JPS61545A - ガスタ−ビン用高強度Co基耐熱合金 - Google Patents

ガスタ−ビン用高強度Co基耐熱合金

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JPS61545A
JPS61545A JP12052884A JP12052884A JPS61545A JP S61545 A JPS61545 A JP S61545A JP 12052884 A JP12052884 A JP 12052884A JP 12052884 A JP12052884 A JP 12052884A JP S61545 A JPS61545 A JP S61545A
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corrosion resistance
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rare earth
hot corrosion
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Junya Oe
大江 潤也
Saburo Wakita
三郎 脇田
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Mitsubishi Metal Corp
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Mitsubishi Metal Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、1000℃以上の高温酸化性雰囲気におい
て、高強度ならびに著しくすぐれた耐酸化性を示すと共
に、さらに約900℃以下の高温腐食雰囲気中ですぐれ
た耐ホット・コロージョン性を示し、したがってこれら
の特性が要求されるガスタービンの構造材として使用す
るのに適したCo基耐熱合金に関するものである。
〔従来の技術〕
(0・−aciso**−m化’a @ m ’;j、
 K 8 ’1されるガスタービンのタービンノズルや
ベーンなどの構造部材の製造には、高温耐酸化性および
耐ホット・コロージョン性のすぐれた各種のCo基耐熱
合金が使用されている。
一方、近年、ガスタービンの高性能化に伴い、ガスター
ビンの入口温度は上昇の一途をたどり、その温度は13
00℃を越える状態になっている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、上記の従来Co基耐熱合金製ガスタービン部材
が、上記のような1300℃以上の高温酸化性雰囲気に
さらされると、それ自身の温度は空冷された場合でも、
最も高温の部分は1000℃以上に上昇してしまい、高
温強度不足が原因で、比較的短時間で使用寿命に至るも
のであった。このため高温酸化性雰囲気下で高強度を示
す材料の開発が進められているが、高温強度を向上させ
ると耐酸化性が劣化するようになる傾向にあり、これに
伴って耐ホット・コロージョン性も劣化するようになり
、このように前記の特性をすべて具備する材料は未だ得
られていないのが現状である。
〔問題点を解決するための手段〕 そこで、本発明者等は、上述のような観点から、高温耐
酸化性および高温強度を有し、かつ耐ホット・コロージ
ョン性も具備した材料を開発すべく研究を行なった結果
、重量%で、 Q:0.05〜0.7%。
Cr:35%超〜40%。
N1 :5〜18%未満。
WおよびMoのうちの1種または2種=2〜12%。
希土類元素:  0.005〜0.1%。
Hf :  0.5〜5%。
を含有し、さらに必要に応じて、 (A)MnおよびSlのうちの1種または2種:0.0
1〜2%。
(B) Ta 、 Nb 、およびTiのうちの1種ま
たは2種以上:  0.01〜3%。
(C) Bおよびzrのうちの1種または2種:o、 
oos〜0.1%。
以上(^)〜(C)のうちの1種または2種以上を含有
し、残りがCoと不可避不純物からなる組成を有するC
o基合金は、高温酸化性雰囲気中、1000℃以上の温
度において、すぐれた高温強度を示すばかりでなく、著
しくすぐれた高温耐酸化性を示すと共に、約900℃以
下の高温酸化性雰囲気中でもすぐれた耐ホット・コロー
ジョン性を示し、したがってこのCo基耐熱合金を、こ
