CN102534309A - Ni基合金、及使用其的燃气轮机的涡轮动叶和静叶 - Google Patents

Ni基合金、及使用其的燃气轮机的涡轮动叶和静叶 Download PDF

Info

Publication number
CN102534309A
CN102534309A CN2011104427765A CN201110442776A CN102534309A CN 102534309 A CN102534309 A CN 102534309A CN 2011104427765 A CN2011104427765 A CN 2011104427765A CN 201110442776 A CN201110442776 A CN 201110442776A CN 102534309 A CN102534309 A CN 102534309A
Authority
CN
China
Prior art keywords
alloy
quality
turbine
strength
oxidation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011104427765A
Other languages
English (en)
Inventor
王玉艇
吉成明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=45440296&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN102534309(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Publication of CN102534309A publication Critical patent/CN102534309A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/023—Alloys 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
    • C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • C22C19/051—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W
    • C22C19/056—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W with the maximum Cr content being at least 10% but less than 20%
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/10—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of nickel or cobalt or alloys based thereon
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/10—Metals, alloys or intermetallic compounds
    • F05D2300/17—Alloys
    • F05D2300/175—Superalloys

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

本发明涉及Ni基合金、及使用其的燃气轮机的涡轮动叶和静叶，提供与现有材料相比在高温强度、耐腐蚀性及抗氧化性的平衡方面优异的、尤其是用于普通铸造的Ni基合金。其为含有Cr、Co、Al、Ti、Ta、W、Mo、Nb、C、B及不可避免的杂质，剩余部分由Ni构成的Ni基合金，其特征在于，以质量比计，具有Cr：13.1～16.0％、Co：11.1～20.0％、Al：2.30～3.30％、Ti：4.55～6.00％、Ta：2.50～3.50％、W：4.00～5.50％、Mo：0.10～1.20％、Nb：0.10～0.90％、C：0.05～0.20％、及B：0.005～0.02％的合金组成。

