EP4244399A1 - Legierung, pulver, verfahren und bauteil - Google Patents

Legierung, pulver, verfahren und bauteil

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EP4244399A1
EP4244399A1 EP22708381.3A EP22708381A EP4244399A1 EP 4244399 A1 EP4244399 A1 EP 4244399A1 EP 22708381 A EP22708381 A EP 22708381A EP 4244399 A1 EP4244399 A1 EP 4244399A1
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EP
European Patent Office
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nickel
weight
tungsten
titanium
yttrium
Prior art date
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Pending
Application number
EP22708381.3A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Christoph Heinze
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Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Definitions

  • Additive manufacturing such as selective laser beam melting (L-PBF), but not limited to the process mentioned, is based on the layered, selective melting of layers of powder as the starting material to create a geometric object.
  • L-PBF selective laser beam melting
  • microcracking occurs during the process and macrocracking occurs during the heat treatment.
  • the material IN939 is currently a material that can be built up productively and without cracks in a layer thickness of 40 ⁇ m, but does not provide sufficient mechanical properties, such as creep resistance and oxidation resistance, for some applications.
  • an alloy with a suitable combination of mechanical properties, oxidation resistance at high metal temperatures and productivity is required for the exploration and industrialization of other additively manufactured hot-gas components.
  • the invention uses an improvement in the chemical composition of nickel-based superalloys in terms of improving creep and oxidation resistance by adapting suitable elements, while maintaining crack-free machinability and productivity.
  • the invention is described below only by way of example. The function of each element included in the high heat-resistant nickel-base alloy for carrying out the invention described above will now be described.
  • Carbon (C) is added, which, in addition to its function as a deoxidizing element, has other functions of combining with titanium (Ti), niobium (Nb), and tantalum (Ta) to form stable MC-type primary carbides to improve coarsening to suppress formation of austenitic grains during hot deformation and to improve hot lubricity.
  • the desired effect of the carbon (C) is obtained by adding an amount of at least 0.09%, but its addition of more than 0.13% forms the chain structure of the MC-type carbide and causes the generation of hot cracks, the from this part, reducing tool life.
  • carbon (C) is added in an amount of 0.09% to 0.13% by weight, preferably 0.09% to 0.11% by weight.
  • Silicon (Si) may preferably be added as a deoxidizing agent and at the same time acts to improve adhesion of an oxide layer that is formed. However, its excessive addition causes a reduction in both hot workability and ductility at room temperatures. Accordingly, silicon (Si) can be added in an amount up to 0.02% by weight or less.
  • Manganese (Mn) can be added as a deoxidizer.
  • Manganese (Mn) is added in an amount of 0.01% by weight or less.
  • Chromium (Cr) forms an oxide layer with a highly tight adhesion to the surface during high temperature heating and improves oxidation resistance. To- In addition, chromium (Cr) can also improve hot workability.
  • This effect requires its addition in an amount in excess of 19.0 wt%, but its excessive addition exceeding 21.5 wt% causes precipitation of an ⁇ -phase, accompanied by a reduction in ductility.
  • the amount of chromium (Cr) is in a range above 19.0% by weight but not more than 21.5% by weight, preferably between 19.0% by weight and 21.0% by weight. .
  • Tungsten is an additional element that essentially strengthens the austenitic solid solution up to high temperatures.
  • tungsten (W) is to be added in an amount of at least 2.0% by weight, but its excessive addition more than 3.0% by weight causes the excessive precipitation of ⁇ -W and a Decreasing both oxidation resistance and tight adhesion of an oxide film. Accordingly, the amount of tungsten (W) is particularly preferably in the range of 2.5% by weight to 3.0% by weight.
  • Molybdenum (Mo) is an element of the same group as tungsten (W), and therefore replacing part of tungsten (W) with molybdenum (Mo) can provide the same function as that of tungsten (W). However, since its effect is lower than that of tungsten (W), molybdenum (Mo) is added in a range of 0.5% to 1.5% by weight, particularly 0.8% by weight. % to 1.5% by weight.
