NI基单晶超合金.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201080004554.9

申请日:

2010.01.15

公开号:

CN102282276A

公开日:

2011.12.14

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权的转移IPC(主分类):C22C 19/05登记生效日:20170707变更事项:专利权人变更前权利人:独立行政法人物质·材料研究机构变更后权利人:独立行政法人物质·材料研究机构变更事项:地址变更前权利人:日本国茨城县变更后权利人:日本国茨城县变更事项:共同专利权人变更前权利人:三菱重工业株式会社变更后权利人:三菱日立电力系统株式会社|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C22C 19/05申请日:20100115|||公开

IPC分类号:

C22C19/05; C22F1/02; C22F1/10; F01D5/28; F01D25/00; F02C7/00; C22F1/00

主分类号:

C22C19/05

申请人:

独立行政法人物质·材料研究机构; 三菱重工业株式会社

发明人:

原田广史; 横川忠晴; 小泉裕; 小林敏治; 坂本正雄; 川岸京子; 冈田郁生; 小熊英隆; 鸟越泰治; 种池正树; 伊藤荣作; 正田淳一郎; 塚越敬三; 小薮豪通

地址:

日本国茨城县

优先权:

2009.01.15 JP 2009-006746

专利代理机构:

中科专利商标代理有限责任公司 11021

代理人:

雒运朴

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内容摘要

Ni基单晶超合金为具有如下的化学组成的单晶,以质量%计含有Co:8~12%、Cr:5~7.5%、Mo:0.2~1.2%、W:5~7%、Al:5~6.5%、Ta:8~12%、Hf:0.01~0.2%、Re:2~4%、Si:0.005~0.1%,余量为Ni和不可避免的杂质。

权利要求书

1.一种Ni基单晶超合金,其特征在于,其是具有如下的化学组成的单
晶,其中,以质量%计含有:
Co:8~12%、
Cr:5~7.5%、
Mo:0.2~1.2%、
W:5~7%、
Al:5~6.5%、
Ta:8~12%、
Hf:0.01~0.2%、
Re:2~4%、和
Si:0.005~0.1%,
余量为Ni和不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述的Ni基单晶合金,其特征在于,其是具有如下
的化学组成的单晶,其中,以质量%计含有:
Co:8~11%、
Cr:5~7%、
Mo:0.2~1%、
W:5.5~7%、
Al:5~6%、
Ta:9~12%、
Hf:0.05~0.2%、
Re:2.5~4%、和
Si:0.005~0.08%,
余量为Ni和不可避免的杂质。
3.如权利要求2所述的Ni基单晶合金,其特征在于,其是具有如下
的化学组成的单晶,其中,以质量%计含有:
Co:8~10%、
Cr:6~7%、
Mo:0.5~1%、
W:5.5~6.5%、
Al:5~6%、
Ta:9~11%、
Hf:0.05~0.15%、
Re:2.5~3.5%、和
Si:0.005~0.08%,
余量为Ni和不可避免的杂质。

说明书

Ni基单晶超合金

技术领域

本发明涉及Ni基单晶超合金。

背景技术

Ni基超合金在喷气式发动机、燃气轮机等涡轮静翼(turbine blade)
和涡轮动翼(turbine vane)的基材中使用时,初期的喷气式发动机中燃烧气
体的温度并不是那么高,所以涡轮动翼和涡轮静翼在没有冷却的状态下使
用。但是,以近年的喷气式发动机等为代表的燃气轮机中,为了提高输出
和效率,涡轮的入口燃气温度进一步被高温化。伴随于此,尤其对于大型
发电用燃气轮机的涡轮动翼、涡轮静翼,为了保持高温强度,具有中空翼
的结构,且对翼片内部强制性地使用空气和蒸汽进行冷却,由此防止基材
温度的上升。这样的涡轮动翼和涡轮静翼中,翼片表面温度超过900℃,
而另一方面翼片内部温度为600℃左右。这样的翼片表面和翼片内部的温
度差使其发生热疲劳(Thermo-mechanical fatigue:TMF)。

