镍基超合金及制品 发明背景
本发明公开涉及镍基合金、 基于所述合金的制品以及制备所述制品的方法。
燃气涡轮发动机在极端环境中操作， 发动机部件 ( 特别是在涡轮区段中的那些 ) 暴露于高操作温度和应力。为了使涡轮部件能承受这些条件， 这些部件必须由能承受这些 苛刻条件的材料制造。由于其在高达 90％的熔化温度下将保持其强度， 并具有优异的耐环 境性能， 故超合金被应用于这些高要求的应用中。镍基超合金特别广泛地用在整个燃气涡 轮发动机中， 例如， 在涡轮叶片、 喷嘴和壳体应用中。 但是， 提高的燃气涡轮发动机性能的设 计需要具有甚至更高温度能力的合金。
单晶 (SC) 镍基超合金可基于合金组成和性能相似性划分为四代。第一代 SC 超合 金的限定特征是不存在成合金元素铼 (Re)。依据加入约 3％重量的 Re 将使抗蠕变断裂能 力提高约 50° F(28℃ ) 并伴有抗疲劳益处的发现， 第二代 SC 超合金 ( 如 CMSX-4、 PWA-1484 和 RenéN5) 均含约 3％重量 Re。总的来说， 第三代超合金的特征在于包括约 6％重量 Re ； 第 四代超合金含约 6％重量 Re 以及成合金元素钌 (Ru)。
目前， 燃气涡轮发动机由于其性能的平衡而主要使用第二代超合金。 但是， 虽然成 合金元素 Re 是这类超合金已知的最有效的固溶体强化剂 ； 如果不排除， 其成本以及其供应 短缺强烈促使在该合金中其用量最少。迄今为止， 具有较低 Re 含量的已知的超合金组合物 不能提供具有至少 3％重量的那些 ( 即， 第二代超合金 ) 可得到的性能。并且， 由于 Re 在强 化 Ni 基超合金方面如此有效， 仅用其它元素替代 Re 通常不能提供具有否则可通过 Re 提供 的强度的合金， 或者可能劣化耐环境性能， 例如抗氧化性和抗腐蚀性。
因此， 仍然需要镍基超合金， 该镍基超合金表现出用于燃气涡轮发动机的所有所 需性能， 例如， 蠕变和疲劳强度、 在升高的温度下的抗氧化性和抗腐蚀性， 同时还使铼的使 用最小化或消除使用铼。期望所述超合金还表现出良好的铸造能力， 以便可适用于定向凝 固的单晶制品。由于较细小的 PDAS 通常得到较少的晶粒缺陷、 多孔性以及更好的热处理响 应， 因此为了得到较好的机械特性， 较细小的初级枝晶臂间距 (PDAS) 是优选的。
发明概述
本文提供了无铼的镍基超合金。 在一个实施方案中， 提供了一种超合金， 所述超合 金包含约 4.0％重量至约 10％重量钴 (Co)、 约 4.0％重量至约 10％重量铬 (Cr)、 约 0.5％重 量至约 2.5％重量钼 (Mo)、 约 5.0％重量至约 10％重量钨 (W)、 约 4.0％重量至约 6.5％重量 铝 (Al)、 约 0％重量至约 1.0％重量钛 (Ti)、 约 5.0％重量至约 10.0％重量钽 (Ta)、 约 0％ 重量至约 1.5％重量铪 (Hf)、 最高达约 0.1％重量碳 (C)、 最高达约 0.01％重量硼 (B)、 最高 达约 0.1％重量钇 (Y)， 余量为镍 (Ni) 和附带杂质， 并且其中钽与铝的比率为约 1.24 至约 2.0， Al+0.15Ta 为约 6.0％重量至约 8.5％重量， Al+0.15Hf 为约 5.0％重量至约 7.0％重 量， 并且 Mo+0.52W 为约 4.2％重量至约 6.5％重量。