  • Iron (Fe) need not necessarily be added to the present alloy. However, since iron (Fe) present in a solid solution state in an austenitic phase mainly containing nickel (Ni) can improve hot workability and is useful for saving raw materials and reducing prices, iron (Fe) is added as needed . However, its excessive addition softens an austenitic phase and decreases the precipitated amount of a ⁇ ' phase, resulting in a lowering of the high-temperature temperature resistance. Accordingly, iron (Fe) is added in an amount of up to 0.02% by weight.
  • Aluminum (Al) is an additive element essential for forming a stable ⁇ '-phase after an annealing treatment and should be added in an amount of at least 2.2% by weight. However, adding it in excess of 3.0% by weight causes an increase in the ⁇ ′ phase and lowers the hot workability. Accordingly, aluminum (Al) is in a range of 2.2% to 3.0% by weight, preferably 2.5% to 3.0% by weight .
  • Ti titanium
  • C carbon
  • titanium (Ti) The balance of titanium (Ti) is in the ⁇ '-phase in the solid-solution state, thereby strengthening the ⁇ '-phase, and serves to improve high-temperature strength. Accordingly, titanium (Ti) must be added in an amount of at least 2.0% by weight, but its excessive addition exceeding 3.0% by weight not only lowers hot workability but also makes ⁇ '-phase unstable and causes reductions in strength after long-term use at high temperatures. Accordingly, titanium (Ti) is also preferably in the range of 2.2% to 2.8% by weight.
  • aluminum (Al), tantalum (Ta) and titanium (Ti) also have an important function of improving the resistance to oxidation, especially when the elements are combined, they form stable oxide layer systems.
  • niobium (Nb) and tantalum (Ta) are combined with carbon (C) to form stable MC-type primary carbides, and they have a strength-enhancing function, especially for non ⁇ '-hardened alloys .
  • C carbon
  • the balance of both niobium (Nb) and tantalum (Ta) is dissolved in the ⁇ ' phase, thereby strengthening the ⁇ ' phase solid solution, and serves to improve high-temperature strength.
  • niobium (Nb) and tantalum (Ta) can be added as needed.
  • niobium (Nb) is in a range of 2.0 wt% or less to 1.2 wt% minimum.
  • Zirconium (Zr) and boron (B) are effective for improving high-temperature strength and ductility by their grain boundary active function, and at least one of them can be added in an appropriate amount to the alloy of the invention. Their effect is maintained with a small additional amount.
  • zirconium (Zr) and boron (B) are 0.01% and 0.012% by weight, respectively.
  • Nickel (Ni) forms a stable austenitic phase and becomes a matrix for both the solid solution and the precipitation of the ⁇ ' phase. Further, since nickel (Ni) can form a solid solution with a large amount of tungsten (W), an austenitic matrix having high strength at high temperatures is obtained, and hence nickel is the balance of the alloy.
  • Cobalt (Co) exists in the austenite of the matrix in the solid solution state, thereby achieving some solid solution strengthening, and also has an effect of improving the tight adhesion of the oxide film. Since cobalt (Co) is in the solid solution state in the Ni matrix and since cobalt (Co) is the Hardly affected separation of the ⁇ ' phase, cobalt (Co) is favorable. However, since cobalt (Co) is an expensive element, its addition in large amounts is not preferred.
