JPS58113361A - ニツケル基超合金の熱処理方法 - Google Patents

ニツケル基超合金の熱処理方法

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JPS58113361A
JPS58113361A JP21537381A JP21537381A JPS58113361A JP S58113361 A JPS58113361 A JP S58113361A JP 21537381 A JP21537381 A JP 21537381A JP 21537381 A JP21537381 A JP 21537381A JP S58113361 A JPS58113361 A JP S58113361A
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JP
Japan
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heat treatment
weight
hour
stage
superalloy
Prior art date
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Pending
Application number
JP21537381A
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English (en)
Inventor
Motoji Tsubota
基司 坪田
Kazuharu Hattori
服部 和治
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)

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】 発明の技術分野 この発明はニッケル基超合金の熱処理方法に関するもの
である・ 発明の背景技術 従来行なわれている熱処理例(AM85670)v@1
図を参照して説明する。第1図中熱処理(a)は溶体化
熱処理と呼ばれているもので、鋳造工程等で形成された
未溶解炭火物等を固溶しあるいは結晶粒度を整えること
によって、材料の性質を均一化するだめのものである・
熱処理(b)は時効処理であり、結晶中t= r’相を
微細C:分散析出させ合金の強度を上昇しようとするも
のである◎ また、この熱処理によって、結晶粒界上には炭化物が析
出する・この炭化物が球状に成長すれば高温特性が上昇
する。
背景技術の問題点 ところが、炭化物が粒界上C;析出すると、弔2図(:
示す様に粒界近傍のCri濃度が低下するため1粒界近
傍〔図中η部分〕の耐食性が著しく低下する・すなわち
、従来の熱処理方法では。
高強度と優れた耐食性をあわせ持つ合金を得ることは不
可能であり、このことは第1表媚;時効熱処理前後の機
械的強度と耐食性のデータからも明らかである・ 発明の目的 この発明の目的は室温および高温感−おける強度を低下
させることなくクロム欠乏層(;基づく耐食性の低下を
なくシ、優れた性質のニッケル基超合金を得るための熱
処理方法を提供すること1;ある・ 発明の実施例 この発明はCrがlO〜25重量96.(Tム◆At+
Nb)が 1−10重量%、Cがα2重量俤以下、F・
が0〜30重量S、その他M o 、++Mn。
81、Go、W、B、Zr等を0重量僑以上含み、IA
部が主にN1かうなるニッケル基超合金(例えばインコ
ネルX−750,718)を以下のように熱処理を行な
うこと鑑;特徴を有する・すなわち、射込のニッケル基
超合金4二対し。
(1)  第31(C)に示す様1:800〜900℃
で1時間以上第1段目の熱処理を施した後、(Φ(:示
すよ5 t:950〜1150℃で0,1時間以上l峙
間迄の第2段目熱感11.86に(−に示すよ゛うに6
00〜750℃で1時間以上のII3段目の熱処理を行
なう熱処理方法(第1番目の発明) (2)ii1!4図(D−二示す様C950〜1200
℃で0.1時間以上の完全な溶体化処理を施した後、(
r)c示すように800〜900℃で1時間以上の第1
段目、(h)C示すよう6二950〜1150℃で0.
