DE60016292T2

DE60016292T2 - High melting temperature superalloy and process for its preparation

Info

Publication number: DE60016292T2
Application number: DE60016292T
Authority: DE
Inventors: Yoko Sengen Tsukuba-shi Mitarai; Yuefeng Sengen Tsukuba-shi Gu; Shizuo Sengen Tsukuba-shi Nakazawa; Xihong Sengen Tsukuba-shi Yu; Yoshikazu Sengen Tsukuba-shi Ro; Hiroshi Sengen Tsukuba-shi Harada
Original assignee: JAPAN AS REPRESENTED BY DIRECTOR GENERAL OF NATIONAL RESEARCH INSTITUTE FOR META TSUKUBA; JP NAT RES INST FOR META TSUKU
Current assignee: JAPAN AS REPRESENTED BY DIRECTOR GENERAL OF NATIONAL RESEARCH INSTITUTE FOR META TSUKUBA; JP NAT RES INST FOR META TSUKU
Priority date: 1999-02-02
Filing date: 2000-02-01
Publication date: 2005-12-01
Anticipated expiration: 2020-02-02
Also published as: EP1026269B1; DE60016292D1; EP1026269A1; US20030136478A1; US20040211492A1; ZA200000456B

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine hochschmelzende Superlegierung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine neue hochschmelzende Superlegierung, die eine außerordentliche Hochtemperaturfestigkeit und eine gute Duktilität besitzt, was als ein Material für Hochtemperaturinstrumente, wie zum Beispiel eine Gasturbine zur Erzeugung von Elektrizität, einen Düsenflugzeugantrieb, einen Raketenantrieb etc., nützlich ist.The The present invention relates to a refractory superalloy. In particular, the invention relates to a new refractory Superalloy, which is an extraordinary High temperature strength and good ductility, what as a material for high temperature instruments, such as a gas turbine for generating electricity, a Jet drive, a rocket propulsion etc., useful is.

Turbinenblätter und Turbinenschaufeln, die für Hochtemperaturinstrumente, wie zum Beispiel eine Gasturbine zur Erzeugung von Elektrizität, einen Düsenflugzeugantrieb, einen Raketenantrieb etc., verwendet werden, werden unter Hochtemperatur- und Hochbelastungsbedingungen verwendet. Bis jetzt wurde für diese Turbinenblätter und Turbinenschaufeln Superlegierungen auf Ni-Basis verwendet, die eine hohe Hitzeresistenz und eine außerordentliche Hochtemperaturfestigkeit besitzen, aber die Verwendungstemperatur wurde Jahr für Jahr anspruchsvoller. Dies ist der Fall, da die Steigerung einer Verbrennungsgastemperatur am effizientesten ist, um die Ausstoßleistung und die Hitzeeffizienz von Hochtemperaturinstrumenten weiter zu steigern. Konsequenterweise wurde für die Turbinenblätter und Turbinenschaufeln die Verbesserung der Hochtemperaturfestigkeit erwünscht, was in anderen Worten bedeutet, dass die Verbesserung in der Hochtemperaturfestigkeit von Materialien, die für Turbinenblätter und Turbinenschaufeln verwendet werden, unabdingbar ist. Die Temperatur, bei der Superlegierungen auf Ni-Basis, die geeignet sind, eine beachtliche Festigkeit zu besitzen, langlebig sind, liegt bei etwa 1100 °C. Wenn ein neues Material entwickelt werden kann, das bei einer Temperatur, die höher ist als diese Temperatur, verwendet werden kann und wenn es zu relativ niedrigen Kosten verwirklicht werden kann, ist es für die praktische Verwendung sehr nützlich.Turbine blades and Turbine blades used for High temperature instruments, such as a gas turbine for Generation of electricity, a jet aircraft engine, a rocket propulsion, etc., are used under high temperature and high load conditions. Until now, for these turbine blades and Turbine blades Ni-base superalloys used which have a high heat resistance and extraordinary Have high temperature strength, but the use temperature became year for Year more demanding. This is the case since increasing one Combustion gas temperature is most efficient to the output power and the heat efficiency of high-temperature instruments continues to increase increase. Consequently, for the turbine blades and Turbine blades improve the high temperature strength he wishes, in other words, that means improvement in high-temperature strength of materials for turbine blades and turbine blades are used, is essential. The temperature, in the Ni-base superalloys which are suitable, a considerable To have strength, are durable, is around 1100 ° C. When a new material can be developed at a temperature the higher is used as this temperature, and if it is too relative low cost, it is practical Use very useful.

Im Hinblick auf Superlegierungen auf Ni-Basis, die eine höhere Hochtemperaturfestigkeit besitzen, wurden bis heute verschiedene Untersuchungen durchgeführt, um eine Säurebeständigkeit, eine Korrosionsbeständigkeit etc. zu verbessern. Zum Beispiel haben die jetzigen Erfinder vorgeschlagen, die Hochtemperaturfestigkeit und die Hochtemperaturkorrosionsbeständigkeit durch Fest-Lösung-verstärkte Superlegierungen auf Ni-Basis zu verbessern, in welchen von 0,1 bis 5 Atom-% von Iridium (Ir) zugegeben wird, wodurch Iridium einer festen Lösung in einer γ-Phase und einer γ'-Phase unterworfen wird (siehe japanisches Patent Offenlegungsnr. 183281/1998 oder WO-A-9818972 (EP-A-959143)).in the With regard to Ni-base superalloys, which have a higher high-temperature strength have been carried out to date, various studies to an acid resistance, a corrosion resistance etc. to improve. For example, the present inventors have suggested the high-temperature strength and high-temperature corrosion resistance through solid-solution-reinforced superalloys Ni base in which from 0.1 to 5 at% of iridium (Ir) is added, whereby iridium of a solid solution in subjected to a γ-phase and a γ'-phase (see Japanese Patent Laid-Open No. 183281/1998 or US Pat WO-A-9818972 (EP-A-959143)).

Andererseits haben die jetzigen Erfinder auch bereits hochschmelzende Legierungen, die zwei Kristallstrukturen, d.h. eine FCC-Struktur und eine LI₂-Struktur, besitzen, in welchen Iridium, Rhodium oder eine Mischung davon zugegeben wird zu Niob, Tantal, Titan, Aluminium etc., als Legierungen, die außerordentliche Hochtemperaturfestigkeitscharakteristika und Oxidationsbeständigkeitscharakteristika besitzen (siehe japanisches Patent Offenlegungsnr. 311584/1996 oder EP-A-732416).On the other hand, the present inventors also have refractory alloys having two crystal structures, ie, FCC structure and LI ₂ structure in which iridium, rhodium or a mixture thereof is added to niobium, tantalum, titanium, aluminum, etc. as alloys having extraordinary high temperature strength characteristics and oxidation resistance characteristics (see Japanese Patent Laid-Open No. 311584/1996 or EP-A-732416).

Jedoch sind diese hitzeresistenten Superlegierungen auf Ni-Basis in ihrer Duktilität mit einer Verbesserung in der Festigkeit herabgesetzt und sind als praktisch verwendbare hitzeresistente Materialien mit Problemen verbunden. Zusätzlich sind die oben vorhergehenden Legierungen auf Iridium-Basis oder Legierungen auf Rhodium-Basis kostenintensiv in Bezug auf die Rohmaterialien und führen zu Nachteilen bezüglich der Mehrzweckeigenschaften.however These are Ni-based heat resistant superalloys in their ductility are degraded with an improvement in strength and are considered practically usable heat-resistant materials with problems connected. additionally are the above-mentioned alloys based on iridium or Rhodium-based alloys costly in terms of raw materials and lead concerning disadvantages the multi-purpose properties.

In diesem Sinne sind die Superlegierungen auf Ni-Basis, welche relativ preiswert sind und welche leicht gehandhabt werden können, vorteilhaft.In In this sense, the Ni-based superalloys are relatively are inexpensive and which can be easily handled, advantageous.

Jedoch können die hitzeresistenten Superlegierungen auf Ni-Basis des zugehörigen Fachbereichs nicht bei Temperaturbedingungen von über 1300 °C als Schmelzpunkt verwendet werden.however can the heat-resistant Ni-base superalloys of the related field are not at temperature conditions of over 1300 ° C be used as the melting point.

Niederschläge von einer LI₂-Phase in der fcc-Phase in der Matrix wurden in Ir-15Nb-Ni enthaltenden Superlegierungen beobachtet, wobei bezug genommen wird auf "Microstructures and compressive properties of Ir15Nb refractory superalloy containing Nickel", Scripta Materialica, Vol. 39, Nr. 6, S. 723 – 728, 1998, Elsevier Science Ltd.Precipitations of an LI ₂ phase in the fcc phase in the matrix were observed in superalloys containing Ir-15Nb-Ni, reference being made to "Microstructures and compressive properties of Ir15Nb refractory superalloy containing nickel", Scripta Materialica, Vol , No. 6, pp. 723-728, 1998, Elsevier Science Ltd.

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die Umstände gemacht, wie sie oben beschrieben sind, und die Erfindung bezieht sich auf eine neue hochschmelzende Superlegierung, welche die Ausstoßleistung und die Hitzeeffizienz von Hochtemperaturinstrumenten weiter verbessern kann, und welche die Charakteristika besitzt, die nicht nur in der Hochtemperaturfestigkeit, sondern auch in der Duktilität besser sind als die der Superlegierungen auf Ni-Basis des zugehörigen Fachbereichs, und die zu relativ niedrigen Kosten verwirklicht werden kann.The the present invention has been made in view of the circumstances as described above, and the invention relates to a new refractory superalloy, which has the output power and further improve the heat efficiency of high temperature instruments can, and which possesses the characteristics, which not only in the High temperature strength, but also better in ductility are those of the Ni-based superalloys of the related art, and the at relatively low cost.