本文还提供了包含所述超合金的制品。在一个实施方案中， 所述制品包含无铼的 镍基合金， 所述合金包含约 4.0％重量至约 10％重量钴 (Co)、 约 4.0％重量至约 10％重量铬 (Cr)、 约 0.5％重量至约 2.5％重量钼 (Mo)、 约 5.0％重量至约 10％重量钨 (W)、 约 4.0％重
量至约 6.5％重量铝 (Al)、 约 0％重量至约 1.0％重量钛 (Ti)、 约 5.0％重量至约 10.0％重 量钽 (Ta)、 约 0％重量至约 1.5％重量铪 (Hf)、 最高达约 0.1％重量碳 (C)、 最高达约 0.01％ 重量硼 (B)、 最高达约 0.1％重量钇 (Y)， 余量为镍 (Ni) 和附带杂质， 其中钽与铝的比率为约 1.24 至约 2.0， Al+0.15Ta 为约 6.0％重量至约 8.5％重量， Al+0.15Hf 为约 5.0％重量至约 7.0％重量， Mo+0.52W 为约 4.2％重量至约 6.5％重量。
本文还提供了制造制品的方法。在一个实施方案中， 所述方法包括在模具中铸造 镍基合金， 并将铸件凝固成制品内的初级枝晶臂间距小于约 400μm 的单晶或柱形结构。 所述镍基超合金包含约 4.0 ％重量至约 10 ％重量钴 (Co)、 约 4.0 ％重量至约 10 ％重量铬 (Cr)、 约 0.5％重量至约 2.5％重量钼 (Mo)、 约 5.0％重量至约 10％重量钨 (W)、 约 4.0％重 量至约 6.5％重量铝 (Al)、 约 0％重量至约 1.0％重量钛 (Ti)、 约 5.0％重量至约 10.0％重 量钽 (Ta)、 约 0％重量至约 1.5％重量铪 (Hf)、 最高达约 0.1％重量碳 (C)、 最高达约 0.01％ 重量硼 (B)、 最高达约 0.1％重量钇 (Y)， 余量为镍 (Ni) 和附带杂质， 并且其中钽与铝的比率 为约 1.24 至约 2.0， Al+0.15Ta 为约 6.0％重量至约 8.5％重量， Al+0.15Hf 为约 5.0％重量 至约 7.0％重量， 并且 Mo+0.52W 为约 4.2％重量至约 6.5％重量。 附图说明
当参考附图阅读以下详细描述时， 将更好地理解本发明的这些和其它特征、 方面 和优点， 其中在整个附图中类似的字符代表类似的部件， 其中 ：
图 1 为根据本文所述实施方案的几种合金与常规镍基合金 RenéN5 和合金 MC2+ 相 比， 在 2000° F/20ksi 下的蠕变断裂寿命图示， 所述合金 MC2+ 为基于常规无铼的镍基合金 MC2 的改良合金 ( 包含 5％重量 Co、 8％重量 Cr、 2％重量 Mo、 8％重量、 5％重量 Al、 1.5％重 量 Ti、 6％重量 Ta， 余量为 Ni 和附带杂质 )， 其中加入 B、 C 和 Hf ；
图 2 为根据本文所述实施方案的几种合金与常规镍基合金 RenéN5 和无铼的镍基 合金 MC2+ 相比， 在 1800° F/30ksi 下的蠕变断裂寿命图示 ； 并且
图 3 为根据本文所述实施方案的几种合金与常规镍基合金 RenéN5 和无铼的镍基 合金 MC2+ 相比， 于 2000° F 下 500 次循环的循环氧化测试之后的重量变化图示。
发明详述
