WO2022167363A1 - Legierung, insbesondere für additive fertigung, pulver, verfahren und produkt - Google Patents

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Christoph Heinze
Anna Kapustina
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Siemens Energy Global GmbH & Co. KG
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    • B23K35/3033—Ni as the principal constituent
    • B23K35/304—Ni as the principal constituent with Cr as the next major constituent

Definitions

  • the invention relates to an alloy, in particular for additive manufacturing, a powder, a method for manufacturing using this powder or the alloy, and a product.
  • Additive manufacturing such as B.
  • Selective laser beam melting (L-PBF etc.), but not limited to the process mentioned (e.g. electron beam), is based on the layered, selective melting of layers of powder as the starting material to create a geometric object.
  • L-PBF of high-temperature alloys microcracking occurs during the process and macrocracking occurs during the heat treatment.
  • the object is achieved by an alloy according to claim 1, a powder according to claim 2, a method according to claim 3 and a component according to claim 4.
  • the invention uses the improvement in the chemical composition of a nickel-based alloy in the sense of improving the oxidation resistance by adapting suitable elements.
  • the crack-free processability and productivity as well as the level of the mechanical properties are retained.
  • Carbon (C) is added, which, in addition to its function as a deoxidizing element, has other functions of combining with titanium (Ti), niobium (Nb) and tantalum (Ta) to form stable MC-type primary carbides to prevent coarsening of austenitic Suppress grains during hot deformation and improve hot lubricity.
  • the desired effect of the carbon (C) is obtained by adding an amount of at least 0.03%, but its addition of more than 0.11% forms the chain structure of the MC-type carbide and promotes the generation of hot cracks, the from this part, reducing tool life.
  • carbon (C) is preferably also added in an amount of 0.03 to 0.07% by weight, or even preferably 0.11% by weight.
  • Silicon (Si) can preferably be added as a deoxidizer and at the same time acts to improve the adhesion of a forming oxide layer. However, its excessive addition causes a reduction in both hot workability and ductility at room temperatures. Accordingly, silicon (Si) may be added in an amount of 0.05% by weight or less. A preferred range is up to 0.05% by weight or very particularly also up to from 0.04% by weight to 0.05% by weight.
  • Manganese (Mn) can be added as a deoxidizer.
  • Manganese (Mn) is added in an amount of 0.02% by weight or less.
  • a preferred minimum addition is accordingly at least 0.005% by weight or in particular at least 0.01% by weight of manganese (Mn).
  • Chromium (Cr) forms an oxide layer with a highly tight adhesion to the surface during high temperature heating and improves oxidation resistance. Additionally, chromium (Cr) can also improve hot workability.
  • the amount of chromium (Cr) is in a range above 15.5% by weight but not more than 16.6% by weight, preferably 16.0% by weight.
  • Tungsten is an additional element that essentially strengthens the austenitic mixed crystal up to high temperatures.
  • tungsten (W) is to be added in an amount of at least 2.1% by weight, but its excessive addition more than 3.1% by weight causes the excessive precipitation of aW and a decrease in both the Oxidation resistance as well as tight adhesion of an oxide film. Accordingly, the amount of tungsten (W) is also preferably in the range from 2.9% to 3.1% by weight, or even preferably 3.1% by weight. Preferred ranges are also an addition of 2.1% by weight to 2.2% by weight of tungsten (W) or 2.1% by weight of tungsten (W).
  • Molybdenum (Mo) is an element of the same group as tungsten (W), and therefore replacing part of tungsten (W) with molybdenum (Mo) can provide the same function as that of tungsten (W). However, since its effect is less than that of
  • tungsten W
  • Mo molybdenum
  • Iron (Fe) need not necessarily be added to the present alloy. However, since iron (Fe) present in a solid solution state in an austenitic phase mainly containing nickel (Ni) can improve hot workability and is useful for saving raw materials and reducing prices, iron (Fe) is added as needed. However, its excessive addition softens an austenitic phase and reduces the precipitated amount of a ⁇ ' phase, resulting in lowering of high-temperature strength. Accordingly, iron (Fe) is added in an amount of up to 0.13% by weight.
  • the minimum proportion of iron (Fe) is 0.001 Ge. - % .