Als ein Ergebnis von verschiedenen Untersuchungen haben die jetzigen Erfinder entdeckt, dass durch Zusammensetzen oder Mischen einer Legierung auf Iridium-Basis (Schmelzpunkt 2447 °C) oder einer Legierung auf Rhodium-Basis (Schmelzpunkt 1960 °C), die einen hohen Schmelzpunkt und eine hohe Festigkeit bei einer hohen Temperatur besitzt, und die außerordentlich bezüglich der Oxidationsbeständigkeit mit Nickel oder einer Legierung auf Nickel-Basis (Dichte: 8,9 g/cm³ (vgl. Dichte einer Superlegierung auf Iridium-Basis: 22,4 g/cm³, Dichte einer Superlegierung auf Rhodium-Basis: 12,44 g/cm³)) ist, welche ein Leichtgewicht und außerordentlich in der Duktilität ist und verglichen mit den oben beschriebenen Superlegierungen kostengünstig ist, gefolgt von einem Gussblock, eine Superlegierung, worin beide Phasen einer fcc-Phase und einer LI₂-Phase sich in der Struktur bilden, und eine Ablagerung, besitzend eine LI₂-Struktur in der Matrixphase, besitzend eine fcc-Struktur, in Konformität abgeschieden ist, erhalten wird und dass die erhaltene Superlegierung nicht nur hinsichtlich der Hochtemperaturfestigkeit und der Oxidationsbeständigkeit außerordentlich ist, sondern ist auch ein relatives Leichtgewicht ist und auch eine Duktilität besitzt, die zur Durchführbarkeit der vorliegenden Erfindung führt.As a result of various studies, the present inventors have discovered that by compositing or blending an iridium-based alloy (melting point 2447 ° C) or a rhodium-based alloy (melting point 1960 ° C) having a high melting point and a high melting point Has high temperature strength and is extremely excellent in oxidation resistance with nickel or a nickel-based alloy (density: 8.9 g / cm ³ (refer to density of an iridium-based superalloy: 22.4 g / cm ³ , Rhodium-based superalloy density: 12.44 g / cm ³ )), which is lightweight and extremely ductile, and is inexpensive compared to the superalloys described above, followed by a ingot, a superalloy, in which both phases a fcc phase and a LI ₂ phase are formed in the structure, and a deposit having a LI ₂ structure in the matrix phase, having a fcc structure, in confo and that the resulting superalloy is not only excellent in high-temperature strength and oxidation resistance, but is also relatively lightweight and also has a ductility which leads to the practicability of the present invention.

Das heißt ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung, der in Anspruch 1 definiert ist, ist es, eine hochschmelzende Superlegierung bereitzustellen, die besteht aus (A) von 5 bis 65 Atom-% Nickel und (B) von 5 bis 20 Atom-% aus wenigstens einem Metall ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob und Tantal, mit (C) von 30 bis 75 Atom-% Rhodium oder einem Gemisch von Iridium und Rhodium, worin sich eine LI₂-Phase in einer fcc-Phase der Matrixphase niederschlägt und die Menge der LI₂-Phase von 20 bis 80 Volumen-% reicht.That is, a first aspect of the present invention as defined in claim 1 is to provide a refractory superalloy consisting of (A) from 5 to 65 at% nickel and (B) from 5 to 20 at% at least one metal selected from the group consisting of titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium and tantalum, with (C) from 30 to 75 atom% rhodium or a mixture of iridium and rhodium, which has a LI ₂ phase precipitates in a fcc phase of the matrix phase and the amount of LI ₂ phase ranges from 20 to 80% by volume.

Die vorliegende Erfindung gemäß Anspruch 1 stellt auch eine hochschmelzende Superlegierung bereit, die besteht aus (A) von 5 bis 65 Atom-% aus Nickel und (B) von 5 bis 20 Atom-% aus wenigstens einem Metall ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium und Tantal, mit (C) von 30 bis 75 Atom-% Iridium, worin sich eine LI₂-Phase in einer fcc-Phase der Matrixphase niederschlägt und die Menge der LI₂-Phase von 20 bis 80 Volumen-% reicht.The present invention according to claim 1 also provides a refractory superalloy consisting of (A) from 5 to 65 at% of nickel and (B) from 5 to 20 at% of at least one metal selected from the group consisting of titanium, zirconium, hafnium, vanadium and tantalum, having (C) from 30 to 75 atom% of iridium, wherein an LI ₂ phase is precipitated in a fcc phase of the matrix phase and the amount of LI ₂ phase is from 20 to 80% by volume is sufficient.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung ist es auch, eine hochschmelzende Superlegierung gemäß dem ersten Aspekt bereitzustellen, worin ein Atomverhältnis der Summe von (A) und (B) von 20 bis 70 % reicht.One It is also a second aspect of the invention, a refractory superalloy according to the first Aspect, wherein an atomic ratio of the sum of (A) and (B) ranges from 20 to 70%.

Ein dritter Aspekt der Erfindung ist es, eine hochschmelzende Superlegierung gemäß dem ersten und zweiten Aspekt bereitzustellen, worin für den Fall, dass das Metall (C) Iridium ist, ein Atomverhältnis von (A) zu (B) von 0,3 : 1 bis 8 : 1 reicht.One The third aspect of the invention is a refractory superalloy according to the first and second aspect, wherein in the case of the metal (C) Iridium is an atomic ratio from (A) to (B) from 0.3: 1 to 8: 1.

Ein vierter Aspekt der Erfindung ist es, die hochschmelzende Superlegierung gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt bereitzustellen, worin für den Fall, dass das Metall (C) Rhodium ist, das Atomverhältnis von (A) zu (B) von 0,25 : 1 bis 12 : 1 reicht.One Fourth aspect of the invention is the refractory superalloy according to the first or second aspect, wherein in the case of the metal (C) Rhodium is the atomic ratio from (A) to (B) from 0.25: 1 to 12: 1.

Ein fünfter Aspekt der Erfindung ist es, wie in Anspruch 6 definiert, eine hochschmelzende Superlegierung bereitzustellen, die besteht aus (A) von 4 bis 86 Atom-% Nickel, (B) von 0,5 bis 20 Atom-% aus wenigstens einem Metall ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob und Tantal, und (C) von 4 bis 86 Atom-% Iridium oder Rhodium oder einem Gemisch davon mit (D) von 0,4 bis 20 Atom-% Aluminium, worin eine LI₂-Phase in einer fcc-Phase der Matrixphase gefällt wird, und die Menge der LI₂-Phase von 20 bis 80 Volumen-% reicht.A fifth aspect of the invention is, as defined in claim 6, to provide a refractory superalloy consisting of (A) from 4 to 86 at% nickel, (B) from 0.5 to 20 at% of at least one metal selected from the group consisting of titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium and tantalum, and (C) from 4 to 86 atom% of iridium or rhodium or a mixture thereof with (D) from 0.4 to 20 atomic % Aluminum, wherein an LI ₂ phase is precipitated in a fcc phase of the matrix phase, and the amount of LI ₂ phase is from 20 to 80% by volume.

Der sechste Aspekt der Erfindung ist es, die hochschmelzende Superlegierung gemäß dem fünften Aspekt bereitzustellen, worin die Summe der Atom-% von (A) und (C) und (B) und (D) wie folgt gesetzt sind: (A) + (C) ≥ 75 Atom-% (B) + (D) ≤ 25 Atom-% The sixth aspect of the invention is to provide the refractory superalloy according to the fifth aspect, wherein the sum of the atomic% of (A) and (C) and (B) and (D) are set as follows: (A) + (C) ≥75 at% (B) + (D) ≤ 25 at%

Ein siebter Aspekt der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer hochschmelzenden Superlegierung, wie sie in einem vom ersten bis zum vierten Aspekt dargestellt ist, bereitzustellen, welches umfasst das Vermischen wenigstens einer Superlegierung auf Iridium-Basis, hergestellt aus Iridium als einer Basis, angereichert mit wenigstens einem Metall ausgewählt aus der Metallgruppe bestehend aus Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob und Tantal, und einer Superlegierung auf Rhodium-Basis, hergestellt aus Rhodium als einer Basis, angereichert mit wenigstens einem Metall ausgewählt aus der oben beschriebenen Metallgruppe mit Nickel, gefolgt von einem Guss in Blöcke, um eine hochschmelzende Superlegierung herzustellen.One Seventh aspect of the invention is a method for the production a refractory superalloy, as in one of the first to the fourth aspect, which is comprises mixing at least one iridium-based superalloy, made from iridium as a base, enriched with at least a metal selected from the metal group consisting of titanium, zirconium, hafnium, vanadium, Niobium and tantalum, and a rhodium-based superalloy of rhodium as a base, enriched with at least one metal selected from the metal group described above with nickel, followed by a cast in blocks, to make a refractory superalloy.

