JPH04501440A - 高温構造材用の改良ニッケルアルミニド合金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 高温構造材用の改良ニッケルアルミニド合金本発明は、ニッケル、アルミニウム 、ホウ素及びジルコニウム並びにある種の態様においてはチタン又は炭素を含有 する高温加工の可能なニッケルアルミニド合金に関する。

トリニッケルアルミニド（ＮｉａＡｊ）系の金属間化合物合金は、高温構造材と しての用途に適した独特の特性を有している。即ち、通常の合金においては温度 が上昇すると降伏応力が減少するのに対して、かかる合金は温度上昇に伴って降 伏応力が増大するという特異な機械的特性を示す。

ｒＤｕｃｊｉｌｅ＾ｌｕｍｉｎｉｄｅ　Ａ１１ｏＹｓ　ｒｏｔ　Ｈｉｇｈ　Ｔｅ ｍｐｅｔｓｊｏ＋ｃＡｐｐｌｉｃｇｉｉｏｎｓ　Ｊと題する本願と同一出願人に 係る米国特許第４．７１１．７５１号の記載から、この金属間組成物は、鉄の添 加によって降伏強さが増大し、ホウ素の添加によって延性が増大し、かつチタン 、マンガン及びニオブの添加によって冷間加工性が向上することが公知である。

ニッケルアルミニド基材の別の改良法としては、より高温での強度を増すために 鉄及びホウ素の他にハフニウム及びジルコニウムを添加することがｒＤｕｃｌｉ ｌｅ＾ｌｕｍｉｎｉｄｅ＾１１ｏ７ｓ　（ｏｒ　Ｈｉｇｈ　Ｔｅｍｐｅｔａｊｕ ｒｅ　ＡｐｐｌｉｃｓｔｉｏｎｓＪと題する本願と同一出願人に係る米国特許第 ４．６１２．１６５号に記載されている。

かかる改良合金の使用に際して遭遇する主な課題の一つは、これらの合金の高温 における延性が低いことである。温度の上昇に伴ってかかる合金の強度が増大す ること並びにかかる合金を工業的に加工処理する場合には高温で作業するのが通 常であることから、従来の鍛造法を用いてかかる合金を所望形状に加工しようと すると問題が生ずる。この問題は、ｒ　Ｉ（ｉｇｈ−Ｔｅｌｌｌｐｅ＋ｘｔｕｒ ｅＦ＊ｂｒｉｃｔｂｌｅ　Ｎ１ｃｋｅｌ−Ｉｒｏｎ　Ａｌｕｍｉｎｉｄｅｓ　Ｊ と題する本願と同一出願人に係る米国特許第４．７２２．８２８号に開示されて いる通り、鉄含有量を高レベルに維持しく１６重量％付近）、その他の成分に若 干の変更を加えることによって、ある程度は克服された。しかしながら、鉄を含 有しない合金のみならず鉄含有量の高い合金であっても、有酸素環境下において 高温で加工すると脆化し易いことが判明した。ｒＮｉｃｋｅｌ　Ａｌｕｍｉｎｉ ｄｅｓ　ａｎｄ　Ｎ１ｃｋｅｌ−Ｉｒｏｎ＾１ｕｍｉｎｉｄｅｓ　ｊａｒ　Ｕｓ ｅ　ｉｎ　Ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ　ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓＪと題する本願と同 一出願人に係る米国特許第４．７３１．２２１号には、約８原子％以下のクロム を添加すると酸化による脆化の問題を最小限に抑え得ることが記載されている。

上述の方法や他の方法でアルミニド合金特性を向上させることができるとはいっ ても、約１１００℃を超える温度で合金を製造及び使用する場合には依然として 幾つかの課題が残る。例えば、従来技術に係る高温加工可能な合金は鉄を含有し ているが、鉄は高温における強度を低下させる元素である。従って、鉄を含まな いアルミニド組成物であって高温において良好な加工特性を示すものを製造する のが望ましい。さらに、ジルコニウム（高温強度を増すための公知成分）を含む 従来技術の合金を加熱する場合、１１５０℃から１２００℃に加熱するときの速 度が速すぎると、粒界にジルコニウムに富む共融混合物が生じて、合金の高温強 度及び延性が大幅に低下することが判明した。

