[发明专利]Ni基合金

说明书

技术领域

该发明涉及一种在航空器、燃气涡轮的转子叶片、定子叶片、环、及燃烧筒等中使用的机械特性、尤其疲劳强度优异的Ni基合金。

本申请主张基于2012年2月7日在日本申请的日本专利2012-024294号的优先权，将其内容援用于此。

背景技术

以往，例如专利文献1、2所示，作为在航空器、燃气涡轮等中使用的部件的原料，广泛适用有Ni基合金。

专利文献1中，提出了将存在于Ni基合金中的氮量设为0.01质量％以下。这是因为氮容易形成钛氮化物、及其他有害氮化物，可认为这些氮化物是疲劳破裂的原因。

并且，专利文献2中提出了碳化物及氮化物的最大粒径为10μm以下。并指出若其粒径为10μm以上，则导致在常温下的加工中从碳化物及氮化物与母相的界面发生破裂。

并且，在钢铁领域中，如专利文献3、4所示，提出了在如Fe-36％Ni、Fe-42％Ni的Fe-Ni合金中，估计非金属夹杂物、尤其氧化物的最大粒径并进行评价的方法。

然而，专利文献1中，虽然对氮量的上限值进行了限制，但与氮化物的最大粒径无关。因此，存在即使降低氮量也无法稳定地得到疲劳强度充分的Ni基合金的问题。

并且，专利文献2中，规定了碳化物及氮化物的最大粒径为10μm以下。但是，由于Ni基合金用作航空器、发电用燃气涡轮部件，因此洁净度本来就非常高。因此，要观察所有部位并掌握最大粒径，实际上存在难点。专利文献2的实施例中，测定碳化物的粒径，在这一点上也给出了难以掌握氮化物的最大粒径的启示。并且，为了预测氮化物的最大粒径，实际测定的视场中的最大氮化物粒径的分布非常重要。但是，引用文献2中，对于这一点完全没有记载，因此无法预测氮化物的估计最大粒径。

专利文献3、4中，在析出较多的比较大的非金属夹杂物的Fe-Ni合金中，将粒径尤其容易变大的氧化物作为测定对象。因此，Ni基合金中为了提高疲劳强度而估计氮化物的最大粒径非常难，并需要各种研究。并且，在Ni基合金中，通过再熔解和真空熔解等，氧量及氮量减少。因此，Ni基合金中，与铁钢材料相比非金属夹杂物的数量较少且尺寸也较小。而且，Ni基合金包含各种相，因此无法与钢铁领域同样地实施发光模式的分离和非金属夹杂物的观察。

因此，即使仅应用钢铁领域中被实施的方法，也无法充分地评价Ni基合金中的氮化物与疲劳强度之间的关系。

专利文献1：日本特开昭61-139633号公报

专利文献2：日本特开2009-185352号公报

专利文献3：日本特开2005-265544号公报

专利文献4：日本特开2005-274401号公报

发明内容

该发明是鉴于前述情况而完成的。发明者等得到Ni基合金中的氮化物的最大粒径对疲劳强度产生很大的影响的研究结果。并且，实际上难以观察作为对象的所有截面，因此考察预测对象截面积中的氮化物的估计最大尺寸与疲劳强度之间的关系。根据上述研究结果及考察的结果，发明者等完成了本发明。本发明的目的在于提供一种机械特性、尤其疲劳强度优异的Ni基合金。

为了解决上述课题并实现上述目的，本发明的一方式所涉及的Ni基合金，其中，以测定视场面积S₀进行观察而计算出对于存在于视场内的最大尺寸的氮化物的面积A以D＝A^1/2定义的面积等径D，以测定视场数n反复实施该作业而获取n个面积等径D的数据，按升序排列这些面积等径D的数据并设为D₁、D₂、......、Dn，求出以下式(1)定义的标准化变量y_j，

y_j＝-ln[-ln{j/(n+1)}]   (1)

(其中，上式(1)中，j表示按升序排列面积等径D的数据时的位次数。)

将X轴设为面积等径D且将Y轴设为标准化变量y_j，在XY轴坐标上进行标绘而求出回归直线y_j＝a×D+b(a、b为常数)，将预测对象截面积S设为100mm²并由下式(2)求出y_j，