DE69605259T2

DE69605259T2 - Superlegierungen auf Nickelbasis mit gute Hochtemperatursbeständigkeit

Info

Publication number: DE69605259T2
Application number: DE69605259T
Authority: DE
Inventors: Catherine Duquenne; Jean Charles Henri Lautridou; Michel Marty; Michele Soucail; Andre Walder
Original assignee: Societe Nationale dEtude et de Construction de Moteurs dAviation SNECMA; SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 1995-08-09
Filing date: 1996-08-07
Publication date: 2000-07-13
Anticipated expiration: 2016-08-08
Also published as: EP0758684A1; EP0758684B1; DE69605259D1; FR2737733B1; FR2737733A1; US5815792A

Description

Diese Erfindung betrifft Zusammensetzungen von Superlegierungen auf Nickelbasis, die von MdP (Metallurgie des Poudres) für Turbotriebwerkscheiben entwickelt wurden, die in einem Temperaturbereich von bis zu 750ºC unter hoher mechanischer Belastung und während einer Dauer von mehreren zig tausend Betriebsstunden betrieben werden können.
Für diese Teile müssen homogene Werkstoffe mit niedriger Dichte verwendet werden, die einer gewissen Anzahl von Kriterien hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften wie z. B. Zugfestigkeit, Kriechbeständigkeit, oligozyklische Ermüdung und Festigkeit gegen die Ausbreitung von Rissen bis 750ºC genügen müssen.
Die von MdP entwickelten Superlegierungen eignen sich möglicherweise für den Einsatz unter hohen Temperaturen, weisen jedoch möglicherweise keine für eine längerdauernde Verwendung ausreichende Strukturstabilität auf. Im Verlauf des Einsatzes und bei Temperaturen von mehr als 650ºC werden die mechanischen Eigenschaften der Legierung durch Versprödungsphasen, die sogenannten TCP-Phasen (Topologically Close-Packed), gekippt und zerstört. In Fig. 1 beispielsweise zeigt das ZTU-Diagramm (Zeit-Temperatur-Umwandlungs-Schaubild) für eine Superlegierung A auf Nickelbasis gemäß EP-A-0237.378, daß in dem Temperaturbereich von 600 bis 850ºC die Versprödungsphasen in der Zone 1 umso schneller auftreten, je höher die Betriebstemperatur des Materials ist. Zone 2 umfaßt die Bedingungen des Auftretens von Ausscheidungen von intergranularen Kohlenwasserstoffen, die sich auch auf die Instabilität der Legierung auswirken. In Fig. 2 sind Resultate eines Kriechens mit einer Dehnung von 0,2% dargestellt, wobei die Kurven 1 und 2 die Hüllkurven von Punkten sind, die bei Temperaturen von 650ºC bis 750ºC erhalten wurden, wobei die Spannungswerte in MPa im Verhältnis zum LARSON-MILLER-Koeffizient m festgehalten wurden, wobei T für die Temperatur in Kelvin steht, t für die Zeit in Stunden bei einer Legierung 4 die während einer Zeitdauer von 2000 Stunden bei 700ºC gealtert wurde, und wobei die Kurven 3 und 4 die Hüllkurven von Punkten sind, die sich bei der Legierung A in nicht gealtertem Zustand ergaben. Diese Ergebnisse zeigen, daß die Kriechzeit, um 0,2% plastischer Dehnung zu erreichen, dabei bis zu 10 Mal geringer ist als bei dem nicht gealterten Material. Es zeigt sich also, daß es bei Anwendungen wie z. B. für Turbotriebwerkscheiben, die mehrere zig tausend Betriebsstunden lang bei hohen Temperaturen (> 700ºC) betrieben werden, unbedingt erforderlich ist, Superlegierungen zu verwenden, die auf dem gesamten beabsichtigten Anwendungsgebiet stabil sind.