本発明の目的の一つは、約１１００℃から約１２００℃の範囲の高温での加工に 適したニッケルアルミニド合金組成物を供することである。

本発明の別の目的は、１２００℃付近の高温において優れた加工性、延性及び強 度を示すニッケルアルミニド合金を供することである。

本発明のさらに別の目的は、１１００℃から１２００℃の範囲の高温で空気環境 に暴露しても、酸化による腐食を殆ど受けない高温加工の可能なニッケルアルミ ニド合金を供することである。

上記の目的及び効果（並びにその他の目的及び効果）は本発明によって達成され るが、本発明は、一般に、ニッケル並びに、原子百分率で表して、約１５．５乃 至約１８．５％のアルミニウム、約６乃至約ｌＯ％のクロム、約０．０５乃至約 ０．３５％のジルコニウム、及び約０．０８％乃至約０．３％のホウ素を含んで なるニッケルアルミニド合金を供する。ジルコニウムを約０．０５乃至約０，３ ５原子％の範囲内に保って製造した合金は、熱間鍛造、熱間押出し及び熱間圧延 のような熱間加工法において通常遭遇する約１１００から約１２００℃の範囲の 高温において、優れた強度、延性及び加工性を示す。チタンを約０．２乃至約０ ．５原子％の範囲内で添加すると合金の機械的特性がさらに向上する。また、炭 素を約０．５原子％添加すると合金の熱間加工性が向上する。本発明の合金とし て示す範囲内で特に好ましいアルミニド組成物は、原子百分率で表して、アルミ ニウム１７．１％、クロム８％、ジルコニウム０．２５％、チタン０．２５％、 ホウ素０．１％及び残部のニッケルを含む。

本発明の上記態様及び効果並びにその他の態様及び効果を、添付図面を参照して 以下の詳細な説明でさらに詳しく説明する。ここで添付図面について説明すると 、 図１（１）及び図１（ｂ）は、従来技術に係る高ジルコニウム含量の合金（１原 子％ジルコニウム）の微小組織を示す拡大写真（それぞれ８００倍及び４００倍 ）であり、１０００℃以上における加熱速度が粒界での有害なジルコニウム富有 組成物の生成に与える影響を示している。

図２は、本発明のジルコニウム含有ニッケルアルミニドの温度対圧縮比の関係を プロットした図である。

図３は、ニッケルアルミニド合金の温度対圧縮比の関係をプロットした図であっ て、ジルコニウム濃度が本発明の範囲内にある合金（曲線で示す）と本発明の範 囲を超えるジルコニウムを含む合金（円で示す）とについて高温圧縮したときの 結果を比較したものである。

本発明の組成物は、多結晶質金属間化合物口３ＡＪを生成させるためのニッケル とアルミニウム、並びにクロム、ジルコニウム、ホウ素を含んでおり、さらに好 ましい態様においてはチタン及び炭素をも含んでいるが、このときジルコニウム 濃度は約０．０５乃至約０．３５原子％の範囲に保って１２００℃付近の高温に おいても酸化が殆どみられずに優れた機械的特性及び優れた加工性を示す組成物 が得られるようにする。

本発明は、約０．４原子％以上の比較的多量のジルコニウムを含有する従来技術 の合金を約１１５０℃で比較的急速に加熱すると、微小組織中に溶融初期の徴候 がみられるという発見に基づいている。かかる影響は、１原子％のジルコニウム を含有するニッケルアルミニド合金の微小組織を比較した図１（ａ）と図１（ｂ ）の拡大写真から明らかである。即ち、図１（暑）は１０００℃以上において１ ０分間につき約１００℃ずつ急速加熱した場合に微小組織中で初期の溶融が起こ っていることを示しており、図１（ｂ）は１０００℃以上において１時間につき 約１００℃ずつゆっくりと加熱した場合には初期溶融が起こるとしても僅かであ ることを示している。低融点相は高濃度のジルコニウムを含んでおり、多分Ｎ１ ５Ｌ型の相であると思われるが、１２００℃付近の高温における合金の熱間加工 性の低さ並びに延性の低さはかかる低融点相に起因するものと考えられる。低融 点相は本来準安定相であって、１０００℃以上において合金をゆつ（りと加熱す れば抑制することができるが、かかる加熱方法は非効率的でしかも抑制の度合い を制御するのは困難である。

