EP1428897A1 - Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit verbesserter Schweissbarkeit und/oder mechanischen Bearbeitbarkeit aus einer Legierung - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit verbesserter Schweissbarkeit und/oder mechanischen Bearbeitbarkeit aus einer Legierung Download PDF

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EP1428897A1
EP1428897A1 EP02027496A EP02027496A EP1428897A1 EP 1428897 A1 EP1428897 A1 EP 1428897A1 EP 02027496 A EP02027496 A EP 02027496A EP 02027496 A EP02027496 A EP 02027496A EP 1428897 A1 EP1428897 A1 EP 1428897A1
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EP
European Patent Office
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heat treatment
component
welding
alloy
carried out
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP02027496A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Nigel-Philip Cox
Dirk Dr. Goldschmidt
Rolf Dr. Wilkenhöner
Konstantin A. Prof. Yushchenko
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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Priority to US10/538,414 priority patent/US20060144477A1/en
Priority to CN200380105754.3A priority patent/CN1726297B/zh
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/10—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of nickel or cobalt or alloys based thereon

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a Component with improved weldability and / or machinability from an alloy according to Claim 1.
  • US Pat. No. 5,938,863 discloses a nickel-based superalloy, has the addition of carbides to the Improve fatigue behavior.
  • U.S. Patent 6,120,624 discloses heat treatment of a Nickel based superalloy before welding to make that Formation of cracks in heat treatments after To avoid welding.
  • U.S. Patent 4,579,602 and U.S. Patent 4,574,015 disclose Heat treatments for cast superalloys to achieve this Forging these materials to improve.
  • an alloy component During the manufacture of an alloy component the component has to be manufactured in various intermediate stages to be edited. Often the alloy has not the desired properties to get them optimal to be able to edit.
  • the alloy can be relatively brittle, making mechanical processing (straightening, machining, grinding) difficult. Likewise, cracks or holes often have to be welded, although the alloy is often difficult to weld.
  • the object is achieved by a production method a component with improved weldability and / or machinability from an alloy according to Claim 1.
  • FIG. 1 shows an example of the time profile of the Temperature of an alloy during the manufacturing process.
  • the alloy can be hardened by excretions, for example for example a nickel or cobalt based superalloy.
  • the alloy can form a component from a powder sintered or cast or straightened as a melt to be left frozen. Other types of manufacture are conceivable.
  • the temperature is higher than the melting temperature T M (FIG. 1).
  • T M melting temperature
  • the casting process is followed, for example, by post-compression, in particular directly after the casting process, ie without cooling of the component after the casting.
  • the post-compression is carried out, for example, by hot isostatic pressing (HIP) (area I, FIG. 1) or by sintering in order to close defects such as pores, cavities, etc.
  • HIP hot isostatic pressing
  • the post-compression can also take place after other manufacturing steps.
  • the Components made of this alloy are mechanical processed (e.g. straightened or cutting, grinding Processing) and / or welding repairs are carried out by Faults in the component, especially at room temperature.
  • the microstructure (structure) of the component changed so that the processability of the Alloy is improved compared to the untreated structure.
  • the structural features include the crystal structure, Excretions and secondary phases.
  • the exemplary aging heat treatment can be connected directly to the post-compression process, in particular in the same furnace, or after casting or sintering. There is no or only insignificant cooling of the component (Fig. 1, transition area I, II) If the post-compression process is carried out using a HIP process, the pressure during the improvement heat treatment can remain, be slowly reduced or reduced.
  • the aging heat treatment is done by heating up a certain temperature, possibly with a holding time at this temperature, and for example by a low one Cooling rate of greater than 1 ° C to 5 ° C per minute, in particular from 2 ° C to 3 ° C per minute, e.g. immediately after the Post-compaction process reached (area II, Fig.1).
  • the aging heat treatment becomes an aging of the ⁇ '-phase, whereby the ductility of the Base material is significantly increased.
  • This aging heat treatment improves the weldability of the alloy, in particular at room temperature, compared to the untreated alloy.
  • the improved mechanical ductility of the alloy compared to the untreated alloy makes the component easier to straighten (mechanically deformable) and / or better machinable or grinding.
