專利名稱：鎳基合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及鎳基合金。本發(fā)明特別涉及能夠生產(chǎn)的并具有超高溫性能以及具有可與某些鎳基超級合金相比的加工性能的鎳基合金，某些鎳基超級合金例如眾所周知的合金718，這是以商品名分別是Altemp718和Allvac718合金而從Allegheny Ludlum Corporation，Pittsburgh，Pennsylvania，和Allvac，Monroe，North Carolina購買的。本發(fā)明還涉及鎳基合金的制備方法和包括鎳基合金的制品。發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的鎳基合金可應(yīng)用于例如燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)部件，例如圓盤、葉片、緊固件、機(jī)身或傳動(dòng)軸。
背景技術(shù)：
描述多年來，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的改善性能已經(jīng)被鎳基超級合金的高溫機(jī)械性能的提高替代。這些合金是用于最高溫度下工作的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)部件的大多數(shù)首選材料。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)部件，例如圓盤、葉片、緊固件、機(jī)身或傳動(dòng)軸都是用鎳基超級合金生產(chǎn)的，并且它們要在極高的溫度下承受高應(yīng)力一段時(shí)間。本領(lǐng)域中已經(jīng)在許多已出版的專利中提出了改進(jìn)的鎳基超級合金，例如US3,046,108；4,371,404；4,652,315；4,777,017；4,814,023；4,837,384；4,981,644；5,006,163；5,047,091；5,077,004；5,104,614；5,131,961；5,154,884；5,156,808；5,403,546；5,435,861和6,106,767。
很多情況下，提高性能是通過重新設(shè)計(jì)部件實(shí)現(xiàn)的，以便由新型的或不同種類的在較高的溫度下具有改善的性能(例如抗拉強(qiáng)度、蠕變壽命、和低循環(huán)疲勞壽命)的合金制備。但是，引入新型合金，尤其是向燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的臨界旋轉(zhuǎn)的部件中引入新型合金，所需時(shí)間較長，生產(chǎn)成本高，并且要喪失某些競爭特性。
合金718是一種最普遍使用的鎳基超級合金，公開于US3,046,108中。合金718的典型組成列于下表中。
合金718族的廣泛使用是由合金的幾個(gè)獨(dú)特的特點(diǎn)造成的。合金718具有高的強(qiáng)度并具有均恒的蠕變性和高達(dá)1200°F(649℃)的應(yīng)力斷裂特性。盡管大多數(shù)的高強(qiáng)鎳基超級合金的強(qiáng)度是由沉淀的γ′相賦予的，鋁和鈦是主要的增強(qiáng)元素，即Ni3(Al、Ti)，但是，合金718主要是通過有鈮的γ″相增強(qiáng)，即Ni3Nb是主要的增強(qiáng)元素成分，并且含有少量的γ′相，起輔助的增強(qiáng)作用。由于在體積份數(shù)和顆粒尺寸相同的情況下，γ″相的增強(qiáng)效果比γ′相更高，合金718的強(qiáng)度通常比由γ′沉淀相增強(qiáng)的大多數(shù)超級合金更高。另外，γ″沉淀相使得受高溫時(shí)間影響的機(jī)械特性例如蠕變和應(yīng)力斷裂特性卓越。合金718的加工特性，例如可鑄性、熱加工性和焊接性也是優(yōu)異的，因此用合金718較容易制備制品。這些加工特性被認(rèn)為是與低的沉淀溫度和與合金718有關(guān)的γ″相的緩慢沉淀動(dòng)力學(xué)密切相關(guān)。
然而，γ″相在超過1200°F(649℃)的溫度下的熱穩(wěn)定性較低，并很快地轉(zhuǎn)變成更穩(wěn)定的不具有強(qiáng)度的δ相。轉(zhuǎn)變的結(jié)果是使合金718的機(jī)械特性，例如應(yīng)力斷裂壽命在超過1200°F(649℃)的溫度下迅速惡化。因此，合金718的使用溫度一般被限制在低于1200°F(649℃)。
由于合金718的使用受到上述限制，因此作了許多嘗試，對超級合金進(jìn)行了改進(jìn)。US4,981,644公開了一種合金，已知稱為Rene′220合金。Rene′220合金的溫度性能可高達(dá)1300°F(704℃)，或超過合金718 100°F(56℃)。但是，Rene′220合金非常昂貴，至少部分是因?yàn)樗兄辽?％(一般3％)的鉭，它的成本是鈷和鈮成本的10-50倍。另外，Rene′220合金含有較大量的δ相，并且只有約5％的斷裂延展性，因此，導(dǎo)致切口脆性和低的耐靜止疲勞龜裂生長。
另一種鎳基超級合金在溫度高達(dá)1500°F(816℃)下，廣泛應(yīng)用于航空航天部件和燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)部件，已知稱作Waspaloy(登記的商標(biāo)是Pratt &Whitney Aircraft)鎳基超級合金(UNS N07001)，從Allvac，Monroe，NC購買。這種鎳基超級合金的典型組成列于下表中。
盡管Waspaloy鎳基超級合金的高溫性能比合金718的卓著，但是，這種合金要比合金718貴許多，至少部分原因是由于增加了合金化元素鎳、鈷和鉬的含量。而且加工性，例如熱加工性能和焊接能力不如合金718，由于是通過γ′增強(qiáng)的，導(dǎo)致制造成本升高，進(jìn)一步限制了對部件的檢修能力。
因此，需要提供一種能夠生產(chǎn)、可焊接、高溫性能比合金718優(yōu)異的可熱加工性鎳基合金。