本発明に従ってジルコニウム濃度を約０．０５乃至０．３５原子％の範囲内に保 つと、低融点準安定ジルコニウム富有相の生成を抑制することができ、その結果 緩速加熱法を用いる必要がなくなることが判明した。好ましくはジルコニウムは ０．２乃至約０，３原子％の範囲に維持するが、最適ジルコニウム濃度は約０． ２５原子％であると考えられる。

本発明の組成物におけるアルミニウム及びクロム濃度はそれぞれ約１５．５乃至 約１８，５原子％及び約６乃至約ＩＱ原子％の範囲内にある。クロム濃度は、本 願と同一出願人に係る上記米国特許第４．７３１．２２１号に開示されている通 り、合金の室温及び高温における延性に影響を与える。

１０％という高クロム濃度では室温における延性が低下するが、一方、約６％と いう低濃度では７６０℃における延性が低くなる。クロムの最適濃度は約８原子 ％である。

アルミニウム濃度はニッケルアルミニド合金中の規則相（ｏｒｄｅｔｅｄ　ｐｈ ａｓｅ）の量に影響を与えるが、その最適濃度は約１７．１原子％である。

ホウ素は、本願と同一出願人に係る上記米国特許第４、７１１．７６１号に開示 されている通り、合金の延性を向上させるために配合するが、その量は約０．０ ８乃至約０．３０原表１に示す通り、それぞれ０．２及び０．３原子％のジルコ ニウムを含む組成物ＩＣ−３２４及びＩＣ−３２３が１２００℃において６０　 ＭＰ＊を超える降伏強さと３０％を超える延性を示す。

同じ＜　１２００℃の高温下において、０．５原子％のジルコニウムを含有する 合金１ｃｍ２８３は降伏強さが１２　ＭＰＩ付近と著しく低く、延性も０．５％ とかなり低い。これらの結果は、ジルコニウム濃度を約０．０５乃至約０．３５ 原子％に保つと、従来技術の合金において約１１００℃で生ずる初期溶融を防止 することができ、約０．２乃至約０．３原子％の範囲が好ましいことを示してい る。

本発明の低ジルコニウム合金の熱間加工性は、エレクトロスラグ法で溶融した直 径４インチのインゴットを用いて決定した。このインゴットから、長さ１．５イ ンチ、直径１インチの円筒形の圧縮サンプルを放電成型した。

個々の円筒を所望温度で１時間加熱して、５００トンの鍛造プレスを用いて２５ ％ずつの段階に分けて圧縮した。各段階後に試験片表面の欠陥の有無について検 査した。表面に欠陥が検出されなかった場合には、その試験片をさらに一時間再 加熱し、さらに２５％圧縮した。その結果を図２及び図３に示すが、これらの図 は本発明の低ジルコニウム合金の熱間鍛造応答を従来技術の高ジルコニウム合金 の熱間鍛造応答と比較したものである。図２の低ジルコニウム合金はアルミニウ ム１６．９原子％、ジルコニウム０．２原子％、クロム８原子％及び残部のニッ ケルを含むものである。図２に曲線を示すが、この曲線よりも上の領域で０．２ 原子％のジルコニウムを含有する合金の安全鍛造が可能であることを示す。図２ に示す通り、低ジ２．：ｌニウム合金のビレットは１１５０℃から１２００”Ｃ の範囲にわたって鍛造可能である。ただし、約５０％を超えて大幅に圧縮する場 合には、温度を１２００℃付近に維持する必要がある。

