[发明专利]不具有钛的超合金，粉末，方法和构件

说明书

本发明涉及一种通过不具有钛的镍基超合金或者相应的粉末存在的合金或粉末，所述粉末可非常好地加工，并且在此尤其优选地尤其用于增材制造法。

技术领域

本发明涉及一种不具有钛的超合金，一种粉末以及一种使用合金和粉末的制造方法，以及一种构件。

背景技术

Alloy 247是镍基-铸造合金，所述镍基-铸造合金广泛应用于高温涡轮机部件领域。该合金具有高的γ’份额从而具有与良好的抗氧化性相结合的良好的蠕变特性。然而，所述合金在铸造状态中趋向于偏析，所述偏析导致：在树突状的和枝晶间的区域中出现明显不同的γ/γ’结构。所期望的是如在树突状的区域中存在的那样的形态。

在凝固期间的偏析导致：在枝晶间的区域中富含高浓度的形成γ’的元素如钛(Ti)和钽(Ta)，所述元素局部地强烈提高γ’溶线温度。这即使通过紧接着的固溶退火也无法克服，因为在枝晶间的区域中γ’溶线温度能够高至，使得固溶退火在不具有初熔(Incipient melting)的情况下不再可行。

合金Alloy 247的总成分被设计为，使得在树突状的区域中产生最佳的结构。接受枝晶间的区域中的粗化的γ’析出物是无可避免的。

发明内容

因此，本发明的目的是解决上述问题。

在借助于增材制造法来加工Alloy 247的第一次尝试的过程中，注意到，即使在完整的热处理(与铸造材料相同)之后也不产生最佳的γ/γ’结构。其原因在于，在增材涂覆之后，存在尽可能均匀的元素分布。如在铸造材料中出现的偏析效应在增材构造的材料中不出现。然而显示出，在增材构造的材料中产生的结构不是最佳的。与铸造材料的比较显示出，γ/γ’结构类似于在铸造材料中的过渡区域(树突状/枝晶间)中的γ/γ’结构。这可推断出：在目前使用的Alloy247合金的总成分中存在过高份额的γ’组分。

迄今为止，对于增材制造法而言，使用如也在铸造材料中存在的那样的相同化学成分。然而，由于高的γ’份额，该合金难以焊接从而难以借助于增材法加工。

所述目的通过根据权利要求1所述的合金，根据权利要求3所述的粉末，根据权利要求4所述的方法和根据权利要求5所述的构件实现。

在从属权利要求中列举其它有利的措施，所述措施能够任意彼此组合，以便实现其它优点。

提出：使用Alloy 247的改进的组成。该材料优选除了杂质外不具有钛(Ti)以及具有降低份额的钽(Ta)(γ’组分)。

此外，提高铬(Cr)的份额，使得进一步改善抗氧化和抗腐蚀性。

可选地，可以给所述材料加合金元素至0.03重量％的钇(Y)以改进循环抗氧化性。

有利的是下述成分范围(以重量％表示)：Ni:其余，Cr:9％-16％，Co:9％-11.5％，W:6.5％-10.5％，Ta:1％-3％，Al:4％-6％，C:0.03％-0.1％，B:0.005％–0.015％，Hf:0.3％-1.5％，Zr:0.005％-0.015％，Y:0％-0.03％。

镍基超合金的优点也从下述范围中得到(以重量％表示)：

铬(Cr):12％-14％，

钴(Co):9.5％-11.0％，

钨(W):7.5％-9.5％，

钽(Ta):1.5％-2.5％，

铝(Al):4.5％-5.5％，

碳(C):0.04％-0.08％，

硼(B):0.007％-0.01％，

铪(Hf):0.4％-1.2％，