JP2007510055A - ニッケル基合金及びニッケル基合金の熱処理法 - Google Patents

ニッケル基合金及びニッケル基合金の熱処理法 Download PDF

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Abstract

本発明の態様は、主としてγ’相析出物によって強化され、ある量の少なくとも一つの粒界析出物を含む所望の微細構造を有するニッケル基合金、特に718型ニッケル基合金に関する。本発明のその他の態様は、熱的に安定な機械的性質を付与できる所望の微細構造を発達させるために、ニッケル基合金、特に718型ニッケル基合金を熱処理する方法に関する。本発明の態様によるニッケル基合金及びニッケル基合金の熱処理法を用いた製品も開示する。

Description

発明の背景
発明の分野
本発明の態様は、一般的にニッケル基合金及びニッケル基合金の熱処理法に関する。さらに詳しくは、本発明のある態様は、所望の微細構造を有し、熱的に安定な機械的性質(例えば、引張強さ、降伏強さ、伸び、応力破断寿命、及び低い切欠き脆性の一つ以上)を有するニッケル基合金に関する。本発明の他の態様は、ニッケル基合金を熱処理して、高温で熱的に安定な機械的性質、特に引張強さ、応力破断寿命、及び低い切欠き脆性を合金に付与できる所望の微細構造を発達させる方法に関する。
先行技術の記載
合金718は最も広く使用されているニッケル基合金の一つであり、米国特許第3,046,108号に概要が記載されている。前記特許明細書は引用によって本明細書に具体的に援用する。
合金718の広範な使用は該合金のいくつかの独特な特徴に由来する。例えば、合金718は約1200°F(649℃)以下で高い強度及び応力破断性を有している。さらに、合金718は、良好な加工特性、例えば鋳造性及び熱間加工性、並びに良好な溶接性を有している。このような特性のおかげで合金718から製造されたコンポーネントは組立加工が容易で、必要な場合、修理も容易である。以下に記載するように、合金718の独特な特徴は、析出硬化された、すなわち主としてγ”相析出物によって強化された微細構造に由来する。
析出硬化されたニッケル基合金には、二つの主要強化相、すなわちγ’相(又は“ガンマプライム”)析出物及びγ”相(又は“ガンマダブルプライム”)析出物がある。γ’相及びγ”相とも化学量論的なニッケル豊富金属間化合物である。しかしながら、γ’相は、典型的には主な合金元素としてアルミニウム及びチタンを含んでいる、すなわちNi(Al,Ti)であるが、γ”相は主にニオブを含有している、すなわちNiNbである。γ’相及びγ”相とも面心立方オーステナイトマトリックス中に整合析出物を形成するが、γ”相析出物(体心正方結晶構造を有する)にはγ’相析出物(面心立方結晶構造を有する)よりも大きい不適合なひずみエネルギーが伴うので、γ”相析出物のほうがγ’相析出物よりも効率的な強化物となりやすい。すなわち、析出物の体積分率と粒径が同一の場合、γ”相析出物によって強化されたニッケル基合金のほうが、主にγ’相析出物によって強化されたニッケル合金よりも一般的に強度が高い。
しかしながら、そのようなγ”相析出物強化微細構造の一つの欠点は、1200°F(649℃)より高い温度ではγ”相が不安定で、より安定なδ相(又は“デルタ相”)にトランスフォームすることである。δ相析出物はγ”相析出物と同じ組成(すなわちNiNb)を有しているが、δ相析出物は斜方晶構造を有しており、オーステナイトマトリックスと不整合である。従って、δ相析出物のマトリックスに対する強化効果は一般的に無視できるとみなされる。ゆえに、このトランスフォーメーションの結果、合金718の機械的性質、例えば応力破断寿命は1200°F(649℃)を超えると急速に劣化する。従って、合金718の使用は、典型的にはこの温度未満での用途に限定される。
所望の析出硬化微細構造を形成するには、ニッケル基合金を熱処理又は析出硬化プロセスに委ねる必要がある。ニッケル基合金の析出硬化プロセスは、一般的に、合金を、合金中に存在する実質的にすべてのγ’相及びγ”相析出物を溶解するに足る温度(すなわち析出物の固体溶解(ソルバス)温度の近傍、その温度又はそれを超える温度)で加熱し、合金を溶体化処理温度から冷却し、その後合金を一つ以上の時効ステップで時効することによって溶体化処理することを含む。時効は、所望の析出物を制御された様式で発達させるためにガンマ析出物のソルバス温度未満の温度で実施する。
ニッケル基合金中の所望の微細構造の発達は、合金の組成と使用する析出硬化プロセス(すなわち、溶体化処理及び時効プロセス)の両方に依存している。例えば、高温用合金718の典型的な析出硬化手順は、合金を1750°F(954℃)の温度で1〜2時間溶体化処理し、合金を空冷し、次いで合金を2段階の時効プロセスで時効することを含む。第一の時効ステップは、合金を第一の時効温度1325°F(718℃)で8時間加熱し、合金を約50〜100°F(28〜56℃)/時間で第二の時効温度1150°F(621℃)まで冷却し、合金を第二の時効温度で8時間時効することを含む。その後合金を室温に空冷する。上記熱処理の結果得られる析出硬化微細構造は、区別されたγ’及びγ”相析出物で構成されるが、主としてγ”相析出物によって強化され、少量のγ’相析出物は二次的な強化役割を果たしているにすぎない。
前述のような制限のため、合金718に対して数多くの改良の試みがなされてきた。例えば、アルミニウム、チタン、及びニオブの合金元素の添加を制御した改質合金718組成物は、合金の機械的性質の高温安定性を改良する目的で開発された。特にこれらの合金は、析出硬化プロセス中に“コンパクトモルホロジー”微細構造の発達を促進するために開発された。コンパクトモルホロジー微細構造は、大きな立方体のγ’相析出物とその立方体のγ’相析出物の面上に形成されたγ”相析出物からなる。換言すれば、γ”相がγ’相析出物の周りに殻を形成している。
先述の区別されたγ’相及びγ”相析出物硬化微細構造の代わりにコンパクトモルホロジー微細構造を達成するには、化学の改質だけでなく特殊な熱処理又は析出硬化プロセスが必要となる。コンパクトモルホロジー微細構造の発達に有用な特殊熱処理の一例は、合金をおよそ1800°F(982℃)の温度で溶体化処理し、合金を空冷し、次いで合金をおよそ1562°F(850℃)の第一の時効温度で約半時間時効し、粗いγ’相析出物を析出させることを含む。第一の時効温度で時効後、合金を空冷によって第二の時効温度に急速に冷却し、その第二の時効温度、すなわち約1200°F(649℃)に約16時間保持してγ”相の殻を形成させる。その後、合金を室温に空冷する。前述のように、この析出硬化プロセス後、合金は上記のコンパクトモルホロジー微細構造を持つことになり、改良された高温安定性を有するようになる。しかしながら、コンパクトモルホロジー微細構造を有する合金の引張強さは、標準の合金718より一般的に著しく低い。
数多くのγ相強化ニッケル基合金が存在している。例えば、Waspaloy(登録商標)ニッケル合金はノースカロライナ州モンローのAllvacから市販されている。しかしながら、Waspaloy(登録商標)ニッケル合金は、合金718に比べて、ニッケル、コバルト、及びモリブデンといった合金元素の添加量が増加しており、そのためにこの合金は合金718よりも高価になりがちである。さらに、γ”相析出物に比べてγ’相析出物の析出動態が比較的速いため、この合金の熱間加工性及び溶接性は一般的に合金718より劣るとみなされている。
そこで、主として熱的により安定なγ’相析出物によって強化された微細構造を有する、すなわち1200°F(649℃)を超える温度で熱的に安定な機械的性質を有し、γ”相強化合金に匹敵する熱間加工性及び溶接性を有する手ごろな価格の析出硬化718型ニッケル基合金の開発が望まれている。さらに、主として熱的に安定なγ’相析出物によって強化された、そして熱的に安定な機械的性質及びγ”相強化合金に匹敵する熱間加工性及び溶接性を有するニッケル基合金を提供できる微細構造を発達させるためのニッケル基合金の熱処理法の開発も望まれている。
発明の要旨
本発明のある態様は、ニッケル基合金の熱処理法に向けられている。例えば、一つの非制限的態様に従ってニッケル基合金の熱処理法を提供する。該方法は、ニッケル基合金を前溶体化処理すること、ここでδ相析出物及びη相析出物からなる群から選ばれるある量の少なくとも一つの粒界析出物がニッケル基合金内に形成され、前記少なくとも一つの粒界析出物は短い、概して棒状の形態を有している、;ニッケル基合金を溶体化処理すること、ニッケル基合金中の実質的にすべてのγ’相析出物及びγ”相析出物は溶解しているが、ある量の少なくとも一つの粒界析出物の少なくとも一部は保持される、;ニッケル基合金の溶体化処理後、ニッケル基合金中のγ’相及びγ”相析出物の形成を抑制するに足る第一の冷却速度でニッケル基合金を冷却すること;γ’相及びγ”相の一次析出物がニッケル基合金中に形成される、第一の時効処理におけるニッケル基合金の時効と;そして、γ’相及びγ”相の二次析出物がニッケル基合金中に形成され、二次析出物は一次析出物より微細である、第二の時効処理におけるニッケル基合金の時効とを含み;熱処理後はγ’相析出物がニッケル基合金中の主要強化析出物である。
別の非制限的態様に従って、718型ニッケル基合金、すなわち14重量%までの鉄を含むニッケル基合金の熱処理法を提供する。該方法は、ニッケル基合金を1500°F(816℃)〜1650°F(899℃)の範囲の温度で2〜16時間の範囲の時間前溶体化処理し;ニッケル基合金を1725°F(941℃)〜1850°F(1010℃)の範囲の溶体化温度で4時間以下溶体化処理し;ニッケル基合金の溶体化処理後、少なくとも800°F(444℃)/時間の第一の冷却速度でニッケル基合金を冷却し;第一の時効処理においてニッケル基合金を1325°F(718℃)〜1450°F(788℃)の範囲の温度で8時間以下時効し;そして第二の時効処理においてニッケル基合金を第二の時効温度(第二の時効温度は1150°F(621℃)〜1300°F(704℃)の範囲)で少なくとも8時間時効することを含む。
さらに別の非制限的態様において、ニッケル基合金、すなわち重量%で、0.1までの炭素、12〜20のクロム、4までのモリブデン、6までのタングステン、5〜12のコバルト、14までの鉄、4〜8のニオブ、0.6〜2.6のアルミニウム、0.4〜1.4のチタン、0.003〜0.03のリン、0.003〜0.015のホウ素、及びニッケルを含み、モリブデンの重量%とタングステンの重量%の合計が2以上8以下であり、そしてアルミニウムの原子百分率とチタンの原子百分率の合計が2〜6、アルミニウムの原子百分率のチタンの原子百分率に対する比率が少なくとも1.5、アルミニウムの原子百分率とチタンの原子百分率の合計をニオブの原子百分率で割った値が0.8〜1.3であるニッケル基合金の熱処理法を提供する。該方法は、ニッケル基合金を1725°F(941℃)〜1850°F(1010℃)の範囲の溶体化温度で4時間以下溶体化処理し;ニッケル基合金の溶体化処理後、第一の冷却速度でニッケル基合金を冷却し;第一の時効処理において、溶体化処理されたニッケル基合金を1365°F(741℃)〜1450°F(788℃)の範囲の温度で8時間以下時効し;そして第二の時効処理においてニッケル基合金を第二の時効温度(第二の時効温度は1150°F(621℃)〜1300°F(704℃)の範囲)で少なくとも8時間時効することを含む。
本発明の他の態様では所望の微細構造を有するニッケル基合金を意図する。例えば、一つの非制限的態様において提供するニッケル基合金は、γ’相析出物及びγ”相析出物を含むマトリックス(γ’相析出物がニッケル基合金中の主要強化析出物である)と、δ相析出物及びη相析出物からなる群から選ばれるある量の少なくとも一つの粒界析出物(前記少なくとも一つの粒界析出物は短い、概して棒状の形態を有している)とを含み、前記ニッケル基合金は、1300°F(704℃)で少なくとも120ksiの降伏強さ、1300°F(704℃)で少なくとも12%の伸びパーセント、1300°F(704℃)及び80ksiにおける測定で少なくとも300時間の切欠き応力破断寿命、及び低い切欠き脆性を有する。
別の非制限的態様では14重量%までの鉄を含む718型ニッケル基合金を提供する。該ニッケル基合金は、γ’相析出物及びγ”相析出物(γ’相析出物がニッケル基合金中の主要強化析出物である)と、δ相析出物及びη相析出物からなる群から選ばれるある量の少なくとも一つの粒界析出物(前記少なくとも一つの粒界析出物は短い、概して棒状の形態を有している)とを含み、該ニッケル基合金は、ニッケル基合金を1500°F(816℃)〜1650°F(899℃)の範囲の温度で2〜16時間の範囲の時間前溶体化処理し;ニッケル基合金を1725°F(941℃)〜1850°F(1010℃)の範囲の溶体化温度で4時間以下溶体化処理し;ニッケル基合金の溶体化処理後、少なくとも800°F(444℃)/時間の第一の冷却速度でニッケル基合金を冷却し;第一の時効処理においてニッケル基合金を1325°F(718℃)〜1450°F(788℃)の範囲の温度で2時間〜8時間時効し;そして第二の時効処理においてニッケル基合金を第二の時効温度(第二の時効温度は1150°F(621℃)〜1300°F(704℃)の範囲)で少なくとも8時間時効することによって熱処理される。
製品及び製品の形成法も本発明の様々な態様によって意図される。例えば、本発明の一つの非制限的態様において、ニッケル基合金を含む製品を提供する。前記ニッケル基合金は、γ’相析出物及びγ”相析出物を含むマトリックス(γ’相析出物がニッケル基合金中の主要強化析出物である)と、δ相析出物及びη相析出物からなる群から選ばれるある量の少なくとも一つの粒界析出物(前記少なくとも一つの粒界析出物は短い、概して棒状の形態を有している)とを含み、前記ニッケル基合金は、1300°F(704℃)で少なくとも120ksiの降伏強さ、1300°F(704℃)で少なくとも12%の伸びパーセント、1300°F(704℃)及び80ksiにおける測定で少なくとも300時間の切欠き応力破断寿命、及び低い切欠き脆性を有する。