  • the nickel-based alloy therefore has, in particular consisting of (in % by weight):
  • Co Co + 18.0% - 20.0%, especially 19.0%
  • Titanium (Ti) 2.0% - 3.0%, especially 2.2% - 2.8%,
  • V Vanadium
  • Hf Hafnium
  • Phosphorus (P) up to 0.005%
  • Te Tellurium
  • Ti Thallium
  • the component is preferably a component of a turbine, in particular a gas turbine and there in particular in the “hot” area.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine nickelbasierte Legierung, aufweisend, insbesondere bestehend aus (in Gew.-%): Kohlenstoff (C): 0,09% - 0,13%, Chrom (Cr): 19,0% - 21,5%, Kobalt (Co): 18,0% - 20,0%, Molybdän (Mo): 0,5% - 1,5%, Wolfram (W): 2,0% - 3,0%, Titan (Ti): 2,0% - 3,0%, Aluminium (Al): 2,2% - 3,0%, Bor (B): 0,008% - 0,012%, Zirkon (Zr): 0,0025% - 0,01%, Tantal (Ta): 2,0% - 4,0%, Niob (Nb): 1,2% - 2,0%, optional Silizium (Si): bis zu 0,02%, Mangan (Mn): bis zu 0,01%, Yttrium (Y): 0,0025% - 0,01%, Yttriumoxid (Y2O3): 0,75% - 1,25%, Vanadium (V): bis 0,01%, Hafnium (Hf): bis 0,01%, Silber (Ag): bis 0,005%, Blei (Pb): bis 0,0003%, Eisen (Fe): bis 0,02%, Kupfer (Cu): bis 0,01%, Selen (Se): bis 0,0003%, Sauerstoff (O): bis 0,015%, Phosphor (P): bis 0,005%, Schwefel (S): bis 0,001%, Gallium (Ga): bis 0,001%, Bismut (Bi): bis 0,0001%, Stickstoff (N): bis 0,008%, Magnesium (Mg): bis 0,007%, Tellur (Te): bis 0,00005%, Thallium (Tl): bis 0,0005%, Kalzium (Ca): bis 0,0001%, Kalium (K): bis 0,0001%, restliche Verunreinigungen bis 0,1%.

Description

Beschreibung
Legierung, Pulver, Verfahren und Bauteil
Die additive Fertigung, wie z.B. das selektive Laserstrahl- schmelzen (L-PBF), aber nicht beschränkt auf das genannte Verfahren, basiert auf der lagenweisen, selektiven Aufschmel- zung von Pulverschichten als Ausgangsmaterial zur Erzeugung eines geometrischen Objektes. Beim L-PBF von hochtemperatur- beständigen Legierungen treten, während des Prozesses, Mikro- risse und, während der Wärmebehandlung, Makrorisse auf. Der Werkstoff IN939 ist aktuell ein Werkstoff, der sich in einer Schichtdicke von 40 μm rissfrei und produktiv aufbauen lässt, allerdings für eine einige Anwendungen keine ausreichenden mechanischen Eigenschaften, wie z.B. Kriechfestigkeit und Oxidationsbeständigkeit, mit sich bringt. Für eine Explorati- on und Industrialisierung weiterer additiv gefertigter Heiß- gas-Komponenten ist allerdings eine Legierung mit geeigneter Kombination aus mechanischen Eigenschaften, Oxidationswider- stand bei hohen Metalltemperaturen und Produktivität notwen- dig.
Bisher wurde das Problem durch die Möglichkeiten des Designs bzw. der Kühlluftbereitstellung vermindert, wobei ein erhöh- ter Bedarf an Kühlluft für das Bauteil die Effizienz der Gas- turbine reduziert.
Es ist Aufgabe der Erfindung oben genanntes Problem zu lösen. Die Aufgabe wird gelöst durch eine Legierung gemäß Anspruch 1, ein Pulver gemäß Anspruch 2, ein Verfahren gemäß Anspruch 3 und ein Bauteil gemäß Anspruch 4.
Die Erfindung nutzt eine Verbesserung der chemischen Zusam- mensetzung von nickelbasierten Superlegierungen im Sinne einer Verbesserung der Kriech- und Oxidationsbeständigkeit durch Anpassung geeigneter Elemente, dabei wird die rissfreie Verarbeitbarkeit und Produktivität beibehalten. Die Erfindung wird im Folgenden nur exemplarisch beschrieben. Es wird nun die Funktion der einzelnen, in der hochhitzebe- ständigen Nickelbasislegierung enthaltenden Elemente zur Aus- führung der oben beschriebenen Erfindung beschrieben werden.
Kohlenstoff (C) wird zugesetzt, der, zusätzlich zu seiner Funktion als desoxidierendes Element, weitere Funktionen zur Verbindung mit Titan (Ti), Niob (Nb) und Tantal (Ta) zwecks Bildung stabiler MC-Typ-Primärkarbide hat, um die Vergröbe- rung austenitischer Körner während einer Heißverformung zu unterdrücken und die Heißgleitfähigkeit zu verbessern. Die gewünschte Wirkung des Kohlenstoffs(C) wird erreicht, indem man eine Menge von wenigstens 0,09% zusetzt, doch bildet dessen Zusatz von mehr als 0,13% das Kettengefüge des MC-Typ- Karbids und verursacht die Entstehung von Warmrissen, die von diesem Teil ausgehen, so dass die Werkzeugstandzeit verrin- gert wird.
