[发明专利]镍基超合金及由其制成的构件

权利要求书

1.一种γ′镍基超合金，所述超合金已经以处在所述超合金的再结晶温度或接近所述超合金的再结晶温度但低于所述超合金的γ′固溶温度的温度并且在超塑性形成条件下进行热加工，所述超合金按重量由以下成分组成：

18.0％至30.0％的钴；

11.4％至16.0％的铬；

最多6.0％的钽；

2.5％至3.5％的铝；

2.5％至3.4％的钛；

5.5％至7.5％的钼；

最多2.0％的铌；

最多2.0％的铪；

0.04％至0.20％的碳；

0.01％至0.05％的硼；

0.03％至0.09％的锆；

余下是镍和杂质，其中，钛对铝的重量比是0.71至1.36，所述超合金包含足够低水平的拓扑密排相(TCP)以展示出在1400℉和100ksi(760℃和690MPa)下达到断裂的至少100小时的时间，所述拓扑密排相包括δ相和η相(Ni₃Ti)。

2.根据权利要求1所述的γ′镍基超合金，其特征在于，所述钼的含量是6.5％至7.5％。

3.根据权利要求1所述的γ′镍基超合金，其特征在于，所述钛对铝的重量比是0.88至1.29。

4.根据权利要求1所述的γ′镍基超合金，其特征在于，所述钽的含量为最多4.0%。

5.根据权利要求1所述的γ′镍基超合金，其特征在于，所述钽的含量是3.3％至4.0％。

6.根据权利要求1所述的γ′镍基超合金，其特征在于，所述铪的含量是至少0.3％。

7.根据权利要求1所述的γ′镍基超合金，其特征在于，所述γ′镍基超合金基本上没有钨，即，包含0.1重量百分比或更少。

8.根据权利要求1所述的γ′镍基超合金，其特征在于，所述γ′镍基超合金具有不高于1200℃的γ′固溶温度。

9.根据权利要求1所述的γ′镍基超合金，其特征在于，所述γ′镍基超合金按重量由以下成分组成：18.0％至22.0％的钴、11.4％至14.0％的铬、最多4％的钽、2.8％至3.4％的铝、3.0％至3.4％的钛、5.8％至7.1％的钼、最多1.2％的铌、最多0.49％的铪、0.04％至0.11％的碳、0.01％至0.04％的硼、0.03％至0.09％的锆、余下的镍和杂质，其中，所述钛对铝的重量比是0.88至1.29。

10.根据权利要求9所述的γ′镍基超合金，其特征在于，所述钼的含量是6.5％至7.1％。

11.根据权利要求9所述的γ′镍基超合金，其特征在于，所述钽的含量为3.3%至4.0%。

12.根据权利要求9所述的γ′镍基超合金，其特征在于，所述铌的含量为1.0%至1.2%。

13.根据权利要求9所述的γ′镍基超合金，其特征在于，所述铪的含量为0.3%至0.49%。

14.根据权利要求9所述的γ′镍基超合金，其特征在于，所述γ′镍基超合金基本上没有钨，即，包含0.1重量百分比或更少。

15.根据权利要求9所述的γ′镍基超合金，其特征在于，所述γ′镍基超合金具有不高于1200℃的γ′固溶温度。

16.一种锻造构件，其由根据权利要求1所述的经热加工的γ′镍基超合金形成。

17.根据权利要求16所述的构件，其特征在于，所述构件是从由涡轮圆盘和压缩机圆盘以及燃气涡轮发动机的叶盘组成的组中选择的粉末冶金构件。

18.一种锻造构件，其由根据权利要求9所述的经热加工的γ′镍基超合金形成。

19.根据权利要求18所述的构件，其特征在于，所述构件是从由涡轮圆盘和压缩机圆盘以及燃气涡轮发动机的叶盘组成的组中选择的粉末冶金构件。

20.一种γ′镍基超合金，所述超合金以锻造构件的形式并且按重量由以下成分组成：

18.0％至30.0％的钴；

11.4％至16.0％的铬；

最多6.0％的钽；

2.5％至3.5％的铝；

2.5％至3.4％的钛；

5.5％至7.5％的钼；

最多2.0％的铌；

至少0.3％且最多2.0％的铪；

0.04％至0.20％的碳；

0.01％至0.05％的硼；

0.03％至0.09％的锆；

余下是镍和杂质，其中，钛对铝的重量比是0.71至1.36，并且所述超合金包含足够低水平的拓扑密排相(TCP)以展示出在1400℉和100ksi(760℃和690MPa)下达到断裂的至少100小时的时间，所述拓扑密排相包括δ相和η相(Ni₃Ti)。