JP6938765B2 - コバルト基合金粉末、コバルト基合金焼結体およびコバルト基合金焼結体の製造方法 - Google Patents
コバルト基合金粉末、コバルト基合金焼結体およびコバルト基合金焼結体の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6938765B2 JP6938765B2 JP2020509116A JP2020509116A JP6938765B2 JP 6938765 B2 JP6938765 B2 JP 6938765B2 JP 2020509116 A JP2020509116 A JP 2020509116A JP 2020509116 A JP2020509116 A JP 2020509116A JP 6938765 B2 JP6938765 B2 JP 6938765B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mass
- less
- based alloy
- cobalt
- contained
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- 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
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/05—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
-
- 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
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/14—Both compacting and sintering simultaneously
- B22F3/15—Hot isostatic pressing
-
- 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
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
- B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
- B22F9/082—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C1/0433—Nickel- or cobalt-based alloys
-
- 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
- C22C19/07—Alloys based on nickel or cobalt based on cobalt
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/10—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of nickel or cobalt or alloys based thereon
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/005—Selecting particular materials
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
-
- 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
-
- 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
- B22F2304/00—Physical aspects of the powder
- B22F2304/10—Micron size particles, i.e. above 1 micrometer up to 500 micrometer
-
- 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
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
- B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
-
- 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
- B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
- B22F5/009—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of turbine components other than turbine blades
-
- 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
- B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
- B22F5/04—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of turbine blades
-
- 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
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/04—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2230/00—Manufacture