Ein achter Aspekt der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer hochschmelzenden Superlegierung, wie sie in einem vom ersten bis zum sechsten Aspekt dargestellt wurde, bereitzustellen, welches umfasst das Vermischen wenigstens einer Superlegierung auf Iridium-Basis, hergestellt aus Iridium als einer Basis, angereichert mit wenigstens einem Metall ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob und Tantal, und einer Superlegierung auf Rhodium-Basis, hergestellt aus Rhodium als einer Basis, angereichert mit wenigstens einem Metall ausgewählt aus der oben beschriebenen Metallgruppe mit einer Legierung auf Nickel-Basis, hergestellt aus Nickel als einer Basis, angereichert mit wenigstens einem Metall ausgewählt aus oben beschriebenen Metallgruppe oder Aluminium, gefolgt von einem Guss in Blöcke, um eine hochschmelzende Superlegierung herzustellen.One eighth aspect of the invention is to provide a method of manufacture a refractory superalloy, as in one of the first to the sixth aspect, which comprises mixing at least one iridium-based superalloy, made from iridium as a base, enriched with at least a metal selected from the group consisting of titanium, zirconium, hafnium, vanadium, Niobium and tantalum, and a rhodium-based superalloy of rhodium as a base, enriched with at least one metal selected from the metal group described above with an alloy Nickel-based, made of nickel as a base, enriched with at least one metal selected from above Metal group or aluminum followed by a cast in blocks to produce a refractory superalloy.

KURZE BESCHREIBUNG DER ABBILDUNGENSHORT DESCRIPTION THE PICTURES

1a, 1b, 1c und 1d sind optische Mikrophotographien, die die Textur jeder Probe in Beispiel 1 zeigen; 1a . 1b . 1c and 1d are optical microphotographs showing the texture of each sample in Example 1;

2 ist ein Balkendiagramm, das die Druckfestigkeit und die Duktilität jeder Probe in Beispiel 2 mit denen von Ir-15Nb vergleicht; 2 Fig. 12 is a bar graph comparing the crush resistance and ductility of each sample in Example 2 with those of Ir-15Nb;

3a, 3b und 3c sind je eine Photographie eines Sekundärelektronenabbilds, das die Textur der quaternären Legierung Ir-Nb-Ni-Al in Beispiel 2 zeigt; 3a . 3b and 3c each is a photograph of a secondary electron image showing the texture of the quaternary alloy Ir-Nb-Ni-Al in Example 2;

4 ist ein Korrelationsdiagramm, das die Korrelation des Verhältnisses einer Superlegierung auf Iridium-Basis und die Druckfestigkeit der Superlegierung, die in Beispiel 2 hergestellt wurde, zeigt; 4 Fig. 12 is a correlation diagram showing the correlation of the ratio of an iridium-based superalloy and the compressive strength of the superalloy prepared in Example 2;

5 ist ein Korrelationsdiagramm, das die Korrelation der zugegebenen Menge von Niob oder Tantal in einer Superlegierung auf Iridium-Basis und die Druckfestigkeit der Superlegierung, die in Beispiel 2 hergestellt wurde, zeigt; 5 Fig. 10 is a correlation diagram showing the correlation of the added amount of niobium or tantalum in an iridium-based superalloy and the compressive strength of the superalloy prepared in Example 2;

6a, 6b, 6c und 6d sind je Mikrophotographien, die die Textur von jeder Probe in Beispiel 3 zeigen; 6a . 6b . 6c and 6d are each photomicrographs showing the texture of each sample in Example 3;

7 ist ein Korrelationsdiagramm, das die Korrelation des Gehalts an Nickel in den Superlegierungen, die in Beispiel 3 hergestellt wurden, zu der Druckfestigkeit und der Duktilität davon zeigt; 7 Fig. 10 is a correlation diagram showing the correlation of the content of nickel in the superalloys prepared in Example 3 to the compressive strength and the ductility thereof;

8 ist eine Darstellung, die die Kompressionsduktilität und Streckfestigkeit bei Raumtemperatur und bei 1473 K der erfindungsgemäßen Superlegierung, die Rh und Ir enthält, zeigt; 8th Fig. 14 is a graph showing compressive ductility and yield strength at room temperature and at 1473 K of the superalloy of the present invention containing Rh and Ir;

9 ist eine Photographie, die eine Bruchfläche der erfindungsgemäßen Superlegierung zeigt; und 9 Fig. 11 is a photograph showing a fracture surface of the superalloy of the present invention; and

10 ist eine Photographie, die die Textur der erfindungsgemäßen Superlegierung zeigt. 10 is a photograph showing the texture of the superalloy of the present invention.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Die hochschmelzende Superlegierung der Erfindung und das Verfahren zu deren Herstellung werden im Detail beschrieben.The refractory superalloy of the invention and the method to their preparation will be described in detail.

Die erfindungsgemäße hochschmelzende Superlegierung besteht aus (A) von 5 bis 73 Atom-% aus Nickel und (B) von 2 bis 22 Atom-% aus wenigstens einem Metall ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob und Tantal, mit (C) einem Ausgleich von Rhodium oder einer Mischung von Iridium und Rhodium, worin eine fcc-Phase und eine LI₂-Phase in einer Textur davon ausgeformt werden, und die LI₂-Phase in einer fcc-Phase der Matrixphase niedergeschlagen wird, und die Menge der LI₂-Phase von 20 bis 80 Volumen-% reicht.The refractory superalloy of the present invention consists of (A) from 5 to 73 at% of nickel and (B) from 2 to 22 at% of at least one metal selected from the group consisting of titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium and tantalum, with (C) a balance of rhodium or a mixture of iridium and rhodium in which a fcc phase and an LI ₂ phase are formed in a texture thereof, and the LI ₂ phase in a fcc phase of the matrix phase is precipitated, and the amount of LI ₂ phase of 20 to 80% by volume is sufficient.

Alternativ kann die erfindungsgemäße hochschmelzende Superlegierung bestehen aus (A) von 5 bis 73 Atom-% aus Nickel und (B) aus 2 bis 22 Atom-% aus wenigstens einem Metall ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium und Tantal, mit (C) einem Ausgleich von Iridium, worin eine fcc-Phase und eine LI₂-Phase in einer Textur davon ausgeformt werden, und die LI₂-Phase in einer fcc-Phase der Matrixphase niedergeschlagen wird, und die Menge der LI₂-Phase von 20 bis 80 Volumen-% reicht.Alternatively, the refractory superalloy of the present invention may be composed of (A) from 5 to 73 at% of nickel and (B) from 2 to 22 at% of at least one metal selected from the group consisting of titanium, zirconium, hafnium, vanadium and tantalum, with (C) balancing iridium, wherein a fcc phase and an LI ₂ phase are formed in a texture thereof, and the LI ₂ phase is precipitated in a fcc phase of the matrix phase, and the amount of LI ₂ phase of 20 to 80% by volume is sufficient.

Natürlich ist es annehmbar, dass unvermeidbare Verunreinigungen, die in die Ausgangsstoffe während der Herstellung oder in den Herstellungsschritten eingemischt werden, in dieser Zusammensetzung anwesend sind.of course is it is acceptable that unavoidable impurities in the starting materials while the preparation or in the manufacturing steps are mixed present in this composition.

Ein Anteil der Komponente (C), d.h. Iridium oder Rhodium oder eine Mischung davon, der als ein Ausgleich enthalten sein soll, reicht im Wesentlichen von 30 bis 75 Atom-%.One Proportion of component (C), i. Iridium or rhodium or a mixture of it, which should be included as compensation, essentially enough from 30 to 75 atomic%.

Für den Fall, dass in der erfindungsgemäßen hochschmelzenden Superlegierung die Komponenten (A), (B) und (C) aus dem oben beschriebenen Zusammensetzungsbereich herausfallen, können die Anforderungen, welche für die Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Superlegierung unabdingbar sind, (1) eine LI₂-Struktur wird in der Matrixphase, die eine fcc-Struktur besitzt, niedergeschlagen und (2) die Präzipitationsphase, die eine LI₂-Struktur besitzt, macht 20 bis 80 Volumen-% aus, nicht erfüllt werden. In diesem Fall können infolgedessen weder eine gewünschte Hochtemperaturfestigkeit noch eine Verbesserung in der Duktilität erhalten werden.In the case where the components (A), (B) and (C) fall outside the above-described composition range in the high-melting superalloy according to the present invention, the requirements which are indispensable to the composition of the superalloy of the present invention can be (1) LI ₂ Structure is precipitated in the matrix phase having an fcc structure, and (2) the precipitation phase having an LI ₂ structure accounts for 20 to 80% by volume can not be satisfied. As a result, neither a desired high-temperature strength nor an improvement in ductility can be obtained in this case.

In dieser Erfindung ist es bevorzugt, um eine außerordentliche Hochtemperaturfestigkeit und eine Verbesserung in der Duktilität zu erreichen, dass eine Summe von Atom-% von (A) und (B) von 20 bis 70 % reicht, und dass in dem Fall, dass Iridium Metall (C) ist, ein Atomverhältnis der Komponente (A) zu der Komponente (B) von 0,3 : 1 bis 8 : 1 reicht. Es ist ferner bevorzugt, dass in dem Fall, dass Rhodium Metall (C) ist, das Atomverhältnis der Komponente (A) zu der Komponente (B) von 0,25 : 1 bis 12 : 1 reicht.In of this invention, it is preferable to have an extraordinary high-temperature strength and an improvement in ductility to achieve that sum of atomic% of (A) and (B) ranges from 20 to 70%, and that in the Case that iridium is metal (C), an atomic ratio of component (A) too Component (B) ranges from 0.3: 1 to 8: 1. It is further preferred that in the case that rhodium is metal (C), the atomic ratio of Component (A) to component (B) ranges from 0.25: 1 to 12: 1.

Von Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob und Tantal als Komponente (C) sind insbesondere Niob, Tantal und Titan bevorzugt.From Titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium and tantalum as a component (C) in particular niobium, tantalum and titanium are preferred.

