JP3246377B2 - 柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物またはタービン翼の製造方法 - Google Patents
柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物またはタービン翼の製造方法Info
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- JP3246377B2 JP3246377B2 JP01034797A JP1034797A JP3246377B2 JP 3246377 B2 JP3246377 B2 JP 3246377B2 JP 01034797 A JP01034797 A JP 01034797A JP 1034797 A JP1034797 A JP 1034797A JP 3246377 B2 JP3246377 B2 JP 3246377B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、柱状晶Ｎｉ基耐
熱合金大型鋳物の製造方法に関するものであり、特に柱
状晶Ｎｉ基耐熱合金鋳物で構成されたガスタービンのタ
ービン動・靜翼および高温ブロアーの動翼として使用さ
れる大型鋳物タービン翼の製造方法に関するものであ
る。
熱合金大型鋳物の製造方法に関するものであり、特に柱
状晶Ｎｉ基耐熱合金鋳物で構成されたガスタービンのタ
ービン動・靜翼および高温ブロアーの動翼として使用さ
れる大型鋳物タービン翼の製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービンのタービン動・靜翼、高温
ブロアーの動翼はＮｉ基耐熱合金鋳物で構成されること
は知られているところであり、例えば、特開平６−５７
３９５号公報には、ガスタービンのタービン動・靜翼、
高温ブロアーの動翼を作るためのＮｉ基耐熱合金とし
て、重量％（以下、％は、重量％を示す）で、（ａ）Ｃ
ｒ：１３．１〜１５．０％、Ｃｏ：８．５〜１０．５
％、Ｍｏ：１．０〜３．５％、Ｗ：３．５〜４．５％、
Ｔａ：３．０〜５．５％、Ａｌ：３．５〜４．５％、Ｔ
ｉ：２．０〜３．２％、Ｃ：０．０６〜０．１２％、
Ｂ：０．００５〜０．０２５％、Ｚｒ：０．０１０〜
０．０５０％、Ｍｇおよび／またはＣａ：１〜１００ｐ
ｐｍを含有し、残部がＮｉおよび不可避不純物からなる
組成を有する、高温強度、高温耐酸化性および高温耐蝕
性に優れたＮｉ基耐熱合金、（ｂ）Ｃｒ：１３．１〜１
５．０％、Ｃｏ：８．５〜１０．５％、Ｍｏ：１．０〜
３．５％、Ｗ：３．５〜４．５％、Ｔａ：３．０〜５．
５％、Ａｌ：３．５〜４．５％、Ｔｉ：２．０〜３．２
％、Ｃ：０．０６〜０．１２％、Ｂ：０．００５〜０．
０２５％、Ｚｒ：０．０１０〜０．０５０％、さらに、
Ｈｆ：０．２〜１．５％を含有し、Ｍｇおよび／または
Ｃａ：１〜１００ｐｐｍを含有し、残部がＮｉおよび不
可避不純物からなる組成を有する、高温強度、高温耐酸
化性および高温耐蝕性に優れたＮｉ基耐熱合金、（ｃ）
Ｃｒ：１３．１〜１５．０％、Ｃｏ：８．５〜１０．５
％、Ｍｏ：１．０〜３．５％、Ｗ：３．５〜４．５％、
Ｔａ：３．０〜５．５％、Ａｌ：３．５〜４．５％、Ｔ
ｉ：２．０〜３．２％、Ｃ：０．０６〜０．１２％、
Ｂ：０．００５〜０．０２５％、Ｚｒ：０．０１０〜
０．０５０％、Ｍｇおよび／またはＣａ：１〜１００ｐ
ｐｍを含有し、さらに、Ｈｆ：０．２〜１．５％を含有
し、さらに、Ｐｔ：０．０２〜０．５％、Ｒｈ：０．０
２〜０．５％、Ｒｅ：０．０２〜０．５％の内の１種ま
たは２種以上を含有し、残部がＮｉおよび不可避不純物
からなる組成を有する、高温強度、高温耐酸化性および
高温耐蝕性に優れたＮｉ基耐熱合金、（ｄ）Ｃｒ：１
３．１〜１５．０％、Ｃｏ：８．５〜１０．５％、Ｍ
ｏ：１．０〜３．５％、Ｗ：３．５〜４．５％、Ｔａ：
３．０〜５．５％、Ａｌ：３．５〜４．５％、Ｔｉ：
２．０〜３．２％、Ｃ：０．０６〜０．１２％、Ｂ：
０．００５〜０．０２５％、Ｚｒ：０．０１０〜０．０
５０％、Ｍｇおよび／またはＣａ：１〜１００ｐｐｍを
含有し、さらにＨｆ：０．２〜１．５％を含有し、さら
にＰｔ：０．０２〜０．５％、Ｒｈ：０．０２〜０．５
％、Ｒｅ：０．０２〜０．５％の内の１種または２種以
上を含有し、残部がＮｉおよび不可避不純物からなる組
成を有する、高温強度、高温耐酸化性および高温耐蝕性
に優れたＮｉ基耐熱合金、などが記載されている。
ブロアーの動翼はＮｉ基耐熱合金鋳物で構成されること
は知られているところであり、例えば、特開平６−５７
３９５号公報には、ガスタービンのタービン動・靜翼、
高温ブロアーの動翼を作るためのＮｉ基耐熱合金とし
て、重量％（以下、％は、重量％を示す）で、（ａ）Ｃ
ｒ：１３．１〜１５．０％、Ｃｏ：８．５〜１０．５
％、Ｍｏ：１．０〜３．５％、Ｗ：３．５〜４．５％、
Ｔａ：３．０〜５．５％、Ａｌ：３．５〜４．５％、Ｔ
ｉ：２．０〜３．２％、Ｃ：０．０６〜０．１２％、
Ｂ：０．００５〜０．０２５％、Ｚｒ：０．０１０〜
０．０５０％、Ｍｇおよび／またはＣａ：１〜１００ｐ
ｐｍを含有し、残部がＮｉおよび不可避不純物からなる
組成を有する、高温強度、高温耐酸化性および高温耐蝕
性に優れたＮｉ基耐熱合金、（ｂ）Ｃｒ：１３．１〜１
５．０％、Ｃｏ：８．５〜１０．５％、Ｍｏ：１．０〜
３．５％、Ｗ：３．５〜４．５％、Ｔａ：３．０〜５．
５％、Ａｌ：３．５〜４．５％、Ｔｉ：２．０〜３．２
％、Ｃ：０．０６〜０．１２％、Ｂ：０．００５〜０．
０２５％、Ｚｒ：０．０１０〜０．０５０％、さらに、
Ｈｆ：０．２〜１．５％を含有し、Ｍｇおよび／または
Ｃａ：１〜１００ｐｐｍを含有し、残部がＮｉおよび不
可避不純物からなる組成を有する、高温強度、高温耐酸
化性および高温耐蝕性に優れたＮｉ基耐熱合金、（ｃ）
Ｃｒ：１３．１〜１５．０％、Ｃｏ：８．５〜１０．５
％、Ｍｏ：１．０〜３．５％、Ｗ：３．５〜４．５％、
Ｔａ：３．０〜５．５％、Ａｌ：３．５〜４．５％、Ｔ
ｉ：２．０〜３．２％、Ｃ：０．０６〜０．１２％、
Ｂ：０．００５〜０．０２５％、Ｚｒ：０．０１０〜
０．０５０％、Ｍｇおよび／またはＣａ：１〜１００ｐ
ｐｍを含有し、さらに、Ｈｆ：０．２〜１．５％を含有
し、さらに、Ｐｔ：０．０２〜０．５％、Ｒｈ：０．０
２〜０．５％、Ｒｅ：０．０２〜０．５％の内の１種ま
たは２種以上を含有し、残部がＮｉおよび不可避不純物
からなる組成を有する、高温強度、高温耐酸化性および
高温耐蝕性に優れたＮｉ基耐熱合金、（ｄ）Ｃｒ：１
３．１〜１５．０％、Ｃｏ：８．５〜１０．５％、Ｍ
ｏ：１．０〜３．５％、Ｗ：３．５〜４．５％、Ｔａ：
３．０〜５．５％、Ａｌ：３．５〜４．５％、Ｔｉ：
２．０〜３．２％、Ｃ：０．０６〜０．１２％、Ｂ：
０．００５〜０．０２５％、Ｚｒ：０．０１０〜０．０
５０％、Ｍｇおよび／またはＣａ：１〜１００ｐｐｍを
含有し、さらにＨｆ：０．２〜１．５％を含有し、さら
にＰｔ：０．０２〜０．５％、Ｒｈ：０．０２〜０．５
％、Ｒｅ：０．０２〜０．５％の内の１種または２種以
上を含有し、残部がＮｉおよび不可避不純物からなる組
成を有する、高温強度、高温耐酸化性および高温耐蝕性
に優れたＮｉ基耐熱合金、などが記載されている。
【０００３】一方、ガスタービンのタービン動・靜翼お
よび高温ブロアーの動翼は柱状晶Ｎｉ基耐熱合金鋳物で
構成されることも知られている。この柱状晶Ｎｉ基耐熱
合金鋳物を製造するには、一方向凝固装置において、真
空溶解で溶解されたＮｉ基合金溶湯を鋳型に注入した
後、鋳型加熱温度：１４８０〜１５３０℃、チル板の引
き下げ速度：２００〜３５０ｍｍ／ｈでチル板上の鋳型
を水冷チルリングを通して下方に下げ、チル板に形成さ
れた柱状晶を成長させることにより長尺の柱状晶Ｎｉ基
耐熱合金鋳物またはタービン翼を製造する。
よび高温ブロアーの動翼は柱状晶Ｎｉ基耐熱合金鋳物で
構成されることも知られている。この柱状晶Ｎｉ基耐熱
合金鋳物を製造するには、一方向凝固装置において、真
空溶解で溶解されたＮｉ基合金溶湯を鋳型に注入した
後、鋳型加熱温度：１４８０〜１５３０℃、チル板の引
き下げ速度：２００〜３５０ｍｍ／ｈでチル板上の鋳型
を水冷チルリングを通して下方に下げ、チル板に形成さ
れた柱状晶を成長させることにより長尺の柱状晶Ｎｉ基
耐熱合金鋳物またはタービン翼を製造する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年、ガスタービンの
大型化に伴って、そこに据え付けられるタービン翼も大
型化している。しかし、従来のＮｉ基耐熱合金で、特に
柱状晶Ｎｉ基耐熱合金鋳物からなる大型のタービン翼を
製造すると、合金成分の偏析が大きくなって強度の低下
を招く。そのため、従来よりも高温で溶体化熱処理を施
して析出強化相であるγ´相の固溶を促進させ、続いて
実施する時効処理によりγ´相を微細分散析出させる必
要があるが、従来のＮｉ基耐熱合金の柱状晶鋳物を従来
よりも高温で溶体化熱処理すると、局部溶融が発生し、
局部溶融が発生すると強度が大幅に低下し、柱状晶Ｎｉ
基耐熱合金鋳物からなる大型のタービン翼の信頼性と寿
命が低下していた。
大型化に伴って、そこに据え付けられるタービン翼も大
型化している。しかし、従来のＮｉ基耐熱合金で、特に
柱状晶Ｎｉ基耐熱合金鋳物からなる大型のタービン翼を
製造すると、合金成分の偏析が大きくなって強度の低下
を招く。そのため、従来よりも高温で溶体化熱処理を施
して析出強化相であるγ´相の固溶を促進させ、続いて
実施する時効処理によりγ´相を微細分散析出させる必
要があるが、従来のＮｉ基耐熱合金の柱状晶鋳物を従来
よりも高温で溶体化熱処理すると、局部溶融が発生し、
局部溶融が発生すると強度が大幅に低下し、柱状晶Ｎｉ
基耐熱合金鋳物からなる大型のタービン翼の信頼性と寿
命が低下していた。