Description

Ni基合金、及使用其的燃气轮机的涡轮动叶和静叶
技术领域
本发明涉及一种Ni基合金、及使用其的铸造产品和燃气轮机的涡轮动叶和静叶。
背景技术
近年来，由于节约化石燃料、削减二氧化碳的排放量、防止地球变暖等环境意识的提高，谋求在内燃机方面热效率的提升。周知燃气轮机或喷气式发动机等热机通过在更高的温度下运转卡诺循环(Carnot cycle)的高温侧，可以最有效地提高热效率。随着涡轮入口温度的高温化，燃气轮机的高温部件，即用于燃烧器和涡轮动叶及静叶的材料的改良、开发的重要性提高。为了应对该高温化，在材料方面应用高温强度更优异的Ni基耐热合金，现在很多的Ni基合金正在被使用。在Ni基合金中，有由等轴晶构成的普通铸造合金、由柱状晶构成的单向凝固合金及由单一结晶构成的单晶合金。为了将Ni基合金高强度化，在较多地添加作为固溶强化元素的W、Mo、Ta、Co等的同时，添加Al、Ti等，使作为强化相的γ′Ni3(Al、Ti)相较多地析出是很重要的。
另一方面，由于燃料价格的高涨，作为产业用燃气轮机的燃料，具有使用较多地合有造成腐蚀的杂质的低品质燃料的动向，从而需要开发兼备高温强度和耐腐蚀性的材料。优选在这样的材料中，较多地添加形成保护性被膜的Cr。作为重视耐腐蚀性的合金，例如可以列举出：日本特开2004-197131号公报(专利文献1)、和日本特开昭51-34819号公报(专利文献2)、及日本特开2010-84166号公报(专利文献3)中公开的普通铸造合金。
但是，在这些合金中，越较多地含有添加元素，材料的组织的稳定性就越低，存在在长时间的使用时会析出σ相等硬质且脆的有害相的问题。即，开发兼有优异的高温蠕变强度、耐腐蚀性及抗氧化性的合金材料很困难。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-197131号公报
专利文献2：日本特开昭51-34819号公报
专利文献3：日本特开2010-84166号公报
发明内容
发明要解决的问题
因此，本发明的目的在于提供一种与现有材料相比在高温强度、耐腐蚀性及抗氧化性的平衡方面优异的、尤其是用于普通铸造的Ni基合金。另外，其目的在于提供一种利用该Ni基合金的铸造产品、及涡轮动叶和静叶。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，采用例如权利要求中记载的构成。本申请包含多个解决上述课题的手段，举出其中一例，其为含有Cr、Co、Al、Ti、Ta、W、Mo、Nb、C、B及不可避免的杂质，剩余部分由Ni构成的Ni基合金，其特征在于，具有以质量比计，Cr：13.1～16.0％、Co：11.1～20.0％、Al：2.30～3.30％、Ti：4.55～6.00％、Ta：2.50～3.50％、W：4.00～5.50％、Mo：0.10～1.20％、Nb：0.10～0.90％、C：0.05～0.20％、及B：0.005～0.02％的合金组成。
发明效果
根据本发明，提供一种与现有材料相比在高温强度、耐腐蚀性及抗氧化性等特性的平衡方面优异的用于普通铸造的Ni基合金。进而，由于本发明的合金含有在晶界的强化方面有效果的C、B、及在抑制铸造时的晶界开裂方面有效果的Hf，因而成为适于作为单向凝固材料使用的合金组成。除上述以外的课题、构成及效果，通过以下的实施方式的说明予以明确。
附图说明
图1是表示对于合金试验片的蠕变断裂时间的图表；
图2是表示对于合金试验片的高温氧化试验中的氧化减量的图表；
图3是表示对于合金试验片的熔融盐浸渍腐蚀试验中的腐蚀减量的图表；
图4是表示燃气轮机的动叶形状的一例的图。
符号说明
1涡轮动叶
10叶片部
11柄部
12根部(楔形榫部)
13平台部
14径向鳍片(Radial Fin)
具体实施方式
下面，对本发明进行详细说明。
首先，图4表示产业用燃气轮机用的涡轮动叶的一例。该涡轮动叶1由叶片部10、柄部11和根部(楔形榫部)12构成，大小为10～100cm，重量为1～10kg左右。另外，具备平台部13及径向鳍片14。涡轮动叶为内部具有复杂的冷却结构的旋转部件，被暴露在反复施加旋转中的离心力及伴随起动停止的热应力的负荷的严酷环境中。作为基本的材料特性，要求优异的高温蠕变强度、对高温燃烧气体气氛的抗氧化、及耐腐蚀性。另一方面，涡轮静叶通常具有沿着叶轴延伸的叶基，该叶基为了将涡轮叶片固定于各支撑体，在末端侧一体地形成有相对于叶轴成直角延伸的底座。涡轮静叶材料需要较高的高温强度和热疲劳强度。因此，非常重视在这些特性的平衡方面优异的铸造用合金的开发。本发明人等对作为普通铸造用合金的、在维持蠕变强度的同时可以改善耐腐蚀性及抗氧化性的合金进行了探讨，其结果，最终完成了上述本发明。
作为一般的的燃气轮机的叶片的制作方法，可以列举出普通铸造、单向凝固铸造及单晶铸造的方法。单向凝固合金和单晶合金主要用于小型且轻量的喷气式发动机(航空用燃气轮机)的动叶。但是，使用单向凝固合金或单晶合金的叶片由于铸造工艺复杂，铸造叶片时的铸造成品率很差。尤其是，工业用燃气轮机的叶片的形状大、体形复杂，所以铸造成品率低，因此存在成为高价产品这样的问题。
因此，本发明人等研讨了取得各合金添加元素的平衡的，尤其是作为普通铸造用的合金，与现有材料相比，高温强度、耐腐蚀性及抗氧化性等各种特性的平衡得以改善的合金。下面，对在本发明的Ni基合金中包含的各成分的作用以及优选组成范围进行说明。
Cr：13.1～16.0质量％
