JPH0585628B2 - - Google Patents
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- JPH0585628B2 JPH0585628B2 JP62328184A JP32818487A JPH0585628B2 JP H0585628 B2 JPH0585628 B2 JP H0585628B2 JP 62328184 A JP62328184 A JP 62328184A JP 32818487 A JP32818487 A JP 32818487A JP H0585628 B2 JPH0585628 B2 JP H0585628B2
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- alloys
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
- C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
- C22C19/007—Alloys based on nickel or cobalt with a light metal (alkali metal Li, Na, K, Rb, Cs; earth alkali metal Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Al Ga, Ge, Ti) or B, Si, Zr, Hf, Sc, Y, lanthanides, actinides, as the next major constituent
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Forging (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
イ 産業上の利用分野
本発明はNi−Si−Ｖ基合金に関し、特に合金
の加工性と延性を向上させる他の元素を含むNi
−Si−Ｖ基合金に関する。 ロ 従来の技術 Ni−Si−Cu合金は、湿潤腐食条件下での使用
に特に適した鋳造物品を製造するための50年以上
にも亘つて使用されてきた。 米国特許第1258227号、第1753904号、第
1769229号、及び第3311470号、又英国特許第
1114398号及び第1161914号は、その一般的な組成
の合金に関する従来の特許である。ドイツ特許第
1243397号も多少とも同様な合金に関するもので
ある。第１表はそれら特許の全般的な展望を示
す。 当該技術における最も早い特許は、合金の「脆
性」を除くためマンガンやアルミニウムのような
選択的な成分を含むニツケル−ケイ素２元系を開
示した米国特許第1076438号に見られる。ケイ素
成分が約７％又はこれを超える合金は加工された
形に作れないので、ケイ素含有率は好適には３％
から５％とされる。その合金はもつぱら熱電素子
として使用される。 米国特許第1258227号及び第1278304号は、それ
ぞれ86Ni−6Al−6Si−1.5Zr及び81Ni−8.4Al−
3.8Si−6.8Zrを含む切削工具として使用される物
品を開示している。
の加工性と延性を向上させる他の元素を含むNi
−Si−Ｖ基合金に関する。 ロ 従来の技術 Ni−Si−Cu合金は、湿潤腐食条件下での使用
に特に適した鋳造物品を製造するための50年以上
にも亘つて使用されてきた。 米国特許第1258227号、第1753904号、第
1769229号、及び第3311470号、又英国特許第
1114398号及び第1161914号は、その一般的な組成
の合金に関する従来の特許である。ドイツ特許第
1243397号も多少とも同様な合金に関するもので
ある。第１表はそれら特許の全般的な展望を示
す。 当該技術における最も早い特許は、合金の「脆
性」を除くためマンガンやアルミニウムのような
選択的な成分を含むニツケル−ケイ素２元系を開
示した米国特許第1076438号に見られる。ケイ素
成分が約７％又はこれを超える合金は加工された
形に作れないので、ケイ素含有率は好適には３％
から５％とされる。その合金はもつぱら熱電素子
として使用される。 米国特許第1258227号及び第1278304号は、それ
ぞれ86Ni−6Al−6Si−1.5Zr及び81Ni−8.4Al−
3.8Si−6.8Zrを含む切削工具として使用される物
品を開示している。
【表】
現在の技術では、ただ１つの主要な合金が登録
商標「ハステロイ（HASTELLOY）」合金Ｄと
