耐热合金、耐热合金粉末、耐热合金成型体及其制造方法技术

一种耐热合金，其含有Al、Ti、Ni、Cr和Mo中的至少一种元素、O以及Y，Y的质量换算的含量相对于O的质量换算的含量之比为0.5以上且100以下。下。下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】耐热合金、耐热合金粉末、耐热合金成型体及其制造方法


[0001]本专利技术涉及耐热合金、耐热合金粉末、耐热合金成型体及其制造方法。

技术介绍

[0002]在飞机的发动机等中使用了耐热合金。作为耐热合金的成型体的形成方法，已知层积造型法(例如专利文献1)。已知有使含有Y(钇)等的陶瓷颗粒分散于具有柱状晶的合金中的晶粒内和晶界的技术(例如专利文献2)。已知有在Ni(镍)基合金中添加Y的技术(例如非专利文献1和2)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2018
‑
83959号公报
[0006]专利文献2：日本特开2019
‑
60006号公报
[0007]非专利文献
[0008]非专利文献1：日本金属学会志第70卷第4号(2006),380
‑
383页
[0009]非专利文献2：Materials Science and Engineering(材料科学与工程)A 551(2012),236
‑
240页

技术实现思路

[0010]专利技术所要解决的课题
[0011]例如，在使用层积造型法形成的合金的成型体中大量包含O(氧)。在大量包含氧的合金中，合金的性能有时会劣化。专利文献2、非专利文献1和2中记载了在合金中添加Y的技术，但未记载与O的关系。
[0012]本专利技术是鉴于上述课题而进行的，其目的在于通过规定氧与钇之比来提高合金的性能。
[0013]用于解决课题的手段
[0014]本专利技术涉及一种耐热合金，其含有Al、Ti、Ni、Cr和Mo中的至少一种元素、O以及Y，Y的质量换算的含量相对于O的质量换算的含量之比为0.5以上且100以下。
[0015]上述构成中，可以为以下构成：Ni的含量为40.0质量％以上，O的含量为0.002质量％以上且0.1质量％以下。
[0016]上述构成中，可以为以下构成：Ni的含量为50.0质量％以上且55.0质量％以下，Cr的含量为17.0质量％以上且21.0质量％以下，Fe的含量为11.0质量％以上且25.0质量％以下，Mo的含量为2.8质量％以上且3.3质量％以下，Nb的含量为4.75质量％以上且5.50质量％以下，Al的含量为0.20质量％以上且0.80质量％以下，Ti的含量为0.65质量％以上且1.15质量％以下，并且，O的含量为0.002质量％以上且0.1质量％以下。
[0017]上述构成中，可以为以下构成：Ni的含量为58.0质量％以上，Cr的含量为20.0质量％以上且23.0质量％以下，Mo的含量为8.0质量％以上且10.0质量％以下，Nb的含量为
3.15质量％以上且4.15质量％以下，并且，O的含量为0.002质量％以上且0.1质量％以下。
[0018]上述构成中，可以为以下构成：Ni的含量为41.0质量％以上且54.0质量％以下，Cr的含量为20.5质量％以上且23.0质量％以下，Mo的含量为8.0质量％以上且10.0质量％以下，Fe的含量为17.0质量％以上且20.0质量％以下，W的含量为0.2质量％以上且1.0质量％以下，Co的含量为0.5质量％以上且2.5质量％以下，并且，O的含量为0.002质量％以上且0.1质量％以下。
[0019]上述构成中，可以为以下构成：Ti的含量为50质量％以上、或Ti的含量为30质量％以上且Al的含量为3质量％以上，O的含量为0.05质量％以上且1.0质量％以下。
[0020]上述构成中，可以为以下构成：Ti的含量为56.0质量％以上且64.0质量％以下，Al的含量为33.0质量％以上且35.0质量％以下，Cr的含量为2.2质量％以上且2.7质量％以下，Nb的含量为4.5质量％以上且5.1质量％以下，并且，O的含量为0.06质量％以上且1.0质量％以下。
[0021]上述构成中，可以为以下构成：Y的质量换算的含量相对于O的质量换算的含量之比为2.0以上且43以下。
[0022]上述构成中，可以为以下构成：Y的至少一部分以氧化钇的形式含有。
