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▶ ゼネラル エレクトリック テクノロジー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024155772
(43)【公開日】2024-10-31
(54)【発明の名称】合金組成物及び該組成物から形成された物品
(51)【国際特許分類】
C22C 19/05 20060101AFI20241024BHJP
C22C 30/00 20060101ALI20241024BHJP
【ＦＩ】
C22C19/05 L
C22C30/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024063051
(22)【出願日】2024-04-09
(31)【優先権主張番号】18/303,254
(32)【優先日】2023-04-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】515322297
【氏名又は名称】ゼネラル エレクトリック テクノロジー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
【氏名又は名称原語表記】Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｂｒｏｗｎ Ｂｏｖｅｒｉ Ｓｔｒａｓｓｅ ８， ５４００ Ｂａｄｅｎ， Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ
(74)【代理人】
【識別番号】100105588
【弁理士】
【氏名又は名称】小倉 博
(74)【代理人】
【識別番号】110002848
【氏名又は名称】弁理士法人ＮＩＰ＆ＳＢＰＪ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】クイ、ヤン
(72)【発明者】
【氏名】シェーファー、ジョン シー．
(72)【発明者】
【氏名】アーネット、マイケル ダグラス
(72)【発明者】
【氏名】レイロック、マシュー ジョセフ
(72)【発明者】
【氏名】トリソン、ブライアン リー
(57)【要約】
【課題】良好な溶接性及び高温での総合的機械的特性が得られるニッケル基超合金を提供する。
【解決手段】本組成物は、約１７重量％～約２０重量％のクロム、約４．０重量％～約１０．０重量％のアルミニウム、約１．９５重量％～約２．５重量％の鉄、約１０重量％～約１４重量％のコバルト、約１．０重量％～約７．０重量％のモリブデン、約０．２５重量％未満の炭素、約０．６０重量％未満のチタン、及び残部のニッケル及び不可避不純物を含む。本合金組成物は、溶接プロセス、積層造形プロセス、金属鋳造プロセス、コーティングプロセス、補修プロセス、粉末冶金及び／又はそれらの組合せを含む、超合金を必要とする用途に広く適用できる。
【選択図】図１
【解決手段】本組成物は、約１７重量％～約２０重量％のクロム、約４．０重量％～約１０．０重量％のアルミニウム、約１．９５重量％～約２．５重量％の鉄、約１０重量％～約１４重量％のコバルト、約１．０重量％～約７．０重量％のモリブデン、約０．２５重量％未満の炭素、約０．６０重量％未満のチタン、及び残部のニッケル及び不可避不純物を含む。本合金組成物は、溶接プロセス、積層造形プロセス、金属鋳造プロセス、コーティングプロセス、補修プロセス、粉末冶金及び／又はそれらの組合せを含む、超合金を必要とする用途に広く適用できる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
約１７重量％～約２０重量％のクロム、
約４．０重量％～約１０．０重量％のアルミニウム、
約１．９５重量％～約２．５重量％の鉄、
約１０重量％～約１４重量％のコバルト、
約１．０重量％～約７．０重量％のモリブデン、
約０．２５重量％未満の炭素、
約０．６０重量％未満のチタン、及び
残部のニッケル及び不可避不純物
を含む組成物。
約４．０重量％～約１０．０重量％のアルミニウム、
約１．９５重量％～約２．５重量％の鉄、
約１０重量％～約１４重量％のコバルト、
約１．０重量％～約７．０重量％のモリブデン、
約０．２５重量％未満の炭素、
約０．６０重量％未満のチタン、及び
残部のニッケル及び不可避不純物
を含む組成物。
【請求項2】
当該組成物が約２．０重量％～約６．０重量％のモリブデンを含む、或いは当該組成物が約３．５重量％～約５．５重量％のモリブデンを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項3】
当該組成物が約４．０重量％乃至約６．０重量％未満のアルミニウムを含む、或いは当該組成物が約４．０重量％～約５．９重量％のアルミニウムを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項4】
当該組成物が約３．５重量％～約５．５重量％のモリブデン及び約４．０重量％～約５．９重量％のアルミニウムを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項5】
約１７重量％～約２０重量％のクロム、
約４．０重量％～約１０．０重量％のアルミニウム、
約１．９５重量％～約２．５重量％の鉄、
約０．０３重量％未満のイットリウム、
約１０重量％～約１４重量％のコバルト、
約０．５０重量％未満のマンガン、
約１．０重量％～約７．０重量％のモリブデン、
約０．３０重量％未満のケイ素、
約０．２５重量％未満の炭素、
約０．０１５重量％のホウ素、
約０．５０重量％未満のタングステン、
約０．３５重量％未満のタンタル、
約０．６０重量％未満のチタン、
約０．７０重量％未満のジルコニウム、
約０．８５重量％未満のニオブ、及び
残部のニッケル及び不可避不純物
を含む、請求項１に記載の組成物。
約４．０重量％～約１０．０重量％のアルミニウム、
約１．９５重量％～約２．５重量％の鉄、
約０．０３重量％未満のイットリウム、
約１０重量％～約１４重量％のコバルト、
約０．５０重量％未満のマンガン、
約１．０重量％～約７．０重量％のモリブデン、
約０．３０重量％未満のケイ素、
約０．２５重量％未満の炭素、
約０．０１５重量％のホウ素、
約０．５０重量％未満のタングステン、
約０．３５重量％未満のタンタル、
約０．６０重量％未満のチタン、
約０．７０重量％未満のジルコニウム、
約０．８５重量％未満のニオブ、及び
残部のニッケル及び不可避不純物
を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項6】
約１７重量％～約２０重量％のクロム、
約４．０重量％～約５．９重量％のアルミニウム、
約１．９５重量％～約２．５重量％の鉄、
約０．０３重量％未満のイットリウム、
約１０重量％～約１４重量％のコバルト、