  • the structure obtained in this way can be used at high temperatures Compared to the structure before the heat treatment worse Have properties.
  • high-strength nickel super alloys such as IN939, Rene80 and IN738LC have not been used so far, particularly for large and thin-walled components such as combustion chamber linings. These alloys have the ⁇ '-phase to increase strength and can now be processed and used with the method according to the invention without restrictions (with welding points).
  • the material of choice was previously Hastelloy X. This material is easier to weld, but has limited high-temperature strength and directionality compared to the other material classes.
  • the component can be used, for example, for solution annealing (1180 ° C for the above-mentioned materials) with subsequent rapid cooling (20 ° - 40 ° C per minute to 800 ° C, then air cooling), i.e. faster than the cooling rate in the improvement heat treatment ,
  • the outdated structure is "erased” again, ie the coarse precipitations at least partially disappear and the component regains its good high-temperature properties in the alloy, for example by adjusting a finely dispersed ⁇ '-structure (rapid cooling).
  • the structure may indicate the area of application of the component better properties than the structure that the component after heat treatment to improve the Processability showed.
  • this ⁇ '-phase is dissolved.
  • the ⁇ '-phase fails and coarsens accordingly.
  • the coarsening not only leads to an increase in the mean diameter of the ⁇ '-phase, but also, for example, to spherodization of the ⁇ '-phase, ie it is less cube-shaped, but more platelet-shaped. Such coarsening leads to increased ductility.
  • a corresponding heat treatment is carried out which changes the microstructure in such a way that it improves the processability of the component, in particular at room temperature.
  • the process to improve the workability of the Alloy can be used for newly manufactured components as well as for components that were in use (refurbishment).
  • the procedure is as follows, for example.
  • the used component is cleaned (removal of oxidation / corrosion products) and stripped, for example. Then the component is assessed, ie the detection of cracks and pores. An aging heat treatment then takes place, which is followed either by welding repair of the cracks and pores at room temperature or by straightening the component. It then takes place if necessary. cold deforming (hammering or hammering) of the welding points created in this way. This is followed, for example, by heat treatment again (for example solution annealing) in order to set the desired finely dispersed y 'structure. If necessary, there is a further post-treatment of the welds, for example a local heat treatment.
  • the solution annealing takes place, for example, at the same temperature as in the aging heat treatment, but with faster cooling, in order to avoid the coarsening of the ⁇ ′ structures. It is cooled so quickly that the ⁇ '-phase is not completely eliminated, but remains at least partially positively dissolved. If necessary, outsourcing can be carried out to remove the desired ⁇ '-structure (fine blocky particles).
  • a type of filler or a filler with the same composition as the component is used.
  • the same type means that it has approximately the same composition as the component or the same high-temperature properties as the base material.
  • the components of the welding filler for example, have the same proportions as the material of the component. Possibly. welding consumables can be dispensed with. In particular, welding additives that are less resistant to high temperatures should be avoided.
  • the welding filler can be hardened by precipitations, ie its strength can be increased, the welding point hardly or not at all reduces the strength of the component.
  • the welding additive should have at least a volume fraction of 35% for the excretions (for example the ⁇ '-phase).
  • the aging temperature of 1180 ° C for IN939 is aware chosen higher than from the prior art (1160 ° C, US-PS 6,120,624).
  • FIG. 2 shows different microstructures Superalloy.
  • the microstructure of the alloy is IN738 shown.
  • Figure 2a shows the alloy with cubic primary ⁇ 'and fine secondary ⁇ '-phase, so that a high-strength Alloy results in a low ductility.
  • Figure 2b shows an outdated microstructure, the one has platelet-shaped ⁇ 'phase, but no secondary ⁇ '-phase. This microstructure has one compared to FIG. 2a increased ductility.

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Abstract

Legierungen nach dem Stand der Technik weisen zur Herstellung eines Bauteils eine nicht ausreichend gute Verarbeitbarkeit auf. Erfindungsgemäss wird in einem Verfahrenszwischenschritt eine Wärmebehandlung mit dem Bauteil durchgeführt, die die Verarbeitbarkeit verbessert. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit verbesserter Schweissbarkeit und/oder mechanischen Bearbeitbarkeit aus einer Legierung gemäss Anspruch 1.