Cr为对改善合金在高温中的耐腐蚀性有效的元素，尤其是，为了提高对熔融盐腐蚀的耐腐蚀性，越增加Cr含量效果越好。而且，其含量超过13.1质量％后该效果才会显著地表现出来。但是，在本发明的合金中，由于较多地添加有Ti、W、Ta等，所以Cr量过多时，脆的TCP相就会析出，高温强度降低。因此，优选取得与其他的合金元素的平衡，将其上限设为16.0质量％。在该组成范围中，可以得到高强度和高耐腐蚀性。优选13.1～14.3质量％的范围，更优选13.7～14.1质量％的范围。
Co：11.1～20.0质量％
Co在降低γ′相(Ni和Al的金属间化合物Ni3Al)的固溶温度，使固溶处理变得容易之外，在固溶强化γ相的同时提高高温耐腐蚀性，进而，通过缩小堆垛层错能具有使室温延性良好的效果。而且，Co的含量为11.1质量％以上时会表现出这样的效果。另一方面，随着Co的含量增多，γ′相的固溶温度慢慢降低，随之，γ′相的析出量也减少，结果蠕变强度降低，所以需要设为20.0质量％以下。
尤其是，在本发明的组成范围中，在重视Co产生的固溶强化效果大的中温度区域的蠕变强度和室温延性的情况下，优选采用11.1～18.0质量％的范围，更优选14.1～17.0质量％的范围。
W：4.00～5.50质量％
W在作为基体的γ相和作为析出相的γ′相中固溶，具有通过固溶强化提高蠕变强度的效果。而且，为了充分地得到这样的效果，需要4.00质量％以上的含量。但是，W的比重大，在增大合金的密度的同时，会使合金在高温中的耐腐蚀性降低。进而，在如本发明的合金那样Ti和Cr的添加量多的合金中，超过5.50质量％时，针状的α-W析出，使蠕变强度、高温耐腐蚀性及韧性降低，因此，优选其上限设为5.50质量％。另外，在考虑到高温中的强度、耐腐蚀性及高温中的组织稳定性的平衡的情况下，优选4.55～4.90质量％的范围，更优选4.55～4.85质量％的范围。
Ta：2.50～3.50质量％
Ta为在γ′相中以[Ni3(Al、Ta)]的形式固溶，具有通过固溶强化提高蠕变强度的效果的元素。为了充分地显示该效果，需要2.50质量％以上的含量。另外，当超过3.50质量％时，成为过饱和，针状的δ相[Ni、Ta]析出，使蠕变强度降低。因此，需要将其上限设为3.50质量％。在该组成范围中，当考虑到高温中的强度和组织稳定性的平衡时，优选2.70～3.30质量％的范围，更优选2.90～3.20质量％的范围。
Mo：0.10～1.20质量％
Mo具有与W同样的效果，所以根据需要，可以代替W的一部分。另外，由于提高γ′相的固溶温度，所以与W同样地具有提高蠕变强度的效果。而且，为了得到这样的效果，需要0.10质量％以上的含量，随着Mo的含量增多，蠕变强度也提高。另外，由于Mo较之W比重小，所以能够谋求合金的轻量化。
另一方面，Mo降低合金的抗氧化特性及耐腐蚀性。尤其是，由于随着Mo的含量增多，抗氧化特性大幅变差，所以需要将其上限设为1.20质量％。另外，在将蠕变强度设为与现有合金基本相同，重视耐腐蚀性和高温下的抗氧化特性的情况下，在本发明的组成范围中，优选0.10～1.10质量％的范围，更优选0.70～1.00质量％的范围。
Ti：4.55～6.00质量％
Ti与Ta同样地在γ′相中以[Ni3(Al、Ta、Ti)]的形式固溶，但是在固溶强化这一点上没有像Ta那样程度的效果。不如说，Ti有明显改善合金在高温中的耐腐蚀性的效果。为了在对熔融盐腐蚀的耐腐蚀性上得到显著的效果，需要4.55质量％以上的含量。但是，当添加超过6.00质量％时，抗氧化特性显著恶化，进而脆化相的η相析出来。另外，随着作为γ′相的形成元素的Ti的添加量的增加，γ′相的析出量也会增加。因此，需要将其上限设为6.00质量％。在如本发明的合金那样，在含有13.1～16.0质量％的Cr的合金中，在考虑到高温中的强度和耐腐蚀性、抗氧化特性的平衡的情况下，优选4.65～5.50质量％的范围，更优选4.70～5.10质量％的范围。
Al：2.30～3.30质量％
Al为作为析出强化相的γ′相[Ni3Al]的主要构成元素，由此蠕变强度提高。另外，大大地有助于高温抗氧化特性的提高。为了充分地得到这些效果，需要2.30质量％以上的含量。在本发明的合金中，由于Cr、Ti、及Ta的含量高，所以当超过3.30质量％时，γ′相[Ni3(Al、Ta、Ti)]过多地析出，反而在降低强度的同时，与Cr形成复合氧化物，降低耐腐蚀性，所以优选设为2.30～3.30质量％的范围。在该组成范围中，在考虑到高温中的强度和抗氧化特性、耐腐蚀性的平衡的情况下，优选2.60～3.30质量％的范围，更优选3.00～3.20质量％的范围。
Nb：0.10～0.90质量％
Nb与Ti同样地在γ′相中以[Ni3(Al、Nb、Ti)]的形式固溶，作为固溶强化，比Ti效果好。另外，虽然没有Ti那么明显的效果，但是具有改善高温中的耐腐蚀性的效果。为了显现通过添加所产生的高温下的固溶强化的效果，需要0.10质量％以上的含量。但是，在如本发明的合金那样，在Ti量多的合金中，当超过0.90质量％时，脆化相的η相析出，明显地降低强度，所以优选其上限设为0.90质量％。在考虑到高温中的强度和耐腐蚀性、抗氧化特性的平衡时，优选0.10～0.65质量％的范围，更优选0.25～0.45质量％的范围。
C：0.05～0.20质量％
C在晶界偏析，在提高晶界的强度的同时，一部分形成碳化物(TiC、TaC等)，析出为块状。为了在晶界偏析，提高晶界强度，需要添加0.05质量％以上，但是添加超过0.20质量％时，形成过剩的碳化物，降低高温下的蠕变强度和延性，也降低耐腐蚀性，所以需要将上限设为0.20质量％。在该组成范围中，在考虑到强度、延性及耐腐蚀性的平衡的情况下，优选0.10～0.18质量％的范围，更优选0.12～0.17质量％的范围。
