JPS609863A - ニツケル基合金の熱処理方法 - Google Patents
ニツケル基合金の熱処理方法Info
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- JPS609863A JPS609863A JP11422883A JP11422883A JPS609863A JP S609863 A JPS609863 A JP S609863A JP 11422883 A JP11422883 A JP 11422883A JP 11422883 A JP11422883 A JP 11422883A JP S609863 A JPS609863 A JP S609863A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明Ｆｉ、ｒ工５（）４９０２−１９８１規格ＮＯＦ
’７５０（、ｒＩＥｌ規格を省略して「以下Ｎ（！Ｆ７
５０と呼ぶ」）の化学成分をもつニッケル基合金を所定
の温度で熱処理して、高温および室温にかけるばね特性
を改善したことを特徴とする熱処理方法に関する。
’７５０（、ｒＩＥｌ規格を省略して「以下Ｎ（！Ｆ７
５０と呼ぶ」）の化学成分をもつニッケル基合金を所定
の温度で熱処理して、高温および室温にかけるばね特性
を改善したことを特徴とする熱処理方法に関する。
近年、自動車用ガスタービンエンジン用に複薮のばねが
用いられる６ とのばねはガスタービンエンジンの回転時に約６００℃
〜７００℃の熱を受けるので、この性 温度にかいて十分なばねを保有していることが＾ 必要である。
用いられる６ とのばねはガスタービンエンジンの回転時に約６００℃
〜７００℃の熱を受けるので、この性 温度にかいて十分なばねを保有していることが＾ 必要である。
さらにまたエンジン停止時すなわち室温から前記６００
℃〜７００℃に至る昇温時においても当然のことながら
ばね性が要求される。
℃〜７００℃に至る昇温時においても当然のことながら
ばね性が要求される。
高温強度が大１！い耐食耐熱超合金としてはＪ工５Ｇ４
９０２−１９８１に規格されているＩＪＯＦ７５０が知
られている。（これは通称インコネルｘ７５０といわれ
ている。） このＮＯ′Ｆ７５０の合金の化学成分は第１表に示すと
おりである。
９０２−１９８１に規格されているＩＪＯＦ７５０が知
られている。（これは通称インコネルｘ７５０といわれ
ている。） このＮＯ′Ｆ７５０の合金の化学成分は第１表に示すと
おりである。
また、このＮ（１！Ｆ７５０のＪＩＥｔに記載されてい
る熱処理条件（ｄ：２ｇ ２表に示すとおりである。
る熱処理条件（ｄ：２ｇ ２表に示すとおりである。
第 ２ 表
さらにこの第２表をＭで表わすと第１図のようになる。
この第１図でＳｔは１１３５℃〜１１６５℃で０．５〜
２時１１１′ｆ（ｔｌ）の固溶化熱処理、ＡＩは第１回
目８００℃〜８３０℃で２４時間（’を嘗）の時効処理
、 ＡＩは第２回目６９０℃〜７２０℃で２０時間（ｔ
ｓ）の時効処理曲線を示している。
２時１１１′ｆ（ｔｌ）の固溶化熱処理、ＡＩは第１回
目８００℃〜８３０℃で２４時間（’を嘗）の時効処理
、 ＡＩは第２回目６９０℃〜７２０℃で２０時間（ｔ
ｓ）の時効処理曲線を示している。
この第２表および第１図′ｌ））ら明らかなように。
ｙ Ｉ Ｓ ＦＣ，蜆格ばれているＩＪＣＦ７５０の時
効処理の時間は４０時間以上になり非常に効率の悪いも
のであった。
効処理の時間は４０時間以上になり非常に効率の悪いも
のであった。
耐食耐熱超合金としてのＮ ＣＦ ７５０は高温におい
て優れた強扉を示すけれども、必ずしも室温における強
度を保有しているとは限らず、室温におけるクリープ強
度が低いという欠点があった。
て優れた強扉を示すけれども、必ずしも室温における強
度を保有しているとは限らず、室温におけるクリープ強
度が低いという欠点があった。
このため室温においてＮ０Ｆ７５０から製作したばねは
指で押す程度の力で容易に変形し、その東の回復が十分
でな（、ばね材として適さなかった。
指で押す程度の力で容易に変形し、その東の回復が十分
でな（、ばね材として適さなかった。
第２〜第４図に示すように（第２図では第２回目の時効