図３の高ジルコニウム合金はアルミニウム１６．７原子％、ジルコニウム０．４ 原子％、クロム８原子％及び残部のニッケルを含むものである。この合金に対す る圧縮試験の結果も鍛造応答をシミュレートするためにある温度範囲内で得たも のであり、比較のため図２の安全鍛造曲線を図３にも示しである。図３に示す通 り、０．２原子％のジルコニウムを含有する合金の場合とは異なり、０．４原子 ％のジルコニウムを含有する高ジルコニウム合金の場合は安全鍛造の可能な領域 は存在しない。

もう一つの工業的常法として熱間押出しがある。押出し温度を保持しかつ静水圧 圧縮下で合金インゴットを変形させるためのステンレス鋼製容器を用いて、図２ 及び図３の合金を押出して比較した。両合金とも１１００℃で熱間押出しが可能 である。しかしながら、さらに実験を行なったところ、低ジルコニウム合金は高 価なステンレス鋼製容器を使用しなくても押出すことができるという結果を得た 。低ジルコニウム合金の場合、厚さ２Ｇミルの軟鋼板でビレットの周りを包んで １２００℃で押出すことによって、押出し時に優れた表面仕上げを達成すること ができる。

本発明の低ジルコニウム合金は、鋳造、鍛造又は押出し材料から平らな製品を製 造する際に必要とされる熱間圧延工程においても、従来のものよりも加工し易い 。例えば、０．２原子％のジルコニウムを含有する図２の低ジルコニウム合金は 、鋳造した状態において１１００乃至１２００℃の温度範囲内でステンレス鋼製 カバーで熱間圧延が可能であり、押出した状態においても同じ温度範囲内で容易 に熱間圧延できた。しかし、０．４原子％のジルコニウムを含有する図３の高ジ ルコニウム合金は鋳造したままの状態のときにはカバーを用いても容易には熱間 圧延できなかった。押出した状態の高ジルコニウム合金は熱間圧延が可能ではあ ったものの、＋１２５乃至１１７５℃という狭い温度範囲においてのみであった 。

表１に示す合金のクリープ特性は空気中において７６０℃及び４１３　Ｍ？　（ ６０ｋｓｉ）で決定したものである。結果を表２に示す。

表　２ クロム改質アルミニドのクリープ特性 ７６０℃及び４ｆ３　ＭＰａ　（６０ｋｓｉ）、空気中で試験番号　（原子％） 　（時間）　（％） ＩＣ−２８３０，５２ｔ　２８４　１６．１１ｃ−３２４０，３２ｒ　８７　２ ４．５Ｉｃ−３２３０，２ｂ　５１　３０．０ＩＣ−２８８０２＋　２　１６． ２ 表２に示す通り、合金の破壊寿命はジルコニウム含有量の減少に伴って減少し、 ジルコニウム含有量の減少に伴って合金の破壊延性が徐々に増加する（２ｒＯ， Ｏ原子％の場合を除く）。

本発明の低ジルコニウム合金の機械的特性、特にクリープ抵抗を向上させるため 、ＩＣ−３２４（０，３％のジルコニウムを含有する）に基づき、チタン、ニオ ブ、レニウム及びケイ素を０．７原子％まで添加して一連の合金を調製した。こ の一連の合金の引張り試験の結果を表３に示す。

