JP6893511B2

JP6893511B2 - ニッケル基合金の処理方法

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Publication number: JP6893511B2
Application number: JP2018528218A
Authority: JP
Inventors: ベッケンステッド，ケビン; ミニサンドラム，ラメッシュ・エス
Original assignee: エイティーアイ・プロパティーズ・エルエルシー
Priority date: 2015-12-07
Filing date: 2016-12-06
Publication date: 2021-06-23
Anticipated expiration: 2036-12-06
Also published as: CA3006574C; CN108291274A; AU2016367119A1; US20200140984A1; CN108291274B; US11725267B2; AU2016367119B2; MX2018006510A; US10563293B2; WO2017100169A1; EP3387158A1; US20170159162A1; EP3387158B1; JP2019504185A; CA3006574A1

Description

本開示は粉末冶金ニッケル基合金の物品の熱処理方法に関する。本開示はまた、本開示の方法によって製造された粉末冶金ニッケル基合金、及びかかる合金を含む物品も対象とする。

粉末冶金ニッケル基合金は、例えば、冶金粉末の圧密及び焼結などの粉末冶金技法を用いて製造される。粉末冶金ニッケル基合金は、ある濃度の種々の合金元素及び不純物と共に主元素としてニッケルを含有し、熱処理に際してガンマプライム（γ’）相またはそれに関連する相の析出によって強化されてもよい。粉末冶金ニッケル基合金から製造される部品及び他の物品、例えばガスタービンエンジン用のディスクは、一般に当該物品の形状に形成するために熱−機械的加工がなされ、その後熱処理される。例えば、上記物品は鍛造され、γ’ソルバスよりも低温（サブソルバス）で等温溶体化熱処理され、続いて適宜の媒体、例えば、空気または油中で急冷される。γ’ソルバスよりも低温での溶体化熱処理によって、微細な結晶粒のミクロ構造を生じさせることができる。上記溶体化熱処理の後に、急冷の結果として生じる残留応力を緩和させるため、及び／またはガンマ（γ）マトリクス中のγ’析出物を分散させるために、より低温での時効熱処理を行ってもよい。

従来のプロセスにおいては、鍛造された粉末冶金ニッケル基合金の物品は、上記溶体化熱処理温度の３０℃以内である炉内の開始温度で上記炉内に入れられる。次いで、当該物品が可能な限り速やかに上記溶体化熱処理温度に到達して必要な熱処理を完了するように、炉の温度を設定温度まで回復させる。しかしながら、この従来の熱処理方法では、当該物品中における臨界結晶粒成長の可能性が高まる場合がある。したがって、粉末冶金ニッケル基合金の物品における臨界結晶粒成長の可能性を高める従来のプロセスの限界を克服する、改良された方法の必要性が生じている。

本開示の一部は、粉末冶金ニッケル基合金の物品を熱処理するための従来の手法のある限界に対処する方法及び合金物品を対象とする。本明細書における特定の実施形態は、溶体化熱処理に関する熱処理回復時間、例えば、粉末冶金ニッケル基合金の物品が溶体熱処理温度に到達するのに要する時間に関する、従来のプロセスの限界に対処する。本開示の１つの非限定的な態様は、粉末冶金ニッケル基合金の物品の熱処理方法であって、上記物品を、ガンマプライムソルバス温度よりも８０℃〜２００℃低い炉内の開始温度で上記炉内に入れることと、上記炉内の温度を、毎時３０℃〜毎時７０℃の範囲の昇温速度で溶体化温度まで上昇させることと、上記物品を所定時間溶体化処理することと、上記物品を周囲温度まで冷却することとを含む上記方法を対象とする。上記方法の特定の非限定的な実施形態において、上記昇温速度は毎時５０℃〜毎時５５℃の範囲である。

本開示の別の非限定的な態様は、粉末冶金ニッケル基合金の物品であって、上記物品を、ガンマプライムソルバス温度よりも８０℃〜２００℃低い炉内の開始温度で上記炉内に入れることと、上記炉内の温度を、毎時３０℃〜毎時７０℃の昇温速度で溶体化温度まで上昇させることと、上記物品を所定時間溶体化処理することと、上記物品を周囲温度まで冷却することとを含むプロセスによって調製される上記物品を対象とする。