發(fā)明概況根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案，鎳基合金包括(按重量％計(jì))至多約0.10％的碳；約12％至約20％的鉻；0％至約4％的鉬；0％至約6％的鎢，其中鉬和鎢的總量至少為約2％并且不大于8％；約5％至12％的鈷；0％至約14％的鐵；約4％至約8％的鈮；約0.6％至約2.6％的鋁；約0.4％至約1.4％的鈦；約0.003％至約0.03％的磷；約0.003％至約0.015％的硼；鎳，和偶存的雜質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明，鋁原子％加鈦原子％為約2％至6％，鋁與鈦的原子百分?jǐn)?shù)比例至少約1.5；和/或鋁原子％加鈦原子％的總量除以鈮原子％等于約0.8至約1.3。本發(fā)明涉及鎳基合金，其特征在于包括有利量的鋁、鈦和鈮，有利量的硼和磷，和有利量的鐵、鈷和鎢。
本發(fā)明還涉及采用或包含本發(fā)明的鎳基合金制造的制品，例如圓盤、葉片、緊固件、機(jī)身或傳動(dòng)軸。如果將用本發(fā)明鎳基合金制備的制品用作燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的部件，則是特別有利的。
此外，本發(fā)明涉及鎳基合金，它包括(按重量％計(jì))0％至約0.08％的碳；0％至約0.35％的錳；約0.003％至約0.03％的磷；0％至約0.015％的硫；0％至約0.35％的硅；約17％至約21％的鉻，約50％至約55％的鎳；約2.8至約3.3％的鉬；約4.7％至約5.5％的鈮；0至約1％的鈷；約0.003至約0.015％的硼；0％至約0.3％的銅；和平衡量的鐵(一般約12％至約20％)；鋁、鈦和偶存雜質(zhì)，其中，鋁原子％加鈦原子％的總量為約2％-6％，鋁原子％與鈦原子％之比為至少約1.5；和鋁原子％加鈦原子％的總量除以鈮原子％等于約0.8至約1.3。
本發(fā)明也涉及鎳基合金的制備方法。特別是，根據(jù)本發(fā)明的這種方法，提供一種具有本發(fā)明上述組成的鎳基合金，并對其進(jìn)行處理，處理方法包括溶液退火、冷卻和老化?？梢詫⒑辖疬M(jìn)一步加工成制品或任何其他要求的形狀。
附圖的簡單描述

圖1是具有鋁原子％與鈦原子％的比例為3.6至4.1的鎳基合金的屈服強(qiáng)度對鋁原子％加鈦原子％的曲線；圖2是具有鋁原子％與鈦原子％的比例為3.6至4.1的鎳基合金的應(yīng)力斷裂壽命對鋁原子％加鈦原子％的曲線；圖3是包含約4原子％的鋁和鈦的鎳基合金的屈服強(qiáng)度對鋁原子％與鈦原子％的比的曲線；圖4是包含約4原子％的鋁和鈦的鎳基合金在1300°F(704℃)和90ksi和1250°F(677℃)和100ksi下的應(yīng)力斷裂壽命對鋁原子％與鈦原子％之比的曲線；圖5是包含變量的鋁和鈦和約5重量％的鈷的鎳基合金在1300°F(704℃)和80ksi下的應(yīng)力斷裂壽命的曲線；圖6是包含變量的鋁和鈦和約9重量％的鈷的鎳基合金在1300°F(704℃)和80ksi下的應(yīng)力斷裂壽命的曲線；圖7是包含約1.45重量％的鋁和約0.65重量％的鈦的鎳基合金的應(yīng)力斷裂壽命對含磷量的曲線；圖8是包含約10重量％的鐵、約9重量％的鈷、約1.45重量％的鋁和約0.65重量％的鈦的鎳基合金在1300°F(704℃)和80ksi下的應(yīng)力斷裂壽命對含磷量的曲線；圖9是包含1.45重量％的鋁和約0.65重量％的鈦的鎳基合金在1300°F(704℃)和90ksi下的應(yīng)力斷裂壽命對含鐵量的曲線；圖10是某種鎳基合金在1300°F(704℃)和90ksi下的應(yīng)力斷裂壽命對含鈷量的曲線；圖11是在快速應(yīng)變率拉伸試驗(yàn)中面積減少百分率作為各種鎳基合金試驗(yàn)溫度函數(shù)的曲線；圖12是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案(a)和Waspaloy(b)的TIG焊珠的縱向剖面的顯微照片。
發(fā)明實(shí)施方案的詳細(xì)描述本發(fā)明涉及鎳基合金，它包含有利量的鋁、鈦和鈮，有利量的硼和磷，和有利量的鐵、鈷，和鎢。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案，鎳基合金包括(按重量％計(jì))至多約0.10％的碳；約12％至約20％的鉻；0％至約4％的鉬；0％至6％的鎢，其中鉬和鎢的總量至少為約2％并且不大于8％；約5％至12％的鈷；0％至約14％的鐵；約4％至約8％的鈮；約0.6％至約2.6％的鋁；約0.4％至約1.4％的鈦；約0.003％至約0.03％的磷；約0.003至約0.015％的硼；鎳，和偶存的雜質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明，鋁原子％加鈦原子％為約2％至約6％，鋁原子％與鈦原子％之比為至少約1.5；和/或鋁原子％加鈦原子％的總量除以鈮原子％等于約0.8至約1.3。
本發(fā)明鎳基合金實(shí)施方案的一個(gè)特點(diǎn)是鋁、鈦和/或鈮的含量，其相對比例的調(diào)整方式要使之在高溫下能夠提供有利的微觀結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性和機(jī)械特性，尤其是斷裂強(qiáng)度和蠕變強(qiáng)度。本發(fā)明合金的鋁和鈦含量連同鈮含量一起明顯地導(dǎo)致合金是由γ′+γ″相，隨著含鈮的γ′相作為主要的增強(qiáng)相而增強(qiáng)的。與在某些其他鎳基超級合金采用的鈦含量較高，鋁含量較低的組合物的不同，可以認(rèn)為本發(fā)明合金的較高鋁原子％與鈦原子％之比是提高了合金的熱穩(wěn)定性，這種合金表現(xiàn)出來的一個(gè)重要特點(diǎn)是在長期處于高溫下之后，保持良好的機(jī)械特性，例如應(yīng)力斷裂特性。
本發(fā)明實(shí)施方案的另一特點(diǎn)是硼和磷的使用方式。如果向本發(fā)明的鎳基合金中加入一定量的磷和硼，可以改善合金的耐蠕變和應(yīng)力斷裂特性，而對抗拉強(qiáng)度和延展性沒有顯著的影響。本發(fā)明人觀察到，改變磷和硼的含量，表現(xiàn)出有關(guān)的成本-效率，改進(jìn)了鎳基超級合金的機(jī)械特性。
本發(fā)明實(shí)施方案的再一個(gè)特點(diǎn)是利用了鐵量和鈷量，在略微增加原料成本下具有高強(qiáng)、高耐蠕變/應(yīng)力斷裂特性、高的熱穩(wěn)定性和良好的可加工性。首先，表明通過使這兩相的沉淀物在較高溫度下變得更細(xì)并且更不生長則鈷可以改變?chǔ)谩浜挺谩鍍上嗟某恋砗蜕L動(dòng)力學(xué)。還認(rèn)為，鈷降低了堆垛層錯(cuò)能，由此使得位錯(cuò)移動(dòng)更困難并且改進(jìn)應(yīng)力斷裂壽命。第二，認(rèn)為通過將鐵含量控制在一理想范圍內(nèi)，可以改進(jìn)合金的應(yīng)力斷裂特性，而不會(huì)明顯地降低合金的強(qiáng)度。
