[发明专利]热作模具用Ni基合金以及使用其的热锻用模具、锻造制品的制造方法

说明书

本申请提供具有高的高温压缩强度和良好的耐氧化性，可以抑制作业环境的劣化以及形状劣化的热作模具用Ni基合金以及使用其的热锻用模具和使用前述热锻用模具的锻造制品的制造方法。热锻用模具以质量％计为W：7.0～15.0％、Mo：2.5～11.0％、Al：5.0～7.5％、Cr：0.5～7.5％、余量：Ni以及不可避免的杂质的热作模具用Ni基合金的表面的80％以上被铝氧化物层覆盖，在上述组成的基础上，可以进一步含有7.0％以下的Ta，进而可以含有选自元素Zr：0.5％以下、Hf：0.5％以下、稀土元素：0.2％以下、Y：0.2％以下、Mg：0.03％以下中的1种或者2种以上。

技术领域

本申请涉及热作模具用Ni基合金以及使用其的热锻用模具、锻造制品的制造方法。

背景技术

在由耐热合金形成的制品的锻造中，为了使变形阻力降低而将锻造坯料加热到规定的温度。耐热合金即便在高温下也具有高强度，因此，对于在其的锻造中使用的热锻用模具需要在高温下的高机械强度。此外，在热锻中，热锻用模具的温度与锻造坯料相比低时，由于散热，锻造坯料的加工性降低，因此，例如对于由Alloy718、Ti合金等难加工性材形成的制品的锻造，与原材料一并加热热锻用模具来进行。因此，热锻用模具必须在与锻造坯料被加热的温度相同或者相近的高温下具有高机械强度。作为满足该要求的热锻用模具，提出了能够在大气中的模具温度1000℃以上的热锻中使用的Ni基超耐热合金(例如，参照专利文献1～5)。

需要说明的是，本申请中所谓热锻包含：使热锻用模具的温度接近至锻造坯料的温度的热模锻造和设为与锻造坯料相同温度的恒温锻造。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开昭62-50429号公报

专利文献2:日本特开昭60-221542号公报

专利文献3:日本特开2016-069702号公报

专利文献4:日本特开2016-069703号公报

专利文献5:美国专利第4740354号说明书

发明内容

发明要解决的问题

上述的Ni基超耐热合金虽然在高温压缩强度高方面有利，但在耐氧化性方面，在大气中进行加热之后的冷却时，氧化镍的细氧化皮从模具表面飞散，因此，担心作业环境劣化以及形状劣化。对于模具表面的氧化以及与之相伴的氧化皮飞散的问题在是否可最大限度地发挥能够在大气中使用的效果方面成为较大的问题。

本申请的目的在于提供具有高的高温压缩强度和良好的耐氧化性，可以抑制作业环境的劣化以及形状劣化的热作模具用Ni基合金以及使用其的热锻用模具和使用前述热锻用模具的锻造制品的制造方法。

用于解决问题的方案

本申请人研究由于模具表面的氧化以及与之相伴的氧化皮飞散导致的作业环境的劣化以及形状劣化问题，发现具有高的高温压缩强度和良好的耐氧化性的组成，达成本申请。

即本申请涉及热锻用模具，以质量％计为W：7.0～15.0％、Mo：2.5～11.0％、Al：5.0～7.5％、Cr：0.5～7.5％、余量：Ni以及不可避免的杂质的热作模具用Ni基合金的表面的80％以上被铝氧化物层覆盖。

在本申请中，在上述组成的基础上，可以进一步含有选自元素Zr：0.5％以下、Hf：0.5％以下、稀土元素：0.2％以下、Y：0.2％以下、Mg：0.03％以下中的1种或者2种以上。

此外，在本申请中，在上述组成的基础上，可以进一步含有7.0％以下的Ta。