JP5721189B2 - 耐熱性Ni基合金及びその製造方法 - Google Patents
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Description
第1実施形態:ここでは、基本組成となるNi−Ir−Al−W合金を組成を調整しつつ製造した。Ni基合金は、不活性ガス雰囲気中でアーク溶解により溶製し、合金インゴットに鋳造した。本実施形態で製造しNi−Ir−Al−W4元系合金について表1に示す。
表1のA1〜A3、B1、B2の合金について熱処理を行い、γ’相の固溶温度、合金の固相線温度の測定を行った。固溶温度、固相線温度測定は走査示差熱量測定(DSC)により行った。この検討は、比較のため、Ni基耐熱材料として知られているWaspaloy合金(56%Ni−19%Cr−13%Co−4%Mo−3%Ti−1.3%Al)についても行っている。この結果を表2に示す。
表1のA1〜A4、B2の合金について、各種の熱処理を行い、硬度測定を行った。硬度測定は、ビッカース試験(荷重500gf、加圧時間15秒、室温)により測定した。この結果を表3に示す。
表1のA1、A3、A4、B2の合金について、各種の熱処理を行い、高温酸化特性の評価を行った。高温酸化試験は、2mm×2mm×2mmの寸法に試験片を切り出し、これを大気中1200℃で1、4、24時間熱処理し、その後の重量変化を測定した。この結果を表4に示す。
表1のA1、A3の合金について、熱処理を行った後、高温強度を評価した。ここでは、高温圧縮試験を行って応力−ひずみ線図を作成し、これを基にした0.2%耐力を求めた。この結果を表5に示す。
表6のA5〜A9のNi基合金について、第1実施形態と同様、γ’相の固溶温度と合金の固相線温度の測定を行った。この結果を表7に示す。
表6のA5〜A11のNi基合金について、熱処理を行った後硬度測定を行った。硬度測定の条件は第1実施形態と同様である。この結果を表8に示す。
表6のA8、A12、A13のNi基合金について、熱処理を行った後、高温圧縮試験を行って0.2%耐力を求めた。この結果を表9に示す。
Claims (5)
- Niに必須の添加元素であるIr、Al、及び、Wを添加したNi−Ir−Al−W合金からなる耐熱性Ni基合金であって、
Ir:5.0〜50.0質量%、Al:1.0〜8.0質量%、W:5.0〜20.0質量%、残部Niからなり、
必須の強化相として、L12構造を有するγ’相がマトリックス中に析出・分散するNi基合金からなり、
前記γ’相の粒径が10nm〜1μmであり、γ’相の析出量が合金全体に対して合計で20〜85体積%である耐熱材料。 - 下記のグループIから選択される1種又は2種以上の添加元素を含む請求項1記載の耐熱性Ni基合金。
グループI:
B:0.001〜0.1質量%、
Co:5.0〜20.0質量%、
Cr:1.0〜25.0質量%、
Ta:1.0〜10.0質量%、
Nb:1.0〜5.0質量%、
Ti:1.0〜5.0質量%、
V:1.0〜5.0質量%、
Mo:1.0〜5.0質量%、 - 更に、0.001〜0.5質量%のCを含み、炭化物が析出・分散する請求項1又は請求項2記載の耐熱性Ni基合金。
- 請求項1〜請求項3のいずれかに係る耐熱性Ni基合金の製造方法であって、
請求項1〜請求項3のいずれかに記載の組成のNi基合金を、700〜1300℃の温度域で時効熱処理し、析出物として、少なくともL12構造を有するγ’相を析出・分散させる耐熱性Ni基合金の製造方法。 - 時効熱処理前に、Ni基合金を1100〜1800℃の温度域で均質化熱処理する請求項4記載の耐熱性Ni基合金の製造方法。
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