して製造されている。この合金は通常約９％のケ
イ素、3.0％の銅、及び残部のニツケルを含む。
この合金は一般的に鋳造品の形としてだけ市販さ
れているが、最近では米国特許第4561892号に記
載されているような合金粉末から作られるコーテ
イング及び物品としても提供されている。この合
金は高濃度硫酸に対する耐性が大きいので特に化
学処理、衛生工事等に有用である。 現在の技術において合金Ｄは、「アルフア」と
して知られるFCC固溶体相と又「ベータ」とし
て知られる金属間化合物の配列をした相、Ni3Si
とを含む２相組織をもつた鋳造品の形で作られ
る。又、合金の不十分な機械的特性、即ち低い延
性及び加工性が低いか全然無しである特性をもた
せるようなNi5Si2相も存在することがある。この
合金は室温及び600℃までの温度で著しく脆弱で
ある。それらの欠点のためにニツケル−ケイ素合
金は当該技術で使用できなかつた。 ハ 発明の目的 本発明の主要な目的は、加工された製品として
作ることができる良好な熱間加工性を有する延性
のあるニツケル−ケイ素（Ni−Si）合金を提供
することである。 本発明の他の主要な目的は、良好な熱間加工性
を有するとともに良好な耐食性を有するNi−Si
−Ｖ基合金を提供することである。 本発明の他の目的は、超塑性を有する延性の
Ni−Si合金を提供することである。本発明の更
に他の目的は、タービンデイスク及び軸及びポン
プ羽根として使用できる600℃までの高い機械的
強度を有する合金を提供することである。 ニ 発明の構成 本発明によれば良好な熱間加工性と600℃まで
の温度範囲において高い強度を有する延性Ni基
合金であつて、重量％で、 ７％から14％までのSiと、 0.5％から６％までのＶと、 Cr、Mn、Fe、Ｗ、及びMoから成る群から選
択された少なくとも１つであつて、CrとMnとFe
との合計量は30％以下であり、ＷとMoとの合計
量は15％以下である、前記の少なくとも１つと、 前記合金の特性に重大な影響を与える不純物で
あるTiの含有量は１％以下であり、 残部はNiと不可避の不純物から成る延性Ni基
合金が提供される。 また本発明によれば、良好な熱間加工性と高濃
度硫酸に対する良好な耐食性と600℃までの温度
範囲において高い強度を有する延性Ni基合金で
あつて、重量％で、 ７％から14％までのSiと、 0.5％から６％までのＶと、 Cr、Mn、Fe、Ｗ、及びMoから成る群から選
択された少なくとも１つであつて、CrとMnとFe
との合計量は30％以下であり、ＷとMoとの合計
量は15％以下である、前記の少なくとも１つと、 0.5％から５％までのCuとを含み、 前記合金の特性に重大な影響を与える不純物で
あるTiの含有量は１％以下であり、 残部はNiと不可避の不純物から成る延性Ni基
合金が提供される。 更に本発明によれば良好な熱間加工性と高濃度
硫酸に対する優れた耐腐食性と600℃までの温度
範囲において高い強度を有する延性Ni基合金で
あつて、重量％で、 ７％から14％までのSiと、 0.5％から６％までのＶと、 Cr、Mn、Fe、Ｗ、及びMoから成る群から選
択された少なくとも１つであつて、CrとMnとFe
との合計量は30％以下であり、ＷとMoとの合計
量は15％以下である、前記の少なくとも１つと、 0.5％から５％までのCuと 0.2％以下のＢ、４％以下のTa、および６％以
下のNbから成る群から選択された少なくとも１
つとを含み、 ここにおいて、NbとTaとCrとMnとFeとMo
とＷとの合計量は１％から30％までであり、 前記合金の特性に重大な影響を与える不純物で
あるTiの含有量は１％以下であり、 残部はNiと不可避の不純物から成る延性Ni基
合金が提供される。 ホ 実施例 上述した本発明のうちから代表的な実施例を参
考のためいくつか掲記すると第２表に示すような
合金である。
商標「ハステロイ（HASTELLOY）」合金Ｄと
して製造されている。この合金は通常約９％のケ
イ素、3.0％の銅、及び残部のニツケルを含む。
この合金は一般的に鋳造品の形としてだけ市販さ
れているが、最近では米国特許第4561892号に記
載されているような合金粉末から作られるコーテ
イング及び物品としても提供されている。この合
金は高濃度硫酸に対する耐性が大きいので特に化
学処理、衛生工事等に有用である。 現在の技術において合金Ｄは、「アルフア」と
して知られるFCC固溶体相と又「ベータ」とし
て知られる金属間化合物の配列をした相、Ni3Si
とを含む２相組織をもつた鋳造品の形で作られ
る。又、合金の不十分な機械的特性、即ち低い延
性及び加工性が低いか全然無しである特性をもた