【０００５】
【課題を解決する手段】そこで本発明者等は大型鋳物タ
ービン翼の強度および寿命を向上させるべく鋭意研究し
た結果、Ｎｉ基合金の局部溶融はＮｉ基合金に含有する
Ｚｒが大きな影響を及ぼすことがわかり、Ｃｒ：１２．
０〜１４．３％、Ｃｏ：８．５〜１１．０％、Ｍｏ：
１．０〜３．５％、Ｗ：３．５〜６．２％、Ｔａ：３．
０〜５．５％、Ａｌ：３．５〜４．５％、Ｔｉ：２．０
〜３．２％、Ｃ：０．０４〜０．１２％、Ｂ：０．００
５〜０．０５％を含有し、残部がＮｉおよび不可避不純
物からなる組成のＺｒを含有しないＮｉ基合金を溶解し
て得られた溶湯を一方向凝固装置の鋳型に注入したの
ち、従来よりも高温でゆっくりとチル板を引き下げ、得
られた柱状晶Ｎｉ基耐熱合金鋳物に必要に応じて１１８
０〜１２６５℃で９００〜１６００気圧、１〜５時間保
持の条件の熱間静水圧プレス（以下、ＨＩＰと云う）を
施したのち、従来よりも高温の１２００〜１２６５℃で
２〜５時間保持の溶体化熱処理を施し、さらに９５０〜
１０８０℃で２〜１０時間保持したのち７５０〜８８０
℃で１６〜２４時間保持の時効熱処理を施すと、従来よ
りも強度および寿命が向上した柱状晶Ｎｉ基耐熱合金鋳
物が得られ、この柱状晶Ｎｉ基耐熱合金鋳物からなる大
型のタービン翼は従来よりも強度が優れ、寿命が向上す
ることを知見したのである。
ービン翼の強度および寿命を向上させるべく鋭意研究し
た結果、Ｎｉ基合金の局部溶融はＮｉ基合金に含有する
Ｚｒが大きな影響を及ぼすことがわかり、Ｃｒ：１２．
０〜１４．３％、Ｃｏ：８．５〜１１．０％、Ｍｏ：
１．０〜３．５％、Ｗ：３．５〜６．２％、Ｔａ：３．
０〜５．５％、Ａｌ：３．５〜４．５％、Ｔｉ：２．０
〜３．２％、Ｃ：０．０４〜０．１２％、Ｂ：０．００
５〜０．０５％を含有し、残部がＮｉおよび不可避不純
物からなる組成のＺｒを含有しないＮｉ基合金を溶解し
て得られた溶湯を一方向凝固装置の鋳型に注入したの
ち、従来よりも高温でゆっくりとチル板を引き下げ、得
られた柱状晶Ｎｉ基耐熱合金鋳物に必要に応じて１１８
０〜１２６５℃で９００〜１６００気圧、１〜５時間保
持の条件の熱間静水圧プレス（以下、ＨＩＰと云う）を
施したのち、従来よりも高温の１２００〜１２６５℃で
２〜５時間保持の溶体化熱処理を施し、さらに９５０〜
１０８０℃で２〜１０時間保持したのち７５０〜８８０
℃で１６〜２４時間保持の時効熱処理を施すと、従来よ
りも強度および寿命が向上した柱状晶Ｎｉ基耐熱合金鋳
物が得られ、この柱状晶Ｎｉ基耐熱合金鋳物からなる大
型のタービン翼は従来よりも強度が優れ、寿命が向上す
ることを知見したのである。
【０００６】この発明は、かかる知見に基づいてなされ
たものであって、（１）Ｃｒ：１２．０〜１４．３％、
Ｃｏ：８．５〜１１．０％、Ｍｏ：１．０〜３．５％、
Ｗ：３．５〜６．２％、Ｔａ：３．０〜５．５％、Ａ
ｌ：３．５〜４．５％、Ｔｉ：２．０〜３．２％、Ｃ：
０．０４〜０．１２％、Ｂ：０．００５〜０．０５％を
含有し、残部がＮｉおよび不可避不純物からなる組成を
有する柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物を、温度：１２０
０〜１２６５℃で溶体化熱処理を施し、さらに温度：９
５０〜１０８０℃で２〜１０時間保持したのち７５０〜
８８０℃で１６〜２４時間保持の二段時効熱処理を施す
柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物の製造方法、に特徴を有
するものである。
たものであって、（１）Ｃｒ：１２．０〜１４．３％、
Ｃｏ：８．５〜１１．０％、Ｍｏ：１．０〜３．５％、
Ｗ：３．５〜６．２％、Ｔａ：３．０〜５．５％、Ａ
ｌ：３．５〜４．５％、Ｔｉ：２．０〜３．２％、Ｃ：
０．０４〜０．１２％、Ｂ：０．００５〜０．０５％を
含有し、残部がＮｉおよび不可避不純物からなる組成を
有する柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物を、温度：１２０
０〜１２６５℃で溶体化熱処理を施し、さらに温度：９
５０〜１０８０℃で２〜１０時間保持したのち７５０〜
８８０℃で１６〜２４時間保持の二段時効熱処理を施す
柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物の製造方法、に特徴を有
するものである。
【０００７】この発明の柱状晶Ｎｉ基耐熱合金は、Ｍｇ
および／またはＣａ：１〜１００ｐｐｍを含有してもよ
く、さらにＰｔ：０．０２〜０．５％、Ｒｈ：０．０２
〜０．５％、Ｒｅ：０．０２〜０．５％の内の１種また
は２種以上を含有してもよく、これら双方を含有しても
よい。従って、この発明は、（２）Ｃｒ：１２．０〜１
４．３％、Ｃｏ：８．５〜１１．０％、Ｍｏ：１．０〜
３．５％、Ｗ：３．５〜６．２％、Ｔａ：３．０〜５．
５％、Ａｌ：３．５〜４．５％、Ｔｉ：２．０〜３．２
％、Ｃ：０．０４〜０．１２％、Ｂ：０．００５〜０．
０５％を含有し、さらにＭｇおよび／またはＣａ：０．
５〜１００ｐｐｍを含有し、残部がＮｉおよび不可避不
純物からなる組成を有する柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳
物に温度：１２００〜１２６５℃で溶体化熱処理を施
し、さらに９５０〜１０８０℃で２〜１０時間保持した
のち７５０〜８８０℃で１６〜２４時間保持の二段時効
熱処理を施す柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物の製造方
法、（３）Ｃｒ：１２．０〜１４．３％、Ｃｏ：８．５
〜１１．０％、Ｍｏ：１．０〜３．５％、Ｗ：３．５〜
６．２％、Ｔａ：３．０〜５．５％、Ａｌ：３．５〜
４．５％、Ｔｉ：２．０〜３．２％、Ｃ：０．０４〜
０．１２％、Ｂ：０．００５〜０．０５％を含有し、さ
らにＰｔ：０．０２〜０．５％、Ｒｈ：０．０２〜０．
５％、Ｒｅ：０．０２〜０．５％の内の１種または２種
以上を含有し、残部がＮｉおよび不可避不純物からなる
組成を有する柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物に温度：１
２００〜１２６５℃で溶体化熱処理を施し、さらに９５
０〜１０８０℃で２〜１０時間保持したのち７５０〜８
８０℃で１６〜２４時間保持の二段時効熱処理を施す柱
状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物の製造方法、（４）Ｃｒ：
１２．０〜１４．３％、Ｃｏ：８．５〜１１．０％、Ｍ
ｏ：１．０〜３．５％、Ｗ：３．５〜６．２％、Ｔａ：
３．０〜５．５％、Ａｌ：３．５〜４．５％、Ｔｉ：
２．０〜３．２％、Ｃ：０．０４〜０．１２％、Ｂ：
０．００５〜０．０５％を含有し、さらにＭｇおよび／
またはＣａ：０．５〜１００ｐｐｍを含有し、さらにＰ
ｔ：０．０２〜０．５％、Ｒｈ：０．０２〜０．５％、
Ｒｅ：０．０２〜０．５％の内の１種または２種以上を
含有し、残部がＮｉおよび不可避不純物からなる組成を
有する柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物に温度：１２００
〜１２６５℃で溶体化熱処理を施し、さらに９５０〜１
０８０℃で２〜１０時間保持したのち７５０〜８８０℃
で１６〜２４時間保持の二段時効熱処理を施す柱状晶Ｎ
ｉ基耐熱合金大型鋳物の製造方法、に特徴を有するもの
である。
および／またはＣａ：１〜１００ｐｐｍを含有してもよ
く、さらにＰｔ：０．０２〜０．５％、Ｒｈ：０．０２
〜０．５％、Ｒｅ：０．０２〜０．５％の内の１種また
は２種以上を含有してもよく、これら双方を含有しても
よい。従って、この発明は、（２）Ｃｒ：１２．０〜１
４．３％、Ｃｏ：８．５〜１１．０％、Ｍｏ：１．０〜
３．５％、Ｗ：３．５〜６．２％、Ｔａ：３．０〜５．
５％、Ａｌ：３．５〜４．５％、Ｔｉ：２．０〜３．２
％、Ｃ：０．０４〜０．１２％、Ｂ：０．００５〜０．
０５％を含有し、さらにＭｇおよび／またはＣａ：０．
５〜１００ｐｐｍを含有し、残部がＮｉおよび不可避不
純物からなる組成を有する柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳
物に温度：１２００〜１２６５℃で溶体化熱処理を施
し、さらに９５０〜１０８０℃で２〜１０時間保持した
のち７５０〜８８０℃で１６〜２４時間保持の二段時効
熱処理を施す柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物の製造方
法、（３）Ｃｒ：１２．０〜１４．３％、Ｃｏ：８．５
〜１１．０％、Ｍｏ：１．０〜３．５％、Ｗ：３．５〜
６．２％、Ｔａ：３．０〜５．５％、Ａｌ：３．５〜
４．５％、Ｔｉ：２．０〜３．２％、Ｃ：０．０４〜
０．１２％、Ｂ：０．００５〜０．０５％を含有し、さ
らにＰｔ：０．０２〜０．５％、Ｒｈ：０．０２〜０．
５％、Ｒｅ：０．０２〜０．５％の内の１種または２種
以上を含有し、残部がＮｉおよび不可避不純物からなる
組成を有する柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物に温度：１
２００〜１２６５℃で溶体化熱処理を施し、さらに９５
０〜１０８０℃で２〜１０時間保持したのち７５０〜８
８０℃で１６〜２４時間保持の二段時効熱処理を施す柱
状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物の製造方法、（４）Ｃｒ：
１２．０〜１４．３％、Ｃｏ：８．５〜１１．０％、Ｍ
ｏ：１．０〜３．５％、Ｗ：３．５〜６．２％、Ｔａ：
３．０〜５．５％、Ａｌ：３．５〜４．５％、Ｔｉ：
２．０〜３．２％、Ｃ：０．０４〜０．１２％、Ｂ：
０．００５〜０．０５％を含有し、さらにＭｇおよび／
