JPS6249342B2

JPS6249342B2 -

Info

Publication number: JPS6249342B2
Application number: JP54086383A
Authority: JP
Inventors: Uorutaa Kaa Sho Suchuaato
Original assignee: Inco Europe Ltd
Current assignee: Inco Europe Ltd
Priority date: 1978-07-06
Filing date: 1979-07-06
Publication date: 1987-10-19
Also published as: CA1140780A; JPS558500A; CH643302A5; US4288247A; GB2024858A; GB2024858B; IT7949639A0; IT1118876B

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、例えばガスタービンのような、腐食
性雰囲気中の高温下において使用する鋳造部品の
製造に特に適当なニツケル基スーパーアロイに関
する。本発明者は先に特願昭53−2609号において、14
〜22％のクロム、５〜25％のコバルト、１〜５％
のタングステン、0.5〜３％のタンタル、２〜５
％のチタン、１〜4.5％のアルミニウム（ただし
チタンおよびアルミニウムの合計は4.5〜９％）、
０〜２％のニオブ、0.3より多く1.2％までのホウ
素、０〜3.5％のモリブデン、０〜0.5％のジルコ
ニウム、合計で０〜0.2％のイツトリウムまたは
ランタンまたはその両者、および０〜0.1％の炭
素を含有し、残部が不純物を別にしてニツケルか
らなる合金を開示した。合金成分、特にホウ素および炭素を互いに周到
に制御しかつ相関させるため、これらの合金は優
れた特性および、強度、延性および耐食性の良好
なコンビネーシヨンを有する。そしてこれら合金
は等軸晶組織を有する製品を得るために、標準的
な鋳造技術、例えば真空溶解および鋳造によつて
好便に調製される。しかしながら、これら合金にハフニウムおよび
バナジウムの１種または２種の添加が、限定的で
はないとしても、柱状晶組織を有する鋳物を得る
ためにチル鋳造手順によつて製造する場合に特に
有益である。本発明による合金は、重量で、14〜22％のクロ
ム、５〜25％のコバルト、１〜５％のタングステ
ン、0.5〜３％のタンタル、２〜５％のチタン、
１〜4.5％のアルミニウム（ただしチタンおよび
アルミニウムの合計は4.5〜９％）、０〜２％のニ
オブ、0.3より多く1.2％までのホウ素、０〜3.5％
のモリブデン、０〜0.5％のジルコニウム、合計
で０〜0.2％のイツトリウムまたはランタンまた
は両者、および０〜0.1％の炭素を含有し、残部
が不純物を別にしてニツケルからなる合金におい
て、2.2％までのハフニウムおよび2.0％までのバ
ナジウムの１種または２種を含有することを特徴
とするものである。ハフニウムおよびバナジウムの添加は一般に合
金の応力破断寿命および高温延性を改善する。ハフニウムの下限は0.05％とすることが好まし
く、より好ましくは少くとも0.1％存在するよう
にする。ハフニウムの上限は1.7％とすることが
好ましく、より好ましくは1.3％とし、最適の特
性を得るためには少くとも0.3％であつて1.2％以
下とし、例えば0.7〜0.8％とする。バナジウムを含有させる場合、その下限は0.05
％とし、上限は1.5％とすることが好ましい。最
も好ましくはバナジウムの含量は少くとも0.5％
であつて1.3％以下とする。ハフニウムおよびバナジウム以外の合金元素の
好ましい範囲は原発明と同様であり、合金の調製
方法および合金の完全な特性を引出すための熱処
理も原発明と同様である。次にハフニウムおよびバナジウムを含有する合
金の例を示し、それらの特性をハフニウムおよび
バナジウムを含有しない原発明に示される合金と
比較する。本発明に係る４個の合金（No.１〜No.４）、原発
明に係る比較合金Ａおよびさらに他の比較合金Ｂ
を、誘導炉中で真空溶解し、鋳造機から鋳型壁は
1150℃に加熱されており、鋳型ベースはチルベー
ルとなる冷却した銅ブロツク上に置かれた鋳型へ
真空鋳造する同一の方法で調製した。注湯は1650
℃で行い、溶湯面上には標準的な発熱化合物を置
いた。得られた鋳物はベース径が14mm、トツプ径
が22mmで長さ90mmのテーパー付試験棒ブランクで
あり、その組成を表−１に示す。これら合金組織
はブランクの全体の長さに沿つて伸びる柱状晶で
あつた。

【表】ブランクから試験片を機械加工する前に、各合
金を1150℃で４時間溶体化処理し、空冷し、850
℃で16時間時効する熱処理を施した。熱処理後の
試験片はその後種々の応力破断試験に供した。そ
の結果を表−２に示す。

【表】合金No.１および合金No.２を合金Ａと比較する
と、0.5％および1.5％のハフニウム添加は伸び形
状から測定した高温延性に有益であることを示し
ている。合金No.３は2.0％のハフニウムが合金Ａ
のそれと類似の良好な特性をもたらすが、ハフニ
ウムが多すぎると、すなわち合金Ｂの2.5％ハフ
ニウムでは強度に非常に有害であることを示して
いる。合金４は合金Ａと比較すると、1.0％のバナジ
ウム添加によつて改善された高温延性を示す。追加の関係この発明は、特許第1328654号（特公昭60−
53100）の発明（原発明）にさらにハフニウムお
よびバナジウムの１種または２種を含有させたも
のであり、原発明の構成に欠くことができない事
項の全部をその構成に欠くことができない事項の
主要部としているものであり、特許法第31条第１
号の要件を具備するものである。

Claims

【特許請求の範囲】１重量で、14〜22％のクロム、５〜25％のコバ
ルト、１〜５％のタングステン、0.5〜３％のタ
ンタル、２〜５％のチタン、１〜4.5％のアルミ
ニウム（ただしチタンおよびアルミニウムの合計
は4.5〜９％）、２％以下のニオブ、0.3より多く
1.2％までのホウ素、3.5％以下のモリブデン、0.5
％以下のジルコニウム、および0.1％以下の炭素
を含有し、残部が不純物を別にしてニツケルから
なる合金において、2.2％までのハフニウムおよ
び2.0％までのバナジウムの１種または２種を含
有することを特徴とするニツケル基スーパーアロ
イ。２少なくとも0.05％のハフニウムを含有する特
許請求の範囲第１項記載の合金。３ 1.7％以下のハフニウムを含有する特許請求
の範囲第１項または第２項記載の合金。４少なくとも0.3％のハフニウムを含有する特
許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載
の合金。５ 1.3％以下のハフニウムを含有する特許請求
の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記載の合
金。６少なくとも0.5％のバナジウムを含有する特
許請求の範囲第１項記載の合金。７ 1.5％以下のバナジウムを含有する特許請求
の範囲第６項記載の合金。８少なくとも0.5％のバナジウムを含有する特
許請求の範囲第６項または第７項記載の合金。９ 1.3％以下のバナジウムを含有する特許請求
の範囲第６項乃至第８項のいずれかに記載の合
金。