せるようなNi5Si2相も存在することがある。この
合金は室温及び600℃までの温度で著しく脆弱で
ある。それらの欠点のためにニツケル−ケイ素合
金は当該技術で使用できなかつた。 ハ 発明の目的 本発明の主要な目的は、加工された製品として
作ることができる良好な熱間加工性を有する延性
のあるニツケル−ケイ素（Ni−Si）合金を提供
することである。 本発明の他の主要な目的は、良好な熱間加工性
を有するとともに良好な耐食性を有するNi−Si
−Ｖ基合金を提供することである。 本発明の他の目的は、超塑性を有する延性の
Ni−Si合金を提供することである。本発明の更
に他の目的は、タービンデイスク及び軸及びポン
プ羽根として使用できる600℃までの高い機械的
強度を有する合金を提供することである。 ニ 発明の構成 本発明によれば良好な熱間加工性と600℃まで
の温度範囲において高い強度を有する延性Ni基
合金であつて、重量％で、 ７％から14％までのSiと、 0.5％から６％までのＶと、 Cr、Mn、Fe、Ｗ、及びMoから成る群から選
択された少なくとも１つであつて、CrとMnとFe
との合計量は30％以下であり、ＷとMoとの合計
量は15％以下である、前記の少なくとも１つと、 前記合金の特性に重大な影響を与える不純物で
あるTiの含有量は１％以下であり、 残部はNiと不可避の不純物から成る延性Ni基
合金が提供される。 また本発明によれば、良好な熱間加工性と高濃
度硫酸に対する良好な耐食性と600℃までの温度
範囲において高い強度を有する延性Ni基合金で
あつて、重量％で、 ７％から14％までのSiと、 0.5％から６％までのＶと、 Cr、Mn、Fe、Ｗ、及びMoから成る群から選
択された少なくとも１つであつて、CrとMnとFe
との合計量は30％以下であり、ＷとMoとの合計
量は15％以下である、前記の少なくとも１つと、 0.5％から５％までのCuとを含み、 前記合金の特性に重大な影響を与える不純物で
あるTiの含有量は１％以下であり、 残部はNiと不可避の不純物から成る延性Ni基
合金が提供される。 更に本発明によれば良好な熱間加工性と高濃度
硫酸に対する優れた耐腐食性と600℃までの温度
範囲において高い強度を有する延性Ni基合金で
あつて、重量％で、 ７％から14％までのSiと、 0.5％から６％までのＶと、 Cr、Mn、Fe、Ｗ、及びMoから成る群から選
択された少なくとも１つであつて、CrとMnとFe
との合計量は30％以下であり、ＷとMoとの合計
量は15％以下である、前記の少なくとも１つと、 0.5％から５％までのCuと 0.2％以下のＢ、４％以下のTa、および６％以
下のNbから成る群から選択された少なくとも１
つとを含み、 ここにおいて、NbとTaとCrとMnとFeとMo
とＷとの合計量は１％から30％までであり、 前記合金の特性に重大な影響を与える不純物で
あるTiの含有量は１％以下であり、 残部はNiと不可避の不純物から成る延性Ni基
合金が提供される。 ホ 実施例 上述した本発明のうちから代表的な実施例を参
考のためいくつか掲記すると第２表に示すような
合金である。
【表】
ケイ素含有率の高い耐食性合金はその堅く脆弱
な性質のために主として鋳造製品とされてきた。
しかしその種類の合金で延性があり加工製品の形
にできるものの需要がある。特に熱間加工性は非
常に要望される特性である。そこでいろいろなケ
イ素含有率をもつたニツケル合金の熱間加工性を
向上させるための好適な添加物を決める一連の試
験が行われた。それら合金は少なくても３回アー
ク溶融され、それから水冷式銅鋳型に流込んで
1″（25.4mm）×１／2″（12.7mm）×5″（127.0mm）の
イ
ンゴツトに鋳造された。これらインゴツトは熱間
加工段階に先立つて少なくても２時間1000℃で均
質化された。それらインゴツトは1000℃、1050
℃、及び1100℃で熱間鋳造及び熱間圧延された。 その合金は又実験的にエレクトロラグ再溶融法
によつて容易に作られている。当該技術の範囲内
で更にその他の方法も適用できよう。 第３表は試験の結果を一見して分かるように示
したものである。数字は全て表示した元素の重量
％を示す。文字は一般的に略号である。「Ｆ−鍛
造（Forge）とＲ−圧延（Roll）」は熱間加工段
階を示す。「Ｌ−1000℃、Ｍ−1050℃、及びＨ−
1100℃」は熱間加工温度を示す。「Ｅ−優
（Excellent）、Ｇ−良（Good）、及びＰ−劣
（Poor）」は熱間加工後の製品の評価を示す。「Ｔ
−劣悪（Terrible）」は試料の全体的な不出来
（破壊等）を意味する。「Ｗ−溶融（Melt）」は試