Die US-PS 5,938,863 offenbart eine Nickelbasis-Superlegierung, die Zusätze von Carbiden aufweist, um das Ermüdungsverhalten zu verbessern.
Die US-PS 6,120,624 offenbart eine Wärmebehandlung einer Nickelbasis-Superlegierung vor einem Schweissen, um das Entstehen von Rissen bei Wärmebehandlungen nach dem Schweissen zu vermeiden.
Die US-PS 4,579,602 sowie die US-PS 4,574,015 offenbaren Wärmebehandlungen für gegossene Superlegierungen, um das Schmieden dieser Materialien zu verbessern.
Aus der US-PS 5,374,319, US-PS 5,106,010 und EP 478374 ist bekannt, bei einem Bauteil die örtlich begrenzte Schweisszone auf Temperaturen über die Alterungstemperatur zu erhitzen. Dies führt zu Spannungen in dem auf unterschiedlichen Temperaturen gehaltenen Bauteil.
Während der Herstellung eines Bauteils aus einer Legierung muss das Bauteil in verschiedenen Herstellungs-Zwischenschritten bearbeitet werden. Oft weist die Legierung nicht die gewünschten Eigenschaften auf, um sie optimal zu bearbeiten zu können.
So kann die Legierung relativ spröde sein, wodurch eine mechanische Bearbeitung (Richten, spanende, schleifende Bearbeitung) erschwert wird.
Ebenso müssen oft Risse oder Löcher verschweisst werden, wobei jedoch oft eine schlechte Schweissbarkeit der Legierung vorliegt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, oben genannte Probleme zu überwinden.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit verbesserter Schweissbarkeit und/oder mechanischen Bearbeitbarkeit aus einer Legierung gemäss Anspruch 1.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Verfahrensschritte aufgelistet.
Die in den Unteransprüchen aufgeführten Massnahmen können in vorteilhafter Art und Weise miteinander kombiniert werden.
Es zeigen
  • Figur 1 einen beispielhaften zeitlichen Verlauf der Temperatur einer Legierung während eines Herstellungsprozesses, und
  • Figur 2 verschiedene Mikrostrukturen einer Legierung.
    • Die Figur 1 zeigt einen beispielhaften zeitlichen Verlauf der Temperatur einer Legierung während des Herstellungsprozesses.
    Die Legierung ist bspw. durch Ausscheidungen härtbar, wie bspw. eine Nickel- oder Kobaltbasierte Superlegierung. Die Legierung kann zu einem Bauteil aus einem Pulver gesintert oder als Schmelze abgegossen bzw. gerichtet erstarrt gelassen werden. Weitere Herstellungsarten sind denkbar.
    Wenn die Legierung für einen Giessprozess aufgeschmolzen ist, so ist die Temperatur grösser als die Schmelztemperatur TM (Fig. 1). Die Schmelze wird abgegossen (Bereich cast) und danach mehr oder weniger langsam kontrolliert oder unkontrolliert abgekühlt, so dass die Temperatur unter der Schmelztemperatur liegt.
    Nach dem Giessverfahren folgt bspw. eine Nachverdichtung, insbesondere direkt nach dem Giessprozess, d.h. ohne Abkühlung des Bauteils nach dem Giessen.
    Die Nachverdichtung erfolgt beispielsweise durch heissisostatisches Pressen (HIP), (Bereich I, Fig. 1) oder durch Sintern, um Fehler wie z.B. Poren, Lunker,.. zu schliessen.
    Die Nachverdichtung kann auch nach anderen Herstellungsschritten erfolgen.
    In diesem Stadium (mit oder ohne Nachverdichtung) werden die Bauteile, die aus dieser Legierung bestehen, mechanisch bearbeitet (bspw. gerichtet oder spanende, schleifende Bearbeitung) und/oder es erfolgen Schweissreparaturen von Fehlern im Bauteil, insbesondere bei Raumtemperatur.