表　３ クロム改質ニッケルアルミニドの引張り特性に及ぼす合金添加物の影響ＩＣ−３ ２６０，３Ｘｒ＋０．２Ｔｉ　５３１　（７７、０）　１４８１　（２１５）　 ３２．４ＩＣ−３２８０，２ｈ＋０．３Ｔｉ　５２０　（７５，４）　１４２６ 　（２０７）　３１．３ＩＣ−３４３０，３７＋＋０．７７ｉ　５９３　（８６ ，１）　１５３６　（２２３）　３０．０Ｉｃ−３５８０，３２ｒ＋０．２Ｎｂ 　４３０　（６２，４）　１３５７　（１９７）　３５．８ＩＣ−３５９０，３ ２ｒ十Ｇ、４Ｎｂ　５２４　（７６，１）　１４０３　（２０４）　３０．８Ｉ Ｃ−３６００，３ｉ！＋＋０．２Ｒｅ　５４８　（７９，５）　１５０６　（２ １９）　２９．３ＩＣ−３６１０，３ｈ＋０．４Ｒｅ　５７５　（８３，４）　 １３１５　（１９１）　２１．２ＩＣ−３６２０，３Ｘｒ＋０．２Ｓｉ　４２４ 　（６１，５）　１２８Ｇ　（１８５）　３１．９ＩＣ−３６３０，３２＋＋０ ．４Ｓｉ　４８４　（７０，２）　１２０６　（１７５）　２３．４７６０℃ Ｉｃ−３２６７３０（１０６）　８６８　（１２６１２８，６ＩＣ−３２８７１ ７（１０４）　８４７　（１２３１２８，ｌＩＣ−３４３８０６（＋１７）　９ ４４　（１３７）　２４ＪＩＣ−３５８６４７（９３，９）　７６４　（ＩＩＩ ）　２９．６＋ｃ−３５９６７２（９７，６）　８１６　（１１９）　２４．　 ｌＩＣ−３６０７５５（１１０）　９００　（＋３１）　２６．１１ｃ−３６１ ７５９（＋１０）　８８５　（＋２８）　２３．２１ｃｍ３６２　５８２　（８ ４，５）　７４１　（１０８）　２４．６ＩＣ−３６３６９９（＋０２）　８４ ９　（１２３）　２９．０８５０℃ ＩＣ−３２６７１７（１０４）　７９９　（１１６）　１７．９ＩＣ−３２８６ ８４（９９，３）　７５８　（１１０）　２＋、０Ｉｃ−３４３７４４（１０ｇ ）　８４７　（＋２３）　１５．６１ｃｍ３５８　５８７　（８５，２）　６６ ６　（９６，７）　１７．９Ｉｃ−３５９６４９（９４，３）　？２５　（１０ ５）　１ｇ、２１ｃｍ３６０　７３５　（１０７）　８１８　（１１９１１７， ２１ｃｍ：３ｆｉｌ　７０６　（１０２）　７８８　（１１４）　１５．５Ｉｃ −３６２６［＋５　（８７，８）　７００　（１０２）　！９．５ＩＣ−３６３ ６６６（９６，７）　７５５　（＋１０）　１６．１１３（続き） クロム改質ニッケルアルミニドの引張り特性に及ぼす合金添加物の影響ＩＣ−３ ６３３５８（５２，０）　３９２　（５６，９）　１８．０Ｉｃ−３４３６２， ７（９，１１６９，６（ＩＱ、　Ｉ）　１８．９ＩＣ−３５８６２，７（９，１ １６８，２（９，９）　５０．７ＩＣ−３５９７１，Ｑ　（１０，ａ）　？？、 　９　（１１，３）　４２．１１Ｃ−３６０６６、８（９，７）　６８．２　（ ９，９１５６，６表３に示す結果を表１の結果と比較すると、合金添加物の中で レニウムが最も有効な強化剤であって、チタンとニオブがこれに続く。また、１ ｏｏｏ℃及び！２００’Ｃにおける引張り特性は合金添加物による影響をさほど 受けない。

さらに合金の延性も基本的には合金添加物に影響されないが、ケイ素及びレニウ ムを０．４％添加した合金は室温における延性がやや低下し、また０、７原子％ のチタンを添加した合金は１０００℃及び１２００℃における延性が低下する。

合金添加物を含むアルミニドのクリープ特性を表４に示す。比較のため、表２に 示す基準合金ＩＣ−３２４のクリープ特性を表４にも再載する。

番号 （原子％）　（時間）　（％） ＩＣ−３２４０，３Ｉｔ　８７　２４．５ＩＣ−３２６０，３２＋＋Ｑ、２Ｔｉ 　１３０　２１．４Ｉｃ−３２８０，２Ｚｒ＋０．３Ｔｉ　７０　２５．０Ｉｃ −３４３０，３ｚｒ＋０．７Ｔｉ　７９　２０．６ＩＣ−３５８０，３Ｘｒ＋０ ．２Ｎｂ　５２　−−ＩＣ−３５９０，３２ｒ＋Ｑ、４Ｎｂ　８４　２９．２Ｉ Ｃ−３６００，３２＋＋０．２Ｒｅ　５３　３］、７ＩＣ−３６１０，３Ｚｒ＋ ０．４Ｒｅ　７０　２５．１Ｉｃ−３６２０，３２ｒ＋０．２Ｓｉ　６４　２８ ．５ＩＣ−３６３０，３２ｒ＋０．４Ｓｉ　１０１　３０．４表４に示す通り、 ０．３原子％のジルコニウムを含有する基準合金１ｃｍ３２４に０．２原子％の チタンを添加して合金とすると（ＩＣ−３２６）　、クリープ抵抗が大幅に増大 する。