除非另外定义， 本文使用的技术与科学术语具有与本发明所属领域技术人员通常 理解的相同的含义。本文使用的术语 “第一” 、 “第二” 等不表示任何顺序、 量或重要性， 而是 用于区分一个要素与另一个要素。同样， 术语” 一” 不表示量的限制， 而是表示存在至少一 个提及的条目， 并且除非另外指出， 术语 “前” 、 “后” 、 “下” 和/或 “上” 仅用于方便描述， 不 限于任一位置或者空间取向。如果公开了范围， 包括涉及相同部件或性能的所有范围的各 端点并且可独立组合 ( 例如， 范围 “最高达约 25％重量， 或者， 更尤其是， “约 5％重量至约 20％重量” 包括各端点以及范围 “约 5％重量至约 25％重量” 的所有中间值， 等等 )。修饰 语 “约” 与量结合使用时包括所述值， 且具有上下文所述的含义 ( 例如， 包括与具体量的测 量相关的误差度 )。
提供了一种无铼的镍基合金。更具体地讲， 提供了包含各种水平和组合的元素来 代替铼以节约成本的合金。 然而， 由所述合金形成的制品的加工方式使得包含枝晶结构， 该 枝晶结构进一步含有细小初级枝晶臂间距， 即， 其中枝晶臂之间的标称间距小于约 400 微米。结果是， 所述合金可表现出基本上类似于或甚至高于含 Re 的合金所表现出那些的性 能， 并且比起其它无铼的镍基合金提高各种性能的平衡， 所述合金包含相同或类似的元素 的组合。
更特别是， 在 2000° F 和 20ksi， 或者 1800° F 和 30ksi 下， 所公开的镍基合金均 可表现出基本上等同于或好于常规含 Re 的合金如 RenéN5(3％重量 Re) 的蠕变断裂寿命的 蠕变断裂寿命。此外， 所述镍基合金可表现出基本上等同于常规含 Re 的合金所表现出的抗 氧化性， 并且显著好于一些无铼的合金如 MC2+ 所表现出的。并且， 在某些实施方案中， 所提 供的镍基合金表现出提高的相稳定性， 具有最小或甚至无拓扑密排 (TCP) 相形成， 使用无 铼的合金， 提供与含 Re 的合金所提供的基本上类似的性能的能力， 显著节约了成本。
本文所述的无铼的镍基合金包含本文所述的合金独特的各种组合和浓度的元素 钼、 钨、 铝、 钛、 钽和铪。通过选择这些元素的量的优选水平和比率， 可得到类似于含铼的合 金所表现出的那些的所需的性能。
更特别是， 在某些实施方案中， 选择某些元素组合的水平和比率， 以提供或优化某 些所需的性能。例如， 在一些实施方案中， 根据关系式 Al+0.15Hf( ％重量 )， 铝和铪的组 合％重量在约 5％重量至约 7％重量之间。 Al 和 Hf 的这种关系不仅可提供具有提高的抗氧 化性的合金， 而且， 可有助于避免形成不需要的不溶性共晶 γ′ (gamma prime) 相。 作为另一个实例， 在一些实施方案中， 根据关系式 Al+0.15Ta(％重量 )， 铝和钽的 组合％重量可期望为约 6％重量至约 8.5％重量。在某些这些实施方案中， 钽与铝的比率 (Ta/Al，％重量 ) 还可优化例如至约 1.24 至约 2 之间。Al+0.15Ta(％重量 ) 期望保持低 于 8.5， 使得可基本上避免形成不溶性共晶 γ′相。并且， 这种比率的 Ta/Al 可有助于强化 γ′相。
在一些实施方案中， 根据关系式 Mo+0.52W， 钼和钨的组合％重量期望在约 4.2 至 6.5 之间。现已发现， 通过这样选择 Mo+0.52W 的水平， 可增强合金的 γ′相的固溶体强度。 还发现， 通过这样选择 Mo+0.52W 的水平， 例如， 使得小于 6.5％重量用于本合金中， 可基本 上避免析出拓扑密排 (TCP) 相和形成不溶性共晶 γ′相。
各元素的一种或多种上述优选关系可用于所述合金的不同的实施方案， 并且可使 用哪一种元素以及用量多少取决于合金中期望受影响的性能。