またはＣａ：０．５〜１００ｐｐｍを含有し、さらにＰ
ｔ：０．０２〜０．５％、Ｒｈ：０．０２〜０．５％、
Ｒｅ：０．０２〜０．５％の内の１種または２種以上を
含有し、残部がＮｉおよび不可避不純物からなる組成を
有する柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物に温度：１２００
〜１２６５℃で溶体化熱処理を施し、さらに９５０〜１
０８０℃で２〜１０時間保持したのち７５０〜８８０℃
で１６〜２４時間保持の二段時効熱処理を施す柱状晶Ｎ
ｉ基耐熱合金大型鋳物の製造方法、に特徴を有するもの
である。
【０００８】前記（１）、（２）、（３）または（４）
記載の柱状晶Ｎｉ基耐熱合金鋳物にＨＩＰを施した後、
温度：１２００〜１２６５℃で溶体化熱処理を施し、さ
らに９５０〜１０８０℃で２〜１０時間保持したのち７
５０〜８８０℃で１６〜２４時間保持の二段時効熱処理
を施すことが一層好ましい。従って、この発明は、
（５）前記（１）、（２）、（３）または（４）記載の
柱状晶Ｎｉ基耐熱合金鋳物にＨＩＰを施した後、温度：
１２００〜１２６５℃で溶体化熱処理を施し、さらに９
５０〜１０８０℃で２〜１０時間保持したのち７５０〜
８８０℃で１６〜２４時間保持の二段時効熱処理を施す
柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物の製造方法、に特徴を有
するものである。
記載の柱状晶Ｎｉ基耐熱合金鋳物にＨＩＰを施した後、
温度：１２００〜１２６５℃で溶体化熱処理を施し、さ
らに９５０〜１０８０℃で２〜１０時間保持したのち７
５０〜８８０℃で１６〜２４時間保持の二段時効熱処理
を施すことが一層好ましい。従って、この発明は、
（５）前記（１）、（２）、（３）または（４）記載の
柱状晶Ｎｉ基耐熱合金鋳物にＨＩＰを施した後、温度：
１２００〜１２６５℃で溶体化熱処理を施し、さらに９
５０〜１０８０℃で２〜１０時間保持したのち７５０〜
８８０℃で１６〜２４時間保持の二段時効熱処理を施す
柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物の製造方法、に特徴を有
するものである。
【０００９】この発明の柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物
の製造方法は、特に大型のタービン翼の製造方法として
適している。従って、この発明は、（６）Ｃｒ：１２．
０〜１４．３％、Ｃｏ：８．５〜１１．０％、Ｍｏ：
１．０〜３．５％、Ｗ：３．５〜６．２％、Ｔａ：３．
０〜５．５％、Ａｌ：３．５〜４．５％、Ｔｉ：２．０
〜３．２％、Ｃ：０．０４〜０．１２％、Ｂ：０．００
５〜０．０５％を含有し、残部がＮｉおよび不可避不純
物からなる組成を有する柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物
タービン翼に温度：１２００〜１２６５℃で溶体化熱処
理を施し、さらに温度：９５０〜１０８０℃で２〜１０
時間保持したのち７５０〜８８０℃で１６〜２４時間保
持の二段時効熱処理を施す柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳
物タービン翼の製造方法、（７）Ｃｒ：１２．０〜１
４．３％、Ｃｏ：８．５〜１１．０％、Ｍｏ：１．０〜
３．５％、Ｗ：３．５〜６．２％、Ｔａ：３．０〜５．
５％、Ａｌ：３．５〜４．５％、Ｔｉ：２．０〜３．２
％、Ｃ：０．０４〜０．１２％、Ｂ：０．００５〜０．
０５％を含有し、さらにＭｇおよび／またはＣａ：０．
５〜１００ｐｐｍを含有し、残部がＮｉおよび不可避不
純物からなる組成を有する柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳
物タービン翼に温度：１２００〜１２６５℃で溶体化熱
処理を施し、さらに９５０〜１０８０℃で２〜１０時間
保持したのち７５０〜８８０℃で１６〜２４時間保持の
二段時効熱処理を施す柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物タ
ービン翼の製造方法、（８）Ｃｒ：１２．０〜１４．３
％、Ｃｏ：８．５〜１１．０％、Ｍｏ：１．０〜３．５
％、Ｗ：３．５〜６．２％、Ｔａ：３．０〜５．５％、
Ａｌ：３．５〜４．５％、Ｔｉ：２．０〜３．２％、
Ｃ：０．０４〜０．１２％、Ｂ：０．００５〜０．０５
％を含有し、さらにＰｔ：０．０２〜０．５％、Ｒｈ：
０．０２〜０．５％、Ｒｅ：０．０２〜０．５％の内の
１種または２種以上を含有し、残部がＮｉおよび不可避
不純物からなる組成を有する柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型
鋳物タービン翼に温度：１２００〜１２６５℃で溶体化
熱処理を施し、さらに９５０〜１０８０℃で２〜１０時
間保持したのち７５０〜８８０℃で１６〜２４時間保持
の二段時効熱処理を施す柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物
タービン翼の製造方法、（９）Ｃｒ：１２．０〜１４．
３％、Ｃｏ：８．５〜１１．０％、Ｍｏ：１．０〜３．
５％、Ｗ：３．５〜６．２％、Ｔａ：３．０〜５．５
％、Ａｌ：３．５〜４．５％、Ｔｉ：２．０〜３．２
％、Ｃ：０．０４〜０．１２％、Ｂ：０．００５〜０．
０５％を含有し、さらにＭｇおよび／またはＣａ：０．
５〜１００ｐｐｍを含有し、さらにＰｔ：０．０２〜
０．５％、Ｒｈ：０．０２〜０．５％、Ｒｅ：０．０２
〜０．５％の内の１種または２種以上を含有し、残部が
Ｎｉおよび不可避不純物からなる組成を有する柱状晶Ｎ
ｉ基耐熱合金大型鋳物タービン翼に温度：１２００〜１
２６５℃で溶体化熱処理を施し、さらに９５０〜１０８
０℃で２〜１０時間保持したのち７５０〜８８０℃で１
６〜２４時間保持の二段時効熱処理を施す柱状晶Ｎｉ基
耐熱合金大型鋳物タービン翼の製造方法、に特徴を有す
るものである。
の製造方法は、特に大型のタービン翼の製造方法として
適している。従って、この発明は、（６）Ｃｒ：１２．
０〜１４．３％、Ｃｏ：８．５〜１１．０％、Ｍｏ：
１．０〜３．５％、Ｗ：３．５〜６．２％、Ｔａ：３．
０〜５．５％、Ａｌ：３．５〜４．５％、Ｔｉ：２．０
〜３．２％、Ｃ：０．０４〜０．１２％、Ｂ：０．００
５〜０．０５％を含有し、残部がＮｉおよび不可避不純
物からなる組成を有する柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物
タービン翼に温度：１２００〜１２６５℃で溶体化熱処
理を施し、さらに温度：９５０〜１０８０℃で２〜１０
時間保持したのち７５０〜８８０℃で１６〜２４時間保
持の二段時効熱処理を施す柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳
物タービン翼の製造方法、（７）Ｃｒ：１２．０〜１
４．３％、Ｃｏ：８．５〜１１．０％、Ｍｏ：１．０〜
３．５％、Ｗ：３．５〜６．２％、Ｔａ：３．０〜５．
５％、Ａｌ：３．５〜４．５％、Ｔｉ：２．０〜３．２
％、Ｃ：０．０４〜０．１２％、Ｂ：０．００５〜０．
０５％を含有し、さらにＭｇおよび／またはＣａ：０．
５〜１００ｐｐｍを含有し、残部がＮｉおよび不可避不
純物からなる組成を有する柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳
物タービン翼に温度：１２００〜１２６５℃で溶体化熱
処理を施し、さらに９５０〜１０８０℃で２〜１０時間
保持したのち７５０〜８８０℃で１６〜２４時間保持の
二段時効熱処理を施す柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物タ
ービン翼の製造方法、（８）Ｃｒ：１２．０〜１４．３
％、Ｃｏ：８．５〜１１．０％、Ｍｏ：１．０〜３．５
％、Ｗ：３．５〜６．２％、Ｔａ：３．０〜５．５％、
Ａｌ：３．５〜４．５％、Ｔｉ：２．０〜３．２％、
Ｃ：０．０４〜０．１２％、Ｂ：０．００５〜０．０５
％を含有し、さらにＰｔ：０．０２〜０．５％、Ｒｈ：
０．０２〜０．５％、Ｒｅ：０．０２〜０．５％の内の
１種または２種以上を含有し、残部がＮｉおよび不可避
不純物からなる組成を有する柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型
鋳物タービン翼に温度：１２００〜１２６５℃で溶体化
熱処理を施し、さらに９５０〜１０８０℃で２〜１０時
間保持したのち７５０〜８８０℃で１６〜２４時間保持
の二段時効熱処理を施す柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物
タービン翼の製造方法、（９）Ｃｒ：１２．０〜１４．
３％、Ｃｏ：８．５〜１１．０％、Ｍｏ：１．０〜３．
５％、Ｗ：３．５〜６．２％、Ｔａ：３．０〜５．５
％、Ａｌ：３．５〜４．５％、Ｔｉ：２．０〜３．２
％、Ｃ：０．０４〜０．１２％、Ｂ：０．００５〜０．
０５％を含有し、さらにＭｇおよび／またはＣａ：０．
５〜１００ｐｐｍを含有し、さらにＰｔ：０．０２〜
０．５％、Ｒｈ：０．０２〜０．５％、Ｒｅ：０．０２
〜０．５％の内の１種または２種以上を含有し、残部が
Ｎｉおよび不可避不純物からなる組成を有する柱状晶Ｎ
ｉ基耐熱合金大型鋳物タービン翼に温度：１２００〜１
２６５℃で溶体化熱処理を施し、さらに９５０〜１０８
０℃で２〜１０時間保持したのち７５０〜８８０℃で１
６〜２４時間保持の二段時効熱処理を施す柱状晶Ｎｉ基
耐熱合金大型鋳物タービン翼の製造方法、に特徴を有す
るものである。
【００１０】前記（６）、（７）、（８）または（９）
記載の柱状晶Ｎｉ基耐熱合金鋳物にＨＩＰを施した後、
温度：１２００〜１２６５℃で溶体化熱処理を施し、さ
