JPS6237334A - ガスタービン用ノズル - Google Patents
ガスタービン用ノズルInfo
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- JPS6237334A JPS6237334A JP17741285A JP17741285A JPS6237334A JP S6237334 A JPS6237334 A JP S6237334A JP 17741285 A JP17741285 A JP 17741285A JP 17741285 A JP17741285 A JP 17741285A JP S6237334 A JPS6237334 A JP S6237334A
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、例えばガスタービン用ノズル等に好適に利用
できる特に熱疲労特性と耐食性に優れたＮ１基合金に関
する。
できる特に熱疲労特性と耐食性に優れたＮ１基合金に関
する。
ガスタービン用ノズルとして必要な性質は８００〜１１
００℃の温度で耐食性に優れると同時に、耐熱疲労特性
に優れｔ特性を有することである。
００℃の温度で耐食性に優れると同時に、耐熱疲労特性
に優れｔ特性を有することである。
そのような背景から、従来では、Ｃ，Ｔ、ＳＩＭＳ及び
Ｗ、 Ｃ、ＨＡＧＥＬ編、ＪＯＨＮＷＩＬＥＹ ＆ ５
ＯＮｉ社発行＠ＴｈｅＳｕｐｅｒａｌｌｏｙｓ”５９６
〜５９９頁に示されているように高温下で耐食性に優れ
たＣｏ基合金が用いられておシ、その中でも代表的なも
のはＣｏ−１ＯＮ！−２９Ｃｒ−５Ｃｏ−７，５Ｗ−０
，２５Ｃのような組成金有する合金であっ几。さらに、
近年ではガスタービンの高温化が図られるＫつれ、よシ
高温での使用に耐える必要性があることから、高温強度
に優れるｒ′析出型Ｎ１基超合金が用いられるようＫな
り、中でも高耐食性が必要なことから耐食性に効果があ
るＣｒ１ｌｆ比較的多く含むものが好んで用いられ、そ
のような中で代表的なものがＮ１合金で、２２Ｃｒ−１
９Ｃｏ−２Ｗ−１，５Ｔａ−ＩＮｂ−１，８Ａを３，７
ＴＩ−０，１５０のような組成を有するものである。
Ｗ、 Ｃ、ＨＡＧＥＬ編、ＪＯＨＮＷＩＬＥＹ ＆ ５
ＯＮｉ社発行＠ＴｈｅＳｕｐｅｒａｌｌｏｙｓ”５９６
〜５９９頁に示されているように高温下で耐食性に優れ
たＣｏ基合金が用いられておシ、その中でも代表的なも
のはＣｏ−１ＯＮ！−２９Ｃｒ−５Ｃｏ−７，５Ｗ−０
，２５Ｃのような組成金有する合金であっ几。さらに、
近年ではガスタービンの高温化が図られるＫつれ、よシ
高温での使用に耐える必要性があることから、高温強度
に優れるｒ′析出型Ｎ１基超合金が用いられるようＫな
り、中でも高耐食性が必要なことから耐食性に効果があ
るＣｒ１ｌｆ比較的多く含むものが好んで用いられ、そ
のような中で代表的なものがＮ１合金で、２２Ｃｒ−１
９Ｃｏ−２Ｗ−１，５Ｔａ−ＩＮｂ−１，８Ａを３，７
ＴＩ−０，１５０のような組成を有するものである。
しかし、従来技術では、熱疲労特性がどのような特性に
依存するかが明らかにされていなかったｔめ、熱疲労特
性の良いことを最も必要とするノズル材に対しても、主
として耐食性あるいは高温クリーブ強度特性に優れる材
料全便う傾向にるり、前述の２つの例もその傾向に沿っ
た合金である。
依存するかが明らかにされていなかったｔめ、熱疲労特
性の良いことを最も必要とするノズル材に対しても、主
として耐食性あるいは高温クリーブ強度特性に優れる材
料全便う傾向にるり、前述の２つの例もその傾向に沿っ
た合金である。
Ｃｏ基合金は耐食性全向上させることができるＣｒ量を