約０．５０重量％未満のマンガン、
約３．５重量％～約５．５重量％のモリブデン、
約０．３０重量％未満のケイ素、
約０．２５重量％未満の炭素、
約０．０１５重量％のホウ素、
約０．５０重量％未満のタングステン、
約０．３５重量％未満のタンタル、
約０．６０重量％未満のチタン、
約０．７０重量％未満のジルコニウム、
約０．８５重量％未満のニオブ、及び
残部のニッケル及び不可避不純物
を含む、請求項１に記載の組成物。
約４．０重量％～約５．９重量％のアルミニウム、
約１．９５重量％～約２．５重量％の鉄、
約０．０３重量％未満のイットリウム、
約１０重量％～約１４重量％のコバルト、
約０．５０重量％未満のマンガン、
約３．５重量％～約５．５重量％のモリブデン、
約０．３０重量％未満のケイ素、
約０．２５重量％未満の炭素、
約０．０１５重量％のホウ素、
約０．５０重量％未満のタングステン、
約０．３５重量％未満のタンタル、
約０．６０重量％未満のチタン、
約０．７０重量％未満のジルコニウム、
約０．８５重量％未満のニオブ、及び
残部のニッケル及び不可避不純物
を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項7】
当該組成物が約１７００°Ｆ～約２１００°Ｆのγ′固溶温度を有する、或いは当該組成物が約１８００°Ｆ～約２０００°Ｆのγ′固溶温度を有する請求項１に記載の組成物。
【請求項8】
当該組成物が約４０％～約７５％のγ′体積分率を有する、或いは当該組成物が約４５％～約７０％のγ′体積分率を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項9】
当該組成物が、溶接用組成物、積層造形用組成物、金属鋳造用組成物、コーティング用組成物及び／又は補修用組成物である、請求項１に記載の組成物。
【請求項10】
約１７重量％～約２０重量％のクロム、
約４．０重量％～約１０．０重量％のアルミニウム、
約１．９５重量％～約２．５重量％の鉄、
約１０重量％～約１４重量％のコバルト、
約１．０重量％～約７．０重量％のモリブデン、
約０．２５重量％未満の炭素、
約０．６０重量％未満のチタン、及び
残部のニッケル及び不可避不純物
を含む組成物を使用する方法であって、当該方法が、溶接、積層造形、金属鋳造、コーティング、補修、粉末冶金及びそれらの組合せからなる群から選択される目的に前記組成物を使用することを含む、方法。
約４．０重量％～約１０．０重量％のアルミニウム、
約１．９５重量％～約２．５重量％の鉄、
約１０重量％～約１４重量％のコバルト、
約１．０重量％～約７．０重量％のモリブデン、
約０．２５重量％未満の炭素、
約０．６０重量％未満のチタン、及び
残部のニッケル及び不可避不純物
を含む組成物を使用する方法であって、当該方法が、溶接、積層造形、金属鋳造、コーティング、補修、粉末冶金及びそれらの組合せからなる群から選択される目的に前記組成物を使用することを含む、方法。
【請求項11】
前記組成物が約３．５重量％～約５．５重量％のモリブデン及び約４．０重量％～約５．９重量％のアルミニウムを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項12】
組成物を含む物品であって、前記組成物が、
約１７重量％～約２０重量％のクロム、
約４．０重量％～約１０．０重量％のアルミニウム、
約１．９５重量％～約２．５重量％の鉄、
約１０重量％～約１４重量％のコバルト、
約１．０重量％～約７．０重量％のモリブデン、
約０．２５重量％未満の炭素、
約０．６０重量％未満のチタン、及び
残部のニッケル及び不可避不純物
を含む、物品。
約１７重量％～約２０重量％のクロム、
約４．０重量％～約１０．０重量％のアルミニウム、
約１．９５重量％～約２．５重量％の鉄、
約１０重量％～約１４重量％のコバルト、
約１．０重量％～約７．０重量％のモリブデン、
約０．２５重量％未満の炭素、
約０．６０重量％未満のチタン、及び
残部のニッケル及び不可避不純物
を含む、物品。
【請求項13】
当該物品がガスタービンのブレード又はガスタービンのブレードのスキーラチップである、請求項１２に記載の物品。
【請求項14】
当該物品が、ノズル、シュラウド、スプラッシュプレート、燃焼器部品及びこれらの組合せからなる群から選択されるガスタービンの部品である、請求項１３に記載の物品。
【請求項15】
前記組成物が約３．５重量％～約５．５重量％のモリブデン及び約４．０重量％～約５．９重量％のアルミニウムを含む、請求項１３に記載の物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示技術の分野は、広義には組成物に関し、さらに具体的には合金組成物、合金組成物の使用方法並びに合金組成物で形成された物品に関する。合金組成物は、溶接プロセス、積層造形プロセス、金属鋳造プロセス、コーティングプロセス、補修プロセス、粉末冶金及び／又はそれらの組合せを始めとする、超合金を必要とする用途に広く適用できる。
【0002】
ニッケル基超合金には、従前、アルミニウム含有量の低い比較的易溶接性の超合金と、アルミニウム含有量の高い難溶接性の超合金とがあった。難溶接性超合金は溶接性に劣るため、用途が限られている。このことは、特にかかる超合金を溶加材として使用しようとする場合に当てはまる。
【0003】
ニッケル基超合金は、米国特許第１０５７７６８０号に記載されている。この文献では、Ａｌ含有量は２．７２～３．９％に高められており、従来の市販の溶加材よりも高いが、合金は良好な溶接性を示す。ただし、このＡｌ含有量は依然として先進ニッケル基超合金よりも低い。
【0004】
ニッケル基超合金は、米国特許第１０６４０８４９号にも記載されている。この文献では、合金は高いＡｌ含有量を有し、良好な溶接性を示す。ただし、この合金系は単純である。この合金の特性を改善するには、合金系にもっと多くの元素を追加する必要がある。
【0005】
そこで、良好な溶接性及び高温での総合的機械的特性が得られるニッケル基超合金が必要とされいてる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】米国特許第１０５７７６８０号
【特許文献2】米国特許第１０６４０８４９号
【発明の概要】
【0007】
一態様では、組成物を提供する。組成物は、約１７重量％～約２０重量％のクロム、約４．０重量％～約１０．０重量％のアルミニウム、約１．９５重量％～約２．５重量％の鉄、約１０重量％～約１４重量％のコバルト、約１．０重量％～約７．０重量％のモリブデン、約０．２５重量％未満の炭素、約０．６０重量％未満のチタン、及び残部のニッケル及び不可避不純物を含む。
【0008】