一般而言， 本文所述的合金包含约 4％重量至约 10％重量 Co， 约 4％重量至约 10％ 重量 Cr， 约 0.5％重量至约 2.5％重量钼 (Mo)、 约 5.0％重量至约 10％重量钨 (W)、 约 4.0％ 重量至约 6.5％重量铝 (Al)、 约 0％重量至约 1.0％重量钛 (Ti)、 约 5.0％重量至约 10.0％ 重量钽 (Ta) 和约 0 ％重量至约 1.5 ％重量铪 (Hf)、 最高达约 0.1 ％重量碳 (C)、 最高达约 0.01％重量硼 (B)、 最高达约 0.1％重量钇 (Y)， 余量为镍 (Ni) 和附带杂质。
在一些实施方案中， 镍基合金的钼含量可期望在约 0.5％重量至约 2.5％重量、 或 约 0.7％重量至约 2.1％重量、 或约 1.0％重量至约 2.0％重量之间。在其它实施方案中， 合 金的钼含量可期望在约 0.8％重量至约 1.8％重量之间。
在一些实施方案中， 镍基合金的钨含量为约 5％重量至约 10％重量、 或约 6％重量 至约 9.5％重量、 或约 7 至约 9％重量。 在其它实施方案中， 镍基合金的钨含量为约 6.5％重 量至约 8.7％重量、 或约 6.5％重量至约 8.5％重量。
在一些实施方案中， 镍基合金的铝含量可为约 4 ％重量至约 6.5 ％重量、 或约
4.3％重量至约 6.2％重量、 或约 4.8％重量至约 5.8％重量。在其它实施方案中， 镍基合金 的铝含量可为约 5％重量至约 6.2％重量、 或约 5％重量至约 6％重量。
本发明的镍基合金的一些实施方案可包含其量为约 0％重量至约 1.0％重量、 或 约 0％重量至约 0.8％重量、 或约 0％重量至约 0.5％重量的钛。
在一些实施方案中， 钽可存在的量为 5％重量至约 10％重量、 或约 6.5％重量至约 9.5％重量、 或约 7.5％重量至约 8.7％重量。在其它实施方案中， 钽可存在的量为约 7％重 量至约 8.6％重量、 或约 7％重量至约 8.3％重量。
在某些实施方案中， 铪的用量可为约 0％重量至约 1.5％重量、 或约 0.25％重量至 约 1.5％重量、 或约 0.5％重量至约 1.25％重量。在其它实施方案中， 铪的用量可为约 0％ 重量至约 0.5％重量。
除了上述元素以外， 镍基合金还可包含钴和铬。 一般而言， 钴的加入量通常可为约 4.0％重量至约 10.0％重量、 或约 4.5％重量至约 6％重量。 在其它实施方案中， 钴的用量可 为约 5％重量至约 9.5％重量、 或约 5％重量至约 7％重量。
一般而言， 可包含的铬的量为约 4％重量至约 10％重量， 在一些实施方案中， 为约 6％重量至约 8.5％重量、 或约 6.5％重量至约 8.0％重量。在其它实施方案中， 镍基合金的 铬含量可为约 6.0％重量至约 8.0％重量、 或约 6.0％重量至约 7.5％重量。
如果需要， 碳 (C)、 硼 (B)、 钇 (Y) 和其它稀土金属也可包含在本发明的镍基合金中。 当使用碳时， 其可用于本文所述的镍基合金中的量通常可小于约 0.5％重量。 在一 些实施方案中， 约 0.01％重量至约 0.5％重量量的碳可用于所述镍基合金中。碳的示例性 用量为约 0.03％重量至约 0.49％重量。
在一些实施方案中， 可存在于镍基合金中的硼的量小于或等于镍基合金的约 0.1％重量。在一些实施方案中， 在约 0.001％重量至约 0.09％重量之间量的硼可包含在镍 基合金中。可用于镍基合金中的硼的一个示例性量为约 0.004％重量至约 0.075％重量。