らに９５０〜１０８０℃で２〜１０時間保持したのち７
５０〜８８０℃で１６〜２４時間保持の二段時効熱処理
を施すことが一層好ましい。従って、この発明は、（１
０）前記（６）、（７）、（８）または（９）記載の柱
状晶Ｎｉ基耐熱合金タービン翼にＨＩＰを施した後、温
度：１２００〜１２６５℃で溶体化熱処理を施し、さら
に９５０〜１０８０℃で２〜１０時間保持したのち７５
０〜８８０℃で１６〜２４時間保持の二段時効熱処理を
施す柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物タービン翼の製造方
法、に特徴を有するものである。
記載の柱状晶Ｎｉ基耐熱合金鋳物にＨＩＰを施した後、
温度：１２００〜１２６５℃で溶体化熱処理を施し、さ
らに９５０〜１０８０℃で２〜１０時間保持したのち７
５０〜８８０℃で１６〜２４時間保持の二段時効熱処理
を施すことが一層好ましい。従って、この発明は、（１
０）前記（６）、（７）、（８）または（９）記載の柱
状晶Ｎｉ基耐熱合金タービン翼にＨＩＰを施した後、温
度：１２００〜１２６５℃で溶体化熱処理を施し、さら
に９５０〜１０８０℃で２〜１０時間保持したのち７５
０〜８８０℃で１６〜２４時間保持の二段時効熱処理を
施す柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物タービン翼の製造方
法、に特徴を有するものである。
【００１１】さらに、この発明は、前記（１）〜（５）
のいずれかの製造方法により製造した柱状晶Ｎｉ基耐熱
合金大型鋳物および前記（１）〜（５）のいずれかの製
造方法により製造した柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物タ
ービン翼に特徴を有するものである。この発明の柱状晶
Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物またはタービン翼の製造方法で
使用するＮｉ基合金に含まれるＣｒ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ、
Ｔａ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃ、Ｂは、Ｃｒ：１３〜１４％、Ｃ
ｏ：９．４〜１０．６％、Ｍｏ：１．２〜２．０％、
Ｗ：４．２〜５．８％、Ｔａ：４．０〜５．２％、Ａ
ｌ：３．８〜４．４％、Ｔｉ：２．２〜３．０％、Ｃ：
０．０５〜０．０９％、Ｂ：０．００８〜０．０３％を
含有し、残部がＮｉおよび不可避不純物からなることが
一層好ましい。
のいずれかの製造方法により製造した柱状晶Ｎｉ基耐熱
合金大型鋳物および前記（１）〜（５）のいずれかの製
造方法により製造した柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物タ
ービン翼に特徴を有するものである。この発明の柱状晶
Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物またはタービン翼の製造方法で
使用するＮｉ基合金に含まれるＣｒ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ、
Ｔａ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃ、Ｂは、Ｃｒ：１３〜１４％、Ｃ
ｏ：９．４〜１０．６％、Ｍｏ：１．２〜２．０％、
Ｗ：４．２〜５．８％、Ｔａ：４．０〜５．２％、Ａ
ｌ：３．８〜４．４％、Ｔｉ：２．２〜３．０％、Ｃ：
０．０５〜０．０９％、Ｂ：０．００８〜０．０３％を
含有し、残部がＮｉおよび不可避不純物からなることが
一層好ましい。
【００１２】次に、この発明の柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大
型鋳物および柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物タービン翼
の製造方法で使用するＮｉ基耐熱合金の合金組成、ＨＩ
Ｐ、溶体化熱処理および二段時効熱処理の条件の限定理
由について詳述する。
型鋳物および柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物タービン翼
の製造方法で使用するＮｉ基耐熱合金の合金組成、ＨＩ
Ｐ、溶体化熱処理および二段時効熱処理の条件の限定理
由について詳述する。
【００１３】Ａ．合金組成 Ｃｒ 産業用ガスタービンでは、燃焼によって生じた酸化性お
よび腐食性物質を含有する燃焼ガスと接触するため、高
温における耐酸化性及び耐蝕性が要求される。Ｃｒは合
金に耐酸化性、耐蝕性を付与する元素であり、合金中に
おけるＣｒ量を多くする程、その効果は顕著である。し
かし、Ｃｒ量が１２．０％未満ではその効果は少なく、
一方、この発明の柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物または
タービン翼の製造方法では、他にＣｏ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ
等も添加されるため、これらとのバランスをとるため１
４．３％を越えて含有することは好ましくない。よっ
て、Ｃｒ含有量は１２．０〜１４．３％に定めた。上述
のように、この発明の柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物ま
たはタービン翼を作製するＮｉ基耐熱合金に含まれるＣ
ｒ含有量は１３〜１４％であることが一層好ましい。
よび腐食性物質を含有する燃焼ガスと接触するため、高
温における耐酸化性及び耐蝕性が要求される。Ｃｒは合
金に耐酸化性、耐蝕性を付与する元素であり、合金中に
おけるＣｒ量を多くする程、その効果は顕著である。し
かし、Ｃｒ量が１２．０％未満ではその効果は少なく、
一方、この発明の柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物または
タービン翼の製造方法では、他にＣｏ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ
等も添加されるため、これらとのバランスをとるため１
４．３％を越えて含有することは好ましくない。よっ
て、Ｃｒ含有量は１２．０〜１４．３％に定めた。上述
のように、この発明の柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物ま
たはタービン翼を作製するＮｉ基耐熱合金に含まれるＣ
ｒ含有量は１３〜１４％であることが一層好ましい。
【００１４】Ｃｏ Ｃｏは、Ｔｉ、Ａｌ、Ｔａ等を高温で素地に固溶させる
限度（固溶限）を大きくさせ、熱処理によってγ´相
（Ｎｉ3 （Ｔｉ，Ａｌ，Ｔａ））を微細分散析出させて
柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物またはタービン翼の強度
を向上させる作用があるところからＣｏ量は８．５％以
上であることが必要であり、一方、Ｃｏ含有量が１１．
０％を越えると、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ａｌ、Ｔｉ等
の他の元素とのバランスが崩れ、有害相の析出による延
性低下をもたらすことからＣｏ含有量は８．５〜１１．
０％に定めた。この発明の柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳
物またはタービン翼を作製するＮｉ基耐熱合金に含まれ
るＣｏ含有量は９．４〜１０．６％であることが一層好
ましい。
限度（固溶限）を大きくさせ、熱処理によってγ´相
（Ｎｉ3 （Ｔｉ，Ａｌ，Ｔａ））を微細分散析出させて
柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物またはタービン翼の強度
を向上させる作用があるところからＣｏ量は８．５％以
上であることが必要であり、一方、Ｃｏ含有量が１１．
０％を越えると、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ａｌ、Ｔｉ等
の他の元素とのバランスが崩れ、有害相の析出による延
性低下をもたらすことからＣｏ含有量は８．５〜１１．
０％に定めた。この発明の柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳
物またはタービン翼を作製するＮｉ基耐熱合金に含まれ
るＣｏ含有量は９．４〜１０．６％であることが一層好
ましい。
【００１５】Ｍｏ Ｍｏは、素地中に固溶して、高温強度を上昇させる作用
があると同時に、析出硬化によって高温強度に寄与する
効果があるが、その含有量が、１．０％未満では不十分
であり、一方、３．５％を越えて添加し過ぎると有害相
の析出による延性を阻害するのでＭｏ：１．０〜３．５
％に定めた。この発明の柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物
またはタービン翼を作製するＮｉ基耐熱合金に含まれる
Ｍｏ含有量は１．２〜２．０％であることが一層好まし
い。
があると同時に、析出硬化によって高温強度に寄与する
効果があるが、その含有量が、１．０％未満では不十分
であり、一方、３．５％を越えて添加し過ぎると有害相
の析出による延性を阻害するのでＭｏ：１．０〜３．５
％に定めた。この発明の柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物
またはタービン翼を作製するＮｉ基耐熱合金に含まれる
Ｍｏ含有量は１．２〜２．０％であることが一層好まし
い。
【００１６】Ｗ ＷはＭｏと同様に固溶強化と析出硬化の作用があり、高