- F05D2230/20—Manufacture essentially without removing material
- F05D2230/22—Manufacture essentially without removing material by sintering
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2300/00—Materials; Properties thereof
- F05D2300/10—Metals, alloys or intermetallic compounds
- F05D2300/17—Alloys
- F05D2300/175—Superalloys
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12014—All metal or with adjacent metals having metal particles
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Description
性及び耐摩耗性、並びに高い強度を備える、とされている。
0.08質量%以上0.25質量%以下の炭素と、
0.1質量%以下のホウ素と、
10質量%以上30質量%以下のクロムと、
5質量%以下の鉄と、
30質量%以下のニッケルとを含み、
鉄とニッケルを合計が30質量%以下となるように含み、
タングステンおよびモリブデンのうちの少なくとも1つを合計が5質量%以上12質量%以下となるように含み、
チタン、ジルコニウム、ニオブ、タンタル、ハフニウムおよびバナジウムうちの少なくとも1つを合計が0.5質量%以上2質量%以下となるように含み、
0.5質量%以下のケイ素と、
0.5質量%以下のマンガンと、
0.003質量%以上0.04質量%以下の窒素と、
不純物として、0.5質量%以下のアルミニウムと、0.04質量%以下の酸素とを含み、残部がコバルトと不純物とからなり、コバルト基合金粉末を構成する結晶粒が偏析セルを有し、偏析セルの平均サイズが0.15μm以上4μm以下であることを特徴とする。
0.08質量%以上0.25質量%以下の炭素と、
0.1質量%以下のホウ素と、
10質量%以上30質量%以下のクロムと、
5質量%以下の鉄と、
30質量%以下のニッケルとを含み、
鉄とニッケルを合計が30質量%以下となるように含み、
タングステンおよびモリブデンのうちの少なくとも1つを合計が5質量%
以上12質量%以下となるように含み、
チタン、ジルコニウム、ニオブおよびタンタルのうちの少なくとも1つを
合計が0.5質量%以上2質量%以下となるように含み、
0.5質量%以下のケイ素と、
0.5質量%以下のマンガンと、
0.003質量%以上0.04質量%以下の窒素と、
不純物として、0.5質量%以下のアルミニウムと、0.04質量%以下の酸素とを含み、残部がコバルトと不純物とからなることを特徴とする。
前述したように、Co基合金材では、炭化物相の析出による強化が種々研究開発されてきた。析出強化に寄与する炭化物相としては、例えば、Ti、Zr、Nb、Ta、HfおよびVのMC型炭化物相(Mは遷移金属を意味し、Cは炭素を意味する。)、およびそれら金属元素の複合炭化物相が挙げられる。
上述した本発明のCo基合金粉末の化学組成について、以下に説明する。
C成分は、析出強化相となるMC型炭化物相(Ti、Zr、Nb、Ta、Hfおよび/またはVの炭化物相、強化炭化物相と称する場合がある)を構成する重要な成分である。C成分の含有率は、0.08質量%以上0.25質量%以下が好ましく、0.1質量%以上0.2質量%以下がより好ましく、0.12質量%以上0.18質量%以下が更に好ましい。C含有率が0.08質量%未満になると、強化炭化物相の析出量が不足し、機械的特性向上の作用効果が十分に得られない。一方、C含有率が0.25質量%超になると、過度に硬化することで、Co基合金を焼結して得た焼結体の延性や靭性が低下する。
B成分は、結晶粒界の接合性の向上(いわゆる粒界強化)に寄与する成分である。B成分は必須成分ではないが、含有させる場合、0.1質量%以下が好ましく、0.005質量%以上0.05質量%以下がより好ましい。B含有率が0.1質量%超になると、Co基合金の焼結時やその後の熱処理で割れが発生し易くなる。
Cr成分は、耐食性や耐酸化性の向上に寄与する成分である。Cr成分の含有率は、10質量%以上30質量%以下が好ましく、10質量%以上25質量%以下がより好ましい。Co基合金製造物の最表面に耐食性被覆層を別途設けるような場合は、Cr成分の含有率は、10質量%以上18質量%以下が更に好ましい。Cr含有率が10質量%未満になると、耐食性や耐酸化性が不十分になる。一方、Cr含有率が30質量%超になると、脆性のσ相が生成したりCr炭化物相が生成したりして機械的特性(靱性、延性、強さ)が低下する。
Ni成分は、Co成分と類似した特性を有しかつCoに比して安価なことから、Co成分の一部を置き換えるかたちで含有させることができる成分である。Ni成分は必須成分ではないが、含有させる場合、30質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、5質量%以上15質量%以下が更に好ましい。Ni含有率が30質量%超になると、Co基合金の特徴である耐摩耗性や局所応力への耐性が低下する。これは、Coの積層欠陥エネルギーとNiのそれとの差異に起因すると考えられる。
Fe成分は、Niよりもはるかに安価でありかつNi成分と類似した性状を有することから、Ni成分の一部を置き換えるかたちで含有させることができる成分である。すなわち、FeおよびNiの合計含有率は30質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、5質量%以上15質量%以下が更に好ましい。Fe成分は必須成分ではないが、含有させる場合、Ni含有率よりも少ない範囲で5質量%以下が好ましく、3質量%以下がより好ましい。Fe含有率が5質量%超になると、耐食性や機械的特性の低下要因になる。