Superlegierungen auf Nickelbasis weisen im allgemeinen eine Struktur auf die aus zwei Phasen besteht:
- einer austenitischen Gamma-Phase mit einer Zusammensetzung auf Basis von Nt das mit Co angereichert ist und im Prinzip mit Elementen in fester Lösung wie z. B. Mo, Cr, W gehärtet ist,
- einer härtenden, gelösten intermetallischen Gamma-Strich-Phase des Typs Ni&sub3;Al, in der im Prinzip Ni durch Co und Cr ersetzt werden kann, während Al vorzugsweise durch Ti und Nb ersetzt wird.
Das erforderliche Niveau der mechanischen Eigenschaften und der Stabilität kann erreicht werden, indem auf die Art und Weise des Härtens der beiden Phasen Einfluß ausgeübt wird, was dazu führt, die Gehalte für jedes der Elemente zu spezifizieren.
Um die Stabilität der Superlegierungen zu verbessern oder um sie thermodynamisch stabiler zu machen, muß auf die chemische Zusammensetzung der Gamma-Phase eingewirkt werden.
Eine Superlegierung auf Nickelbasis mit guten mechanischen Eigenschaften der Zugfestigkeit, Kriechbeständigkeit und Reißfestigkeit bei hohen Temperaturen unter guten Bedingungen der Mikrostruktur-Stabilität, die die oben ausgeführten Bedingungen erfüllt, weist eine chemische Zusammensetzung in Gewichtsanteilen aut die in den folgenden Bereich fällt:
Co: 14,5 bis 15,5; Cr: 12 bis 15; Mo: 2 bis 4,5; W: 0 bis 4,5; Al: 2,5 bis 4; Ti: 4 bis 6; Hf: kleiner oder gleich 0,5; C: 100 bis 300 ppm B: 100 bis 500 ppm Zr: 200 bis 700 ppm und Ni: Hunderterkomplement; außerdem beträgt die Summe der Atomkonzentrationen an Gamma-Strich-Bildner-Elementen (Al + Ti + Hf) in der Legierung zwischen 11,5 und 14,5%, Grenzwerte eingeschlossen, was einem auf einen Wert von 40 bis 58% geschätzten Volumenanteil der Gamma-Strich-Phase entspricht, beträgt die Summe der Atomkonzentrationen an Gamma-Bildner-Elementen (Mo + W + Cr) in der Legierung zwischen 14,5 und 19%, Grenzwerte eingeschlossen, und ein berechneter Wert für das Stabilitätskriterium Md beträgt zwischen 0,900 und 0,915, Grenzwerte eingeschlossen, so daß in einem Temperaturbereich von bis zu 800ºC eine ausgezeichnete Mikrostruktur-Beständigkeit gewährleistet ist.
Die Erfindung und ihre Vorteile gehen näher aus der folgenden Beschreibung und Erläuterung der hauptsächlich gewählten Zusammensetzungen und der Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen hervor, wobei
Fig. 1 das ZTU-(Zeit-Temperatur-Umwandlungs-)Schaubild einer bekannten Superlegierung A zeigt, wie bereits beschrieben,
Fig. 2 wie zuvor beschrieben, in einem Diagramm Ergebnisse der Kriechbeständigkeit der bereits bekannten Superlegierung A bei einer Dehnung von 0,2% in einem Standardzustand und in einem stärker gealterten Standardzustand dargestellt,
Fig. 3 in einem Diagramm die Positionierung der Atomzusammensetzungen der erfindungsgemäßen Legierungen gegenüber denen der bereits bekannten Legierungen zeigt,
Fig. 4 eine Mikrophotographie von der Mikrostruktur der bereits bekannten Legierung A im normalen behandelten Zustand zeigt,
Fig. 5 eine Mikrophotographie von der Legierung A in einem bei 750ºC 500 Stunden lang stärker gealterten, behandelten Zustand zeigt,
