JP2014070231A - Ni基単結晶超合金部品の直接リサイクル法 - Google Patents
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Abstract
【解決手段】セラミックを含む遮熱コーティングで被覆されたNi基単結晶超合金部品であって、遮熱コーティングの被覆層が損壊し、又はNi基単結晶超合金に損傷が発生した場合の当該Ni基単結晶超合金部品のリサイクル方法であって、Ni基単結晶超合金の融点以上であってセラミックの融点未満の温度で、Ni基単結晶超合金部品を溶解する工程と、リサイクルNi基単結晶超合金部品用鋳型30の温度をNi基単結晶超合金の溶解温度以上に加熱する工程と、鋳型に溶解したNi基超合金を注湯して、メルティングストックを製造する、又はNi基単結晶超合金を成長させる工程と、鋳型から前記メルティングストック又はリサイクルNi基単結晶超合金部品を取り外す工程とを有する。
【選択図】図1
Description
特許文献1、2の再生方法は、Ni基単結晶超合金材料に対して、再生熱処理によって金属組織を再生する方法である。再生熱処理は、劣化した金属ミクロ組織を熱処理のみで元に戻す方法で、溶体化処理によって、劣化した組織をいったん消滅させた後、時効処理によって、再度健全な微細析出組織を再生する。しかし、タービン動翼やタービンベーンの損傷の程度が大きい場合には再生熱処理では対処不可能となり、廃棄するしかなかった。
そして、Ni基単結晶超合金部品では、合金基材の磨耗やクラックに対して、例えば特許文献4に示す方法で、単結晶を維持しながら、磨耗やクラックの補修が行われている。
しかし、最終的に製品寿命が尽きて使用済み廃材になると、特許文献1、2、3、4に提案されたような再生処理では再生不能であり、例えば特許文献5に示す方法で、部品素材から高いコストをかけて一部の高価な元素のみ精製している。精製された元素は、Ni基超合金の製造に限らず一般的目的で使用されている。
次に、Ni基単結晶超合金部品を溶解するが、溶解温度はNi基単結晶超合金の融点以上であってセラミックの融点未満の温度とする。溶解温度の下限値は、Ni基超合金の融点である1350℃付近よりも高い必要があり、実用的な溶解速度が得られる温度、例えば1500℃〜1600℃とする。溶解温度の上限値は、セラミックがアルミナの場合の融点2050℃やジルコニアの融点2720℃よりも低い必要があり、他方で溶解温度を上げ過ぎると合金元素の蒸発が激しくなり組成制御が困難になるため、2000℃以下が好ましい。溶解温度は、Ni基単結晶超合金部品の溶解速度が遅すぎないで、かつ、合金元素の蒸発が少なく組成制御が容易な範囲として、1400℃から1700℃の範囲がよく、特に好ましくは1500℃から1600℃の範囲である。
鋳型は、メルティングストック用またはリサイクルNi基単結晶超合金部品を鋳造するための形状を有する鋳型であって、単結晶部品鋳造にあたっては、Ni基単結晶超合金の溶解温度以上に加熱しておく。単結晶部品用鋳型温度は、Ni基単結晶超合金を成長させるのに適した温度がよく、温度が高すぎると凝固の制御が困難になるから、Ni基超合金の融点と比較して若干高い程度がよく、例えば1400℃から1600℃の範囲とし、特に好ましくは1450℃から1500℃の範囲とする。
そして、鋳型に溶解したNi基超合金を注湯して、メルティングストックとするか、あるいは単結晶部品とする。Ni基単結晶超合金は、母相であるγ相(Ni固溶体)中に、好ましくは60〜70vol%のγ’相(Ni3Alを基本組成とするL12規則相)が整合析出したミクロ組織を有し、整合界面が転位の移動を抑止することにより強化している。続いて、鋳型からメルティングストックまたはリサイクルNi基単結晶超合金部品を取り外す。
このように構成された本発明2のNi基単結晶超合金部品のリサイクル方法では、リサイクルに使用するNi基単結晶超合金部品について、遮熱コーティングが残留している場合は、これを剥離することで、遮熱コーティングに含まれるセラミックス又は金属元素の影響を低減している。
好ましくは、本発明8のNi基単結晶超合金部品のリサイクル方法は、本発明1乃至7の何れか1に記載のNi基合金に代えて、Co基合金、Cr基合金、Fe基合金、Nb基合金、Ta基合金、W基合金、Mo基合金、貴金属基合金、各種セラミックスの少なくとも一種類よりなる単結晶材料を用いる。
本発明9のNi基一方向凝固超合金部品のリサイクル方法は、例えば図5に示すように、セラミックを含む遮熱コーティングで被覆されたNi基一方向凝固超合金部品であって、遮熱コーティングの被覆層が損壊し、又はNi基一方向凝固超合金基材に損傷が発生した場合の当該Ni基一方向凝固超合金部品のリサイクル方法であって、Ni基一方向凝固超合金の融点以上であってセラミックの融点未満の温度で、Ni基一方向凝固超合金部品を溶解する工程(S304)と、リサイクルNi基一方向凝固超合金部品用鋳型の温度をNi基一方向凝固超合金の溶解温度以上に加熱する工程(S306)と、メルティングストック用鋳型またはリサイクルNi基一方向凝固超合金部品用鋳型に溶解したNi基超合金を注湯して、メルティングストックを製造させ、またはNi基一方向凝固超合金を成長させる工程(S308、S310)と、メルティングストック用鋳型またはリサイクルNi基一方向凝固超合金部品用鋳型からメルティングストックまたはリサイクルNi基一方向凝固超合金部品を取り外す工程(S312)とを備える。