別の態様では、組成物を使用する方法を提供する。組成物は約１７重量％～約２０重量％のクロム、約４．０重量％～約１０．０重量％のアルミニウム、約１．９５重量％～約２．５重量％の鉄、約１０重量％～約１４重量％のコバルト、約１．０重量％～約７．０重量％のモリブデン、約０．２５重量％未満の炭素、約０．６０重量％未満のチタン、及び残部のニッケル及び不可避不純物を含む。本方法は、溶接、積層造形、金属鋳造、コーティング、補修、粉末冶金及びそれらの組合せから選択される目的に組成物を使用することを含む。
【0009】
さらに別の態様では、組成物を含む物品を提供する。組成物は約１７重量％～約２０重量％のクロム、約４．０重量％～約１０．０重量％のアルミニウム、約１．９５重量％～約２．５重量％の鉄、約１０重量％～約１４重量％のコバルト、約１．０重量％～約７．０重量％のモリブデン、約０．２５重量％未満の炭素、約０．６０重量％未満のチタン、及び残部のニッケル及び不可避不純物を含む。
【図面の簡単な説明】
【0010】
本開示技術の上記その他の特徴、態様及び利点については、添付図面と併せて以下の詳細な説明を参照することによって理解を深めることができよう。図面において、同様の符号は同様の部材を表す。
【図1】本開示技術に係る組成物の例示的な状態図。
【図2A】本開示技術に係る４．５重量％のＡｌを含む組成物の金属学的評価の例の結果を示す図。
【図2B】本開示技術に係る５．０重量％のＡｌを含む組成物の金属学的評価の例の結果を示す図。
【図2C】本開示技術に係る５．５重量％のＡｌを含む組成物の金属学的評価の例の結果を示す図
【図2D】本開示技術に係る６．０重量％Ａｌを含む組成物の金属学的評価の例の結果を示す図
【図3A】熱衝撃溶接後熱処理（ＰＷＨＴ）前の本開示技術に係る組成物での溶接試験の例の結果を示す図。
【図3B】熱衝撃溶接後熱処理（ＰＷＨＴ）後の本開示技術に係る組成物での溶接試験の例の結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0011】
今回、本開示技術に係る組成物は溶接に使用できるという予想外の知見が得られた。組成は、他の合金組成と比較して、Ｃｏ、Ａｌ、Ｆｅ及びＭｏの元素含有量が異なる。Ａｌ及びＭｏ含有量が特に顕著である。本組成物は、優れた溶接特性、優れた鋳造特性、高いアルミニウム含有量に起因する優れた耐酸化性、良好な機械的特性、高いγ′（ガンマプライム）体積分率及び高いγ′固溶温度（ソルバス温度）を示す。本開示技術に係る組成物は、限定されるものではないが、溶接、積層造形、金属鋳造、コーティング、補修、粉末冶金及びそれらの組合せを始めとして、超合金を必要とする用途に広く適用できる。
【0012】
本明細書に記載の実施形態は、公知のニッケル基超合金の短所を少なくともある程度解消する。本明細書に記載の例示的な実施形態は、組成物を包含する。本組成物は、約１７重量％～約２０重量％のクロム、約４．０重量％～約１０．０重量％のアルミニウム、約１．９５重量％～約２．５重量％の鉄、約１０重量％～約１４重量％のコバルト、約１．０重量％～約７．０重量％のモリブデン、約０．２５重量％未満の炭素、約０．６０重量％未満のチタン、及び残部のニッケル及び不可避不純物を含む。
【0013】
幾つかの実施形態では、組成物は、本明細書に記載の組成物に資する適量のクロム（Ｃｒ）を含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、組成物はＣｒを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約１７重量％～約２０重量％のクロムを含む。
【0014】
幾つかの実施形態では、組成物は、約１７．０重量％以上のＣｒ、約１７．１重量％以上のＣｒ、約１７．２重量％以上のＣｒ、約１７．３重量％以上のＣｒ、約１７．４重量％以上のＣｒ、約１７．５重量％以上のＣｒ、約１７．６重量％以上のＣｒ、約１７．７重量％以上のＣｒ、約１７．８重量％以上のＣｒ、約１７．９重量％以上のＣｒ、約１８．０重量％以上のＣｒ、約１８．１重量％以上のＣｒ、約１８．２重量％以上のＣｒ、約１８．３重量％以上のＣｒ、約１８．４重量％以上のＣｒ、約１８．５重量％以上のＣｒ、約１８．６重量％以上のＣｒ、約１８．７重量％以上のＣｒ、約１８．８重量％以上のＣｒ、約１８．９重量％以上のＣｒ、約１９．０重量％以上のＣｒ、約１９．１重量％以上のＣｒ、約１９．２重量％以上のＣｒ、約１９．３重量％以上のＣｒ、約１９．４重量％以上のＣｒ、約１９．５重量％以上のＣｒ、約１９．６重量％以上のＣｒ、約１９．７重量％以上のＣｒ、約１９．８重量％以上のＣｒ又は約１９．９重量％以上のＣｒを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約１７．１重量％以下のＣｒ、約１７．２重量％以下のＣｒ、約１７．３重量％以下のＣｒ、約１７．４重量％以下のＣｒ、約１７．５重量％以下のＣｒ、約１７．６重量％以下のＣｒ、約１７．７重量％以下のＣｒ、約１７．８重量％以下のＣｒ、約１７．９重量％以下のＣｒ、約１８．０重量％以下のＣｒ、約１８．１重量％以下のＣｒ、約１８．２重量％以下のＣｒ、約１８．３重量％以下のＣｒ、約１８．４重量％以下のＣｒ、約１８．５重量％以下のＣｒ、約１８．６重量％以下のＣｒ、約１８．７重量％以下のＣｒ、約１８．８重量％以下のＣｒ、約１８．９重量％以下のＣｒ、約１９．０重量％以下のＣｒ、約１９．１重量％以下のＣｒ、約１９．２重量％以下のＣｒ、約１９．３重量％以下のＣｒ、約１９．４重量％以下のＣｒ、約１９．５重量％以下のＣｒ、約１９．６重量％以下のＣｒ、約１９．７重量％以下のＣｒ、約１９．８重量％以下のＣｒ、約１９．９重量％以下のＣｒ又は約２０．０重量％以下のＣｒを含む。
【0015】
幾つかの実施形態では、組成物は、本明細書に記載の組成物に資する適量のアルミニウム（Ａｌ）を含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、組成物は、約４．０重量％～約１０．０重量％のアルミニウムを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約４．０重量％～約６．０重量％のアルミニウムを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約４．０重量％～約５．９重量％のアルミニウムを含む。
【0016】