    Oft sind jedoch die Eigenschaften der Legierung des Bauteils den mechanischen Verarbeitungsbedingungen (Schweissbarkeit und mechanische Verarbeitbarkeit) nicht angepasst.
    Durch eine erfindungsgemässe nachfolgende Verbesserungswärmebehandlung, die bspw. zur Vergröberung der Ausscheidungen führt, bspw. durch eine Überalterungswärmebehandlung, die zu einer Überalterung der Struktur der Legierung führt, wird die Mikrostruktur (Gefüge) des Bauteils so verändert, dass die Verarbeitbarkeit der Legierung gegenüber dem unbehandelten Gefüge verbessert wird. Zu den Gefügemerkmalen zählen u.a. die Kristallstruktur, Ausscheidungen und Sekundärphasen.
    Insbesondere kann die beispielhafte Überalterungswärmebehandlung direkt an den Nachverdichtungsprozess, insbesondere in demselben Ofen, oder nach dem Giessen bzw. Sintern angeschlossen werden.
    Es findet keine oder nur eine unwesentliche Abkühlung des Bauteils statt (Fig. 1, Übergang Bereich I, II)
    Wird der Nachverdichtungsprozess mit einem HIP-Verfahren durchgeführt, so kann der Druck bei der Verbesserungswärmebehandlung bestehen bleiben, langsam abgesenkt oder zurückgenommen werden.
    Die Überalterungswärmebehandlung wird durch Hochheizen auf eine bestimmte Temperatur, ggf. mit einer Haltezeit bei dieser Temperatur, und beispielsweise durch eine geringe Abkühlrate von grösser 1°C bis 5°C pro Minute, insbesondere von 2°C bis 3°C pro Minute, bspw. direkt nach dem Nachverdichtungsprozess erreicht (Bereich II, Fig.1).
    Eine Überalterungswärmebehandlung für IN 738LC, die auch zu einer Vergröberung der Ausscheidungen führt, hat bspw. folgende Parameter:
  • Aufheizen mit 10°C - 25°C/min (falls notwendig),
  • Haltetemperatur/-zeit 1180°C + 0°C - 10°C / 3h,
  • Abkühlen mit 2°C - 3°C/min. bis 950°C, dann Luftabkühlung.
    • Durch die Überalterungswärmebehandlung wird eine Überalterung der γ'-Phase bewirkt, wodurch die Duktilität des Grundwerkstoffs wesentlich erhöht wird.
    Durch diese Überalterungswärmebehandlung wird z.B. die Schweissbarkeit der Legierung insbesondere bei Raumtemperatur gegenüber der unbehandelten Legierung verbessert.
    Ausserdem wird durch die verbesserte mechanische Duktilität der Legierung gegenüber der unbehandelten Legierung das Bauteil besser richtbar (mechanisch verformbar) und/oder besser spanend oder schleifend bearbeitbar.
    Für den späteren Anwendungsbereich des Bauteils wie z.B. Hochtemperatureinsatz kann das so erzielte Gefüge im Vergleich zu dem Gefüge vor der Wärmebehandlung schlechtere Eigenschaften aufweisen.
    Aufgrund der schlechten Schweissbarkeit und Richtbarkeit wurden bisher hochfeste Nickelsuperlegierungen wie IN939, Rene80 und IN738LC insbesondere für grosse und dünnwandige Bauteile, wie z.B. Brennkammerauskleidungen nicht eingesetzt. Diese Legierungen weisen die γ'-Phase zur Festigkeitssteigerung auf und können nun mit dem erfindungsgemässen Verfahren ohne Einschränkungen bearbeitet und eingesetzt (mit Schweissstellen) werden.
    Werkstoff der Wahl war bisher Hastelloy X. Dieser Werkstoff ist besser schweissbar, besitzt jedoch im Vergleich zu den anderen Werkstoffklassen eine beschränkte Hochtemperaturfestigkeit und Richtbarkeit.
    Nach der Überalterungswärmebehandlung werden gegebenenfalls Fehlstellen (Risse, Löcher,....) beispielsweise mittels Mikroplasmapulverauftragsschweissen oder Plasmapulverauftragsschweissen repariert.
