[發(fā)明專利]基于鎳的合金

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980066793.8
• 申請(qǐng)日: 2019-09-05
• 公開（公告）號(hào): CN112840054A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬格努斯·哈斯?fàn)柨固?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西門子能源全球有限兩合公司
• 主分類號(hào): C22C19/05
• 分類號(hào): C22C19/05;C22F1/10
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;孫雅雯

本發(fā)明涉及基于鎳的超合金，其包含：鉻(Cr)12.0％至14.0％、鉬(Mo)1.5％至3.0％、鎢(W)2.5％至4.5％、鋁(Al)4.0％至5.0％、鈦(Ti)1.8％至2.8％、鈮(Nb)1.5％至3.5％、鉿(Hf)0.8％至1.8％、碳(C)0.03％至0.13％、硼(B)0.005％至0.025％、硅(Si)0.005％至0.05％，以及任選地：鈷(Co)0.0％至10.0％、鉭(Ta)0.0％至3.0％、鋯(Zr)0.0％至0.03％，尤其剩余部分的鎳。

本創(chuàng)新涉及基于鎳的合金。

提高聯(lián)合循環(huán)效率的目的導(dǎo)致了較大的下游葉片中的高溫氣體溫度的升高。但同時(shí)應(yīng)保持低的冷卻空氣的使用。此外，人們想要增加最后的葉片的長(zhǎng)度以減小出口馬赫數(shù)。因此蠕變成為限制性因素。此外，設(shè)計(jì)者受到葉片附接處和盤中的LCF的限制，即，他們可以通過(guò)使翼截面的下部變厚來(lái)解決蠕變問(wèn)題的程度受到限制，并且這種限制隨著合金密度增加而變得更加嚴(yán)格。該問(wèn)題對(duì)于單軸燃?xì)廨啓C(jī)是特別困難的。

合金IN792和CM247CC以及CM247DS是已知的合金。然而，由于DS澆鑄的較高復(fù)雜性以及澆鑄挑戰(zhàn)隨著組件尺寸增加的事實(shí)，因此CC合金在最后階段中是優(yōu)選的。CM247CC提供比IN792更低的蠕變速率，但是以更低的蠕變水平進(jìn)入第三期蠕變并且具有更高的密度。CM247CC和CM247DS具有良好的可鑄性，IN792幾乎是同樣良好，然而GTD-444可能難以澆鑄。IN792具有比GTD-444和CM247CC更高的耐腐蝕性，因此在IN792不需要腐蝕涂層的場(chǎng)合，GTD-444和CM247CC需要腐蝕涂層，并且如果可能的話，應(yīng)當(dāng)避免在長(zhǎng)的纖細(xì)的易于發(fā)生HCF的葉片中使用具有易碎惡名的腐蝕涂層。

EP 1054072A1公開了高值的鈷(Co)和鎢(W)以及低值的鋁(Al)以及沒有鈮(Nb)。

US 2004/0221925Al公開了低值的鉬(Mo)、低值的鉻(Cr)或錸(Re)的存在。

需要提供在蠕變強(qiáng)度方面相較于IN792的30K密度校正的優(yōu)勢(shì)。

該問(wèn)題通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1的合金來(lái)解決。

設(shè)想是具有一種在‘蠕變強(qiáng)度’方面具有+30K的可以被命名為‘TN792’的新合金。籍此，我們意指將密度考慮在內(nèi)的蠕變強(qiáng)度在973K至1223K范圍內(nèi)應(yīng)當(dāng)比IN792好30K，同時(shí)可加工性如澆鑄和熱處理、所有其他機(jī)械特性、耐腐蝕性和耐氧化性應(yīng)當(dāng)與IN792相比相似或更好。

鉬(Mo)和鎢(W)參與γ基體的強(qiáng)度，其中鋁(Al)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鈮(Nb)和鉿(Hf)形成γ’顆粒，并且其中鈦(Ti)、鉭(Ta)、鈮(Nb)和所述鉿(Hf)增強(qiáng)這些γ’顆粒。鎢(W)和鉭(Ta)從它們?cè)黾用芏鹊囊饬x上說(shuō)是不好的作用物。

盡管用于γ基體’的強(qiáng)化的‘Mo+W’顯著較少以及顯著較低的γ’顆粒含量，但是由于更多的‘Ti+Ta+Hf’用于γ’顆粒的強(qiáng)化以及較低的密度，IN792在密度校正的蠕變能力方面類似于CM247CC。

因此，我們制備了基于鎳的合金，

包含以下，

尤其由以下組成(以重量％計(jì))：

鉻(Cr)12.0％至14.0％，

尤其為12.0％至13.0％，

鉬(Mo)1.5％至3.0％，

尤其為1.6％至2.2％，

鎢(W)2.5％至4.5％，

尤其為3.6％至4.0％，

鋁(Al)4.0％至5.0％，

尤其為4.3％至4.7％，

鈦(Ti)1.8％至2.8％，