如果使用钇， 其可存在的量为约 0.01％重量至约 0.1％重量， 并且示例性量为约 0.03％重量至约 0.05％重量。
因此， 例如， 镍基合金的一个实施方案可包含约 4.0％重量至约 10％重量钴 (Co)、 约 4.0 ％重量至约 10 ％重量铬 (Cr)、 约 0.5 ％重量至约 2.5 ％重量钼 (Mo)、 约 5.0 ％重量 至约 10％重量钨 (W)、 约 4.0％重量至约 6.5％重量铝 (Al)、 约 0％重量至约 1.0％重量钛 (Ti)、 约 5.0％重量至约 10.0％重量钽 (Ta)、 约 0％重量至约 1.5％重量铪 (Hf)、 最高达约 0.1％重量碳 (C)、 最高达约 0.01％重量硼 (B)、 最高达约 0.1％重量钇 (Y)， 余量为镍 (Ni) 和附带杂质。在此类实施方案中， 所述合金还可包含以下关系的元素 ： Ta/Al 为约 1.24 至 约 2.0 ； Al+0.15Ta 为约 6.0％重量至约 8.5％重量 ； Al+0.15Hf 为约 5.0％重量至约 7.0％ 重量 ； 并且 Mo+0.52W 为约 4.2％重量至约 6.5％重量。
在这些实施方案中， 所述镍基合金可包含约 4.5％重量至约 6.0％重量钴 (Co)、 约 6.0％重量至约 8.5％重量铬 (Cr)、 约 0.7％重量至约 2.1％重量钼 (Mo)、 约 6.0％重量至约 9.5％重量钨 (W)、 约 4.3％重量至约 6.2％重量铝 (Al)、 约 0％重量至约 0.8％重量钛 (Ti)、 约 6.5％重量至约 9.5％重量钽 (Ta) 和约 0.25％重量至约 1.5％重量铪 (Hf)。
在甚至其它的此类实施方案中， 所述镍基合金可包含约 6.5％重量至约 8.0％重
量铬 (Cr)、 约 1.0％重量至约 2.0％重量钼 (Mo)、 约 7.0％重量至约 9％重量钨 (W)、 约 4.8％ 重量至约 5.8％重量铝 (Al)、 约 0％重量至约 0.5％重量钛 (Ti)、 约 7.5％重量至约 8.7％重 量钽 (Ta) 和约 0.5％重量至约 1.25％重量铪 (Hf)。
量铬 (Cr)、 约 1.0％重量至约 2.0％重量钼 (Mo)、 约 7.0％重量至约 9％重量钨 (W)、 约 4.8％ 重量至约 5.8％重量铝 (Al)、 约 0％重量至约 0.5％重量钛 (Ti)、 约 7.5％重量至约 8.7％重 量钽 (Ta) 和约 0.5％重量至约 1.25％重量铪 (Hf)。
根据在段落
中所述的实施方案， 镍基合金还可包含约 5.0 ％重量至约 9.5％重量钴 (Co)、 约 6.0％重量至约 8.0％重量铬 (Cr)、 约 0.8％重量至约 1.8％重量钼 (Mo)、 约 6.5％重量至约 8.7％重量钨 (W)、 约 5.0％重量至约 6.2％重量铝 (Al)、 约 7.0％重 量至约 8.6％重量钽 (Ta) 和约 0％重量至约 0.5％重量铪 (Hf)。
或者， 在此类实施方案中， 所述镍基合金可包含约 5.0 ％重量至约 7.0 ％重量钴 (Co)、 约 6.0％重量至约 7.5％重量铬 (Cr)、 约 6.5％重量至约 8.5％重量钨 (W)、 约 5.0％重 量至约 6.0％重量铝 (Al) 和约 7.0％重量至约 8.3％重量钽 (Ta)。