別の非制限的態様では、14重量%までの鉄を含む718型ニッケル基合金を含む製品の形成法を提供する。該方法は、ニッケル基合金を所望の形状に形成し、そしてニッケル基合金を熱処理することを含む。ニッケル基合金の熱処理は、ニッケル基合金を1500°F(816℃)〜1650°F(899℃)の範囲の温度で2〜16時間の範囲の時間前溶体化処理し、ニッケル基合金を1725°F(941℃)〜1850°F(1010℃)の範囲の溶体化温度で4時間以下溶体化処理し、ニッケル基合金の溶体化処理後、少なくとも800°F(444℃)/時間の第一の冷却速度でニッケル基合金を冷却し、第一の時効処理においてニッケル基合金を1325°F(718℃)〜1450°F(788℃)の範囲の温度で2時間〜8時間時効し、そして第二の時効処理においてニッケル基合金を第二の時効温度(第二の時効温度は1150°F(621℃)〜1300°F(704℃)の範囲)で少なくとも8時間時効することを含む。
本発明の態様は図面と合わせて読めばよりよく理解されるであろう。
図1は本発明の態様によるニッケル基合金のSEM顕微鏡写真である。
図2は本発明の態様によるニッケル基合金の光学顕微鏡写真である。
図3は過剰の粒界相発達を有するニッケル基合金のSEM顕微鏡写真である。
図4は過剰の粒界相発達を有するニッケル基合金の光学顕微鏡写真である。
発明の詳細な説明
本発明のある非制限的態様は、所望の微細構造と高温で熱的に安定な機械的性質を有するニッケル基合金の提供に好都合でありうる。本明細書中で使用している“熱的に安定な機械的性質”という語句は、合金の機械的性質(例えば、引張強さ、降伏強さ、伸び、及び応力破断寿命)が、1400°F(760℃)に100時間暴露後も暴露前の同じ機械的性質と比べて実質的に低下しないことを意味する。本明細書中で使用している“低い切欠き脆性”という用語は、合金のサンプルをASTM E292に従って試験した場合に、切欠き部分で破壊されないことを意味する。さらに、本発明の非制限的態様は、主としてγ’相で強化された、少なくとも一つの粒界相析出物を含み、γ”相強化合金に匹敵する熱間加工性及び溶接性を有するニッケル基合金の提供に好都合であろう。
次に本発明の様々な非制限的態様によるニッケル基合金の熱処理法を説明する。本明細書で制限するつもりはないが、ここで説明するニッケル基合金の熱処理法は、様々なニッケル基合金組成物と共に使用でき、特に718型ニッケル基合金及びその誘導物と使用するのに適している。本明細書中で使用している“ニッケル基合金”という用語は、ニッケルと一つ以上の合金元素との合金を意味する。本明細書中で使用している“718型ニッケル基合金”という用語は、クロム及び鉄を含み、ニオブ、アルミニウム、及びチタンの一つ以上の添加合金元素によって強化されているニッケル基合金を意味する。
本発明の様々な非制限的態様の熱処理法が特によく適している718型ニッケル基合金の一つの具体的非制限的例は、14重量%までの鉄を含む718型ニッケル基合金である。本明細書で制限するつもりはないが、14重量%までの鉄を含む718型ニッケル基合金は、良好な応力破断寿命を有する合金の製造に有利であると考えられている。何らかの特別の理論に拘束されるつもりはないが、発明者らは、合金の鉄含有量が高いと、例えば18重量%だと、積層欠陥エネルギーを低下させるコバルトの有効性が低下しうると考えている。低い積層欠陥エネルギーは応力破断寿命の改良と関係するので、本発明のある態様においてニッケル基合金の鉄含有量は望ましくは14重量%以下に維持される。
本発明の様々な非制限的態様による熱処理法が特によく適している718型ニッケル基合金の別の具体的非制限的例は、重量%で、0.1までの炭素、12〜20のクロム、4までのモリブデン、6までのタングステン、5〜12のコバルト、14までの鉄、4〜8のニオブ、0.6〜2.6のアルミニウム、0.4〜1.4のチタン、0.003〜0.03のリン、0.003〜0.015のホウ素、及びニッケルを含み、モリブデンの重量%とタングステンの重量%の合計が2以上8以下であり、そしてアルミニウムの原子百分率とチタンの原子百分率の合計が2〜6、アルミニウムの原子百分率のチタンの原子百分率に対する比率が少なくとも1.5、アルミニウムの原子百分率とチタンの原子百分率の合計をニオブの原子百分率で割った値が0.8〜1.3のニッケル基合金である。そのような合金は、同時係属中の米国特許出願第10/144,369号に詳細に記載されている。前記出願特許の明細書は引用によって本明細書に具体的に援用する。
本発明の第一の非制限的態様によるニッケル基合金の熱処理法は、ニッケル基合金を前溶体化処理し、ニッケル基合金を溶体化処理し、そしてニッケル基合金を時効して、微細構造を有するニッケル基合金を形成させることを含む。形成されたニッケル基合金は、γ’相析出物が主要強化析出物であり、所望の形態を有するδ相及び/又はη相析出物が合金の一つ以上の粒界に存在する。
さらに詳しくは、第一の非制限的態様によるニッケル基合金の熱処理法は、ある量の少なくとも一つの粒界析出物がニッケル基合金内に形成される、ニッケル基合金の前溶体化処理を含む。本明細書中で使用している“前溶体化処理”という用語は、ニッケル基合金を、ニッケル基合金の溶体化処理前に、ある量の少なくとも一つの粒界析出物がニッケル基合金内に形成されるような温度で加熱することを意味する。何らかの相に関して本明細書中で使用している“形成する”という用語は、核形成及び/又は相の成長を意味する。例えば、本明細書で制限するつもりはないが、ニッケル基合金の前溶体化処理は、ニッケル基合金を約1500°F(816℃)〜約1650°F(899℃)の範囲の温度で約2時間〜約16時間、炉で加熱することを含みうる。鍛造ニッケル基合金の加工に特に有用でありうる前溶体化処理の一つの具体的非制限的例において、前溶体化処理は、合金を約1550°F(843℃)〜1600°F(871℃)の範囲の温度で約4〜16時間加熱することを含みうる。
前述のように、前溶体化処理中に、ある量の少なくとも一つの粒界析出物がニッケル基合金内に形成される。第一の非制限的態様によれば、前溶体化処理中に形成される少なくとも一つの粒界析出物は、δ相(“デルタ相”)析出物及びη相(“イータ相”)析出物からなる群から選ばれる。デルタ相析出物は、規則的な金属間相NiNbからなり、斜方晶構造を有することが当該技術分野で知られている。イータ相析出物は、規則的な金属間相NiTiからなり、六方晶構造を有することが当該技術分野で知られている。さらに、この態様によれば、前溶体化処理中にδ相及びη相の粒界析出物とも形成できる。
一般的にγ”相析出物の過時効によるニッケル基合金中のδ相及び/又はη相析出物(以後“δ/η相”析出物)の形成は、これらの析出物が不整合でオーステナイトマトリックスの強化に寄与しないので望ましくない。しかしながら発明者らは、所望の形態とニッケル基合金の粒界における位置を有する制御された量のδ/η相析出物の析出は(以下にさらに詳細に説明)、粒界を強化し、切欠き脆性の低下、並びに応力破断寿命及び高温における合金の延性の改良に寄与できることを見出した。さらに、以下により詳細に説明するように、制御された量の少なくとも一つの粒界析出物が所望のサイズ分布を有するγ’相及びγ”相析出物と組み合わさると、低い切欠き脆性、良好な引張強さ、応力破断寿命、及び少なくとも1300°F(704℃)までは熱的に安定な機械的性質を有するニッケル基合金が達成できる。
次に図面を参照する。図1に3000倍の倍率で撮った本発明の態様によるニッケル基合金のSEM顕微鏡写真を示す。図2には500倍の倍率で撮った同じニッケル基合金の光学顕微鏡写真を示す。図1及び2に示されたニッケル基合金は、本発明のある非制限的態様に従って所望の形態及び位置を有するある量の少なくとも一つの粒界析出物を含む。図1に示されているように、ニッケル基合金は、δ/η相析出物110を含み、その大部分は短い、概して棒状の形態を有しており、合金の粒界内に位置している。析出物に関して本明細書中で使用している“短い、概して棒状”という語句は、析出物の長さ対厚さのアスペクト比が例えば図1及び2に示されているように約20以下であることを意味する。本発明のある非制限的態様において、短い、概して棒状の析出物のアスペクト比は1〜20の範囲である。時としてニッケル基合金の双晶境界にδ/η相析出物が存在することもあるが(例えば、図1に示されているように、δ/η相析出物111が双晶境界121に観察できる)、本発明の様々な非制限的態様に従って加工したニッケル基合金には粒内の針状δ/η相析出物の顕著な形成はみられないはずである。
何らかの特別の理論に拘束されるつもりはないが、発明者らは、図1及び2に示されている析出物の形態及び粒界における析出物の位置の両方が、低い切欠き脆性及び改良された引張延性及び応力破断寿命を有するニッケル基合金の提供に望ましいと考えている。なぜならば、これらの粒界析出物は、高温における合金の粒界すべりを止めることができるからである。換言すれば、それらの形態及び位置のために、本発明の態様による粒界析出物は、粒界を所定の位置に“固定”又は“ピンニング”することによって粒界の移動に抗することにより粒界を効果的に強化している。粒界すべりは、合金の応力破断寿命を低下させ切欠き脆性を増大させうるクリープ変形及び粒間亀裂の形成に実質的に寄与するので、本発明の態様に従ってニッケル基合金の粒界すべりを制限することにより、粒界析出物は合金の引張延性及び応力破断寿命を増加させ合金の切欠き脆性を低下させることができる。これに対し、粒界相が存在しない場合、又は過剰析出が発生した場合(図3及び4に示す、以下で説明)、粒界は強化されないので、合金の応力破断寿命は改良されない。
本発明のある非制限的態様において、ニッケル基合金の熱処理後、ニッケル基合金の大部分の粒界は、少なくとも一つの短い、概して棒状の粒界析出物、例えば図2に示されている析出物210によってピンニングされている。本発明の他の態様においては、少なくとも3分の2(2/3)の粒界が少なくとも一つの短い、概して棒状の粒界相析出物によってピンニングされている。このように、これらの非制限的態様に従って、少なくとも一つの粒界析出物によるすべての粒界のピンニングを意図してはいるが、すべての粒界がピンニングされる必要はない。
これに対し、図3及び4は、δ/η相析出物の過剰形成を有するニッケル基合金の顕微鏡写真である。図3に示されているように、大部分の析出物310は、アスペクト比が図1及び2に示されたものよりずっと大きい鋭い針のような形態を有しており、粒子の中に相当距離伸びている。場合によっては個々の粒子を越えて伸びているものもある。何らかの特別の理論によって拘束されるつもりはないが、発明者らは、図3及び4に示されているδ/η相析出物の形態と粒子中の析出物の位置は望ましくないと考えている。なぜならば、δ/η相析出物(310及び410、それぞれ図3及び4に示されている)は、前述のように粒界を強化しないからである。それどころか、析出物と粒子マトリックス間の界面は亀裂生長の最も容易な進路になる。さらに、δ/η相析出物の過剰形成は、合金中の強化析出物(すなわちγ’及びγ”)の量を削減するので、それによって合金の強度が低下する(前述の通り)。従って、図3及び4に示されているような析出物は高温延性の増大に寄与しうるが、そのような析出は合金の引張強さ及び応力破断寿命を著しく低下させることになる。
何らかの特別の理論によって拘束されるつもりはないが、発明者らはまた、δ/η相粒界析出物の形態は析出温度及び合金の粒度に関係していることも見出した。従って、例えば、本明細書で制限するつもりはないが、ある種の鍛造合金にとって析出温度が約1600°F(871℃)より高い場合、またある種の鋳造合金にとって析出温度が約1650°F(899℃)より高い場合、一般的にδ/η相析出物は粒界と粒内の両方に高アスペクト比の針状物として形成されることになる。前述したように、これによって典型的には合金の引張強さと応力破断寿命が低下する。しかしながら、これらの合金中でδ/η相の析出がそれぞれ約1600°F(871℃)及び1650°F(899℃)未満の温度で起きると、比較的短い、概して棒状の形態をしたδ/η相析出物が粒界に形成され、粒内析出はほとんどない。前述のように、ニッケル基合金におけるこれらの粒界析出物の形成は、これらの粒界析出物が粒界を固定又はピンニングできるので望ましい。それによって、合金の引張強さ及び延性、並びに応力破断寿命は改良され、一方で切欠き脆性は低下する。
本発明の第一の非制限的態様に従って前溶体化処理後、ニッケル基合金は溶体化処理前に1000°F(538℃)以下に冷却できる。例えば、本明細書で制限するつもりはないが、合金は溶体化処理前に室温に冷却してもよい。本明細書中で使用している“溶体化処理”という用語は、ニッケル基合金を、γ’及びγ”相析出物のソルバス温度の近傍(すなわち約100°F(56℃)以上下回らない温度)、その温度又はそれより高いが、粒界析出物のソルバス温度より低い溶体化温度で加熱することを意味する。従って、前述のように、ニッケル基合金の溶体化処理中、ニッケル基合金中に存在する実質的にすべてのγ’及びγ”相析出物は溶解する。本明細書中で、溶体化処理時のγ’及びγ”相析出物の溶解に関して使用している“実質的にすべて”という用語は、少なくとも大部分のγ’及びγ”相析出物が溶解していることを意味する。従って、溶体化処理中に実質的にすべてのγ’及びγ”相析出物を溶解することは、すべてのγ’及びγ”相析出物を溶解することを含むが、これだけに限定されない。しかしながら、溶体化温度は粒界析出物(すなわち前溶体化処理中に形成されるδ/η相析出物)のソルバス温度より低いので、ある量の少なくとも一つの粒界析出物の少なくとも一部は溶体化処理中もニッケル基合金に保持される。
本明細書で制限するつもりはないが、この非制限的態様に従って、ニッケル基合金の溶体化処理は、ニッケル基合金を1850°F(1010℃)以下の溶体化温度で4時間以下加熱することを含みうる。さらに詳しくは、ニッケル基合金の溶体化処理は、ニッケル基合金を1725°F(941℃)〜1850°F(1010℃)の範囲の溶体化温度、さらに好ましくは1750°F(954℃)〜1800°F(982℃)で、1〜4時間の範囲の時間、さらに好ましくは1〜2時間加熱することを含みうる。しかしながら、当業者であれば、実質的にすべてのγ’及びγ”相析出物を溶解するのに要する正確な溶体化処理時間は、溶体化処理されるニッケル基合金のサイズ(これだけに限定されない)を含むいくつかの因子に左右されることは分かるであろう。従って、処理されるニッケル基合金(又はニッケル基合金を含む加工中の製品)が大きいほど、一般的に所望の結果を達成するのに要する溶体化時間は長くなる。
