JPS63162831A - Ｃｏ基鋳造用超耐熱合金 - Google Patents
Ｃｏ基鋳造用超耐熱合金Info
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- JPS63162831A JPS63162831A JP31061686A JP31061686A JPS63162831A JP S63162831 A JPS63162831 A JP S63162831A JP 31061686 A JP31061686 A JP 31061686A JP 31061686 A JP31061686 A JP 31061686A JP S63162831 A JPS63162831 A JP S63162831A
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Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、タービン翼用に係り、特に精密鋳造で製造さ
れるガスタービン静翼材料に関するものである。
れるガスタービン静翼材料に関するものである。
一般にガスタービン用精密鋳造静翼材料には次のような
特性が要求される。
特性が要求される。
（１）機械的強度が大きいこと
高温、高圧下で使用されるため、強度が大きいこと、特
に高温における引張強度やクリープ破断強度が大きいこ
とが必要である。
に高温における引張強度やクリープ破断強度が大きいこ
とが必要である。
（２）信頼性が高いこと
タービン翼は高温、高圧下で長時間使用されるため、高
い信頼性が要求される。そのため、タービン翼は表面及
び内部の欠陥が厳しく規制され。
い信頼性が要求される。そのため、タービン翼は表面及
び内部の欠陥が厳しく規制され。
これを満たす材料は、高い清浄度を必要とする。
従来、ガスタービン用精密鋳造静翼材料には、ＦＳＸ４
１４やＸ４５の通称名で知られている、Ｇ ０．２０〜
０．３０％、 Ｓｉ ０．７５〜１．０％、 Ｍｎ ０
．４０−１．０％。
１４やＸ４５の通称名で知られている、Ｇ ０．２０〜
０．３０％、 Ｓｉ ０．７５〜１．０％、 Ｍｎ ０
．４０−１．０％。
Ｃｒ ２４．５−３０．５％、Ｎｉ ９．５〜１１．５
％、Ｗ ６．５−８．０％、Ｆｅ ２．０％以下、Ｂ
０．００５〜０．０１５％を含み、残部は本質的にＧｏ
よりなる合金が使われている。しかし、ＦＳＸ４１４や
Ｘ４５は引張強度やクリープ破断強度が不足することが
多いという欠点があった。
％、Ｗ ６．５−８．０％、Ｆｅ ２．０％以下、Ｂ
０．００５〜０．０１５％を含み、残部は本質的にＧｏ
よりなる合金が使われている。しかし、ＦＳＸ４１４や
Ｘ４５は引張強度やクリープ破断強度が不足することが
多いという欠点があった。
本発明はかかる点に鑑み、ガスタービン用精密鋳造用耐
熱合金の清浄度を下げることなく、機械的強度を向上さ
せ、ガスタービン用精密鋳造翼材料として最適な特性を
有する合金を提供することを目的とする。
熱合金の清浄度を下げることなく、機械的強度を向上さ
せ、ガスタービン用精密鋳造翼材料として最適な特性を
有する合金を提供することを目的とする。
発明者はかかる問題点を解決すべく、公知の合金Ｘ４５
、ＦＳＸ４１４を対象とする実験を行なった結果、本合
金に窒素を添加することにより機械的強度が向上するこ
とを見出し、本発明に到ったものである。本発明は重量
比でＣｏ，２０〜０．３０％、Ｓｉ ０．７５（，０％
、Ｍｎ ０．４０−４．０％、Ｃｒ ２４．５−３０．
５％、Ｎｉ ９．５−１１．５％、Ｗ ６．５−８．０
％、Ｆｅ ２．０％以下、Ｂ０．００５〜０．０１５％
、Ｎ ０．０２０〜０．１０％、を含み、残部は不純物
を除き、本質的にＧｏよりなることを特徴とするＣｏ基
鋳造用超耐熱合金である。
、ＦＳＸ４１４を対象とする実験を行なった結果、本合
金に窒素を添加することにより機械的強度が向上するこ
とを見出し、本発明に到ったものである。本発明は重量
比でＣｏ，２０〜０．３０％、Ｓｉ ０．７５（，０％
、Ｍｎ ０．４０−４．０％、Ｃｒ ２４．５−３０．
５％、Ｎｉ ９．５−１１．５％、Ｗ ６．５−８．０
％、Ｆｅ ２．０％以下、Ｂ０．００５〜０．０１５％
、Ｎ ０．０２０〜０．１０％、を含み、残部は不純物
を除き、本質的にＧｏよりなることを特徴とするＣｏ基
鋳造用超耐熱合金である。
本発明においてＣはＣｒと結びついて炭化物を形成し、
高温強度を付与するために最低０．２％は必要であるが
、０．３％を越えると延性を低下させるので０．２〜０
．３％に限定する。
高温強度を付与するために最低０．２％は必要であるが
、０．３％を越えると延性を低下させるので０．２〜０
．３％に限定する。
Ｓｉは脱酸剤、湯流れ性、耐酸化性を付与する元素とし
て最低０．７５％は必要であるが、１．０％を越えると
オーステナイト組織を不安定化するので、０．７５〜１
．０％に限定する。
て最低０．７５％は必要であるが、１．０％を越えると
オーステナイト組織を不安定化するので、０．７５〜１
．０％に限定する。
Ｍｎは脱酸剤として最低０．４％は必要であるが、１、
Ｏｌを越えると耐酸化性を劣化するので０．４〜１６０
％に限定する。
Ｏｌを越えると耐酸化性を劣化するので０．４〜１６０
％に限定する。
Ｃｒは耐酸化性と高温強度を高めるために最低２４．５
％は必要であるが、３０．５％を越えるとオーステナイ
ト組織を不安定化し、α相などの有害な金属間化合物を
生成しやすくなるので２４．５〜３０．５％に限定する
。
％は必要であるが、３０．５％を越えるとオーステナイ