幾つかの実施形態では、組成物は、約４．０重量％以上のＡｌ、約４．１重量％以上のＡｌ、約４．２重量％以上のＡｌ、約４．３重量％以上のＡｌ、約４．４重量％以上のＡｌ、約４．５重量％以上のＡｌ、約４．６重量％以上のＡｌ、約４．７重量％以上のＡｌ、約４．８重量％以上のＡｌ、約４．９重量％以上のＡｌ、約５．０重量％以上のＡｌ、約５．１重量％以上のＡｌ、約５．２重量％以上のＡｌ、約５．３重量％以上のＡｌ、約５．４重量％以上のＡｌ、約５．５重量％以上のＡｌ、約５．６重量％以上のＡｌ、約５．７重量％以上のＡｌ、約５．８重量％以上のＡｌ、約５．９重量％以上のＡｌ、約６．０重量％以上のＡｌ、約６．１重量％以上のＡｌ、約６．２重量％以上のＡｌ、約６．３重量％以上のＡｌ、約６．４重量％以上のＡｌ、約６．５重量％以上のＡｌ、約６．６重量％以上のＡｌ、約６．７重量％以上のＡｌ、約６．８重量％以上のＡｌ、約６．９重量％以上のＡｌ、約７．０重量％以上のＡｌ、約７．１重量％以上のＡｌ、約７．２重量％以上のＡｌ、約７．３重量％以上のＡｌ、約７．４重量％以上のＡｌ、約７．５重量％以上のＡｌ、約７．６重量％以上のＡｌ、約７．７重量％以上のＡｌ、約７．８重量％以上のＡｌ、約７．９重量％以上のＡｌ、約８．０重量％以上のＡｌ、約８．１重量％以上のＡｌ、約８．２重量％以上のＡｌ、約８．３重量％以上のＡｌ、約８．４重量％以上のＡｌ、約８．５重量％以上のＡｌ、約８．６重量％以上のＡｌ、約８．７重量％以上のＡｌ、約８．８重量％以上のＡｌ、約８．９重量％以上のＡｌ、約９．０重量％以上のＡｌ、約９．１重量％以上のＡｌ、約９．２重量％以上のＡｌ、約９．３重量％以上のＡｌ、約９．４重量％以上のＡｌ、約９．５重量％以上のＡｌ、約９．６重量％以上のＡｌ、約９．７重量％以上のＡｌ、約９．８重量％以上のＡｌ又は約９．９重量％以上のＡｌを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約４．１重量％以下のＡｌ、約４．２重量％以下のＡｌ、約４．３重量％以下のＡｌ、約４．４重量％以下のＡｌ、約４．５重量％以下のＡｌ、約４．６重量％以下のＡｌ、約４．７重量％以下のＡｌ、約４．８重量％以下のＡｌ、約４．９重量％以下のＡｌ、約５．０重量％以下のＡｌ、約５．１重量％以下のＡｌ、約５．２重量％以下のＡｌ、約５．３重量％以下のＡｌ、約５．４重量％以下のＡｌ、約５．５重量％以下のＡｌ、約５．６重量％以下のＡｌ、約５．７重量％以下のＡｌ、約５．８重量％以下のＡｌ、約５．９重量％以下のＡｌ、約６．０重量％以下のＡｌ、約６．１重量％以下のＡｌ、約６．２重量％以下のＡｌ、約６．３重量％以下のＡｌ、約６．４重量％以下のＡｌ、約６．５重量％以下のＡｌ、約６．６重量％以下のＡｌ、約６．７重量％以下のＡｌ、約６．８重量％以下のＡｌ、約６．９重量％以下のＡｌ、約７．０重量％以下のＡｌ、約７．１重量％以下のＡｌ、約７．２重量％以下のＡｌ、約７．３重量％以下のＡｌ、約７．４重量％以下のＡｌ、約７．５重量％以下のＡｌ、約７．６重量％以下のＡｌ、約７．７重量％以下のＡｌ、約７．８重量％以下のＡｌ、約７．９重量％以下のＡｌ、約８．０重量％以下のＡｌ、約８．１重量％以下のＡｌ、約８．２重量％以下のＡｌ、約８．３重量％以下のＡｌ、約８．４重量％以下のＡｌ、約８．５重量％以下のＡｌ、約８．６重量％以下のＡｌ、約８．７重量％以下のＡｌ、約８．８重量％以下のＡｌ、約８．９重量％以下のＡｌ、約９．０重量％以下のＡｌ、約９．１重量％以下のＡｌ、約９．２重量％以下のＡｌ、約９．３重量％以下のＡｌ、約９．４重量％以下のＡｌ、約９．５重量％以下のＡｌ、約９．６重量％以下のＡｌ、約９．７重量％以下のＡｌ、約９．８重量％以下のＡｌ、約９．９重量％以下のＡｌ又は約１０．０重量％以下のＡｌを含む。
【0017】
幾つかの実施形態では、組成物は、本明細書に記載の組成物に資する適量の鉄（Ｆｅ）を含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、組成物は、約１．９５重量％～約２．５重量％の鉄を含む。
【0018】
幾つかの実施形態では、組成物は、約１．９５重量％以上のＦｅ、約２．００重量％以上のＦｅ、約２．０５重量％以上のＦｅ、約２．１０重量％以上のＦｅ、約２．１５重量％以上のＦｅ、約２．２０重量％以上のＦｅ、約２．２５重量％以上のＦｅ、約２．３０重量％以上のＦｅ、約２．３５重量％以上のＦｅ、約２．４０重量％以上のＦｅ又は約２．４５重量％以上のＦｅを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約２．００重量％以下のＦｅ、約２．０５重量％以下のＦｅ、約２．１０重量％以下のＦｅ、約２．１５重量％以下のＦｅ、約２．２０重量％以下のＦｅ、約２．２５重量％以下のＦｅ、約２．３０重量％以下のＦｅ、約２．３５重量％以下のＦｅ、約２．４０重量％以下のＦｅ、約２．４５重量％以下のＦｅ又は約２．５０重量％以下のＦｅを含む。
【0019】
幾つかの実施形態では、組成物は、本明細書に記載の組成物に資する適量のコバルト（Ｃｏ）を含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、組成物は、約１０重量％～約１４重量％のコバルトを含む。
【0020】
幾つかの実施形態では、組成物は、約１０．０重量％以上のＣｏ、約１０．１重量％以上のＣｏ、約１０．２重量％以上のＣｏ、約１０．３重量％以上のＣｏ、約１０．４重量％以上のＣｏ、約１０．５重量％以上のＣｏ、約１０．６重量％以上のＣｏ、約１０．７重量％以上のＣｏ、約１０．８重量％以上のＣｏ、約１０．９重量％以上のＣｏ、約１１．０重量％以上のＣｏ、約１１．１重量％以上のＣｏ、約１１．２重量％以上のＣｏ、約１１．３重量％以上のＣｏ、約１１．４重量％以上のＣｏ、約１１．５重量％以上のＣｏ、約１１．６重量％以上のＣｏ、約１１．７重量％以上のＣｏ、約１１．８重量％以上のＣｏ、約１１．９重量％以上のＣｏ、約１２．０重量％以上のＣｏ、約１２．１重量％以上のＣｏ、約１２．２重量％以上のＣｏ、約１２．３重量％以上のＣｏ、約１２．４重量％以上のＣｏ、約１２．５重量％以上のＣｏ、約１２．６重量％以上のＣｏ、約１２．７重量％以上のＣｏ、約１２．８重量％以上のＣｏ、約１２．９重量％以上のＣｏ、約１３．０重量％以上のＣｏ、約１３．１重量％以上のＣｏ、約１３．２重量％以上のＣｏ、約１３．３重量％以上のＣｏ、約１３．４重量％以上のＣｏ、約１３．５重量％以上のＣｏ、約１３．６重量％以上のＣｏ、約１３．７重量％以上のＣｏ、約１３．８重量％以上のＣｏ又は約１３．９重量％以上のＣｏを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約１０．１重量％以下のＣｏ、約１０．２重量％以下のＣｏ、約１０．３重量％以下のＣｏ、約１０．４重量％以下のＣｏ、約１０．５重量％以下のＣｏ、約１０．６重量％以下のＣｏ、約１０．７重量％以下のＣｏ、約１０．８重量％以下のＣｏ、約１０．９重量％以下のＣｏを含んでおり、約１１．０重量％以下のＣｏ、約１１．１重量％以下のＣｏ、約１１．２重量％以下のＣｏ、約１１．３重量％以下のＣｏ、約１１．４重量％以下のＣｏ、約１１．５重量％以下のＣｏ、約１１．６重量％以下のＣｏ、約１１．７重量％以下のＣｏ、約１１．８重量％以下のＣｏ、約１１．９重量％以下のＣｏ、約１２．０重量％以下のＣｏ、約１２．１重量％以下のＣｏ、約１２．２重量％以下のＣｏ、約１２．３重量％以下のＣｏ、約１２．４重量％以下のＣｏ、約１２．５重量％以下のＣｏ、約１２．６重量％以下のＣｏ、約１２．７重量％以下のＣｏ、約１２．８重量％以下のＣｏ、約１２．９重量％以下のＣｏ、約１３．０重量％以下のＣｏ、約１３．１重量％以下のＣｏ、約１３．２重量％以下のＣｏ、約１３．３重量％以下のＣｏ、約１３．４重量％以下のＣｏ、約１３．５重量％以下のＣｏ、約１３．６重量％以下のＣｏ、約１３．７重量％以下のＣｏ、約１３．８重量％以下のＣｏ、約１３．９重量％以下Ｃｏ又は約１４．０重量％以下のＣｏを含む。
