JP7273714B2 - ニッケルをベースとする超合金、単結晶ブレード、およびターボマシン - Google Patents
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Description
本開示の2つのニッケル基単結晶超合金(Ex1およびEx2)を調べ、3つの市販の単結晶超合金CMSX-4(Ex3)、AM1(Ex4)、およびMC2(Ex5)と比較した。単結晶超合金のそれぞれの化学組成を表1に示す。超合金はすべて、ニッケル基超合金であり、すなわち、表1に示す濃度の100%までの残りの部分は、ニッケル、および任意の不純物によって構成されている。
表2は、1200℃のアルゴン(Ar)下で80メガパスカル(MPa)の応力を印加しながら、超合金のEx1~Ex5に対して行われたクリープ強度試験の結果を示す。クリープ強度は、時間(h)で表された試験片の寿命、すなわち試験片が1200℃で荷重を受け始めてから試験片が破断するまでに経過する時間によって定量化されている。
超合金Ex1~Ex5のコーティング(金属ボンドコート層およびセラミック熱障壁)との適合性を調べるために、熱障壁の繰返し酸化に対する耐性についての試験を行った。
Claims (10)
- 質量パーセントで、4.0%~6.0%のクロム、0.4%~0.8%のモリブデン、2.5%~3.5%のレニウム、6.2%~6.6%のタングステン、5.2%~5.7%のアルミニウム、0.0~1.6%のチタン、6.0%~9.9%のタンタル、0.0~0.7%のハフニウム、および0.0~0.3%のシリコンを含み、残りがニッケルおよび任意の不純物によって構成されている、ニッケル基超合金であって、
ニッケル基超合金には、Ni3(Al、Ta、Ti)γ/γ’共晶相が存在せず、制御されたサイズのγ’析出物の析出が、300nm~500nmの範囲にある、
650℃~1200℃の高温で使用される、ニッケル基超合金。 - 質量パーセントで、4.8%~5.2%のクロム、0.4%~0.8%のモリブデン、2.8%~3.2%のレニウム、6.2%~6.6%のタングステン、5.2%~5.7%のアルミニウム、0.8%~1.2%のチタン、6.3%~9.2%のタンタル、0.3%~0.7%のハフニウム、および0.0~0.3%のシリコンを含み、残りがニッケルおよび任意の不純物によって構成されている、請求項1に記載の超合金。
- 質量パーセントで、4.8%~5.2%のクロム、0.4%~0.8%のモリブデン、2.8%~3.2%のレニウム、6.2%~6.6%のタングステン、5.2%~5.7%のアルミニウム、0.0~1.5%のチタン、6.3%~6.7%のタンタル、0.3%~0.7%のハフニウム、および0.0~0.3%のシリコンを含み、残りがニッケルおよび任意の不純物によって構成されている、請求項1に記載の超合金。
- 質量パーセントで、4.8%~5.2%のクロム、0.4%~0.8%のモリブデン、2.8%~3.2%のレニウム、6.2%~6.6%のタングステン、5.2%~5.7%のアルミニウム、0.0~0.5%のチタン、8.8%~9.2%のタンタル、0.3%~0.7%のハフニウム、および0.0~0.3%のシリコンを含み、残りがニッケルおよび任意の不純物によって構成されている、請求項1に記載の超合金。
- 質量パーセントで、5%のクロム、0.6%のモリブデン、3%のレニウム、6.4%のタングステン、5.5%のアルミニウム、1%のチタン、6.5%のタンタル、0.5%のハフニウム、および0.0~0.1%のシリコンを含み、残りがニッケルおよび任意の不純物によって構成されている、請求項1に記載の超合金。
- 質量パーセントで、5%のクロム、0.6%のモリブデン、3%のレニウム、6.4%のタングステン、5.5%のアルミニウム、9%のタンタル、0.5%のハフニウム、および0.0~0.1%のシリコンを含み、残りがニッケルおよび任意の不純物によって構成されている、請求項1に記載の超合金。
- 請求項1~6のいずれか一項に記載の超合金を含む、タービンエンジン用の単結晶ブレード(20A、20B)であって、
650℃~1200℃の高温で使用される、単結晶ブレード(20A、20B)。 - 超合金上に堆積させた金属ボンドコート層と、金属ボンドコート層上に堆積させたセラミック熱障壁とを含む保護コーティングを含む、請求項7に記載のブレード(20A、20B)。
- <001>結晶学的方向に配向した構造を呈する、請求項7または請求項8に記載のブレード(20A、20B)。
- 請求項7から9のいずれか一項に記載のブレード(20A、20B)を含むターボマシン。
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