The invention relates to a turbocharger component, which comprises a relatively light cut based superalloy having a \u03b3 'phase domain amount of more than about 40% after aging the component at about 1000 \u2103 for about 300 hours.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于涡轮增压器部件的新合金
本专利技术涉及涡轮增压器领域,特别是用于内燃机的涡轮增压器。
技术介绍
涡轮增压器用于增加燃烧空气通过量和密度,从而增加内燃机的功率和效率。涡轮增压器的设计和功能在现有技术中有详细描述,例如美国专利4,705,463和5,399,064,其公开内容通过引用并入本文。为了满足燃料效率和排放要求,现代客车汽油发动机对排气涡轮增压器的热负载能力提出非常高的要求。在稳态发动机条件下,涡轮机入口上的温度可以达到高达约1050℃。涡轮机叶轮是经受最高性能要求的涡轮增压器的部件,因为除了高温之外它还具有高机械负荷。目前,特别是MARM247被用于/考虑用于这种高要求的涡轮增压器部件。然而,MARM247含有1.5wt.-%的Hf,因此非常昂贵。或者,可以使用航空航天级含Re的Ni基超合金。然而,这些合金对于汽车工业而言仍然太过昂贵。在涡轮增压器应用中,希望采用具有类似性能的更节省成本的合金代替昂贵的合金,例如MarM247。
技术实现思路
现已令人惊奇地发现,可通过提供在室温下具有小于约8.35g/cm3的相对低密度的镍基超合金来解决上述目的。可以预期,这些合金的样品在约1000℃至约1050℃的预期操作温度下具有优异的TMF、LCF和蠕变性能。而合金测试样品的TMF和LCF性能可能略低于例如MARM247,由于较低的密度,实际工件的性能可以预期为基本上等同于例如MARM247的合金的性能:涡轮增压器叶轮在高达约280,000rpm下旋转,并且永久地经受加速和减速力以 ...
【技术保护点】
1.涡轮增压器部件,特别是用于内燃机的涡轮机叶轮,包含具有以下组成的多晶镍基合金:/n约10.0至约15.0wt.-%的Cr;/n约4.0至约9.0wt.-%的Co;/n约0.05至约0.15wt.-%的C;/nAl、Ti、Nb和Ta的总量为约7.0至约15.0wt.%,条件是Al的量为至少约3.7wt.-%,在约1000℃下老化部件约300小时后,γ’相的量大于约40%;/nMo和W的总量为约2.0至约5.0wt.-%,其中Mo和W以Mo:W=约0.7至约1.8的重量比存在;/n可选地,Re和Hf,条件是每种元素以小于约1wt.-%的量存在;/n可选地,总量小于约3wt.-%的其他元素(杂质),特别是彼此独立地量小于约0.05wt.-%的Fe、Mn、P、S和Si;以及/n作为余量的Ni。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170208 EP 17155147.61.涡轮增压器部件,特别是用于内燃机的涡轮机叶轮,包含具有以下组成的多晶镍基合金:
约10.0至约15.0wt.-%的Cr;
约4.0至约9.0wt.-%的Co;
约0.05至约0.15wt.-%的C;
Al、Ti、Nb和Ta的总量为约7.0至约15.0wt.%,条件是Al的量为至少约3.7wt.-%,在约1000℃下老化部件约300小时后,γ’相的量大于约40%;
Mo和W的总量为约2.0至约5.0wt.-%,其中Mo和W以Mo:W=约0.7至约1.8的重量比存在;
可选地,Re和Hf,条件是每种元素以小于约1wt.-%的量存在;
可选地,总量小于约3wt.-%的其他元素(杂质),特别是彼此独立地量小于约0.05wt.-%的Fe、Mn、P、S和Si;以及
作为余量的Ni。
2.根据权利要求1所述的涡轮增压器部件,其中,所述γ’相的平均尺寸小于约1.0μm并且所述部件的密度小于约8.35g/cm3。
3.根据权利要求1或2所述的涡轮增压器部件,其中所述合金包含约1.2至约2.4wt.%的Ta,特别是约1.5至约2.0wt.-%的Ta。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的涡轮增压器部件,其中,所述合金包含约0.3至约1.5wt.-%的Nb,特别是约0.6至约1.1wt.-%的Nb。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的涡轮增压器部件,其中,所述合金包含约4.0至约5.5wt.-%的Al,特别是约4.3至约5.1wt.-%的Al。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的涡轮增压器部件,其中,Re和Hf的量彼此独立地小于约0.15wt.-%,特别地小于约0.1wt.-%。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的涡轮增压器部件,其中,Al与Ti的重量比在约1.1至约1.9,或约1.3至约1.8,并且特别是约1.35至约1.65的范围内。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的涡轮增压器部件,其中,所述合金包含约2.4至约3.5wt.-%的Ti,特别是约2.7至约3.2wt.-%...
【专利技术属性】
技术研发人员:G·沙尔,A·齐格勒,
申请(专利权)人:博格华纳公司,
类型:发明
国别省市:美国;US
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