[0023]本专利技术涉及一种耐热合金粉末，其包含上述耐热合金。
[0024]本专利技术涉及一种耐热合金成型体，其包含上述耐热合金。
[0025]本专利技术涉及一种耐热合金成型体的制造方法，其包括通过将上述耐热合金粉末成型而形成成型体的工序。
[0026]专利技术的效果
[0027]根据本专利技术，能够提高合金的性能。
附图说明
[0028]图1是实施例1和比较例1中得到的成型体的STA处理样品的扫描型电子显微镜图像，图1(a)～图1(c)是实施例1的成型体的图像，图1(d)～图1(f)是比较例1的成型体的图像。
[0029]图2是利用透射型电子显微镜对于将实施例1中得到的成型体以50℃/h从1180℃至1040℃进行了缓冷热处理的样品中的Y2O3颗粒进行放大观察的图像。
[0030]图3(a)和图3(b)是示出实施例1和比较例1中得到的成型体各自的蠕变特性和氧化特性的曲线图。
[0031]图4(a)和图4(b)分别是实施例2和比较例2中得到的成型体的扫描型电子显微镜图像。
[0032]图5是示出实施例2和比较例2中得到的成型体的蠕变特性的曲线图。
[0033]图6是示出各氧化物的埃林汉姆图的图。
[0034]图7(a)是示出实施例3中的正交方向样品的蠕变特性的图，图7(b)是示出相对于Y含量的蠕变寿命和蠕变延展性的图。
[0035]图8(a)是示出实施例3中的层积方向DA样品的蠕变特性的图，图8(b)是示出相对于Y含量的蠕变寿命和蠕变延展性的图。
[0036]图9是示出实施例3中的应力应变曲线的图。
[0037]图10(a)是示出实施例4和比较例4中的蠕变特性的图，图10(b)是示出应力应变曲线的图。
[0038]图11(a)和图11(b)是示出实施例5和比较例5的成型后的正交方向和层积方向上的蠕变特性的图。
[0039]图12(a)和图12(b)是示出实施例5和比较例5的ST处理后的正交方向和层积方向上的蠕变特性的图。
[0040]图13是示出实施例6中的使用FE
‑
EPMA的元素映射的图。
[0041]图14是示出比较例6中的使用FE
‑
EPMA的元素映射的图。
[0042]图15是示出耐热合金成型体的制造方法的示例的图。
具体实施方式
[0043]下面，进一步详细地说明本专利技术的实施方式。本实施方式的耐热合金材料是能够通过激光或电子束进行层积造型的耐热合金材料，其特征在于，含有主成分金属和Y。下面详细进行说明。
[0044]<主成分金属>
[0045]作为上述主成分金属，可以举出Ni、Ti(钛)、Al(铝)、Fe(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种耐热合金，其含有Al、Ti、Ni、Cr和Mo中的至少一种元素、O以及Y，Y的质量换算的含量相对于O的质量换算的含量之比为0.5以上且100以下。2.如权利要求1所述的耐热合金，其中，Ni的含量为40.0质量％以上，O的含量为0.002质量％以上且0.1质量％以下。3.如权利要求1所述的耐热合金，其中，Ni的含量为50.0质量％以上且55.0质量％以下，Cr的含量为17.0质量％以上且21.0质量％以下，Fe的含量为11.0质量％以上且25.0质量％以下，Mo的含量为2.8质量％以上且3.3质量％以下，Nb的含量为4.75质量％以上且5.50质量％以下，Al的含量为0.20质量％以上且0.80质量％以下，Ti的含量为0.65质量％以上且1.15质量％以下，并且，O的含量为0.002质量％以上且0.1质量％以下。4.如权利要求1所述的耐热合金，其中，Ni的含量为58.0质量％以上，Cr的含量为20.0质量％以上且23.0质量％以下，Mo的含量为8.0质量％以上且10.0质量％以下，Nb的含量为3.15质量％以上且4.15质量％以下，并且，O的含量为0.002质量％以上且0.1质量％以下。5.如权利要求1所述的耐热合金，其中，Ni的含量为41.0质量％以上且54.0质量％以下，Cr的含量为20.5质量％以上且23.0质量％以下，Mo的含量为8.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：笕幸次，林重成，郭妍伶，
申请(专利权)人：国立大学法人北海道大学，
类型：发明
国别省市：