本明細書に記載の方法及び合金物品の特徴及び利点は、添付の図面を参照することによってよりよく理解することができ、これらの図面は以下のとおりである。

本開示に係る粉末冶金ニッケル基合金の物品の熱処理方法の非限定的な実施形態のフローチャートである。本開示に係る粉末冶金ニッケル基合金の物品の熱処理方法の非限定的な実施形態に関して、炉内の温度を時間の関数としてプロットしたグラフである。本開示に係る粉末冶金ニッケル基合金の物品の熱処理方法の別な非限定的な実施形態に関して、溶体化温度に対する相対的な炉内の温度を時間の関数としてのプロットしたグラフである。

本発明は、その適用において、上述の図面に例証される構成に限定されないことを理解されたい。読者は、以下の、本開示に係る方法及び合金物品の特定の非限定的な実施形態の詳細な説明を検討すれば、上述の詳細ならびにその他を理解しよう。読者はまた、本明細書に記載の方法及び合金物品を使用すれば、かかる更なる詳細のある部分を理解することもできる。

非限定的な実施形態の本説明及び特許請求の範囲において、実施例または別段の表示がある場合以外は、原料成分及び生成物の量または特性、処理条件などを表す全ての数字は、全ての場合において、用語「約」によって修飾されていると理解されるべきものである。したがって、それに反することが表示されていない限り、以下の説明及び添付の特許請求の範囲に記載されるいずれの数値パラメータも、本開示に係る方法及び合金物品において得ようとする所望の特性に応じて変化し得る近似値である。特許請求の範囲に対する均等論の適用を制限しようとするものではないが、各数値パラメータは、少なくとも記載された有効数字の桁数の観点から、及び通常の丸め技法を適用することによって解釈されるべきものである。

本開示の一部は、粉末冶金ニッケル基合金の物品を熱処理するための従来の手法のある限界に対処する方法及び合金物品を対象とする。図１を参照して、本開示に係る、粉末冶金ニッケル基合金の物品の熱処理方法の非限定的な実施形態を説明する。上記方法は、上記物品を、ガンマプライムソルバス温度よりも８０℃〜２００℃低い炉内の開始温度で上記炉内に入れることと（ブロック１００）、上記炉内の温度を、毎時３０℃〜毎時７０℃の範囲の昇温速度で溶体化温度まで上昇させることと（ブロック１１０）、上記物品を所定時間溶体化処理することと（ブロック１２０）、上記物品を周囲温度まで冷却することと（ブロック１３０）を含む。上記溶体化熱処理の後に、急冷の結果として生じる残留応力を緩和させるため、及び／またはガンマ（γ）マトリクス中のγ’析出物を分散させるために、より低温での時効熱処理を行ってもよい。

特定の非限定的な実施形態によれば、上記ニッケル基合金は、８〜２０．６重量％のコバルト、１３．０〜１６．０重量％のクロム、３．５〜５．０重量％のモリブデン、２．１〜３．４重量％のアルミニウム、３．６〜３．７重量％のチタン、２．０〜２．４重量％のタンタル、最大で０．５重量％のハフニウム、０．０４〜０．０６重量％のジルコニウム、０．０２７〜０．０６重量％の炭素、最大で０．０２５重量％のホウ素、最大で０．９重量％のニオブ、最大で４重量％のタングステン、最大で０．５重量％の鉄、ニッケル、及び偶発的不純物を含む。特定の非限定的な実施形態において、上記合金は０．５重量％のハフニウムを含む。より一般的には、本明細書に記載の方法は、粉末冶金ニッケル基合金の熱処理に関連して用いられてもよい。特定の非限定的な実施形態において、上記合金は０．５重量％のハフニウムを含む。本明細書に開示される種々の非限定的な実施形態に従って処理することができる粉末冶金ニッケル基合金の非限定的な例としては、表１の合金が挙げられる。表１の合金組成は、ニッケル基合金に含有される主要な合金元素のみに、合金の総重量に基づく重量パーセントで言及するものであること、及びこれらの合金は他の少量添加の合金元素も含んでいてよいことが当業者には理解されよう。

