JP2023520951A - 低積層欠陥エネルギー超合金、構造部材及びその使用 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2021年04月22日に中国専利局に提出された、出願番号が2021104333653であり、名称が「低積層欠陥エネルギー超合金、構造部材及びその使用」である中国出願に基づいて優先権を主張し、その全ての内容が、参照により本出願に組み込まれる。
ただし、NbとTaとの質量分率の合計が0.8%以上である。
前記低積層欠陥エネルギー超合金の成分で原料を配合し、真空誘導溶解を行い、注型して熱処理を行うことを含む。
ただし、NbとTaとの質量分率の合計が0.8%以上である。
Coの質量分率は23.5%、24%、24.5%、25%、25.5%、26%、26.5%、27%、27.5%などであってもよく、
Crの質量分率は11%、12%、12.5%、13%、13.5%、14%、15%などであってもよく、
Wの質量分率は0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%などであってもよく、
Moの質量分率は2.1%、2.2%、2.5%、2.8%、3%、3.2%、3.5%などであってもよく、
Alの質量分率は2.2%、2.3%、2.4%、2.5%、2.6%などであってもよく、
Tiの質量分率は3.5%、3.8%、4%、4.2%、4.5%、4.8%、5%、5.2%、5.5%などであってもよく、
Nbの質量分率は0.5%、0.8%、1%、1.2%、1.5%、1.8%、2%などであってもよく、
Taの質量分率は0.1%、0.2%、0.5%、0.8%、1%、1.2%、1.5%、1.8%、2%などであってもよく、
Bの質量分率は0.0001%、0.0005%、0.001%、0.005%、0.01%、0.015%、0.02%、0.025%、0.03%、0.035%、0.04%、0.045%、0.05%などであってもよく、
Zrの質量分率は0.0001%、0.0005%、0.001%、0.005%、0.01%、0.015%、0.02%、0.025%、0.03%、0.035%、0.04%、0.045%、0.05%などであってもよく、
Feの質量分率は0%、0.1%、0.2%、0.5%、0.8%、1%、1.2%、1.5%、1.8%、2%、2.2%、2.5%などであってもよく、
Mgの質量分率は0%、0.01%、0.02%、0.03%、0.04%などであってもよい。
前記低積層欠陥エネルギー超合金の成分で原料を配合し、真空誘導溶解を行い、注型して熱処理を行い、鋳造品を得ることを含む。
実施例1~7は、超合金1#~7#及び調製方法をそれぞれ提供する。超合金の実測成分は、表1で示される。また、比較1#~比較3#における合金調製方法は、実施例1~7における調製方法と同じであり、超合金の成分が異なることが相違する。
本実施例は、低積層欠陥エネルギー超合金鋳造品を提供する。その調製方法は、下記のステップを含む。
本実施例は、低積層欠陥エネルギー超合金の付加製造の構造部材を提供する。その調製方法は、下記のステップを含む。
高分解能透過型電子顕微鏡を用いて超合金のミクロ組織を観察し、超合金の典型組織をキャラクタリゼーションした。
《GB/T 228.2-2015金属材料引張試験第2部分:高温試験方法》及び《GB/T2039-2012金属材料単軸引張クリープ試験方法》標準に参照して、実施例1-7で調製できた1#~7#超合金鍛造品、その比較合金1#~3#超合金鍛造品、実施例8及び実施例9のそれぞれで調製できた1#合金の鋳造品、及び付加製造の構造部材の力学的特性及び異なる合金の1150℃での塑性を測定し、測定結果は、表2で示される。合金の、熱間加工プロセスにおけるプロセス性能を高温塑性でキャラクタリゼーションした。
本出願は、低積層欠陥エネルギー超合金、低積層欠陥エネルギー超合金を含む構造部材及びその使用を提供する。該低積層欠陥エネルギー超合金は、鋳造、鍛造、溶接、プリンティングが可能であり、プロセス性能が優れ、航空宇宙装備における構造部材の製造に適し、例えば、タービンディスク、ブレード、ケーシング、燃焼室などの構造部材にして長期使用ができる。
Claims (15)
