JP2021533258A - 粉末成形部品製造用ニッケル基超合金 - Google Patents
粉末成形部品製造用ニッケル基超合金 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021533258A JP2021533258A JP2021504811A JP2021504811A JP2021533258A JP 2021533258 A JP2021533258 A JP 2021533258A JP 2021504811 A JP2021504811 A JP 2021504811A JP 2021504811 A JP2021504811 A JP 2021504811A JP 2021533258 A JP2021533258 A JP 2021533258A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nickel
- molybdenum
- titanium
- cobalt
- chromium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 184
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 91
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 86
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims description 43
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 37
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 46
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 45
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 45
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 45
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 44
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 43
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 43
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 43
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 42
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 40
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 40
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 39
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 17
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 14
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 15
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 12
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 10
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 7
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 7
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 6
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 5
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 5
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LKDRXBCSQODPBY-AMVSKUEXSA-N L-(-)-Sorbose Chemical compound OCC1(O)OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O LKDRXBCSQODPBY-AMVSKUEXSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 description 2
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000010517 secondary reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- -1 titanium carbides Chemical class 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
- C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
- C22C19/05—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
- C22C19/051—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W
- C22C19/056—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W with the maximum Cr content being at least 10% but less than 20%
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
- C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
- C22C19/05—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
- B22F2003/248—Thermal after-treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2301/00—Metallic composition of the powder or its coating
- B22F2301/15—Nickel or cobalt
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