本説明は特定の具体的な合金を参照しているが、本明細書に記載の方法及び合金物品は、それらが粉末冶金ニッケル基合金に関するとの前提で、この点に関して限定されない。「粉末冶金ニッケル基合金」は専門用語であり、ニッケル基合金及びかかる合金を含む物品の製造における当業者には容易に理解されるであろう。一般的には、粉末冶金ニッケル基合金を圧縮成型して、固結していない粉末塊を緻密化する。この圧縮成型は、通常、熱間静水圧圧縮（ｈｏｔｉｓｏｓｔａｔｉｃｐｒｅｓｓｉｎｇ）（「ＨＩＰｐｉｎｇ」とも呼ばれる）もしくは押出成形、またはそれらの両方によって行われる。

図２〜３を参照して、特定の非限定的な実施形態において、上記炉内の上記開始温度は、特定の粉末冶金ニッケル基合金のγ’ソルバス温度よりも１１０℃〜３５０℃低い。例えば、当該のγ’ソルバス温度が１１５０℃である場合、上記炉内の上記開始温度は８００℃〜１０４０℃とすることができる。粉末冶金ニッケル基合金の一般的なγ’ソルバス温度は１１２０℃〜１１９０℃である。したがって、上記炉内の上記開始温度は一般に７７０℃〜１０８０℃の範囲内である。特定の非限定的な実施形態によれば、上記炉内の上記開始温度は当該合金のγ’ソルバス温度よりも１６０℃〜２００℃低い。ある特定の非限定的な実施形態によれば、上記炉内の上記開始温度は、当該合金のγ’ソルバス温度よりも２００℃低い。

特定の非限定的な実施形態によれば、上記昇温速度は毎時３０℃〜毎時７０℃の範囲である。特定の非限定的な実施形態によれば、上記昇温速度は毎時５０℃〜毎時７０℃の範囲、または毎時５０℃〜毎時５５℃の範囲である。例えば、上記昇温速度が毎時５５℃であり、上記炉が９２７．５℃から１１２０℃に上昇される場合、上記昇温を完了するのに要する時間は３．５時間である。特定の合金物品に関する使用要件または選好によっては、毎時７０℃よりも速い昇温速度では、以下に更に説明するように、必要な結晶粒構造または他の所望の特性を与えない場合がある。一方、毎時３０℃よりも遅い昇温速度では、熱処理を完了するのに要する時間の増加により経済的に実現可能でない場合がある。特定の非限定的な実施形態によれば、上記昇温速度は一定速度である。すなわち、瞬時速度は、上記昇温ステップ全体にわたって均一になるように制約される。他の実施形態によれば、上記昇温速度は当該昇温周期にわたって僅かに変化してもよい。特定の非限定的な実施形態によれば、平均昇温速度は毎時５０℃〜毎時７０℃の範囲内に入り、瞬間昇温速度は常に毎時５０℃〜毎時７０℃の範囲内にある。

特定の非限定的な実施形態によれば、上記物品は、当該材料が均一な組成及び特性の材料となるように、１時間〜１０時間溶体化処理される。例えば、上記物品は、１時間〜１０時間、１時間〜９時間、１時間〜８時間、１時間〜７時間、１時間〜６時間、１時間〜５時間、１時間〜４時間、１時間〜３時間、または１時間〜２時間の範囲で溶体化処理してもよい。特定の非限定的な実施形態によれば、上記溶体化温度は、当該のγ’ソルバス温度よりも少なくとも１０℃低い。例えば、ＲＲ１０００合金に対する溶体化温度は１１２０℃であってよい。特定の非限定的な実施形態によれば、上記物品は±１４℃の温度許容幅で上記溶体化温度に維持される。他の実施形態によれば、上記物品は±１０℃の温度許容幅で上記溶体化温度に維持される。他の実施形態によれば、上記物品は±８℃の温度許容幅で上記溶体化温度に維持される。更なる実施形態によれば、当該物品が当該のγ’ソルバス温度を超えない温度に維持される限り、上記温度許容幅は変化してもよい。本明細書では、温度、温度範囲、または最低温度に関して、「〜に維持される」などの語句は、上記粉末冶金ニッケル基合金の少なくとも所望の部分が、少なくとも言及される温度に等しい温度または言及される温度範囲内の温度に到達し、且つその温度に保持されることを意味する。