処理が７００℃ｘ ２０ ｈｒ、 ＠５図では同処理が
７００℃×１０Ｏｈｒ、第４図では同処理が７００℃ｘ
２００ｈｒである。）この室温におけるクリープ強度は
１００〜２００時間の時効処理によって改＠けされるが
、総熱処理時間が長大となって経済的にみて著しく効率
の悪いものであった。
処理が７００℃ｘ ２０ ｈｒ、 ＠５図では同処理が
７００℃×１０Ｏｈｒ、第４図では同処理が７００℃ｘ
２００ｈｒである。）この室温におけるクリープ強度は
１００〜２００時間の時効処理によって改＠けされるが
、総熱処理時間が長大となって経済的にみて著しく効率
の悪いものであった。
本発明はこの点に鑑みて冷されたもので。
Ｎ０Ｆ７５０の化学成分をもつニッケル基合金を。
１１３５℃〜１１６５℃の固溶化熱処理を行い。
つづいて８００℃〜８３０℃で１〜５時間の時効処理後
、室温まで冷却し、さらに６４０℃〜６６０℃で１５〜
２２時間の時効処理を行って室温および高温におけるば
ね性を改善したことを特徴とするニッケル基合金の熱処
理方法に関する。
、室温まで冷却し、さらに６４０℃〜６６０℃で１５〜
２２時間の時効処理を行って室温および高温におけるば
ね性を改善したことを特徴とするニッケル基合金の熱処
理方法に関する。
本発明の熱処理条件を一覧表にすると第３表のとおりで
ある。
ある。
第３表
この第３表に示す本発明の熱処理工程を図で示すと＠５
図のようになる。
図のようになる。
この第５図で８．は１１３５℃〜１１６５℃で０．５〜
２時間（ｔｌ）の固溶化熱処理、Ａよ１１回目８００℃
〜８３０℃で１〜５時間（ｔ、）の時効処理、Ａ雷は第
２回目６４０℃〜６６０℃で２０時間（ｔ、）の時効処
理曲線を示している。
２時間（ｔｌ）の固溶化熱処理、Ａよ１１回目８００℃
〜８３０℃で１〜５時間（ｔ、）の時効処理、Ａ雷は第
２回目６４０℃〜６６０℃で２０時間（ｔ、）の時効処
理曲線を示している。
第３表および第５図に示す本発明の熱処理をＮ０Ｆ７５
０と比較して説明すると、固溶化処理は１１３５℃〜１
１６５℃で０５〜２時間程度行い、ＩＪＣＦ７５ｏと同
−姿件で実施するが１次の８００℃〜８３０℃の時効処
理は短時間に。
０と比較して説明すると、固溶化処理は１１３５℃〜１
１６５℃で０５〜２時間程度行い、ＩＪＣＦ７５ｏと同
−姿件で実施するが１次の８００℃〜８３０℃の時効処
理は短時間に。
すなわち１〜５時間で行う。さらに２回目の時効処理は
６４０℃〜６６０℃でＩＪＯＦ’７５０に比べより低温
で約２０時間の時効処理を行う。
６４０℃〜６６０℃でＩＪＯＦ’７５０に比べより低温
で約２０時間の時効処理を行う。
以上の熱処理の結果、高温のみならず室温におけるクリ
ープ強度が著しく改善される。
ープ強度が著しく改善される。
しかも第３表および第５図から明らかなように、総熱処
理時間は２０数時間になり、大巾な時間短縮となる、 固溶化熱処理が１１３５℃未満であると、高温クリープ
強度が著しく減少するので好ましくない。
理時間は２０数時間になり、大巾な時間短縮となる、 固溶化熱処理が１１３５℃未満であると、高温クリープ
強度が著しく減少するので好ましくない。
温度上昇に伴って高温クリープ強度が上昇する傾向があ
るが、１１６５℃を超えるとあまり変化がなく０着た。
るが、１１６５℃を超えるとあまり変化がなく０着た。
この処理温度が高過ぎ為と結晶粒の粗大化１粒界の部分
的な融解などのために材料の劣化が起こるのでさけなけ
ればならない。
的な融解などのために材料の劣化が起こるのでさけなけ
ればならない。
本発明の８００℃〜８３０℃で１〜５時間の時効処理で
高温および室温にかけるばね性を改善するととができる
が、５暗間以上の時効処理を行っても実質的にばね性の
改善がみられず。
高温および室温にかけるばね性を改善するととができる
が、５暗間以上の時効処理を行っても実質的にばね性の
改善がみられず。
これ以上の時効処理は無駄である。
第２回目の時効処理１１表および第５図に示すように６
４０℃〜６６０℃で１５〜２２時間行う。
４０℃〜６６０℃で１５〜２２時間行う。
６４０℃以下であると高温クリープ強度が低下し、６６
０℃を超えると室温におけるクリープ強度が低下する。
