KR20180133329A

KR20180133329A - 초합금 물품들을 처리하는 방법

Info

Publication number: KR20180133329A
Application number: KR1020180064137A
Authority: KR
Inventors: 로렌스 제임스 휨스
Original assignee: 제네럴 일렉트릭 컴퍼니
Priority date: 2017-06-06
Filing date: 2018-06-04
Publication date: 2018-12-14
Also published as: CN108998698A; CN108998698B; EP3412784B1; US10556294B2; PL3412784T3; EP3412784A1; KR102522331B1; US20180345415A1

Abstract

초합금 물품(100)을 처리하는 방법(300)이, 초합금 조성물을 갖는 물품으로서, 그 표면 상에 처리 가능한 특징부(110)를 갖는 것인, 물품을 선택하는 것을 포함한다. 방법(300)은, 처리 가능한 특징부(110)의 제1 부분과 접경하는 구역으로부터 기초 합금(120)을 제거하는 것을 더 포함한다. 방법(300)은, 표면 산화물을 제거하기 위한 처리 조성물로 처리 가능한 특징부(110)의 제2 부분을 처리하는 것을 더 포함한다. 방법(300)은, 처리 가능한 특징부(110)의 제1 부분 내로 처리 재료(260)를 삽입하는 것, 뒤따르는 처리 가능한 특징부(110)의 제1 부분 내에 기초 합금(120)을 성막하는 것을 더 포함한다. 방법(300)은, 처리 재료(260)가 처리된 물품을 형성하기 위해 처리 가능한 특징부(110)의 제2 부분 내로 유동하도록, 처리 재료(260)의 용융점 위의 온도에서 물품을 열처리하는 것을 더 포함한다.

Description

초합금 물품들을 처리하는 방법{METHOD OF TREATING SUPERALLOY ARTICLES}

본 발명은, 초합금 물품들을 처리하는 방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은, 구조적 합금 부품들에서의 표면 균열의 수리에 관한 것이다.

초합금 구성요소들은 흔히, 이들이, 높은 속도 및 높은 온도의 공기 중의 입자들에 의한 충돌로 인한 침식, 고온 산화 및 부식성 가스들, 저-사이클 피로 프로세스들 및 다른 부재들에 대한 마찰에 의해 야기되는 기계적 마모를 포함하는, 다양한 환경적으로 관련되는 손상 및 마모 메커니즘에 노출되는, 극한의 환경들에서 활용된다. 이러한 메커니즘들에 의해 야기되는 반복되는 응력들은, 구성요소들에 균열 및 다른 손상을 야기하는 것으로 알려지고 있다. 초합금 구성요소들을 위한 제조 비용이 전형적으로 비교적 높기 때문에, 손상되거나 마모된 구성요소를 수리하는 것이 이를 교체하는 대신에 종종 요구된다.

육상용 및 항공우주용 터빈 블레이드들 및 베인들에 사용되는, 스테인리스 강들, 코발트계 초합금, 및 니켈계 초합금과 같은, 다양한 초합금 재료들이, 브레이징 이전에 표면을 준비하기 위한 특별한 방법들을 요구한다. 진공 세정 및 수소 분압 세정과 같은 통상적인 공정들이, 광범위한 스테인리스 강들, 코발트계 합금 및 니켈계 합금에 대해 효과적이다. 그러나, 진공 세정, 및 수소 분압 세정은, 상당한 양의 알루미늄 및 티타늄을 함유하는 합금들에 관해 매우 효과적이지 않다. 높은 농도의 티타늄 및/또는 알루미늄을 함유하는 니켈계 초합금들은, 통상적인 공정들을 사용하여 세정하는 것이 매우 어렵다. 티타늄 및 알루미늄은, 임의의 기존의 균열들 내로 깊게 침투하는, 복합 스피넬들(complex spinels)을 형성하도록 산화할 수 있다.

예시적 실시예가, 초합금 물품을 처리하는 방법을 포함한다. 방법은, 초합금 조성물을 갖는 물품으로서, 상기 물품은 그 가장 외측 표면 상에 적어도 하나의 처리 가능한 특징부를 갖는 것인, 물품을 선택하는 것을 포함한다. 기초 합금이, 제1 처리 구역 및 제2 처리 구역을 형성하기 위해, 적어도 하나의 처리 가능한 특징부의 일부분과 접경하는 구역으로부터 제거되되, 기초 합금은, 제2 처리 구역과 접경하는 구역으로부터 제거되지 않는다. 실리콘 알루미늄 합금 또는 알루미늄 불화물 유도체를 포함하는 처리 조성물이, 세정된 제2 처리 구역을 형성하기 위해 제2 처리 구역의 적어도 일부분 내로 삽입된다. 처리 재료가, 제1 처리 구역 내로 삽입되는 것에 뒤따라, 제1 처리 구역 내로 기초 합금이 성막된다. 방법은 부가적으로, 용융된 처리 재료가 처리된 물품을 형성하기 위해 세정된 제2 처리 구역 내로 유동하는 것을 허용하도록, 처리 재료의 용융점 위의 온도로 물품을 가열하는 것을 포함한다.

다른 예시적인 실시예가, 초합금 물품을 처리하는 방법을 포함한다. 방법은, 초합금 조성물을 갖는 물품으로서, 상기 물품은 그 가장 외측 표면 상에 적어도 하나의 처리 가능한 특징부를 갖는 것인, 물품을 선택하는 것을 포함한다. 기초 합금이, 제1 처리 구역 및 제2 처리 구역을 형성하기 위해, 적어도 하나의 처리 가능한 특징부의 일부분과 접경하는 구역으로부터 제거되되, 기초 합금은, 제2 처리 구역과 접경하는 구역으로부터 제거되지 않는다. 기초 합금은, 수정된 제2 처리 구역을 형성하기 위해 제2 처리 구역의 일부분과 접경하는 구역으로부터 제거된다. 처리 재료가, 제1 처리 구역 내로 삽입되는 것에 뒤따라, 제1 처리 구역 내로 기초 합금이 성막된다. 방법은 부가적으로, 용융된 처리 재료가 처리된 물품을 형성하기 위해 세정된 제2 처리 구역 내로 유동하는 것을 허용하도록, 처리 재료의 용융점 위의 온도로 물품을 가열하는 것을 포함한다.