另外,特别是涡轮动翼被暴露于高温的燃烧气体的同时,由于高速旋
转,所以必须耐受由离心力产生的高的应力,而对于该要求,高温下的蠕
变特性、TMF也同样重要。

以往,已知有以耐热疲劳特性为目的的Ni基超合金(专利文献1、
2)。另外,蠕变特性优异的Ni基超合金(专利文献3)在大多的高温仪器中
实际使用的情况较多。

专利文献1:日本专利第2841970号公报

专利文献2:日本专利第3214330号公报

专利文献3:美国专利第4643782号公报

发明内容

发明所要解决的问题

随着近年的喷气式发动机和燃气轮机的进步而燃烧气体温度被高温
化中,希望出现具有更优异的热疲劳特性和蠕变特性并且耐硫化腐蚀性能
优异的Ni基超合金。

因此,本发明的具体目标为:900℃/392MPa下的蠕变特性为600小
时以上,1000℃/245MPa下的蠕变特性为160小时以上,TMF特性为,
温度范围:400~900℃的范围、应变范围:±0.64%、频率66min/周期、波
形:三角波+梯形波、相位:反相位的条件为200次以上,且耐硫化腐蚀
性能是指将75%Na2SO4+25%NaCl成分的盐加热到900℃并浸渍了20小
时时的腐蚀减少量为0.001mm以下。

而且,本发明的课题是提供作为大型发电用燃气轮机的涡轮动翼和涡
轮静翼等作为在高温、高应力下使用的高温部件适合的TMF特性、蠕变
特性以及耐硫化腐蚀性能优异的Ni基单晶超合金。

用于解决问题的手段

本发明为解决上述的问题,具有以下的特征。

第1发明的特征为,其为具有如下的化学组成的单晶,其中,以质量
%计含有:

Co:8~12%、

Cr:5~7.5%、

Mo:0.2~1.2%、

W:5~7%、

Al:5~6.5%、

Ta:8~12%、

Hf:0.01~0.2%、

Re:2~4%、和

Si:0.005~0.1%,

余量为Ni和不可避免的杂质。

第2发明为在上述的第1发明中,具有如下的化学组成的单晶,其中,
以质量%计含有:

Co:8~11%、

Cr:5~7%、

Mo:0.2~1%、

W:5.5~7%、

Al:5~6%、

Ta:9~12%、

Hf:0.05~0.2%、

Re:2.5~4%、和

Si:0.005~0.08%,

余量为Ni和不可避免的杂质。

第3发明为在上述第2发明中,具有如下的化学组成的单晶,其中,
以质量%计含有:

Co:8~10%、

Cr:6~7%、

Mo:0.5~1%、

W:5.5~6.5%、

Al:5~6%、

Ta:9~11%、

Hf:0.05~0.15%、

Re:2.5~3.5%、和

Si:0.005~0.08%,

余量为Ni和不可避免的杂质。

发明效果

根据本发明,提供TMF特性、蠕变特性以及耐硫化腐蚀性能优异的
Ni基单晶超合金,该Ni基单晶合金适合用作大型发电用燃气轮机的涡轮
动翼和涡轮静翼等在高温、高应力下使用的高温部件。

附图说明

图1为表示具有表1所示的化学组成的合金在900℃/392MPa下的蠕
变特性和TMF特性(保持60分钟的压缩)的图。

图2为表示具有表1所示的化学组成的合金在1000℃/245MPa下的
蠕变特性和TMF特性(保持60分钟得压缩)的图。

图3为表示实施例中的本发明合金和比较合金6的硫化腐蚀试验结果
的图。

具体实施方式

本发明的Ni基单晶超合金中的化学组成的限定理由如下。

Co是与γ相的Ni置换并将基质固溶强化的元素。另外,该元素是具
有通过使γ′相固溶温度(ガンマプライムソルバス温度)下降而将溶体化
(溶体化)温度幅度扩大且使热处理特性提高的效果的元素。含量为8~12
质量%。少于8质量%时溶体化温度幅度减小,多于12质量%时γ′相量减
少,使强度下降。Co的含量优选为8~11%,更优选为8~10%。

