[发明专利]用于高温应用的镍基合金和方法

说明书

通过选择性地选择合金元素提供一种合金，通过所述合金能够产生无裂纹的构件。

技术领域

本发明涉及一种用于高温应用，尤其用于燃气轮机的镍基合金，以及一种方法。

背景技术

迄今为止，借助于增材制造(SLM、SLS；借助于激光束，但是也能够借助于电子束(EBM))无法产生绝对无裂纹的部件，使得合金开发仍在继续。

该问题被着手研究并且限定具有决定性元素的规格的合金，所述合金引起无裂纹的部件。

发明内容

因此，本发明的目的是解决上述问题。

所述目的通过根据权利要求1的合金和根据权利要求2的方法实现。

在从属权利要求中列举了其他的有利措施，所述措施能够任意地彼此组合，以便实现其他的优点。

合金元素已经有针对性地选择，以便能够制造无裂纹的部件。在此，元素硅(Si)、硼(B)、锆(Zr)和铪(Hf)尤为重要并且同样需考虑碳(C)。

工艺条件，尤其在EBM工艺中的工艺条件的特征在于在长的时间段内从1173K至1373K的高的构造温度。与构件相关，可能需要数天。这是在其他已知的方法如铸造、锻造、焊接等中不会碰到的独特条件。源自这些条件，减少元素锆(Zr)、铪(Hf)和硅(Si)，以便减少甚至完全避免合金的凝固裂纹趋势。这基于在从1173K直至构造温度的温度范围内降低液相/共晶份额并且同时设定更小的凝固间隔。

化学成分的变化优选由如下工艺参数补充的方式来确定：行进速度、行进策略、轨道间距、功率、能量束、层厚度、构造温度……，所述工艺参数实现无裂纹制造。

优点是：

·可以无裂纹地生产构件，确保构件整体性，可以通过AM设计提高效率。

·可以使用新型合金生产高质量的燃气轮机构件，使得能够满足未来的构件要求，并且为提高燃气轮机的效率做出贡献。

相关的合金的化学成分为(以重量％为单位)：

铬(Cr)14.0％-16.0％,

尤其15.0％，

钴(Co)5.0％-6.0％

钼(Mo)0.8％-1.0％

钨(W)3.5％-4.0％

铝(Al)4.5％-5.0％

碳(C)0.04％-0.1％

硼(B)0.002％-0.013％

钽(Ta)7.4％-7.8％

铪(Hf)0.05％-0.15％

锆(Zr)0.01％

硅(Si)0.02％

杂质0.002％-0.01％，

尤其最小

铁(Fe)，

锰(Mn)，

钒(V)，

铂(Pt)，

钯(Pd)，

铌(Nb)，

钛(Ti)，

铼(Re)或钌(Ru)

以及

其余为镍(Ni)。