０℃を超えると室温におけるクリープ強度が低下する。
室温におけるクリープ強度は、同時間で処理したＮ０Ｆ
７５０に比べ５０φ以上改善される。
７５０に比べ５０φ以上改善される。
この紀２回月の時効処理が２２時間を超え１００時間、
２００時間の熱処理を行っても。
２００時間の熱処理を行っても。
室温および高温におけるクリープ強度に変化は々〈、い
たずらに処理時間を長くするだけであるから経済的に意
味が々い。
たずらに処理時間を長くするだけであるから経済的に意
味が々い。
次に実施例について説明する。
実施例
Ｎ０Ｆ７５Ｑの化学成分をもつ合金を溶解鋳造した後、
熱間圧延、冷間圧延を施し、最終的に焼鈍して所定のげ
ねに成形した後０次の熱処理を行った。
熱間圧延、冷間圧延を施し、最終的に焼鈍して所定のげ
ねに成形した後０次の熱処理を行った。
固溶化熱処理温度１１４０℃の処理後空冷および水冷、
第１回時効処理８００℃２時間、第２回時効処理６５０
℃２０時間。
第１回時効処理８００℃２時間、第２回時効処理６５０
℃２０時間。
以上の処理を行ったばね材を第６図および第７図に示す
室温および高温のばね試験を行った。
室温および高温のばね試験を行った。
高温におけるばね試験はガスタービン運転時の高温時の
温度である。
温度である。
第６図の室温におけるばね性試験では、予めばね材の原
寸法（４）を測定しくイ）１次に端部内側面が接するま
での変形（ロ）と解放を５回繰返す。
寸法（４）を測定しくイ）１次に端部内側面が接するま
での変形（ロ）と解放を５回繰返す。
この後しうの変形後の寸法（Ｌ、）を測って、変形量−
ムーｔｒ（胡）をめる。第７図の高温におけるばね性試
験では、（イ）の原寸法１．全測定し、これを（ロ）の
ごとく寸法１ｍ −＆ ５−に縮少した状態にセット（
Ａ） ｔ、て加熱（Ｂ）シた後Ｇ−４で変形後の寸法ｔ
１７− で計価する。
ムーｔｒ（胡）をめる。第７図の高温におけるばね性試
験では、（イ）の原寸法１．全測定し、これを（ロ）の
ごとく寸法１ｍ −＆ ５−に縮少した状態にセット（
Ａ） ｔ、て加熱（Ｂ）シた後Ｇ−４で変形後の寸法ｔ
１７− で計価する。
比較例
比較のためにＮ０Ｆ７５０の同成分の材料につき、Ｊ工
Ｓ記載の条件の熱処理温度すなわち固溶化熱処理温度１
１４０℃急冷、第１回時効処理８００℃１０時間、２０
時間、第２回時効処理７００℃１００時間、２００時間
で、および高温のばね試験については固溶化熱処理温度
が本発明およびＪ工８規格の温度範囲をはずれる範囲す
なわち９８０℃で行い、他の熱処理条件は同一として１
本発明のばね試験と同一の試験を行った。
Ｓ記載の条件の熱処理温度すなわち固溶化熱処理温度１
１４０℃急冷、第１回時効処理８００℃１０時間、２０
時間、第２回時効処理７００℃１００時間、２００時間
で、および高温のばね試験については固溶化熱処理温度
が本発明およびＪ工８規格の温度範囲をはずれる範囲す
なわち９８０℃で行い、他の熱処理条件は同一として１
本発明のばね試験と同一の試験を行った。
以上の本発明の実施例および比較例の結果を第４表と第
５表に、捷た第４表に対応する図表を第８図と第９図に
示す。
５表に、捷た第４表に対応する図表を第８図と第９図に
示す。
第８１図および第９図は前述の如く、＠４表の高温（７
００℃ｘ １ｏ Ｏｈｒ）における変形率をグラフ化し
たものであり、第２回目の時効処理を除いて他は同条件
である。
００℃ｘ １ｏ Ｏｈｒ）における変形率をグラフ化し
たものであり、第２回目の時効処理を除いて他は同条件
である。
９−
８−
第８図（イ）は第２回目時効処理条件が６５０℃×２０
ｈｒ 、 ｆＫ ８図（ロ）は同処理条件が６５０℃×
１００ｈｒ、第８図（ハ）は同処理条件が６５０℃Ｘ
２００ ｈｒである。
ｈｒ 、 ｆＫ ８図（ロ）は同処理条件が６５０℃×
１００ｈｒ、第８図（ハ）は同処理条件が６５０℃Ｘ
２００ ｈｒである。
第９図（イ）は第２回目時効処理条件が７００℃Ｘ ２
０ ｈｒ、第９図（ロ）は同処理条件が７００℃×１０
０ ｈｒ、第９図（ハ）は同処理条件が７００℃×２０
０ ｈｒ である。
０ ｈｒ、第９図（ロ）は同処理条件が７００℃×１０
０ ｈｒ、第９図（ハ）は同処理条件が７００℃×２０
０ ｈｒ である。