料が熱間加工段中に溶融したことを示す。 留意すべきこととして、２元合金はケイ素含有
率が8.2から13.4％のとき良好に熱間加工された。
しかし16％２元ケイ素合金は熱間加工性が劣つて
いた。 データは、約１％以上のチタン添加物を有する
合金が熱間加工性の劣ることを示している。従つ
てチタンは不純物として１％以下に抑えられ、好
適には0.5％を超えないようにされる。バナジン
はそれ独自でも又他の元素と一緒でも、熱間加工
性を高める最も有効な添加物と思われる。バナジ
ンを含む（2V＋4Mo＋0.02Bを除く）合金は全て
良ないし優の熱間加工性を有する。 それらフアクタを全体的に考察すると、Ni−
Si合金の添加元素に関する幾つかの一般的結論が
可能になる。 Siを７％から14％まで含むことは良好な熱間加
工性をもたらすとともに、H2SO4に対して良好
な耐食性をもたらす。このSiの量は２相の高温構
造を作り熱間加工後に極めて微細なミクロ構造を
生ぜしめる。 0.5％未満のＶは所望の室温延性又は熱間加工
性を具備せしめない。６％を越えてＶを含有させ
ると、何ら合金に改良を与えず、かえつて耐腐食
性に対して有害となる。 ６％までのNbの含有は、室温延性を改良し耐
腐食性を改善する。４％までのTaの含有も同様
であるが、４％を越えてTaを含有させると合金
をもろくしてしまう。 Cr＋Mn＋Feが30％以下であると、熱間加工性
を良好にするが、これを越えて入れても何の効果
もなく、かえつて耐腐食性を低下させてしまう。 Ｗ＋Moが15％以下であると、低温強度と熱間
加工性を改善するが、これを越えて含有させてし
まうと合金が高価なものとなり且つ重くなつてし
まう。 Nb＋Ta＋Cr＋Mn＋Fe＋Mo＋Ｗが１％未満
では効果はなく、30％を越えてしまつては合金が
もろくなり且つ加工性が悪くなる。 Ｂが0.2％以下であると室温延性を良好ならし
める。しかしこれを越えると熱間加工性が劣悪と
なる。 Cuは耐腐食性に対して有利なものであるが、
0.5％未満では効果はなく、５％を越えてしまつ
ては熱間圧延することがむずかしくなる。 Tiは不純物であり、１％までは許容できるが、
１％を越えると熱間加工性を劣悪ならしめてしま
う。
な性質のために主として鋳造製品とされてきた。
しかしその種類の合金で延性があり加工製品の形
にできるものの需要がある。特に熱間加工性は非
常に要望される特性である。そこでいろいろなケ
イ素含有率をもつたニツケル合金の熱間加工性を
向上させるための好適な添加物を決める一連の試
験が行われた。それら合金は少なくても３回アー
ク溶融され、それから水冷式銅鋳型に流込んで
1″（25.4mm）×１／2″（12.7mm）×5″（127.0mm）の
イ
ンゴツトに鋳造された。これらインゴツトは熱間
加工段階に先立つて少なくても２時間1000℃で均
質化された。それらインゴツトは1000℃、1050
℃、及び1100℃で熱間鋳造及び熱間圧延された。 その合金は又実験的にエレクトロラグ再溶融法
によつて容易に作られている。当該技術の範囲内
で更にその他の方法も適用できよう。 第３表は試験の結果を一見して分かるように示
したものである。数字は全て表示した元素の重量
％を示す。文字は一般的に略号である。「Ｆ−鍛
造（Forge）とＲ−圧延（Roll）」は熱間加工段
階を示す。「Ｌ−1000℃、Ｍ−1050℃、及びＨ−
1100℃」は熱間加工温度を示す。「Ｅ−優
（Excellent）、Ｇ−良（Good）、及びＰ−劣
（Poor）」は熱間加工後の製品の評価を示す。「Ｔ
−劣悪（Terrible）」は試料の全体的な不出来
（破壊等）を意味する。「Ｗ−溶融（Melt）」は試
料が熱間加工段中に溶融したことを示す。 留意すべきこととして、２元合金はケイ素含有
率が8.2から13.4％のとき良好に熱間加工された。
しかし16％２元ケイ素合金は熱間加工性が劣つて
いた。 データは、約１％以上のチタン添加物を有する
合金が熱間加工性の劣ることを示している。従つ
てチタンは不純物として１％以下に抑えられ、好
適には0.5％を超えないようにされる。バナジン
はそれ独自でも又他の元素と一緒でも、熱間加工
性を高める最も有効な添加物と思われる。バナジ
ンを含む（2V＋4Mo＋0.02Bを除く）合金は全て
良ないし優の熱間加工性を有する。 それらフアクタを全体的に考察すると、Ni−
Si合金の添加元素に関する幾つかの一般的結論が
可能になる。 Siを７％から14％まで含むことは良好な熱間加
工性をもたらすとともに、H2SO4に対して良好
な耐食性をもたらす。このSiの量は２相の高温構
造を作り熱間加工後に極めて微細なミクロ構造を
