本发明专利技术涉及的Co基合金制造物的特征在于，具有如下的化学组成：以质量％计含有0.08～0.25％的C和0.003～0.2％的N且C和N的合计为0.083～0.28％，含有0.1％以下的B和10～30％的Cr，含有5％以下的Fe和30％以下的Ni且Fe和Ni的合计为30％以下，含有W和/或Mo且W和Mo的合计为5～12％，含有Al和/或Si且Al和Si中的至少一种超过0.5％且为3％以下并且Al和Si的合计超过0.5％且为4％以下，含有0.5％以下的Mn，含有0.5～4％的除W和Mo以外的过渡金属且原子半径超过130pm的M成分，余量由Co和杂质构成；上述制造物是母相晶粒的多晶体，上述母相晶粒内形成有平均尺寸为0.13～2μm且由上述M成分在边界区域偏析而成的偏析晶胞，或者，形成有平均尺寸为0.13～2μm的后偏析晶胞，含有上述M成分的MC型碳化物相、M(C,N)型碳氮化物相和/或MN型氮化物相的粒子在该后偏析晶胞的边界分散析出。分散析出。分散析出。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】钴基合金材料和钴基合金制造物
[0001]本专利技术涉及机械特性优异的钴基合金的技术，尤其涉及适合于增材造型法的钴基合金材料和由该合金材料制造的钴基合金制造物。
技术介绍
[0002]钴(Co)基合金材料与镍(Ni)基合金材料一起均为代表性的耐热合金材料，也被称为超合金，被广泛用于高温构件(高温环境下使用的构件，例如燃气轮机、蒸汽轮机的构件)。Co基合金材料与Ni基合金材料相比虽然材料成本高，但耐腐蚀性、耐磨耗性优异，易于固溶强化，因而一直用作涡轮机静叶片、涡轮机燃烧器构件等。
[0003]对于耐热合金材料，通过迄今为止进行的各种合金组成的改良和制造工艺的改良，从而对Ni基合金材料开发了一种由γ
’
相(例如Ni3(Al,Ti)相)的析出所引起的强化，并成为目前的主流。另一方面，对于Co基合金材料而言，由于像Ni基合金材料的γ
’
相这样的大大有助于机械特性提高的金属间化合物相难以析出，因而一直研究由碳化物相所引起的析出强化。
[0004]例如，专利文献1(日本特开昭61
‑
243143)中公开了一种Co基超塑性合金，其特征在于，在晶粒粒径为10μm以下的钴基合金的基体中使粒径为0.5至10μm的块状和粒状的碳化物析出而成。此外，还公开了：上述钴基合金以重量比计由C：0.15～1％、Cr：15～40％、W和/或Mo：3～15％、B：1％以下、Ni：0～20％、Nb：0～1.0％、Zr：0～1.0％、Ta：0～1.0％、Ti：0～3％、Al：0～3％以及余量的Co构成。
[0005]此外，近年来，作为通过近净形来制造具有复杂形状的最终制品的技术，增材造型法(AM法)等三维造型技术受到关注，将该三维造型技术应用于耐热合金构件的研究开发正在活跃进行。
[0006]对于专利文献2(日本特开2019
‑
049022)，将在后文中说明。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本特开昭61
‑
243143号公报
[0010]专利文献2：日本特开2019
‑
049022号公报
技术实现思路
[0011]专利技术要解决的课题
[0012]通过AM法来制造合金构件时，即使是涡轮机叶片这样的具有复杂形状的构件也能直接造型，因而从缩短制造工时、提高制造成品率的观点(即，降低制造成本的观点)来说是有用的技术。
[0013]另一方面，Co基合金材料由于不以Ni基合金材料的γ
’
相这样的金属间化合物相的析出为前提，因而没有像Ni基合金材料那样大量含有易于氧化的Al、Ti，能够利用大气中的熔融、铸造工艺。因此认为对于AM法用的合金粉末的制作、AM体的制作是有利的。此外，Co
基合金材料具有如下优点：具有与Ni基合金材料同等以上的耐腐蚀性、耐磨耗性。
[0014]但是，以往的Co基合金材料与γ
’
相析出强化Ni基合金材料相比具有机械特性低这样的弱点。换言之，如果能实现与γ
’
相析出强化Ni基合金材料同等以上的机械特性，则Co基合金AM体可成为适合于高温构件的材料。
[0015]本专利技术是鉴于上述这样的课题而完成的，其目的在于提供具有与析出强化Ni基合金材料同等以上的机械特性的Co基合金制造物和适合于其制造的Co基合金材料。
[0016]用于解决课题的方法
[0017](I)本专利技术的一种形态提供一种Co基合金制造物，其是由Co基合金材料形成的制造物，其特征在于，上述Co基合金材料具有下述的化学组成：
[0018]含有0.08质量％以上0.25质量％以下的碳(C)和0.003质量％以上0.2质量％以下的氮(N)且上述C和上述N的合计为0.083质量％以上0.28质量％以下，
[0019]含有0.1质量％以下的硼(B)和10质量％以上30质量％以下的铬(Cr)，
[0020]含有5质量％以下的铁(Fe)和30质量％以下镍(Ni)且上述Fe和上述Ni的合计为30质量％以下，
[0021]含有钨(W)和/或钼(Mo)且上述W和上述Mo的合计为5质量％以上12质量％以下，
[0022]含有铝(Al)和/或硅(Si)且上述Al和上述Si中的至少一种超过0.5质量％且为3质量％以下，并且上述Al和上述Si的合计超过0.5质量％且为4质量％以下，