約０．４原子％のケイ素を添加した場合にもクリープ抵抗が増大する。ニオブ及 びレニウムを０．２原子％添加して合金を作るとクリープ抵抗が低下する。また 、表４に示す通り、０．７原子％のチタンを合金に添加しても基準合金のクリー プ特性は改善されないことに留意すべきである。

以下の表５に示す通り、さらにチタン、モリブデン及びニオブを０．５原子％添 加すると、約１０００℃以下の温度における合金ＩＣ−３２６（、ジルコニウム ０．３原子％とチタン０．２原子％を含有する）の強度が若干に増加する。これ らの合金添加物は１２００℃における合金強度を低下させる。

チタン、モリブデン又はニオブを０．５原子％添加しても、Ｉｃ−３２６のクリ ープ抵抗はそれ以上改善されない。

ＩＣ−３２６なし　１３０　２１．４ ＩＣ−３４３０，５Ｔｉ　７９　２０．６ＩＣ−３４５０゜５Ｍｏ　８５　１６ ．４ＩＣ−３４６０，５Ｎｂ　１１２　１６．２本明細書中に開示した結果の示 す通り、クリープ特性と引張り特性に関して最も良好な組合せを示す合金は合金 ＩＣ−３２６であった。該合金は良好な冷間加工性を有しており、その熱間加工 性についても、冷間加工した後１０００乃至１２００℃で再結晶焼鈍することに よって鋳造組織を破壊しかつ合金の結晶粒組織を微細化すればさらに改善できる 。チタン、ニオブ、レニウム、ケイ素又はモリブデン合金添加物を添加しても、 ＩＣ−３２６の熱間加工性は影響を受けない。

炭素を約０．５原子％（０，１重量％）まで添加すると、Ｉｃ−３２６の熱間加 工性はさらに改善される。かかる炭素の効果は、固化の際に炭化物が析出するこ とによって鋳造結晶粒組織が微細化することに起因する。

０．３原子％のジルコニウムに加えて約０．２乃至約０．５原子％のチタン及び ０．１重量％の炭素を含有する合金の引張り特性を表６に示す。表６には、表３ に示した基準合金ＩＣ−３２６の引張り特性も載せである。

表　６ ０．１重量％のＣを添加したニッケルアルミニドの引張り特性Ｉｃ−３２６”　 ０Ｊ２ｒ＋０．２Ｔｉ　５３１　（７７，０）　１４１ｔｌ　（２１５）　３２ ．４Ｉｃ−３７３”　０．３２ｒ＋０．２Ｔｉ　４５４　（６５，９）　１５４ ３　（２２４１４１，３Ｉｃ−３７４°０．３２ｒ＋０．５Ｔｉ　５１９　（７ ５，３）　１３７８　（２００）　２８．３７６０℃ ＩＣ−３２６７３０（１０６）　８６８　（１２６）　２８．６ＩＣ−３７３６ １９（８８，８）　８１３　（１１８）　１６．０Ｉｃ−３７４６８３（９９， ２）　８２７　（１２Ｇ）　１６．４８５０℃ Ｉｃ−３２６７１７（＋０４１　７９９　（１１６１１７，９Ｉｃ−３７３５８ ８（８５，４）　７０２　（１０２）　２６．５Ｉｃ−３７４５＋３　（８８， ９）　７２３　（１０５）　２２．６１０００℃ ＩＣ−３２６５２９（４７，７）　４００　（５８，０）　２０．５Ｉｃ−３７ ３３３６（４８，８）　３６９　（５３，６）　１９．０ＩＣ−３７４２７６（ ４０，Ｏ）　３０５　（４４，３）　２２．７１２００℃ ＩＣ−３２６７１，７（１０，４）　８５．４　（＋２．４１　２９．６ＩＣ− ３７３５］、　７　（７，５）　１３５　（１９，６）　５４．２ＩＣ−３７４ ３２，４（４，７）　４３．４　（６，３）　１１．４本基準組成 零ネ　０．１！ｉｎ％Ｃ 表６の結果から、０，１原子％の炭素を添加すると試験したすべての温度におい て強度が幾分低下することがわかる。しかしながら、炭素を添加すると１２００ ℃における延性が大幅に増大し、その結果合金の熱間加工性が向上する。