본 발명의 다른 특징들 및 이점들이, 본 발명의 원리를, 예로서, 예시하는 첨부 도면과 함께 취해지는, 뒤따르는 더욱 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은 실시예에 따른 초합금 물품의 측면도이다.
도 2는 실시예에 따른 초합금 물품의 측면도이다.
도 3은 실시예에 따른 초합금 물품의 측면도이다.
도 4는 실시예에 따른 초합금 물품의 측면도이다.
도 5는 실시예에 따른 초합금 물품의 측면도이다.
도 6은 실시예에 따른 초합금 물품의 측면도이다.
도 7은 실시예에 따른 초합금 물품의 측면도이다.
도 8은 실시예에 따른 초합금 물품의 측면도이다.
도 9는 실시예에 따른 초합금 물품의 측면도이다.
도 10은 실시예에 따른 초합금 물품의 측면도이다.
도 11은 실시예에 따른 초합금 물품의 측면도이다.
도 12는 실시예에 따른 초합금 물품의 측면도이다.
도 13은 실시예에 따른 초합금 물품의 측면도이다.
도 14는 실시예에 따른 초합금 물품의 측면도이다.
도 15는 실시예에 따른 초합금 물품을 처리하는 방법의 흐름도이다.
도 16은 실시예에 따른 초합금 물품을 처리하는 방법의 흐름도이다.
도 17은 실시예에 따른 초합금 물품을 처리하는 방법의 흐름도이다.
가능한 한, 동일한 참조 부호들이, 도면들 전체에 걸쳐 동일한 부분들을 지시하기 위해 사용될 것이다.