B：0.005～0.02质量％
B在晶界偏析，在提高晶界的强度的同时，一部分形成硼化物[(Cr、Ni、Ti、Mo)3B2]，在合金的晶界析出。为了在晶界偏析，提高晶界强度，需要添加0.005质量％以上，该硼化物由于与合金的熔点相比，为低熔点，明显降低合金的熔融温度，使固溶热处理困难，所以优选将上限设为0.02质量％。在该组成范围中，在考虑到强度及固溶热处理的平衡时，优选0.01～0.02质量％的范围。
Hf：0～2.00质量％、Re：0～0.50质量％、Zr：0～0.05质量％
Hf、Re及Zr在晶界偏析，一定程度地提高晶界的强度。但是，大部分在晶界形成与镍的金属间化合物，即Ni3Zr等。该金属间化合物降低合金的延性，另外为低熔点，所以合金的熔融温度降低，固溶处理温度范围变窄等，有效作用少。因此，其上限分别设为2.00质量％、0.50质量％、及0.05质量％。优选Hf为0～0.10质量％、Re为0～0.10质量％、Zr为0～0.03质量％。
O：0～0.005质量％、N：0～0.005质量％
氧和氮为杂质，任一者都是从合金原料中带入的情况较多，O也会由坩埚进入，在合金中作为氧化物(Al2O3)或氮化物(TiN或者AlN)以块状地存在。在铸件中存在这些时，就会成为蠕变变形中的裂纹的起点，就会降低蠕变断裂寿命，成为疲劳龟裂的起点，疲劳寿命就会降低。尤其是，由于氧在铸件表面作为氧化物出现，成为铸件的表面缺陷，成为使铸造品的成品率降低的原因。因此，虽然这些元素的含量越少越好，但是在实际地制造铸锭时，由于不能做到无氧、无氮，所以作为不使特性较大地恶化的范围，优选两元素都为0.005质量％以下。
由上述各成分、不可避免的杂质及剩余部分的Ni构成的Ni基合金为高温强度、抗氧化特性及耐腐蚀性特性的平衡得到改善的合金。
[实施例]
下面，示出在本实施例中供给实验用的Ni基合金。将Ni基合金的组成(质量％)示于表1。试验片是将母合金锭和称量的合金元素在氧化铝坩埚中熔化，铸造成厚度14mm的平板。铸型加热温度为1373K，浇铸温度为1713K，铸型使用氧化铝质的陶瓷铸型。铸造后，对试验片进行表2所示的固溶热处理及时效热处理。为了使合金组成均匀化，对于在1480K下，进行2h的固溶热处理。在固溶热处理后，采用空冷，对于在其后继续的时效热处理的条件，全部的合金都设为1366K/4小时/空冷+1340K/4小时/空冷+1116K/16小时/空冷。之后，进行试验片加工，实施蠕变断裂试验、腐蚀、氧化及拉伸试验。
由热处理过的试验片，通过机械加工，切出平行部直径6.0mm、平行部长度30mm的蠕变试验片，长度25mm、宽度10mm、厚度1.5mm的高温氧化试验片，及15mm×15mm×15mm的立方体形状的高温腐蚀试验片，同时，用扫描型电子显微镜研究显微组织，评价合金的组织的稳定性。
在表3中，示出对合金试验片进行的特性评价实验的条件。蠕变断裂试验在1123K-314MPa的条件下进行。就高温氧化试验而言，反复进行10次1373K保持20小时的氧化试验，测定各自的质量变化。另外，就高温腐蚀试验而言，进行4次在1123K的熔融盐(组成为Na2SO4：75％、NaCl：25％)中浸渍25小时(合计100小时)的试验，测定质量变化。
表1
Figure BDA0000125160300000091
表2
Figure BDA0000125160300000092
表3
Figure BDA0000125160300000093
在表4、图1、图2及图3中表示出各合金的特性评价试验结果。表4为结果的一览，图1为1123K-314MPa下的蠕变断裂时间，图2为高温氧化试验中的氧化减量，图3为表示熔融盐浸渍腐蚀试验中的腐蚀减量的测定结果的图。
表4
Figure BDA0000125160300000101
如从表4中表示的结果中明确可知的，本实施例的合金A1～A5与已有合金B1(Rene80)相比较，基本具有同样的蠕变断裂强度，氧化减量得到大幅度改善，也改善了耐腐蚀性。尤其是抗氧化性显著提高。本实施例的合金相对于现有材料B1，大幅度减少Mo的量，谋求抗氧化性的提高。与其他的已有合金B2(IN738LC)相比较，虽然抗氧化性、耐腐蚀性稍微降低，但是蠕变断裂时间成为约两倍以上。本实施例的合金相对于B2，通过加大W、Ta的添加量，谋求高温下的蠕变强度的提高。
即，可以认为根据本发明，几乎无需牺牲蠕变断裂寿命就能够明显地提高高温下的耐腐蚀性、抗氧化特性，可以得到取得了蠕变强度、抗氧化特性、耐腐蚀性的平衡的优异的合金。
在上面的实施例中，说明了作为普通铸造材料的效果。进而，作为单向凝固的单向凝固叶片使用本发明的合金也非常有效。众所周知，通过使其单向凝固，在维持耐腐蚀性、抗氧化特性的同时能够大幅度提高蠕变断裂强度。尤其是，由于本发明的合金含有对晶界强化有效果的C、B，进而可以根据需要，添加对铸造时的晶界开裂的抑制有效果的Hf，所以成为适于作为单向凝固材料使用时的合金组成。
如上所述，根据本发明，能够得到兼有优异的高温蠕变强度和耐腐蚀性及抗氧化性的、可以用于普通铸造的Ni基超合金。因此，适于形成产业用燃气轮机的涡轮动叶和静叶。
另外，本发明并非限定于上述的实施例，包含各种的变形例。例如可以将某实施例的构成的一部分替换成其他的实施例的构成，进而，也可以在某实施例的构成中加上其他的实施例的构成，或对于各实施例的构成的一部分，进行其他构成的追加、削除、替换。