本発明は、質量％で、５〜６．５％のアルミニウム、４．５〜７％のコバルト、１４．５〜１６．５％のクロム、０〜０．２％のハフニウム、０〜１．５％のモリブデン、２〜３．５％のタンタル、０〜２％のチタン、１〜２．５％のタングステン、０〜０．０８％のジルコニウム、０〜０．０３％のホウ素、０〜０．０７％の炭素を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなるニッケル基超合金に関する。【選択図】図１
Description
本発明は、ガスタービン用の、特にノズルまたは整流器、可動翼またはリングセグメントとも呼ばれるベーン用のニッケル基超合金の分野全般に関する。
ニッケル基超合金は、一般にガスタービンの高温部、すなわち燃焼室の下流側に位置するガスタービンの部品に使用される。
ニッケル基超合金の主な利点は、６５０℃〜１２００℃という高温での高いクリープ強度と、酸化及び腐食に対する耐性とを兼ね備えていることである。
この高温耐性は、面心立方（ＦＣＣ）結晶構造のγ-ＮｉマトリックスとＬ１２構造のγ'-Ｎｉ３Ａｌの秩序ある硬化析出物からなる、これらの材料の微細構造に主に起因している。
ニッケル基超合金部品は一般的に鋳造によって製造され、鋳造工程のパラメータを厳密に制御し、部品に連続して熱処理を施すことで部品の微細構造を得ることができる。
近年、ニッケル基超合金部品の製造には、粉末成形法が用いられるようになってきている。本明細書で使用されるように、粉末形成法とは、焼結による製造工程（粉末冶金工程とも呼ばれる）、金属射出成形（ＭＩＭ工程）による製造工程、または、例えばバインダジェット工程、または、例えば溶融堆積工程（または、溶融フィラメント加工（ＦＦＦ）工程）のようなアディティブ製造工程を意味する。
しかし、粉末成形により得られる超合金部品の機械的特性は、鋳造により得られる超合金部品の機械的特性に劣る場合がある。
このような粉末成形により製造された部品の機械的特性の低下は、粉末成形の製造工程で使用される温度範囲や、加熱・冷却速度が鋳造品の製造工程とは大きく異なるため、粉末成形により製造された部品は、同じ組成の部品であっても鋳造品と同じ微細構造を有することができないことに起因している。
Ｒｅｎｅ（商標）７７は、ガスタービン部品、特にタービンブレードの鋳造製造に一般的に使用されているニッケル基超合金である。
例えば、金属射出成形法（ＭＩＭ法）で製造されたＲｅｎｅ（商標）７７の部品は、鋳造法で製造された部品よりも粒径が小さい微細構造を有しているため、ＭＩＭ法で製造された部品の耐クリープ性が制限されている。
実際、ＭＩＮ法中に行われるこの超合金の焼結は、チタン炭化物が析出する温度範囲（１２００℃〜１３００℃の間）で行われ、冷却後のツェナーピンニングによる粒界の移動が強く制限され、その結果、粗粒微細組織の生成が制限される。
ニッケル基超合金を記載した文献ＷＯ０２／２２９０１が知られている。
そこで、本発明は、部品の機械的特性、特に耐クリープ性を向上させることができるように、ニッケル基超合金粉末を成形することによる部品の製造に好適なニッケル基超合金組成物を提案することを目的とする。
特に、本発明の目的は、トポロジカルコンパクト相ＴＣＰ（クロム、モリブデン、及びタングステンに富むμ相またはσ相）の形成に対する低感度を確保することにより、超合金の体積内での組織安定性を維持することにある。
また、本発明は、鋳造に用いられる最先端の超合金と同様のγ'相含有量を有する超合金を与えることを目的とする。
また、本発明は、密度が高すぎない合金を提供することを目的とする。
第１の態様によれば、本発明は、質量％で、
５〜６．５％のアルミニウム、
４．５〜７％のコバルト、
１４．５〜１６．５％のクロム、
０〜０．２％のハフニウム、
０〜１．５％のモリブデン、
２〜３．５％のタンタル、
０〜２％のチタン、
１〜２．５％のタングステン、
０〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなるニッケル基超合金に関する。
５〜６．５％のアルミニウム、
４．５〜７％のコバルト、
１４．５〜１６．５％のクロム、
０〜０．２％のハフニウム、
０〜１．５％のモリブデン、
２〜３．５％のタンタル、
０〜２％のチタン、
１〜２．５％のタングステン、
０〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなるニッケル基超合金に関する。
ニッケル基合金とは、ニッケルの質量％が優勢な合金と定義される。
不可避不純物とは、組成物に意図的に添加されず、他の元素と一緒に持ち込まれる元素と定義される。不可避不純物の中でも、特にケイ素（Ｓｉ）について言及することができる。
本発明に係る超合金によれば、鋳造に適した従来の合金を用いて鋳造により製造された部品の微細組織に匹敵する微細組織を有する部品を粉末成形により製造することが可能となる。
本発明に係る超合金は、特に、焼結中に、粒界の移動を制限する傾向のある炭化物、または他の化合物の形成を制限するか、または回避することを可能にし、したがって、粒の大きさを制限することができる。
可能な変形例によれば、本発明の超合金は、質量％で、
５〜６．５％のアルミニウム、
４．５〜７％のコバルト、
１４．５〜１６．５％のクロム、
０〜０．２％のハフニウム、
０〜１．５％のモリブデン、
２〜３．５％のタンタル、
０．５〜２％のチタン、
１〜２．５％のタングステン、
０〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
５〜６．５％のアルミニウム、
４．５〜７％のコバルト、
１４．５〜１６．５％のクロム、
０〜０．２％のハフニウム、
０〜１．５％のモリブデン、
２〜３．５％のタンタル、
０．５〜２％のチタン、
１〜２．５％のタングステン、
０〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
さらに、本発明の超合金は、質量％で、
５．６〜６％のアルミニウム、
５．２〜６．２％のコバルト、
１５．４〜１６％のクロム、
０〜０．１５％のハフニウム、
０．５〜０．９％のモリブデン、
２．５〜２．９％のタンタル、
０〜１．５％のチタン、
１．６〜２％のタングステン、
０〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
５．６〜６％のアルミニウム、
５．２〜６．２％のコバルト、
１５．４〜１６％のクロム、
０〜０．１５％のハフニウム、
０．５〜０．９％のモリブデン、
２．５〜２．９％のタンタル、
０〜１．５％のチタン、
１．６〜２％のタングステン、
０〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
本発明の超合金はまた、質量％で、
５．６〜６％のアルミニウム、
５．２〜６．２％のコバルト、
１５．４〜１６％のクロム、
０〜０．１５％のハフニウム、
０．５〜０．９％のモリブデン、
２．５〜２．９％のタンタル、
０．５〜１．５％のチタン、
１．６〜２％のタングステン、
０〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
５．６〜６％のアルミニウム、
５．２〜６．２％のコバルト、
１５．４〜１６％のクロム、
０〜０．１５％のハフニウム、
０．５〜０．９％のモリブデン、
２．５〜２．９％のタンタル、