多量に添加することができるが、高温クリープ強度がＮ
ｉ基合金と比べて小さいので、ガス温度が高くなり之と
きに強度的に問題が生じる。
多量に添加することができるが、高温クリープ強度がＮ
ｉ基合金と比べて小さいので、ガス温度が高くなり之と
きに強度的に問題が生じる。
一方、従来ノズル材として用いられているＮ１基合金は
ブレード材を応用利用し之ものであり、このタイプの合
金は高温クリープ強度は優れるものの、合金中に脆化の
原因となるσ相の発生を防止するｔめにＣｒ：ｌｌｆ多
く入れることができず、従来技術のＣｒｆの最高は２２
％程度であり、この量はガスタービン用ノズル材として
用いられているＣｏ基合金のＣｒ１ｋより低い。１００
０℃前後の温度ではＣｒ量が多い程耐食性に優れること
から、従来技術のＮｌ基合金はＣｏ基合金より耐食性が
劣る。さらに、従来技術のＮｌ基合金製ガスタービンノ
ズルも高温クリープ強度には優れるが、高温における熱
疲労特性に対しては、特に配慮はなされていなかっ九。
ブレード材を応用利用し之ものであり、このタイプの合
金は高温クリープ強度は優れるものの、合金中に脆化の
原因となるσ相の発生を防止するｔめにＣｒ：ｌｌｆ多
く入れることができず、従来技術のＣｒｆの最高は２２
％程度であり、この量はガスタービン用ノズル材として
用いられているＣｏ基合金のＣｒ１ｋより低い。１００
０℃前後の温度ではＣｒ量が多い程耐食性に優れること
から、従来技術のＮｌ基合金はＣｏ基合金より耐食性が
劣る。さらに、従来技術のＮｌ基合金製ガスタービンノ
ズルも高温クリープ強度には優れるが、高温における熱
疲労特性に対しては、特に配慮はなされていなかっ九。
本発明の目的は、熱疲労特性に優れる高耐食性のＮｉ基
合金、特にガスタービン用ノズル材として好適なＮｉ基
合金を提供することにある。
合金、特にガスタービン用ノズル材として好適なＮｉ基
合金を提供することにある。
本発明者らは、熱疲労特性に最も影響する７５０℃前後
の耐力が最も大きくなるようにし、かつ耐食性に最も影
響を与えるＣｒ量を可能な限シ多くし、かつ脆化に結び
つくσ相等の有害な相の生成を制御して、熱疲労特性に
優れると同時に、耐食性にも優れ、かつ有害な相の生成
を制御し念例えばガスタービン用ノズルに好適なＮ１合
金を得之。
の耐力が最も大きくなるようにし、かつ耐食性に最も影
響を与えるＣｒ量を可能な限シ多くし、かつ脆化に結び
つくσ相等の有害な相の生成を制御して、熱疲労特性に
優れると同時に、耐食性にも優れ、かつ有害な相の生成
を制御し念例えばガスタービン用ノズルに好適なＮ１合
金を得之。
本発明の動機はガスタービン用ノズル材に与、ｔられる
べきょうな熱疲労特性を研究する中で、熱疲労特性は高
温耐力に強く影響されるものであり、７５０℃前後にお
ける高温引張試験の耐力の値が大きいものほど熱疲労特
性が優れること、そして高温耐力に優れる合金と高温ク
リーブに優れる合金とは異なる組成を有することを発見
し九ことにある。
べきょうな熱疲労特性を研究する中で、熱疲労特性は高
温耐力に強く影響されるものであり、７５０℃前後にお
ける高温引張試験の耐力の値が大きいものほど熱疲労特
性が優れること、そして高温耐力に優れる合金と高温ク
リーブに優れる合金とは異なる組成を有することを発見
し九ことにある。
従来は熱疲労特性に係わる影響因子が明らかでなかっ九
ために、ノズル材として、耐食性に優れるＣｏ基合金か
又は高温クリープ特性に優れるＮ１基合金が用いられて
い友。従ってこれらの従来技術の動機と前述の本発明の
動機とは本質的に異なっておυ、本発明は未結技術とは
全く異なるものである。
ために、ノズル材として、耐食性に優れるＣｏ基合金か
