WO2007119832A1

WO2007119832A1 - ガスタービン燃焼器用Ｎｉ基耐熱合金

Info

Publication number: WO2007119832A1
Application number: PCT/JP2007/058196
Authority: WO
Inventors: Takanori Matsui; Komei Kato; Takuya Murai; Yoshitaka Uemura; Daisuke Yoshida; Ikuo Okada
Original assignee: Mitsubishi Materials Corporation; Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.
Priority date: 2006-04-14
Filing date: 2007-04-13
Publication date: 2007-10-25
Also published as: JP2007284734A; JP5147037B2; US8211360B2; EP2009123A4; CN101421427B; EP2009123A1; US20090136382A1; CN101421427A; EP2009123B1

Abstract

　質量％で、Ｃｒ：１４．０～２１．５％、Ｃｏ：６．５～１４．５％、Ｍｏ：６．５～１０．０％、Ｗ：１．５～３．５％、Ａｌ：１．２～２．４％、Ｔｉ：１．１～２．１％、Ｆｅ：７．０％以下、Ｂ：０．００１～０．０２０％、Ｃ：０．０３～０．１５％を含有し、必要に応じてＮｂ：０．１～１．０％を含有し、残りがＮｉと不可避不純物からなり、前記不可避不純物として含まれるＳおよびＰの含有量をそれぞれ質量％で、Ｓ：０．０１５％以下、Ｐ：０．０１５％以下になるように規定した成分組成、並びに素地中にＭ６Ｃ型炭化物およびＭＣ型炭化物が均一分散している組織を有するガスタービン燃焼器用Ｎｉ基耐熱合金。

Description

明細書

ガスタービン燃焼器用 Ni基耐熱合金

技術分野

[0001] この発明は、ガスタービン燃焼器を作製するための Ni基耐熱合金に関するものである。特にこの発明の Ni基耐熱合金はガスタービン燃焼器のライナーを作製するための部材またはトランジッシヨンピースを作製するための部材に関するものである。さらに、本発明は、この Ni基耐熱合金で構成されたガスタービン燃焼器のライナーまたはトランジッシヨンピースに関するものである。

本願は、 2006年 4月 14曰に、日本に出願された特願 2006— 111749号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

背景技術

[0002] 一般に、ガスタービンにおける燃焼器は、圧縮機の後方外周よりに位置し、圧縮機吐出空気に燃料を噴霧し、燃焼させてタービン駆動用の高温高圧ガスを生成し、かつ燃焼ガスをタービン入口のノズル (静翼）に案内する役割を担っている。燃焼機の中でも特にライナー（内筒）およびトランジッシヨンピース (尾筒）は 1500〜2000°Cの燃焼ガスに曝されるために、これら部分は 700〜900°Cに加熱され、この温度で形状を維持しなければならない。これに加えて、ライナーおよびトランジッシヨンピースは頻繁な、起動、停止および出力制御に伴う加熱、冷却の激しい熱サイクルを受ける。

[0003] そのため、ガスタービン燃焼器のライナーおよびトランジッシヨンピースを製造するための材料として、高温引張強度、クリープ破断強度、低サイクル疲労強度、熱疲労強度などの高温強度に優れ、さらに高温耐酸化性、高温耐硫化性などの高温耐食性にも優れることが必要とされる。さらに、燃焼器のライナーおよびトランジッシヨンピースは、各種の Ni基耐熱合金板を熱間および冷間加工した後、ろう付け、溶接することにより作製するところから、冷間加工性、溶接性、ろう付け性も併せ持つ材料であることが必要であるとされて、る。

[0004] これら燃焼器のライナーおよびトランジッシヨンピースの材料として従来力も Ni基耐熱合金が使用されている。この Ni基耐熱合金として具体的なものは、質量％で (以下、％は質量⁰ /oを示す）、 22%Cr— 1. 5%Co- 18. 5%Fe— 9%Mo— 0. 6%W-0 . 1%C—残部 Niからなる Ni基耐熱合金および 22%Cr— 8%Co— 9%Mo— 3%W - l%Al-0. 3%Ti-0. 07%C—残部 Niからなる Ni基耐熱合金に代表される固溶強化型あるいは弱析出型合金、または 20%Cr— 20%Co— 5. 9%Mo— 0. 5% Al- 2. l%Ti-0. 06%C—残部 N もなる Ni基耐熱合金などの析出強化型合金が使用されていた。

[0005] さらに、近年、ガスタービンエンジン材料として、 Cr: 15. 0〜30%、 Co : 5〜20%、 Mo : 6〜12. 0%、 W: 5%まで、 Zr: 0. 5%まで、 A1: 0. 5〜1. 5%、Ti: 0. 75%まで、 C : 0. 04〜0. 15%、 B: 0. 02%まで、 Fe : 5%まで、希土類元素： 0. 2%までを含有し、残りが Niと不可避不純物からなる成分組成を有し、合金の少なくとも 1〜2重量％は M C炭化物およびより少ない％のM C炭化物からなる実質上再結晶微細

6 23 6

構造によってさらに特徴づけられ、 M C炭化物は存在する炭化物の少なくとも 50%

6

を構成し，結晶粒は平均約 ASTM #約 3〜約 5である Ni基耐熱合金が提案されている。この Ni基耐熱合金の素地中に分散する M C炭化物は直径が 3 m以下であり

6

、この Ni基耐熱合金の素地中に TiN相が 0. 05%以下の量で存在し、 Ni (Al, Ti)

3 で代表される金属間化合物、すなわち γ ' 相が 5%まで存在しているとされている（特開平 2— 107736号公報)。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] しかし、近年、ガスタービンの高出力化に伴って燃焼温度が上昇し、さらに蒸気冷却を行う等のために構造が複雑ィ匕し、それに伴!、前記従来の Ni基合金で作製したガスタービン燃焼器のライナーおよびトランジッシヨンピースの成形および力卩ェに対する精度要求が高まっている。さらに高出力化に伴ってガスタービン燃焼器のライナ一およびトランジッシヨンピースの寿命は要求寿命よりも短寿命となる傾向にあった。課題を解決するための手段

[0007] そこで、本発明者等は、複雑な形状のガスタービン燃焼器を高出力で作動させても、燃焼器のライナーおよびトランジッシヨンピースの要求寿命より短寿命となることのない Ni基耐熱合金を開発すべく研究を行った。その結果、ガスタービン燃焼器におけるライナーおよびトランジッシヨンピースの寿命を少なくとも要求寿命以上に延ばすには、下記 (a)〜 (c)のごとき特性を有する Ni基耐熱合金を構成部材とすることが必要であることがわかった。