本發(fā)明實(shí)施方案的再一個(gè)特點(diǎn)是添加了一定量的鉬和鎢，改進(jìn)了合金的機(jī)械特性。鉬和鎢的添加量在本發(fā)明范圍內(nèi)至少約2重量％并且不大于約8重量％，則認(rèn)為提高了合金的抗拉強(qiáng)度、蠕變/應(yīng)力斷裂特性和熱穩(wěn)定性。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，調(diào)整合金718中的鋁和鈦含量，以改進(jìn)超級合金的熱性能。本發(fā)明制備了許多合金，以研究鋁和鈦的平衡對合金718的機(jī)械特性和熱穩(wěn)定性的影響。合金的組成列于表1中。顯而易見，熔體2和5，兩者中所含的鋁和鈦的量均在合金718的典型組成范圍內(nèi)，而在其余熔體中至少鋁和鈦中之一種的含量在合金718的典型組成之外。
表1
表2列出了機(jī)械特性。在所有的下表中，UTS是指極限抗拉強(qiáng)度，YS是指屈服強(qiáng)度，EL是指延伸率，和RA是指面積減少。所有這些合金都是通過真空感應(yīng)熔煉法(VIM)和真空電弧再熔法(VAR)制備的，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員都是熟知的。利用VAR將50磅VIM熔體轉(zhuǎn)變成4英寸園金屬錠，或某些情況下，將300磅VIM熔體轉(zhuǎn)變成8英寸金屬錠。將金屬錠在2175°F(1191℃)下均化16小時(shí)。然后將均化的金屬錠鍛造成2英寸×2英寸的坯料，再進(jìn)一步輥壓成3/4英寸的棒。由輥壓棒切割成試樣坯件，并用處理合金718的典型熱處理方法(即在1750°F(954℃)下的溶液處理)進(jìn)行熱處理1小時(shí)，空氣冷卻至室溫，在1325°F(718℃)下老化8小時(shí)，以100°F(56℃)/小時(shí)將爐冷卻至1150°F(621℃)，在1150°F(621℃)老化8小時(shí)，然后空氣冷卻至室溫。
所有經(jīng)熱處理后的試驗(yàn)合金的晶粒尺寸落入ASTM晶粒尺寸9-11的范圍內(nèi)。為了評價(jià)試驗(yàn)合金的熱穩(wěn)定性(即熱處理較長時(shí)間后保持機(jī)械特性的能力)，將經(jīng)熱處理的合金在1300°F(704℃)下進(jìn)一步熱處理1000小時(shí)。室溫和高溫下的抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)是按ASTM E8和ASTM E21進(jìn)行的。各種溫度和應(yīng)力下的應(yīng)力斷裂試驗(yàn)按ASTM E292進(jìn)行，采用的是試樣5(CSN-.0075半徑缺口)。
表2鋁和鈦含量對熱穩(wěn)定性的影響
圖1-4繪制了表2中記錄的數(shù)據(jù)。參見圖1和2，表明試驗(yàn)合金的應(yīng)力斷裂特性是隨(Al+Ti)的量而改進(jìn)的，因此，γ′的數(shù)量增加。在(Al+Ti)＝3.0時(shí)，改進(jìn)是最明顯的。但是，如表2所示，熱穩(wěn)定性也顯示出鋁和鈦的含量因加工理由而受到限制，熱穩(wěn)定性是根據(jù)熱處理合金的機(jī)械特性對在1300°F(704℃)下進(jìn)行熱處理1000小時(shí)后合金的機(jī)械特性之比(保留比，R)而測定的。具體地說，鋁和鈦的含量過高，對可加工性和焊接性不利。因此，表明對于可熱加工和焊接的鎳基合金而言，要求將鋁+鈦的含量保持在約2原子％至約6原子％之間，或者某些情況下保持在約2.5原子％至約5原子％之間或約3原子％至約4原子％之間。
現(xiàn)在，參見圖3，可以看出鋁原子％與鈦原子％之比也影響試驗(yàn)合金的機(jī)械特性和熱穩(wěn)定性。具體地說，較低的鋁原子％與鈦原子％之比使得熱處理狀態(tài)下的合金的屈服強(qiáng)度增大。但是，參見圖4，較高的鋁原子％與鈦原子％之比表明改進(jìn)試驗(yàn)合金的應(yīng)力斷裂壽命，在鋁原子％與鈦原子％之比為約3至4處出現(xiàn)了一個(gè)應(yīng)力斷裂壽命峰。從這些圖和表2可以看到，較高的鋁原子％與鈦原子％之比通常是改善試驗(yàn)合金的熱穩(wěn)定性。結(jié)果，盡管出于強(qiáng)度方面的考慮，合金718型合金中的鋁原子％與鈦原子％之比一般較低，從應(yīng)力斷裂壽命或熱穩(wěn)定性考慮這種組成不能令人滿意。鋁原子％與鈦原子％之比的使用局限一般受要求的高強(qiáng)和加工特性，例如可熱加工性或焊接性的制約。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，鋁原子％與鈦原子％之比至少為約1.5，或者某些情況下，介于約2至約4之間，或約3至約4之間。
還測定了本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方案中改變包括磷、硼、鐵、鈮、鈷和鎢組成的合金中鋁原子％與鈦原子％之比的影響。試驗(yàn)合金的組成示于表3。
表3
表3所示合金試樣的機(jī)械特性示于表4。表3和4所列的試驗(yàn)試樣是按照前面表1和2所討論的相同方式進(jìn)行加工、熱處理和試驗(yàn)的。
表4鋁和鈦含量對試驗(yàn)合金熱穩(wěn)定性的影響
圖5和6繪制了表4記錄的數(shù)據(jù)，從圖中可以看到表3的熔體2含有1.41重量％鋁和0.65重量％鈦，并具有最大的鋁原子％與鈦原子％之比(按原子％計(jì)約3.85)，顯示出最出色的應(yīng)力斷裂特性和較高的保留率，即表3含5重量％鈷(熔體1-3)的R。在含9重量％鈷(熔體4-8)的合金中觀察到類似的結(jié)果。特別是，從表4和圖6可以看出，含較高鋁原子％與鈦原子％之比的熔體4，6和8，顯示出比熔體5和7更優(yōu)異的應(yīng)力斷裂特性。因此，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，鎳基合金可以包含約0.9重量％至約2.0重量％的鋁和/或約0.45重量％至約1.4重量％的鈦?；蛘?，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，鎳基合金可以包括約1.2重量％至約1.5重量％的鋁和/或0.55重量％至約0.7重量％的鈦。