die Fig. 6 und 7 Mikrophotographien analog zu denen der Fig. 4 und 5 zeigen, die die Mikrostrukturen der erfindungsgemäßen Legierungen in behandeltem Zustand bzw. in stärker gealtertem, behandeltem Zustand zeigen.
Im folgenden werden Spezifikationen betreffend Al, Ti, Nb, Hf als Gamma-Strich-Bildner- Elemente ausgeführt.
Die Gamma-Strich-Phase, in der sich die Gamma-Strich-Bildner-Elemente konzentrieren, spielt aufgrund der Interaktion zwischen den Gamma- und Gamma-Strich-Phasen, der Homogenität der Verformung sowie der Interaktion mit der Außenumgebung eine vorherrschende Rolle hinsichtlich der mechanischen Festigkeit der Superlegierungen, was das Aushärten betrifft, da diese Phase eine vorrangige Aluminiumquelle darstellt. Der Volumenanteil der Gamma-Strich- Phase in einer Superlegierung ist also ein wichtiger Parameter, der leicht zu verändern ist, indem der Gehalt an Gamma-Strich-Bildner-Elementen, Al, Ti, Nb, Hf verändert wird.
Bei den erfindungsgemäßen Legierungen wurde der Volumenanteil der Gamma-Strich-Phase auf einen Wert zwischen 0,40 und 0,58 festgelegt, was erreicht wird, indem man eine Summe der Gewichtskonzentrationen an Gamma-Strich-Bildner-Elementen (Al + Ti + Nb + Hf) in der Legierung nimmt, die zwischen 8 und 10% liegt, was einer Summe der Atomkonzentrationen in der Legierung von 11,5 bis 14,5% entspricht.
Die Erfindung sieht auch Gehalte an Al und Ti dergestalt vor, daß ihr Verhältnis Ti / Al zwischen 1,3 und 2,4 liegt (berechnet in Gewichtsanteilen). Bekanntlich begünstigt man zwar mit dem Ersetzen von Aluminium durch Titan das Aushärten der Gamma-Strich-Phase bei mehr als 650ºC, jedoch darf dies nur begrenzt erfolgen, da über einen bestimmten Anteil Titan in der Gamma-Strich-Phase hinaus diese sich aus einer Phase des Typs Ni&sub3;Al in eine nicht verstärkende Phase des Typs Ni&sub3;Ti umwandelt.
An der Beigabe von Nb in den erfindungsgemäßen Legierungen wurde trotz der günstigen Auswirkung dieses Elements auf die Elastizitätsgrenze nicht festgehalten, da es sich gleichzeitig ungünstig auf die Reißfestigkeit bei Kriechermüdung ab 650ºC auswirkt, wie die unten im einzelnen ausgeführten Ergebnisse zeigen.
Im folgenden werden Spezifikationen betreffend Co ausgeführt.
Kobalt ist ein Element, das sich relativ gleichmäßig auf die Gamma-Phase und die Gamma- Strich-Phase verteilt, mit einem leichten Übergewicht zugunsten der Gamma-Strich-Phase; bei allen erfindungsgemäßen Legierungen wurde seine Gewichtskonzentration auf etwa 15% festgelegt. Dieser Gehalt ist ein guter Kompromiß, um die Vorteile zu erzielen, die Kobalt in den Superlegierungen erbringt, insbesondere seine günstige Auswirkung auf die Kriechgrenze, und dabei seine im Vergleich zu Nickel ungünstige Auswirkung auf die Mikrostruktur-Beständigkeit der Legierung begrenzt zu halten. Zum Beispiel erreicht die Legierung Nimonic 80A (Ni- 19,5Cr - 1,4Al-2,4Ti), die kein Kobalt enthält, unter einer Kriech-Reiß-Beanspruchung von 160 MPa bei 760ºC eine Lebensdauer von 1000 Stunden, während bei Nimonic 90 (Ni-19,5Cr - 16,5 Co-1,5Al-2,5Ti), die 16,5% Kobalt enthält, die erforderliche Belastung, um bei der gleichen Temperatur die gleiche Lebensdauer zu erreichen, 205 MPa beträgt (siehe C.T. SIMS, Norman S. Stoloff, W. C. Hagel, Superalloys II, herausgegeben von John Wiley & Sons, New York, 1987, S. 594 und 596).