(a)その Ni基耐熱合金は、高温引張強度、クリープ破断強度、低サイクル疲労強度、熱疲労強度、クリープ疲労強度などの高温強度特性のうちでも特に図 2に示される引張付与時にのみ最大歪負荷状態で一定時間保持される引張と圧縮が繰り返し付与されることにより発生するクリープ疲労に対して優れた強度を有することが必要である。比較的高歪負荷側のクリープ疲労特性にとって、クリープ延性は重要な要素で、粒界破壊が起こらず、粒内変形を発生させることが肝要であるので、その Ni基耐熱合金は、高強度を有しつつも高い延性を有する。

(b)その Ni基耐熱合金は、過酷な高温雰囲気に曝されるので、この雰囲気に長期間耐えることができる高温耐酸ィ匕性、高温耐硫化性などの高温耐食性に優れてヽる。 (c)二次加工して複雑形状のガスタービン燃焼器を製造する際に、加工部分に大きな表面粗さが発生すると、加工率が大きな個所と加工率が低い個所とで表面粗さが相違し、表面粗さの高い部分では熱伝達率が高くなり、一方、表面粗さの低い部分では熱伝達率が低いために、温度勾配または温度分布のばらつきが発生し、これが原因で熱疲労が発生するところから、ガスタービン燃焼器を製造する Ni基耐熱合金板は加工による表面粗さの発生が少な!/、。

さらに、研究によって、以下 (d)に記載する結果が得られた。

(d)前記 (a)〜（c)記載の特性を有する Ni基耐熱合金は、質量％で、 Cr: 14. 0〜2 1. 5%、Co : 6. 5〜14. 5%、Mo : 6. 5~10. 0%、W: 1. 5〜3. 5%、A1: 1. 2〜2 . 4%、Ti: l . 1〜2. l%、Fe : 7. 0%以下、 B : 0. 001〜0. 020%、 C : 0. 03〜0. 15%を含有し、さらに必要に応じて、質量％で、 Nb : 0. 1〜1. 0%を含有し、残りが Niと不可避不純物力なり、前記不可避不純物として含まれる Sおよび Pの含有量をそれぞれ質量％で、 S : 0. 015%以下、 P : 0. 015%以下になるように規定した成分糸且成を有しかつ γ相中素地中に M C型炭化物および MC型炭化物が均一分散して

6

Vヽる組織を有する加工性に優れた Ni基耐熱合金を作製し、この Ni基耐熱合金を時効処理することにより γ '相を析出させて、 γ相および γ '相の混合相力なる素地中に M C型炭化物および MC型炭化物が均一分散して、る組織を形成させることによ

6

り得られる。

[0009] この発明は、力かる研究結果に基づいて成されたものである。この発明の加工性に優れた Ni基耐熱合金は、下記の態様を有する。

(1)この発明の Ni基耐熱合金の第 1の態様は、質量％で、 Cr:14.0-21.5%、 Co :6.5〜14.5%、Mo:6.5~10.0%、W:1.5〜3.5%、 Al:l.2〜2.4%、Ti:l . 1〜2. l%、Fe:7.0%以下、 B:0.001〜0.020%、 C:0.03〜0.15%を含有し、残りが Niと不可避不純物力もなり、前記不可避不純物として含まれる Sおよび Pの含有量をそれぞれ質量％で、 S:0.015%以下、 P:0.015%以下になるように規定した成分組成、並びに γ相からなる素地中に M C型炭化物および MC型炭化物が

6

均一分散している組織を有するガスタービン燃焼器加工用 Ni基耐熱合金である。

(2)この発明の Ni基耐熱合金の第 2の態様は、質量％で、 Cr:14.0-21.5%、 Co :6.5〜14.5%、Mo:6.5~10.0%、W:1.5〜3.5%、 Al:l.2〜2.4%、Ti:l . 1〜2.1%、 Fe:7.0%以下、 Nb:0.1〜1.0%、 B:0.001〜0.020%、 C:0.0 3〜0.15%を含有し、残りが Niと不可避不純物力もなり、前記不可避不純物として含まれる Sおよび Pの含有量をそれぞれ質量％で、 S:0.015%以下、 P:0.015% 以下になるように規定した成分組成、並びに γ相素地中に M C型炭化物および MC

6

型炭化物が均一分散している組織を有するガスタービン燃焼器加工用 Ni基耐熱合金である。

[0010] 本発明者らは、前記 M C型炭化物および MC型炭化物についてさらに研究を行い

6

、下記 )、 (f)に記載する結果を得た。

(e)前記（1)記載の第 1の態様の Ni基耐熱合金の素地中に分散する M C型炭化物

6

における Mは、質量⁰ /₀で、 Ni:12.0〜45.0%、 Cr:9.0〜22.0%、 Co:0.5〜1 3.5%、W:2.0〜24.0%、 Al:5.0%以下、 Ti:0.5〜6.0%を含有し、残部が M oおよび不可避不純物からなる成分組成を有することが好ましい。さらに第 1の態様の Ni基耐熱合金合金の素地中に分散する前記 MC型炭化物における Mは、質量％で、 Ni:7.0%以下、 Cr:6.0%以下、 Co: 12.0%以下、 Mo :57.0%以下、 W:l 5%以下、 Al:6.0%以下を含有し、残部が Tiおよび不可避不純物力なる成分組成を有することが好ましい。

[0011] (f)前記（2)記載の第 2の態様の Ni基耐熱合金の素地中に分散する M C型炭化物

6

における Mは、質量⁰ /₀で、 Ni:12.0〜45.0%、 Cr:9.0〜22.0%、 Co:0.5〜1 3.5%、W:2.0〜24.0%、 Al:5.0%以下、 Ti:0.5〜6.0%、Nb:l.0%以下を含有し、残部が Moおよび不可避不純物力もなる成分組成を有することが好ま、。さらに第 2の態様の Ni基耐熱合金の素地中に分散する前記 MC型炭化物における Mは、質量％で、 Ni:7.0%以下、 Cr:6.0%以下、 Co: 12.0%以下、 Mo :57.0 %以下、 W: 15%以下、 Nb:65%以下、 Al:6.0%以下を含有し、残部が Tiおよび不可避不純物からなる成分組成を有することが好ましい。

[0012] したがって、この発明の加工性に優れた Ni基耐熱合金は、下記の態様を有する。

(3)この発明の第 3の態様の Ni基耐熱合金は、前記第 1の態様に力かるガスタービン燃焼器加工用 Ni基耐熱合金であって、前記 M C型炭化物における Mは、質量％

6

で、 Ni:12.0〜45.0%、Cr:9.0〜22.0%、Co:0.5〜13.5%、W:2.0〜24. 0%、 Al:5.0%以下、 Ti:0.5〜6.0%を含有し、残部が Moおよび不可避不純物からなる成分組成を有し、前記 MC型炭化物における Mは、質量％で、 Ni:7.0%以下、 Cr:6.0%以下、 Co: 12.0%以下、 Mo :57.0%以下、 W: 15%以下、 Al:6.