所述镍基合金可根据任何现有的方法进行加工， 以形成燃气涡轮发动机的部件， 包括但不限于粉末冶金法 ( 例如， 烧结、 热压、 热等静压制、 热真空压制等等 )、 铸锭接着定 向凝固、 熔模精密铸造、 铸锭接着热机械处理、 近终形铸造、 化学蒸气沉积、 物理蒸气沉积、 这些方法的组合等。
在由所述镍基合金制造燃气涡轮翼片的一种方式中， 提供了单独或混合物形式 的粉末、 颗粒形式的所需部件， 并加热至足以熔融金属部件的温度， 通常为约 1350 ℃至约 1600℃。随后将已熔融的金属在铸造法中倒入模具中， 以产生所需的形状。 如上所述， 可使用任何铸造方法， 例如， 铸锭、 熔模精密铸造或者近终形铸造。 在其 中期望生产更复杂部件的实施方案中， 已熔融的金属可期望通过熔模精密铸造法来铸造， 熔模精密铸造法通常可更适用于生产通过标准制造技术不能生产的部件， 例如具有复杂形 状的涡轮动叶或必须承受高温的涡轮部件。在另一个实施方案中， 可通过铸锭法将已熔融 的金属铸造成涡轮部件。
可使用重力、 压力、 惰性气体或者真空条件进行铸造。在一些实施方案中， 在真空 中进行铸造。
铸造后， 将模具中的熔体定向凝固。定向凝固通常产生单晶或者柱形结构， 即， 在 生长方向伸长的晶粒， 因此， 比起等轴铸造， 翼片的蠕变强度更高， 且适用于一些实施方案。
在一些实施方案中， 可将熔体在液体金属 ( 例如， 熔融的锡 ) 提供的温度梯度中定 向凝固。 比起使用辐射冷却的常规定向凝固方法， 液体金属冷却方法产生更大的温度梯度， 并且提供较细小的枝晶臂间距。 较细小的枝晶臂间距又可有益于合金的机械特性以及降低 该合金内的分离。
包含所述镍基合金的铸件随后可通常经受不同的热处理， 以便优化强度以及提高 抗蠕变性。在一些实施方案中， 期望将铸件在固相线和 γ′溶线温度之间的温度下固溶热 处理。 固相线为在加热过程中合金开始熔融时的温度或者在冷却过程中由液体相开始至凝 固完成的温度。γ′溶线为在加热过程中 γ′相完全溶解成为 γ 基质相时的温度或者在 冷却过程中在 γ 基质相中开始析出时的温度。此类热处理通常降低分离的存在。在固溶 热处理后， 在低于 γ′溶线温度下热处理合金以形成 γ′析出物。
因此， 可将本文所述的镍基合金加工成各种用于大燃气涡轮发动机的翼片。由于 在合金中选择优选水平和比率的元素， 因此合金以及由所述合金制备的制品和燃气涡轮发 动机部件表现出提高的高温强度以及提高的抗氧化性。 此外， 在一些实施方案中， 可使用高
梯度铸造来提供细小的枝晶臂间距， 使得可看到进一步提高机械特性。适宜由本文所述的 合金形成的部件或制品的实例包括但不限于动叶 ( 或叶片 )、 非旋转喷嘴 ( 或静叶 )、 壳体、 燃烧器， 等等。认为在由本文所述的合金形成中， 发现特别益处的部件 / 制品包括喷嘴和动 叶。
以下实施例， 是示例性和非限制性的， 举例说明制造镍基合金的各种实施方案中 的一些的组合物和方法。
实施例 1
采用该实施例来证明与包含铼的常规镍基合金 RenéN5 和改良无铼的镍基合金 MC2+ 相比， 由根据本文所述实施方案且不含铼的镍基合金可见性能提高， 所述 MC2+ 基于 MC2( 包含 5％重量 Co、 8％重量 Cr、 2％重量 Mo、 8％重量、 5％重量 Al、 1.5％重量 Ti、 6％重量 Ta， 余量为 Ni 和附带杂质 )， 其中将碳、 硼和铪加入到起始组合物中。具有对比组成的样品 以及根据本文所述的本发明的实施方案的那些见下表 1 所示。