れらの特性が要求されるガスタービン部材の製造に用い
ると、この結果のガスタービン部材は、上記のような苛
酷な条件下においても、著しく長期に亘ってすぐれた性
能を発揮するという知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、以下に成分組成範囲を上記の通りに限定した理由を
説明する。
(a)  C C成分には、素地に固溶するほか、Or 、W。
Mo,およびHf、さらにTa 、Nb 、Tiなどと
結合して炭化物を形成し、もって結晶粒内および結晶粒
界を強化すると共に、a温強度を向上させ、さらに溶接
性および鋳造性を改善する作用があるが、その含有量が
0.05%未満では前記作用に所望の効果が得られず、
一方0.7%を越えて含有させると靭性が劣化するよう
になることから、その含有量0.05〜0.7%と定め
た。
(b)  Cr cr酸成分、すぐれた高温耐酸化性を確保する上で不可
欠なオーステナイト構成成分であるが、その含有量が3
5%以下では所望の著しくすぐれた高温耐酸化性を確保
するこ゛とができず、一方40%を越えて含有させると
高温強度および靭性の低下が著しくなることから、その
含有量を35%超〜40%と定めた。
(C)・ Ni Ni成分には、Crとの共存において高温強度を向上さ
せる作用があるが、その含有量が5%未満では前記作用
に所望の効果が得られず、一方18%以上含有させると
耐、ホット・コロージョン性に劣化傾向が現われるよう
になることから、その含1      有量を5〜18
%未満と定めた。
(d)  WおよびMo これらの成分には、Cと結合して高融点炭化物であるM
o型型化化物形成し、一方M7C3型やM23 Cs型
の低融点炭化物の形成を抑制し、もって高温強度を向上
させると共に、オーステナイト素地に固溶して、これを
強化する作用があるが、その含有量が2%未満では前記
作用に所望の効果が得られず、一方12%を越えて含有
させると、高温耐酸化性が急激に劣化するようになるば
かりでなく、靭性劣化の原因となるσ相などの金属間化
合物が形成されるようになることから、その含有量を2
〜12%と定めた。
(e)  希土類元素 これらの成分には、特にHfとの共存において高温耐酸
化性および耐ホット・コロージョン性をより一段と向上
させる作用があるが、その含有量が0.005%未満で
は前記作用に所望の効果が得られず、一方0.1%を越
えて含有させると、鋳造性および加工性に劣化傾向が現
われるようになることから、その含有量をo、 oos
〜0.1%と定めた。
(f)  Hf Hf成分には、MC型あるいはM7C3型の共晶炭化物
を形成することなく、高融点炭化物であるMC型の初晶
炭化物を形成して、高温耐酸化性゛および高温強度を向
上させ、さらに耐ホット・コロージョン性も著しく向上
させる作用があるが、その含有量が0.5%未満では前
記作用に所望の効果が得られず、一方5%を越えて含有
させても前記作用により一層の向上効果は得られず経済
性を考慮して、その含有量0.5〜5%と定めた。
(o)  SiおよびMn これらの成分には強力な脱酸作用があるので、特に溶場
の脱酸が必要とされる場合に必要に応じて含有されるが
、その含有量が0.01%未満では所望の脱酸作用を確
保することができず、一方3%を越えて含有させてもよ
り一層の脱酸効果は得られず、むしろ合金特性に劣化傾
向が現われるようになることから、その含有量を0.0
1〜2%と定めた。
(h)  Ta、Nbおよび■i これらの成分には、Hfとの共存において、高融点炭化
物であるMC型の初晶複合炭化物を形成して、高温耐酸
化性および高温強度を一段と向上させ、さらに耐ホット
・コロージョン性も向上させる作用があるので、特にこ
れらの特性が要求される場合に必要に応じて含有される
が、その含有量が0.01%未満では前記作用に所望の
向上効果が得られず、一方3%を越えて含有させてもよ
り一層の向上効果が現われないことから、その含有量を
0.01〜3%と定めた。
(i)  Bおよび7r これらの成分には、結晶粒界を強化して合金の高温強度
を一段と向上させる作用があるので、特に高温強度が要
求される場合に必要に応じて含有されるが、その含有量
が0.005%未満では所望の高温強度向上効果が得ら
れず、一方0.1%を越えて含有させると靭性が低下す
るようになることから、その含有量を0.005〜0.