0%以下を含有し、残部が Tiおよび不可避不純物からなる成分組成を有する Ni基耐熱合金である。

(4)この発明の第 4の態様の Ni基耐熱合金は、前記第 2の態様に力かる加工性に優れたガスタービン燃焼器加工用 Ni基耐熱合金であって、前記 M C型炭化物におけ

6

る Mは、質量⁰ /₀で、 Ni:12.0〜45.0%、 Cr:9.0〜22.0%、 Co:0.5〜13.5% 、W:2.0〜24.0%、A1:5.0%以下、 Ti:0.5〜6.0%、Nb:l.0%以下を含有し

、残部が Moおよび不可避不純物力なる成分組成を有し、前記 MC型炭化物における Mは、質量％で、 Ni:7.0%以下、 Cr:6.0%以下、 Co: 12.0%以下、 Mo :57 .0%以下、 W: 15%以下、 Nb:65%以下、 Al:6.0%以下を含有し、残部が Tiおよび不可避不純物からなる成分組成を有する Ni基耐熱合金である。

[0013] この発明の素地中に M C型炭化物および MC型炭化物が均一分散している糸且織

6

を有する加工性に優れたガスタービン燃焼器用 Ni基耐熱合金は、以下のようにして得ること力 Sできる。質量⁰ /₀で、 Cr: 14. 0〜21. 5%、 Co : 6. 5〜14. 5%、 Mo : 6. 5 〜10. 0%、W: 1. 5〜3. 5%、 Al: l. 2〜2. 4%、Ti: l. 1〜2. l%、Fe : 7. 0%以下、 B: 0. 001〜0. 020%、 C : 0. 03〜0. 15%を含有し、さらに必要に応じて質量 %で、 Nb : 0. 1〜1. 0%を含有し、残りが Niと不可避不純物からなり、前記不可避不純物として含まれる Sおよび Pの含有量をそれぞれ質量％で、 S : 0. 015%以下、 P : 0. 015%以下になるように規定した成分組成を有する Ni基耐熱合金を溶解してインゴットを得る。得られたインゴットに熱間鍛造、熱間圧延などの熱間加工を繰り返し施す工程において、 γ 'ソルバス（solvus) + 20°C〜 γ 'ソルバス（solvus) + 200°Cの間の温度に加熱したのち、加熱温度〜 γ 'ソルバス（solvus)— 150°Cに至る温度域で所望の製品領域に加工率： 15%以上の加工を少なくとも 2回以上行う。その後、必要に応じて冷間加工を行った後、 γ ソルバス（solvus) + 20°C〜 γ ,ソルバス（solv us) + 200°Cの間に加熱したのち冷却する溶体ィ匕処理を行う。このようにして得られた加工性に優れた Ni基耐熱合金は通常は板に成形される。

[0014] この加工性に優れた Ni基耐熱合金板は、プレス力卩ェ、曲げ力卩ェ、絞り加工などの二次加工を施し、さらに溶接することにより燃焼器のライナーおよびトランジッシヨンピースなどの所定の形状にカ卩ェされる。その後、 γ相素地中にさらに相を析出させて低サイクル疲労、クリープ疲労特性等の高温強度特性を高めるために時効処理などが施されて仕上げられる。この時効処理によって γ '相が析出すると同時に M C

23 6 型炭化物も付随して析出するが、この M C

23 6型炭化物は M C

6 型炭化物、 MC型炭化物および γ 相ほどクリープ疲労強度に影響を与えるものではない。

[0015] この発明の Ni基耐熱合金に時効処理を施すことにより、 γ相および相の混合相からなる素地中に前記 M C型炭化物および MC型炭化物が均一分散した組織が

6

得られる。この組織を有する Ni基耐熱合金は特にクリープ疲労強度が優れ、さらにその他の高温強度および高温延性が一層向上するようになるので、ガスタービンにおける燃焼器のライナーおよびトランジッシヨンピースなどの部材として優れた特性を有するものである。この時の時効処理は、温度： 650〜900°C、 12〜48時間保持後冷却することにより行われる。

[0016] したがって、この発明のクリープ疲労特性に優れたガスタービン燃焼器用 Ni基耐熱合金は、以下の態様を有する。

(5)本発明の第 5の態様の Ni基耐熱合金は、質量％で、 Cr:14.0-21.5%、 Co: 6.5〜14.5%、Mo:6.5~10.0%、W:1.5〜3.5%、 Al:l.2〜2.4%、Ti:l . 1〜2. l%、Fe:7.0%以下、 B:0.001〜0.020%、 C:0.03〜0.15%を含有し、残りが Niと不可避不純物力もなり、前記不可避不純物として含まれる Sおよび Pの含有量をそれぞれ質量％で、 S:0.015%以下、 P:0.015%以下になるように規定した成分組成、並びに γ相および相の混合相力なる素地中に M C型炭化物

6

および MC型炭化物が均一分散している組織を有するガスタービン燃焼器用 Ni基耐熱合金である。

(6)本発明の第 6の態様の Ni基耐熱合金は、質量％で、 Cr:14.0-21.5%、 Co: 6.5〜14.5%、Mo:6.5~10.0%、W:1.5〜3.5%、 Al:l.2〜2.4%、Ti:l

. 1〜2.1%、 Fe:7.0%以下、 Nb:0.1〜1.0%、 B:0.001〜0.020%、 C:0.0 3〜0.15%を含有し、残りが Niと不可避不純物力もなり、前記不可避不純物として含まれる Sおよび Pの含有量をそれぞれ質量％で、 S:0.015%以下、 P:0.015% 以下になるように規定した成分組成、並びに γ相および γ '相の混合相力なる素地中に M C型炭化物および MC型炭化物が均一分散して、る組織を有するガスター

6

ビン燃焼器用 Ni基耐熱合金である。

前記（5)記載の第 5の態様の、時効処理して得られた Ni基耐熱合金の素地中に分散する M C型炭化物における Mは、質量％で、 Ni:12.0〜45.0%、 Cr:9.0〜2

6

2.0%、Co:0.5〜13.5%、W:2.0〜24.0%、A1:5.0%以下、 Ti:0.5〜6.0

%を含有し、残部が Moおよび不可避不純物力なる成分組成を有することが一層好ましい。また、第 5の態様の Ni基耐熱合金の素地中に分散する前記 MC型炭化物における Mは、質量％で、 Ni:7.0%以下、 Cr:6.0%以下、 Co: 12.0%以下、 Mo :57.0%以下、 W: 15%以下、 Al:6.0%以下を含有し、残部が Tiおよび不可避不純物からなる成分組成を有する Ni基耐熱合金であることが一層好ましい。

前記 (6)記載の第 6の態様の、時効処理して得られた Ni基耐熱合金の素地中に分散する M C型炭化物における Mは、質量％で、 Ni:12.0〜45.0%、 Cr:9.0〜2

