Ni基合金制品及其制造方法和Ni基合金構(gòu)件及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及Ni基合金制品和由該Ni基合金制品制造的Ni基合金構(gòu)件，W及Ni基合金制品和Ni基合金構(gòu)件各自的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 從W降低環(huán)境影響為代表的多種多樣的原因考慮，提高燃氣滿輪機、噴射發(fā)動機 運樣的高溫裝置的熱效率已成為重要的課題，為了提高該熱效率，使運轉(zhuǎn)溫度上升是有效 的。
[0003]目前，燃氣滿輪機的入口溫度W1300°C左右為主流，但也進行著能夠應(yīng)對1700°C 左右的溫度的滿輪機構(gòu)件的實用化。因此，在作為燃氣滿輪機的構(gòu)成構(gòu)件的滿輪機動葉片 等中使用作為超高耐熱合金的Ni基合金。
[0004] 運樣的燃氣滿輪機、噴射發(fā)動機等中所應(yīng)用的高強度的Ni基合金通過使丫 '相 (gammaprime相，N3AI)析出而獲得高強度。丫'相的晶格與丫相共格（整合），在丫相 中共格析出的丫'相（W下，稱為共格丫 '相）非常有助于提高強度。目P，通過增加丫'相 的析出量，能夠使燃氣滿輪機等的Ni基合金構(gòu)件的強度提高，但由于T'相的析出量多的 高強度Ni基合金構(gòu)件硬度高，冷加工性極差，因此無法利用冷加工來對高強度Ni基合金構(gòu) 件進行加工。
[0005] 例如，在上述滿輪機動葉片中，利用精密鍛造來制造析出有36~60體積％的丫' 相的Ni基合金，但因硬度過高而無法實施冷加工。
[0006] 另一方面，對于利用冷加工制造的燃燒器部件，可使用丫'相的析出量被抑制在 30體積％W下的Ni基合金來降低硬度，由此能夠進行冷加工。然而，運樣能夠進行冷加工 的燃燒器部件等與包含析出有36~60體積％的丫 '相的Ni基合金的滿輪機動葉片等相 比，強度低，難W充分應(yīng)對上述對于一直尋求高溫化的高耐用溫度的要求。
[0007] 綜上所述，對于包含析出有36~60體積％的丫 '相的Ni基合金且具有高耐用溫 度的Ni基合金構(gòu)件，在該技術(shù)領(lǐng)域中，渴望開發(fā)冷加工性也良好的Ni基合金構(gòu)件、其制造 方法。
[0008] 運里，在專利文獻1中，公開了在最初鍛造作業(yè)中應(yīng)用熱模鍛造、在之后的作業(yè)中 應(yīng)用等溫鍛造而得到的儀基超合金的晶體粒度的控制方法。根據(jù)該控制方法，如果作為初 期頂鍛（六ッ文化ッh)而進行熱模鍛造后進行等溫鍛造，并且根據(jù)需要，進行低固溶度退 火W提供適于超固溶度熱處理的微組織，則可獲得約6~8運樣的均勻的晶體粒度。進一 步，在熱模鍛造中，通過引起微組織的部分或完全的再結(jié)晶，可易于在之后的等溫鍛造作業(yè) 中引起超塑性變形。進一步，在專利文獻1所公開的實施例中，有關(guān)于在1850°F、1900°F、 1925°F進行熱處理時的晶體粒度的記載。
[0009] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0010] 專利文獻
[0011] 專利文獻1 :日本特開平9-302450號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 發(fā)明所要解決的課題
[0013] 根據(jù)專利文獻1所記載的儀基超合金的晶體粒度的控制方法，可得到均勻的晶體 粒度，進一步可容易地引起超塑性變形。然而，不能夠提供上述課題，即，析出有36~60體 積％的丫'相且具有高耐用溫度，進一步冷加工性也良好的Ni基合金構(gòu)件、Ni基合金構(gòu)件 的制造方法。
[0014] 本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其設(shè)及析出有36~60體積％的丫'相且具有 高耐用溫度的Ni基合金構(gòu)件，并且目的在于提供冷加工性也良好的Ni基合金構(gòu)件及其制 造方法、W及作為Ni基合金構(gòu)件的前體的Ni基合金制品及其制造方法。
[0015] 用于解決課題的方法
[0016] 為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的Ni基合金制品具有包含丫相和與該丫相的晶 格不共格的丫'相（W下稱為非共格丫'相）的雙相組織，并且含有20體積％ ^上的非共 格丫 '相。