温強度の付与に寄与する効果があるが、その量は３．５
％以上必要であり、また、あまり多くし過ぎると、有害
相を析出するとともにＷ自身比重が大きい元素であるた
め合金全体の比重が大きくなり、遠心力の働くタービン
動翼では不利であり、柱状晶大型鋳物の製造方法を鋳造
するときにフレックル欠陥が発生するようになり、さら
にコスト的にも高くなるところから、その含有量は、
３．５〜６．２％とした。この発明の柱状晶Ｎｉ基耐熱
合金大型鋳物またはタービン翼を作製するＮｉ基耐熱合
金に含まれるＷ含有量は４．２〜５．８％であることが
一層好ましい。
温強度の付与に寄与する効果があるが、その量は３．５
％以上必要であり、また、あまり多くし過ぎると、有害
相を析出するとともにＷ自身比重が大きい元素であるた
め合金全体の比重が大きくなり、遠心力の働くタービン
動翼では不利であり、柱状晶大型鋳物の製造方法を鋳造
するときにフレックル欠陥が発生するようになり、さら
にコスト的にも高くなるところから、その含有量は、
３．５〜６．２％とした。この発明の柱状晶Ｎｉ基耐熱
合金大型鋳物またはタービン翼を作製するＮｉ基耐熱合
金に含まれるＷ含有量は４．２〜５．８％であることが
一層好ましい。
【００１７】Ｔｉ Ｔｉはγ´析出硬化型Ni基合金の高温強度を上げるため
のγ´相の析出に必要な元素であり、２．０％未満では
γ´相の析出強化が不十分で、要求強度を満足すること
ができず、また、３．２％よりも多量に添加し過ぎると
析出量が多くなり過ぎて延性を阻害するとともに、柱状
晶大型鋳物を鋳造するときに鋳型との反応が激しくな
り、鋳肌を悪くするので好ましくない。従って、Ｔｉ含
有量は２．０〜３．２％に定めた。上述のように、この
発明の柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物またはタービン翼
を作製するＮｉ基耐熱合金に含まれるＴｉ含有量は２．
２〜３．０％であることが一層好ましい。
のγ´相の析出に必要な元素であり、２．０％未満では
γ´相の析出強化が不十分で、要求強度を満足すること
ができず、また、３．２％よりも多量に添加し過ぎると
析出量が多くなり過ぎて延性を阻害するとともに、柱状
晶大型鋳物を鋳造するときに鋳型との反応が激しくな
り、鋳肌を悪くするので好ましくない。従って、Ｔｉ含
有量は２．０〜３．２％に定めた。上述のように、この
発明の柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物またはタービン翼
を作製するＮｉ基耐熱合金に含まれるＴｉ含有量は２．
２〜３．０％であることが一層好ましい。
【００１８】Ａｌ ＡｌはＴｉと同様の効果を発揮する元素で、γ´相を生
成し、高温強度を上げると共に、高温での耐酸化性、耐
蝕性の付与に寄与する作用を有するが、その量は３．５
％以上であることが必要であり、一方、４．５％を越え
てあまり多量に添加し過ぎると延性を阻害するためにＡ
ｌ含有量は３．５〜４．５％に定めた。この発明の柱状
晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物またはタービン翼を作製する
Ｎｉ基耐熱合金に含まれるＡｌ含有量は３．８〜４．４
％であることが一層好ましい。
成し、高温強度を上げると共に、高温での耐酸化性、耐
蝕性の付与に寄与する作用を有するが、その量は３．５
％以上であることが必要であり、一方、４．５％を越え
てあまり多量に添加し過ぎると延性を阻害するためにＡ
ｌ含有量は３．５〜４．５％に定めた。この発明の柱状
晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物またはタービン翼を作製する
Ｎｉ基耐熱合金に含まれるＡｌ含有量は３．８〜４．４
％であることが一層好ましい。
【００１９】Ｔａ Ｔａは固溶強化及びγ´相析出硬化により高温強度の向
上に寄与し、３．０％以上で効果がある。一方、添加し
過ぎると延性を低下するので５．５％以下とした。従っ
て、この発明の柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物またはタ
ービン翼を作製するＮｉ基耐熱合金に含まれるＴａ含有
量は３．０〜５．５％に定めたが、４．０〜５．２％で
あることが一層好ましい。
上に寄与し、３．０％以上で効果がある。一方、添加し
過ぎると延性を低下するので５．５％以下とした。従っ
て、この発明の柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物またはタ
ービン翼を作製するＮｉ基耐熱合金に含まれるＴａ含有
量は３．０〜５．５％に定めたが、４．０〜５．２％で
あることが一層好ましい。
【００２０】Ｃ Ｃは炭化物を形成し、特に結晶粒界、樹枝状晶境界に析
出して粒界や樹枝状晶境界を強化し、高温強度の向上に
寄与するので０．０４％以上必要であるが、一方、０．
１２％を越えて添加し過ぎると延性を阻害するのでその
含有量を０．０４〜０．１２％とした。Ｃの含有量の一
層好ましい範囲は０．０５〜０．０９％である。
出して粒界や樹枝状晶境界を強化し、高温強度の向上に
寄与するので０．０４％以上必要であるが、一方、０．
１２％を越えて添加し過ぎると延性を阻害するのでその
含有量を０．０４〜０．１２％とした。Ｃの含有量の一
層好ましい範囲は０．０５〜０．０９％である。
【００２１】Ｂ Ｂは結晶粒界における結合力を増して結晶粒界を強化
し、高温強度を上昇させるので必要な成分であるが、そ
の含有量が０．００５％未満では所望の効果が得られ
ず、一方、あまり多く添加すると延性を阻害する恐れが
あるため０．０５％以下とした。Ｂの含有量の一層好ま
しい範囲は０．００８〜０．０３％である。
し、高温強度を上昇させるので必要な成分であるが、そ
の含有量が０．００５％未満では所望の効果が得られ
ず、一方、あまり多く添加すると延性を阻害する恐れが
あるため０．０５％以下とした。Ｂの含有量の一層好ま
しい範囲は０．００８〜０．０３％である。
【００２２】Ｍｇおよび／またはＣａ Ｍｇおよび／またはＣａは酸素、硫黄等の不純物との結
合力が強く、さらに酸素、硫黄等の不純物による延性低
下を防止する作用があるが、１ｐｐｍ未満では十分な作
用が得られず、一方、１００ｐｐｍを越えて含有すると
かえって結晶粒界の結合を弱めて割れの原因になるとこ
ろからＭｇおよび／またはＣａは１〜１００ｐｐｍと定
めた。
合力が強く、さらに酸素、硫黄等の不純物による延性低
下を防止する作用があるが、１ｐｐｍ未満では十分な作
用が得られず、一方、１００ｐｐｍを越えて含有すると
かえって結晶粒界の結合を弱めて割れの原因になるとこ
ろからＭｇおよび／またはＣａは１〜１００ｐｐｍと定
めた。
【００２３】Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｅ Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｅは耐食性向上作用があるが、その含有
量がそれぞれ０．０２％未満では所望の効果が得られ
ず、一方、その含有量がそれぞれ０．５％を越えて含有
すると、なお一層の効果が望めないほか、貴金属である
ために価格が高くなるので好ましくない。したがって、
Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｅの内の１種または２種以上はそれぞれ
０．０２〜０．５％に定めた。
量がそれぞれ０．０２％未満では所望の効果が得られ
ず、一方、その含有量がそれぞれ０．５％を越えて含有
すると、なお一層の効果が望めないほか、貴金属である
ために価格が高くなるので好ましくない。したがって、
Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｅの内の１種または２種以上はそれぞれ
０．０２〜０．５％に定めた。
【００２４】Ｂ．ＨＩＰ条件 この発明の柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物またはタービ
ン翼の製造方法においてＨＩＰを施す方が好ましく、Ｈ
ＩＰを施す場合には温度：１１８０〜１２６５℃、９０
０〜１６００気圧、１〜５時間保持の条件で行うことが
好ましい。ただし、圧力は１６００気圧を越えて実施し
ても材質面では何等問題なく、経済的理由から上限を１
６００気圧とした。
ン翼の製造方法においてＨＩＰを施す方が好ましく、Ｈ
ＩＰを施す場合には温度：１１８０〜１２６５℃、９０
０〜１６００気圧、１〜５時間保持の条件で行うことが
好ましい。ただし、圧力は１６００気圧を越えて実施し
ても材質面では何等問題なく、経済的理由から上限を１
６００気圧とした。
【００２５】Ｃ．溶体化熱処理条件 この発明の柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物またはタービ
ン翼の製造方法における溶体化熱処理は、析出強化相で
あるγ´相の固溶を促進させ、続いて実施する時効処理
によりγ´相を微細分散析出させるために必ず行うもの
で、溶体化熱処理の温度：１２００℃未満ではγ´相の
固溶状態が十分でなく、一方、１２６５℃を越えた温度
で溶体化熱処理を行うと局部溶融が起こり、溶融部がミ
クロ組織上の欠陥となり、疲労強度を低下させるので好
ましくない。従って、この発明の柱状晶Ｎｉ基耐熱合金
大型鋳物またはタービン翼の製造方法における溶体化熱
処理温度は１２００〜１２６５℃に定めた。この際の保
持時間は、柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物またはタービ
ン翼の大きさにもよるが、２〜５時間保持することが好
ましい。
ン翼の製造方法における溶体化熱処理は、析出強化相で
あるγ´相の固溶を促進させ、続いて実施する時効処理
