
wird, verbessert dieGiessbarkeit und sorgt für eine äquivalente Festigkeit. Im Gegensatz dazu verschlechtert Molybdän die
Giessbarkeit, obwohl es die Festigkeit beizubehalten hilft, da es auch etwa zur Hälfte als gamma'-Phasenbildner abgeteilt
wird. Die ungewöhnliche und unerwartete Wechselbeziehung zwischen den Mengen von Wolfram, Molybdän und Kobalt,
die unter Bezugnahme auf die Tabellen II und II diskutiert wurde, sorgt für die ungewöhnlichen Eigenschaften der Legierungen
bzw. Gegenstände gemäss der vorliegenden Erfindung.
Das Element Niob kann als teilweiser Ersatz für Tantal in einer Menge bis zu etwa 1 Gew.-I eingesetzt werden, obwohl
die Anwesenheit von Niob nicht bevorzugt ist, da es die Schmelztemperatur rascher verringert als Tantal.
Wie in der US-PS 3 Ö87 363 ausgeführt, wirkt Rhenium als
Verfestiger der festen Lösung in der Art von Superlegierung auf Nickelbasis, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht.
Rhenium wird in einer Menge von 0,5 bis 10 Gew.-Ϊ in der Legierung bzw. den Gegenständen der vorliegenden Erfindung
eingesetzt.
Die Zunahme der Menge an gamma'-Phase führt zu einer Zunahme
der Festigkeit, da die gamma'-Phase die Ausscheidungshärtung bewirkt. In dem Maße, wie die gamma1-Phase zunimmt, steigt
jedoch die Menge an Eutektikum und die Giessbarkeit verringert sich, so dass der Anteil an ———
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gamma'-Phase gemäss der vorliegenden Erfindung bei weniger als 60 % gehalten wird, obwohl für viele moderne Superlegierungen
der Trend dahin geht, den Anteil an gamma'-Phase über diese Grenze hinaus zu erhöhen. Viele moderne Superlegierungen weisen
auch beträchtliche Mengen an Chrom wegen seiner Wirkung auf die Oxydationsbest^n^iikeit auf. In der vorliegenden lirfir.-dung
ist jeüoch erkannt worden, dass, obwohl weniger als etwa 3 Gew.-5t Chrom zu wenig für eine angemessene Oxydationsbeständigkeit
sind, mehr als 10 Gew.-% Chrom die Stabilität beeinflussen und die Festigkeit in den Legierungen bzw. Gegenständen
der vorliegenden Erfindung verringern.
Die hauptsächlichen gamma' -Phasenbildner in der Legierung sind
Al, Ta, V und Ti. Der Aluminiumgehalt muss hoch genug sein, um die Ni,Al(gamma1)-Struktur zu stabilisieren. Zusätze von Ta,
V und Ti können das Aluminium ersetzen und festigen daher die Struktur. Tantal und Vanadium sind Titan gegenüber bevorzugt,
weil Titan mehr als Tantal und Vanadium zur Segregation von Dendriten führt und soruit zur Bildung grosser Mengen von Eutektikum.
Dies führt zu einer verschlecnterten Giessbarkeit. Der Einsatz von Titan anstelle von Vanadium in der Legierung
verursacht eine Verschlechterung der Giessbarkeit und bei hohem Titangehalt (2 %) eine Verringerung der Festigkeit, wie
die folgende Tabelle IV zeigt. Titan ist daher nicht bevorzugt als Zusatz. Wird der Vanadiumgehalt verringert, dann können bis
zu etwa 2 Gew.-% Titan für einige Anwendungen wie weniger komplexe
Gusskörper toleriert werden.
Vanadium wird auf etwa 2 1/2 Gew.-% in der Legierung begrenzt,
weil grössere Mengen die Beständigkeit gegenüber Oxydation und Hitzekorrosion verringern.