초합금 구성요소의 균열들 또는 다른 결함들을 수리하는 방법이, 제공된다. 본 개시의 실시예들은, 예를 들어, 여기에 개시되는 하나 이상의 특징을 포함하지 못하는 개념들과 비교하여, 초합금 구성요소 내의, 깊고, 넓으며, 및/또는 매우 산화된, 균열들 또는 다른 결함들을 수리하기 위한 가능성을 생성한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "HTW 합금"은, 용출(liquation), 고온 및 변형 시효(strain-age) 균열을 보이는, 합금이다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "Astroloy"는, 중량을 기준으로, 약 15% 크롬, 약 15% 코발트, 약 5.25% 몰리브덴, 약 3.5% 티타늄, 약 4.4% 알루미늄, 약 0.30% 미만의 철, 약 0.06% 탄소, 약 0.03% 붕소, 약 0.06% 지르코늄, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "AF2-IDA6"은, 중량을 기준으로, 약 12% 크롬, 약 10% 코발트, 약 2.7% 몰리브덴, 약 2.8% 티타늄, 약 6.5% 텅스텐, 약 4% 알루미늄, 약 0.04% 탄소, 약 0.015% 붕소, 약 0.10% 지르코늄, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "B1900"은, 중량을 기준으로, 약 8% 크롬, 약 10% 코발트, 약 6% 몰리브덴, 약 1% 티타늄, 약 6% 알루미늄, 약 4% 탄탈륨, 약 0.1% 탄소, 약 0.015% 붕소, 약 0.10% 지르코늄, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "BNi-2"는, 중량을 기준으로, 약 3% 철, 약 3.1% 붕소, 약 4.5% 실리콘, 약 7% 크롬, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "BNi-3"은, 중량을 기준으로, 약 4.5% 실리콘, 약 3% 붕소, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "BNi-5"는, 중량을 기준으로, 약 10% 실리콘, 약 19% 크롬, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "BNi-6"은, 중량을 기준으로, 약 11% 인, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "BNi-7"은, 중량을 기준으로, 약 14% 크롬, 약 10% 인, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "BNi-9"는, 중량을 기준으로, 약 15% 크롬, 약 3% 붕소, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "BNi-10"은, 중량을 기준으로, 약 11.5% 크롬, 약 3.5% 실리콘, 약 2.5% 붕소, 약 3.5% 철, 약 0.5% 탄소, 약 16% 텅스텐, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "CMSX-4"는, 중량을 기준으로, 약 6.4% 크롬, 약 9.6% 코발트, 약 0.6% 몰리브덴, 약 6.4% 텅스텐, 약 5.6% 알루미늄, 약 1.0% 티타늄, 약 6.5% 탄탈륨, 약 3% 레늄, 약 0.1% 하프늄, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "CMSX-10"은, 중량을 기준으로, 약 2% 크롬, 약 3% 코발트, 약 0.4% 몰리브덴, 약 5% 텅스텐, 약 5.7% 알루미늄, 약 0.2% 티타늄, 약 8% 탄탈륨, 약 6% 레늄, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "DF-4B"는, 중량을 기준으로, 약 14% 크롬, 약 10% 코발트, 약 3.5% 알루미늄, 약 2.5% 탄탈륨, 약 2.75% 붕소, 약 0.05% 이트륨, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "D15"는, 중량을 기준으로, 약 15% 크롬, 약 10.25% 코발트, 약 3.5% 탄탈륨, 약 3.5% 알루미늄, 약 2.3% 붕소, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "DS Siemet"은, 중량을 기준으로, 약 9% 코발트, 약 12.1% 크롬, 약 3.6% 알루미늄, 약 4% 티타늄, 약 5.2% 탄탈륨, 약 3.7% 텅스텐, 약 1.8% 몰리브덴, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "GMR 235"는, 중량을 기준으로, 약 15.5% 크롬, 약 2.0% 티타늄, 약 10.0% 철, 약 3.0% 알루미늄, 약 5.25% 몰리브덴, 약 0.15% 탄소, 약 0.30% 실리콘, 약 0.13% 망간, 약 0.06% 붕소, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "GTD 111"은, 중량을 기준으로, 약 14% 크롬, 약 9.5% 코발트, 약 3.8% 텅스텐, 약 4.9% 티타늄, 약 3% 알루미늄, 약 0.1% 철, 약 2.8% 탄탈륨, 약 1.6% 몰리브덴, 약 0.1% 탄소, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "GTD 222"는, 중량을 기준으로, 약 23.5% 크롬, 약 19% 코발트, 약 2% 텅스텐, 약 0.8% 니오븀, 약 2.3% 티타늄, 약 1.2% 알루미늄, 약 1% 탄탈륨, 약 0.25% 실리콘, 약 0.1% 망간, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "GTD 262"는, 중량을 기준으로, 약 22.5% 크롬, 약 19% 코발트, 약 2% 텅스텐, 약 1.35% 니오븀, 약 2.3% 티타늄, 약 1.7% 알루미늄, 약 0.1% 탄소, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "GTD 444"는, 중량을 기준으로, 약 7.5% 코발트, 약 0.2% 철, 약 9.75% 크롬, 약 4.2% 알루미늄, 약 3.5% 티타늄, 약 4.8% 탄탈륨, 약 6% 텅스텐, 약 1.5% 몰리브덴, 약 0.5% 니오븀, 약 0.2% 실리콘, 약 0.15% 하프늄, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "HAYNES 188"은, 중량을 기준으로, 약 22% 크롬, 약 22% 니켈, 약 0.1% 탄소, 약 3% 철, 약 1.25% 망간, 약 0.35% 실리콘, 약 14% 텅스텐, 약 0.03% 란탄, 및 나머지 코발트의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "HAYNES 230"은, 중량을 기준으로, 약 22% 크롬, 약 2% 몰리브덴, 약 0.5% 망간, 약 0.4% 실리콘, 약 14% 텅스텐, 약 0.3% 알루미늄, 약 0.1% 탄소, 약 0.02% 란탄, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "INCONEL 100"은, 중량을 기준으로, 약 10% 크롬, 약 15% 코발트, 약 3% 몰리브덴, 약 4.7% 티타늄, 약 5.5% 알루미늄, 약 0.18% 탄소, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "INCONEL 700"은, 중량을 기준으로, 최대 약 0.12% 탄소, 약 15% 크롬, 약 28.5% 코발트, 약 3.75% 몰리브덴, 약 2.2% 티타늄, 약 3% 알루미늄, 약 0.7% 철, 최대 약 0.3% 실리콘, 최대 약 0.1% 망간, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "INCONEL 738"은, 중량을 기준으로, 약 0.17% 탄소, 약 16% 크롬, 약 8.5% 코발트, 약 1.75% 몰리브덴, 약 2.6% 텅스텐, 약 3.4% 티타늄, 약 3.4% 알루미늄, 약 0.1% 지르코늄, 약 2% 니오븀, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "INCONEL 738LC"는, 중량을 기준으로, 약 12% 크롬, 약 4.3% 몰리브덴, 약 0.7% 티타늄, 약 5.8% 알루미늄, 약 0.06% 탄소, 약 0.007% 붕소, 약 0.06% 지르코늄, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "INCONEL 792"는, 중량을 기준으로, 약 12.4% 크롬, 약 9% 코발트, 약 1.9% 몰리브덴, 약 3.8% 텅스텐, 약 3.9% 탄탈륨, 약 3.1% 알루미늄, 약 4.5% 티타늄, 약 0.12% 탄소, 약 0.1% 지르코늄, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "INCONEL 939"는, 중량을 기준으로, 약 0.15% 탄소, 약 22.5% 크롬, 약 19% 코발트, 약 2% 텅스텐, 약 3.8% 티타늄, 약 1.9% 알루미늄, 약 1.4% 탄탈륨, 약 1% 니오븀, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "L605"는, 중량을 기준으로, 약 20% 크롬, 약 10% 니켈, 약 15% 텅스텐, 약 0.1% 탄소, 및 나머지 코발트의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "Mar-M-200"은, 중량을 기준으로, 약 9% 크롬, 약 10% 코발트, 약 12.5% 텅스텐, 약 1% 콜럼븀, 약 5% 알루미늄, 약 2% 티타늄, 약 10.14% 탄소, 약 1.8% 하프늄, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "MAR-M-247"은, 중량을 기준으로, 약 5.5% 알루미늄, 약 0.15% 탄소, 약 8.25% 크롬, 약 10% 코발트, 약 10% 텅스텐, 약 0.7% 몰리브덴, 약 0.5% 철, 약 1% 티타늄, 약 3% 탄탈륨, 약 1.5% 하프늄, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "MAR-M-509"는, 중량을 기준으로, 약 24% 크롬, 약 10% 니켈, 약 7% 텅스텐, 약 3.5% 탄탈륨, 약 0.5% 지르코늄, 약 0.6% 탄소, 및 나머지 코발트의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "MAR-M-509B"는, 중량을 기준으로, 약 23.5% 크롬, 약 10% 니켈, 약 7% 텅스텐, 약 3.5% 탄탈륨, 약 0.45% 지르코늄, 약 2.9% 붕소, 약 0.6% 탄소, 약 0.2% 티타늄, 및 나머지 코발트의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "MGA1400"은, 중량을 기준으로, 약 10% 코발트, 약 14% 크롬, 약 4% 알루미늄, 약 2.7% 티타늄, 약 4.7% 탄탈륨, 약 4.3% 텅스텐, 약 1.5% 몰리브덴, 약 0.1% 탄소, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "MGA2400"은, 중량을 기준으로, 약 19% 코발트, 약 19% 크롬, 약 1.9% 알루미늄, 약 3.7% 티타늄, 약 1.4% 탄탈륨, 약 6% 텅스텐, 약 1% 니오븀, 약 0.1% 탄소, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "PMA 1480"은, 중량을 기준으로, 약 10% 크롬, 약 5% 코발트, 약 5% 알루미늄, 약 1.5% 티타늄, 약 12% 탄탈륨, 약 4% 텅스텐, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "PWA 1483"은, 중량을 기준으로, 약 9% 코발트, 약 12.2% 크롬, 약 3.6% 알루미늄, 약 4.1% 티타늄, 약 5% 탄탈륨, 약 3.8% 텅스텐, 약 1.9% 몰리브덴, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "PMA 1484"는, 중량을 기준으로, 약 5% 크롬, 약 10% 코발트, 약 2% 몰리브덴, 약 5.6% 알루미늄, 약 9% 탄탈륨, 약 6% 텅스텐, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "Rene 65"는, 중량을 기준으로, 약 13% 코발트, 최대 약 1.2% 철, 약 16% 크롬, 약 2.1% 알루미늄, 약 3.75% 티타늄, 약 4% 텅스텐, 약 4% 몰리브덴, 약 0.7% 니오븀, 최대 약 0.15% 망간, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "Rene 77(Udimet 700)"은, 중량을 기준으로, 약 15% 크롬, 약 17% 코발트, 약 5.3% 몰리브덴, 약 3.35% 티타늄, 약 4.2% 알루미늄, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "Rene 80"은, 중량을 기준으로, 약 14% 크롬, 약 9.5% 코발트, 약 4% 몰리브덴, 약 3% 알루미늄, 약 5% 티타늄, 약 4% 텅스텐, 약 0.17% 탄소, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "Rene 88DT"는, 중량을 기준으로, 약 16% 크롬, 약 13% 코발트, 약 4% 몰리브덴, 약 0.7% 니오븀, 약 2.1% 알루미늄, 약 3.7% 티타늄, 약 4% 텅스텐, 약 0.1% 레늄, 최대 약 4.3% 레늄 및 텅스텐, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "Rene 104"는, 중량을 기준으로, 약 13.1% 크롬, 약 18.2% 코발트, 약 3.8% 몰리브덴, 약 1.9% 텅스텐, 약 1.4% 니오븀, 약 3.5% 알루미늄, 약 3.5% 티타늄, 약 2.7% 탄탈륨, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "Rene 108"은, 중량을 기준으로, 약 8.4% 크롬, 약 9.5% 코발트, 약 5.5% 알루미늄, 약 0.7% 티타늄, 약 9.5% 텅스텐, 약 0.5% 몰리브덴, 약 3% 탄탈륨, 약 1.5% 하프늄, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "Rene 125"는, 중량을 기준으로, 약 8.5% 크롬, 약 10% 코발트, 약 4.8% 알루미늄, 최대 약 2.5% 티타늄, 약 8% 텅스텐, 최대 약 2% 몰리브덴, 약 3.8% 탄탈륨, 약 1.4% 하프늄, 약 0.11% 탄소, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "Rene 142"는, 중량을 기준으로, 약 6.8% 크롬, 약 12% 코발트, 약 6.1% 알루미늄, 약 4.9% 텅스텐, 약 1.5% 몰리브덴, 약 2.8% 레늄, 약 6.4% 탄탈륨, 약 1.5% 하프늄, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "Rene 195"는, 중량을 기준으로, 약 7.6% 크롬, 약 3.1% 코발트, 약 7.8% 알루미늄, 약 5.5% 탄탈륨, 약 0.1% 몰리브덴, 약 3.9% 텅스텐, 약 1.7% 레늄, 약 0.15% 하프늄, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "Rene N2"는, 중량을 기준으로, 약 7.5% 코발트, 약 13% 크롬, 약 6.6% 알루미늄, 약 5% 탄탈륨, 약 3.8% 텅스텐, 약 1.6% 레늄, 약 0.15% 하프늄, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "Rene N4"는, 중량을 기준으로, 약 9.75% 크롬, 약 7.5% 코발트, 약 4.2% 알루미늄, 약 3.5% 티타늄, 약 1.5% 몰리브덴, 약 6.0% 텅스텐, 약 4.8% 탄탈륨, 약 0.5% 니오븀, 약 0.15% 하프늄, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "Rene N5"는, 중량을 기준으로, 약 7.5% 코발트, 약 7.0% 크롬, 약 6.5% 탄탈륨, 약 6.2% 알루미늄, 약 5.0% 텅스텐, 약 3.0% 레늄, 약 1.5% 몰리브덴, 약 0.15% 하프늄, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "Rene N500"은, 중량을 기준으로, 약 7.5% 코발트, 약 0.2% 철, 약 6% 크롬, 약 6.25% 알루미늄, 약 6.5% 탄탈륨, 약 6.25% 텅스텐, 약 1.5% 몰리브덴, 약 0.15% 하프늄, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "Rene N515"는, 중량을 기준으로, 약 7.5% 코발트, 약 0.2% 철, 약 6% 크롬, 약 6.25% 알루미늄, 약 6.5% 탄탈륨, 약 6.25% 텅스텐, 약 2% 몰리브덴, 약 0.1% 니오븀, 약 1.5% 레늄, 약 0.6% 하프늄, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "Rene N6"은, 중량을 기준으로, 약 12.5% 코발트, 약 4.2% 크롬, 약 7.2% 탄탈륨, 약 5.75% 알루미늄, 약 6% 텅스텐, 약 5.4% 레늄, 약 1.4% 몰리브덴, 약 0.15% 하프늄, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "TMS-75"는, 중량을 기준으로, 약 3.5% 크롬, 약 12.5% 코발트, 약 13.7% 알루미늄, 약 2% 텅스텐, 약 1.2% 몰리브덴, 약 1.6% 레늄, 약 2% 탄탈륨, 약 0.04% 하프늄, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "TMS-82"는, 중량을 기준으로, 약 5.8% 크롬, 약 8.2% 코발트, 약 12.2% 알루미늄, 약 0.63% 티타늄, 약 2.9% 텅스텐, 약 1.2% 몰리브덴, 약 0.8% 레늄, 약 2.1% 탄탈륨, 약 0.04% 하프늄, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "UDIMET 500"은, 중량을 기준으로, 약 18.5% 크롬, 약 18.5% 코발트, 약 4% 몰리브덴, 약 3% 티타늄, 약 3% 알루미늄, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "UDIMET 600"은, 중량을 기준으로, 약 17.5% 크롬, 약 16.5% 코발트, 약 4% 몰리브덴, 약 2.9% 티타늄, 약 4% 철, 약 4.2% 알루미늄, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "UDIMET 700"은, 중량을 기준으로, 약 15.1% 크롬, 약 18.5% 코발트, 약 5% 몰리브덴, 약 3.4% 티타늄, 약 4.3% 알루미늄, 약 0.03% 붕소, 약 0.07% 탄소, 약 1% 미만의 철, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은, "UNITEMP 1753"은, 중량을 기준으로, 약 16.25% 크롬, 약 7.2% 코발트, 약 3.2% 티타늄, 약 1.9% 알루미늄, 약 0.03% 붕소, 약 0.24% 탄소, 약 9.5% 철, 약 0.05% 망간, 약 0.1% 실리콘, 약 8.4% 텅스텐, 약 0.06% 지르코늄, 약 0.008% 붕소, 및 나머지 니켈의, 조성물을 포함하는 합금을 지칭한다.