何らかの特別の理論によって拘束されるつもりはないが、発明者らは、溶体化温度が1850°F(1010℃)を超えると、溶体化処理後、所望量より少ない粒界析出物しかニッケル基合金中に保持され得ないことを見出した。従って、合金の切欠き脆性、高温応力破断寿命及び延性が悪影響を受けうる。しかしながら、これらの性質が重要でない用途の場合は、本発明のこの非制限的態様に従って1850°F(1010℃)を超える溶体化温度も利用できる。さらに、発明者らは、溶体化温度が約1725°F(941℃)を下回ると、実質的にすべてのγ’相及びγ”相析出物が溶体化処理中に溶解しないことも見出した。従って、溶解していないγ’相及びγ”相析出物の望ましくない生長及び粗大化が発生する可能性があり、引張強さ及び応力破断寿命の低下につながる。
ニッケル基合金の溶体化処理後、ニッケル基合金は、冷却中にニッケル基合金中にγ’相及びγ”相析出物の形成を抑制するのに足る第一の冷却速度で冷却される。本明細書で制限するつもりはないが、発明者らは、溶体化処理後ニッケル基合金をあまりにゆっくり冷却すると、γ’相及びγ”相析出物の望ましくない析出及び粗大化に加え、過剰の粒界析出物の形成が起こりうることを見出した。前述のように、過剰の粒界析出物の形成は、合金の引張強さ及び応力破断寿命に悪影響を及ぼしうる。従って、本発明の第一の非制限的態様に従って、第一の冷却速度は少なくとも800°F(444℃)/時間である。少なくとも1000°F(556℃)/時間、又はそれ以上であってもよい。800°F(444℃)又は1000°F(556℃)を上回る冷却速度は、例えば合金を溶体化温度から空冷することによって達成できる。
本発明の第一の非制限的態様に従ってニッケル基合金を溶体化処理及び冷却した後、ニッケル基合金は第一の時効処理において時効される。本明細書中で使用している“時効する”という用語は、ニッケル基合金をγ’相及びγ”相のソルバス温度より低い温度で加熱してγ’相及びγ”相析出物を形成させることを意味する。第一の時効処理中、γ’相及びγ”相の一次析出物がニッケル基合金中に形成される。本明細書で制限するつもりはないが、この非制限的態様に従って、第一の時効処理は、ニッケル基合金を1325°F(718℃)〜1450°F(788℃)の範囲の温度で2〜8時間の範囲の時間加熱することを含みうる。さらに詳しくは、第一の時効処理は、ニッケル基合金を1365°F(741℃)〜1450°F(788℃)の範囲の温度で2〜8時間加熱することを含みうる。本明細書で制限するつもりはないが、約1450°F(788℃)より高い、又は約1325°F(718℃)より低い第一の時効温度で時効すると、それぞれ合金の過時効又は時効不足をもたらしかねず、強度の損失を伴う。
第一の時効処理後、ニッケル基合金は、第二の時効温度に冷却され、第二の時効処理において時効される。必要ではないが、本発明のこの態様に従って、第二の冷却速度は50°F(28℃)/時間以上でありうる。例えば、約50°F(28℃)/時間〜約100°F(56℃)/時間の範囲の冷却速度は、ニッケル基合金を、炉が所望温度に冷却する間、又は炉への電力を切った後、炉の中で放冷することによって達成できる(すなわち合金の炉冷)。あるいは、本明細書で制限するつもりはないが、ニッケル基合金をより迅速に冷却し、例えば空冷によって室温に冷却し、その後第二の時効温度に加熱してもよい。しかしながら、より迅速な冷却速度を採用すると、所望の微細構造を発達させるためにより長い時効時間が必要となろう。
ニッケル基合金を第二の時効温度で時効し、ニッケル基合金中にγ’相及びγ”相の二次析出物を形成させる。第二の時効処理中に形成されるγ’相及びγ”相の二次析出物は、一般的に第一の時効処理中に形成される一次析出物よりも微細である。すなわち、第二の時効処理中に形成される析出物のサイズは一般的に第一の時効処理中に形成される一次析出物のサイズより一般的に小さい。何らかの特別の理論によって拘束されるつもりはないが、サイズ分布を有するγ’相析出物及びγ”相析出物の形成は、一様な析出物サイズとは対照的に、ニッケル基合金の機械的性質を改良すると考えられる。
さらに、第一の非制限的態様に従って、第二の時効処理は、ニッケル基合金を、1150°F(621℃)〜1300°F(704℃)の範囲の第二の時効温度で加熱することを含みうる。さらに詳しくは、1150°F(621℃)〜1200°F(649℃)の範囲の第二の時効温度で少なくとも8時間加熱することを含みうる。
前述のように、本発明の第一の非制限的態様に従ってニッケル基合金の熱処理後、γ’相析出物がニッケル基合金中の主要強化析出物である。γ’相析出物に関して本明細書中で使用している“主要強化析出物”という語句は、ニッケル基合金が少なくとも約20体積%のγ’相と約5体積%以下のγ”相を含むことを意味する。さらに、熱処理後、この非制限的態様によるニッケル基合金は、δ相析出物及びη相析出物からなる群から選ばれ、短い、概して棒状の形態を有するある量の少なくとも一つの粒界析出物を含む。
本発明の第二の非制限的態様において、ニッケル基合金は、δ相析出物及びη相析出物からなる群から選ばれる制御された量の少なくとも一つの粒界析出物を析出させるために、約1500°F(816℃)〜1600°F(871℃)の範囲の前溶体化温度にある時間の間加熱される。第一の非制限的態様に関して前述したように、望ましくは、少なくとも一つの析出物は、短い、概して棒状の形態を有し、合金の粒界に位置する。
その後冷却せずに温度を1725°F(941℃)〜約1850°F(1010℃)の範囲の溶体化温度に上げ、ニッケル基合金を溶体化処理する(すなわち合金を溶体化温度に直接加熱する)。ニッケル基合金は、前述のように実質的にすべてのγ’相及びγ”相析出物を溶解するに足る時間その溶体化温度に保持される。例えば、本明細書で制限するつもりはないが、ニッケル基合金は、溶体化温度に4時間以下保持できる。第二の非制限的態様による一つの具体的非制限的例では、溶体化温度は1750°F(954℃)〜約1800°F(982℃)の範囲で、合金はその溶体化温度に2時間以下保持される。その後、ニッケル基合金を室温に冷却し、本発明の第一の非制限的態様に関して前述したように時効できる。
本発明の第三の非制限的態様は、14重量%までの鉄を含む718型ニッケル基合金の熱処理法を提供する。該方法は、ニッケル基合金を1500°F(816℃)〜1650°F(899℃)の温度で2〜16時間の範囲の時間前溶体化処理することを含む。前溶体化処理後、ニッケル基合金を1725°F(941℃)〜約1850°F(1010℃)の範囲の溶体化温度で4時間以下、好ましくは1750°F(954℃)〜約1800°F(982℃)の範囲の溶体化温度で2時間以下溶体化処理する。その後、ニッケル基合金を室温に冷却し、本発明の第一の非制限的態様に関して前述したように時効できる。ニッケル基合金を本発明のこの非制限的態様に従って熱処理した後、ニッケル基合金は望ましくは、γ’相析出物及びγ”相析出物(γ’相析出物がニッケル基合金中の主要強化析出物である)と、δ相析出物及びη相析出物からなる群から選ばれるある量の少なくとも一つの粒界析出物(前記少なくとも一つの粒界析出物は短い、概して棒状の形態を有している)とを含む微細構造を有する。
本発明による第四の非制限的態様は、重量%で、0.1までの炭素、12〜20のクロム、4までのモリブデン、6までのタングステン、5〜12のコバルト、14までの鉄、4〜8のニオブ、0.6〜2.6のアルミニウム、0.4〜1.4のチタン、0.003〜0.03のリン、0.003〜0.015のホウ素、及びニッケルを含み、モリブデンの重量%とタングステンの重量%の合計が2以上8以下であり、そしてアルミニウムの原子百分率とチタンの原子百分率の合計が2〜6、アルミニウムの原子百分率のチタンの原子百分率に対する比率が少なくとも1.5、アルミニウムの原子百分率とチタンの原子百分率の合計をニオブの原子百分率で割った値が0.8〜1.3であるニッケル基合金の熱処理法を提供する。該方法は、ニッケル基合金を1725°F(941℃)〜1850°F(1010℃)の範囲の溶体化温度で4時間以下加熱することによってニッケル基合金を溶体化処理することを含む。さらに詳しくは、ニッケル基合金を1750°F(954℃)〜1800°F(982℃)の範囲の溶体化温度で2時間以下加熱することによってニッケル基合金を溶体化処理することを含む。該方法はさらに、ニッケル基合金を溶体化処理後、第一の冷却速度で冷却し、ニッケル基合金を本発明の第一の非制限的態様に関して前述したように時効することを含む。本発明の第四の非制限的態様に従ってニッケル基合金を熱処理後、ニッケル基合金は、望ましくは、主としてγ’相析出物によって強化され、δ相析出物及びη相析出物からなる群から選ばれるある量の少なくとも一つの粒界析出物を含み、前記少なくとも一つの粒界析出物は、短い、概して棒状の形態を有する微細構造を有する。
必要ではないが、本発明の第四の非制限的態様による方法はさらに、ニッケル基合金の溶体化処理前に、ニッケル基合金を1500°F(816℃)〜1650°F(899℃)の範囲の温度で2〜16時間の範囲の時間前溶体化処理することを含んでもよい。前述のように、ニッケル基合金を前溶体化処理することにより、制御された量の少なくとも一つの粒界析出物を合金中に形成できる。従って、ニッケル基合金の熱処理後、ニッケル基合金は望ましくは、主としてγ’相析出物によって強化され、δ相析出物及びη相析出物からなる群から選ばれるある量の少なくとも一つの粒界析出物を含み、前記少なくとも一つの粒界析出物は、短い、概して棒状の形態を有する微細構造を有する。
本明細書で制限するつもりはないが、前述の本発明の様々な非制限的態様に従ってニッケル基合金を熱処理した後、ニッケル基合金は、1300°F(704℃)で少なくとも120ksiの降伏強さ、1300°F(704℃)で少なくとも12%の伸びパーセント、1300°F(704℃)及び80ksiにおける測定で少なくとも300時間の切欠き応力破断寿命、及び低い切欠き脆性を有しうる。必要ではないが、熱処理後、合金はASTM5〜8の粒度を有しうる。
次に、本発明のある非制限的態様に従って所望の微細構造を有するニッケル基合金について説明する。本発明の一つの非制限的態様において、γ’相析出物及びγ”相析出物を含むマトリックス(γ’相析出物がニッケル基合金中の主要強化析出物である)と、制限された量の少なくとも一つの粒界析出物(少なくとも一つの粒界析出物はδ相析出物及びη相析出物からなる群から選ばれる)とを含むニッケル基合金を提供する。前記ニッケル基合金は、1300°F(704℃)で少なくとも120ksiの降伏強さ、1300°F(704℃)で少なくとも12%の伸びパーセント、1300°F(704℃)及び80ksiにおける測定で少なくとも300時間の切欠き応力破断寿命、及び低い切欠き脆性を有している。
この非制限的態様によれば、ニッケル基合金は718型ニッケル基合金でありうる。例えば、718型ニッケル基合金は、14重量%までの鉄を含む718型ニッケル基合金でありうる。さらに、718型ニッケル基合金は、重量%で、0.1までの炭素、12〜20のクロム、4までのモリブデン、6までのタングステン、5〜12のコバルト、14までの鉄、4〜8のニオブ、0.6〜2.6のアルミニウム、0.4〜1.4のチタン、0.003〜0.03のリン、0.003〜0.015のホウ素、及びニッケルを含み、モリブデンの重量%とタングステンの重量%の合計が2以上8以下であり、そしてアルミニウムの原子百分率とチタンの原子百分率の合計が2〜6、アルミニウムの原子百分率のチタンの原子百分率に対する比率が少なくとも1.5、アルミニウムの原子百分率とチタンの原子百分率の合計をニオブの原子百分率で割った値が0.8〜1.3であるニッケル基合金でありうる。
この非制限的態様によるニッケル基合金は鋳造又は鍛造ニッケル基合金でありうる。例えば、本明細書で制限するつもりはないが、ニッケル基合金は、所望の組成を有する原料を真空誘導溶解(“VIM”)操作で溶融し、次いで溶融材料をインゴットに鋳造することによって製造できる。その後、インゴットを再溶融することによって鋳造物はさらに精錬できる。例えば、鋳造物は、真空アーク再溶解(“VAR”)、エレクトロスラグ再溶解(“ESR”)、又はESRとVARの組合せ(いずれも当該技術分野で周知)によって再溶融できる。あるいは、当該技術分野で知られているその他の溶解及び再溶解法を利用してもよい。
溶融後、ニッケル基合金は、所望の微細構造を形成するために熱処理できる。例えば、本明細書で制限するつもりはないが、ニッケル基合金は、所望の微細構造を形成するために前述の本発明の様々な非制限的態様で説明した熱処理法に従って熱処理できる。あるいは、熱処理前に合金をまず鍛造又は熱間もしくは冷間加工してもよい。
本発明によるニッケル基合金の一つの具体的非制限的態様として、14重量%までの鉄を包含し、γ’相析出物及びγ”相析出物(γ’相析出物がニッケル基合金中の主要強化析出物である)と、δ相析出物及びη相析出物からなる群から選ばれるある量の少なくとも一つの粒界析出物(前記少なくとも一つの粒界析出物は短い、概して棒状の形態を有する)とを含む718型ニッケル基合金を提供する。この非制限的態様に従って、ニッケル基合金は、例えば、ニッケル基合金を1500°F(816℃)〜1650°F(899℃)の範囲の温度で4〜16時間の範囲の時間加熱することによってニッケル基合金を前溶体化処理し、ニッケル基合金を1725°F(941℃)〜1850°F(1010℃)の範囲の溶体化温度で4時間以下加熱することによってニッケル基合金を溶体化処理し、ニッケル基合金の溶体化処理後、少なくとも800°F(444℃)/時間の第一の冷却速度でニッケル基合金を冷却し、第一の時効処理においてニッケル基合金を1325°F(718℃)〜1450°F(788℃)の範囲の温度で2〜8時間加熱することによってニッケル基合金を時効し、そして第二の時効処理においてニッケル基合金を第二の時効温度(第二の時効温度は1150°F(621℃)〜1300°F(704℃)の範囲)で少なくとも8時間加熱することによってニッケル基合金を時効することによって形成できる。
本発明の態様はさらに、本発明のニッケル基合金及びニッケル基合金の熱処理法を用いて製造された製品も意図している。本発明の様々な態様によるニッケル基合金及びニッケル基合金の熱処理法を用いて製造できる製品の非制限的例は、タービン又はコンプレッサディスク、ブレード、ケース、シャフト、及び締結装置(ファスナー)などであるが、これらに限定されない。