    Der Einsatz anderer Schweissverfahren wie manuelles Wolfram-Inertgas-Schweissen ist prinzipiell ebenso möglich.
    Die beim Schweissen entstandenen Schweissstellen können gegebenenfalls gedengelt (gehämmert) werden, was zur Kaltverfestigung führt, da Druckeigenspannungen induziert werden.
    Ebenso können Poren oder sonstige Fehler dadurch reduziert werden oder verschwinden.
    Danach erfolgt beispielsweise ein Kaltrichten des Bauteils in entsprechenden Vorrichtungen zur Korrektur der Geometrie des Bauteils.
    Danach kann mit dem Bauteil bspw. ein Lösungsglühen (1180°C für oben genannte Werkstoffe) mit anschliessender schneller Abkühlung (20° - 40°C pro Minute bis 800°C, dann Luftabkühlung) durchgeführt werden, d.h. schneller als die Abkühlrate bei der Verbesserungswärmebehandlung.
    Hierdurch wird die überalterte Struktur wieder "gelöscht", d.h. die groben Ausscheidungen verschwinden zumindest teilweise und das Bauteil erhält seine guten Hochtemperatureigenschaften der Legierung bspw. durch Einstellung einer feindispersen γ'-Struktur zurück (schnelle Abkühlung) .
    Das Gefüge,weist ggf. für den Anwendungsbereich des Bauteils bessere Eigenschaften auf als das Gefüge, das das Bauteil nach der Wärmebehandlung zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit aufwies.
    Während der Überalterungswärmebehandlung bei den Werkstoffen mit der γ'-Phase wird diese γ'-Phase aufgelöst. Wenn die γ'-Phase komplett aufgelöst ist, erfolgt eine langsame Abkühlung wobei die γ'-Phase ausfällt und sich entsprechend vergröbert. Die Vergröberung führt nicht nur zu einem Anstieg in dem mittleren Durchmesser der γ'-Phase, sondern bspw. auch zu einer Spherodisation der γ'-Phase, d.h. sie ist weniger würfelhaft, sondern mehr plättchenförmig ausgeprägt. Eine solche Vergröberung führt zu einer erhöhten Duktilität.
    Bei anderen Werkstoffen, die keine γ'-Phase aufweisen, wird eine entsprechende Wärmebehandlung durchgeführt, die die Mikrostruktur so verändert, dass sie die Verarbeitbarkeit des Bauteils, insbesondere bei Raumtemperatur verbessert.
    Das Verfahren zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit der Legierung kann für neu gefertigte Bauteile verwendet werden sowie für Bauteile, die im Einsatz waren (Refurbishment).
    Dabei ist die Vorgehensweise beispielsweise wie folgt.
    Das benutze Bauteil wird gesäubert (Entfernung Oxidations/Korrosionsprodukte) und beispielsweise entschichtet.
    Danach erfolgt eine Begutachtung des Bauteils, d.h. die Feststellung von Rissen und Poren.
    Es erfolgt dann eine Überalterungswärmebehandlung, an die sich entweder eine Schweissreparatur der Risse und Poren bei Raumtemperatur oder ein Richten des Bauteils anschliesst.
    Es erfolgt dann'ggf. ein kaltes Verformen (dengeln oder hämmern) der so erzeugten Schweissstellen.
    Anschliessend erfolgt bspw. wieder eine Wärmebehandlung (bspw. Lösungsglühen), um die gewünschte feindisperse y'-Struktur einzustellen.
    Gegebenenfalls erfolgt noch eine weitere Nachbehandlung der Schweissstellen, bspw. eine lokale Wärmebehandlung.
    Das Lösungsglühen erfolgt bspw. bei derselben Temperatur wie bei der Überalterungswärmebehandlung, jedoch mit schnellerer Abkühlung, um die Vergröberung der γ'-Strukturen zu vermeiden. Es wird dabei so schnell abgekühlt, dass die γ'-Phase nicht vollständig ausgeschieden wird, sondern zumindest zum Teil zwangsgelöst bleibt.