また、本発明のNi基単結晶超合金部品の直接再溶解によるリサイクル方法は、Ni基一方向凝固超合金部品にも同様に適用される。
図1は、真空高周波溶解装置の概略構成図である。図において、真空高周波溶解装置は、溶湯るつぼ10、鋳型加熱炉20、鋳型30、鋳型昇降機構(図示せず)、及び真空容器50を有している。
溶湯るつぼ10は、Ni基単結晶超合金部品を溶解するためのるつぼで、アルミナ、ジルコニアなどのセラミックを素材としたるつぼが使用される。溶湯るつぼ10は、例えば注ぎ口を有するコップ形状をしており、外周部に加熱用の高周波コイル12が設けられている。誘導加熱は、交流電源につながれたコイルの中に導体を挿入すると、コイルと導体は非接触にもかかわらず、導体が表面から加熱される現象を用いる加熱方法で、うず電流と導体の電気抵抗で発生するジュール熱を用いている。
リサイクルNi基単結晶超合金部品の鋳造では、温度勾配が小さいと、異結晶やフレッケル等の欠陥が発生するため、凝固界面での温度勾配をできるだけ大きくして、単結晶を安定して成長させる。
図2は、本発明のNi基単結晶超合金部品のリサイクル方法を説明する流れ図で、図1の装置を用いる場合を示している。まず、リサイクル対象となるNi基単結晶超合金部品を用意する(S100)。このリサイクル対象部品は、以下の類型のものである。
(i)セラミックを含む遮熱コーティングで被覆されたNi基単結晶超合金部品であって、遮熱コーティングの被覆層が損壊し、又はNi基単結晶超合金基材に損傷が発生したもの、
(ii)耐酸化コーティングが被覆されたNi基単結晶超合金部品であって、耐酸化コーティングの被覆層が損壊し、またはNi基単結晶超合金基材に損傷が発生したもの、
(iii)コーティングされていないNi基単結晶超合金部品であって、Ni基単結晶超合金基材に損傷が発生したもの、
(iv)上記(i)〜(iii)に該当するものであって、ガスタービンでの継続使用が技術的・経済的に困難なもの、または修理するよりも本特許に示されているリサイクル法を用いる方が経済的に優位であると判断されるものである。
これらを用いて、機械強度比較のための引張試験、高温強度比較のためクリープ試験を行った。結果を表1および表2に示す。クリープ試験の試験片の形状は、図3に示すとおりである。即ち、試験片50はクリープ試験機に固定するための基部52と、両端の基部52に挟まれた中間部54を有している。中間部54は、長さLが20mmで、直径Dが4mmの丸棒形状である。
なお、実施例に用いたNi基単結晶超合金PWA1484材は、代表的なNi基単結晶超合金の一つであり、他の類似単結晶超合金、例えばCMSX−4(登録商標)、Rene−N6(登録商標)、CMSX−10(登録商標)等と同様の、添加元素、ミクロ組織、強化機構等を有している。
図5は、本発明のNi基一方向凝固超合金部品のリサイクル方法を説明する流れ図で、図1の装置を用いる場合を示している。まず、リサイクル対象となるNi基一方向凝固超合金部品を用意する(S300)。
また、既に製造済みのNi基単結晶超合金部品が、レアメタルの損耗なくリサイクルできるので、レアメタルの供給先確保の問題が緩和されると共に、超合金を精製して合金元素を回収する場合に多量に発生する産業廃棄物処理の問題も緩和される利点がある。
さらに、本発明のNi基単結晶超合金部品の直接再溶解によるリサイクル方法は、Ni基一方向凝固超合金部品、他の単結晶材料部品および他の一方向凝固材料部品にも同様に適用される。
20 鋳型加熱炉
30 鋳型
50 真空容器
Claims (16)
- セラミックを含む遮熱コーティングで被覆されたNi基単結晶超合金部品であって、前記遮熱コーティングの被覆層が損壊し、又は前記Ni基単結晶超合金基材に損傷が発生した場合の当該Ni基単結晶超合金部品のリサイクル方法であって、
前記Ni基単結晶超合金の融点以上であって前記セラミックの融点未満の温度で、前記Ni基単結晶超合金部品を溶解する工程と、
リサイクルNi基単結晶超合金部品用鋳型の温度を前記Ni基単結晶超合金の溶解温度以上に加熱する工程と、
メルティングストック用鋳型または前記リサイクルNi基単結晶超合金部品用鋳型に前記溶解したNi基超合金を注湯して、メルティングストックを製造させ、またはNi基単結晶超合金を成長させる工程と、
前記メルティングストック用鋳型または前記リサイクルNi基単結晶超合金部品用鋳型からメルティングストックまたはリサイクルNi基単結晶超合金部品を取り外す工程と、
を備えるNi基単結晶超合金部品のリサイクル方法。 - 請求項1に記載のNi基単結晶超合金部品のリサイクル方法であって、
さらに、前記Ni基単結晶超合金部品のボンドコーティングを除く遮熱コーティング、またはボンドコーティングを含む遮熱コーティングを剥離する工程を有することを特徴とするNi基単結晶超合金部品のリサイクル方法。 - 耐酸化コーティングで被覆されたNi基単結晶超合金部品またはコーティングされていないNi基単結晶超合金部品であって、前記耐酸化コーティングの被覆層が損壊し、又は前記Ni基単結晶超合金基材に損傷が発生した場合の当該Ni基単結晶超合金部品のリサイクル方法であって、