例えば、本明細書で制限するつもりはないが、本発明の一態様は、ニッケル基合金を含む製品を提供する。前記ニッケル基合金は、γ’相析出物及びγ”相析出物を含むマトリックス(γ’相析出物がニッケル基合金中の主要強化析出物である)と、δ相析出物及びη相析出物からなる群から選ばれるある量の少なくとも一つの粒界析出物とを含み、前記ニッケル基合金は、1300°F(704℃)で少なくとも120ksiの降伏強さ、1300°F(704℃)で少なくとも12%の伸びパーセント、1300°F(704℃)及び80ksiにおける測定で少なくとも300時間の切欠き応力破断寿命、及び低い切欠き脆性を有する。必要ではないが、前記ニッケル基合金はASTM 5〜8の粒度を有しうる。
本明細書で制限するつもりはないが、本発明のこの非制限的態様による製品は、例えば、所望の組成を有する鋳造又は鍛造ニッケル基合金を所望の形状に形成し、次いで該ニッケル基合金を熱処理して前述の所望の微細構造を形成させる。さらに詳しくは、本明細書で制限するつもりはないが、本発明のある態様に従って、製品は、鋳造又は鍛造718型ニッケル基合金、さらに詳しくは14重量%までの鉄を含む718型ニッケル基合金から形成できる。本発明の一つの具体的非制限的態様において、製品は、重量%で、0.1までの炭素、12〜20のクロム、4までのモリブデン、6までのタングステン、5〜12のコバルト、14までの鉄、4〜8のニオブ、0.6〜2.6のアルミニウム、0.4〜1.4のチタン、0.003〜0.03のリン、0.003〜0.015のホウ素、及びニッケルを含み、モリブデンの重量%とタングステンの重量%の合計が2以上8以下であり、そしてアルミニウムの原子百分率とチタンの原子百分率の合計が2〜6、アルミニウムの原子百分率のチタンの原子百分率に対する比率が少なくとも1.5、アルミニウムの原子百分率とチタンの原子百分率の合計をニオブの原子百分率で割った値が0.8〜1.3であるニッケル基合金から形成される。
次に本発明の様々な非制限的態様を以下の非制限的実施例において示す。
実施例1
718型ニッケル基合金をVIM操作を用いて溶融し、次いで鋳造してインゴットにした。その後鋳造物をVARを用いて再溶融した。次いで鋳造物を直径8”の丸形ビレットに鍛造し、ビレットをカットして試験サンプルとした。合金は、ASTM E112による測定でASTM 6〜ASTM 8の範囲の粒度、ASTM 7の平均粒度を有していた。合金の組成を以下に示す。
Figure 2007510055
次に試験サンプルをサンプル群に分け、各サンプル群を以下の表1に示す前溶体化処理にかけた。
表1
Figure 2007510055
前溶体化処理後、それぞれのサンプル群を、1750°F(954℃)で1時間溶体化処理し、空冷し、1450°F(788℃)で2時間時効し、炉冷し、1200°F(649℃)で8時間時効し、そして室温に空冷した。熱処理後、以下の試験を実施した。各サンプル群から少なくとも2個のサンプルをASTM E21に従って1300°F(704℃)で引張試験にかけ、各サンプルについて引張強さ、降伏強さ、伸びパーセント、及び断面縮小率(絞り)を測定した。各サンプル群から少なくとも2個のサンプルをASTM 292に従って1300°F(704℃)及び80ksiで応力破断寿命試験にかけ、各サンプルの応力破断寿命及び破断伸びパーセントを測定した。各群から少なくとも2個のサンプルをASTM E262に従って室温でシャルピー試験にかけ、各サンプルの衝撃強さ及び横膨出量(“LE”)を測定した。
前述の試験結果を以下の表2に示す。表中の数値は各サンプル群の試験サンプルの平均値である。
表2
Figure 2007510055
NT=試験せず
表2からわかるように、1550°F(843℃)で8時間前溶体化処理されたサンプル(すなわちサンプル群2)は、前溶体化処理されていないサンプル(すなわちサンプル群1)、並びに1600°F(871℃)及び1650°F(899℃)で8時間前溶体化処理されたサンプル(すなわちサンプル群3及び4)よりも良好な引張強さ、降伏強さ、伸び、及び断面縮小率と、著しく良好な応力破断寿命及び衝撃強さを有していた。さらに、サンプル群4のサンプルの性質は、前溶体化処理されていないサンプルよりもわずかに低かったが、それでも容認できるとみなされた。
前述のように、鍛造ニッケル基合金を1550°F(843℃)〜1600°F(871℃)の範囲の温度で前溶体化処理すると、少なくとも一つの粒界相の有益な析出がもたらされうる。さらに前述のように、粒界相は、所望の量及び形態で存在する場合、ニッケル基合金の粒界を強化すると考えられ、それによって合金の高温での性質が改善される。
実施例2
実施例1に記載のようにして試験サンプルを製造した。次に試験サンプルをサンプル群に分け、該サンプル群を以下の表3に示した溶体化及び時効処理にかけた。
表3
Figure 2007510055
溶体化処理と第一の時効処理との間でサンプルを空冷したが、第一及び第二の時効処理間では約100°F(56℃)/時間の冷却速度(すなわち炉冷)を用いた。第二の時効処理後、サンプルは空冷によって室温に冷却した。
熱処理後、各群のサンプルを実施例1で前述したように試験した。ただし、実施例1で実施した室温でのシャルピー試験の代わりに、サンプル群5〜8のサンプルを室温(“Tm”)での追加の引張試験にかけた。これらの試験結果を以下の表4に示す。表中の数値は試験したサンプルの平均値である。
表4
Figure 2007510055
切欠き破断が観察された
表4の結果からわかるように、すべてのサンプル群は1300°F(704℃)で少なくとも約120ksiの降伏強さ、及び1300°F(704℃)で少なくとも約12%の伸びパーセントを有していた。さらに、サンプル群5〜8は、1300°F(704℃)及び80ksiで少なくとも約300時間の応力破断寿命と低い切欠き脆性も有していた。
1750°F(954℃)で溶体化処理された二つのサンプル群(すなわちサンプル群5及びサンプル群6)の間では、サンプル群6の試験サンプルの引張及び降伏強さ(室温及び1300°F(704℃)の両方とも)、高温延性、及び応力破断寿命のほうが、サンプル群5のサンプルと比較した場合、一般的に改善されていた。本明細書で制限するつもりはないが、これは、サンプル群6のサンプルの時効に使用された時効温度が高いことに起因していると考えられる。
表4にさらに示されているように、サンプル群8で切欠き破断が観察された。しかしながら、表5に示されているように、サンプル群8のサンプルと同様に熱処理された4”丸形鍛造ビレットサンプルで応力破断試験を繰り返した場合、切欠き破断は観察されなかった。反復試験は8”丸形鍛造ビレットサンプルではなく4”丸形鍛造ビレットサンプルに実施したが、切欠き破断がないのはサンプルサイズの違いによるものではないと考えられる。従って、サンプル群8の熱処理に使用したような熱処理は、望ましい応力破断性を有するニッケル基合金の作製に適していると考えられる。
表5
Figure 2007510055
溶体化処理と第一の時効処理との間でサンプルを空冷した。
**第一及び第二の時効処理間でサンプルを約100°F(56℃)/時間の速度で炉冷した。
***第二の時効処理後、サンプルを空冷によって室温に冷却した。
実施例3
実施例1に記載のようにして試験サンプルを製造した。次に試験サンプルをサンプル群に分け、サンプル群を1750°F(954℃)で各サンプル群について以下の表6に示した時間溶体化処理した。溶体化処理後、各試験サンプルを室温に空冷し、次いで1450°F(788℃)で2時間時効し、1200°F(649℃)に炉冷し、そして8時間時効し、その後室温に空冷した。
表6
Figure 2007510055
熱処理後、各サンプル群のサンプルを実施例1で前述したように試験した。ただし、この試験サンプルではシャルピー衝撃試験は実施しなかった。これらの試験結果を以下の表7に示す。表中の数値は試験したサンプルの平均値である。
表7
Figure 2007510055
表7のデータからわかるように、サンプル群9だけが1300°F(704℃)及び80ksiで少なくとも約300時間の応力破断寿命を有していたが、全サンプルとも1300°F(704℃)で少なくとも120ksiの降伏強さ及び1300°F(704℃)で少なくとも12%の伸びパーセントを有していた。サンプル群10及び11の応力破断性はサンプル群9のそれよりも低いが、それでも用途によっては2時間を超える溶体化処理時間が有用なこともあると考えられる。さらに、前述のように、大きいサイズのサンプル又は加工中の製品を熱処理する場合、実質的にすべてのγ’及びγ”相析出物を溶解するには2時間を超える溶体化時間が必要となりうる。
実施例4
試験サンプルを、ASTM E112による測定でASTM 4.5〜ASTM 5.5の範囲の粒度、ASTM 5の平均粒度を有する直径4”、丸角、角形の再鍛造ビレットから製造した。次に試験サンプルをサンプル群に分け、サンプル群を1750°F(954℃)で1時間溶体化処理し、各サンプル群について以下の表8に示した冷却速度で室温に冷却した。室温に冷却後、サンプルを1450°F(788℃)で2時間時効し、1200°F(649℃)に炉冷し、8時間時効した後室温に空冷した。
表8
Figure 2007510055
熱処理後、各サンプル群のサンプルを実施例3で前述したように試験した。これらの試験結果を以下の表9に示す。表中の数値は試験したサンプルの平均値である。
表9
Figure 2007510055
表9のデータからわかるように、溶体化処理後の冷却速度が低い場合(例えば、サンプル群14の400°F(222℃)/時間)、1300°F(704℃)で120ksi未満の降伏強さしか達成されなかった。冷却速度が高いと(例えば、サンプル群13の1000°F(556℃)/時間及びサンプル群14の22,500°F(12,500℃)/時間)、1300°F(704℃)で少なくとも120ksiの降伏強さが観察された。しかしながら、全サンプルとも、1300°F(704℃)で少なくとも12%の伸びパーセントと、1300°F(704℃)及び80ksiで少なくとも300時間の応力破断寿命が観察された。
実施例5
実施例1で前述したようにして試験サンプルを製造した。その後、試験サンプルをサンプル群15〜21に分けた。サンプルを1750°F(954℃)で1時間溶体化処理した。溶体化処理後、サンプルを約22,500°F(12,500℃)/時間の速度で室温に冷却し(空冷)、その後表10に示したように時効した。
第一の時効処理後、すべてのサンプルを第二の時効温度に炉冷した。その結果、平均の冷却速度は約50°F(28℃)〜約100°F(56℃)/時間であった。さらに、第二の時効処理終了後、サンプルを室温に空冷した。
表10
Figure 2007510055
熱処理後、各サンプル群から少なくとも2個のサンプルを実施例3で前述したように試験した。これらの試験結果を以下の表11に示す。表中の数値は試験したサンプルの平均値である。
表11
Figure 2007510055
試験サンプルの高温における機械的性質の熱安定性についても、各サンプル群から少なくとも2個のサンプルを1400°F(760℃)に100時間暴露してから上記試験をすることによって調べた。
表12
Figure 2007510055
試験前に1400°F(760℃)に100時間暴露。
表11及び12のデータからわかるように、第一の時効温度約1450°F(788℃)で2時間及び第二の時効温度約1200°F(649℃)で8時間時効したサンプル(すなわちサンプル群21)が、1300°F(704℃)における最も高い極限引張強さと降伏強さの組合せ、及び最も高い応力破断寿命を有していた。1400°F(760℃)での熱暴露後も(表11)、サンプル群21のサンプルは最も高い1300°F(704℃)降伏強さ及び応力破断寿命を有していた。サンプル群15、16、及び20のサンプルも、これらの結果のすぐ後に続いた。
さらに、長時間の熱暴露後、合金の延性が改良されたこともわかる。何らかの特別な理論に拘束されるつもりはないが、サンプルを前溶体化処理せず、サンプルを溶体化温度から冷却するのに使用した冷却速度も高かったため(約22,500°F(12,500℃)/時間)、先に詳細に説明した望ましい粒界δ/η相析出物の形成が熱暴露後まで達成されなかったと考えられる。
以上の説明は、本発明の明確な理解にとって適切な発明の側面を示したものであることは理解されるであろう。本説明を平易にするために、当業者には明白であろう本発明のある側面、及びそれゆえ本発明のよりよい理解の助けにならないと思われる本発明のある側面については提示しなかった。本発明をある態様に関して説明してきたが、本発明は開示された特定の態様に限定されないだけでなく、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の精神及び範囲に含まれる変形もカバーされることは言うまでもない。
本発明の態様によるニッケル基合金のSEM顕微鏡写真である。 本発明の態様によるニッケル基合金の光学顕微鏡写真である。 過剰の粒界相発達を有するニッケル基合金のSEM顕微鏡写真である。 過剰の粒界相発達を有するニッケル基合金の光学顕微鏡写真である。
符号の説明
110 δ/η相析出物、111 δ/η相析出物、121 双晶粒界、210 粒界析出物、310 δ/η相析出物、410 δ/η相析出物。

Claims (41)

  1. ニッケル基合金の熱処理法であって、
    ニッケル基合金を前溶体化処理する工程、ここでδ相析出物及びη相析出物からなる群から選ばれるある量の少なくとも一つの粒界析出物がニッケル基合金内に形成され、前記少なくとも一つの粒界析出物は短い、概して棒状の形態を有している、;
    ニッケル基合金を溶体化処理する工程、ここでニッケル基合金中の実質的にすべてのγ’相析出物及びγ”相析出物は溶解しているが、ある量の少なくとも一つの粒界析出物の少なくとも一部は保持される、;
    ニッケル基合金の溶体化処理後、ニッケル基合金中のγ’相及びγ”相析出物の形成を抑制するに足る第一の冷却速度でニッケル基合金を冷却する工程;
    第一の時効処理においてニッケル基合金を時効する工程、ここでγ’相及びγ”相の一次析出物がニッケル基合金中に形成される、;並びに
    第二の時効処理においてニッケル基合金を時効する工程、ここでγ’相及びγ”相の二次析出物がニッケル基合金中に形成され、二次析出物は一次析出物より微細である、;