又は高温クリープ特性に優れるＮ１基合金が用いられて
い友。従ってこれらの従来技術の動機と前述の本発明の
動機とは本質的に異なっておυ、本発明は未結技術とは
全く異なるものである。
本発明による熱疲労特性に優れｔ高耐食性のＮｉ基合金
は、重量でＣｒを２４〜３０％、ＡｔとＴｌを合計で５
．５〜９．５％、Ｃを０．０５〜０．１５％、所望によ
りＷ、ＭＯ又はＣｏ ５ ％以下、Ｔ１又ＦｉＮｂ５チ
以下を含み、残部が町よシなるものである。
は、重量でＣｒを２４〜３０％、ＡｔとＴｌを合計で５
．５〜９．５％、Ｃを０．０５〜０．１５％、所望によ
りＷ、ＭＯ又はＣｏ ５ ％以下、Ｔ１又ＦｉＮｂ５チ
以下を含み、残部が町よシなるものである。
本発明者らは、高温耐力を向上させるために、ｋＡ 、
ＴＩの添加′Ｊ！ｋを増大させるのが極めて有効であ
ることを見い出し之０さらＩｃ、 Ｎｂ 、 Ｔａ等も
Ａｔ、Ｔｌと同様に耐力を向上させる能力を有している
。一方、Ｗ 、 Ｍｏ 、 Ｃｏの添加は高温クリープ
強度は向上させるが、７５０℃前後の耐方向上には寄与
しないことが明らかとなった＠さらに、これらの元素の
添加はσ相を生成させて材料を脆くさせる。σ相の生成
を防止する友めにはＣｒ量全下げなくてはならず、これ
は結果的に耐食性を低下させる。
ＴＩの添加′Ｊ！ｋを増大させるのが極めて有効であ
ることを見い出し之０さらＩｃ、 Ｎｂ 、 Ｔａ等も
Ａｔ、Ｔｌと同様に耐力を向上させる能力を有している
。一方、Ｗ 、 Ｍｏ 、 Ｃｏの添加は高温クリープ
強度は向上させるが、７５０℃前後の耐方向上には寄与
しないことが明らかとなった＠さらに、これらの元素の
添加はσ相を生成させて材料を脆くさせる。σ相の生成
を防止する友めにはＣｒ量全下げなくてはならず、これ
は結果的に耐食性を低下させる。
以上の知見から、Ｎｉ基合金の高温耐力を向上させ、且
つ耐食性に優れるものとする之め建、Ａｔ、 ＴＩ 、
Ｎｂ 、 Ｔａ 、 Ｃｒ ｆ増加させると同時に、
Ｗ 、 Ｍｏ 、 Ｃｏの元素’ｔ １，１節して、合
金中の組成を最適に調整し之所に、本発明の本質的特徴
がある。
つ耐食性に優れるものとする之め建、Ａｔ、 ＴＩ 、
Ｎｂ 、 Ｔａ 、 Ｃｒ ｆ増加させると同時に、
Ｗ 、 Ｍｏ 、 Ｃｏの元素’ｔ １，１節して、合
金中の組成を最適に調整し之所に、本発明の本質的特徴
がある。
本発明における元素の役割を説明すると、Ａｔ。
Ｔｉ 、 Ｎｂ 、 Ｔａｔｊ：合金の高温耐力を向上
させて、熱疲労特性を優れ九ものにする。ま之、Ｔｉ、
Ｎｂ。
させて、熱疲労特性を優れ九ものにする。ま之、Ｔｉ、
Ｎｂ。
ＴａはＭＣ炭化物を形成して材料の靭性を向上させる。
Ａｔ ＊ Ｔｉ ＋ Ｎｂ 、 Ｔａの量が本発明とし
て特定した量よシ少ないと高温耐力が低下して熱疲労特
性が劣り、多すぎろとσ相の発生にっながシ材料が脆く
なり、ノズル材として適しない。
て特定した量よシ少ないと高温耐力が低下して熱疲労特
性が劣り、多すぎろとσ相の発生にっながシ材料が脆く
なり、ノズル材として適しない。
Ｃｒの量は耐食性の向上に寄与する。少なすぎると耐食
性が低下し、多すぎるとσ相が発生して材料が脆くなυ
、ノズル材としてふされしくない。
性が低下し、多すぎるとσ相が発生して材料が脆くなυ
、ノズル材としてふされしくない。
Ｗ 、 Ｍｏ 、 Ｃｏは熱疲労特性には寄与しないが
高温クリープ特性の向上に寄与する几め、適量の添加は
好ましい。しかし、多量に添加するとσ相の発生につな
がシ、材料全脆くしてノズル材とじてットコロージ四ン
を進め、耐食性の面からも好ましくない。
高温クリープ特性の向上に寄与する几め、適量の添加は
好ましい。しかし、多量に添加するとσ相の発生につな