  • Aluminum (Al) is an additive element essential for forming a stable ⁇ ' phase after an annealing treatment and should be added in an amount of at least 3.7% by weight. However, its addition exceeding 4.7 wt% causes an increase in ⁇ ' phase and lowers hot workability. Accordingly, aluminum (Al) is in a range of 4.0% by weight to 4.7% by weight, preferably 4.2% by weight to 4.7% by weight. -% .
  • Ti titanium
  • C carbon
  • titanium (Ti) The balance of titanium (Ti) is in the ⁇ '-phase in the solid-solution state, thereby strengthening the ⁇ '-phase, and serves to improve high-temperature strength. Accordingly, titanium (Ti) must be added in an amount of at least 1.5 wt%, but its excessive addition exceeding 2.0 wt% not only lowers the hot workability but also makes the ⁇ ' phase unstable and causes Reductions in strength after long-term use at high temperatures. Accordingly, titanium (Ti) is also preferably in the range of 1.5% to 1.9% by weight.
  • aluminum (Al), tantalum (Ta) and titanium (Ti) also have an important function of improving oxidation resistance, especially in the combination of the elements they form stable oxide layer systems.
  • niobium (Nb) and tantalum (Ta) is combined with carbon (C) to form stable MC-type primary carbides, and they have strength-enhancing functions, especially for non-y' -hardened alloys .
  • niobium (Nb) and tantalum (Ta) is dissolved in the ⁇ ′ phase, thereby strengthening the ⁇ ′ phase of solid solution, and serves to improve high-temperature strength.
  • niobium (Nb) and tantalum (Ta) can be added as needed.
  • niobium (Nb) is in a range of 0.45 wt% to 1.35 wt%.
  • Preferred values have also been found preferably at 0.45% by weight or at 1.35% by weight.
  • Zirconium (Zr) and Boron (B) are active in improving high-temperature strength and ductility through their grain boundaries function effectively, and at least one of them can be added to the alloy of the invention in an appropriate amount. Their effect is obtained with a small addition amount.
  • zirconium (Zr) and boron (B) are 0.02 wt% and 0.015 wt%, respectively.
  • the proportion of boron (B) is significantly above 0.012% by weight, in particular at 0.14% by weight up to the upper limit of 0.015% by weight.
  • Nickel (Ni) forms a stable austenitic phase and becomes a matrix for both the solid solution and the precipitation of the ⁇ phase. Further, since nickel (Ni) can form a solid solution with a large amount of tungsten (W), an austenitic matrix having high strength at high temperatures is obtained, and hence nickel is the balance of the alloy.
  • cobalt (Co) up to 9.3% by weight cobalt (Co) can be added to the alloy of the invention.
  • Cobalt (Co) exists in the austenite of the matrix in the solid solution state, thereby achieving some solid solution strengthening, and also has an effect of improving the tight adhesion of the oxide film. Since cobalt (Co) is in the solid solution state in the Ni matrix and since cobalt (Co) hardly affects the precipitation of Y 1 -phase , cobalt (Co) is favorable. However, since cobalt (Co) is an expensive element, its addition in large amounts is not preferred.
  • Preferred singular values are preferably also 7.7% by weight or 9.3% by weight of cobalt (Co).
  • the alloy was adjusted in its alloying elements. This kept the mechanical properties at a high level. Particular attention is paid to improving the alloy's resistance to oxidation, but not to influencing the workability, ie possible crack formation in the process and during heat treatment. Oxidation resistance has been improved with higher levels of aluminum (Al) and tantalum (Ta) as well as the reduction in titanium (Ti) and the addition of yttrium (Y).
  • the alloy according to the invention contains (in % by weight):
  • Co Co
  • Cr Cr
  • Mo molybdenum
  • W tungsten
  • Al aluminum
  • Al 3.7%-4.7%
  • Yttrium oxide up to 1.0%, in particular 0.1% to 1.0% nickel, in particular remainder nickel.
  • Such an alloy is preferably used for components of turbines, in particular gas turbines, such as turbine blades or other hot gas path components.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine nickelbasierte Legierung mit Kobalt (Co): 7,7% – 9,3%, Chrom (Cr): 15,5% - 16,6%, Molybdän (Mo): 1,3% – 2,2%, Wolfram (W): 2,1% - 3,1%, Aluminium (Al): 3,7% – 4,7%, Titan (Ti): 1,5% – 2,0%, Niob (Nb): 0,45% – 1,35%, Tantal (Ta): 3,0% – 4,0%, Kohlenstoff (C): 0,03% – 0,11%, Bor (B): 0,004% – 0,015% jeweils optional Eisen (Fe): 0,001% – 0,13%, Yttrium (Y): 0,005% – 0,012% Zirkon (Zr): 0,0% – 0,02% 20 Hafnium (Hf): 0,001% – 0,2% Mangan (Mn): 0,0% – 0,02% Yttriumoxid (Y203): bis 1,0%, insbesondere 0,1% bis 1,0%, Nickel.