也研究了許多含量在本發(fā)明范圍內(nèi)的磷和硼對合金的影響。表5列出了兩組合金。第1組合金是用于研究在將鋁和鈦含量調(diào)節(jié)到約1.45重量％鋁和0.65重量％鈦時(shí)，改變磷和硼含量的影響。第2組合金是用于研究在將鐵和鈷含量調(diào)節(jié)到本發(fā)明范圍內(nèi)時(shí)，合金中磷和硼的影響。
表5
列于表5中的合金的機(jī)械特性示于表6。表5和6所列的試驗(yàn)試樣是按照前面表1和2所討論的相同方式進(jìn)行加工、熱處理和試驗(yàn)的。
表6磷和硼含量對機(jī)械特性的影響
*第2組試驗(yàn)合金是在80ksi和1300°F(704℃)下的試驗(yàn)應(yīng)力。
圖7和8繪制了表6記錄的數(shù)據(jù)。從表6和圖7和圖8可以看出，磷含量對應(yīng)力斷裂特性有明顯的影響。例如，可以看出表6中磷含量落在本發(fā)明的約0.003重量％至約0.03重量％范圍之外的熔體1與表6中磷含量落入本發(fā)明范圍內(nèi)的其他熔體合金之間的應(yīng)力斷裂壽命存在很大的差異。還表明應(yīng)力斷裂壽命最優(yōu)的磷含量。這個(gè)范圍是包括約0.01重量％至約0.02重量％的磷。表6的所有試驗(yàn)熔體均含有在本發(fā)明的約0.003重量％至約0.015重量％之內(nèi)的硼含量。因此，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，鎳基合金可以包括約0.005重量％至約0.025重量％的磷，或者約0.01重量％至約0.02重量％的磷。鎳基合金可以包括約0.004重量％至約0.011重量％的硼，或者，包括約0.006重量％至約0.008重量％的硼。
還進(jìn)行了一些磷和硼對本發(fā)明鎳基合金實(shí)施方案的熱加工性的影響進(jìn)行了評估。在正常的上述溫度范圍內(nèi)沒有明顯的影響。
還表明通過調(diào)節(jié)鐵和鈷的含量，可以進(jìn)一步改善718型合金的機(jī)械特性。包括有利量的鐵和鈷并且具有良好的強(qiáng)度、耐蠕變/應(yīng)力斷裂、熱穩(wěn)定性和加工性的鎳基合金屬于本發(fā)明的范疇。具體地說，本發(fā)明的一個(gè)方面涉及鎳基合金，包括約5重量％至約12重量％的鈷(或者約5重量％至約10重量％，或者約8.75重量％至約9.25重量％)，和低于14重量％(或者約6重量％至約12重量％，或者約9重量％至約11重量％)的鐵。
制備了許多試驗(yàn)合金，以測定其鐵和鈷含量對機(jī)械特性的影響。這些試驗(yàn)合金的組成示于表7。將這些試驗(yàn)合金根據(jù)鈷含量分成4組，每一組中鐵含量在0至18重量％范圍內(nèi)改變。按前面所討論的方法制備合金，將鋁含量調(diào)節(jié)到約1.45重量％，鈦含量調(diào)節(jié)到約0.65重量％。磷和硼含量分別保持在約0.01重量％至約0.02重量％和約0.004重量％至約0.01重量％范圍內(nèi)。
表7
表7所列合金試樣的機(jī)械特性示于表8。表7和8所列的試驗(yàn)試樣是按照前面表1和2所討論的相同方法進(jìn)行加工、熱處理和試驗(yàn)的。
表8鐵和鈷含量對機(jī)械特性的影響
*NB是指缺口破斷圖9和10繪制了表8記錄的數(shù)據(jù)，并說明改變試驗(yàn)合金中鐵和鈷含量的影響。特別參見表8，可以看出，當(dāng)改變鐵和鈷含量時(shí)，沒有對試驗(yàn)合金的屈服強(qiáng)度造成一致的明顯影響。但是，由圖9看出，鐵和鈷含量對應(yīng)力斷裂壽命有很大的影響。例如，如圖9所示，當(dāng)鐵含量為約18重量％時(shí)，應(yīng)力斷裂壽命接近合金718的正常水平，且鈷含量從0增加到約9重量％時(shí)，應(yīng)力斷裂壽命只有相當(dāng)小的改良。但是，當(dāng)鐵含量降低到約14重量％，特別是降低到約10重量％時(shí)，且鈷含量在本發(fā)明范圍內(nèi)時(shí)，較明顯地改進(jìn)了應(yīng)力斷裂壽命。從表8還可以看出，在鐵和鈷的總量落在本發(fā)明范圍內(nèi)的合金，其熱穩(wěn)定性，且保留率R達(dá)到最高。本發(fā)明特別涉及一種鎳基合金，其包括至多約14重量％的鐵(或者，約6重量％至不約12重量％，或者約9重量％至約11重量％)，和約5重量％至約12重量％(或者約5重量％至約10重量％，或者約8.75重量％至約9.25重量％)的鈷?？梢哉J(rèn)為，鈷含量增加，大大超過在本發(fā)明的范圍外時(shí)，對合金的機(jī)械特性沒有明顯的改善，而對加工性能造成不利影響，成本提高。
采用表9所列的組成，研究了鎢和鉬的影響。表9的合金如前面所討論的，是將鋁和鈦含量調(diào)節(jié)到約1.45重量％鋁，和約0.65重量％的鈦而進(jìn)行制成的。鐵含量保持接近約10重量％的要求含量，鈷含量保持接近約9重量％的要求含量。
表9
表9所列的合金的機(jī)械特性示于圖10。表9和10所列的試驗(yàn)試樣是按照前面表1和2所討論的相同方法進(jìn)行加工、熱處理和試驗(yàn)的。
表10鎢和鉬對機(jī)械特性的影響
*一種試樣在切口處斷裂并在計(jì)算中未包括。
**NB指切口斷裂。
由表10可見，未添加鎢和鉬的試驗(yàn)合金，應(yīng)力斷裂壽命降低，斷裂延展性降低，出現(xiàn)一個(gè)切口斷裂。從表10還可以看到，添加鉬或鎢，單獨(dú)添加或者結(jié)合添加，改善了表10中的試驗(yàn)合金的應(yīng)力斷裂壽命和熱穩(wěn)定性。含有鉬和/或鎢的合金的熱穩(wěn)定性，根據(jù)保留率R測定的應(yīng)力斷裂壽命一般是更高。本發(fā)明涉及一種鎳基合金，它包括至多約4重量％的鉬(或者約2重量％至約4重量％，或者約2.75重量％至約3.25重量％)，和至多約6重量％(或者約1重量％至約2重量％，或者約0.75重量％至約1.25重量％)的鎢，其中鉬和鎢的總量為至少約2重量％，并且不超過約8重量％(或者約3重量％至約8重量％，或者約3重量％至約4.5重量％)。
采用表11所列的合金組成，研究鈮含量的影響。表11的合金是用鐵、鈷和鎢的添加量在本發(fā)明的優(yōu)選范圍內(nèi)的組成制備的。改變鋁和鈦的含量，以避免帶來與較高的鈮含量有關(guān)的潛在問題，例如可熱加工性和可焊接性差。調(diào)節(jié)鉻含量以防止出現(xiàn)不能令人滿意的微觀結(jié)構(gòu)和在固化過程中產(chǎn)生斑點(diǎn)。