ト組織を不安定化し、α相などの有害な金属間化合物を
生成しやすくなるので２４．５〜３０．５％に限定する
。
Ｎｉはオーステナイト組織を安定化させる元素として最
低９．５％必要であるが、１１．５％を越えると高温強
度が低下するので９．５〜１１．５％に限定する。
低９．５％必要であるが、１１．５％を越えると高温強
度が低下するので９．５〜１１．５％に限定する。
ＷはオーステナイトとＣｒ炭化物の両方を固溶強化して
合金の高温強度を高めるために最低６．５％は必要であ
るが、８．０％を越えると延性を低下させるので６．５
〜８．０％に限定する。
合金の高温強度を高めるために最低６．５％は必要であ
るが、８．０％を越えると延性を低下させるので６．５
〜８．０％に限定する。
Ｆｅは不純物であるが、２．０％までは混入しても合金
の特性を本質的に損なうことはない。
の特性を本質的に損なうことはない。
Ｂは高温の延性を高めるために最低ｏ、ｏｏｓ％は必要
であるが、０．０１５％を越えると常温付近の延性を低
下させるので０．００５〜０．０１５％に限定する。
であるが、０．０１５％を越えると常温付近の延性を低
下させるので０．００５〜０．０１５％に限定する。
Ｎは従来Ｃｏ基合金においては有害な不純物とされ、な
るべく低くおさえるように注意して製造されていた。こ
れはＦｅと異なり、Ｃｏ中にはＮはほとんど固溶しない
ためである。しかし、本発明合金においては、Ｎは適正
量添加された場合は。
るべく低くおさえるように注意して製造されていた。こ
れはＦｅと異なり、Ｃｏ中にはＮはほとんど固溶しない
ためである。しかし、本発明合金においては、Ｎは適正
量添加された場合は。
高温強度を高める作用があることを新規に発見した。こ
れは本発明合金においてはＣは比較的低く、Ｃｒは比較
的高く限定されているため、炭化物が通常のＧｏ基合金
のＣｒ、Ｃ３主体に対しｃｒ２３ｃ６主２３ｃり、Ｃｒ
２３Ｇ、中にＮが固溶して、炭化物を微細化し、高温強
度を高めるものと思われる。この効果を十分ならしめる
ためにＮは最低０．０２％必要であるが、０．１０％を
越えるとブローホールや表面欠陥を発生し、鋳物の品質
を低下させるので、本発明合金においてＮは０．０２〜
０．１０％に限定する。
れは本発明合金においてはＣは比較的低く、Ｃｒは比較
的高く限定されているため、炭化物が通常のＧｏ基合金
のＣｒ、Ｃ３主体に対しｃｒ２３ｃ６主２３ｃり、Ｃｒ
２３Ｇ、中にＮが固溶して、炭化物を微細化し、高温強
度を高めるものと思われる。この効果を十分ならしめる
ためにＮは最低０．０２％必要であるが、０．１０％を
越えるとブローホールや表面欠陥を発生し、鋳物の品質
を低下させるので、本発明合金においてＮは０．０２〜
０．１０％に限定する。
〔実施例〕
以下本発明を実施例により説明する。
第１表に示す組成で１５０ｋｇの真空誘導炉であらかじ
め精錬されたマスター合金を用い、Ａｒ雰囲気下の高周
波溶解炉（４０ｋｇ）にて溶解した。翼長１７０■で単
重が１５ｋｇのタービン静翼と引張試験用として平行部
φ６．３５ ｘ ２５．４ Ｑの試料をロストワックス
法で作られた鋳型に鋳造した。
め精錬されたマスター合金を用い、Ａｒ雰囲気下の高周
波溶解炉（４０ｋｇ）にて溶解した。翼長１７０■で単
重が１５ｋｇのタービン静翼と引張試験用として平行部
φ６．３５ ｘ ２５．４ Ｑの試料をロストワックス
法で作られた鋳型に鋳造した。
鋳造された試験片は、１１４９℃±１４ Ｘ ４Ｈｒの
溶体化処理後９８２℃±１４ Ｘ ４Ｈｒの時効処理（
炉冷）の熱処理を行なった。該試験片を用いて常温引張
試験、８１６℃での高温引張試験およびクリープラブチ
ャー試験（８１６℃、１７．６ｋｇｆ／ｍ”）を行なっ
た結果と静翼による表面欠陥の検査とＸ線による内部欠
陥検査結果とをあわせて第２表に示す。なお、従来合金
とはＦＳＸ４１４であり、比較合金とはＦＳＸ４１４で
窒素含有量が本発明の上限を越えた合金である。
溶体化処理後９８２℃±１４ Ｘ ４Ｈｒの時効処理（
炉冷）の熱処理を行なった。該試験片を用いて常温引張
試験、８１６℃での高温引張試験およびクリープラブチ
ャー試験（８１６℃、１７．６ｋｇｆ／ｍ”）を行なっ
た結果と静翼による表面欠陥の検査とＸ線による内部欠
陥検査結果とをあわせて第２表に示す。なお、従来合金
とはＦＳＸ４１４であり、比較合金とはＦＳＸ４１４で
窒素含有量が本発明の上限を越えた合金である。
第２表の結果から明らかなように、Ｎが０．０２％以下
の従来合金に対し、本発明合金は機械的強度が著しく向
上しており、またＮが０．１％以上の比較合金は表面欠
陥やブローホールがあることがわか机 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明合金は、従来合金に窒素を含
有せしめることにより機械的強度を向上したものであり
、ガスタービン用静翼材として用いれば、ガスタービン
の信頼性は大幅に向上し、工業上顕著な効果を有するも
のである。
の従来合金に対し、本発明合金は機械的強度が著しく向
上しており、またＮが０．１％以上の比較合金は表面欠
陥やブローホールがあることがわか机 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明合金は、従来合金に窒素を含
有せしめることにより機械的強度を向上したものであり
、ガスタービン用静翼材として用いれば、ガスタービン
の信頼性は大幅に向上し、工業上顕著な効果を有するも