Description

Beschreibung
Legierung, insbesondere für additive Fertigung, Pulver, Verfahren und Produkt
Die Erfindung betri f ft eine Legierung, insbesondere zur additiven Fertigung, ein Pulver, ein Verfahren zur Herstellung unter Verwendung dieses Pulvers oder der Legierung sowie ein Produkt .
Die additive Fertigung, wie z . B . das selektive Laser-Strahlschmel zen ( L-PBF etc . ) , aber nicht beschränkt auf das genannte Verfahren ( z . B . Elektronenstrahlung) , basiert auf der lagenweisen, selektiven Auf Schmel zung von Pulverschichten als Ausgangsmaterial zur Erzeugung eines geometrischen Obj ektes . Beim L-PBF von hochtemperaturbeständigen Legierungen treten während des Prozesses , Mikrorisse und während der Wärmebehandlung Makrorisse auf .
Es gibt Werkstof fe , die sich in einer Schichtdicke von 40pm riss frei und produktiv aufbauen lassen, allerdings für einige Anwendungen keine ausreichende Oxidationsbeständigkeit mit sich bringen .
Für eine Exploration und Industrialisierung weiterer additiv gefertigter Heißgas-Komponenten ist allerdings eine Legierung mit geeigneter Kombination aus mechanischen Eigenschaften und Oxidationsbeständigkeit notwendig .
Es ist daher Aufgabe der Erfindung oben genanntes Problem zu lösen .
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Legierung gemäß Anspruch 1 , ein Pulver gemäß Anspruch 2 , ein Verfahren gemäß Anspruch 3 sowie ein Bauteil gemäß Anspruch 4 .
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen aufgelistet , die beliebig miteinander kombiniert werden können, um weitere Vorteile zu erzielen . Die Erfindung nutzt die Verbesserung der chemischen Zusammensetzung einer Nickelbasislegierung im Sinne einer Verbesserung der Oxidationsbeständigkeit durch Anpassung geeigneter Elemente. Dabei wird die rissfreie Verarbeitbarkeit und Produktivität sowie das Niveau der mechanischen Eigenschaften beibehalten .
Die Erfindung wird im Folgenden nur exemplarisch beschrieben.
Es wird nun die Funktion der einzelnen, in der hochhitzebeständigen Nickelbasislegierung enthaltenden Elemente zur Ausführung der oben beschriebenen Erfindung beschrieben werden.
Kohlenstoff (C) wird zugesetzt, der, zusätzlich zu seiner Funktion als desoxidierendes Element, weitere Funktionen zur Verbindung mit Titan (Ti) , Niob (Nb) und Tantal (Ta) zwecks Bildung stabiler MC-Typ-Primärkarbide hat, um die Vergröberung austenitischer Körner während einer Heißverformung zu unterdrücken und die Heißgleitfähigkeit zu verbessern. Die gewünschte Wirkung des Kohlenstoffs (C) wird erreicht, indem man eine Menge von wenigstens 0,03% zusetzt, doch bildet dessen Zusatz von mehr als 0,11% das Kettengefüge des MC-Typ- Karbids und begünstigt die Entstehung von Warmrissen, die von diesem Teil ausgehen, so dass die Werkzeugstandzeit verringert wird.
Demgemäß wird Kohlenstoff (C) vorzugsweise auch in einer Menge von 0,03 bis 0,07 Gew.-% oder von auch vorzugsweise 0,11 Gew.-% zugesetzt.
Silizium (Si) kann vorzugsweise als ein Desoxidationsmittel zugesetzt werden und wirkt gleichzeitig zur Verbesserung der Haftung einer sich bildenden Oxidschicht. Jedoch verursacht dessen übermäßiger Zusatz eine Verringerung sowohl der Heißverformbarkeit als auch der Duktilität bei Raumtemperaturen. Demgemäß kann Silizium (Si) in einer Menge von 0,05 Gew.-% oder weniger zugesetzt werden. Ein bevorzugter Bereich liegt im Bereich bis 0,05 Gew.-% oder ganz insbesondere auch bis von 0,04 Gew.-% bis 0,05 Gew.-%.