Demgemäß wird Kohlenstoff (C) in einer Menge von 0,09 Gew.-% bis 0,13 Gew.-%, vorzugsweise 0,09 Gew.-% bis 0,11 Gew.-% zu- gesetzt.
Silizium (Si) kann vorzugsweise als ein Desoxidationsmittel zugesetzt werden und wirkt gleichzeitig zur Verbesserung der Haftung einer sich bildenden Oxidschicht. Jedoch verursacht dessen übermäßiger Zusatz eine Verringerung sowohl der Heiß- verformbarkeit als auch der Duktilität bei Raumtemperaturen. Demgemäß kann Silizium (Si) in einer Menge bis zu 0,02 Gew.-% oder weniger zugesetzt werden.
Mangan (Mn) kann als Desoxidationsmittel zugesetzt werden.
Ein übermäßiger Zusatz verursacht eine Verringerung der Hoch- temperaturfestigkeit, und daher wird Mangan (Mn) in einer Menge von 0,01 Gew.-% oder weniger zugesetzt.
Chrom (Cr) bildet eine Oxidschicht mit einer hochgradig engen Haftung an der Oberfläche während einer Erhitzung auf hohe Temperaturen und verbessert die Oxidationsbeständigkeit. Zu- sätzlich kann Chrom (Cr) auch die Warmumformbarkeit verbes- sern.
Diese Wirkung erfordert seinen Zusatz in einer Menge über 19,0 Gew.-%, doch dessen 21,5 Gew.-% überschreitender, über- mäßiger Zusatz verursacht die Ausscheidung einer α-Phase, was von einer Verringerung der Duktilität begleitet wird.
Demgemäß liegt die Menge an Chrom (Cr) in einem Bereich über 19,0 Gew.-%, jedoch nicht mehr als 21,5 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 19,0 Gew.-% und 21,0 Gew.-%.
Wolfram (W) ist ein Zusatzelement, das im Wesentlichen den austenitischen Mischkristall bis zu hohen Temperaturen ver- festigt.
Um diese Wirkungen zu erzielen ist Wolfram (W) in einer Menge von wenigstens 2,0 Gew.-% zuzusetzen, doch dessen übermäßiger Zusatz von mehr als 3,0 Gew.-% verursacht die übermäßige Aus- scheidung von α-W und eine Senkung sowohl der Oxidations- beständigkeit als auch der engen Haftung eines Oxidfilms. Dementsprechend ist besonders bevorzugt die Menge an Wolfram (W) im Bereich von 2,5 Gew.-% bis 3,0 Gew.-%.
Molybdän (Mo) ist ein Element der gleichen Gruppe wie Wolfram (W) und daher kann der Ersatz eines Teils von Wolfram (W) durch Molybdän (Mo) die gleiche Funktion wie die von Wolfram (W) vorsehen. Da jedoch seine Wirkung geringer ist als die von Wolfram (W), setzt man Molybdän (Mo) in einem Bereich von 0,5% Gew.-% bis 1,5 Gew.-% zu, insbesondere 0,8% Gew.-% bis 1,5 Gew.—%.
Eisen (Fe) braucht der vorliegenden Legierung nicht unbedingt zugesetzt zu werden. Da jedoch in einem Festlösungszustand in einer hauptsächlich Nickel (Ni) enthaltenden austenitischen Phase vorliegendes Eisen (Fe) die Heißverformbarkeit verbes- sern kann und da es zur Einsparung von Rohstoffen und zur Verringerung der Preise brauchbar ist, wird Eisen (Fe) be- darfsweise zugesetzt. Dessen übermäßiger Zusatz erweicht je- doch eine austenitische Phase und verringert die ausgeschie- dene Menge einer γ'-Phase, was zu einer Senkung der Hochtem- peraturfestigkeit führt. Demgemäß wird Eisen (Fe) in einer Menge von bis zu 0,02 Gew.-% zugesetzt.