によりγ´相を微細分散析出させるために必ず行うもの
で、溶体化熱処理の温度：１２００℃未満ではγ´相の
固溶状態が十分でなく、一方、１２６５℃を越えた温度
で溶体化熱処理を行うと局部溶融が起こり、溶融部がミ
クロ組織上の欠陥となり、疲労強度を低下させるので好
ましくない。従って、この発明の柱状晶Ｎｉ基耐熱合金
大型鋳物またはタービン翼の製造方法における溶体化熱
処理温度は１２００〜１２６５℃に定めた。この際の保
持時間は、柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物またはタービ
ン翼の大きさにもよるが、２〜５時間保持することが好
ましい。
【００２６】Ｄ．二段時効熱処理条件 この発明の柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物またはタービ
ン翼の製造方法で施す二段時効熱処理の条件は、第１段
目の時効熱処理温度を従来の時効熱処理温度（８４３
℃）よりも高い９５０〜１０８０℃で２〜１０時間保持
して行うことが必要で、この第１段目の時効熱処理後行
う第２段目の時効熱処理温度は従来の時効熱処理温度と
同じ７５０〜８８０℃で１６〜２４時間保持して行う。
第１段目の時効熱処理を９５０〜１０８０℃で２〜１０
時間保持に限定した理由は、９５０℃で２時間未満保持
しても十分な時効はなされず、一方、１０８０℃を越え
る温度で１０時間を越える時間保持するとγ´相の析出
粒子サイズが大きくなり、強度を低下させるので好まし
くないことによるものである。
ン翼の製造方法で施す二段時効熱処理の条件は、第１段
目の時効熱処理温度を従来の時効熱処理温度（８４３
℃）よりも高い９５０〜１０８０℃で２〜１０時間保持
して行うことが必要で、この第１段目の時効熱処理後行
う第２段目の時効熱処理温度は従来の時効熱処理温度と
同じ７５０〜８８０℃で１６〜２４時間保持して行う。
第１段目の時効熱処理を９５０〜１０８０℃で２〜１０
時間保持に限定した理由は、９５０℃で２時間未満保持
しても十分な時効はなされず、一方、１０８０℃を越え
る温度で１０時間を越える時間保持するとγ´相の析出
粒子サイズが大きくなり、強度を低下させるので好まし
くないことによるものである。
【００２７】従って、この発明の柱状晶Ｎｉ基耐熱合金
大型鋳物またはタービン翼の製造方法は、一方向凝固装
置により鋳型加熱温度：１４８０〜１６３０℃でチル板
を引き下げ速度：２００〜３５０ｍｍ／ｈで引き下げる
ことにより柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物またはタービ
ン翼を作製し、これに１１８０〜１２６５℃で９００〜
１６００気圧、１〜５時間保持のＨＩＰを施しまたは施
さずに、１２００〜１２６５℃で２〜５時間保持の溶体
化熱処理を施し、さらに９５０〜１０８０℃で２〜１０
時間保持したのち７５０〜８８０℃で１６〜２４時間保
持の時効熱処理を施すものである。
大型鋳物またはタービン翼の製造方法は、一方向凝固装
置により鋳型加熱温度：１４８０〜１６３０℃でチル板
を引き下げ速度：２００〜３５０ｍｍ／ｈで引き下げる
ことにより柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物またはタービ
ン翼を作製し、これに１１８０〜１２６５℃で９００〜
１６００気圧、１〜５時間保持のＨＩＰを施しまたは施
さずに、１２００〜１２６５℃で２〜５時間保持の溶体
化熱処理を施し、さらに９５０〜１０８０℃で２〜１０
時間保持したのち７５０〜８８０℃で１６〜２４時間保
持の時効熱処理を施すものである。
【００２８】
実施例１ 表１〜表３に示される成分組成を有するＮｉ基耐熱合金
を用意し、このＮｉ基耐熱合金をそれぞれ真空溶解し、
Ｎｉ基耐熱合金の溶湯を一方向凝固装置の鋳型に鋳込み
ながら、鋳型加熱温度：１６００℃、チル板を引き下げ
速度：１２０ｍｍ／ｈの条件で、縦：１５ｍｍ、横：１
００ｍｍ、高さ：３００ｍｍの寸法を有する柱状晶鋳物
板Ａ〜ｄを作製した。柱状晶鋳物板Ａ〜ＰはいずれもＺ
ｒを含まないＮｉ基耐熱合金からなる柱状晶鋳物板であ
り、一方、柱状晶鋳物板ａ〜ｄはいずれもＺｒを含む柱
状晶鋳物板である。
を用意し、このＮｉ基耐熱合金をそれぞれ真空溶解し、
Ｎｉ基耐熱合金の溶湯を一方向凝固装置の鋳型に鋳込み
ながら、鋳型加熱温度：１６００℃、チル板を引き下げ
速度：１２０ｍｍ／ｈの条件で、縦：１５ｍｍ、横：１
００ｍｍ、高さ：３００ｍｍの寸法を有する柱状晶鋳物
板Ａ〜ｄを作製した。柱状晶鋳物板Ａ〜ＰはいずれもＺ
ｒを含まないＮｉ基耐熱合金からなる柱状晶鋳物板であ
り、一方、柱状晶鋳物板ａ〜ｄはいずれもＺｒを含む柱
状晶鋳物板である。
【００２９】
【表１】 柱状晶鋳物板 元素 Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ Ｆ Ｇ Ｈ Ｃｒ 13.1 14.0 12.5 13.5 13.3 12.2 13.3 14.2 Ｃｏ 9.0 8.5 10.1 10.5 10.1 9.7 8.8 9.3 Ｍｏ 2.1 1.0 3.5 1.5 1.5 2.4 2.7 3.0 Ｗ 4.0 3.5 4.3 3.7 4.5 4.5 4.1 3.9 Ｔａ 3.3 5.4 4.9 3.0 4.6 3.8 3.5 3.8 Ａｌ 4.0 3.5 4.3 3.7 4.1 4.5 4.1 3.9 Ｔｉ 2.7 2.3 3.2 2.5 2.7 2.9 3.0 2.8 Ｃ 0.08 0.10 0.06 0.12 0.06 0.07 0.09 0.11 Ｂ 0.011 0.009 0.007 0.015 0.010 0.013 0.012 0.010 Ｃａ − − − − − − 53 10 Ｍｇ − − − − − 81 − 12 Ｐｔ − − − − − − − − Ｒｈ − − − − − − − − Ｒｅ − − − − − − − − Ｎｉ 残り 残り 残り 残り 残り 残り 残り 残り 重量％、ただし、ＣａおよびＭｇはｐｐｍ
【００３０】
【表２】 柱状晶鋳物板 元素 Ｉ Ｊ Ｋ Ｌ Ｍ Ｎ Ｏ Ｐ Ｃｒ 13.8 12.1 14.0 13.0 13.5 12.5 13.3 14.2 Ｃｏ 9.5 9.0 8.5 10.1 10.5 9.7 8.8 9.3 Ｍｏ 1.8 2.1 1.1 3.5 1.5 2.4 2.7 3.0 Ｗ 4.2 4.0 3.5 4.3 3.8 4.6 4.1 3.9 Ｔａ 4.5 3.3 5.3 4.9 3.1 3.8 3.5 3.8 Ａｌ 4.2 4.1 3.6 4.3 3.8 4.5 4.1 3.9 Ｔｉ 2.7 2.7 2.2 3.1 2.5 2.9 3.0 2.8 Ｃ 0.08 0.08 0.10 0.07 0.12 0.07 0.09 0.11 Ｂ 0.005 0.011 0.039 0.007 0.015 0.013 0.012 0.010 Ｃａ 18 − − − 25 74 34 10 Ｍｇ 72 − − − 37 5 54 12 Ｐｔ − 0.05 0.1 − 0.2 0.06 0.2 0.05 Ｒｈ − 0.05 0.2 0.1 0.1 − − 0.05 Ｒｅ − 0.05 − 0.3 − 0.07 0.1 0.05 Ｎｉ 残り 残り 残り 残り 残り 残り 残り 残り 重量％、ただし、ＣａおよびＭｇはｐｐｍ
【００３１】
【表３】柱状晶鋳物板 元素 ａ ｂ ｃ ｄ Ｃｒ 14.1 13.8 13.9 14.2 Ｃｏ 9.9 10.2 10.3 9.6 Ｍｏ 1.5 1.6 1.6 1.4 Ｗ 4.3 4.4 4.3 4.1 Ｔａ 4.6 4.8 4.8 4.6 Ａｌ 4.1 4.1 4.0 3.9 Ｔｉ 2.8 2.6 2.7 2.7 Ｃ 0.08 0.09 0.08 0.10 Ｂ 0.014 0.011 0.009 0.013 Ｚｒ 0.037 0.022 0.013 0.023 Ｈｆ − − 1.5 0.7 Ｃａ − 12 − 28 Ｍｇ 31 5 80 29 Ｐｔ − − − − Ｒｈ − − − − Ｒｅ − − − −Ｎｉ 残り 残り 残り 残り 重量％、ただし、ＣａおよびＭｇｐｐｍ
【００３２】得られた柱状晶鋳物板Ａ〜ｄを真空雰囲気
中、表４〜表５に示される条件に保持時した後Ａｒガス
ファンで冷却の溶体化処理を施し、その後、真空雰囲気
中、表４〜表５に示される条件に保持した後Ａｒガスフ
ァンで冷却の第１段時効処理を施し、引き続いて真空雰
囲気中、表４〜表５に示される条件に保持した後Ａｒガ
スファンで冷却の第２段時効処理を施すことにより本発
明法１〜１６および比較法１７〜２０を実施した。
中、表４〜表５に示される条件に保持時した後Ａｒガス
ファンで冷却の溶体化処理を施し、その後、真空雰囲気
中、表４〜表５に示される条件に保持した後Ａｒガスフ
ァンで冷却の第１段時効処理を施し、引き続いて真空雰
囲気中、表４〜表５に示される条件に保持した後Ａｒガ
スファンで冷却の第２段時効処理を施すことにより本発
明法１〜１６および比較法１７〜２０を実施した。
【００３３】本発明法１〜１６および比較法１７〜２０
で得られた柱状晶鋳物板Ａ〜ｄのミクロ組織を５００倍
の光学顕微鏡で観察することにより局部溶融の有無を確
認し、さらに柱状晶鋳物板Ａ〜ｄを機械加工により切り
出して平行部直径：６ｍｍの寸法の試験片を作製し、こ
の試験片を温度：９６０℃で負荷：２２Ｋｇ／ｍｍ2を
かけて保持し、破断に至るまでの寿命（時間）を測定
し、その結果を表４〜表５に示し、高温クリープ破断強
度を評価した。
で得られた柱状晶鋳物板Ａ〜ｄのミクロ組織を５００倍
の光学顕微鏡で観察することにより局部溶融の有無を確
認し、さらに柱状晶鋳物板Ａ〜ｄを機械加工により切り
出して平行部直径：６ｍｍの寸法の試験片を作製し、こ
の試験片を温度：９６０℃で負荷：２２Ｋｇ／ｍｍ2を