０．５〜１．５％のチタン、
１．６〜２％のタングステン、
０〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
可能な変形例によれば、本発明の超合金は、質量％で、
５．６〜６％のアルミニウム、
５．２〜６．２％のコバルト、
１５．４〜１６％のクロム、
０〜０．１５％のハフニウム、
０．５〜０．９％のモリブデン、
２．５〜２．９％のタンタル、
１〜１．５％のチタン、
１．６〜２％のタングステン、
０〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
５．６〜６％のアルミニウム、
５．２〜６．２％のコバルト、
１５．４〜１６％のクロム、
０〜０．１５％のハフニウム、
０．５〜０．９％のモリブデン、
２．５〜２．９％のタンタル、
１〜１．５％のチタン、
１．６〜２％のタングステン、
０〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
さらに、本発明の超合金は、質量％で、
５．６〜６％のアルミニウム、
５．２〜６．２％のコバルト、
１５．４〜１６％のクロム、
０〜０．１５％のハフニウム、
０．５〜０．９％のモリブデン、
２．５〜２．９％のタンタル、
０〜１．５％のチタン、
１．６〜２％のタングステン、
０．０４〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
５．６〜６％のアルミニウム、
５．２〜６．２％のコバルト、
１５．４〜１６％のクロム、
０〜０．１５％のハフニウム、
０．５〜０．９％のモリブデン、
２．５〜２．９％のタンタル、
０〜１．５％のチタン、
１．６〜２％のタングステン、
０．０４〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
可能な変形例によれば、本発明の超合金は、質量％で、
５．６〜６％のアルミニウム、
５．２〜６．２％のコバルト、
１５．４〜１６％のクロム、
０．１〜０．１５％のハフニウム、
０．５〜０．９％のモリブデン、
２．５〜２．９％のタンタル、
０〜１．５％のチタン、
１．６〜２％のタングステン、
０〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
５．６〜６％のアルミニウム、
５．２〜６．２％のコバルト、
１５．４〜１６％のクロム、
０．１〜０．１５％のハフニウム、
０．５〜０．９％のモリブデン、
２．５〜２．９％のタンタル、
０〜１．５％のチタン、
１．６〜２％のタングステン、
０〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
他の可能な変形例によれば、本発明の超合金は、質量％で、
５．６〜６％のアルミニウム、
５．２〜６．２％のコバルト、
１５．４〜１６％のクロム、
０．１〜０．１５％のハフニウム、
０．５〜０．９％のモリブデン、
２．５〜２．９％のタンタル、
０〜１．５％のチタン、
１．６〜２％のタングステン、
０．０４〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
５．６〜６％のアルミニウム、
５．２〜６．２％のコバルト、
１５．４〜１６％のクロム、
０．１〜０．１５％のハフニウム、
０．５〜０．９％のモリブデン、
２．５〜２．９％のタンタル、
０〜１．５％のチタン、
１．６〜２％のタングステン、
０．０４〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
他の可能な変形例によれば、本発明の超合金は、質量％で、
５．６〜６％のアルミニウム、
５．２〜６．２％のコバルト、
１５．４〜１６％のクロム、
０．１〜０．１５％のハフニウム、
０．５〜０．９％のモリブデン、
２．５〜２．９％のタンタル、
０．５〜１．５％のチタン、
１．６〜２％のタングステン、
０〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
５．６〜６％のアルミニウム、
５．２〜６．２％のコバルト、
１５．４〜１６％のクロム、
０．１〜０．１５％のハフニウム、
０．５〜０．９％のモリブデン、
２．５〜２．９％のタンタル、
０．５〜１．５％のチタン、
１．６〜２％のタングステン、
０〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
他の可能な変形例によれば、本発明の超合金は、質量％で、
５．６〜６％のアルミニウム、
５．２〜６．２％のコバルト、
１５．４〜１６％のクロム、
０〜０．１５％のハフニウム、
０．５〜０．９％のモリブデン、
２．５〜２．９％のタンタル、
０．５〜１．５％のチタン、
１．６〜２％のタングステン、
０．０４〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
５．６〜６％のアルミニウム、
５．２〜６．２％のコバルト、
１５．４〜１６％のクロム、
０〜０．１５％のハフニウム、
０．５〜０．９％のモリブデン、
２．５〜２．９％のタンタル、
０．５〜１．５％のチタン、
１．６〜２％のタングステン、
０．０４〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
可能な変形例によれば、本発明の超合金は、質量％で、
５．６〜６％のアルミニウム、
５．２〜６．２％のコバルト、
１５．４〜１６％のクロム、
０．１〜０．１５％のハフニウム、
０．５〜０．９％のモリブデン、
２．５〜２．９％のタンタル、
０．５〜１．５％のチタン、
１．６〜２％のタングステン、
０．０４〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
５．６〜６％のアルミニウム、
５．２〜６．２％のコバルト、
１５．４〜１６％のクロム、
０．１〜０．１５％のハフニウム、
０．５〜０．９％のモリブデン、
２．５〜２．９％のタンタル、
０．５〜１．５％のチタン、
１．６〜２％のタングステン、
０．０４〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
可能な変形例によれば、本発明の超合金は、質量％で、
５．６〜６％のアルミニウム、
５．２〜６．２％のコバルト、
１５．４〜１６％のクロム、
０．１〜０．１５％のハフニウム、
０．５〜０．９％のモリブデン、
２．５〜２．９％のタンタル、
１〜１．５％のチタン、
１．６〜２％のタングステン、
０．０４〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
５．６〜６％のアルミニウム、
５．２〜６．２％のコバルト、
１５．４〜１６％のクロム、
０．１〜０．１５％のハフニウム、
０．５〜０．９％のモリブデン、
２．５〜２．９％のタンタル、
１〜１．５％のチタン、
１．６〜２％のタングステン、
０．０４〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
第２の態様によれば、本発明は、前記特徴のいずれか１つを有する、ニッケル基超合金ガスタービン部品に関する。
この部品は、高圧タービンや低圧タービンなどの航空機用ガスタービンエンジンのタービンの部品であってもよいし、圧縮機の部品であってもよく、特に高圧圧縮機の部品であってもよい。