W成分およびMo成分は、母相の固溶強化に寄与する成分である。W成分および/またはMo成分の含有率は、合計で5質量%以上12質量%以下が好ましく、7質量%以上10質量%以下がより好ましい。W成分とMo成分との合計含有率が5質量%未満になると、母相の固溶強化が不十分になる。一方、W成分とMo成分との合計含有率が12質量%超になると、脆性のσ相が生成し易くなって機械的特性(靱性、延性)が低下する。
Re成分は、母相の固溶強化に寄与すると共に、耐食性の向上に寄与する成分である。Re成分は必須成分ではないが、含有させる場合、W成分またはMo成分の一部を置き換えるかたちで2質量%以下が好ましく、0.5質量%以上1.5質量%以下がより好ましい。Re含有率が2質量%超になると、Re成分の作用効果が飽和するのに加えて、材料コストの増加がデメリットになる。
Ti成分、Zr成分、Nb成分、Ta成分、Hf成分およびV成分は、強化炭化物相(MC型炭化物相)を構成する重要な成分である。Ti、Zr、Nb、Ta、HfおよびV成分の1種以上の合計含有率は、0.5質量%以上2質量%以下が好ましく、合計0.5質量%以上1.8質量%以下がより好ましい。合計含有率が0.5質量%未満になると、強化炭化物相の析出量が不足し、機械的特性向上の作用効果が十分に得られない。一方、当該合計含有率が2質量%超になると、強化炭化物相粒子が粗大化したり脆性相(例えばσ相)の生成を促進したり析出強化に寄与しない酸化物相粒子を生成したりして機械的特性が低下する。
Si成分は、脱酸素の役割を担って機械的特性の向上に寄与する成分である。Si成分は必須成分ではないが、含有させる場合、0.5質量%以下が好ましく、0.01質量%以上0.3質量%以下がより好ましい。Si含有率が0.5質量%超になると、酸化物(例えばSiO2)の粗大粒子を形成して機械的特性の低下要因になる。
Mn成分は、脱酸素・脱硫の役割を担って機械的特性の向上や耐腐食性の向上に寄与する成分である。Mn成分は必須成分ではないが、含有させる場合、0.5質量%以下が好ましく、0.01質量%以上0.3質量%以下がより好ましい。Mn含有率が0.5質量%超になると、硫化物(例えばMnS)の粗大粒子を形成して機械的特性や耐食性の低下要因になる。
N成分は、Co基合金粉末を製造する際のガスアトマイズの雰囲気によって含有量が異なる。ガスアトマイズをアルゴンガス雰囲気中で行った場合にはN成分の含有量は低くなり(N:0.003質量%以上0.04質量%以下)、ガスアトマイズを窒素ガス雰囲気中で行った場合にはN成分の含有量は高くなる(N:0.04質量%以上0.1質量%以下)。
Co成分は、本合金の主要成分の一つであり、最大含有率の成分である。前述したように、Co基合金材は、Ni基合金材と同等以上の耐食性や耐摩耗性を有する利点がある。
図2は本発明に係るCo基合金粉末およびCo基合金焼結体の製造方法の工程例を示すフロー図である。図2に示すように、まず、上述した本発明のCo基合金粉末の組成となるように、Co基合金粉末の原料を混合・溶解して溶湯10を形成する原料混合溶解工程(ステップ1:S1)を行う。溶解方法に特段の限定はなく、高耐熱合金に対する従前の方法(例えば、誘導溶解法、電子ビーム溶解法、プラズマアーク溶解法)を好適に利用できる。
図1は本発明のCo基合金粉末の粉末表面を模式的に示す図である。図1に示すように、本発明のCo基合金粉末20は、平均粉末粒径が5μm以上150μm以下の粉末21で構成される多結晶体であり、粉末21の表面及び内部には、偏析セル22が形成されている。偏析セル22は、後述するCo基合金粉末を製造する工程(粉末化工程)における冷却速度によって形が変わる。冷却速度が比較的速いと球状の偏析セルとなり、冷却速度が比較的遅いとデンドライト状(樹枝状)の偏析セルとなる。図1では、偏析セルがデンドライト状(樹枝状)である例を示している。Co基合金粉末20を焼結後、この偏析セルに沿って炭化物が析出されると考えられる。
本発明のCo基合金粉末の粒径は、5μm以上85μm以下であることが好ましい。より好ましくは10μm以上85μm以下であり、さらに好ましくは5μm以上25μm以下である。
図2に示すように、急冷凝固によって生成したCo基合金粉末20を焼結する焼結工程(ステップ3:S3)を行うことで、本発明のCo基合金焼結体を得ることができる。焼結方法に特に限定は無く、例えば熱間静水圧プレス(Hot Isostatic Pressing)を用いることができる。
表1のIA−2およびCA−5の粒度Sの合金粉末を用いてHIPにより成形体(直径8mm×高さ10mm)を形成した。HIPの焼結条件は、1150℃、150MPa、1時間とした。その後、980℃で4時間の熱処理を行い、IA−2粉末を用いた焼結体よびCA−5粉末を用いた焼結体を作製した。
上述したIA−2およびCA−5の粒度Lの合金粉末を用いて精密鋳造法により鋳造体(直径8mm×高さ10mm)を形成し、上記と同様の溶体化熱処理工程と時効熱処理工程とを行って、IA−2粉末を用いた鋳造合金製造物(鋳造体)およびCA−5粉末を用いた鋳造合金製造物(鋳造体)を作製した。
上記で作製した焼結体および鋳造体から、微細組織観察用および機械的特性試験用の試験片をそれぞれ採取し、微細組織観察および機械的特性試験を行った。
図3は、本発明のCo基合金製造物の一例であり、タービン高温部材としてのタービン静翼を示す斜視模式図である。図3に示したように、タービン静翼100は、概略的に、内輪側エンドウォール101と翼部102と外輪側エンドウォール103とから構成される。翼部の内部には、しばしば冷却構造が形成される。なお、例えば、出力30MW級の発電用ガスタービンの場合、タービン静翼の翼部の長さ(両エンドウォールの間の距離)は170mm程度である。
Claims (16)
- 0.08質量%以上0.25質量%以下の炭素と、
0.1質量%以下のホウ素と、
10質量%以上30質量%以下のクロムと、
5質量%以下の鉄と、
