[发明专利]高γ′镍基超级合金、其用途及制造涡轮发动机构件的方法

权利要求书

1.一种高γ′镍基超级合金，所述高γ′镍基超级合金包含下列重量百分比的元素：

-9.0％至10.5％的铬，

-20％至22％的钴，

-1.0至1.4％的钼，

-5.0％至5.8％的钨，

-2.0％至6.0％的钽，

-3.0％至6.5％的铝，

-0.2％至1.5％的铪，

-0至1.0％的锗，

-0至0.2％的钇，

-0至1.0％的硅，

-0至0.015％的硼，

-0.01％至0.16％的碳，

-1.5％至3.5％的铼，和

-余量的镍和杂质，其中锗和硅不同时为零。

2.根据权利要求1所述的高γ′镍基超级合金，其中锗和硅的总含量为0.9-1.1％。

3.根据权利要求1或2所述的高γ′镍基超级合金用作焊丝、焊接粉末或涡轮发动机构件的用途。

4.一种制造涡轮发动机构件的方法，其中，所述方法包括使用根据权利要求1或2所述的高γ′镍基超级合金的步骤。

5.根据权利要求4所述的制造涡轮发动机构件的方法，其中所述方法包括选自以下步骤的步骤：

a)铸造，

b)在2190-2290°F下退火1-2小时，

c)通过在1500-1800°F下塑性变形的热成型，

d)在1975-2050°F下一次时效处理2-4小时，和

e)在1300-1500°F下二次时效处理16-24小时。

6.根据权利要求5所述的制造涡轮发动机构件的方法，其中所述方法包括选自以下的热处理：在2190°F至2290°F的温度范围内退火1-2小时、在1975°F至2050°F的温度范围内一次时效处理2-4小时和在1300°F至1500°F的温度范围内二次时效处理16-24小时。

7.根据权利要求5所述的制造涡轮发动机构件的方法，其中，在1500-1800°F的温度下热成型步骤之前，包括附加步骤：在2200-2290°F的温度、15-20KSI的压力下将锭进行热等静压处理2-6小时。

8.根据权利要求5所述的制造涡轮发动机构件的方法，其中，所述方法包括通过塑性变形5-80％来热成型。

9.根据权利要求5所述的制造涡轮发动机构件的方法，其中，所述一次时效处理的温度被选择为高于所述涡轮发动机构件的工作温度。

10.根据权利要求4所述的制造涡轮发动机构件的方法，其中，所述方法，包括以下步骤：

a)通过对包含至少两种含量分别为70-80wt.％和20-30wt.％的不同镍基和钴基粉末的粉末混合物在焊接池中熔化和沉积来进行熔焊，其中：

镍基粉末包含下列重量百分比的元素：

-6％至8％的铬，

-11％至12％的钴，

-1.3％至1.6％的钼，

-4.5％至5％的钨，

-2.0％至6.4％的钽，

-3.0％至6.5％的铝，

-0.2％至1.5％的铪，

-2.5％至3％的铼，

-0至1.0％的锗，

-0至1％的硅，

-0至0.2％的钇，

-0至0.015％的硼，和

-余量的镍和杂质，并且

钴基粉末包含以下重量百分比的元素：

-14％至18％的镍，

-19％到21％的铬，

-8％到10％的钨，

-3％到6.5％的铝，

-0到1.0％的锗，

-0到1％的硅，

-0至0.45％的钇，

-0到1.5％的铪，和

-余量的钴和杂质；

b)按照预编程的焊接路径逐渐移动和固化所述焊接池，形成具有与权利要求1或2所述的高γ′镍基超级合金相同的化学成分的焊道。