Cr是使高温耐腐蚀性提高的元素。含量为5~7.5质量%。少于5质量
%时使耐腐蚀性下降,超过7.5质量%时生成有害相且高温强度下降。Cr
的含量优选为5~7%,更优选为6~7%。

Mo是使γ相/γ′相的错配(misfit)为负值从而促进作为高温下的强化
机理之一的板状化(ラフト,raft)效果的元素。含量为0.2~1.2质量%。
Mo固溶在基质中使高温强度提高,同时通过析出硬化而贡献于高温强度。
少于0.2质量%时高温强度下降,超过4质量%时生成有害相且高温强度
降低。Mo的含量优选为0.2~1%,更优选为0.5~1%。

W与Mo同样,具有固溶强化和析出硬化的作用。含量为5~7质量%。
要想得到所要求的蠕变强度、TMF强度,最低也需要5质量%,另外,
超过7质量%的添加会导致生成有害相,强度降低。W的含量优选为
5.5~7%,更优选为5.5~6.5%。

Al与Ni化合,且以体积分率计为50~70%的比例形成在γ母相中析
出的构成γ′相的Ni3Al所示的金属间化合物,并使TMF强度和蠕变强度
提高。含量为5~6.5质量%。Al少于5质量%时γ′相量减少,无法得到所
要求的TMF强度和蠕变强度,超过6.5质量%也无法得到所要求的TMF
强度和蠕变强度。Al的含量优选为5~6%。

Ta是强化γ′相使蠕变强度提高的有效的元素。含量为8~12质量%。
Ta小于8质量%时,无法得到所要求的TMF强度和蠕变强度,超过12
质量%时促进共晶γ′相的生成,使溶体化热处理变得困难。Ta的含量优选
为9~12%,更优选为9~11%。

Hf具有提高耐氧化性的效果,所以作为化学组成成分来添加是有效
的。添加量为0.01~0.2质量%。Hf小于0.01质量%时无法得到耐氧化性
的效果,超过0.2质量%时助长有害相的生成,所以使TMF强度和蠕变
强度降低。Hf的添加量优选为0.05~0.2%,更优选为0.05~0.15%。

Re固溶于γ相,通过固溶强化而使高温强度提高。另外Re也具有使
耐腐蚀性提高的效果。另一方面,大量添加Re时,有可能高温时TCP
相析出而使TMF强度和蠕变强度降低。因此,添加量为2~4质量%。小
于2质量%时强度下降,超过4质量%的添加时,由于TCP相的析出而蠕
变强度下降。Re的添加量优选为2.5~4%,更优选2.5~3.5%。

Si是对提高耐氧化性有效的元素。含量为0.005~0.1质量%。小于0.005
质量%时无法得到耐氧化性的效果。超过0.1质量%时无法得到所要求的
蠕变强度。Si的含量优选为0.005~0.08%。

具有如上所述的化学组成的本发明的Ni基单晶合金,例如可通过以
下的工艺来制造。

熔解具有上述化学组成的原料并铸造,得到单晶铸造物后,对该单晶
铸造物实施溶体化处理-1次时效处理-2次时效处理,由此制造本发明的
Ni基单晶合金。作为溶体化处理的条件,可例示在真空中1250~1350℃
的温度范围保持1~20小时,接下来进行空气冷却。作为1次时效处理的
条件,可例示在真空中1000~1200℃的温度范围保持1~10小时,接下来
进行空气冷却。作为2次时效处理的条件,可例示在真空中850~900℃的
温度范围保持15~30小时,接下来进行空气冷却。

予以说明,各处理采用的条件根据Ni基单晶超合金的化学组成而可适
当的设定。

以下示出实施例。

予以说明,本发明并不限定于实施例。

[实施例]