表11
表11所列的合金的機(jī)械特性示于圖12。表11和12所列的試驗(yàn)樣品是按照前面表1和2所討論的相同方法進(jìn)行加工、熱處理和試驗(yàn)的。
表12鈮含量對機(jī)械或特性的影響
參見表12，增加鈮的含量，盡管沒有明顯改善應(yīng)力斷裂特性，但是提高了試驗(yàn)合金的強(qiáng)度。試驗(yàn)合金的熱穩(wěn)定性沒有隨著鈮含量的增加而改變。本發(fā)明的一個(gè)方面涉及鎳基合金，其包括約4重量％至約8重量％鎳(或者約5重量％至約7重量％，或者約5重量％至約5.5重量％)，其中鋁原子％加鈦原子％的總量除以鈮原子％為約0.8至約1.3(或者約0.9至約1.2，或者約1.0至約1.2)。
通過快速應(yīng)變速率拉伸試驗(yàn)評估本發(fā)明合金實(shí)施方案的熱加工性。這是按照ASTM E21進(jìn)行的常規(guī)熱拉伸試驗(yàn)，不同的是在較高的應(yīng)變速率(約10-1/秒)下進(jìn)行。測定各種溫度下的面積縮小百分?jǐn)?shù)，并給出容許的熱加工溫度范圍和可能出現(xiàn)的破裂程度。
圖11的結(jié)果說明，本發(fā)明范圍內(nèi)的合金在加熱條件下應(yīng)用718型超級合金時(shí)通常使用的整個(gè)溫度范圍內(nèi)(1700°F-2050°F)(927℃-1121℃)的面積值有較大的降低(至少約60％)。在加熱應(yīng)用溫度范圍的低端點(diǎn)處，約1700°F(927℃)，在該溫度下一般會(huì)出現(xiàn)冷破裂，其面積值的降低明顯地超過合金718的值，甚至大大超過Waspaloy的值。在其它試驗(yàn)溫度范圍，本發(fā)明合金的面積降低值至少等于合金718和Waspaloy。只有一個(gè)例外，即在最高試驗(yàn)溫度2100°F(1149℃)處，合金718和Waspaloy的面積降低值稍微超過試驗(yàn)合金。但是，試驗(yàn)合金的面積降低值仍然達(dá)到了約80％，因此是極其理想的。
在相同條件下，在試樣上進(jìn)行無填料TIG(惰性氣體中的鎢)焊接來評估試驗(yàn)合金、718、和Waspaloy合金的可焊接性。然后取焊接件的剖面，檢測其金相。如圖12所示，在718或試驗(yàn)合金的樣品中未出現(xiàn)破裂，但在Waspaloy合金中出現(xiàn)了破裂。這些試驗(yàn)說明本發(fā)明合金的可焊接性與合金718的相當(dāng)，但是超過Waspaloy合金。
發(fā)明人以表13所列的組合物制作了一系列的熔體。
表13
表13所列合金的機(jī)械特性示于表14。這些選擇合金，是以前面所討論的試驗(yàn)合金的相同方法進(jìn)行制備和測試，不同之處是Waspaloy試樣按照常規(guī)的工業(yè)實(shí)施條件下(即在1865°F(1018℃)下溶液處理4小時(shí)，水驟冷，在1550°F(843℃)下老化4小時(shí)，空氣冷卻，在1400°F(760℃)下老化16小時(shí)，然后空氣冷卻至室溫)。
表14選擇合金的機(jī)械特性
從表14數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明范圍內(nèi)的合金的抗拉強(qiáng)度極接近于Waspaloy。熱穩(wěn)定性(R)也與Waspaloy極其類似并且超過合金718。在所有測定條件下本發(fā)明合金的應(yīng)力斷裂和蠕變壽命均超過合金718和Waspaloy。另外，試驗(yàn)合金對隨時(shí)間變化的應(yīng)力斷裂和蠕變特性的熱穩(wěn)定性與Waspaloy的相當(dāng)。因此，從上述可以看出，本發(fā)明鎳基合金的實(shí)施方案當(dāng)與某些工業(yè)合金，例如合金718和Waspaloy相比時(shí)，能夠綜合高抗拉強(qiáng)度、應(yīng)力斷裂和蠕變壽命、和長期熱穩(wěn)定性的優(yōu)勢，同時(shí)與那些合金相比，保持了良好的熱加工性、焊接性并且成本適宜。
應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本說明書描述了本發(fā)明的一些方面，旨在清楚理解本發(fā)明。本發(fā)明的某些方面對于本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員來說將是顯而易見的，因此，為了簡化本發(fā)明的描述，沒有記載更好理解本發(fā)明的內(nèi)容。盡管只結(jié)合實(shí)施方案描述了本發(fā)明，但是，本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員在思考了上述描述后，將認(rèn)識(shí)到對本發(fā)明可以進(jìn)行許多實(shí)施方案、改進(jìn)和改變方案。上述的描述和下面所附的權(quán)利要求書覆蓋了本發(fā)明的所有改變和改進(jìn)方案。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)1.鎳基合金，包括(按重量％計(jì))至多約0.10％的碳；約12％至約20％的鉻；至多約4％的鉬；至多6％的鎢，其中鉬和鎢的總量至少為約2％并且不大于8％；約5％至12％的鈷；至多約14％的鐵；約4％至約8％的鈮；約0.6％至約2.6％的鋁；約0.4％至約1.4％的鈦；約0.003％至約0.03％的磷；約0.003至約0.015％的硼；鎳，和偶存的雜質(zhì)，并且其中，鋁原子％加鈦原子％的總量為約2％至約6％，鋁原子％與鈦原子％的比例為至少約1.5；和鋁原子％加上鈦原子％的總量除以鈮原子％等于約0.8至約1.3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的鎳基合金，其中鋁原子％和鈦原子％的總量為約2.5％至約5％。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的鎳基合金，其中鋁原子％和鈦原子％的總量為約3％至約4％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的鎳基合金，其中鋁原子％與鈦原子％之比為約2至約4。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的鎳基合金，其中鋁原子％與鈦原子％之比為約3至約4。