1時間以上1時間迄の$2段目、(1)に示すように6
00〜750℃で1時間以上の第3段目の熱処理方法(
第2番目の発明) (3)第1番目の発明C−おいてwI3段目の熱処理と
して、950℃未満で特効熱処理7行なう点が異なる熱
処理方法($3番目の発明)(4)$2番目の発明(:
おいて@3段目の熱処理として950℃未満で時効熱感
31V行なう点が異なる熱処理方法(第4番目の発明) ここで、IJ3番目、I84番目の発明の具体例として
次のようなもの牟ある・500℃以下で短時間熱処理を
行なった場合(具体例その1−)、、Cは、材料ののび
特性が向上し、引張強度が多少′低下する・ 550℃〜700℃で20〜100時間熱処理を行なっ
た場合(具体例その2)(;は、材料ののび特性および
引張強度が向上する・ 750℃近傍で20時間熱処理を行なった場合(具体例
その3)(二は、引張強度のみがかなり同上する・50
0℃で100時間熱処理し。
さらに700℃で20時間熱処理した場合、(具体例そ
の4)C;は耐食性がかなり同上する・以下、この各発
明の作用C;ついて内面を参照して説明する・第4囮は
この発明の熱処理方法に施した時の結晶粒界近傍(:お
ける、析出物の様子とCr濃度の分布を熱処理過程に従
って模式的C:示したものであるsrs図はこの発明の
熱処理方法!施した場合の合金の粒界近傍(:おける微
細組織とCr濃度分布の変化を示す模式図である・@5
因において、1は合金の地、2は結晶粒界、2は炭化物
(主としてcram c、 )。
4はr′相である。
@1番目の発明の作用 $5因(j)〔第3図(C)〕のようc g o o〜
900℃で熱処理を施すと、1151m(4)のようC
;結晶粒界z上に炭化物1が形成され、熱処理時間の増
加、!=1−炭化物Jハms !/(1、IC)+17
)! 5C成長していく、この時の結晶粒界2近傍のC
r9度の変化は襖5e!Qに示すように熱処理時間増加
と共に粒界近OのCr欠乏層〔第2図の■C;相当する
〕は拡がってゆき、第5図(B)l二おいて最大鵠を示
した後、さら【−長時間熱処理を行なうことによって多
少回復する・ 続いて、!115図−〔143図(d)〕のよう(:9
50〜1150℃で熱処理を加えると、第5図(均〜(
ト)に示すよう(−第1段目熱処理で形成された炭化物
1は徐々(−結晶中1二固溶してゆく・この第2段目の
熱処理によって、炭化物1からCrが溶出するため、結
晶粒界2近傍のCr濃度〔第2のCr濃度よりも高くな
る・ 次C;第5図(1)〔第3因(ト)〕のよう(Z600
〜750℃で@3段目の熱処理を行なう・すると、再び
炭化物は成長するが、第1段目に比べると低温であり、
又WII2段目の熱処理(;よって粒界近傍のCr濃度
が増加しているため、第5図■のようC二次化物の成長
−二基づ(Cr欠乏層〔第2図(7)に相当〕の形成か
抑制される0よって優れた耐粒界腐食性を示す・ また、結晶粒界2上C二はよく成長した球状の炭化物が
存在するため、高温強度も優れている・!I42番目の
発明の作用 前述ニッケル基超合金は合金元素の種類が多く、鋳造直
後では偏析や、未溶解化合物が存在する・そこで第1番
目の発明I:示した熱処理を行なう前C;、偏析、欠陥
を除き、かつ結晶粒度が調整のため、950〜1200
℃で溶体化処理な施工ことにより、余熱処理終了後の諸
性質が熱処理^11の材料の履歴C;左右されることな
く均一とすることができる・ 第3番目、I!4番目の発明の作用 本合金の機械的諸性質は前述の第1の発明の項で説明し
た。第3段目の時効熱処理によって左右される・よって
、11!3段目の熱処理条件は使用用途によって変更す
る必要がある。
この発明の熱処理方法は粒界の炭化物の析出形態を変更
し、耐食性を向上することを目的としており1粒内に析
出するr′相4の析出形態Cユはほとんど影響を与えな
い・よって第3段目の時効条件は既知の時効条件と同様
の熱処理な施工ことI:よって従来と同様の機械的性質
力1得られる・ ここで1代表的なニッケル基合金であるインコネルx 
−750C対し、従来の熱感m1に施した場合と本発明
熱処理を施した場合の耐食性。
機械的性質の比較を第2表≦;示すO 熱処理方法3;よって得られるインコネル×−7性質を
持つC:もかかわらず耐食性が著しく同上する・ 発明の効果 以上述べたこの発明(ユよれば、高温強度共感−優れ、
さらに高温での耐酸化特性、高温純水中の耐応力腐食割
れ性1:優れたニッケル基超合金が得られることから、
広範な用途シー供することが出来るニッケル基超合金の
熱処理方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の熱処理方法を示す工程図、第2図は従来