【表1】

组成(质量%)


对具有表1所示的化学组成的Ni基超合金在真空中以200mm/h的凝
固速度进行溶解、铸造得到单晶铸造物。接着,对得到的单晶铸造物实施
在真空中、1300℃(10℃单位。以下相同)下预热1小时后,在1330℃保持
10小时之后进行空气冷却的溶体化处理,然后实施在真空中1100℃下保
持4小时后进行空气冷却的1次时效处理,和在真空中870℃下保持20
小时后进行空气冷却的2次时效处理。

而且,将单晶合金铸造物加工成平行部直径4mm、平行部长度20mm
的蠕变试验片,并在900℃、392MPa和1000℃、245MPa的条件下进行
了蠕变试验。

另外,TMF试验在高频率下将试验片进行加热而实施。TMF试验中,
使温度从下限的400℃到上限的900℃进行变动,施加应变为±0.64%,并
使温度变动和应变联动。频率1个周期为66min,波形为三角波,压缩时
保持60分钟。这些的试验条件是模拟燃气轮机的运行条件,假设涡轮翼
片表面温度在稳定时为900℃、停止时为400℃而实施试验。另外,升降
温速度为166.7℃/min。

图1和图2示出了蠕变试验和TMF试验的结果。

图3中将75%Na2SO4+25%NaCl成分的盐加热熔融到900℃,对在熔
融后的盐中浸渍20小时的试料实施了硫化腐蚀试验。图3中的纵轴示出
了换算成长度得硫化腐蚀减少量。

以上的结果汇集于表2示出。

【表2】


本发明合金的900℃/392MPa下的蠕变特性为600小时以上、
1000℃/245MPa下的蠕变特性为160小时以上,TMF特性以上述条件为
200次以上,且腐蚀减少量为0.001mm以下。可确认得到了TMF特性和
蠕变特性及耐硫化腐蚀优异的Ni基单晶超合金。

【产业上的利用可能性】

本发明的Ni基单晶超合金TMF特性和蠕变特性以及耐硫化腐蚀优异,
优选作为高温/高应力下使用的高温部件。

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1、(10)申请公布号 CN 102282276 A(43)申请公布日 2011.12.14CN102282276A*CN102282276A*(21)申请号 201080004554.9(22)申请日 2010.01.152009-006746 2009.01.15 JPC22C 19/05(2006.01)C22F 1/02(2006.01)C22F 1/10(2006.01)F01D 5/28(2006.01)F01D 25/00(2006.01)F02C 7/00(2006.01)C22F 1/00(2006.01)(71)申请人独立行政法人物质材料研究机构地址日本国茨城县申请人三菱重工业。

2、株式会社(72)发明人原田广史 横川忠晴 小泉裕小林敏治 坂本正雄 川岸京子冈田郁生 小熊英隆 鸟越泰治种池正树 伊藤荣作 正田淳一郎塚越敬三 小薮豪通(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司 11021代理人雒运朴(54) 发明名称Ni基单晶超合金(57) 摘要Ni基单晶超合金为具有如下的化学组成的单晶,以质量计含有Co:812、Cr:57.5、Mo:0.21.2、W:57、Al:56.5、Ta:812、Hf:0.010.2、Re:24、Si:0.0050.1,余量为Ni和不可避免的杂质。(30)优先权数据(85)PCT申请进入国家阶段日2011.07.14(86)PCT申请的申请数。

3、据PCT/JP2010/050428 2010.01.15(87)PCT申请的公布数据WO2010/082632 JA 2010.07.22(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 2 页CN 102282285 A 1/1页21.一种Ni基单晶超合金,其特征在于,其是具有如下的化学组成的单晶,其中,以质量计含有:Co:812、Cr:57.5、Mo:0.21.2、W:57、Al:56.5、Ta:812、Hf:0.010.2、Re:24、和Si:0.0050.1,余量为Ni和不可避免的杂质。2.如权利要求1所述的Ni基。