30質量%以下のニッケルとを含み、
前記鉄と前記ニッケルを合計が30質量%以下となるように含み、
タングステンおよびモリブデンのうちの少なくとも1つを合計が5質量%以上12質量%以下となるように含み、
チタン、ジルコニウム、ニオブ、タンタル、ハフニウムおよびバナジウムのうちの少なくとも1つを合計が0.5質量%以上2質量%以下となるように含み、
0.5質量%以下のケイ素と、
0.5質量%以下のマンガンと、
0.003質量%以上0.04質量%以下の窒素と、
不純物として、0.5質量%以下のアルミニウムと、0.04質量%以下の酸素とを含み、残部がコバルトと不純物とからなるコバルト基合金粉末であり、
前記コバルト基合金粉末を構成する結晶粒が偏析セルを有し、前記偏析セルの平均サイズが0.15μm以上4μm以下であることを特徴とするコバルト基合金粉末。 - 0.08質量%以上0.25質量%以下の炭素と、
0.1質量%以下のホウ素と、
10質量%以上30質量%以下のクロムと、
5質量%以下の鉄と、
30質量%以下のニッケルとを含み、
前記鉄と前記ニッケルを合計が30質量%以下となるように含み、
タングステンおよびモリブデンのうちの少なくとも1つを合計が5質量%以上12質量%以下となるように含み、
チタン、ジルコニウム、ニオブ、タンタル、ハフニウムおよびバナジウムのうちの少なくとも1つを合計が0.5質量%以上2質量%以下となるように含み、
0.5質量%以下のケイ素と、
0.5質量%以下のマンガンと、
0.04質量%より大きく0.1質量%以下の窒素と、
不純物として、0.5質量%以下のアルミニウムと、0.04質量%以下の酸素とを含み、残部がコバルトと不純物とからなるコバルト基合金粉末であり、
前記コバルト基合金粉末を構成する結晶粒が偏析セルを有し、前記偏析セルの平均サイズが0.15μm以上4μm以下であることを特徴とするコバルト基合金粉末。 - 前記コバルト基合金粉末の粒径が5μm以上85μm以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のコバルト基合金粉末。
- 前記コバルト基合金粉末の粒径が5〜25μmであることを特徴とする請求項1または2に記載のコバルト基合金粉末。
- 前記コバルト基合金粉末の粒径が10〜85μmであることを特徴とする請求項1または2に記載のコバルト基合金粉末。
- 前記チタンを含む場合該チタンは0.01質量%以上1質量%以下であり、
前記ジルコニウムを含む場合該ジルコニウムは0.05質量%以上1.5質量%以下であり、
前記ニオブを含む場合該ニオブは0.02質量%以上1質量%以下であり、
前記タンタルを含む場合該タンタルは0.05質量%以上1.5質量%以下であり、
前記ハフニウムを含む場合該ハフニウムは0.01質量%以上0.5質量%以下であり、
前記バナジウムを含む場合該バナジウムは0.01質量%以上0.5質量%以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のコバルト基合金粉末。 - 0.08質量%以上0.25質量%以下の炭素と、
0.1質量%以下のホウ素と、
10質量%以上30質量%以下のクロムと、
5質量%以下の鉄と、
30質量%以下のニッケルとを含み、
前記鉄と前記ニッケルを合計が30質量%以下となるように含み、
タングステンおよびモリブデンのうちの少なくとも1つを合計が5質量%以上12質量%以下となるように含み、
チタン、ジルコニウム、ニオブ、タンタル、ハフニウムおよびバナジウムのうちの少なくとも1つを合計が0.5質量%以上2質量%以下となるように含み、
0.5質量%以下のケイ素と、
0.5質量%以下のマンガンと、
0.003質量%以上0.04質量%以下の窒素と、
不純物として、0.5質量%以下のアルミニウムと、0.04質量%以下の酸素とを含み、
残部がコバルトと不純物とからなるコバルト基合金焼結体であり、
前記コバルト基合金焼結体を構成する結晶粒が偏析セルを有し、前記偏析セルの平均サイズが0.15μm以上4μm以下であることを特徴とするコバルト基合金焼結体。 - 0.08質量%以上0.25質量%以下の炭素と、
0.1質量%以下のホウ素と、
10質量%以上30質量%以下のクロムと、
5質量%以下の鉄と、
30質量%以下のニッケルとを含み、
前記鉄と前記ニッケルを合計が30質量%以下となるように含み、
タングステンおよびモリブデンのうちの少なくとも1つを合計が5質量%以上12質量%以下となるように含み、
チタン、ジルコニウム、ニオブ、タンタル、ハフニウムおよびバナジウムのうちの少なくとも1つを合計が0.5質量%以上2質量%以下となるように含み、
0.5質量%以下のケイ素と、
0.5質量%以下のマンガンと、
0.04質量%より大きく0.1質量%以下の窒素と、
不純物として、0.5質量%以下のアルミニウムと、0.04質量%以下の酸素とを含み、残部がコバルトと不純物とからなるコバルト基合金焼結体であり、
前記コバルト基合金焼結体を構成する結晶粒が偏析セルを有し、前記偏析セルの平均サイズが0.15μm以上4μm以下であることを特徴とするコバルト基合金焼結体。 - 前記コバルト基合金焼結体の粒径が5μm以上85μm以下であることを特徴とする請求項7または8に記載のコバルト基合金焼結体。
- 前記コバルト基合金焼結体の粒径が5μm以上25μm以下であることを特徴とする請求項7または8に記載のコバルト基合金焼結体。
- 前記コバルト基合金焼結体の粒径が10μm以上85μm以下であることを特徴とする請求項7または8に記載のコバルト基合金焼結体。
- 前記チタンを含む場合該チタンは0.01質量%以上1質量%以下であり、
前記ジルコニウムを含む場合該ジルコニウムは0.05質量%以上1.5質量%以下であり、
前記ニオブを含む場合該ニオブは0.02質量%以上1質量%以下であり、
前記タンタルを含む場合該タンタルは0.05質量%以上1.5質量%以下であり、
前記ハフニウムを含む場合該ハフニウムは0.01質量%以上0.5質量%以下であり、