- 質量分率で、C 0.01%~0.09%、Co 23.5%~27.5%、Cr 11%~15%、W 0.1%~1.8%、Al 2.2%~2.6%、Ti 3.5%~5.5%、Nb 0%~2%、Ta 0%~2%、Mo 2.1%~3.5%、B 0.0001%~0.05%、Zr 0.0001%~0.05%、Fe 0%~2.5%、Mg 0%~0.04%、Hf 0%~0.02%を含み、残部がNiであり、
ただし、NbとTaとの質量分率の合計が0.8%以上である
ことを特徴とする低積層欠陥エネルギー超合金。 - Coの質量分率は23.5%~26.5%である
ことを特徴とする請求項1に記載の低積層欠陥エネルギー超合金。 - Cの質量分率は0.01%~0.06%である
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の低積層欠陥エネルギー超合金。 - WとMoとの質量分率の合計は3%以上であり、
Wの質量分率が1%~1.8%であり、Moの質量分率が2.1%~3.0%である
ことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の低積層欠陥エネルギー超合金。 - Crの質量分率は12%~14%である
ことを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の低積層欠陥エネルギー超合金。 - NbとTaとの質量分率の合計と、Al元素の質量分率との比は0.4以上であり、TiとAlとの質量分率の比は2.1以下である
ことを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の低積層欠陥エネルギー超合金。 - Alと、Tiと、Nbと、Taとの質量分率の合計は7%以上である
ことを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載の低積層欠陥エネルギー超合金。 - 質量分率で、C 0.01%~0.04%、Co 24%~26%、Cr 12%~14%、W 1%~1.5%、Mo 2.5%~3.0%、Al 2.3%~2.5%、Ti 4.4%~4.6%、Nb 0.5%~1.5%、Ta 0.1%~2.0%、B 0.001%~0.03%、Zr 0.001%~0.03%、Fe 0%~2.5%、Mg 0%~0.04%を含み、残部がNiである
ことを特徴とする請求項7に記載の低積層欠陥エネルギー超合金。 - 質量分率で、C 0.01%~0.02%、Co 24%~26%、Cr 12%~14%、W 1%~1.5%、Mo 2.5%~3.0%、Al 2.3%~2.5%、Ti 4.4%~4.6%、Nb 0.5%~1.5%、Ta 0.1%~2.0%、B 0.001%~0.03%、Zr 0.001%~0.03%、Fe 0%~2.5%、Mg 0%~0.04%を含み、残部がNiである
ことを特徴とする請求項7に記載の低積層欠陥エネルギー超合金。 - 質量分率で、C 0.01%~0.02%、Co 24%~26%、Cr 12%~13%、W 1.1%~1.3%、Mo 2.7%~2.9%、Al 2.3%~2.5%、Ti 4.4%~4.6%、Nb 0.5%~1.5%、Ta 0.1%~2.0%、B 0.001%~0.03%、Zr 0.001%~0.03%、Fe 0%~2.5%を含み、残部がNiである
ことを特徴とする請求項7に記載の低積層欠陥エネルギー超合金。 - γ’強化相の体積分率は30%以上である
ことを特徴とする請求項1~10のいずれか1項に記載の低積層欠陥エネルギー超合金。 - γ’強化相の体積分率は40%~55%である
ことを特徴とする請求項1~11のいずれか1項に記載の低積層欠陥エネルギー超合金。 - 請求項1~12のいずれか1項に記載の低積層欠陥エネルギー超合金により製造され、
鍛造品、鋳造品及び付加製造の構造部材のうちの任意の1種を含む
ことを特徴とする構造部材。 - タービンディスク、ブレード、ケーシング、燃焼室のうちの任意の1種を含む
ことを特徴とする請求項13に記載の構造部材。 - 請求項13又は14に記載の構造部材の航空宇宙装備における使用。
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