JPH09170016A - In 706 タイプの鉄− ニッケル超合金より成る高温安定性物体の製造方法 - Google Patents
In 706 タイプの鉄− ニッケル超合金より成る高温安定性物体の製造方法Info
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- JPH09170016A JPH09170016A JP8305156A JP30515696A JPH09170016A JP H09170016 A JPH09170016 A JP H09170016A JP 8305156 A JP8305156 A JP 8305156A JP 30515696 A JP30515696 A JP 30515696A JP H09170016 A JPH09170016 A JP H09170016A
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- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
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Abstract
金より成る、炉中に準備した熱間硬化した出発物体を溶
体化焼なまししそして続いて析出硬化することによって
高温安定性物体を製造するに当たって、溶体化焼なまし
済み物体を0.5〜20〔℃/分〕の間の冷却速度で、
溶体化焼なましの際の焼き鈍し温度から析出硬化のため
の所定の温度に冷却する。
Description
鉄−ニッケル超合金より成る、炉中に準備した、熱間固
化した出発物体を溶体化焼なまし(Loesungsg
luehen)し、次いで続いて析出硬化する(Aus
scheidunghaerten)しそしてことによ
って高温安定性物体を製造する方法から出発する。かゝ
る材料物体は700℃程度の温度で高い強度を示すの
で、特にガスタービンの様な熱機関で使用するのが有利
である。
eat Treatment of706 Alloy
for Optimum 1200°F Stres
s−Rupture Properties(最適な1
200°F応力−破壊特性のための706合金の熱処
理)”、Met.Trans.、1971、第2巻、第
2153〜2160頁に記載されている様な従来技術に
関する。
部材の材料として使用するための合金IN 706の臨
界的性質、例えば特に耐熱性および延性は適当に実施さ
れる熱処理法によって決められることは公知である。代
表的な熱処理法は合金IN706から造られる出発物体
のミクロ構造次第で以下の方法段階より成る:980℃
の温度で1時間の出発物体の溶体化焼なまし;溶体化焼
なまし済み出発物体の空気での冷却;840℃の温度で
3時間の析出硬化;空気での冷却;720℃の温度で8
時間の析出硬化;約55℃/時の冷却速度で620℃に
冷却;620℃で8時間の析出硬化;および空気での冷
却;または900℃程で1時間の出発物体の溶体化焼な
まし;空気での冷却;720℃の温度で8時間の析出硬
化;約55℃/時の冷却速度で620℃に冷却;620
℃で8時間の析出硬化;および空気での冷却。
耐熱性を有しているにもかかわらず高い延性を有するI
N 706のタイプの合金より成る材料物体を簡単な方
法で造ることができる冒頭に記載の種類の方法に関す
る。本発明の方法は特に、簡単に実施できそして脆性の
ある沈澱物を形成するのを回避することに特徴がある。
本発明の方法に従って製造される材料物体は約700℃
程度の温度で約600〔MPa〕の引張強度および約3
0% の破断点伸び率を示し、それ故に熱的および機械的
な高い負荷が掛かる大型ガスタービンのローターを製造
するための原料として卓越的に適している。
達成できる別の長所を以下に詳細に説明する。
出発物体A、B、CおよびDを炉に別々に導入し、異な
る熱処理プロセスに付す。出発物体は同じミクロ構造を
有し且つ同じ化学組成を有している。成分として下記の
重量百分率の各元素が測定された: 0.01 炭素 0.04 珪素 0.12 マンガン <0.001 硫黄 0.005 燐 16.03 クロム 41.90 ニッケル 0.19 アルミニウム 0.01 コバルト 1.67 チタン <0.01 銅 2.96 ニオブ 残量 鉄。
更し得る:
す: こうして得られる材料物体A’、B’、C’およびD’
から、引張試験のために回転対称の試験体を得る。これ
らの試験体は、それらの両端にそれぞれ、試験用機械中
に固定することのできるネジ山を有しており、二つの測
定マークの間に5mmの直径、約24.48mmの長さ
の丸棒状部分を有する。約705℃の温度で試験体を約
0.01mm/分の速度で破断点まで延伸する。その際
に測定される引張強度および破断点伸び率の値を以下の
表に総括掲載する。 これらの値から、本発明の方法で製造された試験体
B’、C’およびD’の場合には、従来技術の方法に従
って製造された材料物体A’の引張強度および破断点伸
び率よりも、705℃での破断点伸び率が約10〜12
倍大きく、引張強度が約20% 程度小さいだけである。
本発明の方法で製造された材料物体は、十分に高い耐熱
性を有しそして材料の高い延性のために、不可避の局所
的な温度傾斜での局所的な僅かな応力しか生じないです
むので、大型ガスタービンのローターとして使用するの
が非常に有利である。
(℃/分)と20(℃/分)との間の冷却速度にて出発
物体を溶体化焼なましの際の所定の焼き鈍し温度から析
出硬化の際の所定の温度に導いた場合に合金706で達
成される。これに対して20(℃/分)より早い冷却速
度を選択した場合には、破断点伸び率および延性が著し
く低下する。0.5(℃/分)より遅い冷却速度を選択
した場合には、この方法をより経済的に実施することが
もはやできない。1〜5(℃/分)の冷却速度が特に有
利である。
最高15時間にわたって900〜1000℃の温度で実
施する。特定の温度に保持することによって行う析出硬
化は特に好ましくは、少なくとも10時間、最高70時
間の間に複数段階で実施するべきである。析出硬化の際
に溶体化焼なまし済み出発物体を第一段階で700〜7
60℃の温度にそして第二段階で600〜650℃の温
度に加温しそして第一段階で少なくとも10時間、最高
50時間の間そして第二段階では少なくとも5時間、最
高20時間の間この温度を維持するべきである。
み出発物体を800℃〜850℃の温度に維持する(材
料物体B’)様な熱処理段階を前もって行ってもよい。
Claims (9)
- 【請求項1】 IN 706タイプの鉄−ニッケル超合
金より成る、炉中に準備した熱間硬化した出発物体を溶
体化焼なまししそして続いて析出硬化することによって
高温安定性物体を製造する方法において、溶体化焼なま
し済み物体を0.5〜20〔℃/分〕の間の冷却速度
で、溶体化焼なましの際の焼き鈍し温度から析出硬化の
ための所定の温度に冷却することを特徴とする、上記方
法。 - 【請求項2】 冷却速度が1〜5〔℃/分〕である請求
項1に記載の方法。 - 【請求項3】 溶体化焼なましが最高15時間の間、9
00〜1000℃の温度で実施する請求項1または2に
記載の方法。 - 【請求項4】 析出硬化を少なくとも10時間、最高7
0時間の間に複数段階で実施する請求項1〜3のいずれ
か一つに記載の方法。 - 【請求項5】 溶体化焼なまし済み出発物体の析出硬化
の際に第一段階に700〜760℃の温度でそして第二
段階で600〜650℃の温度で熱処理する、請求項4
に記載の方法。 - 【請求項6】 析出硬化の第一段階を少なくとも10時
間、最高50時間の間に実施する請求項5に記載の方
法。 - 【請求項7】 析出硬化の第二段階を少なくとも5時
間、最高20時間の間に実施する請求項1に記載の方
法。 - 【請求項8】 第一段階から第二段階への移行を炉中で
冷却することによって実施する請求項4〜7のいずれか
一つに記載の方法。 - 【請求項9】 析出硬化の第一段階に先立って別の熱処
理段階を行い、その際に溶体化焼なまし済み出発物体を
800〜850℃の温度に維持する、請求項4〜8の何
れかに記載の方法。
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