본 발명은, 초합금 물품들 상의 외측 표면들 상의 다양한 특징부들을 처리하기 위한 방법들을 포함한다. 방법은, 초합금 물품의 세정, 용접, 브레이징, 및 저온 분사 성막(cold spray deposition)을 포함한다. 본 명세서에서 설명되는 방법은, 광범위한 물품들에 사용될 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 방법은, 터빈 블레이드와 같은, 중공 내부공간 및 중공 내부공간과 소통하는 개구들 또는 통로들을 구비하는, 물품들 상의 표면 균열들 및/또는 결함들을 수리하기 위해 사용될 수 있을 것이다. 적어도 하나의 처리 가능한 특징부(110)를 갖는 초합금 물품(100)의 실시예가, 도 1에 도시된다.

도 1의 예에서, 초합금 물품(100)은, 제1 표면(130), 제1 표면(130) 반대편에 놓이는 제2 표면(140), 및 제1 표면(130)으로부터 제2 표면(140)의 방향으로 깊이(150)만큼 연장되는 적어도 하나의 처리 가능한 특징부(110)를 갖는, 기초 합금(120)을 포함한다. 기초 합금(120)은, 알루미늄 초합금(예를 들어, Ti-6Al-4V, Ti-Al, Al-Si-10Mg), 니켈 초합금(예를 들어, AF2-1DA6, Astroloy, B1900, CMSX-4, GTD 111, GMR 235, Inconel 100, Inconel 700, Inconel 713C, Inconel 738, Inconel 738LC, Inconel 939, MAR-M-200, MAR-M-247, Rene 108, Rene N5, Udimet 500, Udimet 600, Udimet 700, Unitemp 1753), 및 이들의 조합들을 포함할 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 처리 가능한 특징부(110)는, 제1 표면(130)으로부터 제2 표면(140)까지의 거리의 일부분에 걸쳐 연장될 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 처리 가능한 특징부(110)의 깊이(150)는, 제1 표면(130)으로부터 제2 표면(140)까지의 전체 길이에 걸쳐 연장될 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 처리 가능한 특징부(110)는, 균열 또는 다른 결함을 포함할 수 있을 것이다.