かけて保持し、破断に至るまでの寿命（時間）を測定
し、その結果を表４〜表５に示し、高温クリープ破断強
度を評価した。
【００３４】
【表４】
【００３５】
【表５】
【００３６】表１〜表５に示される結果から、Ｚｒを含
有しない柱状晶鋳物板Ａ〜Ｐを従来よりも高温度の溶体
化処理および第１段時効処理を施す本発明法１〜１６に
より得られた柱状晶鋳物板には局部溶融が発生せず、そ
の試験片の高温クリープ破断強度も優れたものとなる
が、Ｚｒを含有する柱状晶鋳物板ａ〜ｄを従来よりも高
温度の溶体化処理および第１段時効処理を施す比較法１
７〜２０で得られた柱状晶鋳物板には局部溶融が発生
し、その試験片の高温クリープ破断強度も劣ることがわ
かる。
有しない柱状晶鋳物板Ａ〜Ｐを従来よりも高温度の溶体
化処理および第１段時効処理を施す本発明法１〜１６に
より得られた柱状晶鋳物板には局部溶融が発生せず、そ
の試験片の高温クリープ破断強度も優れたものとなる
が、Ｚｒを含有する柱状晶鋳物板ａ〜ｄを従来よりも高
温度の溶体化処理および第１段時効処理を施す比較法１
７〜２０で得られた柱状晶鋳物板には局部溶融が発生
し、その試験片の高温クリープ破断強度も劣ることがわ
かる。
【００３７】実施例２ 表１〜表３の柱状晶鋳物板Ａ〜ｄをＡｒ雰囲気中、表６
〜表７に示される条件のＨＩＰを施し、ついで表６〜表
７に示される条件に保持した後Ａｒガスファンで冷却の
溶体化処理を施し、その後、真空雰囲気中、表６〜表７
に示される条件に保持した後Ａｒガスファンで冷却の第
１段時効処理を施し、引き続いて真空雰囲気中、表６〜
表７に示される条件に保持した後Ａｒガスファンで冷却
の第２段時効処理を施すことにより本発明法２１〜３６
および比較法３７〜４０を実施した。この本発明法２１
〜３６および比較法３７〜４０により得られた柱状晶鋳
物板Ａ〜ｄの局部溶融の有無を確認し、さらに実施例１
と同じ条件で破断に至るまでの寿命（時間）を測定し、
その結果を表６〜表７に示し、高温クリープ破断強度を
評価した。
〜表７に示される条件のＨＩＰを施し、ついで表６〜表
７に示される条件に保持した後Ａｒガスファンで冷却の
溶体化処理を施し、その後、真空雰囲気中、表６〜表７
に示される条件に保持した後Ａｒガスファンで冷却の第
１段時効処理を施し、引き続いて真空雰囲気中、表６〜
表７に示される条件に保持した後Ａｒガスファンで冷却
の第２段時効処理を施すことにより本発明法２１〜３６
および比較法３７〜４０を実施した。この本発明法２１
〜３６および比較法３７〜４０により得られた柱状晶鋳
物板Ａ〜ｄの局部溶融の有無を確認し、さらに実施例１
と同じ条件で破断に至るまでの寿命（時間）を測定し、
その結果を表６〜表７に示し、高温クリープ破断強度を
評価した。
【００３８】
【表６】
【００３９】
【表７】
【００４０】表１〜表３および表６〜表７に示される結
果から、ＨＩＰを施したＺｒを含有しない柱状晶鋳物板
Ａ〜Ｐを従来よりも高温度の溶体化処理および第１段時
効処理を施す本発明法２１〜３６により得られた柱状晶
鋳物板には局部溶融が発生せず、その試験片の高温クリ
ープ破断強度も優れたものとなるが、Ｚｒを含有する柱
状晶鋳物板ａ〜ｄを従来よりも高温度の溶体化処理およ
び第１段時効処理を施す比較法３７〜４０で得られた柱
状晶鋳物板には局部溶融が発生し、その試験片の高温ク
リープ破断強度も劣ることがわかる。
果から、ＨＩＰを施したＺｒを含有しない柱状晶鋳物板
Ａ〜Ｐを従来よりも高温度の溶体化処理および第１段時
効処理を施す本発明法２１〜３６により得られた柱状晶
鋳物板には局部溶融が発生せず、その試験片の高温クリ
ープ破断強度も優れたものとなるが、Ｚｒを含有する柱
状晶鋳物板ａ〜ｄを従来よりも高温度の溶体化処理およ
び第１段時効処理を施す比較法３７〜４０で得られた柱
状晶鋳物板には局部溶融が発生し、その試験片の高温ク
リープ破断強度も劣ることがわかる。
【００４１】
【発明の効果】上述のように、この発明の柱状晶Ｎｉ基
耐熱合金大型鋳物またはタービン翼の製造方法による
と、従来よりも高温度の溶体化処理および第１段時効処
理を施すことができるので、柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型
鋳物またはタービン翼の製造時に生じる粗大結晶粒を高
温度の溶体化処理により微細化することができ、従っ
て、優れた特性を有する柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物
またはタービン翼を提供することができ、産業上すぐれ
た効果を奏するものである。
耐熱合金大型鋳物またはタービン翼の製造方法による
と、従来よりも高温度の溶体化処理および第１段時効処
理を施すことができるので、柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型
鋳物またはタービン翼の製造時に生じる粗大結晶粒を高
温度の溶体化処理により微細化することができ、従っ
て、優れた特性を有する柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物
またはタービン翼を提供することができ、産業上すぐれ
た効果を奏するものである。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６８２ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６８２ ６９１ ６９１Ｂ ６９１Ｃ Ｆ０１Ｄ 5/28 Ｆ０１Ｄ 5/28 Ｆ０２Ｃ 7/00 Ｆ０２Ｃ 7/00 Ｃ (72)発明者 脇田 三郎 埼玉県大宮市北袋町１−297 三菱マテ リアル株式会社 総合研究所内 (72)発明者 河合 久孝 兵庫県高砂市荒井町新浜二−１−１ 三 菱重工業株式会社 高砂製作所内 (72)発明者 高橋 孝二 兵庫県高砂市荒井町新浜二−１−１ 三 菱重工業株式会社 高砂製作所内 (72)発明者 岡田 郁生 兵庫県高砂市荒井町新浜二−１−１ 三 菱重工業株式会社 高砂研究所内 (56)参考文献 特開 平６−184685（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−145703（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−57359（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−170402（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22F 1/00 - 1/10 F01D 5/28 F02C 7/00 C22C 19/00 - 19/05
Claims (12)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃｒ：１２．０〜１４．３
％、Ｃｏ：８．５〜１１．０％、Ｍｏ：１．０〜３．５
％、Ｗ：３．５〜６．２％、Ｔａ：３．０〜５．５％、
Ａｌ：３．５〜４．５％、Ｔｉ：２．０〜３．２％、
Ｃ：０．０４〜０．１２％、Ｂ：０．００５〜０．０５
％を含有し、残部がＮｉおよび不可避不純物からなる組
成を有する柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物に、 温度：１２００〜１２６５℃で溶体化熱処理を施し、さ
らに温度：９５０〜１０８０℃で２〜１０時間保持した
のち７５０〜８８０℃で１６〜２４時間保持の二段時効
熱処理を施すことを特徴とする柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大
型鋳物の製造方法。 - 【請求項２】 重量％で、Ｃｒ：１２．０〜１４．３
％、Ｃｏ：８．５〜１１．０％、Ｍｏ：１．０〜３．５
％、Ｗ：３．５〜６．２％、Ｔａ：３．０〜５．５％、
Ａｌ：３．５〜４．５％、Ｔｉ：２．０〜３．２％、
Ｃ：０．０４〜０．１２％、Ｂ：０．００５〜０．０５
％を含有し、さらにＭｇおよび／またはＣａ：０．５〜
１００ｐｐｍを含有し、残部がＮｉおよび不可避不純物
からなる組成を有する柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物
に、 温度：１２００〜１２６５℃で溶体化熱処理を施し、さ
らに９５０〜１０８０℃で２〜１０時間保持したのち７
５０〜８８０℃で１６〜２４時間保持の二段時効熱処理
を施すことを特徴とする柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物
の製造方法。 - 【請求項３】 重量％で、Ｃｒ：１２．０〜１４．３
％、Ｃｏ：８．５〜１１．０％、Ｍｏ：１．０〜３．５
％、Ｗ：３．５〜６．２％、Ｔａ：３．０〜５．５％、
Ａｌ：３．５〜４．５％、Ｔｉ：２．０〜３．２％、
Ｃ：０．０４〜０．１２％、Ｂ：０．００５〜０．０５
％を含有し、さらにＰｔ：０．０２〜０．５％、Ｒｈ：
０．０２〜０．５％、Ｒｅ：０．０２〜０．５％の内の
１種または２種以上を含有し、残部がＮｉおよび不可避
不純物からなる組成を有する柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型
鋳物に、 温度：１２００〜１２６５℃で溶体化熱処理を施し、さ
らに９５０〜１０８０℃で２〜１０時間保持したのち７
５０〜８８０℃で１６〜２４時間保持の二段時効熱処理
を施すことを特徴とする柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物
の製造方法。 - 【請求項４】 重量％で、Ｃｒ：１２．０〜１４．３
％、Ｃｏ：８．５〜１１．０％、Ｍｏ：１．０〜３．５
％、Ｗ：３．５〜６．２％、Ｔａ：３．０〜５．５％、
Ａｌ：３．５〜４．５％、Ｔｉ：２．０〜３．２％、