Mangan (Mn) kann als Desoxidationsmittel zugesetzt werden.
Ein übermäßiger Zusatz verursacht eine Verringerung der Hochtemperaturfestigkeit, und daher wird Mangan (Mn) in einer Menge von 0,02 Gew.-% oder weniger zugesetzt.
Eine bevorzugte minimale Zugabe liegt dementsprechend bei mindestens 0,005 Gew.-% oder auch insbesondere bei mindestens 0,01 Gew.-% Mangan (Mn) .
Chrom (Cr) bildet eine Oxidschicht mit einer hochgradig engen Haftung an der Oberfläche während einer Erhitzung auf hohe Temperaturen und verbessert die Oxidationsbeständigkeit. Zusätzlich kann Chrom (Cr) auch die Warmumformbarkeit verbessern .
Diese Wirkung erfordert seinen Zusatz in einer Menge über 15%, doch dessen 17% überschreitender, übermäßiger Zusatz verursacht die Ausscheidung einer «-Phase, was von einer Verringerung der Duktilität begleitet wird.
Demgemäß liegt die Menge an Chrom (Cr) in einem Bereich über 15,5 Gew.-%, jedoch nicht mehr als 16, 6 Gew.-%, vorzugsweise 16,0 Gew. -% .
Bevorzugte Zugaben wurden insbesondere auch mit 15,5 Gew.-% bzw. zwischen 16,5 Gew.-% und 16, 6 Gew.-% erreicht.
Wolfram (W) ist ein Zusatzelement, das im Wesentlichen den austenitischen Mischkristall bis zu hohen Temperaturen verfestigt.
Um diese Wirkungen zu erzielen, ist Wolfram (W) in einer Menge von wenigstens 2,1 Gew.-% zuzusetzen, doch dessen übermäßiger Zusatz von mehr als 3,1 Gew.-% verursacht die übermäßige Ausscheidung von a-W und eine Senkung sowohl der Oxidationsbeständigkeit als auch der engen Haftung eines Oxidfilms. Dementsprechend liegt die Menge an Wolfram (W) auch vorzugsweise im Bereich von 2,9 Gew.-% bis 3,1 Gew.-% oder auch vorzugsweise bei 3,1 Gew.-%. Bevorzugte Bereiche liegen auch bei einer Zugabe von 2,1 Gew.-% bis 2,2 Gew.-% Wolfram (W) oder bei 2,1 Gew.-% Wolfram (W) .
Molybdän (Mo) ist ein Element der gleichen Gruppe wie Wolfram (W) und daher kann der Ersatz eines Teils von Wolfram (W) durch Molybdän (Mo) die gleiche Funktion wie die von Wolfram (W) vorsehen. Da jedoch seine Wirkung geringer als die von
Wolfram (W) ist, setzt man Molybdän (Mo) in einem Bereich von nicht mehr als 2,2 Gew.-% zu.
Bevorzugte Werte wurden insbesondere auch für 1,3 Gew.-% bzw.
2,2 Gew.-% Molybdän (Mo) gefunden.
Eisen (Fe) braucht der vorliegenden Legierung nicht unbedingt zugesetzt zu werden. Da jedoch in einem Festlösungszustand in einer hauptsächlich Nickel (Ni) enthaltenden austenitischen Phase vorliegendes Eisen (Fe) die Heißverformbarkeit verbessern kann und da es zur Einsparung von Rohstoffen und zur Verringerung der Preise brauchbar ist, wird Eisen (Fe) bedarfsweise zugesetzt. Dessen übermäßiger Zusatz erweicht jedoch eine austenitische Phase und verringert die ausgeschiedene Menge einer y' -Phase, was zu einer Senkung der Hochtemperaturfestigkeit führt. Demgemäß wird Eisen (Fe) in einer Menge von bis zu 0,13 Gew.-% zugesetzt.
Vorzugsweise liegt der Minimalanteil von Eisen (Fe) bei 0,001 Ge . - % .