초합금들의 다양한 재료 성분들(예를 들어, 티타늄 및/또는 알루미늄)은, 사용 도중에 일반적으로 직면하게 되는 극한의 환경에서, 산화물들을 쉽게 형성한다. 이러한 산화물들은, 처리 가능한 특징부(110)의 표면 상에 존재할 수 있을 것이다. 금속 산화물들은, 처리 가능한 특징부(110)에 하나 이상의 처리 기법(예를 들어, 용접, 브레이징, 및/또는 활성화된 확산 치유(activated diffusion healing: ADH))을 적용하기 위한 능력을 감소시킬 수 있을 것이다.

도 1의 예에서, 처리 가능한 특징부(110)와 접경하는 기초 합금(120)의 일부분이, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 처리 구역(210)을 형성하기 위해 제거될 수 있을 것이다. 기초 합금(120)의 제거는 또한, 제1 처리 구역(210) 내부의 표면 상에 존재하는 모든 금속 산화물들을 실질적으로 제거할 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 제1 처리 구역(210)은, 제1 표면(130)으로부터 제2 표면(140)을 향해 좁아질 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 제1 처리 구역(210)은, 채널 구역(212)을 더 포함할 수 있을 것이다. 채널 구역(212)은, 잔류하는 처리 가능한 특징부(110)와 접경하는, 라운드형 또는 평면형 베이스부(214)를 포함할 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 채널 구역(212)은, 실질적으로 균일한 폭(215)을 구비한다. 잔류하는 처리 가능한 특징부(110)는, 제2 처리 구역(220)을 구성한다. 일부 실시예에서, 제1 처리 구역(210)은, 처리 가능한 특징부(110)의 깊이(150)의, 적어도 75 퍼센트, 적어도 80 퍼센트, 적어도 85 퍼센트, 95 퍼센트 미만, 90 퍼센트 미만, 85 퍼센트 미만, 및 이들의 조합들에 걸쳐, 연장될 수 있을 것이다.

일부 실시예에서, 제2 처리 구역(220)과 접경하는 기초 합금(120)의 일부분이, 도 3에 도시된 바와 같이, 수정된 제2 처리 구역(240)을 형성하기 위해 제거될 수 있을 것이다. 기초 합금(120)의 제거는 또한, 제2 처리 구역(220) 내부의 표면 상에 존재하는 모든 금속 산화물들을 실질적으로 제거할 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 수정된 제2 처리 구역(240)은, 실질적으로 균일한 폭(245)을 구비한다. 일부 실시예에서, 수정된 제2 처리 구역(240)의 폭(245)은, 채널 구역(212)의 폭(215)보다 작다.

기초 합금(120)은, 이에 국한되는 것은 아니지만, HTW 합금, 내화 합금, 초합금, 니켈-계 초합금, 코발트-계 초합금, 철-계 초합금, 티타늄-알루미늄 초합금, 철-계 합금, 강 합금, 스테인리스 강 합금, 코발트-계 합금, 니켈-계 합금, 티타늄-계 합금, GTD 111, GTD 444, HAYNES 188, HAYNES 230, INCONEL 738, L605, MAR-M-247, MAR-M-509, Rene 108, Rene 142, Rene 195, 및 Rene N2, 또는 이들의 조합들을 포함하는, 임의의 적당한 합금일 수 있을 것이다.

기초 합금(120)의 부분을 제거하기 위한 기법들은, 전기화학적 기계 가공, 전극 방전 기계 가공, 기계적 연삭, 및 이들의 조합들을 포함한다.

대안적으로, 제2 처리 구역(220)은, 세정된 제2 처리 구역(220)을 형성하기 위해 제2 처리 구역(220)의 표면 상의 모든 금속 산화물들을 실질적으로 제거할 수 있는 처리 조성물로, 처리될 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 처리 조성물은, 할로겐 이온을 생성할 수 있는 물질을 포함한다. 일부 실시예에서, 처리 조성물은, 실리콘 알루미늄 합금 또는 알루미늄 불화물 유도체를 포함한다. 실시예에서, 처리 조성물은, 칼륨 알루미늄 불화물(KAlF4)을 포함한다. 세정된 제2 처리 구역(220)을 포함하는 초합금 물품(100)이, 도 4에 도시된다.

처리 재료(260)가, 제1 처리 구역(210) 내부에, 있을(놓일/성막될/배치될) 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 처리 재료(260)는, 채널(212) 내에 놓일 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 처리 재료(260)의 치수가, 대략 채널(212)의 폭(215)이다. 처리 재료(260)를 포함하는 초합금 물품(100)의 실시예가, 도 5에 도시된다. 처리 재료(260)를 포함하는 초합금 물품(100)의 대안적인 실시예가, 도 6에 도시된다.

처리 재료(260)는, 기초 합금(120)에 접합될 수 있는 재료들로부터 선택될 수 있을 것이다. 처리 재료(260)는 전형적으로, 기초 합금(120)의 용융점보다 낮은 용융점을 갖는다. 일부 실시예에서, 처리 재료(260)는, 기초 합금(120)과 양립 가능한 브레이징 합금들을 포함한다. 일부 실시예에서, 처리 재료(260)는, 예비-소결 예비 성형물을 포함한다.

처리 재료(260)는, 이에 국한되는 것은 아니지만, 경납땜 합금, 철-계 합금, 강 합금, 스테인리스 강 합금, 코발트-계 합금, 니켈-계 합금, 티타늄-계 합금, DF-4B, D15, MAR-M-509B, BNi-2, BNi-3, BNi-5, BNi-6, BNi-7, BNi-9, BNi-10, 또는 이들의 조합들을 포함하는, 임의의 적당한 합금일 수 있을 것이다.