Ｃ：０．０４〜０．１２％、Ｂ：０．００５〜０．０５
％を含有し、さらにＭｇおよび／またはＣａ：０．５〜
１００ｐｐｍを含有し、さらにＰｔ：０．０２〜０．５
％、Ｒｈ：０．０２〜０．５％、Ｒｅ：０．０２〜０．
５％の内の１種または２種以上を含有し、残部がＮｉお
よび不可避不純物からなる組成を有する柱状晶Ｎｉ基耐
熱合金大型鋳物に、 温度：１２００〜１２６５℃で溶体化熱処理を施し、さ
らに９５０〜１０８０℃で２〜１０時間保持したのち７
５０〜８８０℃で１６〜２４時間保持の二段時効熱処理
を施すことを特徴とする柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物
の製造方法。 - 【請求項５】 請求項１、２、３または４記載の柱状晶
Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物に熱間静水圧プレス（以下、Ｈ
ＩＰと云う）を施した後、温度：１２００〜１２６５℃
で溶体化熱処理を施し、さらに９５０〜１０８０℃で２
〜１０時間保持したのち７５０〜８８０℃で１６〜２４
時間保持の二段時効熱処理を施すことを特徴とする柱状
晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物の製造方法。 - 【請求項６】 重量％で、Ｃｒ：１２．０〜１４．３
％、Ｃｏ：８．５〜１１．０％、Ｍｏ：１．０〜３．５
％、Ｗ：３．５〜６．２％、Ｔａ：３．０〜５．５％、
Ａｌ：３．５〜４．５％、Ｔｉ：２．０〜３．２％、
Ｃ：０．０４〜０．１２％、Ｂ：０．００５〜０．０５
％を含有し、残部がＮｉおよび不可避不純物からなる組
成を有する柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物タービン翼
に、 温度：１２００〜１２６５℃で溶体化熱処理を施し、さ
らに温度：９５０〜１０８０℃で２〜１０時間保持した
のち７５０〜８８０℃で１６〜２４時間保持の二段時効
熱処理を施すことを特徴とする柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大
型鋳物タービン翼の製造方法。 - 【請求項７】 重量％で、Ｃｒ：１２．０〜１４．３
％、Ｃｏ：８．５〜１１．０％、Ｍｏ：１．０〜３．５
％、Ｗ：３．５〜６．２％、Ｔａ：３．０〜５．５％、
Ａｌ：３．５〜４．５％、Ｔｉ：２．０〜３．２％、
Ｃ：０．０４〜０．１２％、Ｂ：０．００５〜０．０５
％を含有し、さらにＭｇおよび／またはＣａ：０．５〜
１００ｐｐｍを含有し、残部がＮｉおよび不可避不純物
からなる組成を有する柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物タ
ービン翼に、 温度：１２００〜１２６５℃で溶体化熱処理を施し、さ
らに９５０〜１０８０℃で２〜１０時間保持したのち７
５０〜８８０℃で１６〜２４時間保持の二段時効熱処理
を施すことを特徴とする柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物
タービン翼の製造方法。 - 【請求項８】 重量％で、Ｃｒ：１２．０〜１４．３
％、Ｃｏ：８．５〜１１．０％、Ｍｏ：１．０〜３．５
％、Ｗ：３．５〜６．２％、Ｔａ：３．０〜５．５％、
Ａｌ：３．５〜４．５％、Ｔｉ：２．０〜３．２％、
Ｃ：０．０４〜０．１２％、Ｂ：０．００５〜０．０５
％を含有し、さらにＰｔ：０．０２〜０．５％、Ｒｈ：
０．０２〜０．５％、Ｒｅ：０．０２〜０．５％の内の
１種または２種以上を含有し、残部がＮｉおよび不可避
不純物からなる組成を有する柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型
鋳物タービン翼に、 温度：１２００〜１２６５℃で溶体化熱処理を施し、さ
らに９５０〜１０８０℃で２〜１０時間保持したのち７
５０〜８８０℃で１６〜２４時間保持の二段時効熱処理
を施すことを特徴とする柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物
タービン翼の製造方法。 - 【請求項９】 重量％で、Ｃｒ：１２．０〜１４．３
％、Ｃｏ：８．５〜１１．０％、Ｍｏ：１．０〜３．５
％、Ｗ：３．５〜６．２％、Ｔａ：３．０〜５．５％、
Ａｌ：３．５〜４．５％、Ｔｉ：２．０〜３．２％、
Ｃ：０．０４〜０．１２％、Ｂ：０．００５〜０．０５
％を含有し、さらにＭｇおよび／またはＣａ：０．５〜
１００ｐｐｍを含有し、さらにＰｔ：０．０２〜０．５
％、Ｒｈ：０．０２〜０．５％、Ｒｅ：０．０２〜０．
５％の内の１種または２種以上を含有し、残部がＮｉお
よび不可避不純物からなる組成を有する柱状晶Ｎｉ基耐
熱合金大型鋳物タービン翼に、 温度：１２００〜１２６５℃で溶体化熱処理を施し、さ
らに９５０〜１０８０℃で２〜１０時間保持したのち７
５０〜８８０℃で１６〜２４時間保持の二段時効熱処理
を施すことを特徴とする柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物
タービン翼の製造方法。 - 【請求項１０】 請求項６、７、８または９記載の柱状
晶Ｎｉ基耐熱合金タービン翼にＨＩＰを施した後、温
度：１２００〜１２６５℃で溶体化熱処理を施し、さら
に９５０〜１０８０℃で２〜１０時間保持したのち７５
０〜８８０℃で１６〜２４時間保持の二段時効熱処理を
施すことを特徴とする柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物タ
ービン翼の製造方法。 - 【請求項１１】 請求項１、２、３、４または５記載の
方法で製造したことを特徴とする柱状晶Ｎｉ基耐熱合金
大型鋳物。 - 【請求項１２】 請求項６、７、８、９または１０記載
の方法で製造したことを特徴とする柱状晶Ｎｉ基耐熱合
金大型鋳物タービン翼。
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|---|---|---|---|
| JP01034797A JP3246377B2 (ja) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | 柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物またはタービン翼の製造方法 |
| DE69800263T DE69800263T2 (de) | 1997-01-23 | 1998-01-23 | Nickelbasis Legierung aus stengelförmigen Kristallen mit guter Hochtemperaturbeständigkeit gegen interkristalline Korrosion, Verfahren zur Herstellung der Legierung, grosses Werkstück, sowie Verfahren zur Herstellung eines grossen Werkstückes aus dieser Legierung |
| US09/012,553 US6036791A (en) | 1997-01-23 | 1998-01-23 | Columnar crystalline Ni-based heat-resistant alloy having high resistance to intergranular corrosion at high temperature, method of producing the alloy, large-size article, and method of producing large-size article from the alloy |
| EP98101137A EP0855449B1 (en) | 1997-01-23 | 1998-01-23 | Columnar crystalline Ni-base heat-resistant alloy having high resistance to intergranular corrosion at high temperature, method of producing the alloy, large-size article, and method of producing large-size article from the alloy |
| US09/441,042 US6322643B1 (en) | 1997-01-23 | 1999-11-16 | Columnar crystalline Ni-base heat-resistant alloy having high resistance to intergranular corrosion at high temperature, method of producing the alloy, large-size article, and method of producing large-size article from the alloy |
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|---|---|---|---|
| JP01034797A JP3246377B2 (ja) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | 柱状晶Ｎｉ基耐熱合金大型鋳物またはタービン翼の製造方法 |
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-
1997
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