6

2.0%、Co:0.5〜13.5%、W:2.0〜24.0%、A1:5.0%以下、 Ti:0.5〜6.0 %、 Nb:l.0%以下を含有し、残部が Moおよび不可避不純物力もなる成分組成を有することが一層好ましい。また、第 6の態様の Ni基耐熱合金の素地中に分散する前記 MC型炭化物における Mは、質量％で、 Ni:7.0%以下、 Cr:6.0%以下、 Co: 12.0%以下、 Mo :57.0%以下、 W: 15%以下、 Nb:65%以下、 Al:6.0%以下を含有し、残部が Tiおよび不可避不純物からなる成分組成を有することが好ましヽ。

[0018] したがって、この発明のクリープ疲労特性に優れたガスタービン燃焼器用 Ni基耐熱合金は、以下の態様を有する。

(7)本発明の第 7の態様の Ni基耐熱合金は、前記第 5の態様に力かるガスタービン燃焼器用 Ni基耐熱合金であって、前記時効処理して得られた Ni基耐熱合金の素地中に分散する M C型炭化物における Mは、質量％で、 Ni:12.0-45.0%、 Cr:9

6

.0〜22.0%、Co:0.5〜13.5%、W:2.0〜24.0%、 Al:5.0%以下、 Ti:0.5

〜6.0%を含有し、残部が Moおよび不可避不純物力なる成分組成を有し、 MC 型炭化物における Mは、質量％で、 Ni:7.0%以下、 Cr:6.0%以下、 Co: 12.0% 以下、 Mo:57.0%以下、 W:15%以下、 Al:6.0%以下を含有し、残部が Tiおよび不可避不純物からなる成分組成を有する Ni基耐熱合金である。

(8)本発明の第 8の態様の Ni基耐熱合金は、前記第 6の態様に力かるガスタービン燃焼器用 Ni基耐熱合金であって、前記時効処理して得られた Ni基耐熱合金の素地中に分散する M C型炭化物における Mは、質量％で、 Ni:12.0-45.0%、 Cr:9

6

.0〜22.0%、Co:0.5〜13.5%、W:2.0〜24.0%、 Al:5.0%以下、 Ti:0.5 〜6.0%、Nb:l.0%以下を含有し、残部が Moおよび不可避不純物からなる成分組成を有し、 MC型炭化物における Mは、質量％で、 Ni:7.0%以下、 Cr:6.0%以下、 Co: 12.0%以下、 Mo :57.0%以下、 W: 15%以下、 Nb:65%以下、 Al:6.0 %以下を含有し、残部が Tiおよび不可避不純物からなる成分組成を有する Ni基耐熱合金である。

[0019] この発明の前記（1)〜（8)記載のガスタービン燃焼器用 Ni基耐熱合金の素地中に均一分散している M C型炭化物および MC型炭化物は、いずれも平均粒径: 0.3〜

6

4. を有し、素地中に M C型炭化物および MC型炭化物が合計で 0.5〜16.

6

0面積％の割合で均一分散していることが一層好ましい。したがって、この発明の第 9 の態様は、下記の構成を有する。

(9)この発明の第 9の態様のガスタービン燃焼器用 Ni基耐熱合金は、前記第 1、第 2 、第 3、第 4、第 5、第 6、第 7または第 8のいずれかの態様に力かるガスタービン燃焼器用 Ni基耐熱合金であって、前記 M C型炭化物および MC型炭化物は、いずれも

6

平均粒径： 0. 3〜4. O /z mを有し、素地中に M C型炭化物および MC型炭化物の

6

合計が 0. 5〜16. 0面積％の割合で均一分散しているガスタービン燃焼器用 Ni基耐熱合金である。

[0020] 次に、この発明のガスタービン燃焼器用 Ni基耐熱合金の成分組成および組織を上記の通りに限定した理由を説明する。

[I]成分組成

(a)クロム（Cr)

Cr成分は、良好な保護被膜を形成して合金の高温耐酸化性および高温耐硫化性などの高温耐食性を向上させ、さらに Cと M C型炭化物を形成し、かつ M C型炭化

6 6 物の素地への固溶温度を高めて結晶粒の微細化に寄与する。また、 Cr成分は、二次加工時の二次再結晶、結晶粒成長を抑制し、粒界強度を向上させる。さらに Cr成分は、 Cと MC型炭化物を形成し、特に Tiが中心となって生成した MC型炭化物を所望の粒径および面積率へと成長させることで結晶粒の微細化に寄与する。また Cr成分は、二次加工時の二次再結晶および結晶粒成長を抑制する作用を有し、さらに時効によって M C型炭化物を形成して粒界強度を向上させる作用がある。しかし、 Cr

23 6

の含有量が質量％で、 14. 0%未満では所望の高温耐食性を確保することができず、一方その含有量が 21. 5%を越えると、 σ相や相などの有害相を析出し、むしろ高温耐食性の低下をきたすようになる。したがって、 Crの含有量を質量％で、 14. 0 〜21. 5%と定めた。 Crの含有量の一層好ましい範囲は質量％で、 15. 5-20. 0 %である。

[0021] (b) コバルト（Co)

Co成分は、主に素地（γ相）に固溶してクリープ特性を向上させ、さらに Cと MC型炭化物を形成し、特に Tiが中心となって生成した MC型炭化物を所望の粒径および面積率へと成長させることで結晶粒の微細化に寄与すると共に二次加工時の二次再結晶および結晶粒成長を抑制する作用を有する。しかし、その含有量が質量％で、 6 . 5%未満では十分なクリープ特性を付与することができないので好ましくなぐ一方、 14. 5%を越えて Coを含有すると、熱間加工性を低下させると共に、燃焼器などの使用中における高温延性を低下させるので好ましくない。したがって、 Coの含有量を質量％で、 6. 5-14. 5%と定めた。 Coの含有量の一層好ましい範囲は質量％で、 7. 5〜13. 5%である。

[0022] (c)モリブデン（Mo)

Mo成分には、素地（ γ相）に固溶して高温引張特性、クリープ特性およびクリープ疲労特性を向上させる作用を有し、その作用は特に Wとの共存において複合効果を発揮する。さらに Moは、 Cと M C型炭化物を形成して結晶粒界を強化すると共に二

6

次加工時の二次再結晶、結晶粒成長を抑制する作用がある。さらに Moは、 Cと MC 型炭化物を形成し、特に Tiが中心となって生成した MC型炭化物を所望の粒径および面積率へと成長させることで結晶粒の微細化に寄与すると共に二次加工時の二次再結晶および結晶粒成長を抑制する作用を有する。しかし、その含有量が質量％で、 6. 5%未満では十分な高温延性およびクリープ疲労特性を付与することができない。一方 Moの含有量が 10. 0%を越えると、熱間加工性が低下するとともに相などの有害相が析出して脆ィ匕を招くので好ましくない。したがって、 Moの含有量を質量％で、 6. 5-10. 0%と定めた。 Moの含有量の一層好ましい範囲は質量％で、 7 . 0〜9. 5%である。