特定の非限定的な実施形態によれば、上記物品は上記溶体化熱処理後に周囲温度まで冷却される。特定の非限定的な実施形態によれば、上記物品は、当該物品の（例えば、当該物品の中心部から表面への）断面全体の温度が少なくとも０．１℃／秒の速度で降下するように、媒体、例えば、空気または油中で急冷される。他の実施形態によれば、上記物品は他の冷却速度で制御下に冷却される。

特定の非限定的な実施形態によれば、本明細書に開示される方法の種々の非限定的な実施形態に従って製造される粉末冶金ニッケル基合金は、１０マイクロメートル以下の平均結晶粒径を含み、これはＡＳＴＭＥ１１２に準拠した約１０以上のＡＳＴＭ結晶粒度番号に相当する。特定の非限定的な実施形態によれば、本明細書に開示される方法の種々の非限定的な実施形態に従って製造される粉末冶金ニッケル基合金は、粗結晶粒群及び微細結晶粒群を含み、上記粗結晶粒群の平均結晶粒度と上記微細結晶粒群の平均結晶粒度との差は、ＡＳＴＭ結晶粒度番号（ＡＳＴＭＥ１１２に準拠）で２以下である。例えば、本明細書に開示される方法の種々の非限定的な実施形態に従って製造される粉末冶金ニッケル基合金の特定の実施形態は、平均結晶粒度が、１１．２μｍの平均結晶粒径に相当する、ＡＳＴＭＥ１１２に準拠したＡＳＴＭ１０である粗結晶粒群、及び平均結晶粒度が、５．６μｍの平均結晶粒径に相当する、ＡＳＴＭＥ１１２に準拠したＡＳＴＭ１２である微細結晶粒群を含む。更なる非限定的な実施形態によれば、上記粗結晶粒群の平均結晶粒度は、ＡＳＴＭＥ１１２に準拠したＡＳＴＭ１０またはそれより細かく、上記微細結晶粒群の平均結晶粒度は、ＡＳＴＭＥ１１２に準拠したＡＳＴＭ１２またはそれより細かい。本明細書には可能な結晶粒度群の例を示すが、これらの例は、本開示に係る粉末冶金ニッケル基合金の物品に対する全ての可能な結晶粒度群を包含するものではない。というよりも、本発明者らは、これらの結晶粒度群が、本明細書に開示される方法の種々の非限定的な実施形態に従って処理した特定の粉末冶金ニッケル基合金の物品に適したものとなり得る結晶粒度群を代表すると判定した。本開示の方法及び合金物品には、他の適宜の結晶粒度群が組み込まれていてもよいことを理解されたい。

特定の方法もしく合金物品の使用要件または選好によっては、上記物品を上記開始温度で上記炉内に入れるステップの前に、上記粉末冶金ニッケル基合金の物品が鍛造される。更なる実施形態によれば、当該物品を上記開始温度で上記炉内に入れる前に、例えば、コーティング、荒加工及び仕上げ加工及び／または表面仕上げなどの更なるステップを該物品に施してもよい。

実施例１
図２を参照して、ＲＲ１０００合金のディスク鍛造品を９２７℃の炉内の開始温度で上記炉内に入れた。上記炉内の温度を毎時５５℃の昇温速度で１１２０℃に上昇させた。このディスクを１１２０℃で４時間維持し、次いで周囲温度まで空冷した。その後、このディスクを平削りして酸化物層を除去し、エッチングしてマクロ結晶粒構造を調べた。このマクロ検査によって、中心領域または縁部領域に粗結晶粒バンドがない、均一な結晶粒構造であることが明らかになった。当該ディスクのくり抜いた中心領域及び縁部の両方から試料を切り出し、顕微鏡へ装着し、顕微鏡試験を行った。上側の中心部の位置の顕微鏡検査において、当該部分の表面と中心部との間にある程度の結晶粒度の偏析が見られ、当該部分の表面にＡＳＴＭ結晶粒度番号が１１．５のより粗粒の領域と、それに隣接するＡＳＴＭ結晶粒度番号が１２．５のマトリクスがあった。外側の縁部及び下側の中心部の位置の結晶粒度は、偏析がなく共に均一であった。外側の縁部の結晶粒度はＡＳＴＭ１１．５であり、下側の中心部の結晶粒度はＡＳＴＭ１２であった。