追加の特徴によれば、タービンまたは圧縮機の部品は、ブレードであることができ、前記ブレードは、可動ブレードまたはベーン、またはリングセクターであることができる。
第３の態様によれば、本発明は、以下のステップからなるガスタービン部品を製造するための方法に関する：
前記特徴のいずれか１つを有する、ニッケル基超合金粉末を製造すること、
前記粉末を成形することにより部品を製造すること。
前記特徴のいずれか１つを有する、ニッケル基超合金粉末を製造すること、
前記粉末を成形することにより部品を製造すること。
前記ニッケル基超合金粉末を成形する工程は、前記粉末を焼結することにより行うこともできるし、前記粉末から付加製造により行うこともできるし、前記粉末から金属射出成形（ＭＩＭ工程）を行うことにより行うこともできる。
さらなる特徴によれば、この方法は、再溶解熱処理ステップ及びその後のγ'相析出熱処理ステップを含む。
本開示の対象の他の特徴及び利点は、添付の図を参照して、非限定的な例として与えられる本発明の実施形態の以下の説明から明らかになるであろう。
本発明の超合金は、主要な添加元素を含むニッケルを含む。
主要な添加元素は、コバルトＣｏ、クロムＣｒ、モリブデンＭｏ、タングステンＷ、アルミニウムＡｌ、及びタンタルＴａを含む。主要な添加元素はチタンＴｉを含んでいてもよい。
この超合金はまた、合金中の最大含有率が質量％で１％を超えない添加元素である微量添加元素を含んでいてもよい。
微量添加元素は、ハフニウムＨｆ、炭素Ｃ、ホウ素Ｂ、及びジルコニウムＺｒを含む。
このニッケル基超合金は、質量％で、５〜６．５％のアルミニウム、４．５〜７％のコバルト、１４．５〜１６．５％のクロム、０〜０．２％のハフニウム、０〜１．５％のモリブデン、２〜３．５％のタンタル、０〜２％のチタン、１〜２．５％のタングステン、０〜０．０８％のジルコニウム、０〜０．０３％のホウ素、０〜０．０７％の炭素を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
この超合金は、この超合金からなる粉末を成形することにより製造された部品の高温機械抵抗特性を向上させる。
そのような機械特性の向上は、粉末成形された超合金部品の内部に、鋳造により製造される最先端の超合金部品の微細構造に類似した傾向のある微細構造を生成することにより達成される。
本発明に係る超合金は、鋳造プロセスで使用される温度よりも低い、粉末成形中に使用される温度に適合する。
タングステン、クロム、コバルトは、γ（ガンマ）マトリックスとも呼ばれる面心立方晶（ＦＣＣ）構造のオーステナイトマトリックスの硬化に主に関与している。この硬化は、ニッケルをタングステン、クロム、コバルトで置換することで得られる。
また、好ましくは、この超合金はモリブデンを含んでいてもよいが、これは、モリブデンもまた、ニッケルに代えてγマトリックスの硬化に主に関与しているからである。
アルミニウム及びタンタルは、γ'（ガンマ'）相としても知られている秩序立方構造Ｌ１２のＮｉ３硬化相（Ａｌ、Ｔａ）の析出を促進する。
また、好ましくは、チタンは、γ'相であるＮｉ３硬化相（Ａｌ、Ｔａ、Ｔｉ）の析出も促進するため、この超合金はチタンを含んでいてもよい。
さらに、モリブデン、タングステン、タンタルなどの耐火元素は、拡散によって制御されるメカニズムを遅らせることで、超合金の耐クリープ性、耐酸化性を向上させる。
さらに、クロム及びアルミニウムは、超合金の高温、特に腐食では９００℃前後、酸化では１１０００℃前後の高温での耐酸化性と耐食性を向上させる。
また、クロムとコバルトの添加により、超合金のγ'ソルボース温度を低下させることができる。
さらに、コバルトはγマトリックスを強化し、トポロジカルコンパクト相ＴＣＰの析出や二次反応帯ＳＲＺの形成に対する感受性を低下させる。しかし、コバルトは、γ'のソルボース温度を低下させる傾向がある。
有利には、酸化環境下で高温で超合金上に形成されるアルミナＡｌ２Ｏ３層の密着性を高めて耐高温酸化性を向上させるために、超合金にハフニウムを含有させてもよい。
さらに、炭素、ホウ素、ジルコニウムを添加することにより、粒界の抵抗力が強化され、超合金を用いて製造された部分の耐食性が向上する。
好ましくは、このニッケル基超合金は、質量％で、５〜６．５％のアルミニウム、４．５〜７％のコバルト、１４．５〜１６．５％のクロム、０〜０．２％のハフニウム、０〜１．５％のモリブデン、２〜３．５％のタンタル、０．５〜２％のチタン、１〜２．５％のタングステン、０〜０．０８％のジルコニウム、０〜０．０３％のホウ素、０〜０．０７％の炭素、を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
質量％で０．５〜２％のチタン含有量で耐クリープ性が向上する。
このニッケル基超合金はまた、質量％で、５．６〜６％のアルミニウム、５．２〜６．２％のコバルト、１５．４〜１６％のクロム、０〜０．１５％のハフニウム、０．５〜０．９％のモリブデン、２．５〜２．９％のタンタル、０〜１．５％のチタン、１．６〜２％のタングステン、０〜０．０８％のジルコニウム、０〜０．０３％のホウ素、０〜０．０７％の炭素、を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
好ましくは、このニッケル基超合金は、質量％で、５．６〜６％のアルミニウム、５．２〜６．２％のコバルト、１５．４〜１６％のクロム、０〜０．１５％のハフニウム、０．５〜０．９％のモリブデン、２．５〜２．９％のタンタル、０．５〜１．５％のチタン、１．６〜２％のタングステン、０〜０．０８％のジルコニウム、０〜０．０３％のホウ素、０〜０．０７％の炭素、を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
質量％で０．５〜１．５％のチタン含有量で耐クリープ性がさらに向上する。
さらに好ましくは、このニッケル基超合金は、質量％で、５．６〜６％のアルミニウム、５．２〜６．２％のコバルト、１５．４〜１６％のクロム、０〜０．１５％のハフニウム、０．５〜０．９％のモリブデン、２．５〜２．９％のタンタル、１〜１．５％のチタン、１．６〜２％のタングステン、０〜０．０８％のジルコニウム、０〜０．０３％のホウ素、０〜０．０７％の炭素、を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
質量％で１〜１．５％のチタン含有量で耐クリープ性がさらに向上する。
この超合金はまた、質量％で、５．６〜６％のアルミニウム、５．２〜６．２％のコバルト、１５．４〜１６％のクロム、０〜０．１５％のハフニウム、０．５〜０．９％のモリブデン、２．５〜２．９％のタンタル、０〜１．５％のチタン、１．６〜２％のタングステン、０．０４〜０．０８％のジルコニウム、０〜０．０３％のホウ素、０〜０．０７％の炭素、を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
ジルコニウムの含有量が０．０４〜０．０８％、最大でホウ素０．０３％、炭素０．０７％を質量％で含有することにより、耐食性が向上する。
この超合金はまた、質量％で、５．６〜６％のアルミニウム、５．２〜６．２％のコバルト、１５．４〜１６％のクロム、０．１〜０．１５％のハフニウム、０．５〜０．９％のモリブデン、２．５〜２．９％のタンタル、０〜１．５％のチタン、１．６〜２％のタングステン、０〜０．０８％のジルコニウム、０〜０．０３％のホウ素、０〜０．０７％の炭素、を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