Im folgenden werden Spezifikationen betreffend Cr, Mo, W als Gamma-Bildner-Elemente ausgeführt.
Das Chrom spielt, indem es sich vorzugsweise in der Gamma-Phase konzentriert, eine wesentliche Rolle für die Beständigkeit der Legierung gegen Auswirkungen der Umgebung bei hoher Temperatur.
Der Chromgehalt der erfindungsgemäßen Legierungen wurde so festgelegt, daß in der Gamma-Phase eine Chrom-Atomkonzentration von 25% erreicht wird, wobei die Atomkonzentration von Chrom Cr in der Legierung zum Atomanteil der Gamma-Phase durch das folgende Verhältnis definiert ist
Cr = 25 · (1 - 0,867 F)
Die Mo- oder (Mo + W)-Konzentrationen in der Legierung wurden so eingestellt, daß die Zusammensetzung der Matrix keine Bildung einer Versprödungsphase TCP des Typs a verursachen kann. Zu diesem Zweck wurde das New-Phacomp-Berechnungsverfahren verwendet, das auf der Berechnung der elektronischen Strukturen beruht und von Morinaga & all vorgeschlagen wurde (siehe M. Morinaga, N. Yukawa H. Adachi, H. Ezaki, TMS-AlIME, Warrendale, PA, 1984, S. 525). Sie ist durch die Verwendung eines Stabilitätskriteriums gekennzeichnet, das mit dem Begriff Md bezeichnet wird und dessen Berechnung im folgenden Abschnitt dargelegt wird. Bei den erfindungsgemäßen Legierungen liegt der berechnete Wert des Stabilitätskriteriums Md immer zwischen 0,900 und 0,915 oder auf einem dieser beiden Werte. Die Mo- oder (Mo + W)-Konzentrationen wurden also so eingestellt, daß der Wert des Md die Werte der festgelegten Spanne nicht überschreitet.
In den folgenden Tabellen I und Ia sind die Zusammensetzungen der bereits bekannten Legierungen A, B, C, D, E, F, G sowie der erfindungsgemäßen Legierungen NR3, NR4 und NR6 mit Ni als Hunderterkomplement in Gewichtsanteilen bzw. in Atomanteilen angegeben: TABELLE I TABELLE Ia
Die oben genannte Legierung A ist eine Legierung gemäß EP-A-0 237 378.
Die Legierung B ist unter der Handelsbezeichnung RENE 95 bekannt.
Die Legierung C ist unter der Handelsbezeichnung ASTROLOY bekannt.
Die Legierung D ist unter der Handelsbezeichnung U720 bekannt.
Die Legierung E ist unter der Handelsbezeichnung RENE 88 bekannt.
Die Legierung F ist unter der Handelsbezeichnung MERL 76 bekannt.
Die Legierung G ist unter der Handelsbezeichnung IN 100 bekannt.
Die Legierungen H, I und J sind Legierungen gemäß US-A-3.147.155.
Die Legierung K ist eine Legierung gemäß WO-A-94.13849.
Im folgenden wird das Stabilitätskriterium abgehandelt.
Um verschiedene Superlegierungen miteinander zu vergleichen, kann man sie in einem vereinfachten Diagramm darstellen, wie es in Fig. 3 gezeigt wird, wo auf der Ordinate die Summe der Atomkonzentrationen in Gamma-Strich-Bildner-Elementen (Atomanteile Al + Ti + Nb + Hf) abgetragen werden und auf der Abszisse die Summe der Atomkonzentrationen in Gamma- Bildner-Elementen (Atomanteile Cr + Mo + W). Ferner wird aus:
- den Werten der Nernstschen Verteilungskoeffizienten Hi, die in der folgenden Tabelle zusammengefaßt und für die Berechnungen der Ci-Gamma- und Ci-Gamma-Strich-Zusammensetzungen bzw. der Atomkonzentrationen des Elements i in der Gamma- und der Gamma- Strich-Phase verwendet werden,
Hi = Ci-Gamma-Strich / Ci-Gamma (1)
- dem Verhältnis, das die Atomkonzentration Ci des Elements i in der Legierung mit den Konzentrationen dieses Elements i in der Gamma-, Ci-Gamma-Phase und in der Gamma-Strich-, Ci-Gamma-Strich-Phase verbindet,
Ci = (1-F) · Ci Gamma + F · Ci Gamma-Strich (1)
wobei F der Atomanteil der Gamma-Strich-Phase in der Legierung ist,
das Stabilitätskriterium Md berechnet, das definiert ist, wie folgt:
Md = Mdix Ci Gamma (3)
wobei
- Mi = Atommasse des Elements i,
- Mdi = Wert der elementaren Md, die jedem der Hauptelemente der Zusammensetzung der Superlegierungen zugeordnet ist,
- Hi = Werte = Werte der Nernstschen Verteilungskoeffizienten, die für die Berechnungen der Zusammensetzungen der Gamma-Phasen und Gamma-Strich-Phasen verwendet werden (Hi > 1 für Gamma-Strich-Bildner-Elemente und Hi < 1 für Gamma-Bildner-Elemente).
Es kann also jeder der Legierungen des Diagramms von Fig. 3 ein Wert des Stabilitätskriteriums Md zugeordnet werden, wie im folgenden angegeben:
Wenn der Gewichtsanteil von Co auf einen Wert von 15% festgesetzt ist, liegt der Bereich, der den Werten des Kriteriums Md von 0,900 bis 0,915 entspricht, schematisch dargestellt zwischen zwei Geraden in dem Diagramm von Fig. 3, und die erfindungsgemäßen Legierungen liegen innerhalb dieses Bereichs, Grenzwerte eingeschlossen.
So unterscheiden sich die erfindungsgemäßen Legierungen von den anderen Legierungen nicht nur durch ihre chemische Zusammensetzung indem Verhältnis der Elemente zueinander, sondern auch nach den Werten des Stabilitätskriteriums Md, wobei jeder Punkt des Diagramms einer einzelnen Nuance entspricht. Eine Auswahl bestimmter erfindungsgemäßer Legierungen, die in den zuvor definierten Bereich chemischer Zusammensetzungen gehören, kann mit den folgenden drei ergänzenden Bedingungen aufgestellt werden:
11,5 < Σ Gamma-Strich-Bildner (Atomanteile (Al+Ti+Nb+Hf)) ≤ 14,5 (1)
14 ≤ Σ Gamma- Bildner (Atomanteile (Mo+W+Cr)) ≤ 19 (2)
0,900 ≤ Md ≤ 0,015 (3)
Im folgenden wird der Einsatz der Materialien sowie Beispiele und Testergebnisse beschrieben.
Die erfindungsgemäßen Legierungen wurden von MdP entwickelt. Der Einsatz dieser Art von Legierungen erfolgte in mehreren Schritten auf folgende Weise:
- Pulverisieren mit drehender Elektrode
- Strangpressen
- Wärmebehandlung unter Lösen, bestehend aus einem ersten Schritt bei einer Temperatur, die über dem Gamma-Strich-Lösungspunkt liegt (Gamma-Strich-Lösungspunkt + 5 bis 10ºC), und einem darauf folgenden zweiten Schritt bei einer Temperatur, die um 20 bis 25ºC unter der vorherigen liegt,
- Alterungsbehandlung: 700ºC bei 24 Stunden und 800ºC bei 4 Stunden.
Alle im Rahmen der Erfindung durchgeführten mechanischen Versuche erfolgten an Teststücken, die nach der Lösungsphase mit einer Geschwindigkeit von 100ºC/min abgekühlt wurden. Diese Geschwindigkeit entspricht einer durchschnittlichen Abkühlungsgeschwindigkeit für Werkstücke, die in einer Legierung hergestellt werden können, die der erfindungsgemäßen Legierung entspricht.