生ぜしめる。 0.5％未満のＶは所望の室温延性又は熱間加工
性を具備せしめない。６％を越えてＶを含有させ
ると、何ら合金に改良を与えず、かえつて耐腐食
性に対して有害となる。 ６％までのNbの含有は、室温延性を改良し耐
腐食性を改善する。４％までのTaの含有も同様
であるが、４％を越えてTaを含有させると合金
をもろくしてしまう。 Cr＋Mn＋Feが30％以下であると、熱間加工性
を良好にするが、これを越えて入れても何の効果
もなく、かえつて耐腐食性を低下させてしまう。 Ｗ＋Moが15％以下であると、低温強度と熱間
加工性を改善するが、これを越えて含有させてし
まうと合金が高価なものとなり且つ重くなつてし
まう。 Nb＋Ta＋Cr＋Mn＋Fe＋Mo＋Ｗが１％未満
では効果はなく、30％を越えてしまつては合金が
もろくなり且つ加工性が悪くなる。 Ｂが0.2％以下であると室温延性を良好ならし
める。しかしこれを越えると熱間加工性が劣悪と
なる。 Cuは耐腐食性に対して有利なものであるが、
0.5％未満では効果はなく、５％を越えてしまつ
ては熱間圧延することがむずかしくなる。 Tiは不純物であり、１％までは許容できるが、
１％を越えると熱間加工性を劣悪ならしめてしま
う。
【表】
【表】
第２表、第３表、第４表、及び第５表は上述の
ようにして作られる本発明の合金及び比較のため
の合金のリストを示す。それら合金は良ないし優
の熱間加工性を備える。更にそれら合金は引張強
度と超塑性の試験をされた。その結果が第４表と
第５表に示される。これらのデータは、第２表に
示すような合金が、高Si−Ni基合金について予
期されなかつた組合せの特性を有することを示し
ている。全てが良から優の熱間加工性と冷間圧延
性を有する。更に驚くべきことに、あるものは第
４表に示されるように高い超塑性を備えている。
ようにして作られる本発明の合金及び比較のため
の合金のリストを示す。それら合金は良ないし優
の熱間加工性を備える。更にそれら合金は引張強
度と超塑性の試験をされた。その結果が第４表と
第５表に示される。これらのデータは、第２表に
示すような合金が、高Si−Ni基合金について予
期されなかつた組合せの特性を有することを示し
ている。全てが良から優の熱間加工性と冷間圧延
性を有する。更に驚くべきことに、あるものは第
４表に示されるように高い超塑性を備えている。
【表】
超塑性
熱間加工可能であると知られた合金の多くは加
工された形に超塑性成形を行うことができる。第
４表は、標準的な引張試験において毎分20％の歪
み率で超塑性引張伸び（破壊までの＞100％歪み）
を示す合金を載せている。 それらの結果は、それら合金の２相高温ミクロ
組織が熱間加工後非常に微細なミクロ組織になる
ことを示唆する。 その正確なメカニズムは完全には分からない
が、Cr、Mn、Mo、Fe、及びＷの効果でキヤビ
テーシヨンの減少があるものと思われる。それら
の特徴は、超塑性成形（又恒温鍛造として知られ
ている）による工業製品の製造に重要である。 超塑性に加えて機械的特性の著しい改良は又、
本発明の目的とする600℃までの高い強度を作る。 実例として、10.1％のケイ素、２％のバナジ
ン、及び４％のモリブデンを含む１つのニツケル
基合金が1080℃までのいろいろな温度において試
験された。第５表に示されるその試験のデータ
は、600℃までの強度がタービンデイスク及び軸
に必要な値を超える、あるいは比肩できるもので
あることを示している。例えば本発明の合金は、
当該技術で現在使用されている合金IN718に好適
に匹敵する。
工された形に超塑性成形を行うことができる。第
４表は、標準的な引張試験において毎分20％の歪
み率で超塑性引張伸び（破壊までの＞100％歪み）
を示す合金を載せている。 それらの結果は、それら合金の２相高温ミクロ
組織が熱間加工後非常に微細なミクロ組織になる
ことを示唆する。 その正確なメカニズムは完全には分からない
が、Cr、Mn、Mo、Fe、及びＷの効果でキヤビ
テーシヨンの減少があるものと思われる。それら
の特徴は、超塑性成形（又恒温鍛造として知られ
ている）による工業製品の製造に重要である。 超塑性に加えて機械的特性の著しい改良は又、
本発明の目的とする600℃までの高い強度を作る。 実例として、10.1％のケイ素、２％のバナジ
ン、及び４％のモリブデンを含む１つのニツケル
基合金が1080℃までのいろいろな温度において試
験された。第５表に示されるその試験のデータ
は、600℃までの強度がタービンデイスク及び軸
に必要な値を超える、あるいは比肩できるもので
あることを示している。例えば本発明の合金は、
当該技術で現在使用されている合金IN718に好適