[0017] 越增加非共格丫 '相，硬度越降低，冷加工越變得容易，因此，最優(yōu)選的非共格丫' 相的析出量為25%W上。此外，優(yōu)選的硬度為400W下，最優(yōu)選的硬度為370W下。
[0018] 此外，為了使冷態(tài)下的延展性提高而改善冷加工性，優(yōu)選將丫相與非共格丫 '相 的平均粒徑設(shè)為100ymW下，設(shè)為50ymW下是最合適的。
[0019] 除了非共格丫'相W外，即使混合碳化物、n相等異相，也不會改變發(fā)明的效果， 但優(yōu)選異相的總和W體積率計為15%W下。
[0020] 在丫相中，即使析出細微的共格丫'化也會得到本發(fā)明的效果，但優(yōu)選使共格 丫 '相較少。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的Ni基合金制品不僅冷加工性，切削加工性也極其良好。
[0022] 在制造本發(fā)明的Ni基合金制品時，有必要在使丫相和丫'相雙相共存的溫度范 圍下進行熱鍛造。運是因為，在非共格T'相析出的同時，T'相抑制T相的粗大化，從而 能夠得到細微的組織。
[0023] 熱鍛造有必要在使丫'相的強度降低的looorw上進行，熱鍛造時，優(yōu)選存在 10%W上的丫 '相。
[0024] 鍛造后，通過增加非共格丫'相而使硬度降低，并且更進一步提高熱加工性。
[0025] 為了增加非共格丫 '相，W1000°CW上并且W丫相和丫 '相雙相共存的溫度范圍， 優(yōu)選W最終鍛造加熱溫度進行均勻化處理，之后，緩慢冷卻至比均勻化處理溫度低l〇〇°CW 上的溫度是有效的。
[0026] 通過緩慢冷卻，能夠抑制共格丫'相向丫相內(nèi)的析出，并且使非共格丫'相增加。
[0027] 關(guān)于冷卻速度，比100°CA慢時具有效果，比50°CA慢時效果顯著，最優(yōu)選比 20°CA慢。
[0028] 此外，根據(jù)本發(fā)明的Ni基合金構(gòu)件是上述Ni基合金制品經(jīng)冷加工（也包含切削 加工）、退火處理和固溶、時效處理而制造的Ni基合金構(gòu)件，其包含丫相和共格丫'相，含 有36~60體積％的共格丫'相，呈現(xiàn)出規(guī)定形狀。
[0029] 通過固溶處理使丫'相再固溶時，W完全固溶非共格丫'相的溫度W上進行熱處 理也有效，但在晶體粒度變得過于粗大而使特性劣化的情況下，通過W非共格丫'相殘留的 溫度進行固溶，能夠抑制晶粒的粗大化。在該情況下，殘留的非共格T'相的量優(yōu)選為10% W下。
[0030] 進一步，在根據(jù)本發(fā)明的Ni基合金構(gòu)件的制造方法中，制造對利用上述制造方法 制造的Ni基合金制品進行冷加工而呈現(xiàn)出規(guī)定形狀的Ni基合金構(gòu)件前體，并且通過對該 Ni基合金構(gòu)件前體進行固溶、時效處理，制造包含丫相和共格丫'相，并且含有36~60體 積％的共格丫'相的Ni基合金構(gòu)件。
[00引]發(fā)明效果
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的Ni基合金制品及其制造方法和Ni基合金構(gòu)件及其制造方法，由熱 鍛造制造的Ni基合金制品具有包含r相和與該r相不共格的T'相的雙相組織，并且含 有20體積上的丫'相，從而成為冷加工性優(yōu)異的Ni基合金制品。然后，通過使用該Ni 基合金制品來實施冷加工，在加工成規(guī)定形狀后進行固溶、時效處理，能夠得到包含丫相 和共格丫'相、含有36~60體積％W上共格丫'相、具有高耐用溫度的Ni基合金構(gòu)件。
【附圖說明】
[0033] 圖1是本發(fā)明的Ni基合金構(gòu)件的制造方法的實施方式1的流程圖。
[0034]圖2是本發(fā)明的Ni基合金制品的實施方式的斜視圖。
[0035] 圖3中，（a)是比較例的Ni基合金制品的組織圖，化）是經(jīng)過熱鍛造的實施例的 Ni基合制品的組織圖，（C)是對冷加工化）的Ni基合制品而得的Ni基合金構(gòu)件前體進行 固溶、時效處理后的Ni基合金構(gòu)件的組織圖。
[0036]圖4中，（a)、化）、（C)均為本發(fā)明的Ni基合金構(gòu)件的實施方式的模式圖。
[0037] 圖5是本發(fā)明的Ni基合金構(gòu)件的制造方法的實施方式2的流程圖。
[0038] 圖6是表示規(guī)定熱鍛造后的Ni基合金制品中的丫相和不共格