[发明专利]Ni基合金软化材和Ni基合金构件的制造方法、以及Ni基合金部件和使用其的产品

说明书

本发明的Ni基合金软化材的制造方法，其为含有γ′相的固溶温度为1050℃以上的Ni基合金的Ni基合金软化材的制造方法，其特征在于，包含：准备用于在下一个工序中实施软化处理的Ni基合金原材料的原材料准备工序，使所述Ni基合金原材料软化、提高加工性的软化处理工序，所述软化处理工序包括：在所述γ′相的固溶温度以下的温度下进行热锻造的第1工序，和从所述γ′相的固溶温度以下的温度开始以100℃/h以下的冷却温度进行缓慢冷却，从而使在作为所述Ni基合金的母相的γ相的晶界上析出的非匹配γ′相的晶粒量增加而得到为20体积％以上的Ni基合金软化材的第2工序。

本申请是原申请、申请日为2015年6月18日，申请号为201510342356.8，发明名称为“Ni基合金和使用其的构件、产品及其制造方法”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及Ni基合金的制造方法，尤其涉及兼顾了Ni基合金构件的制造过程中的优异的加工性和Ni基合金构件的优异的高温强度的Ni基合金及Ni基合金构件的制造方法、Ni基合金、Ni基合金构件、锻造用Ni基合金原材料、Ni基合金部件、Ni基合金结构物、锅炉管、燃烧器衬垫、燃气轮机动叶片及燃气轮机盘。

背景技术

出于以通过燃烧温度的高温化而使燃气轮机高效率化为目的，要求提高涡轮部件的耐热温度。因此，在燃气轮机部件中，作为高温强度优异的材料，Ni基合金被广泛用于涡轮盘、动静叶片甚至燃烧器中。Ni基合金通过W、Mo、Co等固溶强化元素的添加所带来的固溶强化以及Al、Ti、Nb、Ta等析出强化元素的添加所带来的析出强化而实现了较高的高温强度。析出强化型的Ni基合金的情况下，作为析出强化相的γ′相(L1₂构造)的晶格与母相的γ相(FCC构造)的晶格一起连续地析出、形成匹配界面，从而有助于强化。因此，对于提高高温强度而言，使γ′相的量增加即可，但γ′相的量越多则加工性越差。因此，存在越是高强度材料则越难以制作大型的锻造品、或由于锻造时的缺陷发生率上升等而不能锻造的问题。

作为兼顾Ni基合金的高温强度和热锻造性的技术，有专利文献1(日本特开2011-52308号公报)中记载的技术。专利文献1中公开了一种Ni基合金，其特征在于，以质量基准计含有C：0.001～0.1％、Cr：12～23％、Co：15～25％、Al：3.5～5.0％、Mo：4～12％、W：0.1～7.0％，Ti、Ta及Nb的总含量以质量基准计为0.5％以下，式(1)(Ps＝－7×(C量)－0.1×(Mo量)+0.5×(Al量))所表示的参数Ps为0.6～1.6。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-052308号公报

发明内容

发明要解决的问题

γ′相的固溶温度为1050℃以上的高强度Ni基合金的热锻造通常在1000～1250℃的范围内进行。这是由于，通过将加工温度升高至γ′相的固溶温度附近或该温度以上，从而减少了强化因子即γ′相的析出量、减少了变形阻力。但是，当在固溶温度附近或该温度以上的温度进行锻造时，由于锻造温度接近被加工材的熔点，因此容易由于部分熔融等而产生加工裂纹。并且，在γ′相的固溶温度如上述那样高的材料的情况下，当在固溶温度以上进行热锻造时，抑制晶界移动、有助于晶粒的微细化的γ′相消失，因此γ相的粒径变得粗大化，制品使用时的拉伸强度、疲劳强度降低。

鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种兼顾了含有较多γ′相的析出强化型Ni基合金构件的制造过程中的优异的加工性、及Ni基合金构件的优异的高温强度的Ni基合金及Ni基合金构件的制造方法。

用于解决课题的手段

本发明的Ni基合金(γ′相的固溶温度为1050℃以上)的制造方法，其特征在于，包含使Ni基合金软化、提高加工性的工序，该使Ni基合金软化、提高加工性的工序为使与作为母相的γ相非匹配的γ′相析出20体积％以上的工序。