    を含み、
    ニッケル基合金の熱処理後、γ’相析出物がニッケル基合金中の主要強化析出物である、
    上記方法。
  2. ニッケル基合金が718型ニッケル基合金である、請求項1に記載の方法。
  3. ニッケル基合金が、重量%で、0.1までの炭素、12〜20のクロム、4までのモリブデン、6までのタングステン、5〜12のコバルト、14までの鉄、4〜8のニオブ、0.6〜2.6のアルミニウム、0.4〜1.4のチタン、0.003〜0.03のリン、0.003〜0.015のホウ素、及びニッケルを含み、モリブデンの重量%とタングステンの重量%の合計が2以上8以下であり、そしてアルミニウムの原子百分率とチタンの原子百分率の合計が2〜6、アルミニウムの原子百分率のチタンの原子百分率に対する比率が少なくとも1.5、アルミニウムの原子百分率とチタンの原子百分率の合計をニオブの原子百分率で割った値が0.8〜1.3である、請求項1に記載の方法。
  4. ニッケル基合金の前溶体化処理が、ニッケル基合金を1500°F(816℃)〜1650°F(899℃)の範囲の温度で2時間〜16時間の範囲の時間加熱することを含む、請求項1に記載の方法。
  5. ニッケル基合金の前溶体化処理が、ニッケル基合金を1550°F(843℃)〜1600°F(871℃)の範囲の温度で2時間〜16時間の範囲の時間加熱することを含む、請求項1に記載の方法。
  6. ニッケル基合金の溶体化処理が、ニッケル基合金を1725°F(941℃)〜1850°F(1010℃)の範囲の温度で4時間以下加熱することを含む、請求項1に記載の方法。
  7. ニッケル基合金の溶体化処理が、ニッケル基合金を1750°F(954℃)〜1800°F(982℃)の範囲の温度で2時間以下加熱することを含む、請求項1に記載の方法。
  8. 第一の冷却速度が少なくとも800°F(444℃)/時間である、請求項1に記載の方法。
  9. 溶体化処理後のニッケル基合金の冷却が、ニッケル基合金を1000°F(538℃)以下に冷却することを含む、請求項1に記載の方法。
  10. 第一の時効処理が、ニッケル基合金を1325°F(718℃)〜1450°F(788℃)の範囲の温度で2時間〜8時間の範囲の時間加熱することを含む、請求項1に記載の方法。
  11. 第一の時効処理が、ニッケル基合金を1365°F(741℃)〜1450°F(788℃)の範囲の温度で2時間〜8時間の範囲の時間加熱することを含む、請求項1に記載の方法。
  12. 第二の時効処理が、ニッケル基合金を1150°F(621℃)〜1300°F(704℃)の範囲の温度で少なくとも8時間加熱することを含む、請求項1に記載の方法。
  13. 第二の時効処理が、ニッケル基合金を1150°F(621℃)〜1200°F(649℃)の範囲の温度で少なくとも8時間加熱することを含む、請求項1に記載の方法。
  14. ニッケル基合金の熱処理後、ニッケル基合金の大部分の粒界が少なくとも一つの粒界析出物によってピン止め(ピンニング)される、請求項1に記載の方法。
  15. ニッケル基合金の熱処理後、ニッケル基合金が、1300°F(704℃)で少なくとも120ksiの降伏強さ、1300°F(704℃)で少なくとも12%の伸びパーセント、1300°F(704℃)及び80ksiにおける測定で少なくとも300時間の切欠き応力破断寿命、及び低い切欠き脆性を有する、請求項1に記載の方法。
  16. ニッケル基合金の前溶体化処理後、溶体化処理前に、ニッケル基合金を1000°F(538℃)以下に冷却することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  17. 第一の時効処理後、ニッケル基合金を50°F(28℃)/時間〜100°F(56℃)/時間の範囲の冷却速度で第二の時効温度まで冷却することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  18. 718型ニッケル基合金、すなわち14重量%までの鉄を含むニッケル基合金の熱処理法であって、
    ニッケル基合金を1500°F(816℃)〜1650°F(899℃)の範囲の温度で2〜16時間の範囲の時間前溶体化処理し;
    ニッケル基合金を1725°F(941℃)〜1850°F(1010℃)の範囲の溶体化温度で4時間以下溶体化処理し;
    ニッケル基合金の溶体化処理後、少なくとも800°F(444℃)/時間の第一の冷却速度でニッケル基合金を冷却し;
    第一の時効処理においてニッケル基合金を1325°F(718℃)〜1450°F(788℃)の範囲の温度で8時間以下時効し;そして
    第二の時効処理においてニッケル基合金を第二の時効温度(第二の時効温度は1150°F(621℃)〜1300°F(704℃)の範囲)で少なくとも8時間時効する;
    ことを含む方法。
  19. ニッケル基合金が、さらに、0.1までの炭素、12〜20のクロム、4までのモリブデン、6までのタングステン、5〜12のコバルト、4〜8のニオブ、0.6〜2.6のアルミニウム、0.4〜1.4のチタン、0.003〜0.03のリン、0.003〜0.015のホウ素、及びニッケルを含み、モリブデンの重量%とタングステンの重量%の合計が2以上8以下であり、そしてアルミニウムの原子百分率とチタンの原子百分率の合計が2〜6、アルミニウムの原子百分率のチタンの原子百分率に対する比率が少なくとも1.5、アルミニウムの原子百分率とチタンの原子百分率の合計をニオブの原子百分率で割った値が0.8〜1.3である、請求項18に記載の方法。
  20. ニッケル基合金の前溶体化処理後、ニッケル基合金の溶体化処理前に、ニッケル基合金を1000°F(538℃)以下に冷却する、請求項18に記載の方法。
  21. ニッケル基合金の前溶体化処理後、ニッケル基合金を溶体化温度に直接加熱する、請求項18に記載の方法。
  22. ニッケル基合金の溶体化処理が、ニッケル基合金を2時間以下1750°F(954℃)〜1800°F(982℃)の範囲の溶体化温度で加熱することを含む、請求項18に記載の方法。
  23. 第一の時効処理が、ニッケル基合金を2〜8時間1365°F(741℃)〜約1450°F(788℃)の範囲の温度で加熱することを含む、請求項18に記載の方法。
  24. 熱処理後、ニッケル基合金が、1300°F(704℃)で少なくとも120ksiの降伏強さ、1300°F(704℃)で少なくとも12%の伸びパーセント、1300°F(704℃)及び80ksiにおける測定で少なくとも300時間の切欠き応力破断寿命、及び低い切欠き脆性を有する、請求項18に記載の方法。
  25. ニッケル基合金の熱処理後、ニッケル基合金が、
    γ’相析出物及びγ”相析出物(γ’相析出物がニッケル基合金中の主要強化析出物である);及び
    δ相析出物及びη相析出物からなる群から選ばれるある量の少なくとも一つの粒界析出物(前記少なくとも一つの粒界析出物は短い、概して棒状の形態を有している)
    を含む、請求項18に記載の方法。
  26. ニッケル基合金の熱処理法であって、前記ニッケル基合金は、重量%で、0.1までの炭素、12〜20のクロム、4までのモリブデン、6までのタングステン、5〜12のコバルト、14までの鉄、4〜8のニオブ、0.6〜2.6のアルミニウム、0.4〜1.4のチタン、0.003〜0.03のリン、0.003〜0.015のホウ素、及びニッケルを含み、モリブデンの重量%とタングステンの重量%の合計が2以上8以下であり、そしてアルミニウムの原子百分率とチタンの原子百分率の合計が2〜6、アルミニウムの原子百分率のチタンの原子百分率に対する比率が少なくとも1.5、アルミニウムの原子百分率とチタンの原子百分率の合計をニオブの原子百分率で割った値が0.8〜1.3であり、該方法は、
    ニッケル基合金を1725°F(941℃)〜1850°F(1010℃)の範囲の溶体化温度で4時間以下溶体化処理し;
    ニッケル基合金の溶体化処理後、第一の冷却速度でニッケル基合金を冷却し;
    第一の時効処理において、溶体化処理されたニッケル基合金を1365°F(741℃)〜1450°F(788℃)の範囲の温度で8時間以下時効し;そして
    第二の時効処理においてニッケル基合金を第二の時効温度(第二の時効温度は1150°F(621℃)〜1300°F(704℃)の範囲)で少なくとも8時間時効する;
    ことを含む方法。
  27. ニッケル基合金の溶体化処理が、ニッケル基合金を1750°F(954℃)〜1800°F(982℃)の範囲の溶体化温度で2時間以下加熱することを含む、請求項26に記載の方法。
  28. 第一の冷却速度が少なくとも800°F(444℃)/時間である、請求項26に記載の方法。
  29. 第二の時効処理におけるニッケル基合金の時効が、ニッケル基合金を1150°F(621℃)〜1200°F(649℃)の範囲の第二の時効温度で加熱することを含む、請求項26に記載の方法。
  30. 熱処理後、ニッケル基合金が、1300°F(704℃)で少なくとも120ksiの降伏強さ、1300°F(704℃)で少なくとも12%の伸びパーセント、1300°F(704℃)及び80ksiにおける測定で少なくとも300時間の切欠き応力破断寿命、及び低い切欠き脆性を有する、請求項26に記載の方法。
  31. ニッケル基合金を溶体化処理する前に、ニッケル基合金を1500°F(816℃)〜1650°F(899℃)の範囲の温度で2〜16時間の範囲の時間前溶体化処理することをさらに含む、請求項26に記載の方法。
  32. ニッケル基合金の熱処理後、ニッケル基合金が、
    γ’相析出物及びγ”相析出物(γ’相析出物がニッケル基合金中の主要強化析出物である);及び
    δ相析出物及びη相析出物からなる群から選ばれるある量の少なくとも一つの粒界析出物(前記少なくとも一つの粒界析出物は短い、概して棒状の形態を有している)
    を含む、請求項31に記載の方法。
  33. ニッケル基合金であって、
    γ’相析出物及びγ”相析出物を含むマトリックス(γ’相析出物がニッケル基合金中の主要強化析出物である);及び
    δ相析出物及びη相析出物からなる群から選ばれるある量の少なくとも一つの粒界析出物(前記少なくとも一つの粒界析出物は短い、概して棒状の形態を有している)
    を含み、そして
    前記ニッケル基合金は、1300°F(704℃)で少なくとも120ksiの降伏強さ、1300°F(704℃)で少なくとも12%の伸びパーセント、1300°F(704℃)及び80ksiにおける測定で少なくとも300時間の切欠き応力破断寿命、及び低い切欠き脆性を有している
    ニッケル基合金。
  34. ニッケル基合金が718型ニッケル基合金である、請求項33に記載のニッケル基合金。
  35. ニッケル基合金が、重量%で、0.1までの炭素、12〜20のクロム、4までのモリブデン、6までのタングステン、5〜12のコバルト、14までの鉄、4〜8のニオブ、0.6〜2.6のアルミニウム、0.4〜1.4のチタン、0.003〜0.03のリン、0.003〜0.015のホウ素、及びニッケルを含み、モリブデンの重量%とタングステンの重量%の合計が2以上8以下であり、そしてアルミニウムの原子百分率とチタンの原子百分率の合計が2〜6、アルミニウムの原子百分率のチタンの原子百分率に対する比率が少なくとも1.5、アルミニウムの原子百分率とチタンの原子百分率の合計をニオブの原子百分率で割った値が0.8〜1.3である、請求項33に記載のニッケル基合金。
  36. 14重量%までの鉄を含む熱処理された718型ニッケル基合金であって、
    γ’相析出物及びγ”相析出物(γ’相析出物がニッケル基合金中の主要強化析出物である)と、δ相析出物及びη相析出物からなる群から選ばれるある量の少なくとも一つの粒界析出物(前記少なくとも一つの粒界析出物は短い、概して棒状の形態を有している)とを含み、該ニッケル基合金は、
    ニッケル基合金を1500°F(816℃)〜1650°F(899℃)の範囲の温度で2〜16時間の範囲の時間前溶体化処理し;
    ニッケル基合金を1725°F(941℃)〜1850°F(1010℃)の範囲の溶体化温度で4時間以下溶体化処理し;
    ニッケル基合金の溶体化処理後、少なくとも800°F(444℃)/時間の第一の冷却速度でニッケル基合金を冷却し;
    第一の時効処理においてニッケル基合金を1325°F(718℃)〜1450°F(788℃)の範囲の温度で2時間〜8時間時効し;そして
    第二の時効処理においてニッケル基合金を第二の時効温度(第二の時効温度は1150°F(621℃)〜1300°F(704℃)の範囲)で少なくとも8時間時効する;
    ことによって熱処理される718型ニッケル基合金。
  37. ニッケル基合金を含む製品であって、前記ニッケル基合金は、
    γ’相析出物及びγ”相析出物を含むマトリックス(γ’相析出物がニッケル基合金中の主要強化析出物である);及び
    δ相析出物及びη相析出物からなる群から選ばれるある量の少なくとも一つの粒界析出物(前記少なくとも一つの粒界析出物は短い、概して棒状の形態を有している)
    を含み;そして
    前記ニッケル基合金は、1300°F(704℃)で少なくとも120ksiの降伏強さ、1300°F(704℃)で少なくとも12%の伸びパーセント、1300°F(704℃)及び80ksiにおける測定で少なくとも300時間の切欠き応力破断寿命、及び低い切欠き脆性を有している
    製品。
  38. ニッケル基合金が、重量%で、0.1までの炭素、12〜20のクロム、4までのモリブデン、6までのタングステン、5〜12のコバルト、14までの鉄、4〜8のニオブ、0.6〜2.6のアルミニウム、0.4〜1.4のチタン、0.003〜0.03のリン、0.003〜0.015のホウ素、及びニッケルを含み;モリブデンの重量%とタングステンの重量%の合計が2以上8以下であり、そしてアルミニウムの原子百分率とチタンの原子百分率の合計が2〜6、アルミニウムの原子百分率のチタンの原子百分率に対する比率が少なくとも1.5、アルミニウムの原子百分率とチタンの原子百分率の合計をニオブの原子百分率で割った値が0.8〜1.3である、請求項37に記載の製品。