前記バナジウムを含む場合該バナジウムは0.01質量%以上0.5質量%以下であることを特徴とする請求項7または8に記載のコバルト基合金焼結体。 - 前記偏析セルに炭化物が析出していることを特徴とする請求項7または8に記載のコバルト基合金焼結体。
- 所定の化学組成を有するコバルト基合金粉末の原料を混合・溶解して溶湯を作製する原料混合溶解工程と、前記溶湯から急冷凝固合金粉末を形成する溶湯−粉末化工程と、前記急冷凝固合金粉末を焼結する焼結工程とを有し、
前記コバルト基合金粉末は、0.08質量%以上0.25質量%以下の炭素と、
0.1質量%以下のホウ素と、
10質量%以上30質量%以下のクロムと、
5質量%以下の鉄と、
30質量%以下のニッケルとを含み、
前記鉄と前記ニッケルを合計が30質量%以下となるように含み、
タングステンおよびモリブデンのうちの少なくとも1つを合計が5質量%以上12質量%以下となるように含み、
チタン、ジルコニウム、ニオブ、タンタル、ハフニウムおよびバナジウムの少なくとも1つの合計が0.5質量%以上2質量%以下となるように含み、
0.5質量%以下のケイ素と、
0.5質量%以下のマンガンと、
0.003質量%以上0.04質量%以下の窒素と、
不純物として、0.5質量%以下のアルミニウムと、0.04質量%以下の酸素とを含み、残部がコバルトと不純物とからなり、前記コバルト基合金粉末を構成する結晶粒が偏析セルを有し、前記偏析セルの平均サイズが0.15μm以上4μm以下であることを特徴とするコバルト基合金焼結体の製造方法。 - 前記溶湯−粉末化工程は、ガスアトマイズまたはプラズマアトマイズによって前記急冷凝固合金粉末を形成することを特徴とする請求項14に記載のコバルト基合金焼結体の製造方法。
- コバルト基合金焼結体の原料は、前記コバルト基合金粉末を75質量%以上含むことを特徴とする請求項14または15に記載のコバルト基合金焼結体の製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2019/009207 WO2020179082A1 (ja) | 2019-03-07 | 2019-03-07 | コバルト基合金粉末、コバルト基合金焼結体およびコバルト基合金焼結体の製造方法 |
JPPCT/JP2019/009207 | 2019-03-07 | ||
PCT/JP2019/051097 WO2020179207A1 (ja) | 2019-03-07 | 2019-12-26 | コバルト基合金粉末、コバルト基合金焼結体およびコバルト基合金焼結体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2020179207A1 JPWO2020179207A1 (ja) | 2021-03-11 |
JP6938765B2 true JP6938765B2 (ja) | 2021-09-22 |
Family
ID=72338465
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020509116A Active JP6938765B2 (ja) | 2019-03-07 | 2019-12-26 | コバルト基合金粉末、コバルト基合金焼結体およびコバルト基合金焼結体の製造方法 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11306372B2 (ja) |
EP (1) | EP3725901A4 (ja) |
JP (1) | JP6938765B2 (ja) |
KR (1) | KR102435878B1 (ja) |
CN (1) | CN112004953A (ja) |
AU (1) | AU2019432628B2 (ja) |
CA (1) | CA3105471C (ja) |
SG (1) | SG11202100143WA (ja) |
WO (2) | WO2020179082A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220031990A (ko) * | 2020-09-04 | 2022-03-15 | 미츠비시 파워 가부시키가이샤 | 코발트기 합금 재료 및 코발트기 합금 제조물 |
CN115261678B (zh) * | 2022-08-05 | 2023-03-28 | 沈阳大陆激光先进制造技术创新有限公司 | 一种用于高温加热炉的激光熔覆材料及工艺方法 |
Family Cites Families (54)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5018315A (ja) | 1973-05-30 | 1975-02-26 | ||
JPS5576038A (en) | 1978-12-04 | 1980-06-07 | Hitachi Ltd | High strength high toughness cobalt-base alloy |
JPS5842741A (ja) | 1981-09-07 | 1983-03-12 | Res Inst Electric Magnetic Alloys | 磁気記録再生ヘツド用耐摩耗性高透磁率合金およびその製造法ならびに磁気記録再生ヘツド |
JPS58117848A (ja) | 1982-01-06 | 1983-07-13 | Mitsubishi Metal Corp | 燃焼雰囲気ですぐれた高温耐食性および高温耐酸化性を示す高強度ni基鋳造合金 |
JPS61243143A (ja) | 1984-11-06 | 1986-10-29 | Agency Of Ind Science & Technol | Co基超塑性合金およびその製造方法 |
JPS6311638A (ja) | 1986-03-20 | 1988-01-19 | Hitachi Ltd | 高強度高靭性コバルト基合金及びその製造法 |