第４表は高温（７００℃）において第７図に示す試験方
法で１００時間保持した場合の変形率チを示す。
法で１００時間保持した場合の変形率チを示す。
この表から明らかなように２本発明の固溶化熱処理温度
１１４０℃で、わずか１０％前後の変形率であるが、比
較例で示す固溶化熱処理温度９８０℃では５０チ以上の
変形率となシ、とても使用に耐えない。
１１４０℃で、わずか１０％前後の変形率であるが、比
較例で示す固溶化熱処理温度９８０℃では５０チ以上の
変形率となシ、とても使用に耐えない。
第１回目の時効処理８００℃で２時間、１０時間および
２０時間の時効処理を行っているが。
２０時間の時効処理を行っているが。
この時間的長短で変形率に差異がない。
したがって処理時間が短い方が好適であるのは言うまで
もない。
もない。
また第２回目の時効処理は６５０℃および７００ｔ：で
行ったが、この両者で変形率に殆んど差異がない。また
時効処理２０時間、１００時間および２００時間の間に
おいても差異が認められない。したがって時間が短かく
、温度が低い方すなわち６５０℃２０時間が経済的で有
効である。
行ったが、この両者で変形率に殆んど差異がない。また
時効処理２０時間、１００時間および２００時間の間に
おいても差異が認められない。したがって時間が短かく
、温度が低い方すなわち６５０℃２０時間が経済的で有
効である。
ｔ））５表は室温において、第６図に示す試験方法で行
った場合の変形量を示す＠ 第４表よシ固溶化熱処理温度が９８０℃では高温変形率
が大きくて使用できないので、室温における試験は１１
４０℃の固溶化熱処理のみの比較とする。
った場合の変形量を示す＠ 第４表よシ固溶化熱処理温度が９８０℃では高温変形率
が大きくて使用できないので、室温における試験は１１
４０℃の固溶化熱処理のみの比較とする。
この表で顕著に現われた結果は、第２回目の時効処理温
度６５０℃と７００℃２０時間処理では室温における変
形量が２倍近くの差異があり、６５０℃の時効処理が最
適であることがわかる〇 第１回目の時効処理８００℃の処理時間２時間、１０時
間、２０時間では変形量に差異がなく、また同様に第２
回目の時効処Ｆｌｊ２０時間。
度６５０℃と７００℃２０時間処理では室温における変
形量が２倍近くの差異があり、６５０℃の時効処理が最
適であることがわかる〇 第１回目の時効処理８００℃の処理時間２時間、１０時
間、２０時間では変形量に差異がなく、また同様に第２
回目の時効処Ｆｌｊ２０時間。
１００時間および２００時間でも差異が々い。
したがって処理時間の短いところが経済的見地から好し
い。
い。
以上の高温（７００℃）および室温における変形率なら
びに変形量から２本発明の実施例において著しい効果が
あシ、Ｊ工Ｓ規格の熱処理では室温における変形量が大
きく、シかも処理時間がかかりすぎるという不利がみら
れる。
びに変形量から２本発明の実施例において著しい効果が
あシ、Ｊ工Ｓ規格の熱処理では室温における変形量が大
きく、シかも処理時間がかかりすぎるという不利がみら
れる。
さらに固溶化熱処理が９８０℃である比較例では高温に
おける変形針が大きくて実際上ばねとして使用できない
ことがわかる。
おける変形針が大きくて実際上ばねとして使用できない
ことがわかる。
以上本発明の熱処理によ）室温および高温におけるクリ
ープ強度がいずれも改善されるのでガスタービンエンジ
ン用ばね材として優れ、しかも熱処理の時間がＮ ｌ；
Ｆ ７５０の熱処理時間に比べてｔｌは半分程度とな
って最終的に著しく価値のあるものである。
ープ強度がいずれも改善されるのでガスタービンエンジ
ン用ばね材として優れ、しかも熱処理の時間がＮ ｌ；
Ｆ ７５０の熱処理時間に比べてｔｌは半分程度とな
って最終的に著しく価値のあるものである。
第１図はＪ工Ｓ ＮＯＦ ７５０の固溶化熱処理と時効
処理の時間一温度曲線図、第２図、菌３図および第４１
￥ｌはＪ工Ｓ ＮＯＦ ７５０の時効処理と室温におけ
る変形量の関係を示す図、第５図は本発明の熱処理工程
を示す時間一温度曲線図、第６図は高温におけるばね性
試験法説明図、第７図は高温におけるばね性試験法説明
図、第８図および第９図は第２回目の時効処理６５０℃