    Gegebenenfalls kann ein Auslagern zum Ausscheiden der gewünschten γ'-Struktur (feine blockige Teilchen) erfolgen.
    Beim Schweissen wird insbesondere ein artgleicher Schweisszusatz oder ein Schweisszusatz, der dieselbe Zusammensetzung wie das Bauteil aufweist, verwendet. Artgleich heisst, dass er ungefähr dieselbe Zusammensetzung wie das Bauteil aufweist oder dieselben Hochtemperatureigenschaften wie das Basismaterial aufweist. Dabei weisen bspw. die Bestandteile des Schweisszusatzes dieselben verhältnismässigen Anteile auf wie das Material des Bauteils.
    Ggf. kann auf Schweisszusätze verzichtet werden.
    Insbesondere sollen weniger hochtemperaturfeste Schweisszusätze vermieden werden.
    Wenn der Schweisszusatz durch Ausscheidungen härtbar ist, d.h. seine Festigkeit kann gesteigert werden, verringert die Schweissstelle kaum oder gar nicht die Festigkeit des Bauteils.
    Der Schweisszusatz sollte mindestens einen Volumenanteil von 35% für die Ausscheidungen (bspw. die γ'-Phase) aufweisen.
    Das Dengeln der Schweissstelle nach dem Schweissen unterdrückt die Rissbildung während einer ersten Wärmebehandlung nach dem Schweissen.
    Erst die Kombination der Überalterungswärmebehandlung und das Dengeln ermöglicht ein zumindest artgleiches Schweissen bei Raumtemperatur, um gute und rissfreie Schweissstellen herzustellen.
    Die Überalterungstemperatur von 1180°C für IN939 ist bewusst höher gewählt als aus dem Stand der Technik (1160°C, US-PS 6,120,624) bekannt.
    Für IN738LC sieht eine beispielhafte Wärmebehandlung nach dem Schweissen wie folgt aus:
  • Aufheizen mit 10°C - 25°C/min,
  • Haltetemperatur/-zeit 1180°C + 0°C - 10°C / 2h,
  • Abkühlen mit 20°C - 40°C/min. bis 800°C, dann Luftabkühlung; (Überalterungsstruktur ist aufgelöst)
  • Aufheizen mit 10°C - 25°C/min,
  • Haltetemperatur/-zeit 1120°C +/- 10°C / 2h,
  • Abkühlen mit 20°C - 40°C/min. bis 800°C, dann Luftabkühlung; (Lösungsglühen)
    • und ggf.
    Aufheizen mit 10°C - 25°C/min,
    Haltetemperatur/-zeit 845°C +/- 10°C / 24h,
    Luftabkühlung ,
    (Auslagerungswärmebehandlung).
    Die Figur 2 zeigt verschiedene Mikrostrukturen einer Superlegierung.
    In diesem Beispiel ist die Mikrostruktur der Legierung IN738 gezeigt.
    Figur 2a) zeigt die Legierung mit kubischem primären γ' und feiner sekundärer γ'-Phase, so dass sich eine hochfeste Legierung ergibt, die eine geringe Duktilität aufweist.
    Figur 2b zeigt eine überalterte Mikrostruktur, die eine plättchenförmige γ'-Phase aufweist, jedoch keine sekundären γ'-Phase. Diese Mikrostruktur weist eine gegenüber Figur 2a erhöhte Duktilität auf.

    Claims (25)

    1. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils
      aus einer durch Ausscheidungen härtbaren Legierung, wobei in einem Zwischenschritt die mechanische Bearbeitbarkeit und/oder Schweissbarkeit durch eine Verbesserungswärmebehandlung mit dem Bauteil vor dem Schweissen und/oder vor dem mechanischem Bearbeiten verbessert wird,
      die die Ausscheidungen vergröbert,
      wodurch das Schweissen und/oder die mechanische Bearbeitbarkeit verbessert wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      eine Überalterungswärmebehandlung als Verbesserungswärmebehandlung mit dem Bauteil durchgeführt wird,
      um die Ausscheidungen zu vergröbern.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      nach dem Schweissen und/oder der mechanischen Bearbeitung eine weitere Wärmebehandlung durchgeführt wird,
      so dass das so eingestellte Gefüge für die Anwendungsbereiche des Bauteils bessere Eigenschaften aufweist als ohne diese Wärmebehandlung.