대안적으로, 중합체형 처리 조성물(280) 및 처리 재료(260)가, 제1 처리 구역(210) 내부에 있을(놓일/성막될/배치될) 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 중합체형 처리 조성물은, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 포함한다. 일부 실시예에서, 중합체형 처리 조성물(280) 및 처리 재료(260)는, 채널(212) 내에 놓일 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 중합체형 처리 조성물(280) 및 처리 재료(260)의 치수가, 대략 채널(212)의 폭(215)이다. 중합체형 처리 조성물(280) 및 처리 재료(260)를 포함하는 초합금 물품(100)의 실시예가, 도 7에 도시된다.

도 5, 도 6 및 도 7의 예들에서, 충전 재료(270)가, 제1 처리 구역(210) 내에 성막될 수 있을 것이다. 충전 재료(270)는, 기초 합금(120)과 동일하거나 상이할 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 충전 재료(270)는, 기초 합금(120)과 유사한 열적 및 기계적 특성들을 제공하도록 선택될 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 충전 재료(270)는, 기초 합금(120)과 동일하다. 일부 실시예에서, 충전 재료(270)는, 적어도 제1 처리 구역(210)의 나머지 용적을 채우기에 충분한 양으로 성막된다.

충전 재료(270)의 성막을 위한 기법들이, 충전 재료(270)가 기초 합금(120) 및/또는 처리 재료(260)에 접합되는 것을 야기할 수 있을 것이다. 기초 합금(120) 및 처리 재료(260) 양자 모두에 접합되는 충전 재료(270)가, 더욱 균일한 열적 및 기계적 특성들을 갖는 초합금 물품(100)을 생성할 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 충전 재료(270)는, 저온 분사 성막에 의해 성막될 수 있을 것이다. 도 8, 도 9 및 도 10은, 충전 재료(270)를 포함하는, 도 5, 도 6 및 도 7의 예들을 예시한다.

도 8, 도 9 및 도 10의 예들에서, 초합금 물품(100)은, 처리된 초합금 물품(100)을 형성하기 위해, 열처리될 수 있을 것이다. 실시예에서, 열처리는, 처리 재료(260)의 용융점보다 높은 그리고 충전 재료(270) 및 기초 합금(120)의 용융 온도보다 낮은 온도에서 실행된다. 열처리 도중에, 중합체형 처리 조성물(280)은, 존재하는 경우, 세정된 제2 처리 구역(220)을 형성하기 위해 제2 처리 구역(220)의 표면 상의 모든 금속 산화물들을 실질적으로 제거하는 불소 함유 기체(예를 들어, F2, HF)를 방출하도록, 해리된다. 열처리 도중에, 처리 재료(260)의 적어도 일부분이, 용융된다. 처리 재료(260)는, 온도의 증가로 인해, 체적 팽창을 겪을 수 있을 것이다. 처리 재료(260)가 팽창함에 따라, 용융된 처리 재료(260)는, 적어도 부분적으로 유체 정역학적 압력 및/또는 모세관 작용으로 인해, 수정된 제2 처리 구역(240) 또는 세정된 제2 처리 구역(220) 내로 유동한다. 냉각 시, 용융된 처리 재료(260)는, 처리된 초합금 물품(100)을 형성하기 위해 응고된다. 일부 실시예에서, 처리 재료(260)는, 수정된 제2 처리 구역(240)의, 적어도 85 체적 퍼센트, 적어도 90 체적 퍼센트, 적어도 95 체적 퍼센트, 적어도 97 체적 퍼센트, 적어도 98 체적 퍼센트, 적어도 99 체적 퍼센트, 및/또는 실질적으로 전부를 채운다. 도 11 및 도 12는, 개별적으로 도 8 그리고 도 9 및 도 10의 예들로부터 생성되는, 처리된 초합금 물품들(100)을 예시한다.

도 11 및 도 12의 예들에서, 처리된 초합금 물품들(100)은, 제1 표면(130) 및/또는 제2 표면(140)을 요구되는 형상 및/또는 질감으로 윤곽 형성하기 위해, 후 처리 공정을 거칠 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 제1 표면(130) 및/또는 제2 표면(140)은, 본래 물품과 같은 동일한 윤곽을 달성하도록 가공된다. 도 13 및 도 14는, 개별적으로 도 11 및 도 12의 예들로부터 생성되는 후 처리 가공된 초합금 물품들(100)을 예시한다.

도 15는 초합금 물품(100)을 처리하는 방법(300)의 흐름도이다. 도 15의 예에서, 블록(310)에서, 초합금 조성물을 갖는 물품으로서, 상기 물품은 그 가장 외측 표면 상에 적어도 하나의 처리 가능한 특징부를 갖는 것인, 물품을 선택한다. 블록(320)에서, 제1 처리 구역 및 제2 처리 구역을 형성하기 위해, 적어도 하나의 처리 가능한 특징부의 일부분과 접경하는 구역으로부터 기초 합금을 제거하되, 기초 합금은, 제2 처리 구역과 접경하는 구역으로부터 제거되지 않는다. 블록(330)에서, 세정된 제2 처리 구역을 형성하기 위해 실리콘 알루미늄 합금 또는 알루미늄 불화물 유도체를 포함하는 처리 조성물로, 제2 처리 구역의 적어도 일부분을 처리한다. 블록(340)에서, 제1 처리 구역 내로 처리 재료를 삽입한다. 블록(350)에서, 제1 처리 구역 내로 기초 합금을 성막한다. 블록(360)에서, 용융된 처리 재료가 처리된 물품을 형성하기 위해 세정된 제2 처리 구역 내로 유동하는 것을 허용하도록, 처리 재료의 용융점 위의 온도로 물품을 가열한다.

도 16은 초합금 물품(100)을 처리하는 방법(400)의 흐름도이다. 도 16의 예에서, 블록(410)에서, 초합금 조성물을 갖는 물품으로서, 상기 물품은 그 가장 외측 표면 상에 적어도 하나의 처리 가능한 특징부를 갖는 것인, 물품을 선택한다. 블록(420)에서, 제1 처리 구역 및 제2 처리 구역을 형성하기 위해, 적어도 하나의 처리 가능한 특징부의 일부분과 접경하는 구역으로부터 기초 합금을 제거하되, 기초 합금은, 제2 처리 구역과 접경하는 구역으로부터 제거되지 않는다. 블록(430)에서, 수정된 제2 처리 구역을 형성하기 위해 제2 처리 구역의 일부분과 접경하는 구역으로부터 기초 합금을 제거한다. 블록(440)에서, 제1 처리 구역 내로 처리 재료를 삽입한다. 블록(450)에서, 제1 처리 구역 내로 기초 합금을 성막한다. 블록(460)에서, 용융된 처리 재료가 처리된 물품을 형성하기 위해 수정된 제2 처리 구역 내로 유동하는 것을 허용하도록, 처리 재료의 용융점 위의 온도로 물품을 가열한다.