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Es wurde auch ein Vergleich der Belastungsbruchfestigkeit und der Giessbarkeit für variierende Mengen von Wolfram und Rhenium
ausgeführt, um Rhenium durch mehr Wolfram zu ersetzen. Die.Ergebnisse
der Tabelle V von Gusskörpern der gerichtet erstarrten Legierung 423 mit 8 Gew.-X Wolfram und ohne Rhenium haben jedoch
schlechte Belastungsbrucheigenschaften und eine schlechte Giessbarkeit, verglichen mit Gusskörpern aus gerichtet erstarrter
Legierung 392, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt ist.
Gew. | -% | 1 1 |
TABELLE IV | Belastungsbruch 5 bei 98O°C/24,6 kg/ΐηπΓ nach Stunden |
|
V | Ti | Giessbarkeit | 130 12i» 87 |
||
Legierung | 2,2 1,1 |
1, 2, |
A-B E D-E |
||
392 425 |
|||||
Re | Gew. | -Ji | TABELLE V | Belastungsbruch 3 bei 9000C/42,2 kg/ mnT nach Stunden |
|
3 | W | -£'■ | Giessbarkeit | 234 112 |
|
Legierung | 5 8 |
58,2 58,4 |
A-B E |
||
392 423 |
|||||
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Claims (8)
1. Superlegierung auf Wickelbasis für gerichtet erstarrte oder
einkristalline Gusskörper, dadurch gekennzeichnet , dass die Legierung im wesentlichen aus
folgenden Bestandteilen in Gewichtsprozent besteht:
3 bis 10 Cr, 9 bis 12 Co, 5 bis 6 Al, 5 bis 7 Ta, bis zu
2 Ti, bis zu 2,5 V, 0,5 bis 10 Re, 3 bis 7 W, 0,5 bis 2 Mo,
bi3 zu 2 rtf, bis zu 0,15 C, bi3 zu 0,05 B, bis zu 0,1 Zr,
bis zu 1 ^b und als Rest im wesentlichen Nickel und zufällige
Verunreinigungen, wobei der Gehalt an gamma1-Phase 55 bis
60 % beträgt.
2. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass 3ie im wesentlichen aus folgenden
Bestandteilen in Gew.-i besteht:
H bie 9 Cr, 9 bis 12 Co, 5 bis 6 Al, 5 bis 7 Ta, bie zu 2 Ti,
bi3 zu 2,5 V, 2 bis 6 Re, 3 bis 6 W, 0,5 bis 2 Mo, bis zu 2 Hf, bis zu 0,1 C, bis zu 0,05 B, bis zu 0,1 Zr, bis zu
1 Nb und als Rest im wesentlichen Nickel und zufällige Verunreinigungen, wobei der Gehalt an gamma'-Phase 5.» bis 60 %
beträgt.
3. Legierung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass sie im wesentlichen aus folgenden
Bestandteilen in Gew.-X besteht:
*»,5 bis 5,5 Cr, 9,5 bis 10,5 Co, 5,3 bis 5,7 Al, 5,5 bis
6,5 Ta, 1,5 bis 2,5 V, 2,5 bis 3,5 Re, ü,5 bis 5,5 W, 0,5
bi3 1,5 Mo, 1,0 bis 1,7 üf, 0,OH bis 0,08 C, 0,01 bis 0,05 Zr
und als Rest im wesentlichen Nickel und zufällige Verunreinigungen, wobei der Gehalt an gamma1-Phaee im Bereich von
55 bis 59 % liegt.
8 0 9 8 2 5 / 0 6 0 Π 0R(G/NAL INSPECTED
Gusskörper aus einer Legierung auf Nickelbasis mit einer säulenförmigen oder einkristallinen Kornstruktur sowie
verbesserter Giessbarkeit und Belastungsbrucheigenschaften,
dadurch gekennzeichnet, dass er
aus einer Legierung deijZusammensetzung nach einem der Ansprüche
1 bis 3 besteht.
809825/0600
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