Aluminium (Al) ist ein Zusatzelement, das zur Bildung einer stabilen γ'-Phase nach einer Anlassbehandlung wesentlich ist und in einer Menge von wenigstens 2,2 Gew.-% zugesetzt werden soll. Dessen 3,0 Gew.-% übersteigender Zusatz verursacht je- doch eine Steigerung der γ'-Phase und senkt die Heißverform- barkeit. Demgemäß liegt Aluminium (Al) in einem Bereich von 2,2 Gew.-% bis 3,0 Gew.-%, vorzugsweise 2,5 Gew.-% bis 3,0 Gew.—'o .
Ein Teil des Titans (Ti) wird mit Kohlenstoff (C) zur Bildung eines stabilen MC-Typ-Primärkarbids verbunden und hat eine festigkeitserhöhende Funktion bei nicht γ'-gehärteten Legie- rungen.
Der Rest von Titan (Ti) liegt in der γ'-Phase im Festlösungs- zustand vor, wodurch die γ'-Phase verfestigt wird, und dient zur Verbesserung der Hochtemperaturfestigkeit. Demgemäß muss Titan (Ti) in einer Menge von wenigstens 2,0 Gew.-% zugesetzt werden, doch dessen übermäßiger 3,0 Gew.-% übersteigender Zu- satz senkt nicht nur die Heißverformbarkeit, sondern macht auch die γ'-Phase instabil und verursacht Verringerungen der Festigkeit nach langzeitiger Verwendung bei hohen Temperatu- ren. Demgemäß liegt Titan (Ti) vorzugsweise auch im Bereich von 2,2 Gew.-% bis 2,8 Gew.-%.
Weiter haben Aluminium (Al), Tantal (Ta) und Titan (Ti) auch eine wichtige Funktion der Verbesserung der Oxidationsbestän- digkeit, vor allem in der Kombination der Elemente bilden sie stabile Oxidschichtsysteme.
Gleichartig wie Titan (Ti) wird ein Teil von sowohl Niob (Nb) als auch Tantal (Ta) mit Kohlenstoff (C) unter Bildung stabi- ler MC-Typ-Primärkarbide verbunden, und sie haben festig- keitssteigernde Funktion, vor allem für nicht γ'-gehärtete Legierungen . Der Rest sowohl von Niob (Nb) als auch von Tantal (Ta) liegt gelöst in der γ'-Phase vor, wodurch die γ'-Phase fester Lö- sung verfestigt wird, und dient zur Verbesserung der Hochtem- peraturfestigkeit .
Dementsprechend können Niob (Nb) und Tantal (Ta) je nach Be- darf zugesetzt werden. Da jedoch deren übermäßiger Zusatz von mehr als 3,0 Gew.-% die Heißverformbarkeit verringert, liegt Niob (Nb) in einem Bereich von 2,0 Gew.-% oder weniger bis Minimum 1,2 Gew.-%.
Zirkon (Zr) und Bor (B) sind zur Verbesserung der Hochtempe- raturfestigkeit und Duktilität durch ihre korngrenzenaktive Funktion wirksam, und wenigstens eines von ihnen kann der Legierung der Erfindung in einer passenden Menge zugesetzt werden. Ihre Wirkung wird bei einer geringen Zusatzmenge er- halten.
Zirkon- (Zr) und Bor- (B)-Mengen von mehr als 0,01 Gew.-% bzw. 0,012 Gew.-% senken den Solidustemperatur beim Erhitzen, wodurch die Heißverformbarkeit verschlechtert wird.
Demgemäß sind die oberen Grenzen von Zirkon (Zr) und Bor (B) 0,01 Gew.-% bzw. 0,012 Gew.-%.
Nickel (Ni) bildet eine stabile austenitische Phase und wird eine Matrix für sowohl die feste Lösung als auch die Aus- scheidung der Y '-Phase. Weiter wird, da Nickel (Ni) eine fes- te Lösung mit einer großen Menge von Wolfram (W) bilden kann, eine austenitische Matrix mit einer hohen Festigkeit bei ho- hen Temperaturen erhalten, und daher ist Nickel der Rest der Legierung.