도 17은 초합금 물품(100)을 처리하는 방법(500)의 흐름도이다. 도 17의 예에서, 블록(510)에서, 초합금 조성물을 갖는 물품으로서, 상기 물품은 그 가장 외측 표면 상에 적어도 하나의 처리 가능한 특징부를 갖는 것인, 물품을 선택한다. 블록(520)에서, 제1 처리 구역 및 제2 처리 구역을 형성하기 위해, 적어도 하나의 처리 가능한 특징부의 일부분과 접경하는 구역으로부터 기초 합금을 제거하되, 기초 합금은, 제2 처리 구역과 접경하는 구역으로부터 제거되지 않는다. 블록(530)에서, 제1 처리 구역 내로 중합체형 처리 조성물을 삽입한다. 블록(540)에서, 제1 처리 구역 내로 처리 재료를 삽입한다. 블록(550)에서, 제1 처리 구역 내로 기초 합금을 성막한다. 블록(560)에서, 중합체형 처리 조성물의 분해 온도 위의 온도로 물품을 가열한다. 블록(570)에서, 용융된 처리 재료가 처리된 물품을 형성하기 위해 세정된 제2 처리 구역 내로 유동하는 것을 허용하도록, 처리 재료의 용융점 위의 온도로 물품을 가열한다.

비록 본 발명은 하나 이상의 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 범위로부터 벗어남 없이 균등물들이 본 발명의 요소들을 위해 치환될 수 있으며 그리고 다양한 변경들이 이루어질 수 있다는 것이, 당업자에게 이해될 것이다. 부가적으로, 많은 수정이, 본 발명의 본질적인 범위로부터 벗어남 없이, 특정 상황 또는 재료를 본 발명의 교시에 적응시키기 위해 이루어질 수 있을 것이다. 그에 따라, 본 발명은, 본 발명을 수행하는 것에 대해 예상되는 최상의 모드로서 개시되는, 특정 실시예에 국한되지 않는 것으로, 대신 본 발명은 첨부되는 청구항들의 범위 이내에 속하는 모든 실시예들을 포함하는 것으로, 의도된다. 부가적으로, 상세한 설명에서 확인되는 모든 수치적 값들은, 정확한 값과 근사 값 양자 모두가 명확하게 식별되는 것처럼, 해석되어야 한다.

