JPWO2015020007A1 - 酸化物粒子分散強化型Ni基超合金 - Google Patents
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Abstract
Description
Al:1.0〜10.0
Cr:1.0〜10.0
Co:1.0〜10.0
Mo:0.1〜4.0
W:1.0〜8.0
Ta:1.0〜10.0
Hf:0.05〜5.0
Zr:0.05〜5.0
Ti:0.1〜5.0
Nb:0.1〜5.0
Re:0.1〜8.0
V:0.1〜2.0
Pt:0.1〜6.0
Pd:0.1〜6.0
Ir:0.1〜6.0
B:0.005〜0.05
C:0.005〜0.05
酸化物粒子:0.1〜3.0
Reは母相であるγ相に固溶し、固溶強化により高温強度を向上させる。また、耐食性を向上させる効果もある。一方でReを多量に添加すると、高温時に有害相であるTCP相が析出し、高温強度が低下するおそれがある。このようなReの添加について、その含有量は、0.1〜14.0質量%の範囲とすることがより好ましい。
・Ni−Ru−Al−Re−Co−Cr−Mo−W−Ta−Hf−酸化物粒子
・Ni−Ru−Al−Re−Co−Cr−Mo−W−Ta−Hf−(B、C)−酸化物粒子
・Ni−Ru−Al−Re−Co−Cr−Mo−W−Ta−(Ti、Nb)−(Hf、Zr)−(B、C)−酸化物粒子
・Ni−Ru−Al−Re−Co−Cr−Mo−(W、V)−Ta−(Pt、Pd、Ir)−(B、C)−酸化物
・Ni−Ru−Al−Re−Cr−(Mo、W、Co、V)−(Ta、Ti)−(B、C)−酸化物粒子
・Ni−Ru−Al−Cr−(W、Co、V)−(Ta、Ti)−(B、C)−酸化物粒子
・Ni−Ru−Al−Cr−(Ta、Ti)−酸化物粒子
本発明酸化物粒子分散強化型Ni基超合金の製造方法については、その手法が特に限定されることはないが、酸化物粒子を均一に分散させるために、粉末冶金的手法を採用することが一般的に考慮される。例えば、メカニカルアロイング法で作製された合金粉末を缶に封入して熱間押出法等の方法で固化して作製することができる。また、熱間静水圧プレス(HIP)法やホットプレス法等の方法によっても合金粉末を固化することができる。あるいは、これらの方法で合金粉末を固化した後に熱間押出加工や熱間圧延加工を施して作製することができる。
Ni-6.4Co-4.5Cr-1.1Mo-4.0W-5.8Al-7.5Ta-0.1Hf-6.3Re-4.9Ru-1.1Y2O3組成(各数値は質量%)の押出素材を以下のように作製した。全体でこの目標組成となるように原料粉末を配合し、アトライターを用いてメカニカルアロイング処理を行った。処理後の合金粉末を缶に入れ、真空処理をして封入し、熱間静水圧プレス(HIP)法により、加熱温度:1180℃、加圧力:118MPaで固化した。このHIP材に加熱温度:1200℃、押出比:5の条件で熱間押出加工を施して、丸棒押出素材とした。
Ni-5.9Co-3.8Cr-0.9Mo-3.9W-6.1Al-8.6Ta-0.2Hf-5.3Re-4.6Ru-1.2Y4Al2O9組成(各数値は質量%)の押出素材を以下のように作製した。全体でこの目標組成となるように原料粉末を配合し、アトライターを用いてメカニカルアロイング処理を行った。処理後の合金粉末を缶に入れ、真空処理をして封入し、加熱温度:1050℃、押出比:15の条件で熱間押出加工を施して、丸棒押出素材とした。
Ni-6.1Co-3.8Cr-0.9Mo-4.2W-6.3Al-9.2Ta-0.2Hf-5.0Re-4.7Ru-1.2Y4Al2O9組成(各数値は質量%)の押出素材を以下のように作製した。全体でこの目標組成となるように原料粉末を配合し、アトライターを用いてメカニカルアロイング処理を行った。処理後の合金粉末を缶に入れ、真空処理をして封入し、加熱温度:1050℃、押出比:15の条件で熱間押出加工を施して、丸棒押出素材とした。
TMO−2合金の押出材の等温加熱処理後のマイクロビッカース硬さの試験結果が、非特許文献2によって発表されている。この試験における押出材の合金組成は、Ni-9.8Co-5.9Cr-2.0Mo-12.4W-4.2Al-4.7Ta-0.8Ti-0.05Zr-0.05C- 0.01B-1.1Y2O3(数値は質量%)である。なお、この合金は、実施例の合金組成と比較して、Wの含有量は約3倍である。
Claims (2)
- 組成において、Niとともに、0.1質量%以上14.0質量%以下のRu、0.1質量%以上14.0質量%以下のAl、不可避的不純物を含有し、結晶組織内に全体量の0.01質量%以上3.0質量%以下の酸化物粒子が分散されていることを特徴とする酸化物粒子分散強化型Ni超合金。
- 0.1質量%以上14.0質量%以下のRu、及び、0.1質量%以上14.0質量%以下のAlに加えて、
0.1質量%以上14.0質量%以下のRe、0.1質量%以上20.0質量%以下のCo、0.1質量%以上20.0質量%以下のCr、0.1質量%以上15.0質量%以下のMo、0.1質量%以上20.0質量%以下のW、0.1質量%以上10.0質量%以下のTi、0.1質量%以上10.0質量%以下のNb、0.1質量%以上15.0質量%以下のTa、0.1質量%以上10.0質量%以下のHf、0.01質量%以上10.0質量%以下のZr、0.1質量%以上5.0質量%以下のV、0.1質量%以上10.0質量%以下のPt、0.1質量%以上10.0質量%以下のPd、又は、0.1質量%以上10.0質量%以下のIr、0.001質量%以上1.0質量%以下のB、0.001質量%以上1.0質量%以下のCのうちの少なくとも一種が含有されていることを特徴とする請求項1に記載の酸化物粒子分散強化型Ni基超合金。
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