Abgesehen von den oben beschriebenen Elementen können bis zu 20,0 Gew.-% Kobalt (Co) der Legierung der Erfindung zugesetzt werden.
Kobalt (Co) existiert im Austenit der Matrix im Festlösungs- zustand, wodurch eine gewisse Mischkristallverfestigung er- reicht wird, und hat auch eine Wirkung zur Verbesserung der engen Haftung des Oxidfilms. Da Kobalt (Co) in der Ni-Matrix im Festlösungszustand vorliegt und da Kobalt (Co) die Aus- Scheidung der γ'-Phase kaum beeinträchtigt, ist Kobalt (Co) günstig. Da Kobalt (Co) jedoch ein teures Element ist, wird dessen Zusatz in großen Mengen nicht bevorzugt.
Mit diesen Anpassungen wird die Verarbeitbarkeit für einen produktiven L-PBF-Prozess mit verbesserten mechanischen Eigenschaften und gesteigerter Oxidationsbeständigkeit ge- währleistet .
Die nickelbasierte Legierung weist daher erfindungsgemäß auf, insbesondere bestehend aus (in Gew.-%):
Kohlenstoff (C):0,09% - 0,13%, insbesondere 0,09% - 0,11%,
Chrom (Cr): 19,0% - 21,5%, insbesondere 19,0% - 21,0%,
Kobalt (Co): 18,0% - 20,0%, insbesondere 19,0%,
Molybdän (Mo): 0,5% - 1,5%, insbesondere 0,8% - 1,5%,
Wolfram (W): 2,0% - 3,0%, insbesondere 2,5% - 3,0%,
Titan (Ti): 2,0% - 3,0%, insbesondere 2,2% - 2,8%,
Aluminium (Al): 2,2% - 3,0%, insbesondere 2,5% - 3,0%,
Bor (B): 0,008% - 0,012%
Zirkon (Zr): 0,0025% - 0,01%
Tantal (Ta): 2,0% - 4,0%, insbesondere 3,0%,
Niob (Nb): 1,2% - 2,0%, insbesondere 1,5% - 2,0%, optional
Silizium (Si): bis zu 0,02%, insbesondere 0,01% - 0,02%,
Mangan (Mn): bis zu 0,01%
Yttrium (Y): 0,0025% - 0,01%
Yttriumoxid (Y203): 0,75% - 1,25%
Vanadium (V): bis 0,01% Hafnium (Hf): bis 0,01%
Silber (Ag): bis 0,005%
Blei (Pb): bis 0,0003%
Eisen (Fe): bis 0,02% Kupfer (Cu): bis 0,01%
Selen (Se): bis 0,0003%
Sauerstoff (0): bis 0,015%
Phosphor (P): bis 0,005%
Schwefel (S): bis 0,001% Gallium (Ga): bis 0,001%
Bismut (Bi): bis 0,0001%
Stickstoff (N): bis 0,008%
Magnesium (Mg): bis 0,007%
Tellur (Te): bis 0,00005% Thallium (Ti): bis 0,0005%
Kalzium (Ca): bis 0,0001%
Kalium (K): bis 0,0001%, restliche Verunreinigungen bis 0,1%. Das Bauteil ist vorzugsweise eine Komponente einer Turbine, insbesondere einer Gasturbine und dort insbesondere im „hei- ßen" Bereich.