Für jede Nuance wurden an Teststücken mechanische Versuche bei 750ºC durchgeführt.
In der folgenden Tabelle II sind die Ergebnisse zusammengefaßt, die bei Zugversuchen bei 750ºC erzielt wurden, wobei R für die maximale Zugfestigkeit, R 0,2% für die konventionelle Streckgrenze bei einer Dehnung von 0,2%, und A für die Bruchdehnung steht. TABELLE II
In der folgenden Tabelle III sind die Ergebnisse zusammengefaßt, die bei glatten Kriechversuchen bei 750ºC und unter einer Belastung von 600 MPa erzielt wurden.
Dabei ist t 02% die Einwirkzeit in Stunden, um eine plastische Verformung von 0,2% zu erreichen; tr ist die Einwirkzeit in Stunden, um den Bruch zu erreichen, und A % ist die Bruchdehnung. TABELLE III GLATTES KRIECHEN BEI 750ºC UNTER 600 MPa
In der folgenden Tabelle IV sind die Ergebnisse zusammengefaßt, die bei Versuchen zur Ausbreitung von Rissen in der Luft bei Kriechermüdung nach vorheriger Rißbildung bei 650ºC und unter einer Frequenz von 20 Hz erzielt wurden, wobei der Ausbreitungszyklus wie folgt verläuft: Anstieg der Belastung in 10s, Haltezeit von 300 s bei maximaler Belastung und Entlastung in 10s bei einem Verhältnis der Belastungen von 0,05 und mit verschiedenen Werten für das Anfangs-Delta K, das die anfängliche Veränderung des Intensitätsfaktors der Belastung ausdrückt. TABELLE IV
Die Ergebnisse zeigen, daß es mit den erfindungsgemäßen Legierungen möglich ist, eine optimale Kombination mechanischer Eigenschaften bei hohen Temperaturen zu erzielen, die gute Ergebnisse hinsichtlich der Beständigkeit gegen die Ausbreitung von Rissen sowie der Zugfestigkeit und Kriechbeständigkeit erbringen, verglichen mit den bekannten Legierungen des heutigen Standes.
Der Zustand der Mikrostruktur der Legierung A und der erfindungsgemäßen Legierungen wurde in dem standardmäßigen behandelten Zustand und im gealterten behandelten Zustand (standardmäßiger behandelter Zustand + Wärmebehandlung des Alterns 500 Stunden lang bei 750ºC) durch Beobachtungen mit dem Rasterelektronenmikroskop an nicht angegriffenen Teststücken gekennzeichnet, die mittels des Kontrasts bei den rückgestreuten Elektronen untersucht wurden. Fig. 4 stellt die Mikrostruktur der Legierung A in standardmäßigem behandelten Zustand dar, und Fig. 5 die in gealtertem behandelten Zustand beobachtete Mikrostruktur. Die Alterung verursacht bei dieser Legierung eine hauptsächlich intergranulare Ausscheidung, die für die ungünstige Entwicklung bestimmter mechanischer Eigenschaften wie die Kriechbeständigkeit verantwortlich gemacht wird. Bei den erfindungsgemäßen Legierungen dagegen verändert sich die Mikrostruktur während der Behandlung des Alterung im wesentlichen nicht, wie die Fig. 6 und 7 bezeugen, die den standardmäßigem behandelten Zustand bzw. den gealterten behandelten Zustand der Legierung NR3 zeigen.
Die Durchführung an Werkstücken kann nach dem Vorgang des Strangpressens einen Vorgang des Isothermschmiedens umfassen, und in einer Variante kann die Wärmebehandlung einen Arbeitsschritt des Lösens bei einer Temperatur, die um 5 bis 50ºC unter dem Gamma-Strich- Lösungspunkt der Legierung liegt, umfassen.