実施例２
図３を参照して、ＲＲ１０００合金のディスク鍛造品を１０１０℃の炉内の開始温度で上記炉内に入れた。上記炉内の温度を毎時５５℃の昇温速度で１１２０℃に上昇させた。このディスクを１１２０℃で４時間維持し、次いで周囲温度まで空冷した。当該ディスクのくり抜いた中心領域及び縁部の両方から試料を切り出し、顕微鏡へ装着し、顕微鏡試験を行った。上側の中心部の位置の顕微鏡検査において、当該部分の表面と中心部との間にある程度の粒結晶度の偏析が見られ、ＡＳＴＭ結晶粒度番号が１０のより粗粒の領域と、それに隣接するＡＳＴＭ結晶粒度番号が１２のマトリクスがあった。外側の縁部及び下側の中心部の位置の結晶粒度は、偏析がなく共に均一であった。外側の縁部及び下側の中心部の結晶粒度は両方共ＡＳＴＭ１２であった。

実施例３
ＲＲ１０００合金のディスク鍛造品を９２７℃の炉内の開始温度で上記炉内に入れる。上記炉内の温度を毎時６６℃の昇温速度で１１１０℃に上昇させる。このディスクを１１１０℃で４時間維持し、次いで周囲温度まで空冷する。

実施例４
ＲＲ１０００合金のディスク鍛造品を９２７℃の炉内の開始温度で上記炉内に入れる。上記炉内の温度を毎時５０℃の昇温速度で１１１０℃に上昇させる。このディスクを１１１０℃で４時間維持し、次いで周囲温度まで空冷する。

本明細書に開示される方法の種々の非限定的な実施形態に従って製造される本粉末冶金ニッケル基合金から製造されるか、またはこれを含んでいてもよい製品の非限定的な例としては、航空機用または陸上用のタービンエンジン用のタービンディスク、タービンロータ、コンプレッサディスク、タービンカバープレート、コンプレッサコーン、及びコンプレッサロータがある。当業者であれば、本方法に従って処理した合金から、過度の努力をすることなく、公知の製造技法を用いて上記製品を製造することができる。