4、单晶合金,其特征在于,其是具有如下的化学组成的单晶,其中,以质量计含有:Co:811、Cr:57、Mo:0.21、W:5.57、Al:56、Ta:912、Hf:0.050.2、Re:2.54、和Si:0.0050.08,余量为Ni和不可避免的杂质。3.如权利要求2所述的Ni基单晶合金,其特征在于,其是具有如下的化学组成的单晶,其中,以质量计含有:Co:810、Cr:67、Mo:0.51、W:5.56.5、Al:56、Ta:911、Hf:0.050.15、Re:2.53.5、和Si:0.0050.08,余量为Ni和不可避免的杂质。权 利 要 求 书CN 102282276 ACN 1022822。

5、85 A 1/5页3Ni 基单晶超合金技术领域0001 本发明涉及Ni基单晶超合金。背景技术0002 Ni基超合金在喷气式发动机、燃气轮机等涡轮静翼(turbine blade)和涡轮动翼(turbine vane)的基材中使用时,初期的喷气式发动机中燃烧气体的温度并不是那么高,所以涡轮动翼和涡轮静翼在没有冷却的状态下使用。但是,以近年的喷气式发动机等为代表的燃气轮机中,为了提高输出和效率,涡轮的入口燃气温度进一步被高温化。伴随于此,尤其对于大型发电用燃气轮机的涡轮动翼、涡轮静翼,为了保持高温强度,具有中空翼的结构,且对翼片内部强制性地使用空气和蒸汽进行冷却,由此防止基材温度的上升。这样的涡轮。

6、动翼和涡轮静翼中,翼片表面温度超过900,而另一方面翼片内部温度为600左右。这样的翼片表面和翼片内部的温度差使其发生热疲劳(Thermo-mechanical fatigue:TMF)。0003 另外,特别是涡轮动翼被暴露于高温的燃烧气体的同时,由于高速旋转,所以必须耐受由离心力产生的高的应力,而对于该要求,高温下的蠕变特性、TMF也同样重要。0004 以往,已知有以耐热疲劳特性为目的的Ni基超合金(专利文献1、2)。另外,蠕变特性优异的Ni基超合金(专利文献3)在大多的高温仪器中实际使用的情况较多。0005 专利文献1:日本专利第2841970号公报0006 专利文献2:日本专利第3214。

7、330号公报0007 专利文献3:美国专利第4643782号公报发明内容0008 发明所要解决的问题0009 随着近年的喷气式发动机和燃气轮机的进步而燃烧气体温度被高温化中,希望出现具有更优异的热疲劳特性和蠕变特性并且耐硫化腐蚀性能优异的Ni基超合金。0010 因此,本发明的具体目标为:900/392MPa下的蠕变特性为600小时以上,1000/245MPa下的蠕变特性为160小时以上,TMF特性为,温度范围:400900的范围、应变范围:0.64、频率66min/周期、波形:三角波+梯形波、相位:反相位的条件为200次以上,且耐硫化腐蚀性能是指将75Na2SO4+25NaCl成分的盐加热到9。

8、00并浸渍了20小时时的腐蚀减少量为0.001mm以下。0011 而且,本发明的课题是提供作为大型发电用燃气轮机的涡轮动翼和涡轮静翼等作为在高温、高应力下使用的高温部件适合的TMF特性、蠕变特性以及耐硫化腐蚀性能优异的Ni基单晶超合金。0012 用于解决问题的手段0013 本发明为解决上述的问题,具有以下的特征。0014 第1发明的特征为,其为具有如下的化学组成的单晶,其中,以质量计含有:说 明 书CN 102282276 ACN 102282285 A 2/5页40015 Co:812、0016 Cr:57.5、0017 Mo:0.21.2、0018 W:57、0019 Al:56.5、00。