[0023] (d) タングステン (W)

W成分には、素地（γ相）および相に固溶して高温引張特性、クリープ特性およびクリープ疲労特性を向上させる作用のほか、 Moと共存下で素地への固溶強化による複合強化を発揮し、さらに Cと M C型炭化物を形成して結晶粒界を強化すると共

6

に二次加工時の二次再結晶、結晶粒成長を抑制する作用がある。さらに wは、じと

MC型炭化物を形成し、特に Tiが中心となって生成した MC型炭化物を所望の粒径および面積率へと成長させることで結晶粒の微細化に寄与すると共に二次加工時の二次再結晶および結晶粒成長を抑制する作用を有する。 Wの含有量が質量％で、 1 . 5%未満では十分な高温延性およびクリープ疲労特性を付与することができな、。一方 Wの含有量が 3. 5%を越えると熱間加工性が低下すると共に延性も低下するので好ましくない。したがって、 Wの含有量を質量％で、 1. 5〜3. 5%と定めた。 Wの含有量の一層好ましい範囲は質量％で、 2. 0〜3. 0%である。

[0024] (e) ァノレミニゥム（A1)

A1成分は、時効処理を経ることで主要析出強化相である γ ' 相（Ni A1)を構成し

3

て高温引張特性、クリープ特性およびクリープ疲労特性を向上させ、高温強度をもたらす作用を有する。さらに A1は、 Cと MC型炭化物を形成し、特に Tiが中心となって生成した MC型炭化物を所望の粒径および面積率へと成長させることで結晶粒の微細化に寄与すると共に二次加工時の二次再結晶および結晶粒成長を抑制する作用を有する。しかし A1の含有量が質量％で、 1. 2%未満では γ ' 相の析出割合が不十分なために所望の高温強度を確保することができない。一方 A1の含有量が 2. 4% を越えると熱間加工性が低下すると共に、 ' 相の構成量が過剰となり、延性が低下するので好ましくない。したがって、 A1の含有量を質量％で、 1. 2〜2. 4%と定めた。 A1の含有量の一層好ましい範囲は質量％で、 1. 4〜2. 2%である。

[0025] (D チタン (Ti)

Ti成分は、主として γ ' 相に固溶して高温引張特性、クリープ特性およびクリープ疲労特性を向上させ、高温強度をもたらす。さらに Tiは、 Cと MC型炭化物を形成して結晶粒を微細化するとともに二次加工時の二次再結晶粒および結晶粒成長を抑制し、また粒界強度を向上させる作用を有する。しかし、 Tiの含有量が 1. 1%未満では γ ' 相の析出割合が不十分なために所望の高温強度を確保することができな、。一方 Tiの含有量が 2. 1%を越えると熱間加工性が低下するので好ましくない。した力 Sつて Tiの含有量を質量％で、 1. 1〜2. 1%と定めた。 Tiの含有量の一層好ましい範囲は質量％で、 1. 3〜1. 9%である。

[0026] (g)ホウ素（B)

B成分は、 Crや Mo等と M B型炭化物を形成して粒界強度を向上させる作用を有

3 2

するとともに結晶粒の成長を抑制する作用を有する。しかし Bの含有量が質量％で、 0. 001%未満では硼化物の構成量が不十分で十分な粒界強化機能および粒界のピン止め効果が得られない。一方、 Bを 0. 020%を越えて含有すると、炭化物の構成量が過剰となりすぎて熱間加工性、溶接性、延性などが低下するので好ましくない。したがって、 Bの含有量を質量⁰ /₀で、 0. 001〜0. 020%と定めた。 Bの含有量の一層好ましい範囲は質量％で、 0. 002-0. 010%である。

[0027] (h)炭素 (C)

C成分は、 Tiや Mo等と M Cや MC型炭化物を形成して、結晶粒の細粒化に寄与

6

すると共に、二次加工時の二次再結晶粒および結晶粒成長を抑制し、また粒界強度を向上させる作用を有し、さらに時効処理によって新たに M C型炭化物を生成す

23 6

ることで粒界を強化する作用がある。し力し Cの含有量が質量％で、 0. 03%未満では M Cや MC型炭化物の析出割合が不十分なために十分な粒界強化機能および

6

粒界のピン止め効果が得られない。一方、 Cを 0. 15%を越えて含有すると、炭化物の構成量が過剰となりすぎて熱間加工性、溶接性、延性などが低下するので好ましくない。したがって、 Cの含有量を質量⁰ /₀で、 0. 03-0. 15%と定めた。 Cの含有量の一層好ましい範囲は質量％で、 0. 05-0. 12%である。

[0028] (i)鉄 (Fe)

Fe成分は、安価で経済的であると共に熱間加工性を向上させる作用があるので必要に応じて添加する。しかし Feの含有量が質量％で、 7%を越えると、高温強度が劣化するので好ましくない。したがって、 Feの含有量を質量％で、 7%以下（0%を含む ) (一層好ましくは、質量％で、 4%以下）と定めた。

[0029] (j)硫黄 (S)および燐 (P)

Sおよび Pはいずれも粒界に偏祈して粒界の弱化を招き、そのためにクリープ疲労強度の低下を招くとともに溶接性を害するのでこれらの含有量は可能な限り低いことが好ましい。しかし、その上限は質量％で、 0. 015%まで許容できるので、質量％で、 S≤0. 015%、質量⁰ /₀で、 P≤0. 015%に定めた。

[0030] (k)ニオブ（Nb)

Nb成分は、素地（γ相）および γ ' 相に固溶して高温引張特性、クリープ特性およびクリープ疲労特性を向上させ、高温強度をもたらす。さらに Nbは、 Cと MC型炭化物を形成して結晶粒を微細化するとともに二次加工時の二次再結晶粒および結晶粒成長を抑制し、また粒界強度を向上させる作用を有する。したがって、 Nbは必要に応じて添加する。しかし、 Nbの含有量が質量％で、 0. 1%未満では十分なタリープ疲労特性を付与することができない。一方 Nbの含有量が 1. 0%を越えると熱間加ェ性が低下するので好ましくない。したがって Nbの含有量を質量％で、 0. 1〜1. 0 %と定めた。 Nbの含有量の一層好ましい範囲は質量％で、 0. 2〜0. 8%である。