前述の説明は必然的に限られた数の実施形態のみを提示しているが、関係する技術分野の当業者であれば、本明細書に記載及び例証されている例の方法及び合金物品ならびに他の詳細は、当業者が種々変更し得ることであり、かかる改変は全て、本明細書及び添付の特許請求の範囲に記載される本開示の原理及び範囲内にとどまることを理解しよう。したがって、本発明は、本明細書に開示されるまたは援用される特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって規定される本発明の原理及び範囲内にある改変を包含することが意図されることを理解されたい。当業者であれば、上記の実施形態に対して、その広範な発明の概念から逸脱することなく変更を加えることができることも理解しよう。
［発明の態様］
［１］
粉末冶金ニッケル基合金の物品の熱処理方法であって、
前記物品を、前記ニッケル基合金のガンマプライムソルバス温度よりも８０℃〜２００℃低い炉内の開始温度で前記炉内に入れることと、
前記炉内の温度を、毎時３０℃〜毎時７０℃の範囲の昇温速度で溶体化温度まで上昇させることと、
前記物品を所定時間溶体化処理することと、
前記物品を周囲温度まで冷却することと
を含む前記方法。
［２］
前記昇温速度が毎時５０℃〜毎時７０℃の範囲である、１に記載の方法。
［３］
前記開始温度が前記ガンマプライムソルバス温度よりも１１０℃〜３５０℃低い、１に記載の方法。
［４］
前記開始温度が前記ガンマプライムソルバス温度よりも１６０℃〜２００℃低い、１に記載の方法。
［５］
前記ニッケル基合金が、８〜２０．６重量％のコバルト、１３．０〜１６．０重量％のクロム、３．５〜５．０重量％のモリブデン、２．１〜３．４重量％のアルミニウム、３．６〜３．７重量％のチタン、２．０〜２．４重量％のタンタル、最大で０．５重量％のハフニウム、０．０４〜０．０６重量％のジルコニウム、０．０２７〜０．０６重量％の炭素、最大で０．０２５重量％のホウ素、最大で０．９重量％のニオブ、最大で４重量％のタングステン、最大で０．５重量％の鉄、ニッケル、及び偶発的不純物を含む、１に記載の方法。
［６］
前記ニッケル基合金が、１８〜１９重量％のコバルト、１４．６〜１５．４重量％のクロム、４．７５〜５．２５重量％のモリブデン、２．８〜３．２重量％のアルミニウム、３．４〜３．８重量％のチタン、１．８２〜２．１８重量％のタンタル、０．４〜０．６重量％ハフニウム、０．０５〜０．０７重量％のジルコニウム、０．０２０〜０．０３４重量％の炭素、０．００５〜０．０２５重量％のホウ素、ニッケル、及び偶発的不純物を含む、１に記載の方法。
［７］
前記ニッケル基合金の平均結晶粒径が１０マイクロメートル以下である、１に記載の方法。
［８］
前記ニッケル基合金が粗結晶粒群及び微細結晶粒群を有し、前記粗結晶粒群の平均結晶粒度が前記微細結晶粒群の平均結晶粒度から、ＡＳＴＭＥ１１２に準拠したＡＳＴＭ結晶粒度番号で少なくとも２異なる、１に記載の方法。
［９］
前記粗結晶粒群の平均結晶粒度が、ＡＳＴＭＥ１１２に準拠したＡＳＴＭ１０またはそれより細かく、前記微細結晶粒群の平均結晶粒度が、ＡＳＴＭＥ１１２に準拠したＡＳＴＭ１２またはそれより細かい、８に記載の方法。
［１０］
前記物品を前記開始温度で前記炉内に入れるステップの前に、前記粉末冶金ニッケル基合金の物品を鍛造することを含む、１に記載の方法。
［１１］
粉末冶金ニッケル基合金の物品であって、
前記物品を、前記ニッケル基合金のガンマプライムソルバス温度よりも８０℃〜２００℃低い炉内の開始温度で前記炉内に入れることと、
前記炉内の温度を、毎時３０℃〜毎時７０℃の範囲の昇温速度で溶体化温度まで上昇させることと、
前記物品を所定時間溶体化処理することと、
前記物品を周囲温度まで冷却することと
を含むプロセスによって調製される前記物品。
［１２］
前記昇温速度が毎時５０℃〜毎時７０℃の範囲である、１１に記載の物品。
［１３］
前記開始温度が前記ガンマプライムソルバス温度よりも１１０℃〜３５０℃低い、１１に記載の物品。
［１４］
前記開始温度が前記ガンマプライムソルバス温度よりも１６０℃〜２００℃低い、１１に記載の物品。
［１５］
前記ニッケル基合金が、８〜２０．６重量％のコバルト、１３．０〜１６．０重量％のクロム、３．５〜５．０重量％のモリブデン、２．１〜３．４重量％のアルミニウム、３．６〜３．７重量％のチタン、２．０〜２．４重量％のタンタル、最大で０．５重量％のハフニウム、０．０４〜０．０６重量％のジルコニウム、０．０２７〜０．０６重量％の炭素、最大で０．０２５重量％のホウ素、最大で０．９重量％のニオブ、最大で４重量％のタングステン、最大で０．５重量％の鉄、ニッケル、及び偶発的不純物を含む、１１に記載の物品。
［１６］
前記ニッケル基合金が、１８〜１９重量％のコバルト、１４．６〜１５．４重量％のクロム、４．７５〜５．２５重量％のモリブデン、２．８〜３．２重量％のアルミニウム、３．４〜３．８重量％のチタン、１．８２〜２．１８重量％のタンタル、０．４〜０．６重量％ハフニウム、０．０５〜０．０７重量％のジルコニウム、０．０２０〜０．０３４重量％の炭素、０．００５〜０．０２５重量％のホウ素、ニッケル、及び偶発的不純物を含む、１１に記載の物品。
［１７］
前記ニッケル基合金の平均結晶粒径が１０マイクロメートル以下である、１１に記載の物品。
［１８］
前記ニッケル基合金が粗結晶粒群及び微細結晶粒群を有し、前記粗結晶粒群の平均結晶粒度が前記微細結晶粒群の平均結晶粒度から、ＡＳＴＭＥ１１２に準拠して、ＡＳＴＭ結晶粒度番号で少なくとも２異なる、１１に記載の物品。
［１９］
前記粗結晶粒群の平均結晶粒度が、ＡＳＴＭＥ１１２に準拠したＡＳＴＭ１０またはそれより細かく、前記微細結晶粒群の平均結晶粒度が、ＡＳＴＭＥ１１２に準拠したＡＳＴＭ１２またはそれより細かい、１８に記載の物品。
［２０］
前記物品を前記開始温度で前記炉内に入れるステップの前に、前記粉末冶金ニッケル基合金の物品が鍛造される、１１に記載の物品。