【0021】
幾つかの実施形態では、組成物は、本明細書に記載の組成物に資する適量のモリブデン（Ｍｏ）を含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、組成物は、約１．０重量％～約７．０重量％のモリブデンを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約２．０重量％～約６．０重量％のモリブデンを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約３．５重量％～約５．５重量％のモリブデンを含む。
【0022】
幾つかの実施形態では、組成物は、約１．０重量％以上のＭｏ、約１．１重量％以上のＭｏ、約１．２重量％以上のＭｏ、約１．３重量％以上のＭｏ、約１．４重量％以上のＭｏ、約１．５重量％以上のＭｏ、約１．６重量％以上のＭｏ、約１．７重量％以上のＭｏ、約１．８重量％以上のＭｏ、約１．９重量％以上のＭｏ、約２．０重量％以上のＭｏ、約２．１重量％以上のＭｏ、約２．２重量％以上のＭｏ、約２．３重量％以上のＭｏ、約２．４重量％以上のＭｏ、約２．５重量％以上のＭｏ、約２．６重量％以上のＭｏ、約２．７重量％以上のＭｏ、約２．８重量％以上のＭｏ、約２．９重量％以上のＭｏ、約３．０重量％以上のＭｏ、約３．１重量％以上のＭｏ、約３．２重量％以上のＭｏ、約３．３重量％以上のＭｏ、約３．４重量％以上のＭｏ、約３．５重量％以上のＭｏ、約３．６重量％以上のＭｏ、約３．７重量％以上のＭｏ、約３．８重量％以上のＭｏ、約３．９重量％以上のＭｏ、約４．０重量％以上のＭｏ、約４．１重量％以上のＭｏ、約４．２重量％以上のＭｏ、約４．３重量％以上のＭｏ、約４．４重量％以上のＭｏ、約４．５重量％以上のＭｏ、約４．６重量％以上のＭｏ、約４．７重量％以上のＭｏ、約４．８重量％以上のＭｏ、約４．９重量％以上のＭｏ、約５．０重量％以上のＭｏ、約５．１重量％以上のＭｏ、約５．２重量％以上のＭｏ、約５．３重量％以上のＭｏ、約５．４重量％以上のＭｏ、約５．５重量％以上のＭｏ、約５．６重量％以上のＭｏ、約５．７重量％以上のＭｏ、約５．８重量％以上のＭｏ、約５．９重量％以上のＭｏ、約６．０重量％以上のＭｏ、約６．１重量％以上のＭｏ、約６．２重量％以上のＭｏ、約６．３重量％以上のＭｏ、約６．４重量％以上のＭｏ、約６．５重量％以上のＭｏ、約６．６重量％以上のＭｏ、約６．７重量％以上のＭｏ、約６．８重量％以上のＭｏ又は約６．９重量％以上のＭｏを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約１．１重量％以下のＭｏ、約１．２重量％以下のＭｏ、約１．３重量％以下のＭｏ、約１．４重量％以下のＭｏ、約１．５重量％以下のＭｏ、約１．６重量％以下のＭｏ、約１．７重量％以下のＭｏ、約１．８重量％以下のＭｏ、約１．９重量％以下のＭｏ、約２．０重量％以下のＭｏ、約２．１重量％以下のＭｏ、約２．２重量％以下のＭｏ、約２．３重量％以下のＭｏ、約２．４重量％以下のＭｏ、約２．５重量％以下のＭｏ、約２．６重量％以下のＭｏ、約２．７重量％以下のＭｏ、約２．８重量％以下のＭｏ、約２．９重量％以下のＭｏ、約３．０重量％以下のＭｏ、約３．１重量％以下のＭｏ、約３．２重量％以下のＭｏ、約３．３重量％以下のＭｏ、約３．４重量％以下のＭｏ、約３．５重量％以下のＭｏ、約３．６重量％以下のＭｏ、約３．７重量％以下のＭｏ、約３．８重量％以下のＭｏ、約３．９重量％以下のＭｏ、約４．０重量％以下のＭｏ、約４．１重量％以下のＭｏ、約４．２重量％以下のＭｏ、約４．３重量％以下のＭｏ、約４．４重量％以下のＭｏ、約４．５重量％以下のＭｏ、約４．６重量％以下のＭｏ、約４．７重量％以下のＭｏ、約４．８重量％以下のＭｏ、約４．９重量％以下のＭｏ、約５．０重量％以下のＭｏ、約５．１重量％以下のＭｏ、約５．２重量％以下のＭｏ、約５．３重量％以下のＭｏ、約５．４重量％以下のＭｏ、約５．５重量％以下のＭｏ、約５．６重量％以下のＭｏ、約５．７重量％以下のＭｏ、約５．８重量％以下のＭｏ、約５．９重量％以下のＭｏ、約６．０重量％以下のＭｏ、約６．１重量％以下のＭｏ、約６．２重量％以下のＭｏ、約６．３重量％以下のＭｏ、約６．４重量％以下のＭｏ、約６．５重量％以下のＭｏ、約６．６重量％以下のＭｏ、約６．７重量％以下のＭｏ、約６．８重量％以下のＭｏ、約６．９重量％以下のＭｏ又は約７．０重量％以下のＭｏを含む。
【0023】
幾つかの実施形態では、組成物は、本明細書に記載の組成物に資する適量の炭素（Ｃ）を含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、組成物は炭素を含まない。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．２５重量％未満の炭素を含む。
【0024】
幾つかの実施形態では、組成物は、約０．０１重量％以上の炭素、約０．０５重量％以上の炭素、約０．１０重量％以上の炭素、約０．１５重量％以上の炭素又は約０．２０重量％以上の炭素を含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．０５重量％以下の炭素、約０．１０重量％以下の炭素、約０．１５重量％以下の炭素、約０．２０重量％以下の炭素又は約０．２４重量％以下の炭素を含む。
【0025】
幾つかの実施形態では、組成物は、本明細書に記載の組成物に資する適量のチタン（Ｔｉ）を含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、組成物はＴｉを含まない。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．６０重量％未満のＴｉを含む。
【0026】
幾つかの実施形態では、組成物は、約０．０１重量％以上のＴｉ、約０．０５重量％以上のＴｉ、約０．１０重量％以上のＴｉ、約０．１５重量％以上のＴｉ、約０．２０重量％以上のＴｉ、約０．２５重量％以上のＴｉ、約０．３０重量％以上のＴｉ、約０．３５重量％以上のＴｉ、約０．４０重量％以上のＴｉ、約０．４５重量％以上のＴｉ、約０．５０重量％以上のＴｉ又は約０．５５重量％以上のＴｉを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．０５重量％以下のＴｉ、約０．１０重量％以下のＴｉ、約０．１５重量％以下のＴｉ、約０．２０重量％以下のＴｉ、約０．２５重量％以下のＴｉ、約０．３０重量％以下のＴｉ、約０．３５重量％以下のＴｉ、約０．４０重量％以下のＴｉ、約０．４５重量％以下のＴｉ、約０．５０重量％以下のＴｉ、約０．５５重量％以下のＴｉ又は約０．５９重量％以下のＴｉを含む。