[0023]含有0.5质量％以下的锰(Mn)，
[0024]含有0.5质量％以上4质量％以下的M成分，上述M成分为除W和Mo以外的过渡金属且原子半径超过130pm，
[0025]余量由Co和杂质构成，
[0026]上述杂质含有0.04质量％以下的氧(O)；
[0027]上述制造物是母相晶粒的多晶体；
[0028]上述母相晶粒中，形成有平均尺寸为0.13μm以上2μm以下且由上述M成分在边界区域偏析而成的偏析晶胞(偏析
セル
)，或者，
[0029]上述母相晶粒中，形成有平均尺寸为0.13μm以上2μm以下的后偏析晶胞，含有上述M成分的MC型碳化物相、M(C,N)型碳氮化物相和/或MN型氮化物相的粒子沿着该后偏析晶胞的边界分散析出。
[0030]需说明的是，本专利技术中，MC型、M(C,N)型和MN型中的M是指过渡金属，C是指碳，N是指氮。
[0031](II)本专利技术的另一方式提供一种钴基合金材料，其特征在于，具有下述的化学组成：
[0032]含有0.08质量％以上0.25质量％以下的C和0.003质量％以上0.2质量％以下的N且上述C和上述N的合计为0.083质量％以上0.28质量％以下，
[0033]含有0.1质量％以下的B和10质量％以上30质量％以下的Cr，
[0034]含有5质量％以下的Fe和30质量％以下的Ni且上述Fe和上述Ni的合计为30质量％以下，
[0035]含有W和/或Mo且上述W和上述Mo的合计为5质量％以上12质量％以下，
[0036]含有Al和/或Si且上述Al和上述Si中的至少一种超过0.5质量％且为3质量％以
下，并且上述Al和上述Si的合计超过0.5质量％且为4质量％以下，
[0037]含有0.5质量％以下的Mn，
[0038]含有0.5质量％以上4质量％以下的M成分，上述M成分为除W和Mo以外的过渡金属且原子半径超过130pm，
[0039]余量由Co和杂质构成，
[0040]上述杂质含有0.04质量％以下的O。
[0041]本专利技术可以在上述Co基合金制造物(I)和Co基合金材料(II)中加入如下的改良、变更。
[0042](i)上述化学组成中，上述N超过0.04质量％且为0.2质量％以下，上述C和上述N的合计超过0.12质量％且为0.28质量％以下。
[0043](ii)上述化学组成本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种钴基合金制造物，其是由钴基合金材料形成的制造物，其特征在于，所述钴基合金材料具有如下的化学组成：含有0.08质量％以上0.25质量％以下的碳和0.003质量％以上0.2质量％以下的氮且所述碳和所述氮的合计为0.083质量％以上0.28质量％以下，含有0.1质量％以下的硼和10质量％以上30质量％以下的铬，含有5质量％以下的铁和30质量％以下的镍且所述铁和所述镍的合计为30质量％以下，含有钨和/或钼且所述钨和所述钼的合计为5质量％以上12质量％以下，含有铝和/或硅且所述铝和所述硅中的至少一种超过0.5质量％且为3质量％以下，并且所述铝和所述硅的合计超过0.5质量％且为4质量％以下，含有0.5质量％以下的锰，含有0.5质量％以上4质量％以下的M成分，所述M成分为除钨和钼以外的过渡金属且原子半径超过130pm，余量由钴和杂质构成，所述杂质含有0.04质量％以下的氧；所述制造物是母相晶粒的多晶体，所述母相晶粒中，形成有平均尺寸为0.13μm以上2μm以下且由所述M成分在边界区域偏析而成的偏析晶胞，或者，所述母相晶粒中，形成有平均尺寸为0.13μm以上2μm以下的后偏析晶胞，含有所述M成分的MC型碳化物相、M(C,N)型碳氮化物相和/或MN型氮化物相的粒子沿着该后偏析晶胞的边界分散析出。2.如权利要求1所述的钴基合金制造物，其特征在于，所述化学组成中，所述氮超过0.04质量％且为0.2质量％以下，所述碳和所述氮的合计超过0.12质量％且为0.28质量％以下。3.如权利要求1或权利要求2所述的钴基合金制造物，其特征在于，所述化学组成的所述M成分是钛、锆、铪、钒、铌和钽中的1种以上。4.如权利要求3所述的钴基合金制造物，其特征在于，所述化学组成的所述M成分中，含有所述钛时，该钛为0.01质量％以上1质量％以下，含有所述锆时，该锆为0.05质量％以上1.5质量％以下，含有所述铪时，该铪为0.01质量％以上0.5质量％以下，含有所述钒时，该钒为0.01质量％以上0.5质量％以下，含有所述铌时，该铌为0.02质量％以上1质量％以下，含有所述钽时，该钽为0.05质量％以上1.5质量％以下。5.如权利要求3或权利要求4所述的钴基合金制造物，其特征在于，所述化学组成的所述M成分中，所述锆是必需的。6.如权利要求3或权利要求4所述的钴基合金制造物，其特征在于，所述化学组成的所述M成分是所述钛、所述锆、所述铪、所述钒、所述铌和所述钽中的3种以上。
7.如权利要求1至权利要求6中任一项所述的钴基合金制造物，其特征在于，所述制造物在大气中、温度950...
【专利技术属性】
技术研发人员：王玉艇，今野晋也，太田敦夫，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：
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