がシ、材料全脆くしてノズル材とじてットコロージ四ン
を進め、耐食性の面からも好ましくない。
Ｂ量は合金の結晶粒界を強化して高温耐力を向上させる
が、ｏ、０１ｗｔチ以上の添加ではその効果は小さくな
る。
が、ｏ、０１ｗｔチ以上の添加ではその効果は小さくな
る。
Ｚｒの添加は材料の鋳肌を改善するのに効果があシ、ま
ｔ結晶粒界を強化して高温耐力全向上させるが、０．１
ｗｔチ以上の添加では効果が小さい。
ｔ結晶粒界を強化して高温耐力全向上させるが、０．１
ｗｔチ以上の添加では効果が小さい。
Ｃは、合金溶湯の湯流れ性を良くする九め鋳造性を改善
することができる。！Ｌ之、炭化物を生成して高温耐力
の向上た寄与するｔめ、熱疲労特性の改善に効果がある
。Ｃ量が少ないと、鋳造性が悪くなり、鋳造品中に鋳造
欠陥が形成し、さらに炭化物が少なくなシ、高温耐力を
低下させる。これらはいずれも材料の熱疲労特性を低下
させる。
することができる。！Ｌ之、炭化物を生成して高温耐力
の向上た寄与するｔめ、熱疲労特性の改善に効果がある
。Ｃ量が少ないと、鋳造性が悪くなり、鋳造品中に鋳造
欠陥が形成し、さらに炭化物が少なくなシ、高温耐力を
低下させる。これらはいずれも材料の熱疲労特性を低下
させる。
Ｃ量が多いと、粗大炭化物が形成され、これらはクラッ
クの発生場所となって材料の熱疲労特性を低下させる九
めノズル材としてふされしくない。
クの発生場所となって材料の熱疲労特性を低下させる九
めノズル材としてふされしくない。
本発明は前述した各合金元素の役割を十分に発揮させて
、材料の脆化を防止すべくσ相が生成しないように合金
元素ｔを調整し比ものである。
、材料の脆化を防止すべくσ相が生成しないように合金
元素ｔを調整し比ものである。
本発明のＮｉ基合金の製造法を次に述べる。本発明の合
金は、蒸気圧の高いＡｔ、 Ｔｌ を含んでいろため真
空溶解する必要がある。あらかじめ真空溶解あるいは不
活性ガス雰囲気で合金組成全調整して母合金を造ってお
くのが好ましい。このとき、合金中の不純物に注意する
必要がある。％に注意を要する元素は、Ｆｅ 、 Ｍｎ
、 ８１等の元素であり、ま之合金の粒界中に偏析し
て低融点化合物全形成するＳ 、 Ｓｓ 、 Ｐ 、
Ａｓ等には格別の注意をして合金中へのその混入を避け
る必要がある。ま九、Ｎａ 、Ｍｇ、Ｃ１，に、Ｃａ
、Ｓｃ、Ｖ、Ｃｕ 、Ｃｄ 、Ｐｂ等の元素も有害であ
シ、これらの元素は合金の性質を著しく低下させるので
混入をなるべく避けるべきである。ま之、酸素、窒素等
のガスも合金の機械的性質全低下させる之め可能な限シ
低くする必要がある。
金は、蒸気圧の高いＡｔ、 Ｔｌ を含んでいろため真
空溶解する必要がある。あらかじめ真空溶解あるいは不
活性ガス雰囲気で合金組成全調整して母合金を造ってお
くのが好ましい。このとき、合金中の不純物に注意する
必要がある。％に注意を要する元素は、Ｆｅ 、 Ｍｎ
、 ８１等の元素であり、ま之合金の粒界中に偏析し
て低融点化合物全形成するＳ 、 Ｓｓ 、 Ｐ 、
Ａｓ等には格別の注意をして合金中へのその混入を避け
る必要がある。ま九、Ｎａ 、Ｍｇ、Ｃ１，に、Ｃａ
、Ｓｃ、Ｖ、Ｃｕ 、Ｃｄ 、Ｐｂ等の元素も有害であ
シ、これらの元素は合金の性質を著しく低下させるので
混入をなるべく避けるべきである。ま之、酸素、窒素等
のガスも合金の機械的性質全低下させる之め可能な限シ
低くする必要がある。
調整し念母合金を用いて真空雰囲気あるいは不活性ガス
雰囲気下で精密鋳造して製品を製造する。
雰囲気下で精密鋳造して製品を製造する。
精密鋳造の際に母合金全再溶解して鋳造するが、０の時
に母合金組成を変動させないことが重要である。一般的
には、Ａｔ、 ＴＩ等の元素が蒸発して元素量が変動す