表1
组成 (％重量 )
合金 RenéN5 MC2+ 合金 16 合金 17 Mo 1.5 2.0 1.3 1.6 W 5 8.0 8.2 9.0 Ta 6.5 6.0 8.1 8.6 Hf 0.15 0.15 0.20 1.20 Co 7.5 5.0 8.8 5.4 Cr 7 8.0 7.3 7.5 Al 6.2 5.0 5.7 5.2 Ti 0 1.5 0.6 0.4 C 0.05 0.05 0.08 0.07 B 0.004 0.004 0.004 0.004 Re 3 0 0 0 Ni 余量 余量 余量 余量如下制备样品， 取各组分并将各组分加热至 1500 ～ 1550℃的温度。 将已熔融的合 金倒入陶瓷模具中， 并使用液体金属冷却方法， 通过高梯度铸造定向凝固成单晶形式， 其中 在由熔融的锡浴提供的温度梯度中使合金定向凝固。 比起使用辐射冷却的常规定向凝固方 法， 液体金属冷却方法产生更大的温度梯度， 并且提供较细小的枝晶臂间距。
初级枝晶臂间距在约 170μm 至 260μm 之间。在每一种合金中， 如下实现两相 γ 加上 γ′微观结构 ： 在固相线与溶线温度之间的温度下， 固溶处理， 接着于 1100℃下老化 处理， 和于 900℃下稳定化处理。 固溶处理温度在 1250℃至 1310℃之间， 并将合金在该温度 下保持 6-10 小时， 接着空气冷却。老化处理于 1100℃下进行 4 小时， 接着空气冷却。稳定 化处理于 900℃下进行 24 小时， 接着空气冷却。
随后使样品经受蠕变测试和循环氧化测试。 更具体地讲， 对于蠕变测试， 将样品切 割成总长为 1.37 英寸且计量直径为约 0.1 英寸的圆柱形狗骨型蠕变样品。在拉伸试验机 中进行测试， 温度为 2000° F， 应力为 20 千克 / 平方英寸 (ksi)， 并再次在温度为 1800° F， 应力为 30ksi 下进行测试。测定发生断裂的时间， 并记录为样品显示抗蠕变性的能力的函 数。
蠕变测试的结果显示于图 1(2000° F/20ksi) 和图 2(1800° F/30ksi)。 如图所示， 合金 17( 包含 1.6％重量钼、 9.0％重量钨、 8.6％重量钽和 1.2％重量铪 ) 表现出比 RenéN5
更好的抗蠕变性。 合金 16( 包含 1.3％重量钼、 8.2％重量钨、 8.1％重量钽和 0.2％重量铪 ) 表现出与 RenéN5 相当的蠕变断裂寿命。
对于循环氧化测试， 使用长 0.9″且直径为 0.17 的圆柱形样品。使用如下组成的 循环进行循环氧化测试 ： 将样品在 2000° F 下保持 50 分钟， 并将样品冷却至室温， 保持 10 分钟。在 500 次周期时完成测试。在各间隔将样品称重， 以监测由于形成氧化物而引起的 重量变化。
循环氧化测试的结果显示于图 3。如图所示， 合金 17( 包含 1.6％重量钼、 9.0％重 量钨、 8.6％重量钽和 1.2％重量铪 ) 在 500 小时暴露后未显示任何失重， 这表明抗氧化性 至少约为 RenéN5 所表现出的。合金 16( 包含 1.3％重量钼、 8.2％重量钨、 8.1％重量钽和 0.2％重量铪 ) 比 RenéN5 显示更大的失重， 但是明显小于 MC2+ 的失重。
虽然本文已举例说明和描述了本发明的某些特征， 但是本领域技术人员可想到许 多修改和变化。 因此， 应理解， 所附权利要求将涵盖落入本发明的真实精神内的所有这些修 改和变化。