前記Ni基単結晶超合金の融点以上で前記Ni基単結晶超合金部品を溶解する工程と、
リサイクルNi基単結晶超合金部品用鋳型の温度を前記Ni基単結晶超合金の溶解温度以上に加熱する工程と、
メルティングストック用鋳型または前記リサイクルNi基単結晶超合金部品用鋳型に前記溶解したNi基超合金を注湯して、メルティングストックを製造させ、またはNi基単結晶超合金を成長させる工程と、
前記メルティングストック用鋳型または前記リサイクルNi基単結晶超合金部品用鋳型からメルティングストックまたはリサイクルNi基単結晶超合金部品を取り外す工程と、
を備えるNi基単結晶超合金部品のリサイクル方法。 - 請求項3に記載のNi基単結晶超合金部品のリサイクル方法であって、
さらに、前記耐酸化コーティングで被覆されたNi基単結晶超合金部品の耐酸化コーティングを剥離する工程を有することを特徴とするNi基単結晶超合金部品のリサイクル方法。 - 前記リサイクルNi基単結晶超合金の成長工程は、一方向凝固によって単結晶とする工程を含み、
さらに、前記リサイクルNi基単結晶超合金部品の溶体化処理と時効析出処理を行う工程を有することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載のNi基単結晶超合金部品のリサイクル方法。 - さらに、前記リサイクルNi基単結晶超合金部品を、ボンドコーティングおよびセラミックを含む遮熱コーティングで被覆する工程または耐酸化コーティングで被覆する工程を有することを特徴とする請求項5に記載のNi基単結晶超合金部品のリサイクル方法。
- 前記リサイクルNi基単結晶超合金部品は、Ni基単結晶超合金のタービン動翼、タービンベーン、燃焼器ライナー、スプラッシュプレート、ダクトセグメント、又はタービンディスクの少なくとも一種類であることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載のNi基単結晶超合金部品のリサイクル方法。
- 請求項1乃至7の何れか1項に記載のNi基合金に代えて、Co基合金、Cr基合金、Fe基合金、Nb基合金、Ta基合金、W基合金、Mo基合金、貴金属基合金、各種セラミックスの少なくとも一種類よりなる単結晶材料を用いる単結晶部品のリサイクル方法。
- セラミックを含む遮熱コーティングで被覆されたNi基一方向凝固超合金部品であって、前記遮熱コーティングの被覆層が損壊し、又は前記Ni基一方向凝固超合金基材に損傷が発生した場合の当該Ni基一方向凝固超合金部品のリサイクル方法であって、
前記Ni基一方向凝固超合金の融点以上であって前記セラミックの融点未満の温度で、前記Ni基一方向凝固超合金部品を溶解する工程と、
リサイクルNi基一方向凝固超合金部品用鋳型の温度を前記Ni基一方向凝固超合金の溶解温度以上に加熱する工程と、
メルティングストック用鋳型または前記リサイクルNi基一方向凝固超合金部品用鋳型に前記溶解したNi基超合金を注湯して、メルティングストックを製造させ、またはNi基一方向凝固超合金を成長させる工程と、
前記メルティングストック用鋳型または前記リサイクルNi基一方向凝固超合金部品用鋳型からメルティングストックまたはリサイクルNi基一方向凝固超合金部品を取り外す工程と、
を備えるNi基一方向凝固超合金部品のリサイクル方法。 - 請求項9に記載のNi基一方向凝固超合金部品のリサイクル方法であって、
さらに、前記Ni基一方向凝固超合金部品のボンドコーティングを除く遮熱コーティング、またはボンドコーティングを含む遮熱コーティングを剥離する工程を有することを特徴とするNi基一方向凝固超合金部品のリサイクル方法。 - 耐酸化コーティングで被覆されたNi基一方向凝固超合金部品またはコーティングされていないNi基一方向凝固超合金部品であって、前記耐酸化コーティングの被覆層が損壊し、又は前記Ni基一方向凝固超合金基材に損傷が発生した場合の当該Ni基一方向凝固超合金部品のリサイクル方法であって、
前記Ni基一方向凝固超合金の融点以上で前記Ni基一方向凝固超合金部品を溶解する工程と、
リサイクルNi基一方向凝固超合金部品用鋳型の温度を前記Ni基一方向凝固超合金の溶解温度以上に加熱する工程と、
メルティングストック用鋳型または前記リサイクルNi基一方向凝固超合金部品用鋳型に前記溶解したNi基超合金を注湯して、メルティングストックを製造させ、またはNi基一方向凝固超合金を成長させる工程と、
前記メルティングストック用鋳型または前記リサイクルNi基一方向凝固超合金部品用鋳型からメルティングストックまたはリサイクルNi基一方向凝固超合金部品を取り外す工程と、
を備えるNi基一方向凝固超合金部品のリサイクル方法。 - 請求項11に記載のNi基一方向凝固超合金部品のリサイクル方法であって、
さらに、前記耐酸化コーティングで被覆されたNi基一方向凝固超合金部品の耐酸化コーティングを剥離する工程を有することを特徴とするNi基一方向凝固超合金部品のリサイクル方法。 - さらに、前記リサイクルNi基一方向凝固超合金部品の溶体化処理と時効析出処理を行う工程を有することを特徴とする請求項9乃至12の何れか1項に記載のNi基一方向凝固超合金部品のリサイクル方法。