ハフニウムの含有量が０．１〜０．１５％の範囲であると、超合金の機械的特性が向上する。
好ましくは、この超合金は、質量％で、５．６〜６％のアルミニウム、５．２〜６．２％のコバルト、１５．４〜１６％のクロム、０．１〜０．１５％のハフニウム、０．５〜０．９％のモリブデン、２．５〜２．９％のタンタル、０〜１．５％のチタン、１．６〜２％のタングステン、０．０４〜０．０８％のジルコニウム、０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
０〜０．０７％の炭素、を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
この超合金はまた、質量％で、５．６〜６％のアルミニウム、５．２〜６．２％のコバルト、１５．４〜１６％のクロム、０．１〜０．１５％のハフニウム、０．５〜０．９％のモリブデン、２．５〜２．９％のタンタル、０．５〜１．５％のチタン、１．６〜２％のタングステン、０〜０．０８％のジルコニウム、０〜０．０３％のホウ素、０〜０．０７％の炭素、を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
この超合金はまた、質量％で、５．６〜６％のアルミニウム、５．２〜６．２％のコバルト、１５．４〜１６％のクロム、０〜０．１５％のハフニウム、０．５〜０．９％のモリブデン、２．５〜２．９％のタンタル、０．５〜１．５％のチタン、１．６〜２％のタングステン、０．０４〜０．０８％のジルコニウム、０〜０．０３％のホウ素、０〜０．０７％の炭素、を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
好ましくは、この超合金は、質量％で、５．６〜６％のアルミニウム、５．２〜６．２％のコバルト、１５．４〜１６％のクロム、０．１〜０．１５％のハフニウム、０．５〜０．９％のモリブデン、２．５〜２．９％のタンタル、０．５〜１．５％のチタン、１．６〜２％のタングステン、０．０４〜０．０８％のジルコニウム、０〜０．０３％のホウ素、０〜０．０７％の炭素、を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
さらにより好ましくは、この超合金は、質量％で、５．６〜６％のアルミニウム、５．２〜６．２％のコバルト、１５．４〜１６％のクロム、０．１〜０．１５％のハフニウム、０．５〜０．９％のモリブデン、２．５〜２．９％のタンタル、１〜１．５％のチタン、１．６〜２％のタングステン、０．０４〜０．０８％のジルコニウム、０〜０．０３％のホウ素、０〜０．０７％の炭素、を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなる。
この超合金を使用することで、高温での機械的耐性の良いガスタービン部品の製造が可能になる。
図１に示すように、ガスタービン部品の製造方法は、以下のステップを含む：
Ｓ１：上記のニッケル基超合金粉末を製造すること、
Ｓ２：この粉末を成形することにより部品を製造すること。
Ｓ１：上記のニッケル基超合金粉末を製造すること、
Ｓ２：この粉末を成形することにより部品を製造すること。
ニッケル超合金粉末の製造のステップＳ１は、所望の組成を有するように予め調製した溶融物を霧化することにより行われる。この霧化は、例えば、二窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスを用いて行うことができる。
ステップＳ１で得られた粉末を成形して部品を製造するステップＳ２は、焼結（粉末冶金工程ともいう）や付加製造、金属射出成形（ＭＩＭ工程）などの方法で行うことができる。
粉末を焼結させることによる製造は、製造する部品の形状に合わせて金型に粉末を充填し、粉末を圧縮して加熱することで、粉末の粒を拡散させて結合させる。粉末が融着することなく、拡散現象によって部品の凝集力が得られる。焼結温度は、１２２０℃〜１３２０℃の範囲で構成することができる。
超合金粉末からの付加製造は、バインダージェット法で行うことができる。そのためには、トレイの上に薄層の粉末を堆積させる。製造される部品の形状に合わせて、粉末の異なる粒を結合させ、部品の第一の要素部分を製造するために、粉末の層にバインダーを噴霧する。部品の第１の要素部分が製造されると、トレイは下降し、製造される部品の第１の要素部分の上に新たな粉体層が堆積される。ここでも、一度粉体層が塗布されると、バインダーが噴霧されて、部品の第２の要素部分が製造される。これらの操作は、その後、部品全体を製造するために繰り返される。その後、バインダーを除去し、部品を、例えば１２２０℃〜１３２０℃の間で構成される温度で焼結させることができる。
別の可能な変形例によれば、部品の付加製造は、溶融堆積プロセス（または溶融フィラメント製造（ＦＦＦ）プロセス）によって実行され得る。そのために、超合金粉末は、プラスチックバインダーと混合され、フィラメントを形成するように成形される。金属とプラスチックバインダーを混合して形成されたフィラメントは、制御された方法で溶融され、製造される部品に形状を与えるように溶融物が堆積される。フィラメントから材料を析出させて部品を形成した後、超合金のみからなる部品を得るために、プラスチックバインダーを例えば加熱により除去する。プラスチックバインダーが除去されると、部品は焼結され、焼結温度は１２２０℃〜１３２０℃の間で構成される。
まだ別の可能な変形例によれば、部品の付加製造は、選択的レーザー溶融（ＳＬＭ）によって行われる。そのために、超合金粉末の薄い層がトレイに堆積される。次に、レーザービームが粉末を選択的に溶融させ、部品の第一の要素部分を形成する。第１の要素部が形成されると、プラテンが下降し、部品の第１の要素部の上に新しい粉末層が堆積される。この新しい粉末層をレーザーで選択的に溶融させ、部品の第二の要素部分を製造する。その後、これらの操作を繰り返して、部品全体を製造する。
また別の可能性のある変形例によれば、部品の付加製造は、選択的レーザー溶融に類似したプロセスである電子ビーム溶融（ＥＢＭ）によって実行され、ここでは、粉末は真空下にあり、レーザーの代わりに電子ビームによって溶融される。
粉末を成形して部品を製造するステップＳ２は、金属射出成形（ＭＩＭ）によって行うことができる。そのためには、超合金粉末をプラスチックバインダーと混合する。そして、この混合物を射出して部品の形状を作る。成形後、バインダーを加熱などで除去し、ニッケル基超合金のみで構成された部品を得る。プラスチックバインダーが取り除かれた後、部品は焼結される。
さらに、図１に示すように、製造工程は、再溶解熱処理ステップＳ３に続いて、γ'相析出熱処理ステップＳ４を含んでいてもよい。
再溶解熱処理ステップＳ３は、部品の製造時に形成されたγ'析出物の溶解を引き起こすのに適した温度と時間で部品を加熱することにより行われる。再溶解熱処理の温度は、γマトリクスの局所的な溶融を避けるために、固相温度よりも低い温度とする。
再溶解熱処理ステップＳ３は、１１００℃〜１３００℃、典型的には１２００℃の温度に、１時間〜５時間、典型的には３時間、部品を加熱することにより行うことができる。