US5002731A (en) * | 1989-04-17 | 1991-03-26 | Haynes International, Inc. | Corrosion-and-wear-resistant cobalt-base alloy |
ATE113997T1 (de) | 1989-12-15 | 1994-11-15 | Inco Alloys Int | Oxidationsbeständige legierungen mit niedrigem ausdehnungskoeffizient. |
JPH06287667A (ja) | 1993-04-02 | 1994-10-11 | Toshiba Corp | 耐熱鋳造Co基合金 |
JP2837798B2 (ja) | 1993-12-24 | 1998-12-16 | 株式会社クボタ | 耐食性、耐摩耗性及び高温強度にすぐれるコバルト基合金 |
WO1997010368A1 (fr) | 1995-09-11 | 1997-03-20 | Hitachi, Ltd. | Alliage a base de cobalt, buse de turbine a gaz et materiau de soudure fabriques avec cet alliage |
US5640667A (en) | 1995-11-27 | 1997-06-17 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Laser-directed fabrication of full-density metal articles using hot isostatic processing |
JPH09157780A (ja) * | 1995-12-05 | 1997-06-17 | Hitachi Ltd | 高耐食性Co基合金 |
JP2002249838A (ja) | 1996-04-09 | 2002-09-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 化石燃料燃焼装置用耐食耐熱Ni基合金 |
FR2809387B1 (fr) | 2000-05-23 | 2002-12-20 | Saint Gobain Isover | Procede de fabrication de laine minerale, alliages a base de cobalt pour le procede et autres utilisations |
JP4264926B2 (ja) * | 2002-07-05 | 2009-05-20 | 日本発條株式会社 | 析出強化型Co−Ni基耐熱合金の製造方法 |
JP3842717B2 (ja) | 2002-10-16 | 2006-11-08 | 株式会社日立製作所 | 溶接材料、溶接構造物、ガスタービン動翼及びガスタービン動翼又は静翼の補修方法 |
US7067201B2 (en) | 2003-09-29 | 2006-06-27 | Vetco Gray Inc. | Wear resistant coating for keel joint |
JP4542857B2 (ja) | 2004-09-22 | 2010-09-15 | 財団法人ファインセラミックスセンター | 耐酸化性ユニット及び耐酸化性を付与する方法 |
WO2007032293A1 (ja) * | 2005-09-15 | 2007-03-22 | Japan Science And Technology Agency | 高耐熱性、高強度Co基合金及びその製造方法 |
EP1914327A1 (en) | 2006-10-17 | 2008-04-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Nickel-base superalloy |
JP5201334B2 (ja) | 2008-03-19 | 2013-06-05 | 大同特殊鋼株式会社 | Co基合金 |
JP5576038B2 (ja) | 2008-12-05 | 2014-08-20 | 日本精機株式会社 | 紫外線硬化型インキ組成物、および、それを用いた車両用室内表示物 |
JP5696995B2 (ja) | 2009-11-19 | 2015-04-08 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | 耐熱超合金 |
JP5582532B2 (ja) | 2010-08-23 | 2014-09-03 | 大同特殊鋼株式会社 | Co基合金 |
CH705750A1 (de) | 2011-10-31 | 2013-05-15 | Alstom Technology Ltd | Verfahren zur Herstellung von Komponenten oder Abschnitten, die aus einer Hochtemperatur-Superlegierung bestehen. |
CA2857404A1 (en) | 2011-12-14 | 2013-06-20 | Alstom Technology Ltd. | Method for additively manufacturing an article made of a difficult-to-weld material |
US9346101B2 (en) * | 2013-03-15 | 2016-05-24 | Kennametal Inc. | Cladded articles and methods of making the same |
KR102215240B1 (ko) | 2013-08-20 | 2021-02-15 | 더 트러스티즈 오브 프린스턴 유니버시티 | 밀도 향상 방법 및 조성물 |