Claims (8)

1.Ni基合金，其含有Cr、Co、Al、Ti、Ta、W、Mo、Nb、C、B及不可避免的杂质，剩余部分由Ni构成，其中，以质量比计，具有Cr：13.1～16.0％、Co：11.1～20.0％、Al：2.30～3.30％、Ti：4.55～6.00％、Ta：2.50～3.50％、W：4.00～5.50％、Mo：0.10～1.20％、Nb：0.10～0.90％、C：0.05～0.20％、及B：0.005～0.02％的合金组成。
2.如权利要求1所述的Ni基合金，还含有选自Hf、Re、Zr、O及N中的一种以上，以质量比计，具有Hf：0～2.00％、Re：0～0.50％、Zr：0～0.05％、O：0～0.005％、N：0～0.005％的合金组成。
3.如权利要求2所述的Ni基合金，其中，以质量比计，具有Hf：0～0.10％、Re：0～0.10％、Zr：0～0.03％、O：0～0.005％、N：0～0.005％的合金组成。
4.权利要求1～3中任一项所述的Ni基合金，其中，以质量比计，具有Cr：13.1～14.3％、Co：11.1～18.0％、Al：2.60～3.30％、Ti：4.65～5.50％、Ta：2.70～3.30％、W：4.55～4.90％、Mo：0.10～1.10％、Nb：0.10～0.65％、C：0.10～0.18％、及B：0.01～0.02％的合金组成。
5.如权利要求4所述的Ni基合金，其中，以质量比计，具有Cr：13.7～14.1％、Co：14.1～17.0％、Al：3.00～3.20％、Ti：4.70～5.10％、Ta：2.90～3.20％、W：4.55～4.85％、Mo：0.70～1.00％、Nb：0.25～0.45％、C：0.12～0.17％、及B：0.01～0.02％的合金组成。
6.铸造产品，其由权利要求1～5中任一项所述的Ni基合金构成。
7.燃气轮机用涡轮动叶，其由权利要求1～5中任一项所述的Ni基合金构成。
8.燃气轮机用涡轮静叶，其由权利要求1～5中任一项所述的Ni基合金构成。
CN2011104427765A 2010-12-28 2011-12-27 Ni基合金、及使用其的燃气轮机的涡轮动叶和静叶 Pending CN102534309A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010-293142 2010-12-28
JP2010293142A JP5296046B2 (ja) 2010-12-28 2010-12-28 Ｎｉ基合金、及びそれを用いたガスタービンのタービン動・静翼