Diese hochschmelzenden Superlegierungen werden durch Mischen der die Legierung ausmachenden Elementstoffe hergestellt, um so eine bestimmte Zusammensetzung zu erhalten, gefolgt von dem Guss in Blöcken und eigentlich durch Mischen wenigstens einer Superlegierung auf Iridium-Basis, hergestellt aus Iridium als einer Basis, angereichert mit wenigstens einem Metall ausgewählt aus der Metallgruppe, die besteht aus Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob und Tantal, und einer Superlegierung auf Rhodium-Basis, hergestellt aus Rhodium als einer Basis, angereichert mit wenigstens einem Metall ausgewählt aus der oben beschriebenen Metallgruppe, mit Nickel, gefolgt von einem Guss in Blöcke.These Refractory superalloys are made by mixing the alloy constituting elemental materials, so as to have a particular composition to get followed by casting in blocks and actually by mixing at least one iridium-based superalloy made from Iridium as a base, enriched with at least one metal selected from the metal group, which consists of titanium, zirconium, hafnium, Vanadium, niobium and tantalum, and a rhodium-based superalloy, made of rhodium as a base, enriched with at least a metal selected from the metal group described above, with nickel followed by a cast in blocks.

Ferner werden diese hochschmelzenden Superlegierungen hergestellt durch Vermischen mit wenigstens einer Superlegierung auf Iridium-Basis, hergestellt aus Iridium als einer Basis, angereichert mit wenigstens einem Metall ausgewählt aus der Metallgruppe, die besteht aus Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob und Tantal, und einer Superlegierung auf Rhodium-Basis, hergestellt aus Rhodium als einer Basis, angereichert mit wenigstens einem Metall ausgewählt aus der oben beschriebenen Metallgruppe, mit einer Legierung auf Nickel-Basis, hergestellt aus Nickel als einer Basis, angereichert mit wenigstens einem Metall ausgewählt aus der oben beschriebenen Metallgruppe, gefolgt von einem Guss in Blöcke.Further These high-melting superalloys are manufactured by Mixing with at least one iridium-based superalloy, made from iridium as a base, enriched with at least a metal selected from the metal group, which consists of titanium, zirconium, hafnium, Vanadium, niobium and tantalum, and a rhodium-based superalloy of rhodium as a base, enriched with at least one metal selected from the metal group described above, with an alloy on Nickel-based, made of nickel as a base, enriched with at least one metal selected from the one described above Metal group, followed by a cast in blocks.

In der Erfindung kann ferner Aluminium als die Komponente zugegeben werden. In diesem Fall umfasst die erfindungsgemäße hochschmelzende Superlegierung

(A) von 4 bis 86 Atom-% Nickel,
(B) von 0,5 bis 20 Atom-% von wenigstens einem Metall ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus Ti, Zr, Hf, V, Nb und Ta, und
(C) von 4 bis 86 Atom-% von Ir oder Rh oder einem Gemisch davon mit
(D) von 0,4 bis 20 Atom-% Al.

In the invention, aluminum may further be added as the component. In this case, the high-melting superalloy according to the invention comprises

(A) from 4 to 86 at% nickel,
(B) from 0.5 to 20 at% of at least one metal selected from the group consisting of Ti, Zr, Hf, V, Nb and Ta, and
(C) from 4 to 86 atom% of Ir or Rh or a mixture thereof with
(D) from 0.4 to 20 at.% Al.

Es ist bevorzugt, dass die Summe der Atom-% von (A) und (C) und (B) und (D) sich wie folgt darstellt: (A) + (C) ≥ 75 Atom-% (B) + (D) ≤ 25 Atom-% It is preferable that the sum of the atomic% of (A) and (C) and (B) and (D) is as follows: (A) + (C) ≥75 at% (B) + (D) ≤ 25 at%

In der Herstellung der Aluminium enthaltenden Legierungen sind Nickelaluminium (Ni-Al)-Legierungen, die gegenwärtig als hitzebeständige Materialien für Hochtemperaturinstrumente verwendet werden, als die oben beschriebenen Legierungen auf Nickel-Basis verwendbar.In The aluminum-containing alloys are nickel aluminum (Ni-Al) alloys present as heat resistant Materials for High temperature instruments are used than those described above Nickel-based alloys usable.

In Bezug auf den Guss in Blöcken in dem Herstellungsverfahren gibt es keine bestimmte Beschränkung, die dieses System betrifft. Zum Beispiel ist ein Verfahren dargestellt, welches eine Schmelze der Mischung im Lichtbogen und eine Homogenisierungsbehandlung zeigt, wie zum Beispiel eine Hitzebehandlung, bei Hochtemperaturbedingungen von etwa 1800 °C und darunter zur Homogenisierung der Zusammensetzung, die danach ausgeführt wird, als Beispiel.With regard to casting in blocks in the manufacturing process, there is no particular limitation concerning this system. For example, a method is shown which is a melt of Mi in the arc and a homogenizing treatment, such as a heat treatment, at high temperature conditions of about 1800 ° C and below for homogenizing the composition which is carried out thereafter, as an example.

Die hochschmelzenden erfindungsgemäßen Superlegierungen, die durch diese Produktionsverfahren hergestellt werden, besitzen alle beide Phasen der fcc-Phase und die LI₂-Phase in der Textur.The refractory superalloys according to the invention, which are produced by these production processes, all have both phases of the fcc phase and the LI ₂ phase in the texture.

Während das Zusammensetzungsverhältnis der Metallkomponenten in den Superlegierungen für einen wichtigen Faktor gehalten wird, wird ferner eine Zwei-Phasen Konformitäts-Textur, worin eine Ablagerung, die eine LI₂-Struktur besitzt, in der Matrixphase, die eine fcc-Struktur besitzt, unter Konformität abgelagert wird, gebildet. In diesem Fall bedeutet die Zwei-Phasen Konformitäts-Textur eine Textur, worin eine Reihe von benachbarten Kristallgittern fortgesetzt wird ohne gebrochen zu sein. Wenn die Zwei-Phasen Konformitäts-Textur gebildet wird, wird die Festigkeit mehr gesteigert als in der Superlegierung, die einfach aus den zwei Phasen der fcc-Phase und der-LI₂ Phase hergestellt wurde. Als Grund hierfür wird angesehen, dass die Konformitäts-Grenzfläche zwischen der Matrixphase und der Ablagerung den Übergang der Dislokation stört. Eine solche Zwei-Phasen Konformitäts-Textur wird sicher für den Fall gebildet, dass wenigstens eine von der Superlegierung auf Iridium-Basis und der Superlegierung auf Rhodium-Basis und der Legierung auf Nickel-Basis als die Ausgangsmaterialien in dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren verwendet werden und jede Legierung eine Zwei-Phasen Konformitäts-Textur besitzt, welche eine fcc-Phase und eine LI₂-Phase besitzt.Further, while the composition ratio of the metal components in the superalloys is considered to be an important factor, a two-phase conformance texture wherein a deposit having a LI ₂ structure in the matrix phase having an fcc structure becomes conformant is deposited. In this case, the two-phase conformance texture means a texture in which a series of adjacent crystal lattices are continued without being broken. When the two-phase conformance texture is formed, the strength is increased more than in the superalloy, which was simply prepared from the two phases of the fcc phase and the -LI ₂ phase. The reason for this is considered that the conformity interface between the matrix phase and the deposit disturbs the transition of the dislocation. Such a two-phase conformity texture is surely formed in the case where at least one of the iridium-based superalloy and the rhodium-based superalloy and the nickel-base alloy are used as the starting materials in the above-described production process, and each alloy has a two-phase conformity texture which has a fcc phase and a LI ₂ phase.

Es ist nicht immer entbehrlich, dass die fcc -Phase und die LI₂-Phase jeweils als eine Art bestehen, abhängig von der Art der eingesetzten Substanzen. Da die erfindungsgemäße hochschmelzende Legierung eine Multikomponentenlegierung wie oben beschrieben ist, ist es möglich, dass vielfache Arten der fcc-Phasen und LI₂-Phasen, wobei jede bei einer unterschiedlichen Konzentration besteht, miteinander bestehen.It is not always dispensable that the fcc phase and the LI ₂ phase each exist as one kind, depending on the kind of substances used. Since the refractory alloy of the present invention is a multicomponent alloy as described above, it is possible that multiple types of fcc phases and LI ₂ phases, each at a different concentration, exist together.

In der Textur, die durch beide Phasen der fcc-Phase und der der LI₂-Phase gebildet wird, reicht die Menge der LI₂-Phase von 20 bis 80 Volumen-%. Wenn die Menge der LI₂-Phase niedriger ist als die untere Grenze, wird die Festigkeit abgesenkt. Andererseits kann die LI₂-Phase die obere Grenze überschreiten, aber die Herstellung einer solchen Superlegierung gestaltet sich wesentlich schwieriger.In the texture formed by both phases of the fcc phase and the LI ₂ phase, the amount of the LI ₂ phase ranges from 20 to 80% by volume. If the amount of LI ₂ phase is lower than the lower limit, the strength is lowered. On the other hand, the LI ₂ phase may exceed the upper limit, but the production of such a superalloy is much more difficult.

