JP2012012705A5

JP2012012705A5 -

Info

Publication number: JP2012012705A5
Application number: JP2011145691A
Authority: JP
Filing date: 2011-06-30
Publication date: 2014-02-20
Anticipated expiration: 2031-06-30

Claims

ニッケル基超合金から成る単結晶部品又は一方向凝固された部品の製造法であって、その際、該部品をまず、公知の方法で、デンドライトを有する組織の形成下で鋳造して形状をつくり、続けて該部品の鋳物組織を均質化するための溶体化焼鈍並びに２段階の析出熱処理を実施する方法において、以下の工程：
Ａ）鋳造された部品の様々な領域中でデンドライトアーム間隔（λ）を測定する工程、
Ｂ）拡散係数（Ｄ）を調べるために、そのつどのニッケル基超合金の組成物中で最も低速な拡散元素を同定する工程、
Ｃ）この最も低速な拡散元素の偏析率を、一方では開始溶融温度（Ｔ_mi）より低く、他方では、必要な熱処理窓にあるために十分高い溶体化焼鈍温度（Ｔ₁）にて５％以下に減らすために必要とされる所要時間（ｔ）を計算する工程、
Ｄ）溶体化焼鈍温度（Ｔ₁）まで部品を加熱し、工程Ｃ）で計算された時間（ｔ）によりこの温度（Ｔ₁）で保持し、そして５０℃／分以上の速度（ｖ１）で該温度（Ｔ₁）から室温（ＲＴ）へ急冷することを包含する、鋳造された部品を溶体化焼鈍する工程、
Ｅ）工程Ｄ）に続けて、そのつどより低い温度（Ｔ₂）及び（Ｔ₃）でγ'相を析出するための２段階の析出処理を実施する工程、その際、析出処理の第１の段階では、１６０ＭＰａより大きい等方圧（ｐ）によるＨＩＰ法を、保持温度（Ｔ₂）及び引き続く５０℃／分以上の冷却速度（ｖ２）による該温度（Ｔ₂）から室温（ＲＴ）への冷却下で実施し、かつ析出処理の第２の段階では、該部品の熱処理を、保持温度（Ｔ₃）及び引き続く１０〜５０℃／分の冷却速度（ｖ３）による該温度（Ｔ₃）から室温（ＲＴ）への冷却下で実施する、ことを特徴とするニッケル基超合金から成る単結晶部品又は一方向凝固された部品の製造法。
工程Ａ）に従ったデンドライトアーム間隔（λ）の測定を、金属組織学的に行うことを特徴とする、請求項１記載の方法。
工程Ｄ）に従った急冷速度（ｖ１）が７０℃／分超えであることを特徴とする、請求項１記載の方法。
以下の化学組成（質量％で記載）：Ａｌ５．６、Ｃｏ９．０、Ｃｒ６．５、Ｈｆ０．１、Ｍｏ０．６、Ｒｅ３、Ｔａ６．５、Ｔｉ１．０、Ｗ６．０、残部がＮｉ、を有するニッケル基超合金の場合に、溶体化焼鈍の工程を、以下のパラメータ：１２９０〜１３１０℃／４〜６時間／速度（ｖ１）５０℃／分以上の急速冷却にて実施し、γ'析出処理の第１の段階の工程は、１１５０℃の保持温度（Ｔ₂）及び４〜８時間の保持時間での等方圧（ｐ）１６０ＭＰａ超えによるＨＩＰプロセスを包含し、かつ速度（ｖ２）５０℃／分以上の急速冷却を行い、そしてγ'析出処理の第２の段階は、８７０℃／１６〜２０時間での加熱及び保持並びに１０〜５０℃／分の速度（ｖ３）による冷却を包含することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。