さらに、この再溶解熱処理ステップＳ３では、その部分の微細組織の粒径を大きくする。
このγ'相析出熱処理ステップＳ４は、γ'相を所望の形状に再析出させるための１種または複数種のエージングにより行われる。
γ'相の析出熱処理ステップＳ４は、例えば、８００℃〜９００℃以下、典型的には８５０℃の温度で第１のエージングを行い、次いで、７００℃〜８００℃、典型的には７５０℃の温度で第２のエージングを行うことにより行うことができる。第１のエージングにより大きなγ'相の析出物が析出し、第２のエージングにより小さなγ'相の析出物が析出する。
製造された部品は、等軸結晶構造を有することができ、すなわち、結晶構造の粒径が全方向において実質的に等しい。このような等軸構造は、焼結によっては結晶粒が配向しないため、粉末を焼結することによって達成される。
しかしながら、本発明は、等軸結晶構造を有する部品の製造に限定されるものではない。例えば、選択的レーザー溶融（ＳＬＭプロセス）による部品製造の変種を用いたり、電子ビーム溶融（ＥＢＭプロセス）による部品製造の変種を用いたりすることで、配向結晶粒を有する部品を製造することが可能となる。
本発明に係る超合金は、ガスタービン用のブレードの製造に適している。このブレードは、圧縮機のブレードであってもよく、好ましくは、低圧圧縮機よりも作動温度が高い高圧圧縮機のブレードであってもよく、また、このブレードはタービンブレードであってもよい。
Claims (15)
- 質量％で、
５〜６．５％のアルミニウム、
４．５〜７％のコバルト、
１４．５〜１６．５％のクロム、
０〜０．２％のハフニウム、
０〜１．５％のモリブデン、
２〜３．５％のタンタル、
０〜２％のチタン、
１〜２．５％のタングステン、
０〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなるニッケル基超合金。 - 質量％で、
５〜６．５％のアルミニウム、
４．５〜７％のコバルト、
１４．５〜１６．５％のクロム、
０〜０．２％のハフニウム、
０〜１．５％のモリブデン、
２〜３．５％のタンタル、
０．５〜２％のチタン、
１〜２．５％のタングステン、
０〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなるニッケル基超合金。 - 質量％で、
５．６〜６％のアルミニウム、
５．２〜６．２％のコバルト、
１５．４〜１６％のクロム、
０〜０．１５％のハフニウム、
０．５〜０．９％のモリブデン、
２．５〜２．９％のタンタル、
０〜１．５％のチタン、
１．６〜２％のタングステン、
０〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなるニッケル基超合金。 - 質量％で、
５．６〜６％のアルミニウム、
５．２〜６．２％のコバルト、
１５．４〜１６％のクロム、
０〜０．１５％のハフニウム、
０．５〜０．９％のモリブデン、
２．５〜２．９％のタンタル、
０．５〜１．５％のチタン、
１．６〜２％のタングステン、
０〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなるニッケル基超合金。 - 質量％で、
５．６〜６％のアルミニウム、
５．２〜６．２％のコバルト、
１５．４〜１６％のクロム、
０〜０．１５％のハフニウム、
０．５〜０．９％のモリブデン、
２．５〜２．９％のタンタル、
１〜１．５％のチタン、
１．６〜２％のタングステン、
０〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなるニッケル基超合金。 - 質量％で、
５．６〜６％のアルミニウム、
５．２〜６．２％のコバルト、
１５．４〜１６％のクロム、
０〜０．１５％のハフニウム、
０．５〜０．９％のモリブデン、
２．５〜２．９％のタンタル、
０〜１．５％のチタン、
１．６〜２％のタングステン、
０．０４〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなるニッケル基超合金。 - 質量％で、
５．６〜６％のアルミニウム、
５．２〜６．２％のコバルト、
１５．４〜１６％のクロム、
０．１〜０．１５％のハフニウム、
０．５〜０．９％のモリブデン、
２．５〜２．９％のタンタル、
０〜１．５％のチタン、
１．６〜２％のタングステン、
０〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなるニッケル基超合金。 - 質量％で、
５．６〜６％のアルミニウム、
５．２〜６．２％のコバルト、
１５．４〜１６％のクロム、
０．１〜０．１５％のハフニウム、
０．５〜０．９％のモリブデン、
２．５〜２．９％のタンタル、
０〜１．５％のチタン、
１．６〜２％のタングステン、
０．０４〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなるニッケル基超合金。 - 質量％で、
５．６〜６％のアルミニウム、
５．２〜６．２％のコバルト、
１５．４〜１６％のクロム、
０．１〜０．１５％のハフニウム、
０．５〜０．９％のモリブデン、
２．５〜２．９％のタンタル、
０．５〜１．５％のチタン、
１．６〜２％のタングステン、
０〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなるニッケル基超合金。 - 質量％で、
５．６〜６％のアルミニウム、
５．２〜６．２％のコバルト、
１５．４〜１６％のクロム、
０〜０．１５％のハフニウム、
０．５〜０．９％のモリブデン、
２．５〜２．９％のタンタル、
０．５〜１．５％のチタン、
１．６〜２％のタングステン、
０．０４〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなるニッケル基超合金。 - 質量％で、
５．６〜６％のアルミニウム、
５．２〜６．２％のコバルト、
１５．４〜１６％のクロム、
０．１〜０．１５％のハフニウム、
０．５〜０．９％のモリブデン、
２．５〜２．９％のタンタル、
０．５〜１．５％のチタン、
１．６〜２％のタングステン、
０．０４〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなるニッケル基超合金。 - 質量％で、
５．６〜６％のアルミニウム、
５．２〜６．２％のコバルト、
１５．４〜１６％のクロム、
０．１〜０．１５％のハフニウム、
０．５〜０．９％のモリブデン、
２．５〜２．９％のタンタル、
１〜１．５％のチタン、
１．６〜２％のタングステン、
０．０４〜０．０８％のジルコニウム、
０〜０．０３％のホウ素、
０〜０．０７％の炭素、
を含み、残余がニッケル及び不可避的不純物からなるニッケル基超合金。 - 請求項１〜１２のいずれか１項に記載のニッケル基超合金より製造されたガスタービン部品。
- 以下のステップを含む、ガスタービン部品の製造方法：
（Ｓ１）請求項１〜１２のいずれか１項に記載のニッケル基超合金粉末を製造すること、
（Ｓ２）前記粉末を成形することにより部品を製造すること。 - 再溶解熱処理ステップ（Ｓ３）及びその後のγ'相析出熱処理ステップ（Ｓ４）を含む、請求項１４に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1857130 | 2018-07-31 | ||