US9482249B2 (en) | 2013-09-09 | 2016-11-01 | General Electric Company | Three-dimensional printing process, swirling device and thermal management process |
JP6475478B2 (ja) * | 2014-11-27 | 2019-02-27 | 山陽特殊製鋼株式会社 | 造形用金属粉末 |
EP3025809B1 (en) | 2014-11-28 | 2017-11-08 | Ansaldo Energia IP UK Limited | Method for manufacturing a component using an additive manufacturing process |
US10099290B2 (en) | 2014-12-18 | 2018-10-16 | General Electric Company | Hybrid additive manufacturing methods using hybrid additively manufactured features for hybrid components |
JP6358246B2 (ja) | 2015-01-08 | 2018-07-18 | セイコーエプソン株式会社 | 粉末冶金用金属粉末、コンパウンド、造粒粉末、焼結体および装飾品 |
US11434766B2 (en) | 2015-03-05 | 2022-09-06 | General Electric Company | Process for producing a near net shape component with consolidation of a metallic powder |
MX2015016373A (es) | 2015-11-27 | 2017-05-26 | Geodent S A De C V | Aleacion de base cobalto anticorrosion para restauraciones dentales. |
JP6372498B2 (ja) | 2016-02-19 | 2018-08-15 | セイコーエプソン株式会社 | 粉末冶金用金属粉末、コンパウンド、造粒粉末、焼結体および耐熱部品 |
JP6372512B2 (ja) * | 2016-04-06 | 2018-08-15 | セイコーエプソン株式会社 | 粉末冶金用金属粉末、コンパウンド、造粒粉末、焼結体および耐熱部品 |
CN106435282B (zh) * | 2016-11-03 | 2018-02-13 | 中南大学 | 一种钴基高温合金及其制备方法 |
JP6931545B2 (ja) | 2017-03-29 | 2021-09-08 | 三菱重工業株式会社 | 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 |
US11492685B2 (en) | 2017-08-09 | 2022-11-08 | Hitachi Metals, Ltd. | Alloy member, process for producing said alloy member, and product including said alloy member |
JP6509290B2 (ja) | 2017-09-08 | 2019-05-08 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 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 |
CN107513642B (zh) * | 2017-10-17 | 2019-10-11 | 广州纳联材料科技有限公司 | 钴基合金粉末及其制备方法和应用 |
CA3061851C (en) | 2018-12-10 | 2022-05-31 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Cobalt based alloy additive manufactured article, cobalt based alloy product, and method for manufacturing same |
CN112004951B (zh) | 2019-03-07 | 2022-02-18 | 三菱动力株式会社 | 钴基合金制造物及其制造方法 |
EP3936632A4 (en) | 2019-03-07 | 2022-11-02 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | COBALT BASED ALLOY PRODUCT AND COBALT BASED ALLOY ARTICLE |
JP6935578B2 (ja) | 2019-03-07 | 2021-09-15 | 三菱パワー株式会社 | コバルト基合金製造物 |
US11427893B2 (en) | 2019-03-07 | 2022-08-30 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Heat exchanger |
JP6935579B2 (ja) | 2019-03-07 | 2021-09-15 | 三菱パワー株式会社 | コバルト基合金製造物および該製造物の製造方法 |
JP6924874B2 (ja) | 2019-04-02 | 2021-08-25 | 三菱パワー株式会社 | コバルト基合金材料 |
JP6713071B2 (ja) | 2019-04-02 | 2020-06-24 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | コバルト基合金積層造形体の製造方法 |
CN114222934A (zh) | 2019-08-20 | 2022-03-22 | 日本电气株式会社 | 地震观测设备、地震观测方法以及记录介质 |