Ferner kann die erfindungsgemäße hochschmelzende Superlegierung für den Fall, dass die Superlegierung auf Iridium-Basis oder die Superlegierung auf Rhodium-Basis und Nickel oder die Legierung auf Nickel-Basis als Ausgangsmaterialien verwendet werden, unabhängig die Eigenschaften der Superlegierung auf Iridium-Basis oder der Superlegierung auf Rhodium-Basis und Nickel oder der Nickellegierung in den oben beschriebenen Herstellungsverfahren zeigen. Das heißt die erfindungsgemäße hochschmelzende Superlegierung zeigt sowohl den hohen Schmelzpunkt, die hohe Hochtemperaturfestigkeit und die außerordentliche Oxidationswiderstandsfähigkeit der Superlegierung auf Iridium-Basis oder der Superlegierung auf Rhodium-Basis und auch das richtige Gewicht und die außerordentliche Duktilität von Nickel oder der Legierung auf Nickel-Basis. Ferner wird die erfindungsgemäße hochschmelzende Superlegierung durch das Vorhandensein von Nickel oder der Legierung auf Nickel-Basis relativ preisgünstig.Further can the high-melting Superalloy for the case that the iridium-based superalloy or the superalloy rhodium-based and nickel or the alloy based on nickel used as starting materials, regardless of the properties of the superalloy based on iridium or the rhodium-based superalloy and Nickel or the nickel alloy in the above-described manufacturing processes demonstrate. This means the high-melting invention Superalloy shows both the high melting point, the high high temperature strength and the extraordinary Oxidation resistance the superalloy based on iridium or superalloy Rhodium-based and also the right weight and the extraordinary ductility nickel or the nickel-based alloy. Furthermore, the refractory according to the invention Superalloy by the presence of nickel or alloy Nickel-based relatively inexpensive.

Die hochschmelzende Superlegierung, die 50 Atom-% und darunter der Superlegierung auf Iridium-Basis oder der Superlegierung auf Rhodium-Basis von sich selbst oder als Ausdruck von denen enthält, ist von leichtem Gewicht und wird für als leistungsfähig für die Rotationsteile von Turbinenblättern etc. eingestuft, und andererseits, wenn der Gehalt der Superlegierung auf Iridium-Basis oder der Superlegierung auf Rhodium-Basis größer ist als der oben beschriebene Anteil, wie 50 % und darüber, wird die Anwendung der erfindungsgemäßen hochschmelzenden Legierung für die Bauteile, die bei höheren Temperaturen verwendet werden, als nützlich angesehen.The high-melting superalloy, the 50 atomic% and below the superalloy based on iridium or the rhodium-based superalloy of containing itself or as an expression of them is of light weight and will for as powerful for the Rotational parts of turbine blades etc., and on the other hand, if the content of the superalloy on an iridium basis or the rhodium-based superalloy is larger than that described above Share, like 50% and above, becomes the application of the refractory alloy of the invention for the Components that are at higher Temperatures used are considered useful.

Jetzt werden die Beispiele der erfindungsgemäßen hochschmelzenden Superlegierung und Herstellungsverfahren davon beschrieben.Now become the examples of the refractory superalloy according to the invention and manufacturing method thereof.

Referenzbeispiel 1:Reference Example 1:

Eine Iridium-15 Niob (Ir-15Nb)-Legierung wurde mit Nickel (Ni) vermischt und die Mischung wurde im Lichtbogen in einem Vakuumofen unter Argonatmosphäre geschmolzen, um vier Arten der Superlegierungen (Gussblöcke) A, B, C und D, die in Tabelle 1 unten gezeigt sind, herzustellen.A Iridium-15 niobium (Ir-15Nb) alloy was mixed with nickel (Ni) and the mixture was arc-fused in a vacuum oven under argon atmosphere, four kinds of superalloys (ingots) A, B, C and D, which in Table 1 below.

Tabelle 1

Table 1

Von jedem Gussblock wurde ein Teststück, das eine Höhe von 6 mm und einen Durchmesser von 3 mm hatte, abgeschnitten und einer Vergütungsbehandlung in einem Vakuumofen bei 5 × 10^–7 Torr bei 1.300 °C für eine Woche unterzogen. Ferner wurde die Phase, die sich in jedem Teststück gebildet hatte, durch Röntgendiffraktometrie (engl. X-ray diffraction analysis, XRD) und einen Energy dispersion type X-ray analyzer (EDAX) bestimmt.From each ingot, a test piece having a height of 6 mm and a diameter of 3 mm was cut and subjected to a tempering treatment in a vacuum oven at 5 × 10 ^-7 Torr at 1300 ° C. for one week. Further, the phase formed in each test piece was determined by X-ray diffraction analysis (XRD) and an energy dispersion type X-ray analyzer (EDAX).

Die Superlegierungen A und B aus Tabelle 1 hatten als Ergebnis die Texturen, die nur aus zwei Phasen der fcc-Phase und der LI₂-Phase zusammengesetzt waren. Insbesondere in der Superlegierung A wurde eine Zweiphasenkonformitätstextur gebildet, so dass der Niederschlag, der die LI₂-Struktur hatte, gleichmäßig in der Matrixphase, die die fcc-Struktur hatte, niedergeschlagen wurde. Die fcc-Phase wurde aus Iridium erzeugt, und die LI₂-Phase wurde aus Ir₃Nb erzeugt. Ferner erzeugte Nickel in jeder dieser Phasen eine feste Lösung mit der Phase. Andererseits wurde in den Superlegierungen C und D zusätzlich zu den oben beschriebenen zwei Phasen eine δ-Phase ((Ir, Ni)₁₁Nb₃), die zu einem orthorhombischen System gehört, als eine dritte Phase bestätigt. Zusätzlich lag in jeder der oben gezeigten Superlegierungen eine Menge von Ir₃Nb, die eine LI₂-Struktur besitzt, innerhalb des Bereichs von 20 bis 80 Volumen-%.As a result, superalloys A and B of Table 1 had textures composed of only two phases of fcc phase and LI ₂ phase. Especially in the superalloy A, a two-phase conforming texture was formed so that the precipitate having the LI ₂ structure was uniformly deposited in the matrix phase having the fcc structure. The fcc phase was generated from iridium and the LI ₂ phase was generated from Ir ₃ Nb. Further, nickel produced a solid solution with the phase in each of these phases. On the other hand, in the superalloys C and D, in addition to the above-described two phases, a δ phase ((Ir, Ni) ₁₁ Nb ₃ ) belonging to an orthorhombic system was confirmed as a third phase. In addition, in each of the superalloys shown above, an amount of Ir ₃ Nb having an LI ₂ structure was within the range of 20 to 80% by volume.

1a bis 1d zeigen jeweils eine optische Mikrophotographie von jedem Teststück. 1a to 1d each show an optical microphotograph of each test piece.

In der Superlegierung A wurde eine Dendrit-Textur (1a) gebildet und in den Superlegierungen B, C und D wurden feine Texturen gebildet (1b, 1c und 1d). Ferner wurde bestätigt, dass mit dem Anstieg der Vermischungsmenge von Nickel die Texturen dicker und rauer wurden.In superalloy A, a dendrite texture ( 1a ) and in the superalloys B, C and D fine textures were formed ( 1b . 1c and 1d ). Further, it was confirmed that as the blending amount of nickel increased, the textures became thicker and rougher.

Ferner wurde über die oben beschriebenen Testmaterialien ein Kompressionstest (in der Luft, Beanspruchungsgeschwindigkeit 3,0 × 10^–4/s) in einem Temperaturbereich von Raumtemperatur bis 1.200 °C durchgeführt. Die Ergebnisse sind im Graph von 2 gezeigt.Further, compression test (in the air, strain rate 3.0 × 10 ^-4 / sec) in a temperature range from room temperature to 1200 ° C was carried out on the above-described test materials. The results are in the graph of 2 shown.

Wie es aus dem Graphen von 2 klar wird, war die Druckfestigket der Superlegierung A etwa 2 mal die von Ir-15Nb bei Raumtemperatur und war nahezu gleiche wie die von Ir-15Nb bei 1.200 °C. Die Druckfestigkeiten der Superlegierungen B, C und D waren niedriger als die Druckfestigkeiten von Ir-15Nb sowohl bei Raumtemperatur als auch bei 1.200 °C. Jedoch sind die Druckfestigkeiten von jeder der oberen Superlegierungen höher als die einer Superlegierung auf Nickel-Basis, die für Hochtemperaturinstrumente verwendet wird.As it is from the graph of 2 becomes clear, the compression strength of the superalloy A was about 2 times that of Ir-15Nb at room temperature and was almost the same as that of Ir-15Nb at 1200 ° C. The compressive strengths of superalloys B, C and D were lower than the compressive strengths of Ir-15Nb at both room temperature and 1200 ° C. However, the compressive strengths of each of the upper superalloys are higher than those of a nickel base superalloy used for high temperature instruments.

Ferner wird die Duktilität von jeder der Superlegierungen durch die Zugabe von Nickel verbessert. Insbesondere in Superlegierung B liegt die Duktilität bei etwa 13 %, was weit höher ist als die von Ir-15Nb. Ferner wird anerkannt, dass die Nützlichkeit der Superlegierungen höher ist als die der Ir-15Nb-Legierung. Des Weiteren kann die Ir-Menge der Superlegierungen verringert werden, da ein Teil von Iridium durch Ni ersetzt wird, was die Kosten der Legierungen absenkt. Daher wird in diesem Punkt die höhere Nützlichkeit der Superlegierungen auch bestätigt.Further becomes the ductility improved by each of the superalloys by the addition of nickel. Especially in superalloy B, the ductility is about 13%, which is far higher is as that of Ir-15Nb. It also recognizes that utility the superalloys higher is that of the Ir-15Nb alloy. Furthermore, the amount of Ir of the superalloys can be reduced because part of iridium is replaced by ni, which is the cost of Lowering alloys. Therefore, the higher utility becomes in this point the superalloys also confirmed.