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102534309A true CN102534309A (zh) 2012-07-04

Family

ID=45440296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011104427765A Pending CN102534309A (zh) 2010-12-28 2011-12-27 Ni基合金、及使用其的燃气轮机的涡轮动叶和静叶

Country Status (4)

Country Link
US (2) US9034248B2 (zh)
EP (1) EP2471965B1 (zh)
JP (1) JP5296046B2 (zh)
CN (1) CN102534309A (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102808125A (zh) * 2012-08-24 2012-12-05 叶绿均 一种耐高温镍基合金的制备方法
CN102808115A (zh) * 2012-08-24 2012-12-05 叶绿均 一种耐高温镍基合金
CN104342585A (zh) * 2013-08-07 2015-02-11 株式会社东芝 锻造用Ni基合金、其制造方法及涡轮机部件
CN105143481A (zh) * 2013-03-15 2015-12-09 海恩斯国际公司 可制作的高强度抗氧化Ni-Cr-Co-Mo-Al合金
CN106282667A (zh) * 2015-06-12 2017-01-04 中南大学 一种镍基高温合金及其制备方法
CN107250416A (zh) * 2015-02-12 2017-10-13 日立金属株式会社 Ni基超耐热合金的制造方法
CN108866387A (zh) * 2017-05-16 2018-11-23 中国科学院金属研究所 一种燃气轮机用高强抗热腐蚀镍基高温合金及其制备工艺和应用
CN109312626A (zh) * 2016-06-21 2019-02-05 通用电器技术有限公司 用于涡轮隔板的静止叶片及相关联的涡轮隔板
CN109706346A (zh) * 2018-12-28 2019-05-03 西安欧中材料科技有限公司 一种镍基高温合金及由合金形成的物品
CN110802345A (zh) * 2019-11-21 2020-02-18 天津铸金科技开发股份有限公司 一种耐高温等离子喷焊粉末
CN112899528A (zh) * 2020-12-31 2021-06-04 深圳市万泽中南研究院有限公司 一种高蠕变持久性能的镍基粉末高温合金及其制备方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5526223B2 (ja) * 2010-03-29 2014-06-18 株式会社日立製作所 Ｎｉ基合金、並びにそれを用いたガスタービン動翼及び静翼
JP5296046B2 (ja) * 2010-12-28 2013-09-25 株式会社日立製作所 Ｎｉ基合金、及びそれを用いたガスタービンのタービン動・静翼
CN104046820B (zh) * 2014-06-06 2016-06-29 南京理工大学 一种熔炼过程中分步多形式加碳冶炼镍基高温合金的方法
CN105063389B (zh) * 2015-09-09 2017-04-12 太原钢铁(集团)有限公司 一种以镍珠为主要原料的真空感应炉冶炼布料方法
CN106756250A (zh) * 2016-12-14 2017-05-31 张家港市广大机械锻造有限公司 一种用于航空器发射平台的高强耐火合金
JP7143197B2 (ja) * 2018-11-29 2022-09-28 株式会社荏原製作所 動翼、タービン、および動翼の製造方法
US11339458B2 (en) 2019-01-08 2022-05-24 Chromalloy Gas Turbine Llc Nickel-base alloy for gas turbine components
CN110157954B (zh) * 2019-06-14 2020-04-21 中国华能集团有限公司 一种复合强化型耐蚀高温合金及其制备工艺
KR102163011B1 (ko) * 2020-01-17 2020-10-07 한국기계연구원 고온 체결 부재용 Ni계 초내열합금 및 그 제조방법
CN112342440A (zh) * 2020-10-11 2021-02-09 深圳市万泽中南研究院有限公司 一种定向凝固镍基高温合金
CN114686731B (zh) * 2022-04-12 2022-11-22 北航（四川）西部国际创新港科技有限公司 一种单晶高温合金及其制备方法和应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1914339A (zh) * 2003-12-19 2007-02-14 霍尼韦尔国际公司 具有增强的抗疲劳和抗蠕变性的高温粉末冶金超合金
CN101899594A (zh) * 2009-05-29 2010-12-01 通用电气公司 镍基超合金及由其制成的构件