Claims

초합금 물품(100)을 처리하는 방법(300)으로서:
초합금 조성물을 갖는 물품으로서, 상기 물품은 그 가장 외측 표면 상에 적어도 하나의 처리 가능한 특징부(110)를 갖는 것인, 물품을 선택하는 것;
제1 처리 구역(210) 및 제2 처리 구역(220)을 형성하기 위해, 적어도 하나의 처리 가능한 특징부(110)의 일부분과 접경하는 구역으로부터 기초 합금(120)을 제거하되, 기초 합금(120)은, 제2 처리 구역(220)과 접경하는 구역으로부터 제거되지 않는 것인, 기초 합금(120)을 제거하는 것;
세정된 제2 처리 구역(220)을 형성하기 위해 실리콘 알루미늄 합금 또는 알루미늄 불화물 유도체를 포함하는 처리 조성물로, 제2 처리 구역(220)의 적어도 일부분을 처리하는 것;
제1 처리 구역(210) 내로 처리 재료(260)를 삽입하는 것;
제1 처리 구역(210) 내로 기초 합금(120)을 성막하는 것;
용융된 처리 재료(260)가 처리된 물품을 형성하기 위해 세정된 제2 처리 구역(220) 내로 유동하는 것을 허용하도록, 처리 재료(260)의 용융점 위의 온도로 물품을 가열하는 것
을 포함하는 것인, 초합금 물품 처리 방법.
제 1항에 있어서,
윤곽 형성된 표면을 형성하기 위해 상기 처리된 물품을 가공하는 것을 더 포함하는 것인, 초합금 물품 처리 방법.
제 2항에 있어서,
상기 윤곽 형성된 표면은, 적어도 하나의 처리 가능한 특징부(110)의 형성 이전의 물품 표면에 대응하는 것인, 초합금 물품 처리 방법.
제 1항에 있어서,
처리 가능한 특징부(110)는, 균열 또는 결함을 포함하는 것인, 초합금 물품 처리 방법.
제 1항에 있어서,
처리 가능한 특징부(110)는, 대기로의 개구를 포함하는 것인, 초합금 물품 처리 방법.
제 1항에 있어서,
제1 처리 구역(210)은, 처리 가능한 특징부(110)의 깊이(15)의 약 75 퍼센트 내지 약 95 퍼센트에 걸쳐, 처리 가능한 특징부(110) 내로 연장되는 것인, 초합금 물품 처리 방법.
제 6항에 있어서,
제1 처리 구역(210)은, 라운드형 영역 또는 실질적으로 평면형 영역을 포함하는 것인, 초합금 물품 처리 방법.
제 1항에 있어서,
알루미늄 불화물 유도체는, 칼륨 알루미늄 불화물(KAlF4)을 포함하는 것인, 초합금 물품 처리 방법.
제 1항에 있어서,
처리 조성물을 삽입하는 것이, 접촉 영역으로부터 모든 금속 산화물들을 실질적으로 제거하는 것인, 초합금 물품 처리 방법.
제 1항에 있어서,
온도는, 기초 합금(120)의 용융점 아래인 것인, 초합금 물품 처리 방법.
제 1항에 있어서,
기초 합금(120)을 성막하는 것이, 저온 분사 성막에 의해 기초 합금(120)을 성막하는 것을 포함하는 것인, 초합금 물품 처리 방법.
제 1항에 있어서,
제2 처리 구역(220) 내로 유동하는 용융된 처리 재료(260)는, 적어도 부분적으로 유체 압력 또는 모세관 작용에 의해, 용이해지는 것인, 초합금 물품 처리 방법.
초합금 물품(100)을 처리하는 방법(400)으로서:
초합금 조성물을 갖는 물품으로서, 상기 물품은 그 가장 외측 표면 상에 적어도 하나의 처리 가능한 특징부(110)를 갖는 것인, 물품을 선택하는 것;
제1 처리 구역(210)을 형성하기 위해, 적어도 하나의 처리 가능한 특징부(110)의 일부분과 접경하는 구역으로부터 기초 합금(120)을 제거하되, 기초 합금(120)은, 제2 처리 구역(220)으로 지정되는 처리 가능한 특징부(110)의 적어도 일부분과 접경하는 구역으로부터 제거되지 않는 것인, 기초 합금(120)을 제거하는 것;
수정된 제2 처리 구역(240)을 형성하기 위해 제2 처리 구역(220)의 일부분과 접경하는 구역으로부터 기초 합금(120)을 제거하는 것;
제1 처리 구역(210) 내로 처리 재료(260)를 삽입하는 것;
제1 처리 구역(210) 내로 기초 합금(120)을 성막하는 것;
용융된 처리 재료(260)가 처리된 물품을 형성하기 위해 수정된 제2 처리 구역(240) 내로 유동하는 것을 허용하도록, 처리 재료(260)의 용융점 위의 온도로 물품을 가열하는 것
을 포함하는 것인, 초합금 물품 처리 방법.
제 13항에 있어서,
윤곽 형성된 표면을 형성하기 위해 처리된 물품을 가공하는 것을 더 포함하는 것인, 초합금 물품 처리 방법.
제 14항에 있어서,
상기 윤곽 형성된 표면은, 적어도 하나의 처리 가능한 특징부(110)의 형성 이전의 물품 표면에 대응하는 것인, 초합금 물품 처리 방법.
제 13항에 있어서,
처리 가능한 특징부(110)는, 균열 또는 결함을 포함하는 것인, 초합금 물품 처리 방법.
제 13항에 있어서,
온도는, 기초 합금(120)의 용융점 아래인 것인, 초합금 물품 처리 방법.
제 13항에 있어서,
기초 합금(120)을 성막하는 것이, 저온 분사 성막에 의해 기초 합금(120)을 성막하는 것을 포함하는 것인, 초합금 물품 처리 방법.
제 13항에 있어서,
제2 처리 구역(220) 내로 유동하는 용융된 처리 재료(260)는, 적어도 부분적으로 유체 압력 또는 모세관 작용에 의해, 용이해지는 것인, 초합금 물품 처리 방법.
초합금 물품(100)으로서,
제 1항의 방법(300)에 의해 처리되는 것인, 초합금 물품.
구성요소를 처리하기 위한 방법(500)으로서:
초합금 조성물을 갖는 물품으로서, 상기 물품은 그 가장 외측 표면 상에 적어도 하나의 처리 가능한 특징부(110)를 갖는 것인, 물품을 선택하는 것;
제1 처리 구역(210) 및 제2 처리 구역(220)을 형성하기 위해, 적어도 하나의 처리 가능한 특징부(110)의 일부분과 접경하는 구역으로부터 기초 합금(120)을 제거하되, 기초 합금(120)은, 제2 처리 구역(220)과 접경하는 구역으로부터 제거되지 않는 것인, 기초 합금(120)을 제거하는 것;
제1 처리 구역(210) 내로 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함하는 중합체형 처리 조성물(280)을 삽입하는 것;
제1 처리 구역(210) 내로 처리 재료(260)를 삽입하는 것;
제1 처리 구역(210) 내로 기초 합금(120)을 성막하는 것;
세정된 제2 처리 구역(220)을 형성하기 위해 폴리테트라플루오로에틸렌의 분해 온도 위의 온도로 구성요소를 가열하는 것; 및
용융된 처리 재료(260)가 처리된 물품을 형성하기 위해 세정된 제2 처리 구역(220) 내로 유동하는 것을 허용하도록, 처리 재료(260)의 용융점 위의 온도로 구성요소를 가열하는 것
을 포함하는 것인, 구성요소 처리 방법.
제 21항에 있어서,
구성요소에 윤곽 성형된 표면을 형성하기 위해 기초 합금(120)을 가공하는 것을 더 포함하는 것인, 구성요소 처리 방법.
제 22항에 있어서,
가공은, 혼합, 연삭, 기계 가공, 스크레이핑(scraping), 및 이들의 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 기법인 것인, 구성요소 처리 방법.
제 21항에 있어서,
구성요소는, 초합금을 포함하는 것인, 구성요소 처리 방법.
제 21항에 있어서,
구성요소는, 터빈 구성요소를 포함하는 것인, 구성요소 처리 방법.
제 21항에 있어서,
예비-소결 예비 성형물이, 적어도 하나의 경납땜 합금을 포함하는 것인, 구성요소 처리 방법.
제 21항에 있어서,
성막은, 저온 분사 성막을 포함하는 것인, 구성요소 처리 방법.
제 21항에 있어서,
온도들은, 기초 합금(120)의 용융점 아래인 것인, 구성요소 처리 방법.
제 21항에 있어서,
제1 처리 구역은, 처리 가능한 특징부(110)의 깊이(15)의 약 75 퍼센트 내지 약 95 퍼센트에 걸쳐, 처리 가능한 특징부(110) 내로 연장되는 것인, 구성요소 처리 방법.
제 21항에 있어서,
구성요소는, Rene N5, B1900, CMSX-4, Rene 108, Mar-M-200, Mar-M-247, AF2-1DA, Udimet 500, Udimet 600, Udimet 700, Astroloy, IN 100, IN 713C, IN 738LC, IN 939, Inconel 700, GMR 235, Unitemp 1753, and 이들의 조합들로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 재료를 포함하는 것인, 구성요소 처리 방법.
구성요소로서,
제 21항의 방법(500)에 의해 처리되는 것인, 구성요소.
제 31항에 있어서,
기초 합금(120)은, 구성요소에 윤곽 성형된 표면을 형성하기 위해 가공되는 것인, 구성요소.
제 32항에 있어서,
가공은, 혼합, 연삭, 기계 가공, 스크레이핑, 및 이들의 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 기법인 것인, 구성요소.
제 31항에 있어서,
구성요소는, 초합금을 포함하는 것인, 구성요소.
제 31항에 있어서,
구성요소는, 터빈 구성요소를 포함하는 것인, 구성요소.
제 31항에 있어서,
예비-소결 예비 성형물이, 적어도 하나의 경납땜 합금을 포함하는 것인, 구성요소.
제 31항에 있어서,
성막은, 저온 분사 성막을 포함하는 것인, 구성요소.
제 31항에 있어서,
온도들은, 기초 합금(120)의 용융점 아래인 것인, 구성요소.
제 31항에 있어서,
제1 처리 구역은, 처리 가능한 특징부(110)의 깊이(15)의 약 75 퍼센트 내지 약 95 퍼센트에 걸쳐, 처리 가능한 특징부(110) 내로 연장되는 것인, 구성요소.
제 31항에 있어서,
구성요소는, Rene N5, B1900, CMSX-4, Rene 108, Mar-M-200, Mar-M-247, AF2-1DA, Udimet 500, Udimet 600, Udimet 700, Astroloy, IN 100, IN 713C, IN 738LC, IN 939, Inconel 700, GMR 235, Unitemp 1753, and 이들의 조합들로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 재료를 포함하는 것인, 구성요소.