る可能性があるので、すばやく鋳造するのが好ましいが
、必要ならば、変動元素の影響を無くす几めの元素添加
も有効な方法である。
に母合金組成を変動させないことが重要である。一般的
には、Ａｔ、 ＴＩ等の元素が蒸発して元素量が変動す
る可能性があるので、すばやく鋳造するのが好ましいが
、必要ならば、変動元素の影響を無くす几めの元素添加
も有効な方法である。
精密鋳造時の鋳型はセラミックススラリーと砂を積層さ
せて作ったシェルモールドを用いるツカよい。製品中の
欠陥金なくすためには必要個所に保温材をつけてやるこ
とが必要である。ま皮製品の表面結晶祝金微細化させる
之め、シェルモールドの最内壁ＶｃＦｉ酸化コバルト金
混入させる。
せて作ったシェルモールドを用いるツカよい。製品中の
欠陥金なくすためには必要個所に保温材をつけてやるこ
とが必要である。ま皮製品の表面結晶祝金微細化させる
之め、シェルモールドの最内壁ＶｃＦｉ酸化コバルト金
混入させる。
実施態称として熱処理は１２００℃２ｈの溶体化処理を
行なうが、これは凝固時の歪除去焼鈍と組織調整の効果
がある。熱処理により本発明合金中の析出相は、熱処理
中では固溶するが、熱処理後の冷却過程で析出相が微細
に生成し材料特性が向上する。なお、本発明合金の熱処
理は、上記実施態様の他にも鋳造状態で使用、析出を目
的とし九時効処理の実施などが考えられるが、これらは
いずれも前記実施態様と同様に析出相が微細分散した組
織となり、本質的に本発明に該当するものである。
行なうが、これは凝固時の歪除去焼鈍と組織調整の効果
がある。熱処理により本発明合金中の析出相は、熱処理
中では固溶するが、熱処理後の冷却過程で析出相が微細
に生成し材料特性が向上する。なお、本発明合金の熱処
理は、上記実施態様の他にも鋳造状態で使用、析出を目
的とし九時効処理の実施などが考えられるが、これらは
いずれも前記実施態様と同様に析出相が微細分散した組
織となり、本質的に本発明に該当するものである。
第１表に示し几組成の合金金用いて腐食実験全行なった
。同表でＡＩ合金金従来のＣｏ基合金であり、ム２Ｖｉ
従来のＮｉ基合金である。また、Ａ３〜＆１０は本発明
に基づく合金である。これらの製造には発明の概要で述
べた前記製造方法音用いる。
。同表でＡＩ合金金従来のＣｏ基合金であり、ム２Ｖｉ
従来のＮｉ基合金である。また、Ａ３〜＆１０は本発明
に基づく合金である。これらの製造には発明の概要で述
べた前記製造方法音用いる。
第１図は耐食性試験の結果を示す口耐食性試験はガスタ
ービンノズル材で最も問題となるホットコロージ璽ン特
性について検討し友。試験は、７５ ％ Ｎａ２５ｏ４
＋２５ Ｓ ＮａＣ２の溶融塩を第１表ＯＡの合金よシ
なる試験片１ ｃｍ”当シ１０〜塗布して、実機使用温
度に近い且つ最も腐食特性の変化が現われ易い９００℃
の温度で５００ｈ等温保持し友場合の腐食減ｆ［金調べ
た。
ービンノズル材で最も問題となるホットコロージ璽ン特
性について検討し友。試験は、７５ ％ Ｎａ２５ｏ４
＋２５ Ｓ ＮａＣ２の溶融塩を第１表ＯＡの合金よシ
なる試験片１ ｃｍ”当シ１０〜塗布して、実機使用温
度に近い且つ最も腐食特性の変化が現われ易い９００℃
の温度で５００ｈ等温保持し友場合の腐食減ｆ［金調べ
た。
第１図金兄ると、Ａ２０Ｎｉ基従来合金はＣｒｆｉが少
ない几め腐食減量が多く、耐食性が劣っている。＆１の
Ｃｏ基従来合金はＡ２合金より腐食減量が少なくなって
いるが、Ａ３〜ＡＩＯの合金と比べると多い。これは、
屋２はＡ１よりＣｒ１ｌが少なくなっている九めに耐食
性が低下しているからである。まｆ／−Ｃｒ量の多いＳ
ｌが屋３〜４１０と比べて耐食性に劣るのはＷ量が多い
