DE19753539C2 - Hochwarmfeste, oxidationsbeständige knetbare Nickellegierung - Google Patents
Hochwarmfeste, oxidationsbeständige knetbare NickellegierungInfo
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Abstract
Knetbare, austenitische Nickellegierung für Gegenstände mit hoher Beständigkeit gegenüber isothermer und zyklischer Hochtemperaturoxidation, hoher Warmfestigkeit und Zeitstandfestigkeit bis zu 1200 DEG C, insbesondere aber im Temperaturbereich zwischen 700 und 900 DEG C, bestehend aus (in Gewichts-%) DOLLAR A 0,20 bis 0,40% Kohlenstoff DOLLAR A 25 bis 30% Chrom DOLLAR A 7,5 bis 8,5% Tantal DOLLAR A 2,3 bis 3,0% Aluminium DOLLAR A 0,01 bis 0,15% Yttrium DOLLAR A 0,01 bis 0,20% Titan DOLLAR A 0,01 bis 0,20% Niob DOLLAR A 0,01 bis 0,15% Zirkonium DOLLAR A 0,001 bis 0,015% Magnesium DOLLAR A 0,001 bis 0,010% Calcium DOLLAR A max. 0,030% Stickstoff DOLLAR A max. 0,50% Silizium DOLLAR A max. 0,25% Mangan DOLLAR A max. 0,020% Phosphor DOLLAR A max. 0,010% Schwefel DOLLAR A Rest Nickel, einschließlich unvermeidbarer verschmelzungsbedingter Verunreinigungen.
Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung einer knetbaren, austenitischen
Nickellegierung.
Bauteile in fliegenden und stationären Gasturbinen, wie
Brennkammerauskleidungen, Leitschaufeln, Honey combs, Hitzeschilder und -
platten sowie die rotierenden Scheiben und Laufschaufeln werden in
Temperaturbereichen bis zu 1200°C mechanisch besonders beansprucht. Eine
gute Oxidationsbeständigkeit und Heißgaskorrosionsbeständigkeit schützt den
Werkstoff, ohne daß aufwendige Beschichtungssysteme aufgebracht werden
müssen.
Durch die US-A 4,312,682 sowie die US-A 4,439,248 sind Verfahren zur
Wärmebehandlung von Nickellegierungen zum Einsatz in Zementöfen bekannt
geworden. Beiden Druckschriften sind u. a. Legierungen folgender
Zusammensetzungen (in Gew.-%) zu entnehmen:
Cr 8-25
Ta bis zu 15 (Mo, Rh, Hf, W, Cb)
Al 2,5-8,0
Ti bis zu 5
Mg bis zu 0,5
Si bis zu 1
Mn bis zu 2
Fe bis zu 30
Co bis zu 20
Ni Rest
Ta bis zu 15 (Mo, Rh, Hf, W, Cb)
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Ti bis zu 5
Mg bis zu 0,5
Si bis zu 1
Mn bis zu 2
Fe bis zu 30
Co bis zu 20
Ni Rest
Die beiden Druckschriften beinhalten unterschiedliche Yttrium-Gehalte. Bei der
US-A 4,439,248 soll ein Y-Gehalt (in Gew.-%) von max. 0,1% gegeben sein,
während er in der US-A 4,312,682 mit 0,04% angegeben wird.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine knetbare
Nickellegierung so auszugestalten, daß bei ausreichender
Oxidationsbeständigkeit die Zeitstandfestigkeit und die Zeitdehngrenzen,
insbesondere im Temperaturbereich von 700-900°C, nachhaltig verbessert
werden, wodurch entweder die Lebensdauer von aus solchen Legierungen
gefertigten Gegenständen bedeutend erhöht wird oder bei gleicher
Lebensdauer durch die höhere Temperaturbelastbarkeit eine deutlich
verbesserte Wirtschaftlichkeit erreicht wird.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Verwendung einer knetbaren,
austenitischen Nickellegierung, bestehend aus
0,20 bis 0,40% Kohlenstoff
< 25 bis 30% Chrom
7,5 bis 8,5% Tantal
2,3 bis 3,0% Aluminium
0,01 bis 0,15% Yttrium
0,01 bis 0,2% Titan
0,01 bis 0,20% Niob
0,01 bis 0,15% Zirkonium
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max. 0,030% Stickstoff
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max. 0,25% Mangan
max. 0,020% Phosphor
max. 0,010% Schwefel
Rest Nickel, einschließlich unvermeidbarer erschmelzungsbedingter
Verunreinigungen für Gegenstände mit hoher Beständigkeit gegenüber
isothermer und zyklischer Hochtemperaturoxidation, hoher Warmfestigkeit und
Zeitstandfestigkeit bis zu 1200°C, insbesondere im Temperaturbereich
zwischen 600 und 900°C.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den
Unteransprüchen zu entnehmen.
Claims (4)
1. Verwendung einer knetbaren, austenitischen Nickellegierung, bestehend
aus
0,20 bis 0,40% Kohlenstoff
< 25 bis 30% Chrom
7,5 bis 8,5% Tantal
2,3 bis 3,0% Aluminium
0,01 bis 0,15% Yttrium
0,01 bis 0,2% Titan
0,01 bis 0,20% Niob
0,01 bis 0,15% Zirkonium
0,001 bis 0,015% Magnesium
0,001 bis 0,010% Calcium
max. 0,030% Stickstoff
max. 0,50% Silizium
max. 0,25% Mangan
max. 0,020% Phosphor
max. 0,010% Schwefel
Rest Nickel, einschließlich unvermeidbarer erschmelzungsbedingter Verunreinigungen für Gegenstände mit hoher Beständigkeit gegenüber isothermer und zyklischer Hochtemperaturoxidation, hoher Warmfestigkeit und Zeitstandfestigkeit bis zu 1200°C, insbesondere im Temperaturbereich zwischen 600 und 900°C.
0,20 bis 0,40% Kohlenstoff
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0,001 bis 0,015% Magnesium
0,001 bis 0,010% Calcium
max. 0,030% Stickstoff
max. 0,50% Silizium
max. 0,25% Mangan
max. 0,020% Phosphor
max. 0,010% Schwefel
Rest Nickel, einschließlich unvermeidbarer erschmelzungsbedingter Verunreinigungen für Gegenstände mit hoher Beständigkeit gegenüber isothermer und zyklischer Hochtemperaturoxidation, hoher Warmfestigkeit und Zeitstandfestigkeit bis zu 1200°C, insbesondere im Temperaturbereich zwischen 600 und 900°C.
2. Verwendung der Legierung nach Anspruch 1 als Form- oder
Schleudergußkörper.
3. Verwendung der Legierung nach Anspruch 1 als gegossene
vielkristalline, einkristalline und gerichtet erstarrte Leit- und/oder
Laufschaufeln in fliegenden und stationären Gasturbinen.
4. Verwendung der Legierung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den
Einsatz im lösungsgeglühten und ausgehärteten Zustand, wobei die
Aushärtung ein- oder mehrstufig, vorzugsweise jedoch im
Temperaturbereich von 600°C bis 900°C erfolgt.
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| EP1047801B1 (de) | 2001-12-19 |
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