に匹敵する。
【表】
湿潤耐食性
それらの合金は湿潤耐食条件下で広く使用され
るから、いろいろな元素を添加したときの基本的
Ni−Si合金への効果を知るための試験が行われ
た。第６表は、60と77％の濃度の沸騰硫酸内で96
時間行われた試験からデータを示す。これら試験
は、バナジンとクロムが腐食率を増大し、これに
対しニオブとチタンが腐食率を減少させることを
示している。 第７表は、２つの選択された合金の腐食率に対
する金属加工の効果を示す。それら２つの合金は
それぞれ、鋳造で、又熱間及び冷間加工後に試験
された。第７表に示されるように、熱機械的処理
は腐食率に少しく効果を及ぼす。60％の酸では、
腐食率は高いので、２つの処理の間の腐食率の差
はそれほど大きくない。77％の酸では、鋳造足す
焼純した合金はその腐食率が冷間加工足す焼純し
た合金よりも著しく低い。
るから、いろいろな元素を添加したときの基本的
Ni−Si合金への効果を知るための試験が行われ
た。第６表は、60と77％の濃度の沸騰硫酸内で96
時間行われた試験からデータを示す。これら試験
は、バナジンとクロムが腐食率を増大し、これに
対しニオブとチタンが腐食率を減少させることを
示している。 第７表は、２つの選択された合金の腐食率に対
する金属加工の効果を示す。それら２つの合金は
それぞれ、鋳造で、又熱間及び冷間加工後に試験
された。第７表に示されるように、熱機械的処理
は腐食率に少しく効果を及ぼす。60％の酸では、
腐食率は高いので、２つの処理の間の腐食率の差
はそれほど大きくない。77％の酸では、鋳造足す
焼純した合金はその腐食率が冷間加工足す焼純し
た合金よりも著しく低い。
【表】
【表】
【表】
【表】
追加の腐食試験が第８表に示すような選択され
た合金について行われた。その表で分かるよう
に、Ni−10Si2元合金へのMo、Fe、又はCrの添
加は耐食性に有益ではなかつた。Ni−10Si−Ｖ
合金へのMo又はCrの添加も有益ではなかつた。
しかしNi−10Si−3VへのFeの添加は77％H2SO4
では有益であり、そして60％H2SO4ではある程
度まで有益であることが知られた。後者の溶液で
は腐食率は最初低く、そして長時間で高い値にな
る。第９表に選択された合金への銅の添加に関す
る腐食データを示す。銅の添加は一般的にそのク
ラスの合金に有益であることが知られた。 そのクラスの合金において銅は、原材料として
スクラツプを使つた場合に偶々混入する元素とし
て約0.5％まで存在しよう。約0.5％は好適な最少
含有率である。 当該技術者には明らかなように、特定の実例と
関連してここに開示した本発明の新規な原理は、
その他の様々な変化形や適用例が可能である。従
つて本発明はそれら特定の実例に限定されるもの
でなく、特許請求の範囲によつてのみ定義される
ものである。
た合金について行われた。その表で分かるよう
に、Ni−10Si2元合金へのMo、Fe、又はCrの添
加は耐食性に有益ではなかつた。Ni−10Si−Ｖ
合金へのMo又はCrの添加も有益ではなかつた。
しかしNi−10Si−3VへのFeの添加は77％H2SO4
では有益であり、そして60％H2SO4ではある程
度まで有益であることが知られた。後者の溶液で
は腐食率は最初低く、そして長時間で高い値にな
る。第９表に選択された合金への銅の添加に関す
る腐食データを示す。銅の添加は一般的にそのク
ラスの合金に有益であることが知られた。 そのクラスの合金において銅は、原材料として
スクラツプを使つた場合に偶々混入する元素とし
て約0.5％まで存在しよう。約0.5％は好適な最少
含有率である。 当該技術者には明らかなように、特定の実例と
関連してここに開示した本発明の新規な原理は、
その他の様々な変化形や適用例が可能である。従
つて本発明はそれら特定の実例に限定されるもの
でなく、特許請求の範囲によつてのみ定義される
ものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 良好な熱間加工性と600℃までの温度範囲に
おいて高い強度を有する延性Ni基合金であつて、
重量％で、 ７％から14％までのSiと、 0.5％から６％までのＶと、 Cr、Mn、Fe、Ｗ、及びMoから成る群から選
択された少なくとも１つであつて、CrとMnとFe
との合計量は30％以下であり、ＷとMoとの合計
量は15％以下である、前記の少なくとも１つと、 前記合金の特性に重大な影響を与える不純物で
あるTiの含有量は１％以下であり、 残部はNiと不可避の不純物から成る延性Ni基
合金。 ２ 良好な熱間加工性と高濃度硫酸に対する良好