| FR1857130A FR3084671B1 (fr) | 2018-07-31 | 2018-07-31 | Superalliage a base de nickel pour fabrication d'une piece par mise en forme de poudre |
| PCT/FR2019/051831 WO2020025880A1 (fr) | 2018-07-31 | 2019-07-24 | Superalliage a base de nickel pour fabrication d'une piece par mise en forme de poudre |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021533258A true JP2021533258A (ja) | 2021-12-02 |
| JPWO2020025880A5 JPWO2020025880A5 (ja) | 2024-03-14 |
Family
ID=65494218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021504811A Pending JP2021533258A (ja) | 2018-07-31 | 2019-07-24 | 粉末成形部品製造用ニッケル基超合金 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20210292873A1 (ja) |
| EP (1) | EP3830306B1 (ja) |
| JP (1) | JP2021533258A (ja) |
| CN (1) | CN112513301A (ja) |
| CA (1) | CA3107198A1 (ja) |
| FR (1) | FR3084671B1 (ja) |
| WO (1) | WO2020025880A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3125067B1 (fr) * | 2021-07-07 | 2024-01-19 | Safran | Superalliage a base de nickel, aube monocristalline et turbomachine |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4965909A (ja) * | 1972-09-11 | 1974-06-26 | ||
| JPH0456741A (ja) * | 1990-06-26 | 1992-02-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 単結晶用Ｎｉ基耐熱合金 |
| JP2007191798A (ja) * | 2001-07-24 | 2007-08-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Ｎｉ基焼結合金 |
| JP2014070230A (ja) * | 2012-09-27 | 2014-04-21 | Hitachi Metals Ltd | Ｎｉ基超耐熱合金の製造方法 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3459545A (en) * | 1967-02-20 | 1969-08-05 | Int Nickel Co | Cast nickel-base alloy |
| GB1288189A (ja) * | 1971-03-29 | 1972-09-06 | ||
| US3890816A (en) * | 1973-09-26 | 1975-06-24 | Gen Electric | Elimination of carbide segregation to prior particle boundaries |
| GB2151659B (en) * | 1983-12-24 | 1987-03-18 | Rolls Royce | An alloy suitable for making single crystal castings |
| CA1291350C (en) * | 1986-04-03 | 1991-10-29 | United Technologies Corporation | Single crystal articles having reduced anisotropy |
| US4769087A (en) * | 1986-06-02 | 1988-09-06 | United Technologies Corporation | Nickel base superalloy articles and method for making |
| US5523170A (en) * | 1994-12-28 | 1996-06-04 | General Electric Company | Repaired article and material and method for making |
| US6632299B1 (en) * | 2000-09-15 | 2003-10-14 | Cannon-Muskegon Corporation | Nickel-base superalloy for high temperature, high strain application |
| JP4417977B2 (ja) * | 2007-04-25 | 2010-02-17 | 株式会社日立製作所 | ガスタービン翼およびその製造方法 |
| US8267662B2 (en) * | 2007-12-13 | 2012-09-18 | General Electric Company | Monolithic and bi-metallic turbine blade dampers and method of manufacture |
| US8992700B2 (en) * | 2009-05-29 | 2015-03-31 | General Electric Company | Nickel-base superalloys and components formed thereof |
| US20100329876A1 (en) * | 2009-06-30 | 2010-12-30 | General Electric Company | Nickel-base superalloys and components formed thereof |
| GB2540964A (en) * | 2015-07-31 | 2017-02-08 | Univ Oxford Innovation Ltd | A nickel-based alloy |
| FR3057880B1 (fr) * | 2016-10-25 | 2018-11-23 | Safran | Superalliage a base de nickel, aube monocristalline et turbomachine |
| KR102150341B1 (ko) * | 2016-11-16 | 2020-09-01 | 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 | 니켈기 합금 금형 및 상기 금형의 보수 방법 |