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的鎳基合金，其中鋁原子％加鈦原子％的總量除以鈮原子％等于約0.9至約1.2。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的鎳基合金，其中鋁原子％加鈦原子％的總量除以鈮原子％等于約1.0至約1.2。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的鎳基合金，包含約2％至約4％的鉬。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的鎳基合金，包含約2.75％至約3.25％的鉬。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的鎳基合金，包含約1至約2％的鎢。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的鎳基合金，包含約0.75％至約1.25％的鎢。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的鎳基合金，其中鉬和鎢的總量為約3％至約8％。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的鎳基合金，其中鉬和鎢的總量為約3％至4.5％。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的鎳基合金，包含約5％至約10％的鈷。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的鎳基合金，包含約8.75％至約9.25％的鈷。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的鎳基合金，包含約6％至約12％的鐵。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的鎳基合金，包含約9％至約11％的鐵。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的鎳基合金，包含約0.9％至約2.0％的鋁。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的鎳基合金，包含約1.2％至約1.5％的鋁。
20.根據(jù)權(quán)利要求1的鎳基合金，包含約0.45％至約1.4％的鈦。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的鎳基合金，包含約0.55％至約0.7％的鈦。
22.根據(jù)權(quán)利要求1的鎳基合金，包含約5％至約7％的鈮。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的鎳基合金，包含約5％至約5.5％的鈮。
24.根據(jù)權(quán)利要求1的鎳基合金，包含約0.005％至約0.025％的磷。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的鎳基合金，包含約0.01％至約0.02％的磷。
26.根據(jù)權(quán)利要求1的鎳基合金，包含約0.004％至約0.011％的硼。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的鎳基合金，包含約0.006％至約0.009％的硼。
28.鎳基合金，包括(按重量％計(jì))至多約0.10％的碳；約12％至約20％的鉻；約2％至約4％的鉬；約1％至約2％的鎢；約5％至約10％的鈷；約6％至約12％的鐵；約5％至約7％的鈮；約0.9％至約2.0％的鋁；約0.45％至約1.4％的鈦；約0.005％至約0.025％的磷；約0.004至約0.011％的硼；鎳，和偶存的雜質(zhì)，并且其中，鋁原子％加鈦原子％的總量為約2％至約6％，鋁原子％與鈦原子％的比例為至少約1.5；和鋁原子％加鈦原子％的總量除以鈮原子％等于約0.8至約1.3。
29.根據(jù)權(quán)利要求1的鎳基合金，其中鋁原子％和鈦原子％的總量為約2.5％至約5％。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的鎳基合金，其中鋁原子％和鈦原子％的總量為約3％至約4％。
31.根據(jù)權(quán)利要求28的鎳基合金，其中鋁原子％與鈦原子％之比為約2至約4。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的鎳基合金，其中鋁原子％與鈦原子％之比為約3至約4。
33.根據(jù)權(quán)利要求28的鎳基合金，其中鋁原子％加鈦原子％的總量除以鈮原子％等于約0.9至約1.2。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的鎳基合金，其中鋁原子％加鈦原子％的總量除以鈮原子％等于約1.0至約1.2。
35.一種包括鎳基合金的制品，鎳基合金包括(按重量％計(jì))至多約0.10％的碳；約12％至約20％的鉻；至多約4％的鉬；至多約6％的鎢，其中鉬和鎢的總量至少為約2％并且不大于8％；約5％至12％的鈷；至多約14％的鐵；約4％至約8％的鈮；約0.6％至約2.6％的鋁；約0.4％至1.4％的鈦；約0.003％至約0.03％的磷；約0.003至約0.015％的硼；鎳，和偶存的雜質(zhì)，其中，鋁原子％加鈦原子％的總量為約2％至約6％，鋁原子％與鈦原子％之比為至少約1.5；和鋁原子％加鈦原子％的總量除以鈮原子％等于約0.8至約1.3。
36.根據(jù)權(quán)利要求35的制品，其中制品選自于圓盤、葉片、緊固件、機(jī)身和傳動(dòng)軸。
37.根據(jù)權(quán)利要求35的制品，其中制品是燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)部件。
38.鎳基合金的制備方法，包括提供一種鎳基合金，所述鎳基合金包括(按重量％計(jì))至多約0.10％的碳；約12％至約20％的鉻；至多約4％的鉬；至多約6％的鎢，其中鉬和鎢的總量至少為約2％并且不大于約8％；約5％至約12％的鈷；至多約14％的鐵；約4％至約8％的鈮；約0.6％至約2.6％的鋁；約0.4％至約1.4％的鈦；約0.003％至約0.03％的磷；約0.003至約0.015％的硼；鎳；和偶存的雜質(zhì)，并且其中，鋁原子％加鈦原子％的總量為約2％至約6％，鋁原子％與鈦原子％的比例為至少約1.5；和鋁原子％加鈦原子％的總量除以鈮原子％等于約0.8至約1.3；溶液退火合金；冷卻合金；和老化合金。