な耐食性と600℃までの温度範囲において高い強
度を有する延性Ni基合金であつて、重量％で、 ７％から14％までのSiと、 0.5％から６％までのＶと、 Cr、Mn、Fe、Ｗ、及びMoから成る群から選
択された少なくとも１つであつて、CrとMnとFe
との合計量は30％以下であり、ＷとMoとの合計
量は15％以下である、前記の少なくとも１つと、 0.5％から５％までのCuとを含み、 前記合金の特性に重大な影響を与える不純物で
あるTiの含有量は１％以下であり、 残部はNiと不可避の不純物から成る延性Ni基
合金。 ３ 良好な熱間加工性と高濃度硫酸に対する優れ
た耐腐食性と600℃までの温度範囲において高い
強度を有する延性Ni基合金であつて、重量％で、 ７％から14％までのSiと、 0.5％から６％までのＶと、 Cr、Mn、Fe、Ｗ、及びMoから成る群から選
択された少なくとも１つであつて、CrとMnとFe
との合計量は30％以下であり、ＷとMoとの合計
量は15％以下である、前記の少なくとも１つと、 0.5％から５％までのCuと 0.2％以下のＢ、４％以下のTa、および６％以
下のNbから成る群から選択された少なくとも１
つとを含み、 ここにおいて、NbとTaとCrとMnとFeとMo
とＷとの合計量は１％から30％までであり、 前記合金の特性に重大な影響を与える不純物で
あるTiの含有量は１％以下であり、 残部はNiと不可避の不純物から成る延性Ni基
合金。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/044,925 US4806305A (en) | 1987-05-01 | 1987-05-01 | Ductile nickel-silicon alloy |
| US044925 | 1987-05-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63274730A JPS63274730A (ja) | 1988-11-11 |
| JPH0585628B2 true JPH0585628B2 (ja) | 1993-12-08 |
Family
ID=21935080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62328184A Granted JPS63274730A (ja) | 1987-05-01 | 1987-12-24 | 延性合金 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4806305A (ja) |
| JP (1) | JPS63274730A (ja) |
| CA (1) | CA1313064C (ja) |
| DE (1) | DE3814136A1 (ja) |
| FR (1) | FR2614628B1 (ja) |
| GB (1) | GB2204059B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| WO2006111520A1 (en) * | 2005-04-19 | 2006-10-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbine rotor and turbine engine |
| EP2059620B1 (en) * | 2006-08-08 | 2013-01-16 | Huntington Alloys Corporation | Welding alloy and articles for use in welding, weldments and method for producing weldments |
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|---|---|---|---|---|
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| DE1027882B (de) * | 1953-09-08 | 1958-04-10 | Electric Furnace Prod Co | Verwendung einer Nickel-Silizium-Tantal-Legierung fuer saeurewiderstandsfaehige Geraete |
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| GB1018101A (en) * | 1963-05-21 | 1966-01-26 | Int Nickel Ltd | Nickel-silicon alloys |