【0027】
幾つかの実施形態では、組成物は、本明細書に記載の組成物に資する適量のイットリウム（Ｙ）を含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、組成物はＹを含まない。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．０３重量％未満のＹを含む。
【0028】
幾つかの実施形態では、組成物は、約０．００５重量％以上のＹ、約０．０１重量％以上のＹ、約０．０１５重量％以上のＹ、約０．０２重量％以上のＹ又は約０．０２５重量％以上のＹを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．０１重量％以下のＹ、約０．０１５重量％以下のＹ、約０．０２重量％以下のＹ、約０．０２５重量％以下のＹ又は約０．０３重量％以下のＹを含む。
【0029】
幾つかの実施形態では、組成物は、本明細書に記載の組成物に資する適量のマンガン（Ｍｎ）を含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、組成物はＭｎを含まない。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．５重量％未満のＭｎを含む。
【0030】
幾つかの実施形態では、組成物は、約０．０５重量％以上のＭｎ、約０．１重量％以上のＭｎ、約０．１５重量％以上のＭｎ、約０．２重量％以上のＭｎ、約０．２５重量％以上のＭｎ、約０．２５重量％以上のＭｎ、約０．３重量％以上のＭｎ、約０．３５重量％以上のＭｎ、約０．４重量％以上のＭｎ又は約０．４５重量％以上のＭｎを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．１重量％以下のＭｎ、約０．１５重量％以下のＭｎ、約０．２重量％以下のＭｎ、約０．２５重量％以下のＭｎ、約０．３重量％以下のＭｎ、約０．３５重量％以下のＭｎ、約０．４重量％以下のＭｎ、約０．４５重量％以下のＭｎ又は約０．４９重量％以下のＭｎを含む。
【0031】
幾つかの実施形態では、組成物は、本明細書に記載の組成物に資する適量のケイ素（Ｓｉ）を含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、組成物はＳｉを含まない。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．３重量％未満のＳｉを含む。
【0032】
幾つかの実施形態では、組成物は、約０．０５重量％以上のＳｉ、約０．１重量％以上のＳｉ、約０．１５重量％以上のＳｉ、約０．２重量％以上のＳｉ又は約０．２５重量％以上のＳｉを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．１重量％以下のＳｉ、約０．１５重量％以下のＳｉ、約０．２重量％以下のＳｉ、約０．２５重量％以下のＳｉ又は約０．３重量％以下のＳｉを含む。
【0033】
幾つかの実施形態では、組成物は、本明細書に記載の組成物に資する適量のホウ素（Ｂ）を含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、組成物はＢを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．０１５重量％未満のＢを含む。
【0034】
幾つかの実施形態では、組成物は、約０．００５重量％以上のＢ又は約０．０１重量％以上のＢを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．０１重量％以下のＢ又は約０．０１４重量％以下のＢを含む。
【0035】
幾つかの実施形態では、組成物は、本明細書に記載の組成物に資する適量のタングステン（Ｗ）を含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、組成物はＷを含まない。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．５重量％未満のＷを含む。
【0036】
幾つかの実施形態では、組成物は、約０．０５重量％以上のＷ、約０．１重量％以上のＷ、約０．１５重量％以上のＷ、約０．２重量％以上のＷ、約０．２５重量％以上のＷ、約０．３重量％以上のＷ、約０．３５重量％以上のＷ、約０．４重量％以上のＷ又は約０．４５重量％以上のＷを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．１重量％以下のＷ、約０．１５重量％以下のＷ、約０．２重量％以下のＷ、約０．２５重量％以下のＷ、約０．３重量％以下のＷ、約０．３５重量％以下のＷ、約０．４重量％以下のＷ、約０．４５重量％以下のＷ又は約０．４９重量％以下のＷを含む。
【0037】
幾つかの実施形態では、組成物は、本明細書に記載の組成物に資する適量のタンタル（Ｔａ）を含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、組成物はＴａを含まない。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．３５重量％未満のＴａを含む。
【0038】
幾つかの実施形態では、組成物は、約０．０５重量％以上のＴａ、約０．１重量％以上のＴａ、約０．１５重量％以上のＴａ、約０．２重量％以上のＴａ、約０．２５重量％以上のＴａ又は約０．３重量％以上のＴａを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．１重量％以下のＴａ、約０．１５重量％以下のＴａ、約０．２重量％以下のＴａ、約０．２５重量％以下のＴａ、約０．３重量％以下のＴａ又は約０．３４重量％以下のＴａを含む。
【0039】
幾つかの実施形態では、組成物は、本明細書に記載の組成物に資する適量のジルコニウム（Ｚｒ）を含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、組成物はＺｒを含まない。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．７０重量％未満のＺｒを含む。
【0040】