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB223452A (en) 1924-01-16 1924-10-23 Constantin Bilgery Improvements in tool handles
US3619182A (en) 1968-05-31 1971-11-09 Int Nickel Co Cast nickel-base alloy
DE2333775C3 (de) 1973-06-27 1978-12-14 Avco Corp., Cincinnati, Ohio (V.St.A.) Verfahren zur Wärmebehandlung einer Nickellegierung
US6416596B1 (en) 1974-07-17 2002-07-09 The General Electric Company Cast nickel-base alloy
GB1511562A (en) 1974-07-17 1978-05-24 Gen Electric Nickel-base alloys
CA1212020A (en) * 1981-09-14 1986-09-30 David N. Duhl Minor element additions to single crystals for improved oxidation resistance
US5043138A (en) 1983-12-27 1991-08-27 General Electric Company Yttrium and yttrium-silicon bearing nickel-base superalloys especially useful as compatible coatings for advanced superalloys
US4895201A (en) * 1987-07-07 1990-01-23 United Technologies Corporation Oxidation resistant superalloys containing low sulfur levels
US5106010A (en) * 1990-09-28 1992-04-21 Chromalloy Gas Turbine Corporation Welding high-strength nickel base superalloys
US5476555A (en) * 1992-08-31 1995-12-19 Sps Technologies, Inc. Nickel-cobalt based alloys
JP2862487B2 (ja) 1994-10-31 1999-03-03 三菱製鋼株式会社 溶接性にすぐれたニッケル基耐熱合金
JPH09170402A (ja) * 1995-12-20 1997-06-30 Hitachi Ltd ガスタービン用ノズル及びその製造法とそれを用いたガスタービン
EP1204776B1 (de) 1999-07-29 2004-06-02 Siemens Aktiengesellschaft Hochtemperaturbeständiges bauteil und verfahren zur herstellung des hochtemperaturbeständigen bauteils
GB0024031D0 (en) * 2000-09-29 2000-11-15 Rolls Royce Plc A nickel base superalloy
JP4036091B2 (ja) 2002-12-17 2008-01-23 株式会社日立製作所 ニッケル基耐熱合金及びガスタービン翼
JP4449337B2 (ja) * 2003-05-09 2010-04-14 株式会社日立製作所 高耐酸化性Ｎｉ基超合金鋳造物及びガスタービン部品
US6969431B2 (en) 2003-08-29 2005-11-29 Honeywell International, Inc. High temperature powder metallurgy superalloy with enhanced fatigue and creep resistance
US20070138019A1 (en) 2005-12-21 2007-06-21 United Technologies Corporation Platinum modified NiCoCrAlY bondcoat for thermal barrier coating
JP5063550B2 (ja) 2008-09-30 2012-10-31 株式会社日立製作所 ニッケル基合金及びそれを用いたガスタービン翼
US8613810B2 (en) 2009-05-29 2013-12-24 General Electric Company Nickel-base alloy, processing therefor, and components formed thereof
US20100329883A1 (en) 2009-06-30 2010-12-30 General Electric Company Method of controlling and refining final grain size in supersolvus heat treated nickel-base superalloys
JP5296046B2 (ja) * 2010-12-28 2013-09-25 株式会社日立製作所 Ｎｉ基合金、及びそれを用いたガスタービンのタービン動・静翼

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1914339A (zh) * 2003-12-19 2007-02-14 霍尼韦尔国际公司 具有增强的抗疲劳和抗蠕变性的高温粉末冶金超合金
CN101899594A (zh) * 2009-05-29 2010-12-01 通用电气公司 镍基超合金及由其制成的构件