[0031] [II]炭化物

質量⁰ /₀で、 Cr:14. 0〜21. 5%, Co :6. 5〜14. 5%, Mo :6. 5~10. 0%、W:1 . 5〜3. 5%、A1:1. 2〜2. 4%、Ti:l. 1〜2. l%、Fe:7. 0%以下、 B:0. 001〜 0. 020%、 C:0. 03〜0. 15%を含有し、さらに必要に応じて Nb:0. 1〜1. 0%を含有し、残りが Niと不可避不純物力もなり、前記不可避不純物として含まれる Sおよび Pの含有量をそれぞれ S:0. 015%以下、 P:0. 015%以下になるように規定した成分組成を有する Ni基耐熱合金を溶解してインゴットを得る。こうして得られたインゴットに熱間鍛造、熱間圧延などの熱間加工を繰り返し施す工程において、 y ソルバス（solvus) +20°C〜 γ 'ソルバス（solvus) +200°Cの間の温度に加熱したのち、加熱温度〜 γ 'ソルバス（solvus)— 150°Cに至る温度域で所望の製品領域にカ卩工率： 15%以上の加工を少なくとも 2回以上行う。その後、必要に応じて冷間加工を行った後、 γ 'ソルバス（solvus) +20°C〜 γ 'ソルバス（solvus) +200°Cの間に加熱したのち冷却する溶体化処理を行う。上記の処理により、 Ni基耐熱合金の素地中に平均粒径： 0. 3〜4. を有する M C型炭化物および MC炭化物が面積％で 0. 5〜1

6

6. 0%形成される。前記 M C型炭化物における Mの成分組成は質量％で、 Ni:12.

6

0〜45. 0%、Cr:9. 0〜22. 0%、Co:0. 5〜13. 5%、W:2. 0〜24. 0%、A1:5 . 0%以下、 Ti:0. 5〜6. 0%を含有し、さらに必要に応じて Nb:l. 0%以下を含有し、残部が Moおよび不可避不純物力もなる成分組成を有する。また前記 MC型炭化物における Mは質量％で、 Ni:7. 0%以下、 Cr:6. 0%以下、 Co: 12. 0%以下、 M o:57. 0%以下、 W:15%以下、 Al:6. 0%以下を含有し、さらに必要に応じて Nb: 65%以下を含有し、残部が Tiおよび不可避不純物力なる成分組成を有するようになる。

[0032] この発明の Ni基耐熱合金素地中に均一分散する M C型炭化物および MC炭化物

6

はいずれも粒界のピン止め効果作用を有する。しかし、それらの平均粒径が 0. 3μ m未満では微細過ぎてピン止め効果が十分でなぐさらに溶体化処理以降の再加熱時における二次再結晶および結晶粒成長を抑制することが出来なくなるので好ましくない。一方、それらの平均粒径が 4. O /z mを越えると、クリープ疲労を受けて使用する最中に大きな M C型炭化物および MC炭化物が亀裂の発生点および経路となり、

6

短寿命化を招くので好ましくない。したがって、この発明の Ni基耐熱合金素地中に均一分散する M C型炭化物および MC炭化物は平均粒径： 0. 3〜4. に定めた

6

。この発明の Ni基耐熱合金素地中に均一分散する M C型炭化物および MC炭化物

6

の一層好ましい平均粒径は 0. 4〜3. である。

[0033] さらに、この発明の Ni基耐熱合金素地中に均一分散する M C型炭化物および M

6

C炭化物は、素地中に面積率で 0. 5%未満分散していても十分な効果を発揮しないので好ましくない。一方、面積率で 16. 0%を越えて形成されると、延性が低下し、曲げ加工性、深絞り性が劣化し、さらに運転中に亀裂の発生点および経路となり、短寿命化を招くので好ましくない。したがって、この発明の Ni基耐熱合金素地中に均一分散する M C型炭化物および MC炭化物の面積率は 0. 5〜16. 0%に定めた。この

6

発明の Ni基耐熱合金素地中に均一分散する M C型炭化物および MC炭化物の

6 一層好ましい面積率は 1. 5〜13. 0%である。

発明の効果

[0034] 上述のように、この発明の Ni基耐熱合金は、ガスタービエンジンの各種部品、特にガスタービエンジンの燃焼器におけるライナーまたはトランジッシヨンピースに用いた場合にすぐれた性能を長期に亘つて発揮するものである。

図面の簡単な説明

[0035] [図 1]低サイクル疲労試験における歪の波形を説明する為の説明図である。

[図 2]クリープ疲労試験における歪の波形を説明する為の説明図である。

[図 3]溶体化処理材の反射電子 (組成)像組織写真である。

[図 4]時効処理材の反射電子 (組成)像組織写真である。

発明を実施するための最良の形態

[0036] つぎに、この発明の Ni基耐熱合金を実施例により具体的に説明する

通常の高周波真空溶解炉を用い、それぞれ表 1〜3に示される成分組成をもった本発明 Ni基耐熱合金 1 26、比較 Ni基耐熱合金 1 18および従来 Ni基耐熱合金力もなる Ni基合金溶湯を溶製し铸造して直径： 100mm、高さ： 150mmのインゴットを作製した。このインゴットを熱間鍛造して厚さ： 50mm、幅： 120mm、長さ： 200mm の寸法を有する熱間鍛造体を作製した。

なお、表 1 3において、 *印は、本発明の条件からはなれた数値を示す。

[表 1]

0038

この熱間鍛造体をさらに熱間圧延して厚さ： 5mmおよび厚さ： 20mmを有する熱延板を作製した。得られたこれら熱延板を温度： 1100°Cに 10分間保持したのち空冷の溶体化処理を施すことにより、表 1 3に示される成分組成を有し、表 4 6に示される平均粒径を有する M C

6 型炭化物および MC炭化物が表 4 6に示される面積率で素地中に均一分散した組織を有する本発明 Ni基耐熱合金 1 26、比較 Ni基耐熱合金:!〜 18および従来 Ni基耐熱合金からなる厚さ： 5mmを有する溶体化処理板 A および厚さ： 20mmを有する溶体化処理板 Bを作製した。さらに、厚さ： 5mmを有する溶体化処理板 Aを温度： 850°Cで 24時間保持したのち空冷し、さらに温度： 760°Cで 16時間保持したのち空冷の条件の時効処理を施すことにより厚さ： 5mmを有する時効処理板 Aを作製した。さらに厚さ： 20mmを有する溶体化処理板 Bを温度： 850°Cで 24時間保持したのち空冷し、さらに温度： 760°Cで 1 6時間保持したのち空冷の条件の時効処理を施すことにより厚さ： 20mmを有する時効処理板 Bを作製した。

[0041] 本発明 Ni基耐熱合金 1〜26、比較 Ni基耐熱合金 1〜 18および従来 Ni基耐熱合金からなる溶体化処理板 Bの素地中に分散する M C型炭化物および MC炭化物の