  39. 製品が、タービン又はコンプレッサディスク、ブレード、ケース、シャフト、及び締結装置(ファスナー)からなる群から選ばれる、請求項37に記載の製品。
  40. 14重量%までの鉄を含む718型ニッケル基合金を含む製品の形成法であって、該方法は、ニッケル基合金を所望の形状に形成し、そしてニッケル基合金を熱処理することを含み、ニッケル基合金の熱処理は、
    ニッケル基合金を1500°F(816℃)〜1650°F(899℃)の範囲の温度で2〜16時間の範囲の時間前溶体化処理し;
    ニッケル基合金を1725°F(941℃)〜1850°F(1010℃)の範囲の溶体化温度で4時間以下溶体化処理し;
    ニッケル基合金の溶体化処理後、少なくとも800°F(444℃)/時間の第一の冷却速度でニッケル基合金を冷却し;
    第一の時効処理においてニッケル基合金を1325°F(718℃)〜1450°F(788℃)の範囲の温度で2時間〜8時間時効し;そして
    第二の時効処理においてニッケル基合金を第二の時効温度(第二の時効温度は1150°F(621℃)〜1300°F(704℃)の範囲)で少なくとも8時間時効する;
    ことを含む方法。
  41. ニッケル基合金が、重量%で、0.1までの炭素、12〜20のクロム、4までのモリブデン、6までのタングステン、5〜12のコバルト、14までの鉄、4〜8のニオブ、0.6〜2.6のアルミニウム、0.4〜1.4のチタン、0.003〜0.03のリン、0.003〜0.015のホウ素、及びニッケルを含み;モリブデンの重量%とタングステンの重量%の合計が2以上8以下であり、そしてアルミニウムの原子百分率とチタンの原子百分率の合計が2〜6、アルミニウムの原子百分率のチタンの原子百分率に対する比率が少なくとも1.5、アルミニウムの原子百分率とチタンの原子百分率の合計をニオブの原子百分率で割った値が0.8〜1.3である、請求項40に記載の方法。
JP2006534008A 2003-10-06 2004-09-28 ニッケル基合金及びニッケル基合金の熱処理法 Active JP4995570B2 (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009299187A (ja) * 2008-06-16 2009-12-24 Korea Inst Of Machinery & Materials 波形粒界のためのニッケル基合金の熱処理方法およびそれによる合金
JP2009299120A (ja) * 2008-06-12 2009-12-24 Daido Steel Co Ltd Ni−Cr−Fe三元系合金材の製造方法
JP2012517524A (ja) * 2009-02-06 2012-08-02 オウベル・アンド・デュヴァル ニッケルをベースとした超合金から作製される部品を製造するための方法、および対応する部品
JP2015504487A (ja) * 2011-11-30 2015-02-12 エイティーアイ・プロパティーズ・インコーポレーテッド ニッケル基合金熱処理、ニッケル基合金、およびニッケル基合金を含む物品
JP2016508547A (ja) * 2013-02-14 2016-03-22 ファオデーエム メタルズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングVDM Metals GmbH ニッケル−コバルト合金
JP2019534945A (ja) * 2016-10-12 2019-12-05 シーアールエス ホールディングス, インコーポレイテッドCrs Holdings, Incorporated 高温耐性、耐傷性を有する超合金、その合金から作られた製品、及びその合金の製造方法
KR20220115420A (ko) * 2021-02-10 2022-08-17 창원대학교 산학협력단 적층제조된 초내열합금의 강도 및 연성 향상을 위한 열처리 방법

Families Citing this family (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7156932B2 (en) * 2003-10-06 2007-01-02 Ati Properties, Inc. Nickel-base alloys and methods of heat treating nickel-base alloys
US7531054B2 (en) * 2005-08-24 2009-05-12 Ati Properties, Inc. Nickel alloy and method including direct aging
CN100424193C (zh) * 2006-02-09 2008-10-08 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 Gh696合金叶片形变热处理成形工艺
US7985304B2 (en) * 2007-04-19 2011-07-26 Ati Properties, Inc. Nickel-base alloys and articles made therefrom
US8366652B2 (en) * 2007-08-17 2013-02-05 The Invention Science Fund I, Llc Systems, devices, and methods including infection-fighting and monitoring shunts
CN101372730B (zh) * 2007-08-22 2011-01-26 中国科学院金属研究所 一种γ”强化的高性能铸造镍基高温合金
US20090057275A1 (en) * 2007-08-31 2009-03-05 General Electric Company Method of Repairing Nickel-Based Alloy Articles
CN100590210C (zh) * 2007-09-19 2010-02-17 中国科学院金属研究所 一种提高γ'沉淀强化型铁基合金中孪晶界数量的工艺方法
WO2009054756A1 (en) 2007-10-25 2009-04-30 Volvo Aero Corporation Method, alloy and component
EP2145968A1 (en) * 2008-07-14 2010-01-20 Siemens Aktiengesellschaft Nickel base gamma prime strengthened superalloy
US20100061875A1 (en) * 2008-09-08 2010-03-11 Siemens Power Generation, Inc. Combustion Turbine Component Having Rare-Earth Elements and Associated Methods
DE102008047330B3 (de) * 2008-09-16 2009-07-23 Alstom Technology Ltd. Verfahren zur Herstellung und Montage von Überhitzer-Rohrschlangen von Dampferzeugern
DE102008047329B3 (de) * 2008-09-16 2009-07-23 Alstom Technology Ltd. Verfahren zur Herstellung und Montage von Überhitzer-Rohrschlangen von Dampferzeugern
JP5104797B2 (ja) * 2009-03-31 2012-12-19 株式会社日立製作所 Ni基合金の熱処理方法と、Ni基合金部材の再生方法
EP2503013B1 (en) * 2009-11-19 2017-09-06 National Institute for Materials Science Heat-resistant superalloy
US8608877B2 (en) 2010-07-27 2013-12-17 General Electric Company Nickel alloy and articles
RU2455383C1 (ru) * 2011-05-05 2012-07-10 Открытое акционерное общество "Всероссийский Институт Легких сплавов" (ОАО ВИЛС) Способ термообработки деталей из жаропрочных никелевых сплавов для повышения сопротивления малоцикловой усталости
JP5731915B2 (ja) * 2011-06-22 2015-06-10 川崎重工業株式会社 タービン用ロータおよびその製造方法ならびにNi基超合金材と鋼材の接合方法および構造
CN104220626B (zh) * 2012-03-27 2017-09-26 通用电器技术有限公司 制造由单晶或定向凝固镍基超级合金制成的构件的方法
EP2846958B1 (en) * 2012-05-11 2018-10-17 Siemens Energy, Inc. Laser additive repairing of nickel base superalloy components
CN102912269B (zh) * 2012-10-24 2014-07-02 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 恢复老化的固溶强化镍基高温合金性能的热处理方法
KR20160040447A (ko) * 2013-02-22 2016-04-14 더 나노스틸 컴퍼니, 인코포레이티드 온간 성형 초고강도 강
EP2815841B1 (en) 2013-06-18 2016-02-10 Alstom Technology Ltd Method for post-weld heat treatment of welded components made of gamma prime strengthened superalloys
TWI482862B (zh) * 2013-07-25 2015-05-01 China Steel Corp 沃斯田鐵系合金及其製造方法
US9828658B2 (en) 2013-08-13 2017-11-28 Rolls-Royce Corporation Composite niobium-bearing superalloys
US9938610B2 (en) 2013-09-20 2018-04-10 Rolls-Royce Corporation High temperature niobium-bearing superalloys
CN103643188B (zh) * 2013-10-29 2016-03-02 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种k465合金涡轮叶片恢复性能热处理方法
US9840752B2 (en) * 2014-05-27 2017-12-12 Keystone Engineering Company Method and apparatus for performing a localized post-weld heat treatment on a thin wall metallic cylinder
JP5869624B2 (ja) * 2014-06-18 2016-02-24 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Ni基合金軟化材及びNi基合金部材の製造方法
JP6249102B2 (ja) * 2014-07-23 2017-12-20 株式会社Ihi Ni合金部品の製造方法
CN104805259A (zh) * 2015-04-22 2015-07-29 绍兴文理学院 一种镍基合金成分配比及δ相球化热处理工艺
WO2016205781A1 (en) 2015-06-19 2016-12-22 University Of Florida Research Foundation, Inc. Nickel titanium alloys, methods of manufacture thereof and article comprising the same
GB201512692D0 (en) * 2015-07-20 2015-08-26 Rolls Royce Plc Ni-base alloy for structural applications
DE102015219351A1 (de) 2015-10-07 2017-04-13 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung von Produkten aus Stahl oder Titan mit einer ausscheidungshärtenden Nickelbasislegierung und Bauteil
US10563293B2 (en) 2015-12-07 2020-02-18 Ati Properties Llc Methods for processing nickel-base alloys
CN105734241A (zh) * 2016-03-18 2016-07-06 贵州航天精工制造有限公司 一种提高gh2132螺栓高温持久性能的热处理方法
EP3323531A1 (en) * 2016-11-18 2018-05-23 Ansaldo Energia IP UK Limited Method for manufacturing a mechanical component
BR112019021654A2 (pt) * 2017-04-21 2020-05-12 Crs Holdings, Inc. Superliga à base de cobalto-níquel endurecível por precipitação e artigo fabricado a partir da superliga à base de cobalto-níquel endurecível por precipitação