Claims

Patentansprüche
1. Nickelbasierte Legierung, aufweisend (in Gew.-%): Kohlenstoff (C): 0,09% - 0,13%, insbesondere 0,09% - 0,11%,
Chrom (Cr): 19,0% - 21,5%, insbesondere 19,0% - 21,0%, Kobalt (Co): 18,0% - 20,0%, insbesondere 19,0%,
Molybdän (Mo): 0,5% - 1,5%, insbesondere 0,8% - 1,5%,
Wolfram (W): 2,0% - 3,0%, insbesondere 2,5% - 3,0%,
Titan (Ti): 2,0% - 3,0%, insbesondere 2,2% - 2,8%, Aluminium (Al): 2,2% - 3,0%, insbesondere 2,5% - 3,0%,
Bor (B): 0,008% - 0,012%
Zirkon (Zr): 0,0025% - 0,01% Tantal (Ta): 2,0% - 4,0%, insbesondere 3,0%,
Niob (Nb): 1,2% - 2,0%, insbesondere 1,5% - 2,0%, jeweils optional Silizium (Si): bis zu 0,02%, insbesondere 0,01% - 0,02%, Mangan (Mn): bis zu 0,01%
Yttrium (Y): 0,0025% - 0,01% Yttriumoxid (Y2O3): 0,75% - 1,25% Vanadium (V): bis 0,01%
Hafnium (Hf): bis 0,01%
Silber (Ag): bis 0,005%
Blei (Pb): bis 0,0003%
Eisen (Fe): bis 0,02%
Kupfer (Cu): bis 0,01%
Selen (Se): bis 0,0003% Sauerstoff (0): bis 0,015% Phosphor (P): bis 0,005%
Schwefel (S): bis 0,001%
Gallium (Ga): bis 0,001%
Bismut (Bi): bis 0,0001%
Stickstoff (N): bis 0,008%
Magnesium (Mg): bis 0,007%
Tellur (Te): bis 0,00005%
Thallium (TI): bis 0,0005%
Kalzium (Ca): bis 0,0001%
Kalium (K): bis 0,0001%,
Nickel, insbesondere Rest Nickel (Ni) restliche Verunreinigungen bis 0,1%.
2. Pulver, aufweisend eine nickelbasierte Legierung, welche enthält (in Gew.-%):
Kohlenstoff (C): 0,09% - 0,13%, insbesondere 0,09% - 0,11%,
Chrom (Cr): 19,0% - 21,5%, insbesondere 19,0% - 21,0%,
Kobalt (Co): 18,0% - 20,0%, insbesondere 19,0%,
Molybdän (Mo): 0,5% - 1,5%, insbesondere 0,8% - 1,5%,
Wolfram (W): 2,0% - 3,0%, insbesondere 2,5% - 3,0%,
Titan (Ti): 2,0% - 3,0%, insbesondere 2,2% - 2,8%,
Aluminium (Al): 2,2% - 3,0%, insbesondere 2,5% - 3,0%,
Bor (B): 0,008% - 0,012%
Zirkon (Zr): 0,0025% - 0,01%
Tantal (Ta): 2,0% - 4,0%, insbesondere 3,0%,
Niob (Nb): 1,2% - 2,0%, insbesondere 1,5% - 2,0%, jeweils optional Silizium (Si): bis zu 0,02%, insbesondere 0,01% - 0,02%,
Mangan (Mn): bis zu 0,01%
Yttrium (Y): 0,0025% - 0,01%
Yttriumoxid (Y2O3): 0,75% - 1,25%
Vanadium (V): bis 0,01%
Hafnium (Hf): bis 0,01%
Silber (Ag): bis 0,005%
Blei (Pb): bis 0,0003%
Eisen (Fe): bis 0,02%
Kupfer (Cu): bis 0,01%
Selen (Se): bis 0,0003%
Sauerstoff (0): bis 0,015%
Phosphor (P): bis 0,005%
Schwefel (S): bis 0,001%
Gallium (Ga): bis 0,001%
Bismut (Bi): bis 0,0001%
Stickstoff (N): bis 0,008%
Magnesium (Mg): bis 0,007%
Tellur (Te): bis 0,00005%
Thallium (TI): bis 0,0005%
Kalzium (Ca): bis 0,0001%
Kalium (K): bis 0,0001%,
Nickel, insbesondere Rest Nickel (Ni) restliche Verunreinigungen bis 0,1%, optional
Binder oder Refraktärpartikel.