幾つかの実施形態では、組成物は、約０．０５重量％以上のＺｒ、約０．１重量％以上のＺｒ、約０．１５重量％以上のＺｒ、約０．２重量％以上のＺｒ、約０．２５重量％以上のＺｒ、約０．３重量％以上のＺｒ、約０．３５重量％以上のＺｒ、約０．４重量％以上のＺｒ、約０．４５重量％以上のＺｒ、約０．５重量％以上のＺｒ、約０．５５重量％以上のＺｒ、約０．６重量％以上のＺｒ又は約０．６５重量％以上のＺｒを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．１重量％以下のＺｒ、約０．１５重量％以下のＺｒ、約０．２重量％以下のＺｒ、約０．２５重量％以下のＺｒ、約０．３重量％以下のＺｒ、約０．３５重量％以下のＺｒ、約０．４重量％以下のＺｒ、約０．４５重量％以下のＺｒ、約０．５重量％以下のＺｒ、約０．５５重量％以下のＺｒ、約０．６重量％以下のＺｒ、約０．６５重量％以下のＺｒ又は約０．６９重量％以下のＺｒを含む。
【0041】
幾つかの実施形態では、組成物は、本明細書に記載の組成物に資する適量のニオブ（Ｎｂ）を含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、組成物はＮｂを含まない。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．８５重量％未満のＮｂを含む。
【0042】
幾つかの実施形態では、組成物は、約０．０５重量％以上のＮｂ、約０．１重量％以上のＮｂ、約０．１５重量％以上のＮｂ、約０．２重量％以上のＮｂ、約０．２５重量％以上のＮｂ、約０．３重量％以上のＮｂ、約０．３５重量％以上のＮｂ、約０．４重量％以上のＮｂ、約０．４５重量％以上のＮｂ、約０．５重量％以上のＮｂ、約０．５５重量％以上のＮｂ、約０．６重量％以上のＮｂ、約０．６５重量％以上のＮｂ、約０．７重量％以上のＮｂ、約０．７５重量％以上のＮｂ又は約０．８重量％以上のＮｂである。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．１重量％以下のＮｂ、約０．１５重量％以下のＮｂ、約０．２重量％以下のＮｂ、約０．２５重量％以下のＮｂ、約０．３重量％以下のＮｂ、約０．３５重量％以下のＮｂ、約０．４重量％以下のＮｂ、約０．４５重量％以下のＮｂ、約０．５重量％以下のＮｂ、約０．５５重量％以下のＮｂ、約０．６重量％以下のＮｂ、約０．６５重量％以下のＮｂ、約０．７重量％以下のＮｂ、約０．７５重量％以下のＮｂ、約０．８重量％以下のＮｂ又は約０．８４重量％以下のＮｂである。
【0043】
幾つかの実施形態では、組成物は、本明細書に記載の組成物に資する適量のニッケル（Ｎｉ）を含んでいてもよい。多くの実施形態では、組成物は、残部のニッケルを含む。これらの実施形態では、ニッケルの量は、組成物の総重量％を１００重量％にするのに十分である。
【0044】
幾つかの実施形態では、組成物は、約４６．５重量％以上のＮｉ、約４７重量％以上のＮｉ、約４８重量％以上のＮｉ、約４９重量％以上のＮｉ、約５０重量％以上のＮｉ、約５１重量％以上のＮｉ、約５２重量％以上のＮｉ、約５３重量％以上のＮｉ、約５４重量％以上のＮｉ、約５５重量％以上のＮｉ、約５６重量％以上のＮｉ、約５７重量％以上のＮｉ、約５８重量％以上のＮｉ、約５９重量％以上のＮｉ、約６０重量％以上のＮｉ、約６１重量％以上のＮｉ、約６２重量％以上のＮｉ、約６３重量％以上のＮｉ、約６４重量％以上のＮｉ、約６５重量％以上のＮｉ又は約６６重量％以上のＮｉを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約４７重量％以下のＮｉ、約４８重量％以下のＮｉ、約４９重量％以下のＮｉ、約５０重量％以下のＮｉ、約５１重量％以下のＮｉ、約５２重量％以下のＮｉ、約５３重量％以下のＮｉ、約５４重量％以下のＮｉ、約５５重量％以下のＮｉ、約５６重量％以下のＮｉ、約５７重量％以下のＮｉ、約５８重量％以下のＮｉ、約５９重量％以下のＮｉ、約６０重量％以下のＮｉ、約６１重量％以下のＮｉ、約６２重量％以下のＮｉ、約６３重量％以下のＮｉ、約６４重量％以下のＮｉ、約６５重量％以下のＮｉ又は約６７重量％以下のＮｉを含む。
【0045】
一般に、組成物は、組成物の材料特性を実質的に変えることのない不純物を含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、組成物は元素態不純物も含む。幾つかの実施形態では、組成物は、不可避不純物も含む。
【0046】
幾つかの実施形態では、組成物は、残部のニッケル及び付随的不純物を含む。これらの実施形態では、ニッケル及び不可避不純物の量は、組成物の総重量％を１００重量％にするのに十分である。
【0047】
幾つかの実施形態では、組成物は合金組成物である。幾つかの実施形態では、組成物は超合金組成物である。
【0048】
幾つかの実施形態では、組成物は、本明細書に記載の組成物の使用に資するγ′固溶温度を有することができる。幾つかの実施形態では、組成物は約１７００°Ｆ～約２１００°Ｆのγ′固溶温度を有する。幾つかの実施形態では、組成物は約１８００°Ｆ～約２０００°Ｆのγ′固溶温度を有する。
【0049】
幾つかの実施形態では、組成物は、約１７００°Ｆ以上、約１７５０°Ｆ以上、約１８００°Ｆ以上、約１８５０°Ｆ以上、約１９００°Ｆ以上、約１９５０°Ｆ以上、約２０００°Ｆ以上又は約２０５０°Ｆ以上のγ′固溶温度を有する。幾つかの実施形態では、組成物は、約１７５０°Ｆ以下、約１８００°Ｆ以下、約１８５０°Ｆ以下、約１９００°Ｆ以下、約１９５０°Ｆ以下、約２０００°Ｆ以下、約２０５０°Ｆ以下又は約２１００°Ｆ以下のγ′固溶温度を有する。
【0050】
幾つかの実施形態では、組成物は、本明細書に記載の組成物の使用に資するγ′体積分率を有することができる。幾つかの実施形態では、組成物は約４０％～約７５％のγ′体積分率を有する。幾つかの実施形態では、組成物は約４５％～約７０％のγ′体積分率を有する。
【0051】
幾つかの実施形態では、組成物は、約４０％以上、約４５％以上、約５０％以上、約５５％以上、約６０％以上、約６５％以上又は約７０％以上のγ′体積分率を有する。幾つかの実施形態では、組成物は、約４５％以下、約５０％以下、約５５％以下、約６０％以下、約６５％以下、約７０％以下又は約７５％以下のγ′体積分率を有する。
【0052】
一般に、組成物は、本明細書に記載の組成物の使用に資する当技術分野で公知の適切な目的に則して使用し得る。幾つかの実施形態では、組成物は、溶接用組成物、積層造形用組成物、金属鋳造用組成物、コーティング用組成物及び／又は補修用組成物である。幾つかの実施形態では、組成物は、溶接用組成物、積層造形用組成物、金属鋳造用組成物、コーティング用組成物、粉末冶金組成物及び／又は補修用組成物に使用される。
【0053】
本明細書に記載される組成物を使用する方法も包含され、本方法は、限定されるものではないが、溶接、積層造形、金属鋳造、コーティング、補修、粉末冶金及びそれらの組合せのいずれかに組成物を使用することを含む。
【0054】
本明細書では、組成物を含む物品についても記載される。一般に、組成物は、本明細書に記載の組成物の使用に資する当技術分野で公知の適切な物品に含まれる。幾つかの実施形態では、物品は、限定されるものではないが、溶接プロセス、積層造形プロセス、金属鋳造プロセス、コーティングプロセス、補修プロセス、粉末冶金及びそれらの組合せを用いて製造される。