9、20 Ta:812、0021 Hf:0.010.2、0022 Re:24、和0023 Si:0.0050.1,0024 余量为Ni和不可避免的杂质。0025 第2发明为在上述的第1发明中,具有如下的化学组成的单晶,其中,以质量计含有:0026 Co:811、0027 Cr:57、0028 Mo:0.21、0029 W:5.57、0030 Al:56、0031 Ta:912、0032 Hf:0.050.2、0033 Re:2.54、和0034 Si:0.0050.08,0035 余量为Ni和不可避免的杂质。0036 第3发明为在上述第2发明中,具有如下的化学组成的单晶,其中,以质量计含有:003。

10、7 Co:810、0038 Cr:67、0039 Mo:0.51、0040 W:5.56.5、0041 Al:56、0042 Ta:911、0043 Hf:0.050.15、0044 Re:2.53.5、和0045 Si:0.0050.08,0046 余量为Ni和不可避免的杂质。0047 发明效果0048 根据本发明,提供TMF特性、蠕变特性以及耐硫化腐蚀性能优异的Ni基单晶超合金,该Ni基单晶合金适合用作大型发电用燃气轮机的涡轮动翼和涡轮静翼等在高温、高应力下使用的高温部件。说 明 书CN 102282276 ACN 102282285 A 3/5页5附图说明0049 图1为表示具有表1所示。

11、的化学组成的合金在900/392MPa下的蠕变特性和TMF特性(保持60分钟的压缩)的图。0050 图2为表示具有表1所示的化学组成的合金在1000/245MPa下的蠕变特性和TMF特性(保持60分钟得压缩)的图。0051 图3为表示实施例中的本发明合金和比较合金6的硫化腐蚀试验结果的图。具体实施方式0052 本发明的Ni基单晶超合金中的化学组成的限定理由如下。0053 Co是与相的Ni置换并将基质固溶强化的元素。另外,该元素是具有通过使相固溶温度(温度)下降而将溶体化(溶体化)温度幅度扩大且使热处理特性提高的效果的元素。含量为812质量。少于8质量时溶体化温度幅度减小,多于12质量时相量减少。

12、,使强度下降。Co的含量优选为811,更优选为810。0054 Cr是使高温耐腐蚀性提高的元素。含量为57.5质量。少于5质量时使耐腐蚀性下降,超过7.5质量时生成有害相且高温强度下降。Cr的含量优选为57,更优选为67。0055 Mo是使相/相的错配(misfit)为负值从而促进作为高温下的强化机理之一的板状化(,raft)效果的元素。含量为0.21.2质量。Mo固溶在基质中使高温强度提高,同时通过析出硬化而贡献于高温强度。少于0.2质量时高温强度下降,超过4质量时生成有害相且高温强度降低。Mo的含量优选为0.21,更优选为0.51。0056 W与Mo同样,具有固溶强化和析出硬化的作用。含量。

13、为57质量。要想得到所要求的蠕变强度、TMF强度,最低也需要5质量,另外,超过7质量的添加会导致生成有害相,强度降低。W的含量优选为5.57,更优选为5.56.5。0057 Al与Ni化合,且以体积分率计为5070的比例形成在母相中析出的构成相的Ni3Al所示的金属间化合物,并使TMF强度和蠕变强度提高。含量为56.5质量。Al少于5质量时相量减少,无法得到所要求的TMF强度和蠕变强度,超过6.5质量也无法得到所要求的TMF强度和蠕变强度。Al的含量优选为56。0058 Ta是强化相使蠕变强度提高的有效的元素。含量为812质量。Ta小于8质量时,无法得到所要求的TMF强度和蠕变强度,超过12质。

14、量时促进共晶相的生成,使溶体化热处理变得困难。Ta的含量优选为912,更优选为911。0059 Hf具有提高耐氧化性的效果,所以作为化学组成成分来添加是有效的。添加量为0.010.2质量。Hf小于0.01质量时无法得到耐氧化性的效果,超过0.2质量时助长有害相的生成,所以使TMF强度和蠕变强度降低。Hf的添加量优选为0.050.2,更优选为0.050.15。0060 Re固溶于相,通过固溶强化而使高温强度提高。另外Re也具有使耐腐蚀性提高的效果。另一方面,大量添加Re时,有可能高温时TCP相析出而使TMF强度和蠕变强度降低。因此,添加量为24质量。小于2质量时强度下降,超过4质量的添加时,说 。