几めである。
ない几め腐食減量が多く、耐食性が劣っている。＆１の
Ｃｏ基従来合金はＡ２合金より腐食減量が少なくなって
いるが、Ａ３〜ＡＩＯの合金と比べると多い。これは、
屋２はＡ１よりＣｒ１ｌが少なくなっている九めに耐食
性が低下しているからである。まｆ／−Ｃｒ量の多いＳ
ｌが屋３〜４１０と比べて耐食性に劣るのはＷ量が多い
几めである。
Ｗは６００℃以上の温度ではＮ０３となって大気中に昇
華するので耐食性にとっては好ましくない元素でめる０
それに対して、Ａ３〜扁１０の本発明合金は、Ｃｒ ｉ
ｌが高めてあシ、かつ、ｗｏ３やＭｏＯｓ全形成して腐
食特性に悪影響を及ぼすＷやＭｏ ｆ含んでいないため
、極めて良い耐食性を示す結果となっている。なお、こ
の中でも扁４が最も耐食性に優れているが、これは含有
Ｃｒ量が多い几めである。
華するので耐食性にとっては好ましくない元素でめる０
それに対して、Ａ３〜扁１０の本発明合金は、Ｃｒ ｉ
ｌが高めてあシ、かつ、ｗｏ３やＭｏＯｓ全形成して腐
食特性に悪影響を及ぼすＷやＭｏ ｆ含んでいないため
、極めて良い耐食性を示す結果となっている。なお、こ
の中でも扁４が最も耐食性に優れているが、これは含有
Ｃｒ量が多い几めである。
次忙、耐熱疲労特性全評価する目的で高温耐力として７
５０℃における耐力を検討する之めに・真空雰囲気下で
ビッカース硬式を調べ之。高温耐力とビッカース硬さと
の間には相関関係があるものであり、第２図は、第１表
に示し比各合金の７５０℃におけろビッカース硬さを示
す。
５０℃における耐力を検討する之めに・真空雰囲気下で
ビッカース硬式を調べ之。高温耐力とビッカース硬さと
の間には相関関係があるものであり、第２図は、第１表
に示し比各合金の７５０℃におけろビッカース硬さを示
す。
第２図によれば、屋１で示しｆｃｏ基従来合金の硬さは
小さいが、Ａ２のＮ１基従来合金の硬さは大きい。これ
は、ＡＩの合金は炭化物強化合金であるのに対して、慮
２は高温で強くなる金属間化合物（Ｌ１２構造でＮ１５
Ｘで示され、ＸにはＡｔ。
小さいが、Ａ２のＮ１基従来合金の硬さは大きい。これ
は、ＡＩの合金は炭化物強化合金であるのに対して、慮
２は高温で強くなる金属間化合物（Ｌ１２構造でＮ１５
Ｘで示され、ＸにはＡｔ。
Ｔ１１ Ｎｂ ＊ Ｔａなどが入る。）で強化されてい
るためである。ム３〜墓１０はＡ２と同等かそれ以上の
硬さを示す・これは、Ｎｌ基合金の強化相である金属間
化合物を構成するＡｔ、 ＴＩ 、 Ｎｂ 、 Ｔａな
どの元素がＡ２と同等以上に添加式れている定め強化相
の金属間化合物の生成量が多くなる結果である。
るためである。ム３〜墓１０はＡ２と同等かそれ以上の
硬さを示す・これは、Ｎｌ基合金の強化相である金属間
化合物を構成するＡｔ、 ＴＩ 、 Ｎｂ 、 Ｔａな
どの元素がＡ２と同等以上に添加式れている定め強化相
の金属間化合物の生成量が多くなる結果である。
第２図の結果から、本発明合金は従来合金と比べて同等
以上の硬さを有することがわかる。このことから、本発
明合金が耐食性のみならず耐熱疲労特性忙も優れること
が推測できるが、次に耐熱疲労特性を実際のガスタービ
ンノズルの使用条件に近似しｔ条件下で評価する目的で
流動床試験を行なっ九。これは高温度と低温度の砂の中
に交互に試験片全挿入して熱サイクル全与えて、熱疲労
による割れ発生状況全評価するものである。
以上の硬さを有することがわかる。このことから、本発
明合金が耐食性のみならず耐熱疲労特性忙も優れること
が推測できるが、次に耐熱疲労特性を実際のガスタービ
ンノズルの使用条件に近似しｔ条件下で評価する目的で
流動床試験を行なっ九。これは高温度と低温度の砂の中