1%と定めた。
なお、この発明のCo基耐熱合金における不可避不純物
のうち、特にFeに関しては、3%まで含有しても合金
特性が何ら損なわれることがないので、経済性を考慮し
て3%までの範囲で積極的に含有させる場合がある。
〔実施例〕
つぎに、この発明のCo基耐熱合金を実施例により具体
的に説明する。
通常の溶解法によりそれぞれ第1表に示される成分組成
をもった本発明Co基耐熱合金1〜48および比較Co
基耐熱合金1〜12を溶製し、ロストワックス精密鋳造
法を用いt、平行部外径ニア履φX平行部長さ=50釧
×チャック部外径:25m++φ×全良:90mの寸法
をもった試験片素材に鋳造した。ついで、この試験片素
材より、高温強度を評価する目的でクリープラブチャー
試験片を削り出し、この試験片を用い、雰囲気二人気中
、加熱411100℃、付加荷重:  3.5Ky/−
の条件でクリープラブチャー試験を行ない、破断寿命を
測定した。
また、上記クリープラブチャー試験後の試験片(のチャ
ック部から直径:10朧φ×高さ:10aw+の寸法を
もった試験片を切り出し、この試験片を用い、大気中、
ia痕:1ooo℃に10時間保持後、脱スケールを1
サイクルとし、10サイクルを行なった後の酸化減量を
測定する高温耐酸化性試験を行なった。
さらに、同様に直径:10amφ×高さ:10amの寸
法をもった試験片を切り出し、この試験片を用い、90
0℃の温度に加熱した溶融 Na 2804中に30011fll浸漬の条件で浸漬
試験を行ない、試験後の試験片の脱スケール後の腐食減
量を測定することによって耐ホット・コロージョン性を
評価した。これらの測定結果を第2表に合せて示した。
(発明の効果〕 第2表に示される結果から、本発明Co基耐熱合金1〜
48は、いずれもすぐれたa瀾強度および高温耐酸化性
、さらにすぐれた耐ホット・コロージョン性を兼ね備え
ているのに対して、比較Co基耐熱合金1〜12に見ら
れるように、構成成分のうちのいずれかの成分含有l(
第1表に※印を付したもの)がこの発明の範囲から外れ
ると、高温強度、高温耐酸化性、および耐ホット・コロ
ージョン性のうちの少なくともいずれかの特性が劣った
ものになることが明らかである。
上述のように、この発明のCo基耐熱合金は、すぐれた
高温強度と高温耐酸化性、さらにすぐれた耐ホット・コ
ロージョン性を兼ね備えているので、これらの特性が要
求される高性能化ガスタービンの構造部材として用いた
場合に著しく長期に亘ってすぐれた性能を発揮するなど
工業上有用な特性を有するのである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)C:0.05〜0.7%、 Cr:35%超〜40%、 Ni:5〜18%未満、 WおよびMoのうちの1種または2種:2 〜12%、 希土類元素:0.005〜0.1%、 Hf:0.5〜5%。 を含有し、残りがCoと不可避不純物からなる組成(以
    上重量%)を有することを特徴とする耐ホット・コロー
    ジョン性にすぐれたガスタービン用高強度Co基耐熱合
    金。 (2)C:0.05〜0.7%、 Cr:35%超〜40%、 Ni:5〜18%未満、 WおよびMoのうちの1種または2種:2 〜12%、 希土類元素:0.005〜0.1%、 Hf:0.5〜5%、 を含有し、さらに、 MnおよびSiのうちの1種または2種: 0.01〜2%、 を含有し、残りがCoと不可避不純物からなる組成(以
    上重量%)を有することを特徴とする耐ホット・コロー
    ジョン性にすぐれたガスタービン用高強度Co基耐熱合
    金。 (3)C:0.05〜0.7%、 Cr:35%超〜40%、 Ni:5〜18%未満、 WおよびMoのうちの1種または2種:2 〜12%、 希土類元素:0.005〜0.1%、 Hf:0.5〜5%、 を含有し、さらに、 Ta、Nb、およびTiのうちの1種また は2種以上:0.01〜3%、 を含有し、残りがCoと不可避不純物からなる組成(以
    上重量%)を有することを特徴とする耐ホット・コロー
    ジョン性にすぐれたガスタービン用高強度Co基耐熱合
    金。 (4)C:0.05〜0.7%、 Cr:35%超〜40%、 Ni:5〜18%未満、 WおよびMoのうちの1種または2種:2 〜12%、 希土類元素:0.005〜0.1%、 Hf:0.5〜5%、 を含有し、さらに、 BおよびZrのうちの1種または2種: 0.005〜0.1%、 を含有し、残りがCoと不可避不純物からなる組成(以
    上重量%)を有することを特徴とする耐ホット・コロー
    ジョン性にすぐれたガスタービン用高強度Co基耐熱合