39.根據(jù)權(quán)利要求38的制備方法，其中鋁原子％和鈦原子％的總量為約2.5％至約5％。
40.根據(jù)權(quán)利要求39的制備方法，其中鋁原子％和鈦原子％的總量為約3％至約4％。
41.根據(jù)權(quán)利要求38的制備方法，其中鋁原子％與鈦原子％之比為約2至約4。
42.根據(jù)權(quán)利要求41的制備方法，其中鋁原子％與鈦原子％之比為約3至約4。
43.根據(jù)權(quán)利要求38的制備方法，其中鋁原子％加鈦原子％的總量除以鈮原子％等于約0.9至約1.2。
44.根據(jù)權(quán)利要求43的制備方法，其中鋁原子％加鈦原子％的總量除以鈮原子％等于約1.0至約1.2。
45.鎳基合金，包括(按重量％計(jì))至多約0.10％的碳；約12％至約20％的鉻；至多約4％的鉬；至多6％的鎢，其中鉬和鎢的總量至少為約2％并且不大于約8％；約5％至12％的鈷；至多約14％的鐵；約4％至約8％的鈮；約0.6％至約2.6％的鋁；約0.4％至約1.4％的鈦；約0.003％至約0.03％的磷；約0.003至約0.015％的硼；鎳；和偶存的雜質(zhì)，并且其中，鋁原子％加鈦原子％的總量為約2％至約6％，鋁原子％與鈦原子％的比例為至少約1.5；和鋁原子％加鈦原子％的總量除以鈮原子％等于約0.8至約1.3，并且其中所述的合金在1700°F-2050°F的整個(gè)溫度范圍內(nèi)具有的面積降低值為至少約60％。
權(quán)利要求
1.鎳基合金，包括(按重量％計(jì))至多約0.10％的碳；約12％至約20％的鉻；至多約4％的鉬；至多6％的鎢，其中鉬和鎢的總量至少為約2％并且不大于8％；約5％至12％的鈷；至多約14％的鐵；約4％至約8％的鈮；約0.6％至約2.6％的鋁；約0.4％至約1.4％的鈦；約0.003％至約0.03％的磷；約0.003至約0.015％的硼；鎳，和偶存的雜質(zhì)，并且其中，鋁原子％加鈦原子％的總量為約2％至約6％，鋁原子％與鈦原子％的比例為至少約1.5；和鋁原子％加上鈦原子％的總量除以鈮原子％等于約0.8至約1.3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的鎳基合金，其中鋁原子％和鈦原子％的總量為約2.5％至約5％。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的鎳基合金，其中鋁原子％和鈦原子％的總量為約3％至約4％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的鎳基合金，其中鋁原子％與鈦原子％之比為約2至約4。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的鎳基合金，其中鋁原子％與鈦原子％之比為約3至約4。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的鎳基合金，其中鋁原子％加鈦原子％的總量除以鈮原子％等于約0.9至約1.2。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的鎳基合金，其中鋁原子％加鈦原子％的總量除以鈮原子％等于約1.0至約1.2。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的鎳基合金，包含約2％至約4％的鉬。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的鎳基合金，包含約2.75％至約3.25％的鉬。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的鎳基合金，包含約1至約2％的鎢。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的鎳基合金，包含約0.75％至約1.25％的鎢。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的鎳基合金，其中鉬和鎢的總量為約3％至約8％。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的鎳基合金，其中鉬和鎢的總量為約3％至4.5％。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的鎳基合金，包含約5％至約10％的鈷。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的鎳基合金，包含約8.75％至約9.25％的鈷。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的鎳基合金，包含約6％至約12％的鐵。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的鎳基合金，包含約9％至約11％的鐵。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的鎳基合金，包含約0.9％至約2.0％的鋁。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的鎳基合金，包含約1.2％至約1.5％的鋁。
20.根據(jù)權(quán)利要求1的鎳基合金，包含約0.45％至約1.4％的鈦。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的鎳基合金，包含約0.55％至約0.7％的鈦。
22.根據(jù)權(quán)利要求1的鎳基合金，包含約5％至約7％的鈮。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的鎳基合金，包含約5％至約5.5％的鈮。
24.根據(jù)權(quán)利要求1的鎳基合金，包含約0.005％至約0.025％的磷。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的鎳基合金，包含約0.01％至約0.02％的磷。
26.根據(jù)權(quán)利要求1的鎳基合金，包含約0.004％至約0.011％的硼。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的鎳基合金，包含約0.006％至約0.009％的硼。