以上の通り、本発明の低ジルコニウムのニッケルアルミニドは１２００℃付近の 高温において優れた機械的特性を示し、従前の熱間加工法を用いることによって 、選考技術の組成物よりも容易に所望形状に加工できる。チタン及び炭素のよう な他の元素を少量添加すると、本発明の合金の高温における機械的特性及び加工 性はさらに改善される。

以上の詳細な説明においては、本発明の好ましい具体的態様について例示しかつ 説明してきたが、本明細書に添付した請求の範囲に記載された範囲及び思想の範 囲内で、本発明に様々な修正、置換、転用及び再構成することができることは当 業者には自明である。

ＦＩｇ、１ｂ 手続補正書 平成　３年１２月　３日国

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ニッケル並びに、原子百分率で表して、約１５乃至約１８．５％のアルミニ ウム、約６乃至約１０％のクロム、約０．０５乃至約０．３５％のジルコニウム 及び約０．０８乃至約０．３０％のホウ素を含んでなるニッケルアルミニド組成 物。 ２．請求項１記載の組成物において、ジルコニウムの濃度が約０．３％未満であ ることを特徴とする組成物。 ３．請求項１記載の組成物において、アルミニウムの濃度が約１７．１％、クロ ムの濃度が約８％、ジルコニウムの濃度が約０．２５％及びホウ素の濃度が約０ ．１％であることを特徴とする組成物。 ４．請求項１記載の組成物において、さらに約０．２乃至約０．５％のチタンを 含むことを特徴とする組成物。 ５．請求項１、請求項２、請求項３、又は請求項４記載の組成物において、さら に約０．０１乃至約０．５％の炭素を含むことを特徴とする組成物。 ６．主成分としてのニッケル並びに、原子百分率で表して、約１５．５乃至約１ ８．５％のアルミニウム、約６乃至約１０％のクロム、約０．１乃至約０．３５ ％のジルコニウム、約０．２乃至約０．５％のチタン及び約０．０８乃至約０． ３０％のホウ素から成るニッケルアルミニド組成物。 ７．請求項６記載の組成物において、ジルコニウムを約０．２乃至約０．３％に 等しい量で供したことを特徴とする組成物。 ８．原子百分率で表して、アルミニウム１７．１％、クロム８％、ジルコニウム ０．２５％、チタン０．２５％、ホウ素０．１％、炭素約０．０１乃至約０．５ ％及び残部のニッケルを含んでなるニッケルアルミニド組成物。 ９．ニッケルアルミニド組成物の製造方法にして、ニッケル並びに、原子百分率 で表して、約１５．５乃至約１８．５％のアルミニウム、約６乃至約１０％のク ロム、約０．０８乃至約０．３％のホウ素及び所定量のジルコニウムを導入して ジルコニウム濃度を約０．０５乃至約０．３５％の範囲内に保つことを特徴とす る方法。 １０．請求項９記載の方法において、ジルコニウム濃度を約０．３％未満に保つ ことを特徴とする方法。 １１．請求項７記載の方法において、組成物のクリープ抵抗を改善するために約 ０．２乃至約０．５％に等しい量のチタンをさら加えることを特徴とする方法。 １２．請求項９記載の方法において、組成物の１２００℃における延性を改善す るために約０．０１乃至約０．５％に等しい量の炭素をさらに加えることを特徴 とする方法。