Beispiel 2:Example 2:

Als die Superlegierung auf Iridium-Basis wurde eine Iridium-20 Niob (Ir-20Nb)-Legierung und eine Iridium-20 Tantal (Ir-20Ta)-Legierung ausgewählt und als die Legierung auf Nickel-Basis wurde eine Nickel-16.8 Aluminium (Ni-16.8 Al)-Legierung ausgewählt. Die Molfraktionen der Superlegierung auf Iridium-Basis und der Legierung auf Nickel-Basis wurden ausgewählt, so dass die Superlegierung auf Iridium-Basis zu Legierung auf Nickel-Basis = 25 : 75 (Gruppe A), 50 : 50 (Gruppe B) und 75 : 25 (Gruppe C) ist. Insgesamt wurden 6 Arten der quaternären Legierungen der Zusammensetzungen, die in Tabelle 2 unten gezeigt sind, durch Schmelzen im Lichtbogen in einer Argonatmosphäre hergestellt.As the iridium-based superalloy, an iridium-20 niobium (Ir-20Nb) alloy and an iridium-20-tantalum (Ir-20Ta) alloy were selected, and as the nickel-based alloy, a nickel-16.8 aluminum (Ni -16.8 Al) alloy selected. The molar fractions of the iridium-based superalloy and the nickel-based alloy were selected so that the iridium-based superalloy was alloyed Nickel base = 25:75 (Group A), 50:50 (Group B) and 75:25 (Group C). In total, 6 kinds of the quaternary alloys of the compositions shown in Table 2 below were prepared by arc melting in an argon atmosphere.

Tabelle 2

Table 2

Für diese 6 Arten der quaternären Legierungen wurde die Phasenbestimmung und die Texturbeobachtung wie in Beispiel 1 ausgeführt.For this 6 types of quaternary Alloys became the phase determination and the texture observation as stated in Example 1.

Als Ergebnis wurden in den 4 Arten der Superlegierungen der Gruppe A und Gruppe C zwei Phasenkonformitätstexturen zusammengesetzt aus der fcc-Phase ((Ir, Ni)) und 2 Arten der LI₂-Phasen ((Ni, Ir)₃(Al, Ir) und (Ir, Ni)₃(Nb, Al) oder (Ni, Ir)₃(Ni, Ta) und (Ir, Ni)₃(Ta, Al)) hergestellt. Andererseits wurden in den 2 Arten der Superlegierungen aus Gruppe B die Zweiphasenkonformitätstexturen durch die fcc-Phase und 2 Arten der LI₂-Phasen, die gleichen wie die für die der Superlegierungen von Gruppe A und Gruppe C, gebildet, aber in diesen Fällen wurde zusätzlich eine B2-Phase ((Ir, Ni) (Al, Nb) oder (Ir, Ni) (Al, Ta)) beobachtet.As a result, in the 4 kinds of superalloys of group A and group C, two phase conformance textures were composed of fcc phase ((Ir, Ni)) and 2 kinds of LI ₂ phases ((Ni, Ir) ₃ (Al, Ir) and (Ir, Ni) ₃ (Nb, Al) or (Ni, Ir) ₃ (Ni, Ta) and (Ir, Ni) ₃ (Ta, Al)). On the other hand, in the 2 kinds of the superalloys of Group B, the two-phase conforming textures were formed by the fcc phase and 2 kinds of the LI ₂ phases the same as those of the superalloys of Group A and Group C, but in these cases additionally a B2 phase ((Ir, Ni) (Al, Nb) or (Ir, Ni) (Al, Ta)).

Außerdem bedeutet in den oben beschriebenen Zusammensetzungsformeln zum Beispiel (Ni, Ir)₃(Al, Nb) Ni₃Al, das Ir und Nb enthält, worin ein Teil von Ni durch Ir ersetzt ist und ein Teil von Al durch Nb ersetzt ist. Andere Zusammensetzungsformeln verwenden dasselbe Ausdruckssystem wie oben.In addition, in the above-described constitutional formulas, for example, (Ni, Ir) ₃ (Al, Nb) means Ni ₃ Al containing Ir and Nb, in which a part of Ni is replaced by Ir and a part of Al is replaced by Nb. Other composition formulas use the same expression system as above.

3a, 3b und 3c sind Sekundärelektronenbilder, die die Textur von Ir-Nb-Ni-Al-Superlegierungen, die zur Gruppe A, Gruppe B bzw. Gruppe C gehören, zeigen. 3a . 3b and 3c are secondary electron images showing the texture of Ir-Nb-Ni-Al superalloys belonging to Group A, Group B and Group C, respectively.

In der Superlegierung A wurde die fcc-Phase und die erste LI₂-Phase von Ni₃Al, die Ir und Nb enthält, beobachtet. In den Superlegierungen B und C wurden größere LI₂-Phasen abgeschieden. Die B2-Phase wurde nur in der Superlegierung B, wie oben beschrieben, beobachtet. In den drei Superlegierungen A bis C wurde zusammen mit der ersten LI₂-Phase von Ni₃Al, die Ir und Nb enthält, eine kleine zweite LI₂-Phase von Ir₃Nb, die Ni und Al enthält, in der fcc-Matrixphase gefunden. Dann wurden die hergestellten Legierungen einer Vergütungsbehandlung im Vakuum bei 1.300 °C und 1.400 °C für eine Woche unterzogen und die Texturen wurden wieder beobachtet.In the superalloy A, the fcc phase and the first LI ₂ phase of Ni ₃ Al containing Ir and Nb were observed. In the superalloys B and C larger LI ₂ phases were deposited. The B2 phase was observed only in the superalloy B as described above. In the three superalloys A to C, along with the first LI ₂ phase of Ni ₃ Al containing Ir and Nb, a small second LI ₂ phase of Ir ₃ Nb containing Ni and Al was in the fcc matrix phase found. Then, the produced alloys were subjected to a vacuum treatment treatment at 1,300 ° C and 1,400 ° C for one week, and the textures were observed again.

In jeder Superlegierung, die der Vergütungsbehandlung bei 1.300 °C unterzogen wurde, wurden 2 Arten kleiner zweiter LI₂-Phasen aus der fcc-Matrixphase niedergeschlagen. Als das Ergebnis der Phasenanalyse der Superlegierungen B und C wurde bestätigt, dass die zweite LI₂-Phase eine größere Menge an Ni enthielt als die erste LI₂-Phase. In der Superlegierung A waren 23 Atom-% Ir in der ersten LI₂-Phase enthalten. Die Ir-Menge in der Matrixphase stieg mit dem Anstieg der Ir-Menge der Superlegierung an. Andererseits liegt die Nb-Menge in der Matrixphase beinahe bei einem Stand von 5 Atom-%. Nach der Vergütungsbehandlung bei 1.400 °C wurde zusätzlich zu einer größeren ersten LI₂-Phase eine große Menge zweiter LI₂-Phasen, von denen jede eine unterschiedliche Form und Größe hatte, in der fcc-Phase gebildet. Ferner war in der Superlegierung B die B2-Phase verschwunden. Daher gilt als Schmelzpunkt der B2-Phase in der Superlegierung B 1.400°C. Ferner lag in jeder der Superlegierungen die Menge der LI₂-Phase innerhalb des Bereichs von 20 bis 80 % im Volumenverhältnis.In each superalloy subjected to the tempering treatment at 1300 ° C, 2 kinds of small second LI ₂ phases were precipitated from the fcc matrix phase. As the result of the phase analysis of the superalloys B and C, it was confirmed that the second LI ₂ phase contained a larger amount of Ni than the first LI ₂ phase. Superalloy A contained 23 at% Ir in the first LI ₂ phase. The amount of Ir in the matrix phase increased with the increase in the amount of Ir of the superalloy. On the other hand, the amount of Nb in the matrix phase is almost at 5 atomic%. After the tempering treatment at 1400 ° C, in addition to a larger first LI ₂ phase, a large amount of second LI ₂ phases, each having a different shape and size, was formed in the fcc phase. Further, in the superalloy B, the B2 phase disappeared. Therefore, the melting point of the B2 phase in the superalloy B is 1,400 ° C. Further, in each of the superalloys, the amount of the LI ₂ phase was within the range of 20 to 80% by volume.

Die oben beschriebenen Ergebnisse zur Texturbeobachtung waren die gleichen wie die für die quaternäre Ir-Ta-Ni-Al Legierung.The The texture observation results described above were the same like that for the quaternary Ir-Ta-Ni-Al alloy.

Dann wurde jede der folgenden 6 Arten der quaternären Legierungen für eine Woche auf 1.400 °C erhitzt und die Druckfestigkeit von jeder von ihnen wurde bei 1.200 °C gemessen. Die Ergebnisse sind als Korrelationsdiagramme in 4 und 5 gezeigt.Then, each of the following 6 kinds of the quaternary alloys was heated to 1,400 ° C for one week, and the crushing strength of each of them was measured at 1,200 ° C. The results are shown as correlation diagrams in 4 and 5 shown.

In diesen 4 und 5 sind die Festigkeiten einer Superlegierung auf Ni-Basis (Marm 247) und die der Superlegierungen auf Iridium-Basis von Ir-15Nb und Ir-20Nb zum Vergleich miteinander gezeigt.In these 4 and 5 For example, the strengths of a Ni-base superalloy (Marm 247) and Iridium-based superalloys of Ir-15Nb and Ir-20Nb are shown in comparison with each other.

Jeder der quaternären Legierungen zeigt den hohen Druckwiderstand gegenüber einer Superlegierung auf Ni-Basis, die für Hochtemperaturinstrumente verwendet wird. Andererseits sind die Druckfestigkeiten dieser quaternären Legierungen niedriger als die von Ir-Nb. Jedoch ist die Duktilität von jeder Legierung ist, durch Mischen der Legierung auf Nickel-Basis, bei 18 am niedrigsten und ist verbessert, so dass 89 % am höchsten Wert erhalten wird. Daher wird anerkannt, dass die Nützlichkeit der Legierungen höher ist als die von Ir-15Nb.Everyone the quaternary Alloys shows the high pressure resistance over one Ni-base superalloy suitable for high temperature instruments is used. On the other hand, the compressive strengths of these quaternary alloys lower than that of Ir-Nb. However, the ductility of each Alloy is included by mixing the nickel-based alloy 18 is the lowest and is improved, giving 89% the highest value is obtained. Therefore, it is recognized that the usefulness of alloys is higher as that of Ir-15Nb.