3. Verfahren, bei dem eine Legierung auf Nickelbasis verwendet wird, insbesondere für Pulverbettverfahren, die zusammengesetzt ist aus (in Gew.-%):
Kohlenstoff (C): 0,09% - 0,13%, insbesondere 0,09% - 0,11%,
Chrom (Cr): 19,0% - 21,5%, insbesondere 19,0% - 21,0%,
Kobalt (Co): 18,0% - 20,0%, insbesondere 19,0%,
Molybdän (Mo): 0,5% - 1,5%, insbesondere 0,8% - 1,5%,
Wolfram (W): 2,0% - 3,0%, insbesondere 2,5% - 3,0%,
Titan (Ti): 2,0% - 3,0%, insbesondere 2,2% - 2,8%, Aluminium (Al): 2,2% - 3,0%, insbesondere 2,5% - 3,0%,
Bor (B): 0,008% - 0,012%
Zirkon (Zr): 0,0025% - 0,01% Tantal (Ta): 2,0% - 4,0%, insbesondere 3,0%,
Niob (Nb): 1,2% - 2,0%, insbesondere 1,5% - 2,0%,
Nickel, insbesondere Rest Nickel (Ni) optional
Silizium (Si): bis zu 0,02%, insbesondere 0,01% - 0,02%, Mangan (Mn): bis zu 0,01%
Yttrium (Y): 0,0025% - 0,01% Yttriumoxid (Y2O3): 0,75% - 1,25% Vanadium (V): bis 0,01%
Hafnium (Hf): bis 0,01%
Silber (Ag): bis 0,005%
Blei (Pb): bis 0,0003%
Eisen (Fe): bis 0,02%
Kupfer (Cu): bis 0,01%
Selen (Se): bis 0,0003% Sauerstoff (0): bis 0,015% Phosphor (P): bis 0,005%
Schwefel (S): bis 0,001%
Gallium (Ga): bis 0,001%
Bismut (Bi): bis 0,0001% Stickstoff (N): bis 0,008% Magnesium (Mg): bis 0,007%
Tellur (Te): bis 0,00005% Thallium (TI): bis 0,0005%
Kalzium (Ca): bis 0,0001%
Kalium (K): bis 0,0001%, restliche Verunreinigungen bis 0,1%.
4. Bauteil, insbesondere aufweisend ein Substrat, aufweisend eine nickelbasierte Legierung, die zusammengesetzt ist aus (in Gew.-%): Kohlenstoff (C): 0,09% - 0,13%, insbesondere 0,09% - 0,11%,
Chrom (Cr): 19,0% - 21,5%, insbesondere 19,0% - 21,0%,
Kobalt (Co): 18,0% - 20,0%, insbesondere 19,0%,
Molybdän (Mo): 0,5% - 1,5%, insbesondere 0,8% - 1,5%,
Wolfram (W): 2,0% - 3,0%, insbesondere 2,5% - 3,0%,
Titan (Ti): 2,0% - 3,0%, insbesondere 2,2% - 2,8%,
Aluminium (Al): 2,2% - 3,0%, insbesondere 2,5% - 3,0%,
Bor (B): 0,008% - 0,012%
Zirkon (Zr): 0,0025% - 0,01%
Tantal (Ta): 2,0% - 4,0%, insbesondere 3,0%,
Niob (Nb): 1,2% - 2,0%, insbesondere 1,5% - 2,0%, optional
Silizium (Si): bis zu 0,02%, insbesondere 0,01% - 0,02%,
Mangan (Mn): bis zu 0,01%
Yttrium (Y): 0,0025% - 0,01%
Yttriumoxid (Y2O3): 0,75% - 1,25%
Vanadium (V): bis 0,01%
Hafnium (Hf): bis 0,01%
Silber (Ag): bis 0,005% Blei (Pb): bis 0,0003%
Eisen (Fe): bis 0,02%
Kupfer (Cu): bis 0,01%
Selen (Se): bis 0,0003% Sauerstoff (0): bis 0,015%
Phosphor (P): bis 0,005%
Schwefel (S): bis 0,001%
Gallium (Ga): bis 0,001%
Bismut (Bi): bis 0,0001% Stickstoff (N): bis 0,008%
Magnesium (Mg): bis 0,007%
Tellur (Te): bis 0,00005%
Thallium (TI): bis 0,0005%
Kalzium (Ca): bis 0,0001% Kalium (K): bis 0,0001%,
Nickel, insbesondere Rest Nickel (Ni) restliche Verunreinigungen bis 0,1%.
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