-
2018
- 2018-07-31 FR FR1857130A patent/FR3084671B1/fr active Active
-
2019
- 2019-07-24 CA CA3107198A patent/CA3107198A1/fr active Pending
- 2019-07-24 EP EP19790631.6A patent/EP3830306B1/fr active Active
- 2019-07-24 JP JP2021504811A patent/JP2021533258A/ja active Pending
- 2019-07-24 WO PCT/FR2019/051831 patent/WO2020025880A1/fr unknown
- 2019-07-24 CN CN201980050837.8A patent/CN112513301A/zh active Pending
- 2019-07-24 US US17/263,374 patent/US20210292873A1/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4965909A (ja) * | 1972-09-11 | 1974-06-26 | ||
| JPH0456741A (ja) * | 1990-06-26 | 1992-02-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 単結晶用Ｎｉ基耐熱合金 |
| JP2007191798A (ja) * | 2001-07-24 | 2007-08-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Ｎｉ基焼結合金 |
| JP2014070230A (ja) * | 2012-09-27 | 2014-04-21 | Hitachi Metals Ltd | Ｎｉ基超耐熱合金の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3830306B1 (fr) | 2022-09-07 |
| CN112513301A (zh) | 2021-03-16 |
| US20210292873A1 (en) | 2021-09-23 |
| WO2020025880A1 (fr) | 2020-02-06 |
| FR3084671A1 (fr) | 2020-02-07 |
| CA3107198A1 (fr) | 2020-02-06 |
| EP3830306A1 (fr) | 2021-06-09 |
| FR3084671B1 (fr) | 2020-10-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6509290B2 (ja) | コバルト基合金積層造形体、コバルト基合金製造物、およびそれらの製造方法 | |
| JP6931545B2 (ja) | Ｎｉ基合金積層造形体の熱処理方法、Ｎｉ基合金積層造形体の製造方法、積層造形体用Ｎｉ基合金粉末、およびＮｉ基合金積層造形体 | |
| CN106119608B (zh) | 制品和形成制品的方法 | |
| US8147749B2 (en) | Superalloy compositions, articles, and methods of manufacture | |
| JP6374939B2 (ja) | ニッケル基超合金及びその作製方法 | |
| JP6713071B2 (ja) | コバルト基合金積層造形体の製造方法 | |
| JP2017222929A (ja) | Ｎｉ基超合金組成物、及びかかるＮｉ基超合金組成物をＳＬＭ加工するための方法 | |
| WO2020121367A1 (ja) | コバルト基合金積層造形体、コバルト基合金製造物、およびそれらの製造方法 | |
| KR20170012080A (ko) | 파우더 기반 제조 공정에서 사용하기 위한 고온 니켈계 초합금 | |
| KR20140126677A (ko) | 철을 포함하는 주조 니켈-기제 초합금 | |
| KR102443966B1 (ko) | Ni기 합금 연화 분말 및 해당 연화 분말의 제조 방법 | |
| WO2016071177A1 (en) | Metal alloy for additive manufacturing of machine components | |
| US11969799B2 (en) | Method for producing blades from Ni-based alloys and blades produced therefrom | |
| US20170335436A1 (en) | ADDITIVE MANUFACTURING OF HIGH-TEMPERATURE COMPONENTS FROM TiAl | |
| JP2020143379A (ja) | コバルト基合金材料 | |
| JP2019537665A (ja) | チタンを含まない超合金、粉末、方法および部品 | |
| WO2017175563A1 (ja) | ニッケル基合金、タービン翼及びニッケル基合金の射出成型品の製造方法 | |
| US11427892B2 (en) | Alloy for gas turbine applications with high oxidation resistance | |
| JP2007510056A (ja) | ニッケル含有合金、その製造方法、およびそれから得られる物品 | |
| JP2021533258A (ja) | 粉末成形部品製造用ニッケル基超合金 | |
| GB2576305A (en) | Nickel-based alloy | |
| TWI540211B (zh) | 高應力等軸晶鎳基合金 | |
| JPH09287038A (ja) | ＴｉＡｌ合金と金属ファイバの複合製品の製造方法 | |
| JP2021172851A (ja) | Ｎｉ基合金部材の製造方法 | |
| JP2021021140A (ja) | ニッケル基合金の射出成型品及びニッケル基合金の射出成型品の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220707 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230814 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230905 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20231204 |
|
| A524 | Written submission of copy of amendment under article 19 pct |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524 Effective date: 20240305 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240611 |