Auch aus 4 wird bestätigt, dass die Druckfestigkeit der quaternären Legierungen mit dem Anstieg der Zugabemenge von Nb oder Ta, welche die Zugabemenge der Superlegierung auf Iridium-Basis ist, stärker verbessert wird.Also from 4 It is confirmed that the compressive strength of the quaternary alloys is more improved with the increase in the addition amount of Nb or Ta, which is the addition amount of the iridium-based superalloy.

Beispiel 3:Example 3:

Vier Proben, die die Zusammensetzungen von Rh_85-xNb₁₅Ni_x (X = 10, 20, 30 und 50) besitzen, wurden durch Schmelzen im Lichtbogen hergestellt und von jedem Gussblock wurde ein Teststück mit einer Höhe von 6 mm und einem Durchmesser von 3 mm abgeschnitten. Das Teststück wurde einer Vergütungsbehandlung im Vakuum (< 10^–5 Pa) bei 1.200 °C für 100 Stunden unterzogen. Auch ein Kompressionstest (in der Luft, Belastungsgeschwindigkeit 3,0 × 10^–4 s^–1) wurde bei einer Temperatur von 20 bis 1.200 °C durchgeführt. Jedes Teststück wurde auf die Testtemperatur von 12 bis 20 Minuten in einem Ofen erhitzt, so dass während des Tests eine gleichmäßige Temperaturverteilung erhalten wurde, und bei dieser Temperatur für 5 Minuten vor dem Beginn der Belastung gehalten. Die Druckfestigkeit wurde berechnet aus der Änderung der Höhe von jedem Teststück vor und nach dem Test.Four samples having the compositions of Rh _85-x Nb ₁₅ Ni _x (X = 10, 20, 30, and 50) were prepared by arc melting, and each ingot became a test piece having a height of 6 mm and a diameter cut off from 3 mm. The test piece was subjected to a vacuum treatment (<10 ^-5 Pa) at 1200 ° C for 100 hours. A compression test (in the air, loading rate 3.0 × 10 ^-4 s ^-1 ) was also carried out at a temperature of 20 to 1200 ° C. Each test piece was heated to the test temperature of 12 to 20 minutes in an oven so that a uniform temperature distribution was obtained during the test and kept at that temperature for 5 minutes before the start of the load. Compressive strength was calculated from the change in height of each test piece before and after the test.

Ferner wurde die Textur jeder Superlegierung durch ein Rasterelektronenmikroskop und ein Transmissionselektronenmikroskop beobachtet. Die Teststücke, die durch das Rasterelektronenmikroskop beobachtet wurden, wurden mit einer Ethylalkohollösung mit 5 % HCl von Elektronen gereinigt. Die Kristallstrukturen der Phasenzusammensetzungen der Superlegierungen nach der Hitzebehandlung wurden durch Röntgendiffraktometrie (XRD) und durch einen Energy dispersion type X-ray analyzer (EDAX) bestimmt.Further The texture of each superalloy was determined by a scanning electron microscope and a transmission electron microscope observed. The test pieces, the observed by the scanning electron microscope were recorded with an ethyl alcohol solution cleaned with electrons with 5% HCl. The crystal structures of the phase compositions of the superalloys after the heat treatment were determined by X-ray diffractometry (XRD) and by an Energy dispersion type X-ray analyzer (EDAX) certainly.

Jeder der Superlegierungen von Rh_85-xNb₁₅Ni_x mit x ≤ 30 besaß die Textur zusammengesetzt aus nur 2 Phasen der fcc-Phase und der LI₂-Phase von Rh₈Nb, die Ni enthält. Insbesondere in der Rh₇₅Nb₁₅Ni₁₀-Superlegierung mit x = 10 wurde eine Zweiphasenkonformitätstextur gebildet, so dass ein Niederschlag, der eine LI₂-Struktur besaß, in der Matrixphase, die eine fcc-Struktur besaß, konformitätsabgeschieden wurde. Andererseits wurde in der Rh₃₅Nb₁₅Ni₅₀-Superlegierung mit x = 50 eine γ''-Phase ((Ni, Rh)₃Nb), die zu einem orthorhombischen System gehört, bestätigt. Die Gehälter an Ni, die in Rh₃Nb enthalten waren, reichten von 48 Atom-% von Rh₇₅Nb₁₅Ni₁₀ (X = 10) bis 19,6 Atom-% von Rh₃₅Nb₁₅Ni₅₀ (x = 50). Ferner lag in jeder Superlegierung eine Menge der LI₂-Phase, die in der fcc-Matrixphase niedergeschlagen wurde, in dem Bereich von 20 bis 80 Volumen-%.Each of the superalloys of Rh _85-x Nb ₁₅ Ni _x with x ≦ 30 had the texture composed of only 2 phases of the fcc phase and the LI ₂ phase of Rh ₈ Nb containing Ni. In particular, in the Rh ₇₅ Nb ₁₅ Ni ₁₀ superalloy having x = 10, a two-phase conforming texture was formed so that a precipitate having an LI ₂ structure was conformity-deposited in the matrix phase having an fcc structure. On the other hand, in the Rh ₃₅ Nb ₁₅ Ni ₅₀ superalloy with x = 50, a γ '' - phase ((Ni, Rh) ₃ Nb) belonging to an orthorhombic system was confirmed. The contents of Ni contained in Rh ₃ Nb ranged from 48 at% of Rh ₇₅ Nb ₁₅ Ni ₁₀ (X = 10) to 19.6 at% of Rh ₃₅ Nb ₁₅ Ni ₅₀ (x = 50) , Further, in each superalloy, an amount of the LI ₂ phase precipitated in the fcc matrix phase was in the range of 20 to 80% by volume.

6 ist eine Mikrophotographie der Superlegierungen, die für 100 Stunden bei 1.200 °C hitzebehandelt wurden. 6 FIG. 5 is a microphotograph of the superalloys heat treated at 1200 ° C for 100 hours.

6a bis 6d korrespondieren mit den Zusammensetzungen von Rh_85-xNb₁₅Ni_x (x = 10, 20, 30 und 50) und in jeder der Superlegierungen wird eine Dendrittextur gebildet. Durch Vergleich der 6a bis 6d wird bestätigt, dass mit dem Anstieg der vermischten Menge von Ni die Textur gröber als in Beispiel 1 wird. 6a to 6d correspond to the compositions of Rh _85-x Nb ₁₅ Ni _x (x = 10, 20, 30 and 50) and in each of the superalloys a dendrite texture is formed. By comparing the 6a to 6d It is confirmed that with the increase of the mixed amount of Ni, the texture becomes coarser than in Example 1.

7 ist ein Korrelationsdiagramm, das die Druckfestigkeit und die Duktilität der Rh_85-xNb₁₅Ni_x Superlegierungen in Beziehung zum Gehalt an Nickel zeigt. In 7 sind die Daten der Rh-15 Atom-% Nb-Legierung zum Vergleich miteinander gezeigt. 7 FIG. 10 is a correlation diagram showing the compressive strength and ductility of Rh _85-x Nb ₁₅ Ni _x superalloys in relation to the content of nickel. FIG. In 7 the data of the Rh-15 atom% Nb alloy are shown for comparison with each other.

Bei Raumtemperatur zeigt jede der Superlegierungen, die mit Nickel angereichert ist, eine hohe Druckfestigkeit im Vergleich mit der Rh-Nb-Zweiphasenlegierung. Bei 1.200 °C beträgt die Druckfestigkeit von Rh₇₅Nb₁₅Ni₁₀ (x = 10) 473 MPa, was höher ist als die Druckfestigkeit der Rh-Nb-Zweiphasenlegierung, aber die Druckfestigkeit sinkt mit dem Anstieg im Gehalt von Ni ab. Jedoch ist die Druckfestigkeit von jeder der Superlegierungen höher als die der Superlegierungen auf Ni-Basis, welche bisher für Hochtemperaturinstrumente verwendet wurden.At room temperature, each of the nickel-enriched superalloys exhibits high compressive strength compared to the Rh-Nb biphasic alloy. At 1200 ° C, the compressive strength of Rh ₇₅ Nb ₁₅ Ni ₁₀ (x = 10) is 473 MPa, which is higher than the compressive strength of the Rh-Nb two-phase alloy, but the compressive strength decreases with the increase in the content of Ni. However, the compressive strength of each of the superalloys is higher than that of the Ni-based superalloys heretofore used for high-temperature instruments.

Für die Duktilität bei Raumtemperatur sind die Superlegierungen, die mit Ni angereichert sind, gleich zu der, der Rh-Nb-Zweiphasenlegierung in der Zusammensetzung von Rh_55-xNb₁₅Ni₃₀ (x = 30), aber die Superlegierungen, die andere Zusammensetzungen besitzen, zeigen niedrigere Werte. Wie auch immer, die Duktilität der Superlegierungen ist 11 % (Rh₇₅Nb₁₈Ni₂₀ (x = 10)) am niedrigsten Wert und besitzen eine Duktilität bei Raumtemperatur höher als die der Superlegierungen auf In-Basis, die in Beispiel 1 gezeigt sind.For ductility at room temperature, the superalloys enriched with Ni are equal to that of the Rh-Nb biphasic alloy in the composition of Rh _55-x Nb ₁₅ Ni ₃₀ (x = 30) but the super Alloys that have different compositions show lower values. However, the ductility of the superalloys is 11% (Rh ₇₅ Nb ₁₈ Ni ₂₀ (x = 10)) lowest and has a room temperature ductility higher than that of the in-base superalloys shown in Example 1.