15、明 书CN 102282276 ACN 102282285 A 4/5页6由于TCP相的析出而蠕变强度下降。Re的添加量优选为2.54,更优选2.53.5。0061 Si是对提高耐氧化性有效的元素。含量为0.0050.1质量。小于0.005质量时无法得到耐氧化性的效果。超过0.1质量时无法得到所要求的蠕变强度。Si的含量优选为0.0050.08。0062 具有如上所述的化学组成的本发明的Ni基单晶合金,例如可通过以下的工艺来制造。0063 熔解具有上述化学组成的原料并铸造,得到单晶铸造物后,对该单晶铸造物实施溶体化处理-1次时效处理-2次时效处理,由此制造本发明的Ni基单晶合金。作为溶体化处理。

16、的条件,可例示在真空中12501350的温度范围保持120小时,接下来进行空气冷却。作为1次时效处理的条件,可例示在真空中10001200的温度范围保持110小时,接下来进行空气冷却。作为2次时效处理的条件,可例示在真空中850900的温度范围保持1530小时,接下来进行空气冷却。0064 予以说明,各处理采用的条件根据Ni基单晶超合金的化学组成而可适当的设定。0065 以下示出实施例。0066 予以说明,本发明并不限定于实施例。0067 实施例0068 【表1】0069 组成(质量)0070 0071 对具有表1所示的化学组成的Ni基超合金在真空中以200mm/h的凝固速度进行溶解、铸造得到。

17、单晶铸造物。接着,对得到的单晶铸造物实施在真空中、1300(10单位。以下相同)下预热1小时后,在1330保持10小时之后进行空气冷却的溶体化处理,然后实施在真空中1100下保持4小时后进行空气冷却的1次时效处理,和在真空中870下保持20小时后进行空气冷却的2次时效处理。0072 而且,将单晶合金铸造物加工成平行部直径4mm、平行部长度20mm的蠕变试验片,并在900、392MPa和1000、245MPa的条件下进行了蠕变试验。0073 另外,TMF试验在高频率下将试验片进行加热而实施。TMF试验中,使温度从下限的400到上限的900进行变动,施加应变为0.64,并使温度变动和应变联动。频率。

18、1个周期为66min,波形为三角波,压缩时保持60分钟。这些的试验条件是模拟燃气轮机的运行条件,假设涡轮翼片表面温度在稳定时为900、停止时为400而实施试验。另外,升降温速度为166.7/min。说 明 书CN 102282276 ACN 102282285 A 5/5页70074 图1和图2示出了蠕变试验和TMF试验的结果。0075 图3中将75Na2SO4+25NaCl成分的盐加热熔融到900,对在熔融后的盐中浸渍20小时的试料实施了硫化腐蚀试验。图3中的纵轴示出了换算成长度得硫化腐蚀减少量。0076 以上的结果汇集于表2示出。0077 【表2】0078 0079 本发明合金的900/392MPa下的蠕变特性为600小时以上、1000/245MPa下的蠕变特性为160小时以上,TMF特性以上述条件为200次以上,且腐蚀减少量为0.001mm以下。可确认得到了TMF特性和蠕变特性及耐硫化腐蚀优异的Ni基单晶超合金。0080 【产业上的利用可能性】0081 本发明的Ni基单晶超合金TMF特性和蠕变特性以及耐硫化腐蚀优异,优选作为高温/高应力下使用的高温部件。说 明 书CN 102282276 ACN 102282285 A 1/2页8图1图2说 明 书 附 图CN 102282276 ACN 102282285 A 2/2页9图3说 明 书 附 图CN 102282276 A。

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