CN107641780A (zh) * 2017-10-11 2018-01-30 南通聚星铸锻有限公司 一种镍基沉淀硬化型高温合金热处理工艺
US20190247921A1 (en) * 2018-02-12 2019-08-15 Honeywell International Inc. Methods for additively manufacturing turbine engine components via binder jet printing with nickel-chromium-tungsten-molybdenum alloys
GB2571280A (en) * 2018-02-22 2019-08-28 Rolls Royce Plc Method of manufacture
CN108441704A (zh) * 2018-03-15 2018-08-24 江苏理工学院 一种镍基耐热合金材料及其制备工艺
CN109136717A (zh) * 2018-11-07 2019-01-04 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 低膨胀高温合金热处理方法
US11053577B2 (en) * 2018-12-13 2021-07-06 Unison Industries, Llc Nickel-cobalt material and method of forming
CN109576621B (zh) * 2019-01-18 2020-09-22 中国航发北京航空材料研究院 一种镍基变形高温合金制件的精确热处理方法
CN109957745B (zh) * 2019-03-27 2020-11-13 中国航发北京航空材料研究院 一种优化NiTi-Al基粉末合金析出相的热处理方法
CN110592505B (zh) * 2019-09-12 2020-10-20 中国航发北京航空材料研究院 GH720Li合金组织性能精确控制的固溶处理方法
CN111187999B (zh) * 2020-02-17 2020-12-08 河北工业大学 一种增强多晶Ni-Cr-Al基合金抗燃气腐蚀性能的热处理方法
CN113308654B (zh) * 2020-02-27 2022-04-08 南京理工大学 一种具有纳米结构和γ`相复合结构的镍基合金及其制备方法
CN111235434B (zh) * 2020-03-02 2021-07-30 北京钢研高纳科技股份有限公司 一种高温使用的镍基变形高温合金轮盘锻件的制备方法
WO2022132928A1 (en) 2020-12-15 2022-06-23 Battelle Memorial Institute NiCrMoNb AGE HARDENABLE ALLOY FOR CREEP-RESISTANT HIGH TEMPERATURE APPLICATIONS, AND METHODS OF MAKING
US11827955B2 (en) 2020-12-15 2023-11-28 Battelle Memorial Institute NiCrMoNb age hardenable alloy for creep-resistant high temperature applications, and methods of making
CN112705700B (zh) * 2020-12-18 2022-02-08 山东大学 提高Inconel 718激光沉积层高温强度的方法
US11313014B1 (en) 2021-03-04 2022-04-26 National Chung Shan Institute Of Science And Technology Nickel-based superalloy and material thereof
CN113025848B (zh) * 2021-05-24 2021-08-17 北京钢研高纳科技股份有限公司 铁-镍基沉淀强化型高温合金及其制备方法和应用
CN113604762B (zh) * 2021-07-14 2022-04-26 北京科技大学 提升gh4738合金环件高温塑性的真空固溶及时效处理工艺
US11807930B1 (en) 2022-11-02 2023-11-07 University Of Science And Technology Beijing Vacuum solution and aging treatment process for improving high-temperature plasticity of GH4738 rings
CN115572930B (zh) * 2022-11-09 2023-08-29 江苏美特林科特殊合金股份有限公司 一种提高镍基铸造合金综合性能的热处理方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6436739A (en) * 1987-05-27 1989-02-07 Gen Electric Castable and weldable nickel superalloy
JPH04280938A (ja) * 1991-03-08 1992-10-06 Daido Steel Co Ltd Ni基超合金部材の製造方法
JPH09268337A (ja) * 1996-04-03 1997-10-14 Hitachi Metals Ltd 鍛造製高耐食超耐熱合金
WO2000044950A1 (fr) * 1999-01-28 2000-08-03 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Fil en alliage resistant a la chaleur
JP2005525470A (ja) * 2002-05-13 2005-08-25 エイティーアイ・プロパティーズ・インコーポレーテッド ニッケル基合金

Family Cites Families (64)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2677830A (en) * 1950-03-09 1954-05-11 Clyde H Allen Ventilating means for toilet bowls
DE1250642B (ja) 1958-11-13 1967-09-21
US3315846A (en) * 1965-06-24 1967-04-25 Landis H Richard Liquid cooling and dispensing device
US3677830A (en) * 1970-02-26 1972-07-18 United Aircraft Corp Processing of the precipitation hardening nickel-base superalloys
US3705827A (en) * 1971-05-12 1972-12-12 Carpenter Technology Corp Nickel-iron base alloys and heat treatment therefor
US4083734A (en) 1975-07-18 1978-04-11 Special Metals Corporation Nickel base alloy
US3975219A (en) * 1975-09-02 1976-08-17 United Technologies Corporation Thermomechanical treatment for nickel base superalloys
US4066447A (en) 1976-07-08 1978-01-03 Huntington Alloys, Inc. Low expansion superalloy
US4219592A (en) * 1977-07-11 1980-08-26 United Technologies Corporation Two-way surfacing process by fusion welding
US4236943A (en) 1978-06-22 1980-12-02 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Precipitation hardenable iron-nickel-chromium alloy having good swelling resistance and low neutron absorbence
US4371404A (en) 1980-01-23 1983-02-01 United Technologies Corporation Single crystal nickel superalloy
FR2503188A1 (fr) 1981-04-03 1982-10-08 Onera (Off Nat Aerospatiale) Superalliage monocristallin a matrice a matuice a base de nickel, procede d'amelioration de pieces en ce superalliage et pieces obtenues par ce procede
US5154884A (en) 1981-10-02 1992-10-13 General Electric Company Single crystal nickel-base superalloy article and method for making
US5424029A (en) 1982-04-05 1995-06-13 Teledyne Industries, Inc. Corrosion resistant nickel base alloy
US4685978A (en) * 1982-08-20 1987-08-11 Huntington Alloys Inc. Heat treatments of controlled expansion alloy
US5328659A (en) 1982-10-15 1994-07-12 United Technologies Corporation Superalloy heat treatment for promoting crack growth resistance
US4624716A (en) 1982-12-13 1986-11-25 Armco Inc. Method of treating a nickel base alloy
US4652315A (en) 1983-06-20 1987-03-24 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Precipitation-hardening nickel-base alloy and method of producing same
US4981644A (en) 1983-07-29 1991-01-01 General Electric Company Nickel-base superalloy systems
FR2555204B1 (fr) 1983-11-18 1986-04-11 Onera (Off Nat Aerospatiale) Superalliage monocristallin a base de nickel, a faible masse volumetrique, pour aubes de turbomachine
FR2557145B1 (fr) 1983-12-21 1986-05-23 Snecma Procede de traitements thermomecaniques pour superalliages en vue d'obtenir des structures a hautes caracteristiques mecaniques
US4788036A (en) * 1983-12-29 1988-11-29 Inco Alloys International, Inc. Corrosion resistant high-strength nickel-base alloy
US4608094A (en) 1984-12-18 1986-08-26 United Technologies Corporation Method of producing turbine disks
US5006163A (en) 1985-03-13 1991-04-09 Inco Alloys International, Inc. Turbine blade superalloy II
US4750944A (en) 1985-12-30 1988-06-14 United Technologies Corporation Laves free cast+hip nickel base superalloy
US4888253A (en) * 1985-12-30 1989-12-19 United Technologies Corporation High strength cast+HIP nickel base superalloy
EP0235075B1 (en) 1986-01-20 1992-05-06 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Ni-based alloy and method for preparing same
FR2593830B1 (fr) 1986-02-06 1988-04-08 Snecma Superalliage a matrice a base de nickel notamment elabore en metallurgie des poudres et disque de turbomachine constitue en cet alliage
US5077004A (en) * 1986-05-07 1991-12-31 Allied-Signal Inc. Single crystal nickel-base superalloy for turbine components
US5556594A (en) * 1986-05-30 1996-09-17 Crs Holdings, Inc. Corrosion resistant age hardenable nickel-base alloy