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| CH597364A5 (ja) * | 1974-04-11 | 1978-03-31 | Bbc Sulzer Turbomaschinen | |
| GB1504284A (en) * | 1974-04-24 | 1978-03-15 | Boc International Ltd | Dental alloys |
| CH616960A5 (en) * | 1976-02-25 | 1980-04-30 | Sulzer Ag | Components resistant to high-temperature corrosion. |
| US4118254A (en) * | 1977-04-04 | 1978-10-03 | Eutectic Corporation | Wear and corrosion resistant nickel-base alloy |
| JPS53144420A (en) * | 1977-05-24 | 1978-12-15 | Toyota Motor Corp | Wear resisting alloy |
| US4447503A (en) * | 1980-05-01 | 1984-05-08 | Howmet Turbine Components Corporation | Superalloy coating composition with high temperature oxidation resistance |
| DE3331919C1 (de) * | 1983-09-03 | 1984-03-29 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Gleitwerkstoff fuer Dichtungen an rotierenden Regenerativwaermeaustauschern mit Keramikkern |
| JPS60245770A (ja) * | 1984-05-21 | 1985-12-05 | Takeshi Masumoto | 加工性に優れたＦｅ基合金急冷凝固材料 |
| JPS62250141A (ja) * | 1986-04-23 | 1987-10-31 | Nippon Stainless Steel Co Ltd | ほう化処理用Ｎｉ基合金 |
-
1987
- 1987-05-01 US US07/044,925 patent/US4806305A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-12-02 GB GB8728154A patent/GB2204059B/en not_active Expired
- 1987-12-17 CA CA000554683A patent/CA1313064C/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-12-24 JP JP62328184A patent/JPS63274730A/ja active Granted
-
1988
- 1988-01-26 FR FR888800873A patent/FR2614628B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1988-04-27 DE DE3814136A patent/DE3814136A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3814136A1 (de) | 1988-11-17 |
| FR2614628B1 (fr) | 1990-07-13 |
| GB2204059A (en) | 1988-11-02 |
| GB8728154D0 (en) | 1988-01-06 |
| US4806305A (en) | 1989-02-21 |
| JPS63274730A (ja) | 1988-11-11 |
| GB2204059B (en) | 1991-09-11 |
| CA1313064C (en) | 1993-01-26 |
| FR2614628A1 (fr) | 1988-11-04 |
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