Aluminium (Al) ist ein Zusatzelement, das zur Bildung einer stabilen y'-Phase nach einer Anlassbehandlung wesentlich ist und in einer Menge von wenigstens 3,7 Gew.-% zugesetzt werden soll. Dessen 4,7 Gew.-% übersteigender Zusatz verursacht jedoch eine Steigerung der y'-Phase und senkt die Heißverformbarkeit. Demgemäß liegt Aluminium (Al) in einem Bereich von 4,0 Gew.-% bis 4,7 Gew.-%, vorzugsweise bei 4,2 Gew.-% bis 4 , 7 Gew . -% .
Ein Teil des Titans (Ti) wird mit Kohlenstoff (C) zur Bildung eines stabilen MC-Typ-Primärkarbids verbunden und hat eine festigkeitserhöhende Funktion bei nicht y ' -gehärteten Legierungen .
Der Rest von Titan (Ti) liegt in der y'-Phase im Festlösungszustand vor, wodurch die y'-Phase verfestigt wird, und dient zur Verbesserung der Hochtemperaturfestigkeit. Demgemäß muss Titan (Ti) in einer Menge von wenigstens 1,5 Gew.-% zugesetzt werden, doch dessen übermäßiger 2,0 Gew.-% übersteigender Zusatz senkt nicht nur die Heißverformbarkeit, sondern macht auch die y'-Phase instabil und verursacht Verringerungen der Festigkeit nach langzeitiger Verwendung bei hohen Temperaturen. Demgemäß liegt Titan (Ti) vorzugsweise auch im Bereich von 1,5 Gew.-% bis 1,9 Gew.-%.
Weiter haben Aluminium (Al) , Tantal (Ta) und Titan (Ti) auch eine wichtige Funktion der Verbesserung der Oxidationsbeständigkeit, vor allem in der Kombination der Elemente bilden sie stabile Oxidschichtsysteme .
Insbesondere werden für Tantal (Ta) deutlich größere Werte als 2,0 Gew.-% hinzugefügt.
Gleichartig wie Titan (Ti) wird ein Teil von sowohl Niob (Nb) als auch Tantal (Ta) mit Kohlenstoff (C) unter Bildung stabiler MC-Typ-Primärkarbide verbunden, und sie haben festig- keitssteigernde Funktionen, vor allem für nicht y ' -gehärtete Legierungen .
Der Rest sowohl von Niob (Nb) als auch von Tantal (Ta) liegt gelöst in der y'-Phase vor, wodurch die y'-Phase fester Lösung verfestigt wird, und dient zur Verbesserung der Hochtemperaturfestigkeit .
Dementsprechend können Niob (Nb) und Tantal (Ta) je nach Bedarf zugesetzt werden. Da jedoch deren übermäßiger Zusatz von mehr als 4,0 Gew.-% die Heißverformbarkeit verringert, liegt Niob (Nb) in einem Bereich von 0,45 Gew.-% bis 1,35 Gew.-%.
Bevorzugte Werte wurden vorzugsweise ebenfalls bei 0,45 Gew.- % oder bei 1,35 Gew.-% gefunden.
Zirkon (Zr) und Bor (B) sind zur Verbesserung der Hochtemperaturfestigkeit und Duktilität durch ihre korngrenzenaktive Funktion wirksam, und wenigstens eines von ihnen kann der Legierung der Erfindung in einer passenden Menge zugesetzt werden. Ihre Wirkung wird bei einer geringen Zusatzmenge erhalten .
Zirkon- (Zr) und Bor- (B) Mengen von mehr als 0,02 Gew.-% bzw. 0,015 Gew.-% senken die Solidustemperatur beim Erhitzen, wodurch die Heißverformbarkeit verschlechtert wird.
Demgemäß sind die oberen Grenzen von Zirkon (Zr) und Bor (B) 0,02 Gew.-% bzw. 0,015 Gew.-%.
Insbesondere liegt der Anteil von Bor (B) deutlich oberhalb von 0, 012 Gew.-%, insbesondere bei 0,14 Gew.-% bis zur Obergrenze von 0,015 Gew.-%.
Nickel (Ni) bildet eine stabile austenitische Phase und wird eine Matrix für sowohl die feste Lösung als auch die Ausscheidung der Y,_Phase. Weiter wird, da Nickel (Ni) eine feste Lösung mit einer großen Menge von Wolfram (W) bilden kann, eine austenitische Matrix mit einer hohen Festigkeit bei hohen Temperaturen erhalten, und daher ist Nickel der Rest der Legierung .