WO2021033546A1 (ja) | 2019-08-21 | 2021-02-25 | 京セラ株式会社 | ハンドオーバ制御方法、中継装置、及びドナー装置 |
WO2021131167A1 (ja) | 2019-12-26 | 2021-07-01 | 三菱パワー株式会社 | コバルト基合金製造物 |
-
2019
- 2019-03-07 WO PCT/JP2019/009207 patent/WO2020179082A1/ja active Application Filing
- 2019-12-26 US US16/640,207 patent/US11306372B2/en active Active
- 2019-12-26 AU AU2019432628A patent/AU2019432628B2/en active Active
- 2019-12-26 CN CN201980004000.XA patent/CN112004953A/zh active Pending
- 2019-12-26 WO PCT/JP2019/051097 patent/WO2020179207A1/ja unknown
- 2019-12-26 EP EP19848920.5A patent/EP3725901A4/en active Pending
- 2019-12-26 KR KR1020217001718A patent/KR102435878B1/ko active IP Right Grant
- 2019-12-26 CA CA3105471A patent/CA3105471C/en active Active
- 2019-12-26 SG SG11202100143WA patent/SG11202100143WA/en unknown
- 2019-12-26 JP JP2020509116A patent/JP6938765B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2020179207A1 (ja) | 2020-09-10 |
AU2019432628A1 (en) | 2021-01-28 |
EP3725901A4 (en) | 2021-12-15 |
RU2771192C1 (ru) | 2022-04-28 |
EP3725901A1 (en) | 2020-10-21 |
KR102435878B1 (ko) | 2022-08-24 |
KR20210022682A (ko) | 2021-03-03 |
US11306372B2 (en) | 2022-04-19 |
WO2020179082A1 (ja) | 2020-09-10 |
CA3105471A1 (en) | 2020-09-10 |
CA3105471C (en) | 2022-12-13 |
US20210140016A1 (en) | 2021-05-13 |
JPWO2020179207A1 (ja) | 2021-03-11 |
SG11202100143WA (en) | 2021-09-29 |
CN112004953A (zh) | 2020-11-27 |
AU2019432628B2 (en) | 2022-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102168845B1 (ko) | 코발트기 합금 적층 조형체의 제조 방법 | |
JP6713071B2 (ja) | コバルト基合金積層造形体の製造方法 | |
KR102422684B1 (ko) | 코발트기 합금 제조물, 해당 제조물의 제조 방법, 및 코발트기 합금 물품 | |
JP6935580B2 (ja) | コバルト基合金製造物およびその製造方法 | |
KR102445591B1 (ko) | 코발트기 합금 제조물 | |
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 | |
KR102482808B1 (ko) | 코발트기 합금 제조물 | |
JP6924874B2 (ja) | コバルト基合金材料 | |
JP6935577B2 (ja) | コバルト基合金製造物 | |
JP6938765B2 (ja) | コバルト基合金粉末、コバルト基合金焼結体およびコバルト基合金焼結体の製造方法 | |
JP7223877B2 (ja) | コバルト基合金材料およびコバルト基合金製造物 | |
RU2771192C9 (ru) | Порошок сплава на основе кобальта, спечённое тело из сплава на основе кобальта и способ изготовления спечённого тела из сплава на основе кобальта | |
JP2023105829A (ja) | コバルト基合金材料およびコバルト基合金製造物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200217 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210224 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210423 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210810 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210901 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6938765 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |