[发明专利]航空器发动机壳体用Ni基超耐热合金及由其制成的航空器发动机壳体

说明书

提供一种高温区域的拉伸特性、低循环疲劳特性等高温特性优异、加工性也优异的航空器发动机壳体用Ni基超耐热合金及由其制成的航空器发动机壳体。适合用于航空器发动机壳体的Ni基超耐热合金具有如下组成：以质量％计含有Co：4.0～11.0％、Cr：12.0～17.0％、Al：2.0～4.0％、Ti：2.0～4.0％、Al+Ti：4.6～6.7％、Mo：大于5.5％且为10.0％以下、W：大于0％且为4.0％以下、B：0.001～0.040％、C：0.02～0.06％、Zr：0～0.05％以下、Mg：0～0.005％以下、P：0～0.01％以下、Nb：0～1.0％以下、Ta：0～1.0％以下、Fe：0～2.0％以下，余量为Ni和不可避免的杂质。

技术领域

本发明涉及航空器发动机壳体用Ni基超耐热合金及由其制成的航空器发动机壳体，特别是，涉及高温区域的拉伸特性、低循环疲劳特性等高温材料特性优异、并且具有优异的加工性的航空器发动机壳体用Ni基超耐热合金及由其制成的航空器发动机壳体。

背景技术

由于Ni基超耐热合金具有优异的强度、韧性、耐腐蚀性、耐氧化性等，因此被用于包括航空器用发动机构件、发电用燃气轮机用构件等在内的需要耐热性的各种技术领域。

特别是，航空器发动机用结构构件中，为了实现燃烧消耗率的提高，需要燃烧温度的高温化，因此寻求高温特性更优异的Ni基超耐热合金。

而且，为了应对该要求，进行了大量的Ni基超耐热合金的开发。

例如，专利文献1中以提供经济且焊接性、热加工性高、具有高的温度容许性的镍基合金为目的，记载了“一种镍基合金，其以重量％计含有约0.10％以下的碳、约12～约20％的铬、约4％以下的钼、约6％以下的钨(钼与钨的总和为约2％以上且约8％以下)、约5～约12％的钴、约14％以下的铁、约4～约8％的铌、约0.6～约2.6％的铝、约0.4～约1.4％的钛、约0.003～约0.03％的磷、约0.003～约0.015％的硼、以及镍和不可避免的杂质，铝与钛的总计原子％为约2～约6％，铝与钛的原子％比例为约1.5以上，并且铝与钛的总计原子％除以铌的原子％得到的值为约0.8～约1.3”，并且记载了上述镍基合金可用于燃气涡轮发动机的零件(例如圆盘、叶片、紧固件、壳体、轴)。

另外，上述专利文献1中，将作为市售Ni基超耐热合金的Alloy718(对应于UNSN07718)及Waspaloy等效合金(对应于UNS N07001)作为比较用的以往合金，认为由于上述专利文献1中所述的Ni合金的拉伸强度及温度稳定性与Waspaloy等效合金的值极其相近，比Alloy718更优异，与Alloy718和 Waspaloy等效合金这两者相比，专利文献1中所述Ni合金的应力断裂性和蠕变寿命更优异，与时间依赖性的应力断裂性和与蠕变特性有关的温度稳定性与Waspaloy等效合金相当，因此专利文献1中所述Ni合金兼具比Alloy718、Waspaloy等效合金更高的拉伸强度、应力断裂性、蠕变寿命及长时间的温度稳定性，并且与这些合金相比，保持了良好的热加工性、焊接性及有利的成本。

此处，“UNS”为SAE HS-1086和ASTM DS-566中规定的“Unified NumberingSystem”，上述N07718、N07001表示在此注册的合金固有的编号。