6

平均粒径および面積率は Ni基耐熱合金を 400倍の金属組織写真に取り、この金属組織写真を画像解析して測定した。その結果を表 4〜6に示す。さらにこの発明の Ni 基耐熱合金の具体的組織を説明するために、一例として本発明 Ni基耐熱合金 1の溶体ィ匕処理板 Aの組織を 2000倍の反射電子 (組成)像写真に撮り、図 3に示した。図 3から明らかなように、 M C型炭化物と MC炭化物は γ相素地中に混在しており、

6

M C型炭化物は MC炭化物に比べて多く分散していることが分かる。

6

さらに、本発明 Ni基耐熱合金 1〜26、比較 Ni基耐熱合金 1〜18および従来 Ni基耐熱合金カゝらなる時効処理板 Aの組織を 2000倍の反射電子 (組成)像写真に撮り、観察を行った。一例として、本発明 Ni基耐熱合金 1の時効処理板 Aの組織を図 4に示した。図 4において素地表面が荒れて見えるのは γ相素地中に γ '相が混在していることを示している。時効処理板 Αにおける M C型炭化物と MC炭化物は平均粒

6

径および面積率は溶体ィヒ処理板 Aとほぼ同じであり、粒界に M C型炭化物が微細

23 6

分散し、 γ相素地中に相が混在している以外は異なる所がない。したがって、 Μ

6

C型炭化物と MC炭化物の平均粒径および面積率の測定は省略した。

実施例

[0042] 実施例 1

先に用意した本発明 Ni基耐熱合金 1〜 26、比較 Ni基耐熱合金 1〜 18および従来 Ni基耐熱合金カゝらなる厚さ： 5mmの溶体ィ匕処理板 Aを用いて下記の加工試験を行い、加工性についての評価を行った。

A.曲げ加工試験本発明 Ni基耐熱合金 1〜 26、比較 Ni基耐熱合金 1〜 18および従来 Ni基耐熱合金からなる溶体化処理板 Aから厚さ： 5mm、幅： 20mm、長さ： 100mmの寸法を有する試験片を採取した。これらの試験片を R= 10mmの 180° 曲げ加工試験を実施し、曲げ加工部分における割れの有無、および表面粗さを測定した。その結果を表 4 〜6に示す。

[0043] B.穴拡げ加工試験

本発明 Ni基耐熱合金 1〜 26、比較 Ni基耐熱合金 1〜 18および従来 Ni基耐熱合金からなる溶体化処理板 Aから厚さ： 5mm、外径： 140mm、内径： 20mmを有するリング状試験片を採取した。これらのリング状試験片の内径： 20mmの穴を穴拡げ率 3 5%広げることにより穴拡げカ卩工試験を実施し、穴拡げカ卩ェされた穴における割れの有無、および穴近傍の表面粗さを測定した。その結果を表 4〜6に示す。

[0044] [表 4]

〕〔〔4500

[0047] 表 1 6に示される結果から、本発明 Ni基耐熱合金 1 26からなる溶体化処理板は、 Lヽずれも比較 Ni基耐熱合金 1 18および従来 Ni基耐熱合金からなる溶体化処理板に比べて加工時に割れが発生することが無ぐさらに表面粗さが小さぐ加工性が優れていることが分かる。

[0048] 実施例 2

C.低サイクル疲労試験

先に用意した本発明 Ni基耐熱合金 1 26、比較 Ni基耐熱合金 1 18および従来 Ni基耐熱合金からなる厚さ： 20mmを有する溶体化処理板 Bを温度： 850°Cで 24時間保持したのち空冷し、さらに温度： 760°Cで 16時間保持したのち空冷の条件の時効処理を施した。こうして得られた厚さ： 20mmを有する時効処理板 Bから平行部径： 8mm、平行部長さ： 110mmの寸法を有する丸棒試験片を採取した。これらの試験片を温度： 700°Cに加熱し、引張 Z圧縮の付与歪範囲： 1. 2%を図 1に示されるように繰り返し付与することにより低サイクル疲労試験を行い、測定荷重が初期荷重の 7 5% (25%減）となるサイクル数を測定した。その結果を表 7〜9に示す。

[0049] D.クリープ疲労試験 1

先に用意した厚さ： 20mmを有する時効処理板 Bカゝら平行部径: 8mm、平行部長さ： 110mmの寸法を有する丸棒試験片を採取した。これらの試験片を温度： 700°Cに加熱したのち、図 2に示されるように、引張歪付与時にのみ最大歪負荷状態での保持時間 Tが 10分間保持される引張 Z圧縮の付与歪範囲： 1. 2%を繰り返し付与することによりクリープ疲労試験を行い、測定荷重が初期荷重の 75% (25%減)となるサイタル数を測定した。その結果を表 7〜9に示す。

[0050] E.クリープ疲労試験 2

先に用意した厚さ： 20mmを有する時効処理板 Bカゝら平行部径: 8mm、平行部長さ： 110mmの寸法を有する丸棒試験片を採取した。これらの試験片を温度： 700°Cに加熱し、図 2に示されるように、引張歪付与時にのみ最大歪負荷状態での保持時間 Tが 60分間保持される引張 Z圧縮の歪： 1. 2%を繰り返し付与することによりタリープ疲労試験を行い測定荷重が初期荷重の 75% (25%減)となるサイクル数を測定した。その結果を表 7〜9に示す。

[0051] F.クリープラプチヤー試験

先に用意した厚さ： 5mmを有する時効処理板 Aから平行部径: 4mm、平行部長さ： 26mmの寸法を有する丸棒試験片を採取した。これらの試験片を温度： 750°Cに加熱し、応力： 353MPaでクリープラプチヤー試験を実施し、破断時間および破断伸びを測定した。その結果を表 7〜9に示す。

[0052] G.高温引張試験

先に用意した厚さ： 5mmを有する時効処理板 Aから平行部径: 4mm、平行部長さ： 26mmの寸法を有する丸棒試験片を採取した。これらの試験片を温度： 700°Cおよび 900°Cで高温引張試験を実施し、 0. 2%耐カ、引張強さおよび破断伸びを測定した。これらの測定結果を表 10 12に示す。

[0053] [表 7]

¾ ^る ' e ¾ to

ί 寸 I

¾\

[0054] [表 8] ¾ §s9

^〕〔10

§57

〔〕〔0058〕

[0059] 表 1 3および表 7 12に示された結果から、溶体化処理のち時効処理した本発明 Ni基合金 1 26は、低サイクル疲労試験、クリープ疲労試験、クリープラプチヤー試験、高温引張試験にぉ、てレ、ずれも優れた値を示すことが分かる。

[0060] 以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はこれら実施例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなぐ添付のクレームの範囲によってのみ限定される。産業上の利用可能性