Abgesehen von den oben beschriebenen Elementen können von 7,7 Gew.-% Kobalt (Co) bis zu 9,3 Gew.-% Kobalt (Co) der Legierung der Erfindung zugesetzt werden.
Kobalt (Co) existiert im Austenit der Matrix im Festlösungszustand, wodurch eine gewisse Mischkristallverfestigung erreicht wird, und hat auch eine Wirkung zur Verbesserung der engen Haftung des Oxidfilms. Da Kobalt (Co) in der Ni-Matrix im Festlösungszustand vorliegt und da Kobalt (Co) die Ausscheidung der Y,_Phase kaum beeinträchtigt, ist Kobalt (Co) günstig. Da Kobalt (Co) jedoch ein teures Element ist, wird dessen Zusatz in großen Mengen nicht bevorzugt.
Bevorzugte singuläre Werte liegen vorzugsweise auch bei 7,7 Gew.-% bzw. 9,3 Gew.-% Kobalt (Co) .
Die Legierung wurde in ihren Legierungselementen angepasst. Damit wurden die mechanischen Eigenschaften auf einem hohen Niveau gehalten. Besonderes Augenmerk liegt darin, die Legierung in ihrer Oxidationsbeständigkeit zu verbessern, aber nicht die Verarbeitbarkeit, d.h. mögliche Rissbildung im Prozess und bei der Wärmebehandlung, zu beeinflussen. Die Oxidationsbeständigkeit wurde durch höhere Gehalte in Aluminium (Al) und Tantal (Ta) sowie der Reduzierung an Titan (Ti) und der Zugabe von Yttrium (Y) verbessert.
Die erfindungsgemäße Legierung beinhaltet (in Gew.-%) :
Kobalt (Co) : 7,7% - 9, 3%, insbesondere 8, 4% bis 8, 6%, ganz insbesondere 9, 1% bis 9, 3%, Chrom (Cr) : 15, 5% - 16, 6%, insbesondere 16, 0%, Molybdän (Mo) : 1,3% - 2,2%, insbesondere 1,7%, ganz insbesondere 2,2%, Wolfram (W) : 2,1% - 3, 1%, insbesondere 2, 6%, ganz insbesondere 3, 0% bis 3, 1%, Aluminium (Al) : 3,7% - 4,7%, insbesondere 4,0% bis 4,7%, ganz insbesondere 4,2% bis 4,7%, Titan (Ti) : 1,5% - 2,0%, insbesondere 1,5% - 1,9%, Niob (Nb) : 0,45% - 1,35%, ganz insbesondere 1,35%, Tantal (Ta) : 3,0% - 4, 0%, insbesondere 3,3% - 3,7%, Kohlenstoff (C) : 0, 03% - 0, 11%, insbesondere 0,03% - 0,7%, Bor (B) : 0,004% - 0,015% jeweils optional Eisen ( Fe ) : 0, 001% 0, 13%, insbesondere 0, 01% bis 0, 13%, Yttrium (Y) : 0,005% - 0,012% Zirkon ( Zr ) : 0, 0% - 0, 02% insbesondere 0, 005% bis , 0, 02% Hafnium (Hf) : 0, 001% - 0,2%
Mangan (Mn) : 0, 0% - 0, 02% insbesondere 0,005% - 0,02%, Silizium (Si) : 0,00% - 0,05%, insbesondere 0,001% - 0,05%, ganz insbesondere 0,04% - 0,05%, Phosphor (P) : < 10 ppm Schwefel (S) : < 10 ppm Sauerstoff (0) : < 200ppm Stickstoff (N) : < 50 ppm
Yttriumoxid (Y2O3) : bis 1,0%, insbesondere 0, 1% bis 1, 0%, Nickel , insbesondere Rest Nickel .
Folgende drei Beispiele (Exl bis EX3) gemäß der Erfindung für eine nickelbasierte Legierung ist hier aufgelistet:
Figure imgf000009_0001
Eine solche Legierung wird vorzugsweise für Komponenten von Turbinen, insbesondere Gasturbinen eingesetzt , wie Turbinenschaufeln oder andere Heißgaspfadkomponenten .