の熱処理方法を施した場合のニッケル基超合金の粒界近
傍のCr濃度分布図、第3図および第4図はこの発明の
熱処理方法を示す工程図、第5図はこの発明熱処理方法
を施した場合の合金の粒界近傍における微細i縁とCr
濃度分布の変化を示す模式図である◎ (1)・・・従来熱処理における溶体化熱処理工程。 (b)・・・従来熱処理における時効熱処理工程、(C
)・・・本発明熱処理(−おける′Is1段熱処理熱感
d)・・・本発明熱処理における第2段熱処理、(C)
・・・本発明熱処理における第3段熱処理、(f)・・
・溶体化熱処理。 (f)・・・本発明熱処理I:おける1s1段熱処理、
(h)・・・本発明熱処理6二おける第1段熱処理、0
)・・・本発明熱処理f二おける@3段熱処理、(j)
・・・本発明熱処理l二おける第1段熱処理、へ)・・
・本発明熱処理に3ける′#IIz熱処燗、熱感)・・
・本発明熱感[Cおける弗3段熱処理、l・・・合金の
地、2・・・結晶粒界。 3・・・炭化物(主1”ニー Cr 21rC6)、 
4−r’相、C7’)・・・Cr欠乏層、ビ)・・・C
r濃度最低点、沙】・・・耐食性を保つためのCr量の
限界。 出願人代理人 弁理士 鈴 法式 彦 第1図 一時間 第2図 第3図 蒔鵜 第4図 吟関 手続補正書 昭和57’!3.井5日 特許庁長官   島 1)春 樹 殿 1、事件の表示 %−昭56−215373号 2、発明の名称 ニッケル基超合金の熱処理方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 (307)東京芝w電気株式会社 4、代理人 5、 自発補正 6、補正の対象 明細書全文

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Crが10〜25重量’A a (T i + 
    A L +Nb)が1〜10重量慢、Cが0.2重量%
    以下reがθ〜30重量−含み、残部が主6二N1から
    なるN轟基超合金を、800〜900℃で!I!1段目
    の熱処理を1時間以上施し、続いて950〜1150℃
    で第2段目の熱感II V 0.1時間以上1時間鑑識
    した後、600〜750℃で第3段目の熱感11v1時
    間以′上行なうことを特徴とするニッケル基超合金の熱
    処理方法・
  2. (2)Crが10〜25重量% 、(TI+AA+Nb
    )力【1〜lO重量暢、Cが0.2重量−以下、F@が
    0〜30重量嘔含み、残部が主にN1からなるNlkM
    合金v、950−12001.でo、IR間以上の溶体
    化熱!&通を施し、これを8oo〜900℃で第1段目
    の熱感31v1時間以上施し、続いて950〜1150
    ℃で第2段目の熱感fI!A1に0、1時間以上1時間
    鑑識した後、600〜750℃で@3段目の熱処理を1
    時間以上行なうことを特徴とするニッケル基超合金の熱
    処理方法。
  3. (3)Crが10〜25重量% 、(TI+At+Nb
    )が1〜10重量%、Cが0.2重量饅以下、Feが0
    〜30重量%含み、残部が主にNiかうなるN1基超合
    金を、800〜900℃で第1段目の熱処理を1時間以
    上施し、続いて950〜1150℃で@2段目の熱処理
    を0.1時間以上1時間鑑識した後、950℃未満で時
    効熱処理を行なうことを特徴とするニッケル基超合金の
    熱処理方法。
  4. (4)Crが10〜25重量−m (TI+At+Nb
    )が1−10重量s、cが0.2重量嘩以下、゛F@が
    0〜30チ含みン残部が主I:NlからなるN轟基超合
    金を、950〜1200℃で0.1時間以上の溶体化熱
    処理を施し、これを800〜900℃で第1段目の熱処
    理を1時間以上施し、続いて980〜1150℃で第2
    段目の熱処理を0.1時間以上1時間鑑識した後950
    ℃未満で時効熱処理を行なうことを特徴とするニッケル
    基超合金の熱処理方法・
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US5417782A (en) * 1992-06-03 1995-05-23 Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation "Snecma" Heat treatment process for a NI-based superalloy
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