に交互に試験片全挿入して熱サイクル全与えて、熱疲労
による割れ発生状況全評価するものである。
この試験は第３図に示す形状に機械加工した試験片に対
して、８５０℃３０保持→３００℃のサイクルを１回の
サイクルとして連続的に熱サイクルを与え、０．５ｍ以
上のキ裂を発生するまでのサイクル数を測定し比。その
結果、屋１合金は、２００回の熱サイクルで割れが発生
し友が、Ａ２へ４１０の合金では１６００回以上の熱サ
イクルを与えても割れは発生し々かつ友。この結果から
耐熱疲労特性はＡ２〜烹１０がＡ１よシ優れることがわ
かるが、これは第３図で示し几高温硬さの結果と対応し
ていることがわかる。
して、８５０℃３０保持→３００℃のサイクルを１回の
サイクルとして連続的に熱サイクルを与え、０．５ｍ以
上のキ裂を発生するまでのサイクル数を測定し比。その
結果、屋１合金は、２００回の熱サイクルで割れが発生
し友が、Ａ２へ４１０の合金では１６００回以上の熱サ
イクルを与えても割れは発生し々かつ友。この結果から
耐熱疲労特性はＡ２〜烹１０がＡ１よシ優れることがわ
かるが、これは第３図で示し几高温硬さの結果と対応し
ていることがわかる。
以上の結果から、本発明合金の実施例に該当する墓３〜
ＡＩＯの合金は、ガスタービン用ノズル材として、最も
必要な耐食性と耐熱疲労特性に優れておシ、従来合金よ
υその性能の改善されていることがわかる。
ＡＩＯの合金は、ガスタービン用ノズル材として、最も
必要な耐食性と耐熱疲労特性に優れておシ、従来合金よ
υその性能の改善されていることがわかる。
本発明によれば、熱疲労特性に優れると同時に高耐食性
のＮ１基合金を得ることができる。よってこれをガスタ
ービン用ノズルに用いれば、ノズルの青金は長くなる。
のＮ１基合金を得ることができる。よってこれをガスタ
ービン用ノズルに用いれば、ノズルの青金は長くなる。
のみならず、よシ使用環境が厳しくなった場合、例えば
海岸や砂漠中などの腐食性還境において、又はガスター
ビンの性能を上げるためガス温度が向上し定場合におい
て、さらＫは停止起動のサイクルが激しいような使用条
件下においても、従来材よりよシ高い性能全発揮し得る
。まｔ、従来材よりも単純な元素構成となっているため
に１経済性にも優れ之ガスタービン用ノズルを得ること
ができる。
海岸や砂漠中などの腐食性還境において、又はガスター
ビンの性能を上げるためガス温度が向上し定場合におい
て、さらＫは停止起動のサイクルが激しいような使用条
件下においても、従来材よりよシ高い性能全発揮し得る
。まｔ、従来材よりも単純な元素構成となっているため
に１経済性にも優れ之ガスタービン用ノズルを得ること
ができる。
＠１図は各試験合金の腐食試験の結果を示す図、第２図
は同じく７５０℃ビッカース硬度を示す図、第３図（、
） 、 （ｂ）は試験片の正面因および側面因でめろ。 谷 浩太ｐ！Ｊｆ＝］ Ｊ、パ・ 一 第１図 第２図 第３図 ＜ａ＞ （ｂ）
は同じく７５０℃ビッカース硬度を示す図、第３図（、
） 、 （ｂ）は試験片の正面因および側面因でめろ。 谷 浩太ｐ！Ｊｆ＝］ Ｊ、パ・ 一 第１図 第２図 第３図 ＜ａ＞ （ｂ）
Claims (1)
- 重量でＣｒを２４〜３０％、ＡｌとＴｉを合計で５．５
〜９．５％、Ｃを０．０５〜０．１５％、所望により、
Ｗ、Ｍｏ又はＣｏを５％以下、Ｔａ又はＮｂを５％以下
含み、残部がＮｉであることを特徴とする、熱疲労特性
