[发明专利]燃气轮机盘材料以及其热处理方法

说明书

本发明的燃气轮机盘材料包含C：0.05％～0.15％、Ni：0.25％～1.50％、Cr：9.0％～12.0％、Mo：0.50％～0.90％、W：1.0％～2.0％、V：0.10％～0.30％、Nb：0.01％～0.10％、Co：0.01％～4.0％、B：0.0005％～0.010％、N：0.01％～0.05％、Mn：0.40％以下、Si：0.10％以下、Al：0.020％以下，剩余部分由Fe和不可避免的杂质组成。此外，作为热处理方法，将所述成分组成的锻造材料的淬火温度设为1050℃～1150℃。

技术领域

本发明涉及燃气轮机盘材料及其热处理方法。

本申请基于2017年9月21日在日本申请的日本特愿2017-181196号主张优先权，并将其内容援引于此。

背景技术

以往，作为燃气轮机盘材料，广泛使用含有8％～12％程度的Cr的所谓的12Cr类耐热钢。此种燃气轮机盘材料含有Ni来确保韧性，且除了Cr以外，还含有Mo、V等来谋求基体组织的固溶强化以及基于碳化物和碳氮化物的分散强化，提高蠕变(creep)强度。

作为其一个例子，在专利文献1中表示有一种燃气轮机盘材料，其含有C：0.05％～0.15％，Si：0.10％以下，Mn：0.40％以下，Cr：9.0％～12.0％，Ni：1.0％～3.5％，M_O：0.50％～0.90％，W：1.0％～2.0％，V：0.10％～0.30％，Nb：0.01％～0.10％，N：0.01％～0.05％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质组成，且，Ni、Mo、W的含量满足-1.5％≤Mo+W/2-Ni≤0.5％的关系，此外，除了上述的各成分以外，还含有Co：0.01％～4.0％、B：0.0001％～0.010％中的一种或两种。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-209851号公报

发明内容

发明要解决的问题

再者，近年来，随着燃气轮机的性能提高，燃气轮机盘的温度成为超过500℃的使用温度，需要进一步提高蠕变强度。从蠕变强度的观点来看，Ni基合金优异，但会使成本大幅增加，因此理想的是，维持专利文献1的12Cr类耐热钢的韧性，并且提高蠕变强度。

本发明是将以上的情况作为背景而完成的，其课题在于提供一种蠕变特性更好，并且具有充分的韧性的燃气轮机盘材料以及用于其制造的热处理方法。

技术方案

本发明者等为了解决上述问题，反复进行专心实验、研究，发现通过将Ni量设为比以往的12C类耐热钢低的适当的范围内，进而明确N、Al、B的有效的成分范围，会确保作为燃气轮机盘材料的韧性，并且使蠕变特性与以往相比得到显著提高，从而完成了燃气轮机盘材料的发明。而且，作为在燃气轮机盘材料的制造时的热处理，发现通过使锻造材料的淬火温度适当化，能够可靠地确保蠕变特性和韧性，从而完成了用于燃气轮机盘材料的制造的热处理方法的发明。

具体而言，本发明的基本的方案(第一方案)的燃气轮机盘材料的特征在于，

以质量％计，含有

C：0.05％～0.15％、

Ni：0.25％～1.50％、

Cr：9.0％～12.0％、

Mo：0.50％～0.90％、

W：1.0％～2.0％、

V：0.10％～0.30％、

Nb：0.01％～0.10％、

Co：0.01％～4.0％、