    4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      nach dem Schweissen und/oder der mechanischen Bearbeitung eine weitere Wärmebehandlung durchgeführt wird,
      die die Vergröberung der Ausscheidungen zumindest teilweise wieder rückgängig macht.
    5. Verfahren nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      zur Herstellung des Bauteils das Bauteil aus einer Schmelze der Legierung gegossen wird.
    6. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      das Bauteil nachverdichtet wird.
    7. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 6,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      das Bauteil vor der Verbesserungswärmebehandlung nachverdichtet wird.
    8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
      dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil auf eine bestimmte Temperatur hochgeheizt wird, und
      dass die Verbesserungswärmebehandlung zumindest teilweise durch ein langsames Abkühlen erfolgt.
    9. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Verbesserungswärmebehandlung direkt nach der Nachverdichtung erfolgt.
    10. Verfahren nach Anspruch 5,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Verbesserungswärmebehandlung direkt nach dem Giessen erfolgt.
    11. Verfahren nach Anspruch 6, 7 oder 9,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Nachverdichtung mittels heissisostatischem Pressen durchgeführt wird.
    12. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 8, 9 oder 10,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Verbesserungswärmebehandlung zumindest teilweise während einer Abkühlung mit einer Abkühlrate von 1° bis 3°C /min durchgeführt wird.
    13. Verfahren nach Anspruch 1 oder 5,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      als Legierung eine nickel- oder kobaltbasierte Superlegierung verwendet wird.
    14. Verfahren nach Anspruch 1, 5 oder 13,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Legierung die γ'-Phase aufweist.
    15. Verfahren nach Anspruch 1, 3 oder 4,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      für das Schweissen ein artgleicher Schweisszusatz verwendet wird.
    16. Verfahren nach Anspruch 1, 3 oder 4,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      für das Schweissen ein Schweisszusatz verwendet wird, der dieselbe Zusammensetzung wie die Legierung aufweist.
    17. Verfahren nach Anspruch 1, 3, 4, 15 oder 16,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      für das Schweissen ein Schweisszusatz verwendet wird, der durch eine Ausscheidung härtbar ist.
    18. Verfahren nach Anspruch 1, 3, 4, 15, 16 oder 17,
      dadurch gekennzeichnet, dass beim Schweissen eine Schweissstelle entsteht, und dass die zumindest eine Schweissstelle gedengelt wird.
    19. Verfahren nach Anspruch 1 oder 5,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      als Legierung der Werkstoff IN 738LC oder IN 939 verwendet wird.
    20. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
      dadurch gekennzeichnet, dass für die Verbesserungswärmebehandlung das Bauteil auf einer Temperatur gehalten wird, und
      dass dann eine Abkühlung des Bauteils erfolgt.
    21. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 20,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Verbesserungswärmebehandlung zumindest bei einer Lösungsglühtemperatur der Legierung erfolgt.
    22. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 20 oder 21,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Überalterungswärmebehandlung bei 1180°C liegt.
    23. Verfahren nach Anspruch 4,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Wärmebehandlung, um die groben Ausscheidungen zumindest teilweise wieder rückgängig zu machen, zumindest teilweise bei einer Lösungsglühtemperatur durchgeführt wird.
    24. Verfahren nach Anspruch 4 oder 23,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Wärmebehandlung, um die groben Ausscheidungen zumindest teilweise wieder rückgängig zu machen, zumindest teilweise beim Abkühlen mit einer Abkühlrate von 20°C bis 40°C pro Minute durchgeführt wird.
    25. Verfahren nach Anspruch 17,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      der Volumenanteil der Ausscheidungen des Schweisszusatzes mindestens 35% beträgt.
    EP02027496A 2002-12-10 2002-12-10 Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit verbesserter Schweissbarkeit und/oder mechanischen Bearbeitbarkeit aus einer Legierung Withdrawn EP1428897A1 (de)

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