のである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 重量比で、Ｃ ０．２０〜０．３％、 Ｓｉ ０．７５〜１．０％、 Ｍｎ ０．４０〜１．０％、 Ｃｒ ２４．５〜３０．５％、 Ｎｉ ９．５〜１１．５％、 Ｗ ６．５〜８．０％、 Ｆｅ ２．０％以下、 Ｂ ０．００５〜０．０１５％、 Ｎ ０．０２０〜０．１０％、 を含み、残部は不純物を除き、本質的にＣｏよりなるこ
とを特徴とするＣｏ基鋳造用超耐熱合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31061686A JPS63162831A (ja) | 1986-12-25 | 1986-12-25 | Ｃｏ基鋳造用超耐熱合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31061686A JPS63162831A (ja) | 1986-12-25 | 1986-12-25 | Ｃｏ基鋳造用超耐熱合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63162831A true JPS63162831A (ja) | 1988-07-06 |
Family
ID=18007404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31061686A Pending JPS63162831A (ja) | 1986-12-25 | 1986-12-25 | Ｃｏ基鋳造用超耐熱合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63162831A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5182080A (en) * | 1990-12-27 | 1993-01-26 | General Electric Company | Advanced high-temperature brazing alloys |
| JP2014074227A (ja) * | 2012-09-14 | 2014-04-24 | Tohoku Univ | Ｃｏ−Ｃｒ−Ｗ基合金熱間加工材、焼鈍材、鋳造材、均質化熱処理材、及びＣｏ−Ｃｒ−Ｗ基合金熱間加工材の製造方法、焼鈍材の製造方法 |
| IT201800003601A1 (it) * | 2018-03-15 | 2019-09-15 | Nuovo Pignone Tecnologie Srl | Lega metallica ad elevate prestazioni per la produzione additiva di componenti di macchine/high-performance metal alloy for additive manufacturing of machine components |
-
1986
- 1986-12-25 JP JP31061686A patent/JPS63162831A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5182080A (en) * | 1990-12-27 | 1993-01-26 | General Electric Company | Advanced high-temperature brazing alloys |
| JP2014074227A (ja) * | 2012-09-14 | 2014-04-24 | Tohoku Univ | Ｃｏ−Ｃｒ−Ｗ基合金熱間加工材、焼鈍材、鋳造材、均質化熱処理材、及びＣｏ−Ｃｒ−Ｗ基合金熱間加工材の製造方法、焼鈍材の製造方法 |
| IT201800003601A1 (it) * | 2018-03-15 | 2019-09-15 | Nuovo Pignone Tecnologie Srl | Lega metallica ad elevate prestazioni per la produzione additiva di componenti di macchine/high-performance metal alloy for additive manufacturing of machine components |
| WO2019174789A1 (en) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | Nuovo Pignone Tecnologie - S.R.L. | High-performance metal alloy for additive manufacturing of machine components |
| RU2750946C1 (ru) * | 2018-03-15 | 2021-07-06 | НУОВО ПИНЬОНЕ ТЕКНОЛОДЖИ - С.р.л. | Металлический сплав с высокими эксплуатационными характеристиками для аддитивного производства деталей машин |
| US11584976B2 (en) | 2018-03-15 | 2023-02-21 | Nuovo Pignone Tecnologie —S.R.L. | High-performance metal alloy for additive manufacturing of machine components |
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