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102808115A (zh) * 2012-08-24 2012-12-05 叶绿均 一种耐高温镍基合金
CN102808125B (zh) * 2012-08-24 2014-08-06 瑞安市劲力机械制造有限公司 一种耐高温镍基合金的制备方法
CN102808115B (zh) * 2012-08-24 2015-06-03 李露青 一种耐高温镍基合金
CN102808125A (zh) * 2012-08-24 2012-12-05 叶绿均 一种耐高温镍基合金的制备方法
CN105143481A (zh) * 2013-03-15 2015-12-09 海恩斯国际公司 可制作的高强度抗氧化Ni-Cr-Co-Mo-Al合金
CN105143481B (zh) * 2013-03-15 2018-11-30 海恩斯国际公司 可制作的高强度抗氧化Ni-Cr-Co-Mo-Al合金
CN104342585A (zh) * 2013-08-07 2015-02-11 株式会社东芝 锻造用Ni基合金、其制造方法及涡轮机部件
CN107250416A (zh) * 2015-02-12 2017-10-13 日立金属株式会社 Ni基超耐热合金的制造方法
CN107250416B (zh) * 2015-02-12 2019-01-01 日立金属株式会社 Ni基超耐热合金的制造方法
CN106282667A (zh) * 2015-06-12 2017-01-04 中南大学 一种镍基高温合金及其制备方法
CN109312626B (zh) * 2016-06-21 2022-06-24 通用电器技术有限公司 用于涡轮隔板的静止叶片及相关联的涡轮隔板
CN109312626A (zh) * 2016-06-21 2019-02-05 通用电器技术有限公司 用于涡轮隔板的静止叶片及相关联的涡轮隔板
CN108866387A (zh) * 2017-05-16 2018-11-23 中国科学院金属研究所 一种燃气轮机用高强抗热腐蚀镍基高温合金及其制备工艺和应用
CN109706346A (zh) * 2018-12-28 2019-05-03 西安欧中材料科技有限公司 一种镍基高温合金及由合金形成的物品
CN110802345A (zh) * 2019-11-21 2020-02-18 天津铸金科技开发股份有限公司 一种耐高温等离子喷焊粉末
CN112899528A (zh) * 2020-12-31 2021-06-04 深圳市万泽中南研究院有限公司 一种高蠕变持久性能的镍基粉末高温合金及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
US9034248B2 (en) 2015-05-19
US9574451B2 (en) 2017-02-21
EP2471965A1 (en) 2012-07-04
US20120164020A1 (en) 2012-06-28
US20150218952A1 (en) 2015-08-06
JP5296046B2 (ja) 2013-09-25
EP2471965B1 (en) 2013-05-01
JP2012140663A (ja) 2012-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102534309A (zh) Ni基合金、及使用其的燃气轮机的涡轮动叶和静叶
RU2567759C2 (ru) Суперсплав на основе никеля
JP4036091B2 (ja) ニッケル基耐熱合金及びガスタービン翼
US20070235110A1 (en) Nickel based superalloys with excellent mechanical strength, corrosion resistance and oxidation resistance
KR101687320B1 (ko) Ni기 단결정 초합금
US8852500B2 (en) Ni-base superalloy, method for producing the same, and turbine blade or turbine vane components
CN111172430A (zh) 镍基超合金和制品
JP5626920B2 (ja) ニッケル基合金の鋳造品、ガスタービン翼及びガスタービン
JP5063550B2 (ja) ニッケル基合金及びそれを用いたガスタービン翼
JP5597598B2 (ja) Ｎｉ基超合金と、それを用いたガスタービンのタービン動・静翼
JP5427642B2 (ja) ニッケル基合金及びそれを用いたランド用ガスタービン部品
JP6084802B2 (ja) 高強度Ｎｉ基超合金と、それを用いたガスタービン
US20050067062A1 (en) Single-crystal Ni-based superalloy with high temperature strength, oxidation resistance and hot corrosion resistance
JPWO2005064027A1 (ja) Ｎｉ基超耐熱合金及びそれを用いたガスタービン部品
JP4184648B2 (ja) 強度及び耐食性に優れたＮｉ基単結晶合金とその製造法
KR20110114928A (ko) 크리프 특성이 우수한 단결정 니켈기 초내열합금
JP6045857B2 (ja) 高強度Ｎｉ基超合金と、それを用いたガスタービンのタービン動翼
US20060182649A1 (en) High strength oxidation resistant superalloy with enhanced coating compatibility
JP5396445B2 (ja) ガスタービン
JP2011001590A (ja) Ｎｉ基超合金
JP2013185210A (ja) ニッケル基合金及びそれを用いたガスタービン翼
JP2023018394A (ja) Ｎｉ基超合金及びタービンホイール
JP2014047371A (ja) Ｎｉ基合金と、それを用いたガスタービン動翼兼ガスタービン

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: MITSUBISHI HITACHI POWER SYSTEM LTD.

Free format text: FORMER OWNER: HITACHI,LTD.

Effective date: 20150331

TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20150331

Address after: Kanagawa, Japan

Applicant after: Mitsubishi Hitachi Power System Ltd.

Address before: Tokyo, Japan

Applicant before: Hitachi Ltd.

RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20120704