Claims

1. Superlegierung auf Nickelbasis mit Matrix mit guten mechanischen Eigenschaften der Zugfestigkeit, Kriechbeständigkeit und Reißfestigkeit bei hohen Temperaturen, bei der die chemische Zusammensetzung in Gewichtsanteilen in den folgenden Bereich fällt:

Co 14,5 bis 15,5

Cr 12 bis 15

Mo 2 bis 4,5

W 0 bis 4,5

Al 2,5 bis 4

Ti 4 bis 6

Hf kleiner oder gleich 0,5

C 100 bis 300 ppm

B 100 bis 500 ppm

Zr 200 bis 700 ppm

Ni Hunderterkomplement,

bei der die Summe der Atomkonzentrationen an Gamma-Strich-Bildner-Elementen (Al + Ti + Hf) in der Legierung zwischen 11,5 und 14,5% beträgt, Grenzwerte eingeschlossen, was einem auf einen Wert von 40 bis 58% geschätzten Volumenanteil der Gamma-Strich-Phase entspricht, und bei der die Summe der Atomkonzentrationen an Gamma-Bildner-Elementen (Mo + W + Cr) in der Legierung zwischen 14,5 und 19% beträgt, Grenzwerte eingeschlossen, und ein berechneter Wert für das Stabilitätskriterium Md, wie in der Beschreibung definiert, zwischen 0,900 und 0,915 beträgt, Grenzwerte eingeschlossen, so daß eine ausgezeichnete Mikrostruktur-Beständigkeit in einem Temperaturbereich von bis zu 800ºC gewährleistet ist.

2. Superlegierung auf Nickelbasis mit Matrix nach Anspruch 1,

gekennzeichnet durch die folgende besondere Beschaffenheit hinsichtlich des Verhältnisses zwischen der Gewichtskonzentration an Titan und der Gewichtskonzentration an Aluminium in den Legierungen:

1,3 < Ti/Al < 2,4

3. Superlegierung auf Nickelbasis mit Matrix nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die folgende besondere Beschaffenheit in Gewichtsanteil:

- Atomkonzentration von Cr in der Legierung, die dergestalt bestimmt ist, daß in der Gamma- Phase der Legierung eine Chrom-Atomkonzentration von 25% erreicht wird.

4. Superlegierung auf Nickelbasis mit Matrix nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die folgenden besonderen Gehalte in Gewichtsanteilen:

Co 14,9

Cr 12,5

Mo 3,55

Al 3,6

Ti 5,5

Hf 0,3

C 0,02

B 0,01

Zr 0,05

5. Superlegierung auf Nickelbasis mit Matrix nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die folgenden besonderen Gehalte in Gewichtsanteilen:

Co 15,3

Cr 13,9

Mo 2,2

W 3,7

Al 2,9

Ti 4,6

Hf 0,3

C 0,02

B 0,01

Zr 0,0b

6. Superlegierung auf Nickelbasis mit Matrix nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die folgenden besonderen Gehalte in Gewichtsanteilen:

Co 14,8

Cr 14,4

Mo 4,6

Al 2,5

Ti 5,8

Hf 0,4

C 0,02

B 0,03

Zr 0,05

7. Superlegierung auf Nickelbasis nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Techniken der Verhüttung aus Pulvern erschmolzen wird.

8. Superlegierung auf Nickelbasis nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Strangpressen, Isothermschmieden und Wärmebehandlung mit einem Arbeitsschritt des Auflösens bei einer Temperatur, die um 5 bis 10ºC über dem Gamma-Strich-Lösungspunkt der Legierung liegt, geformt wird.

9. Superlegierung auf Nickelbasis nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Strangpressen, Isothermschmieden und Wärmebehandlung mit einem Arbeitsschritt des Auflösens bei einer Temperatur, die um 5 bis 50ºC unter dem Gamma-Strich-Lösungspunkt der Legierung liegt, geformt wird.