Claims

Patentansprüche
1. Nickelbasierte Superlegierung (in Gew
Figure imgf000011_0001
zumindest aufweisend : Kobalt (Co) : 7,7% 9, 3%, insbesondere 8, 4% bis 8, 6%, ganz insbesondere 9, 1% bis 9, 3%, Chrom (Cr) : 15, 5% - 16, 6%, insbesondere 16, 0%, Molybdän (Mo) : 1,3% - 2,2%, insbesondere 1,7%, ganz insbesondere 2,2%, Wolfram (W) : 2,1% - 3, 1%, insbesondere 2, 6%, ganz insbesondere 3, 0% bis 3, 1%, Aluminium (Al) : 3,7% - 4,7%, insbesondere 4,0% bis 4,7%, ganz insbesondere 4,2% bis 4,7%, Titan (Ti) : 1,5% - 2,0%, insbesondere 1,5% - 1,9%, Niob (Nb) : 0,45% - 1,35%, ganz insbesondere 1,35%, Tantal (Ta) : 3,0% - 4, 0%, insbesondere 3,3% - 3,7%, Kohlenstoff (C) : 0, 03% - 0, 11%, insbesondere 0,03% - 0,07%, Bor (B) : 0,004% - 0,015% jeweils optional Eisen ( Fe ) : 0, 001% - 0, 13%, insbesondere 0, 01% bis 0, 13%, Yttrium (Y) : 0,005% - 0,012% Zirkon ( Zr ) : 0, 0% - 0, 02% insbesondere 0, 005% bis , 0, 02% Hafnium (Hf) : 0, 001% - 0,2% Mangan (Mn) : 0, 0% - 0, 02% insbesondere 0,005% - 0,02%, Silizium (Si) : 0,00% - 0,05%, insbesondere 0,001% - 0,05%, ganz insbesondere 0,04% - 0,05%, Phosphor (P) : < 10 ppm
Schwefel (S) : < 10 ppm
Sauerstoff (0) : < 200ppm
Stickstoff (N) : < 50 ppm
Yttriumoxid (Y2O3) : bis 1,0%, insbesondere 0,1% bis 1,0%, Nickel , insbesondere Rest Nickel. Pulver, aufweisend eine Zusammensetzung einer nickelbasierten Superlegierung (in Gew.-%) : Kobalt (Co) : 7,7% - 9,3%, insbesondere 8,4% bis 8, 6%, ganz insbesondere 9,1% bis 9,3%, Chrom (Cr) : 15,5% - 16, 6%, insbesondere 16,0%,
Molybdän (Mo) : 1,3% - 2,2%, insbesondere 1,7%, ganz insbesondere 2,2%,
Wolfram (W) : 2,1% - 3,1%, insbesondere 2, 6%, ganz insbesondere 3,0% bis 3,1%, Aluminium (Al) : 3,7% - 4,7%, insbesondere 4,0% bis 4,7%, ganz insbesondere 4,2% bis 4,7%, Titan (Ti) : 1, 5% - 2, 0%, insbesondere 1,5% - 1,9%,
Niob (Nb) : 0,45% - l,35%, ganz insbesondere 1,35%, Tantal (Ta) : 3, 0% - 4, 0%, insbesondere 3,3% - 3,7%,
Kohlenstoff (C) : 0,03% - 0,11%, insbesondere 0,03% - 0,07%, Bor (B) : 0, 004% - 0, 015% jeweils optional Eisen (Fe) : 0,001% - 0,13%, insbesondere 0, 01% bis 0, 13%, Yttrium (Y) : 0,005% - 0,012% Zirkon ( Zr ) : 0, 0% - 0, 02% insbesondere 0, 005% bis , 0, 02 Hafnium (Hf) : 0, 001% - 0,2% Mangan (Mn) : 0, 0% - 0, 02% insbesondere 0,005% - 0,02%, Silizium (Si) : 0,00% - 0,05%, insbesondere 0,001% - 0,05%, ganz insbesondere 0,04% - 0,05%, Phosphor (P) : < 10 ppm Schwefel (S) : < 10 ppm Sauerstoff (0) : < 200ppm Stickstoff (N) : < 50 ppm Yttriumoxid (Y2O3) : bis 1,0%, insbesondere 0, 1% bis 1, 0%,
Nickel , insbesondere Rest Nickel und weiterhin optional