Claims

粉末冶金ニッケル基合金の物品の熱処理方法であって、
前記物品を、前記ニッケル基合金のガンマプライムソルバス温度よりも８０℃〜２００℃低い炉内の開始温度で前記炉内に入れることと、
前記炉内の温度を、毎時３０℃〜毎時７０℃の範囲の昇温速度で溶体化温度まで上昇させることと、
前記物品を１時間〜１０時間溶体化処理することと、
前記物品を周囲温度まで空冷することと
を含み、
前記ニッケル基合金が、８〜２０．６重量％のコバルト、１３．０〜１６．０重量％のクロム、３．５〜５．０重量％のモリブデン、２．１〜３．４重量％のアルミニウム、３．６〜３．７重量％のチタン、２．０〜２．４重量％のタンタル、最大で０．５重量％のハフニウム、０．０４〜０．０６重量％のジルコニウム、０．０２７〜０．０６重量％の炭素、最大で０．０２５重量％のホウ素、最大で０．９重量％のニオブ、最大で４重量％のタングステン、最大で０．５重量％の鉄、ニッケル、及び偶発的不純物からなる、
前記方法。
前記昇温速度が毎時５０℃〜毎時７０℃の範囲である、請求項１に記載の方法。
前記開始温度が前記ガンマプライムソルバス温度よりも１１０℃〜２００℃低い、請求項１に記載の方法。
前記開始温度が前記ガンマプライムソルバス温度よりも１６０℃〜２００℃低い、請求項１に記載の方法。
前記ニッケル基合金の平均結晶粒径が１０マイクロメートル以下である、請求項１に記載の方法。
前記物品を前記開始温度で前記炉内に入れるステップの前に、前記粉末冶金ニッケル基合金の物品を鍛造することを含む、請求項１に記載の方法。
粉末冶金ニッケル基合金の物品の熱処理方法であって、
前記物品を、前記ニッケル基合金のガンマプライムソルバス温度よりも８０℃〜２００℃低い炉内の開始温度で前記炉内に入れることと、
前記炉内の温度を、毎時３０℃〜毎時７０℃の範囲の昇温速度で溶体化温度まで上昇させることと、
前記物品を１時間〜１０時間溶体化処理することと、
前記物品を周囲温度まで空冷することと
を含み、
前記ニッケル基合金が、１８〜１９重量％のコバルト、１４．６〜１５．４重量％のクロム、４．７５〜５．２５重量％のモリブデン、２．８〜３．２重量％のアルミニウム、３．４〜３．８重量％のチタン、１．８２〜２．１８重量％のタンタル、０．４〜０．６重量％のハフニウム、０．０５〜０．０７重量％のジルコニウム、０．０２０〜０．０３４重量％の炭素、０．００５〜０．０２５重量％のホウ素、０〜０．９重量％のニオブ、０〜４重量％のタングステン、０〜０．５重量％の鉄、ニッケル、及び偶発的不純物からなる、
前記方法。