に優れた高耐食性のＮｉ基合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17741285A JPS6237334A (ja) | 1985-08-12 | 1985-08-12 | ガスタービン用ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17741285A JPS6237334A (ja) | 1985-08-12 | 1985-08-12 | ガスタービン用ノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6237334A true JPS6237334A (ja) | 1987-02-18 |
| JPH0442461B2 JPH0442461B2 (ja) | 1992-07-13 |
Family
ID=16030472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17741285A Granted JPS6237334A (ja) | 1985-08-12 | 1985-08-12 | ガスタービン用ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6237334A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113234963A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-08-10 | 沈阳航空航天大学 | 室温以及低温环境用镍铬基超合金及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5845345A (ja) * | 1981-09-11 | 1983-03-16 | Hitachi Ltd | 耐熱疲労性の優れたガスタ−ビン用ノズル |
| JPS58110650A (ja) * | 1981-12-22 | 1983-07-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Ｎｉ基耐熱合金 |
| JPS60100641A (ja) * | 1983-11-07 | 1985-06-04 | Hitachi Ltd | ガスタービン用溶接構造Ｎｉ基ノズルとその製造方法 |
-
1985
- 1985-08-12 JP JP17741285A patent/JPS6237334A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5845345A (ja) * | 1981-09-11 | 1983-03-16 | Hitachi Ltd | 耐熱疲労性の優れたガスタ−ビン用ノズル |
| JPS58110650A (ja) * | 1981-12-22 | 1983-07-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Ｎｉ基耐熱合金 |
| JPS60100641A (ja) * | 1983-11-07 | 1985-06-04 | Hitachi Ltd | ガスタービン用溶接構造Ｎｉ基ノズルとその製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113234963A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-08-10 | 沈阳航空航天大学 | 室温以及低温环境用镍铬基超合金及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0442461B2 (ja) | 1992-07-13 |
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