Binder und/oder Refraktärpartikel. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, bei dem eine nickelbasierte Superlegierung enthält (in Gew . -% ) : Kobalt (Co) : 7,7% - 9,3%, insbesondere 8,4% bis 8, 6%, ganz insbesondere 9,1% bis 9,3%, Chrom (Cr) : 15,5% - 16, 6%, insbesondere 16,0%, Molybdän (Mo) : 1,3% - 2,2%, insbesondere 1,7%, ganz insbesondere 2,2%, Wolfram (W) : 2,1% - 3,1%, insbesondere 2, 6%, ganz insbesondere 3,0% bis 3,1%, Aluminium (Al) : 3,7% - 4,7%, insbesondere 4,0% bis 4,7%, ganz insbesondere 4,2% bis 4,7%, Titan (Ti) : 1,5% - 2,0%, insbesondere 1,5% - 1,9%, Niob (Nb) : 0,45% - 1,35%, ganz insbesondere 1,35%, Tantal (Ta) : 3,0% - 4, 0%, insbesondere 3,3% - 3,7%, Kohlenstoff (C) : 0, 03% - 0, 11%, insbesondere 0,03% - 0,07%, Bor (B) : 0,004% - 0,015% jeweils optional Eisen ( Fe ) : 0, 001% - 0, 13%, insbesondere 0, 01% bis 0, 13%, Yttrium (Y) : 0,005% - 0,012% Zirkon ( Zr ) : 0, 0% - 0, 02% insbesondere 0, 005% bis , 0, 02 Hafnium (Hf) : 0, 001% - 0,2% Mangan (Mn) : 0, 0% - 0, 02% insbesondere 0,005% - 0,02%, Silizium (Si) : 0,00% - 0,05%, insbesondere 0,001% - 0,05%, ganz insbesondere 0,04% - 0,05%, Phosphor (P) : < 10 ppm Schwefel (S) : < 10 ppm Sauerstoff (0) : < 200ppm Stickstoff (N) : < 50 ppm Yttriumoxid (Y2O3) : bis 1,0%, insbesondere 0, 1% bis 1, 0%, Nickel , oder ein Pulver nach Anspruch 2 verwendet wird beim Auftragsschweißen, insbesondere ein Laserauftragsschweißen, oder bei einer additiven Fertigung, insbesondere im Pulverbett. Bauteil, zumindest aufweisend eine nickelbasierte Superlegierung, aufweisend folgende Elemente (in Gew.-%) : Kobalt (Co) : 7,7% - 9,3%, insbesondere 8,4% bis 8, 6%, ganz insbesondere 9,1% bis 9,3%, Chrom (Cr) : 15,5% - 16, 6%, insbesondere 16,0%,
Molybdän (Mo) : 1,3% - 2,2%, insbesondere 1,7%, ganz insbesondere 2,2%,
Wolfram (W) : 2,1% - 3,1%, insbesondere 2, 6%, ganz insbesondere 3,0% bis 3,1%, Aluminium (Al) : 3,7% - 4,7%, insbesondere 4,0% bis 4,7%, ganz insbesondere 4,2% bis 4,7%, Titan (Ti) : 1, 5% - 2, 0%, insbesondere 1,5% - 1,9%,
Niob (Nb) : 0,45% - l,35%, ganz insbesondere 1,35%, Tantal (Ta) : 3, 0% - 4, 0%, insbesondere 3,3% - 3,7%,
Kohlenstoff (C) : 0,03% - 0,11%, insbesondere 0,03% - 0,07%, Bor (B) : 0, 004% - 0, 015% jeweils optional Eisen (Fe) : 0,001% - 0,13%, insbesondere 0,01% bis 0,13%, Yttrium (Y) : 0,005% - 0,012%
Zirkon (Zr) : 0,0% - 0,02% insbesondere 0,005% bis ,0,02% Hafnium (Hf) : 0,001% - 0,2%
Mangan (Mn) : 0,0% - 0,02% insbesondere 0,005% - 0,02%,
Silizium (Si) : 0,00% - 0,05%, insbesondere 0,001% - 0,05%, ganz insbesondere 0,04% - 0,05%, Phosphor (P) : < 10 ppm
Schwefel (S) : < 10 ppm
Sauerstoff (0) : < 200ppm
Stickstoff (N) : < 50 ppm Yttriumoxid (Y2O3) : bis 1,0%, insbesondere 0,1% bis 1,0%,
Nickel .
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