Beispiel 4:Example 4:

Die Superlegierungen wurden durch Nachvollziehen des gleichen Verfahrens wie in Beispiel 2 hergestellt, abgesehen davon, dass Rhodium als die Komponente zum Konstituieren der Superlegierungen anstelle von Iridium verwendet wurde. Die Druckfestigkeit und die Duktilität von jeder Superlegierung wurden zusammen mit der Bestimmung jeder Phase und der Beobachtung jeder Textur gemessen. Jede der erhaltenen Superlegierungen zeigt gegenüber den Superlegierungen auf Ni-Basis, welche bisher für Hochtemperatur-Instrumente verwendet wurden, eine hohe Druckfestigkeit und eine verbesserte Duktilität, nahezu die gleichen wie diejenigen in Beispiel 2 unter Verwendung von Iridium.The Superalloys were made by following the same procedure as prepared in Example 2, except that rhodium as the component for constituting the superalloys in place of Iridium was used. The compressive strength and ductility of each Superalloy were together with the determination of each phase and measured by the observation of each texture. Each of the superalloys obtained shows opposite Ni-base superalloys previously used for high-temperature instruments were used, a high compressive strength and improved ductility, almost the same as those in Example 2 using from Iridium.

Beispiel 5:Example 5:

Die Legierungen der 2 folgenden Arten von Zusammensetzungen (Atom-%) wurden durch Nachvollziehen des gleichen Verfahrens wie in Beispiel 1 hergestellt.
Rh₅₀Ir₂₅Nb₁₅Ni₁₀
Rh₂₅Ir₅₀Nb₁₅Ni₁₀ The alloys of the following two types of compositions (atomic%) were prepared by following the same procedure as in Example 1.
Rh ₅₀ Ir ₂₅ Nb ₁₅ Ni ₁₀
Rh ₂₅ Ir ₅₀ Nb ₁₅ Ni ₁₀

An den zwei Arten von Legierungen wurden die Druckfestigkeit (bei Raumtemperatur und bei 1200 °C) und die Raumtemperatur-Kompressions-Belastung gemessen. Sie wurden verglichen mit denen der Hochtemperatur-Superlegierungen von Rh₇₅Nb₁₅Ni₁₀ und Ir₇₅Nb₁₅Ni₁₀ und auch mit denen der Legierung von Ir-Nb₁₅ des zugehörigen Fachbereichs und die Ergebnisse sind in 8 gezeigt.On the two kinds of alloys, the compressive strength (at room temperature and at 1200 ° C) and the room temperature compression load were measured. They were compared with those of the high-temperature superalloys of Rh ₇₅ Nb ₁₅ Ni ₁₀ and Ir ₇₅ Nb ₁₅ Ni ₁₀ and also those of the alloy of Ir-Nb _{15 of} the related art and the results are in 8th shown.

Aus 8 kann entnommen werden, dass in den erfindungsgemäßen Superlegierungen, die sowohl Rh als auch Ir enthalten, bei Raumtemperatur die Druckfestigkeit etwa 2 mal die der binären Legierung von Ir-Nb₁₅ ist, bei 1200 °C ist die Druckfestigkeit nahezu die gleiche wie die der binären Legierung, das heißt, die Hochtemperatur-Druckfestigkeit ist nicht herabgesetzt. Es kann auch entnommen werden, dass die Hochtemperatur-Kompressions-Belastung stärker verbessert wird, wenn die Menge an Rh größer wird.Out 8th It can be seen that in the superalloys of the invention containing both Rh and Ir, the compressive strength at room temperature is about 2 times that of the binary alloy of Ir-Nb ₁₅ , at 1200 ° C the compressive strength is nearly the same as that of the binary Alloy, that is, the high-temperature compressive strength is not lowered. It can also be seen that the high-temperature compression load is more improved as the amount of Rh increases.

9 und 10 sind die Photographien, welche die Bruchquerschnitte der Legierungen festhalten und die Photographien, welche die Legierungstexturen von diesen zeigen und die Legierungen sind wie folgt:

a: Rh₇₅Nb₁₅Ni₁₀
b: Rh₅₀Ir₂₅Nb₁₅Ni₁₀
c: Rh₂₅Ir₅₀Nb₁₅Ni₁₀
d: Ir₇₅Nb₁₅Ni₁₀

9 and 10 are the photographs showing the fracture cross sections of the alloys and the photographs showing the alloy textures of these and the alloys are as follows:

a: Rh ₇₅ Nb ₁₅ Ni ₁₀
b: Rh ₅₀ Ir ₂₅ Nb ₁₅ Ni ₁₀
c: Rh ₂₅ Ir ₅₀ Nb ₁₅ Ni ₁₀
d: Ir ₇₅ Nb ₁₅ Ni ₁₀

Aus 9 wurde bestätigt, dass jede Legierung einen intrakristallinen Bruch zeigte und verbesserte die spröde Eigenschaft der binären Ir-Nb Legierung verursacht durch einen interkristallinen Bruch.Out 9 It was confirmed that each alloy showed an intra-crystalline fracture and improved the brittle property of the binary Ir-Nb alloy caused by an intercrystalline fracture.

Aus 10 wurde bestätigt, dass in jedem Fall keine dritte Phase gebildet wurde und die Textur jeder Legierung eine Zwei-Phasen-Textur von fcc + LI₂ war.Out 10 It was confirmed that in each case no third phase was formed and the texture of each alloy was a two-phase texture of fcc + LI ₂ .

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Beispiele beschränkt. Das heißt, hinsichtlich der Zusammensetzungen, der Mischungsverhälnisse, der Herstellungsverfahren etc. der Superlegierungen sind verschiedene Modifikationen möglich.Of course it is the invention is not limited to the examples described above. The means, in terms the compositions, the Mischververälnisse, the manufacturing process etc. of the superalloys, various modifications are possible.

Wie oben im Detail beschrieben werden gemäß der vorliegenden Erfindung neue hochschmelzende Superlegierungen, welche Eigenschaften besitzen, die besser sind als die Superlegierungen auf Ni-Basis im zugehörigen Fachbereich, und die zu verhältnismäßig niedrigen Kosten realisiert werden können, bereitgestellt. Durch die Erfindung können auch mehr Verbesserungen im Arbeitsertrag und der Hitzeeffizienz von Hochtemperatur-Instrumenten realisiert werden.As will be described above in detail according to the present invention new refractory superalloys which have properties which are better than the Ni-base superalloys in the related field, and those too comparatively low Costs can be realized provided. The invention can also provide more improvements in the labor yield and the heat efficiency of high-temperature instruments will be realized.

Claims

High melting superalloy consisting of (A) from 5 to 65 atom% nickel; and either (B) from 5 to 20 at% of at least one metal selected from the group consisting of titanium, zirconium and (c) from 30 to 75 atom% rhodium or a mixture of iridium and rhodium; or (B) from 5 to 20 at% of at least one metal selected from the group consisting of titanium, zirconium, hafnium, vanadium and tantalum with (C) from 30 to 75 atom% of iridium; wherein an LI ₂ phase precipitates in a fcc phase of the matrix phase and the amount of LI ₂ phase ranges from 20 to 80% by volume.

The refractory superalloy according to claim 1, wherein metal (B) is selected is made of titanium, zirconium, hafnium, vanadium and tantalum.

The refractory superalloy according to claim 1 or 2, wherein the atomic% of the sum of (A) and (B) from 20 to 70% are enough.

The refractory superalloy according to claim 1 to 3, wherein for the case that the metal (C) is iridium, the atomic ratio of (A) to (B) ranges from 0.3: 1 to 8: 1.

The refractory superalloy according to claim 1 to 3, wherein for the case that the metal (C) is rhodium, the atomic ratio of (A) to (B) ranges from 0.25: 1 to 12: 1.

A high melting superalloy consisting of (A) from 4 to 86 atomic% nickel, (B) from 0.5 to 20 atomic% of at least one metal selected from the group consisting of titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium and Tantalum; and (C) from 4 to 86 at% of iridium or rhodium, or a mixture thereof, with (D) from 0.4 to 20 at% of aluminum, wherein a LI ₂ phase is precipitated in a fcc phase of the matrix phase, and the amount of LI ₂ phase is from 20 to 80% by volume.

The refractory superalloy according to claim 6, wherein the sum of the atomic% of (A) and (C), and (B) and (D) is as follows: (A) + (C) ≥75 at% (B) + (D) ≤ 25 at%.

A method of producing a refractory A superalloy as set forth in any one of claims 1 to 5, which comprises mixing at least one iridium-based superalloy, produced of iridium as a base enriched with at least one metal selected from the metal group consisting of titanium, zirconium, hafnium, vanadium, Niobium and tantalum, and a rhodium-based superalloy, made of rhodium enriched as a base with at least a metal selected from the metal group described above, followed by nickel from a cast into blocks to make a refractory superalloy.

A method of producing a refractory A superalloy as set forth in any one of claims 1 to 7, which comprises mixing at least one iridium-based superalloy, produced of iridium as a base enriched with at least one metal selected from the metal group consisting of titanium, zirconium, hafnium, vanadium, Niobium and tantalum, and a rhodium-based superalloy, made of rhodium enriched as a base with at least a metal selected from the metal group described above, with an alloy Nickel-based, made of nickel enriched as a base with at least one metal selected from the one described above Metal group, or aluminum, followed by a cast in blocks around one to produce high melting superalloy.