28.鎳基合金，包括(按重量％計(jì))至多約0.10％的碳；約12％至約20％的鉻；約2％至約4％的鉬；約1％至約2％的鎢；約5％至約10％的鈷；約6％至約12％的鐵；約5％至約7％的鈮；約0.9％至約2.0％的鋁；約0.45％至約1.4％的鈦；約0.005％至約0.025％的磷；約0.004至約0.011％的硼；鎳，和偶存的雜質(zhì)，并且其中，鋁原子％加鈦原子％的總量為約2％至約6％，鋁原子％與鈦原子％的比例為至少約1.5；和鋁原子％加鈦原子％的總量除以鈮原子％等于約0.8至約1.3。
29.根據(jù)權(quán)利要求1的鎳基合金，其中鋁原子％和鈦原子％的總量為約2.5％至約5％。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的鎳基合金，其中鋁原子％和鈦原子％的總量為約3％至約4％。
31.根據(jù)權(quán)利要求28的鎳基合金，其中鋁原子％與鈦原子％之比為約2至約4。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的鎳基合金，其中鋁原子％與鈦原子％之比為約3至約4。
33.根據(jù)權(quán)利要求28的鎳基合金，其中鋁原子％加鈦原子％的總量除以鈮原子％等于約0.9至約1.2。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的鎳基合金，其中鋁原子％加鈦原子％的總量除以鈮原子％等于約1.0至約1.2。
35.一種包括鎳基合金的制品，鎳基合金包括(按重量％計(jì))至多約0.10％的碳；約12％至約20％的鉻；至多約4％的鉬；至多約6％的鎢，其中鉬和鎢的總量至少為約2％并且不大于8％；約5％至12％的鈷；至多約14％的鐵；約4％至約8％的鈮；約0.6％至約2.6％的鋁；約0.4％至1.4％的鈦；約0.003％至約0.03％的磷；約0.003至約0.015％的硼；鎳，和偶存的雜質(zhì)，其中，鋁原子％加鈦原子％的總量為約2％至約6％，鋁原子％與鈦原子％之比為至少約1.5；和鋁原子％加鈦原子％的總量除以鈮原子％等于約0.8至約1.3。
36.根據(jù)權(quán)利要求35的制品，其中制品選自于圓盤、葉片、緊固件、機(jī)身和傳動(dòng)軸。
37.根據(jù)權(quán)利要求35的制品，其中制品是燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)部件。
38.鎳基合金，包括(按重量％計(jì))至多約0.08％的碳；至多約0.35％的錳；約0.003％至約0.03％的磷；至多約0.015％的硫；至多約0.35％的硅；約17％至約21％的鉻，約50％至約55％的鎳；約2.8至約3.3％的鉬；約4.7％至約5.5％的鈮；至多約1％的鈷；約0.003至約0.015％的硼；至多約0.3％的銅；鐵；鋁；鈦和偶存的雜質(zhì)，其中鋁原子％加鈦原子％的總量為約2％至約6％，鋁原子％與鈦原子％之比為至少約1.5；和鋁原子％加鈦原子％的總量除以鈮原子％等于約0.8至約1.3。
39.鎳基合金的制備方法，包括提供一種鎳基合金，所述鎳基合金包括(按重量％計(jì))至多約0.10％的碳；約12％至約20％的鉻；至多約4％的鉬；至多約6％的鎢，其中鉬和鎢的總量至少為約2％并且不大于約8％；約5％至約12％的鈷；至多約14％的鐵；約4％至約8％的鈮；約0.6％至約2.6％的鋁；約0.4％至約1.4％的鈦；約0.003％至約0.03％的磷；約0.003至約0.015％的硼；鎳；和偶存的雜質(zhì)，并且其中，鋁原子％加鈦原子％的總量為約2％至約6％，鋁原子％與鈦原子％的比例為至少約1.5；和鋁原子％加鈦原子％的總量除以鈮原子％等于約0.8至約1.3；溶液退火合金；冷卻合金；和老化合金。
40.根據(jù)權(quán)利要求39的制備方法，其中鋁原子％和鈦原子％的總量為約2.5％至約5％。
41.根據(jù)權(quán)利要求40的制備方法，其中鋁原子％和鈦原子％的總量為約3％至約4％。
42.根據(jù)權(quán)利要求39的制備方法，其中鋁原子％與鈦原子％之比為約2至約4。
43.根據(jù)權(quán)利要求42的制備方法，其中鋁原子％與鈦原子％之比為約3至約4。
44.根據(jù)權(quán)利要求39的制備方法，其中鋁原子％加鈦原子％的總量除以鈮原子％等于約0.9至約1.2。
45.根據(jù)權(quán)利要求44的制備方法，其中鋁原子％加鈦原子％的總量除以鈮原子％等于約1.0至約1.2。
46.鎳基合金，包括(按重量％計(jì))至多約0.10％的碳；約12％至約20％的鉻；至多約4％的鉬；至多6％的鎢，其中鉬和鎢的總量至少為約2％并且不大于約8％；約5％至12％的鈷；至多約14％的鐵；約4％至約8％的鈮；約0.6％至約2.6％的鋁；約0.4％至約1.4％的鈦；約0.003％至約0.03％的磷；約0.003至約0.015％的硼；鎳；和偶存的雜質(zhì)，并且其中，鋁原子％加鈦原子％的總量為約2％至約6％，鋁原子％與鈦原子％的比例為至少約1.5；和鋁原子％加鈦原子％的總量除以鈮原子％等于約0.8至約1.3，并且其中所述的合金在1700°F-2050°F的整個(gè)溫度范圍內(nèi)具有的面積降低值為至少約60％。
全文摘要
鎳基合金，包括(按重量％計(jì))至多約0.10％的碳；約12％至約20％的鉻；至多約4％的鉬；至多約6％的鎢，其中鉬和鎢的總量至少為約2％并且不大于約8％；約5％至12％的鈷；至多約14％的鐵；約4％至約8％的鈮；約0.6％至約2.6％的鋁；約0.4％至約1.4％的鈦；約0.003％至約0.03％的磷；約0.003至約0.015％的硼；鎳；和偶存的雜質(zhì)。鋁原子％加鈦原子％的總量為約2％至約6％，鋁原子％與鈦原子％的比例至少約1.5；和鋁原子％加鈦原子％的總量除以鈮原子％等于約0.8至約1.3。可以提供一種制品形式的鎳基合金，例如圓盤、葉片、緊固件、機(jī)身和傳動(dòng)軸。還公開了鎳基合金的制備方法。著重指出，本摘要是根據(jù)規(guī)定需要摘要而提供的，以使檢索者或其它讀者快速確定技術(shù)公開的主題。認(rèn)為，應(yīng)當(dāng)理解，這不是用于解釋或限制權(quán)利要求的范圍和含意。
文檔編號C22F1/10GK1653200SQ03810787
公開日2005年8月10日 申請日期2003年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月13日
發(fā)明者曹維滌 申請人:Ati資產(chǎn)公司