    金。 (5)C:0.05〜0.7%、 Cr:35%超〜40%、 Ni:5〜18%未満、 WおよびMoのうちの1種または2種:2 〜12%、 希土類元素:0.005〜0.1%、 Hf:0.5〜5%、 を含有し、さらに、 MnおよびSiのうちの1種または2種: 0.01〜2%、 Ta、Nb、およびTiのうちの1種また は2種以上:0.01〜3%、 を含有し、残りがCoと不可避不純物からなる組成(以
    上重量%)を有することを特徴とする耐ホット・コロー
    ジョン性にすぐれたガスタービン用高強度Co基耐熱合
    金。 (6)C:0.05〜0.7%、 Cr:35%超〜40%、 Ni:5〜18%未満、 WおよびMoのうちの1種または2種:2 〜12%、 希土類元素:0.005〜0.1%、 Hf:0.5〜5%、 を含有し、さらに、 MnおよびSiのうちの1種または2種: 0.01〜2%、 BおよびZrのうちの1種または2種: 0.005〜0.1%、 を含有し、残りがCoと不可避不純物からなる組成(以
    上重量%)を有することを特徴とする耐ホット・コロー
    ジョン性にすぐれたガスタービン用高強度Co基耐熱合
    金。 (1)C:0.05〜0.7%、 Cr:35%超〜40%、 Ni:5〜18%未満、 WおよびMoのうちの1種または2種:2 〜12%、 希土類元素:0.005〜0.1%、 Hf:0.5〜5%、 を含有し、さらに、 Ta、Nb、およびTiのうちの1種また は2種以上:0.01〜3%、 BおよびZrのうちの1種または2種: 0.005〜0.1%、 を含有し、残りがCoと不可避不純物からなる組成(以
    上重量%)を有することを特徴とする耐ホット・コロー
    ジョン性にすぐれたガスタービン用高強度Co基耐熱合
    金。 (8)C:0.05〜0.7%、 Cr:35%超〜40%、 Ni:5〜18%未満、 WおよびMoのうちの1種または2種:2 〜12%、 希土類元素:0.005〜0.1%、 Hf:0.5〜5%、 を含有し、さらに、 MnおよびSiのうちの1種または2種: 0.01〜2%、 Ta、Nb、およびTiのうちの1種また は2種以上:0.01〜3%、 BおよびZrのうちの1種または2種: 0.005〜0.1%、 を含有し、残りがCoと不可避不純物からなる組成(以
    上重量%)を有することを特徴とする耐ホット・コロー
    ジョン性にすぐれたガスタービン用高強度Co基耐熱合
    金。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4820324A (en) * 1987-05-18 1989-04-11 Owens-Corning Fiberglas Corporation Glass corrosion resistant cobalt-based alloy having high strength

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5582741A (en) * 1978-12-15 1980-06-21 Hitachi Ltd High-strength high-toughness cobalt alloy
JPS5582742A (en) * 1978-12-15 1980-06-21 Hitachi Ltd High-strength high-toughness cobalt alloy

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5582741A (en) * 1978-12-15 1980-06-21 Hitachi Ltd High-strength high-toughness cobalt alloy
JPS5582742A (en) * 1978-12-15 1980-06-21 Hitachi Ltd High-strength high-toughness cobalt alloy

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4820324A (en) * 1987-05-18 1989-04-11 Owens-Corning Fiberglas Corporation Glass corrosion resistant cobalt-based alloy having high strength

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