- さらに、前記リサイクルNi基一方向凝固超合金部品を、ボンドコーティングおよびセラミックを含む遮熱コーティングで被覆する工程または耐酸化コーティングで被覆する工程を有することを特徴とする請求項13に記載のNi基一方向凝固超合金部品のリサイクル方法。
- 前記リサイクルNi基一方向凝固超合金部品は、Ni基一方向凝固超合金のタービン動翼、タービンベーン、燃焼器ライナー、スプラッシュプレート、ダクトセグメント、又はタービンディスクの少なくとも一種類であることを特徴とする請求項9乃至14の何れか1項に記載のNi基一方向凝固超合金部品のリサイクル方法。
- 請求項9乃至15の何れか1項に記載のNi基合金に代えて、Co基合金、Cr基合金、Fe基合金、Nb基合金、Ta基合金、W基合金、Mo基合金、貴金属基合金、各種セラミックスの少なくとも一種類よりなる一方向凝固材料を用いる一方向凝固部品のリサイクル方法。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6167729A (ja) * | 1984-09-11 | 1986-04-07 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | ニツケル基超合金の製造方法 |
WO2006104059A1 (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-05 | National Institute For Materials Science | コバルトフリーのNi基超合金 |
WO2007119404A1 (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-25 | National Institute For Materials Science | Ni基超合金とその製造方法およびタービンブレードまたはタービンベーン部品 |
JP2012167312A (ja) * | 2011-02-14 | 2012-09-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 合金のリサイクル方法及び合金並びにタービン |
JP2012167313A (ja) * | 2011-02-14 | 2012-09-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 合金のリサイクル方法及び合金並びにタービン |
-
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6167729A (ja) * | 1984-09-11 | 1986-04-07 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | ニツケル基超合金の製造方法 |
WO2006104059A1 (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-05 | National Institute For Materials Science | コバルトフリーのNi基超合金 |
WO2007119404A1 (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-25 | National Institute For Materials Science | Ni基超合金とその製造方法およびタービンブレードまたはタービンベーン部品 |
JP2012167312A (ja) * | 2011-02-14 | 2012-09-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 合金のリサイクル方法及び合金並びにタービン |
JP2012167313A (ja) * | 2011-02-14 | 2012-09-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 合金のリサイクル方法及び合金並びにタービン |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017029856A1 (ja) * | 2015-08-18 | 2017-02-23 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | Ni基超合金部品のリサイクル方法 |
JPWO2017029856A1 (ja) * | 2015-08-18 | 2018-08-09 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | Ni基超合金部品のリサイクル方法 |
US20190010594A1 (en) * | 2015-08-18 | 2019-01-10 | National Institute For Materials Science | Ni-based superalloy part recycling method |
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