FR2599757B1 (fr) 1986-06-04 1988-09-02 Onera (Off Nat Aerospatiale) Superalliage monocristallin a base de nickel, notamment pour aubes de turbomachine
US4793868A (en) 1986-09-15 1988-12-27 General Electric Company Thermomechanical method of forming fatigue crack resistant nickel base superalloys and product formed
US4814023A (en) * 1987-05-21 1989-03-21 General Electric Company High strength superalloy for high temperature applications
US5087305A (en) 1988-07-05 1992-02-11 General Electric Company Fatigue crack resistant nickel base superalloy
US5156808A (en) 1988-09-26 1992-10-20 General Electric Company Fatigue crack-resistant nickel base superalloy composition
US5129970A (en) * 1988-09-26 1992-07-14 General Electric Company Method of forming fatigue crack resistant nickel base superalloys and product formed
JP2778705B2 (ja) 1988-09-30 1998-07-23 日立金属株式会社 Ni基超耐熱合金およびその製造方法
US5403546A (en) 1989-02-10 1995-04-04 Office National D'etudes Et De Recherches/Aerospatiales Nickel-based superalloy for industrial turbine blades
RU2088684C1 (ru) 1990-11-19 1997-08-27 Инко Эллойз Интернэшнл Инк. Сплав, стойкий к окислению (варианты)
US5431750A (en) 1991-06-27 1995-07-11 Mitsubishi Materials Corporation Nickel-base heat-resistant alloys
US5435861A (en) * 1992-02-05 1995-07-25 Office National D'etudes Et De Recherches Aerospatiales Nickel-based monocrystalline superalloy with improved oxidation resistance and method of production
US5244515A (en) 1992-03-03 1993-09-14 The Babcock & Wilcox Company Heat treatment of Alloy 718 for improved stress corrosion cracking resistance
EP0560296B1 (en) 1992-03-09 1998-01-14 Hitachi Metals, Ltd. Highly hot corrosion resistant and high-strength superalloy, highly hot corrosion resistant and high-strength casting having single crystal structure, gas turbine and combined cycle power generation system
US5476555A (en) 1992-08-31 1995-12-19 Sps Technologies, Inc. Nickel-cobalt based alloys
CN1026710C (zh) * 1993-08-21 1994-11-23 冶金工业部钢铁研究总院 耐磨耐蚀镍基合金
FR2712307B1 (fr) * 1993-11-10 1996-09-27 United Technologies Corp Articles en super-alliage à haute résistance mécanique et à la fissuration et leur procédé de fabrication.
US5416564A (en) * 1994-02-04 1995-05-16 Xerox Corporatin Xerographic process control using developer to photoreceptor current sensing for grid voltage adjust
WO1996000310A1 (en) 1994-06-24 1996-01-04 Teledyne Industries, Inc. Nickel-based alloy and method
FR2722510B1 (fr) 1994-07-13 1996-08-14 Snecma Procede d'elaboration de toles en alliage 718 et de formage superplastique de ces toles
US5888315A (en) 1995-03-07 1999-03-30 Henkel Corporation Composition and process for forming an underpaint coating on metals
DE19542920A1 (de) * 1995-11-17 1997-05-22 Asea Brown Boveri Eisen-Nickel-Superlegierung vom Typ IN 706
WO1997023659A1 (en) 1995-12-21 1997-07-03 Teledyne Industries, Inc. Stress rupture properties of nickel-chromium-cobalt alloys by adjustment of the levels of phosphorus and boron
RU2112069C1 (ru) 1996-06-14 1998-05-27 Акционерное общество открытого типа "Пермские моторы" Литейный жаропрочный сплав на основе никеля
JP3184882B2 (ja) * 1997-10-31 2001-07-09 科学技術庁金属材料技術研究所長 Ni基単結晶合金とその製造方法
WO2000003053A1 (en) 1998-07-09 2000-01-20 Inco Alloys International, Inc. Heat treatment for nickel-base alloys
US6193823B1 (en) 1999-03-17 2001-02-27 Wyman Gordon Company Delta-phase grain refinement of nickel-iron-base alloy ingots
US6496529B1 (en) * 2000-11-15 2002-12-17 Ati Properties, Inc. Refining and casting apparatus and method
US6416564B1 (en) * 2001-03-08 2002-07-09 Ati Properties, Inc. Method for producing large diameter ingots of nickel base alloys
US6531002B1 (en) 2001-04-24 2003-03-11 General Electric Company Nickel-base superalloys and articles formed therefrom
US6997994B2 (en) * 2001-09-18 2006-02-14 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Ni based alloy, method for producing the same, and forging die
US6755924B2 (en) 2001-12-20 2004-06-29 General Electric Company Method of restoration of mechanical properties of a cast nickel-based super alloy for serviced aircraft components
US6740177B2 (en) * 2002-07-30 2004-05-25 General Electric Company Nickel-base alloy
US7156932B2 (en) * 2003-10-06 2007-01-02 Ati Properties, Inc. Nickel-base alloys and methods of heat treating nickel-base alloys
US7531054B2 (en) * 2005-08-24 2009-05-12 Ati Properties, Inc. Nickel alloy and method including direct aging

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6436739A (en) * 1987-05-27 1989-02-07 Gen Electric Castable and weldable nickel superalloy
JPH04280938A (ja) * 1991-03-08 1992-10-06 Daido Steel Co Ltd Ni基超合金部材の製造方法
JPH09268337A (ja) * 1996-04-03 1997-10-14 Hitachi Metals Ltd 鍛造製高耐食超耐熱合金
WO2000044950A1 (fr) * 1999-01-28 2000-08-03 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Fil en alliage resistant a la chaleur
JP2005525470A (ja) * 2002-05-13 2005-08-25 エイティーアイ・プロパティーズ・インコーポレーテッド ニッケル基合金

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009299120A (ja) * 2008-06-12 2009-12-24 Daido Steel Co Ltd Ni−Cr−Fe三元系合金材の製造方法
JP2009299187A (ja) * 2008-06-16 2009-12-24 Korea Inst Of Machinery & Materials 波形粒界のためのニッケル基合金の熱処理方法およびそれによる合金
JP2012517524A (ja) * 2009-02-06 2012-08-02 オウベル・アンド・デュヴァル ニッケルをベースとした超合金から作製される部品を製造するための方法、および対応する部品
JP2015504487A (ja) * 2011-11-30 2015-02-12 エイティーアイ・プロパティーズ・インコーポレーテッド ニッケル基合金熱処理、ニッケル基合金、およびニッケル基合金を含む物品
JP2016508547A (ja) * 2013-02-14 2016-03-22 ファオデーエム メタルズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングVDM Metals GmbH ニッケル−コバルト合金
JP2019534945A (ja) * 2016-10-12 2019-12-05 シーアールエス ホールディングス, インコーポレイテッドCrs Holdings, Incorporated 高温耐性、耐傷性を有する超合金、その合金から作られた製品、及びその合金の製造方法
JP2021038467A (ja) * 2016-10-12 2021-03-11 シーアールエス ホールディングス, インコーポレイテッドCrs Holdings, Incorporated 高温耐性、耐傷性を有する超合金、その合金から作られた製品、及びその合金の製造方法
JP7105229B2 (ja) 2016-10-12 2022-07-22 シーアールエス・ホールディングス・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 高温耐性、耐傷性を有する超合金、その合金から作られた製品、及びその合金の製造方法
JP7138689B2 (ja) 2016-10-12 2022-09-16 シーアールエス・ホールディングス・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 高温耐性、耐傷性を有する超合金、その合金から作られた製品、及びその合金の製造方法
KR20220115420A (ko) * 2021-02-10 2022-08-17 창원대학교 산학협력단 적층제조된 초내열합금의 강도 및 연성 향상을 위한 열처리 방법
KR102507347B1 (ko) * 2021-02-10 2023-03-07 창원대학교 산학협력단 적층제조된 초내열합금의 강도 및 연성 향상을 위한 열처리 방법

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