本発明の Ni基耐熱合金は、高温引張強度、クリープ破断強度、低サイクル疲労強度、熱疲労強度などの高温強度に優れ、さらに高温耐酸ィヒ性、高温耐硫化性などの高温耐食性にも優れるので、ガスタービエンジンの各種部品、特にガスタービエンジンの燃焼器におけるライナーまたはトランジッシヨンピースに用いた場合にすぐれた性能を長期に亘つて発揮することができる。また本発明の Ni基耐熱合金は加工性に優れるので、複雑な構造のガスタービンエンジンにおける、ライナーまたはトランジッシヨンピース等の部品を製造する場合にも、高精度で成形、加工を行うことができる。

Claims

請求の範囲

[1] ガスタービン燃焼器用 Ni基耐熱合金であって、質量⁰ /₀で、 Cr: 14.0-21.5%、 Co:6.5〜14.5%、Mo:6.5〜： LO.0%、W:1.5〜3.5%、A1:1.2〜2.4%、 T i:l.1〜2. l%、Fe:7.0%以下、 B:0.001〜0.020%、 C:0.03〜0.15%を含有し、残りが Niと不可避不純物力もなり、前記不可避不純物として含まれる Sおよび P の含有量をそれぞれ質量％で、 S:0.015%以下、 P:0.015%以下になるように規定した成分組成、

並びに γ相素地中に M C型炭化物および MC型炭化物が均一分散している糸且織

6

を有する Ni基耐熱合金。

[2] ガスタービン燃焼器用 Ni基耐熱合金であって、質量⁰ /₀で、 Cr: 14.0-21.5%、 Co:6.5〜14.5%、Mo:6.5〜： LO.0%、W:1.5〜3.5%、A1:1.2〜2.4%、 T i:l.1〜2. l%、Fe:7.0%以下、 Nb:0.1〜1.0%、B:0.001〜0.020%、 C: 0.03〜0.15%を含有し、残りが Niと不可避不純物力もなり、前記不可避不純物として含まれる Sおよび Pの含有量をそれぞれ質量％で、 S:0.015%以下、 P:0.01 5%以下になるように規定した成分組成、

6

を有する Ni基耐熱合金。

[3] 請求項 1記載のガスタービン燃焼器用 Ni基耐熱合金であって、前記 M C型炭化

6 物における Mは、質量⁰ /₀で、 Ni:12.0〜45.0%、 Cr:9.0〜22.0%、 Co:0.5〜 13.5%、W:2.0〜24.0%、A1:5.0%以下、 Ti:0.5〜6.0%を含有し、残部力 S Moおよび不可避不純物からなる成分組成を有し、前記 MC型炭化物における Mは、質量％で、 Ni:7.0%以下、 Cr:6.0%以下、 Co: 12.0%以下、 Mo:57.0%以下、 W: 15%以下、 Al:6.0%以下を含有し、残部が Tiおよび不可避不純物からなる成分組成を有する Ni基耐熱合金。

[4] 請求項 2記載のガスタービン燃焼器用 Ni基耐熱合金であって、前記 M C型炭化

6 物における Mは、質量⁰ /₀で、 Ni:12.0〜45.0%、 Cr:9.0〜22.0%、 Co:0.5〜 13.5%、W:2.0〜24.0%、A1:5.0%以下、 Ti:0.5〜6.0%、Nb:l.0%以下を含有し、残部が Moおよび不可避不純物力なる成分組成を有し、前記 MC型炭化物における Mは、質量％で、 Ni:7.0%以下、 Cr:6.0%以下、 C o:12.0%以下、 Mo:57.0%以下、 W: 15%以下、 Nb:65%以下、 Al:6.0%以下を含有し、残部が Tiおよび不可避不純物からなる成分組成を有する Ni基耐熱合金。

[5] ガスタービン燃焼器用 Ni基耐熱合金であって、質量⁰ /₀で、 Cr: 14.0-21.5%、 Co:6.5〜14.5%、Mo:6.5〜： LO.0%、W:1.5〜3.5%、A1:1.2〜2.4%、 T i:l.1〜2. l%、Fe:7.0%以下、 B:0.001〜0.020%、 C:0.03〜0.15%を含有し、残りが Niと不可避不純物力もなり、前記不可避不純物として含まれる Sおよび P の含有量をそれぞれ質量％で、 S:0.015%以下、 P:0.015%以下になるように規定した成分組成、

並びに γ相および相の混合相からなる素地中に M C型炭化物および MC型炭

6

化物が均一分散して!/ヽる組織を有する Ni基耐熱合金。

[6] ガスタービン燃焼器用 Ni基耐熱合金であって、質量⁰ /₀で、 Cr: 14.0-21.5%、 Co:6.5〜14.5%、Mo:6.5〜： LO.0%、W:1.5〜3.5%、A1:1.2〜2.4%、 T i:l.1〜2. l%、Fe:7.0%以下、 Nb:0.1〜1.0%、B:0.001〜0.020%、 C: 0.03〜0.15%を含有し、残りが Niと不可避不純物力もなり、前記不可避不純物として含まれる Sおよび Pの含有量をそれぞれ質量％で、 S:0.015%以下、 P:0.01 5%以下になるように規定した成分組成、

6

化物が均一分散して!/ヽる組織を有する Ni基耐熱合金。

[7] 請求項 5記載のガスタービン燃焼器用 Ni基耐熱合金であって、前記 M C型炭化

[8] 請求項 6記載のガスタービン燃焼器用 Ni基耐熱合金であって、前記 M C型炭化物における Mは、質量⁰ /₀で、 Ni:12.0〜45.0%、 Cr:9.0〜22.0%、 Co:0.5〜 13.5%、W:2.0〜24.0%、A1:5.0%以下、 Ti:0.5〜6.0%、Nb:l.0%以下を含有し、残部が Moおよび不可避不純物力なる成分組成を有し、

前記 MC型炭化物における Mは、質量％で、 Ni:7.0%以下、 Cr:6.0%以下、 C o:12.0%以下、 Mo:57.0%以下、 W: 15%以下、 Nb:65%以下、 Al:6.0%以下を含有し、残部が Tiおよび不可避不純物からなる成分組成を有する Ni基耐熱合金。

[9] 請求項 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7または 8いずれか記載のガスタービン燃焼器用 Ni基耐熱合金であって、前記 M C型炭化物および MC型炭化物は、いずれも平均粒径: 0

6

.3〜4. O/zmを有し、素地中に M C型炭化物および MC型炭化物の合計が 0.5〜

6

16.0面積％の割合で均一分散して、る Ni基耐熱合金。

[10] 請求項 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8または 9いずれか記載の Ni基耐熱合金からなるガスタ一ビン燃焼器のライナー用部材。

[11] 請求項 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8または 9いずれか記載の Ni基耐熱合金力もなるガスタービン燃焼器のトランジッシヨンピース用部材。

[12] 請求項 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8または 9いずれか記載の Ni基耐熱合金で構成されたガスタービン燃焼器のライナー。

[13] 請求項 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8または 9いずれか記載の Ni基耐熱合金で構成されたガスタービン燃焼器のトランジッシヨンピース。