と７００℃ １５− の場合の、高温におけるばね性試験の結果による変形率
を示す図である。 特許出願人 日本鉱業株式会社 日本電装株式会社 代理人 弁理士（７５６９）並川啓志 １６− 第３図 第４図
処理の時間一温度曲線図、第２図、菌３図および第４１
￥ｌはＪ工Ｓ ＮＯＦ ７５０の時効処理と室温におけ
る変形量の関係を示す図、第５図は本発明の熱処理工程
を示す時間一温度曲線図、第６図は高温におけるばね性
試験法説明図、第７図は高温におけるばね性試験法説明
図、第８図および第９図は第２回目の時効処理６５０℃
と７００℃ １５− の場合の、高温におけるばね性試験の結果による変形率
を示す図である。 特許出願人 日本鉱業株式会社 日本電装株式会社 代理人 弁理士（７５６９）並川啓志 １６− 第３図 第４図
Claims (1)
- Ｊ１日規格Ｇ４９０２−１９８１ Ｎ （３Ｆ ７５０
の化学成分をもつニッケル基合金を、１１３５℃〜１１
６５℃の固溶化熱処理を行い、つづいて８００℃〜８３
０℃で１〜５時間の時効処理後室温まで冷却し、さらに
６４０℃〜６６０℃で１５〜２２時間の時効処理を行っ
て、室温および高温におけるばね特性を改善したことを
特徴とするニッケル基合金の熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11422883A JPS609863A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | ニツケル基合金の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11422883A JPS609863A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | ニツケル基合金の熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS609863A true JPS609863A (ja) | 1985-01-18 |
| JPS6123863B2 JPS6123863B2 (ja) | 1986-06-07 |
Family
ID=14632443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11422883A Granted JPS609863A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | ニツケル基合金の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS609863A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3252180A4 (en) * | 2015-01-26 | 2018-07-04 | Hitachi Metals Mmc Superalloy, Ltd. | Ni-BASED ALLOY HAVING EXCELLENT HIGH-TEMPERATURE CREEP CHARACTERISTICS, AND GAS TURBINE MEMBER USING SAME |
-
1983
- 1983-06-27 JP JP11422883A patent/JPS609863A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3252180A4 (en) * | 2015-01-26 | 2018-07-04 | Hitachi Metals Mmc Superalloy, Ltd. | Ni-BASED ALLOY HAVING EXCELLENT HIGH-TEMPERATURE CREEP CHARACTERISTICS, AND GAS TURBINE MEMBER USING SAME |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6123863B2 (ja) | 1986-06-07 |
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