【0055】
幾つかの実施形態では、物品は、ガスタービン用のブレード又はガスタービンのブレードのスキーラチップである。幾つかの実施形態では、物品は、限定されるものではないが、ノズル、シュラウド、ダイヤフラム、スプラッシュプレート、燃焼器部品及び／又はそれらの組合せのようなガスタービンの部品である。
【0056】
本開示技術のその他の態様を、以下の実施態様項に示す。
［実施態様項１］
約１７重量％～約２０重量％のクロム、
約４．０重量％～約１０．０重量％のアルミニウム、
約１．９５重量％～約２．５重量％の鉄、
約１０重量％～約１４重量％のコバルト、
約１．０重量％～約７．０重量％のモリブデン、
約０．２５重量％未満の炭素、
約０．６０重量％未満のチタン、及び
残部のニッケル及び不可避不純物
を含む組成物。
［実施態様項２］
組成物が約２．０重量％～約６．０重量％のモリブデンを含む、実施態様項１に記載の組成物。
［実施態様項３］
組成物が約３．５重量％～約５．５重量％のモリブデンを含む、実施態様項１又は実施態様項２に記載の組成物。
［実施態様項４］
組成物が約４．０重量％乃至約６．０重量％未満のアルミニウムを含む、実施態様項１乃至実施態様項３のいずれか１項に記載の組成物。
［実施態様項５］
組成物が約４．０重量％～約５．９重量％のアルミニウムを含む、実施態様項１乃至実施態様項４のいずれか１項に記載の組成物。
［実施態様項６］
組成物が約３．５重量％～約５．５重量％のモリブデン及び約４．０重量％～約５．９重量％のアルミニウムを含む、実施態様項１乃至実施態様項５のいずれか１項に記載の組成物。
［実施態様項７］
約１７重量％～約２０重量％のクロム、
約４．０重量％～約１０．０重量％のアルミニウム、
約１．９５重量％～約２．５重量％の鉄、
約０．０３重量％未満のイットリウム、
約１０重量％～約１４重量％のコバルト、
約０．５０重量％未満のマンガン、
約１．０重量％～約７．０重量％のモリブデン、
約０．３０重量％未満のケイ素、
約０．２５重量％未満の炭素、
約０．０１５重量％のホウ素、
約０．５０重量％未満のタングステン、
約０．３５重量％未満のタンタル、
約０．６０重量％未満のチタン、
約０．７０重量％未満のジルコニウム、
約０．８５重量％未満のニオブ、及び
残部のニッケル及び不可避不純物
を含む、実施態様項１乃至実施態様項６のいずれか１項に記載の組成物。
［実施態様項８］
約１７重量％～約２０重量％のクロム、
約４．０重量％～約５．９重量％のアルミニウム、
約１．９５重量％～約２．５重量％の鉄、
約０．０３重量％未満のイットリウム、
約１０重量％～約１４重量％のコバルト、
約０．５０重量％未満のマンガン、
約３．５重量％～約５．５重量％のモリブデン、
約０．３０重量％未満のケイ素、
約０．２５重量％未満の炭素、
約０．０１５重量％のホウ素、
約０．５０重量％未満のタングステン、
約０．３５重量％未満のタンタル、
約０．６０重量％未満のチタン、
約０．７０重量％未満のジルコニウム、
約０．８５重量％未満のニオブ、及び
残部のニッケル及び不可避不純物
を含む、実施態様項１乃至実施態様項７のいずれか１項に記載の組成物。
［実施態様項９］
組成物が約１７００°Ｆ～約２１００°Ｆのγ′固溶温度を有する、実施態様項１乃至実施態様項８のいずれか１項に記載の組成物。
［実施態様項１０］
組成物が約１８００°Ｆ～約２０００°Ｆのγ′固溶温度を有する、実施態様項１乃至実施態様項９のいずれか１項に記載の組成物。
［実施態様項１１］
組成物が約４０％～約７５％のγ′体積分率を有する、実施態様項１乃至実施態様項１０のいずれか１項に記載の組成物。
［実施態様項１２］
組成物が約４５％～約７０％のγ′体積分率を有する、実施態様項１乃至実施態様項１１のいずれか１項に記載の組成物。
［実施態様項１３］
組成物が、溶接用組成物、積層造形用組成物、金属鋳造用組成物、コーティング用組成物及び／又は補修用組成物である、実施態様項１乃至実施態様項１２のいずれか１項に記載の組成物。
［実施態様項１４］
約１７重量％～約２０重量％のクロム、
約４．０重量％～約１０．０重量％のアルミニウム、
約１．９５重量％～約２．５重量％の鉄、
約１０重量％～約１４重量％のコバルト、
約１．０重量％～約７．０重量％のモリブデン、
約０．２５重量％未満の炭素、
約０．６０重量％未満のチタン、及び
残部のニッケル及び不可避不純物
を含む組成物を使用する方法であって、当該方法が、溶接、積層造形、金属鋳造、コーティング、補修、粉末冶金及びそれらの組合せからなる群から選択される目的に組成物を使用することを含む、方法。
［実施態様項１５］
組成物が約３．５重量％～約５．５重量％のモリブデン及び約４．０重量％～約５．９重量％のアルミニウムを含む、実施態様項１４に記載の方法。
［実施態様項１６］
組成物を含む物品であって、組成物が、
約１７重量％～約２０重量％のクロム、
約４．０重量％～約１０．０重量％のアルミニウム、
約１．９５重量％～約２．５重量％の鉄、
約１０重量％～約１４重量％のコバルト、
約１．０重量％～約７．０重量％のモリブデン、
約０．２５重量％未満の炭素、
約０．６０重量％未満のチタン、及び
残部のニッケル及び不可避不純物
を含む、物品。
［実施態様項１７］
物品がガスタービンのブレード又はガスタービンのブレードのスキーラチップである、実施態様項１６に記載の物品。
［実施態様項１８］
物品が、ノズル、シュラウド、スプラッシュプレート、燃焼器部品及びこれらの組合せからなる群から選択されるガスタービンの部品である、実施態様項１６に記載の物品。
［実施態様項１９］
物品が、溶接、積層造形、金属鋳造、コーティング、補修、粉末冶金及びこれらの組合せからなる群から選択される技術で製造される、実施態様項１６乃至実施態様項１８のいずれか１項に記載の物品。
［実施態様項２０］
組成物が約３．５重量％～約５．５重量％のモリブデン及び約４．０重量％～約５．９重量％のアルミニウムを含む、実施態様項１６乃至実施態様項１９のいずれか１項に記載の物品。
［実施態様項１］
約１７重量％～約２０重量％のクロム、
約４．０重量％～約１０．０重量％のアルミニウム、
約１．９５重量％～約２．５重量％の鉄、
約１０重量％～約１４重量％のコバルト、
約１．０重量％～約７．０重量％のモリブデン、
約０．２５重量％未満の炭素、
約０．６０重量％未満のチタン、及び
残部のニッケル及び不可避不純物
を含む組成物。
［実施態様項２］
組成物が約２．０重量％～約６．０重量％のモリブデンを含む、実施態様項１に記載の組成物。
［実施態様項３］
組成物が約３．５重量％～約５．５重量％のモリブデンを含む、実施態様項１又は実施態様項２に記載の組成物。
［実施態様項４］
組成物が約４．０重量％乃至約６．０重量％未満のアルミニウムを含む、実施態様項１乃至実施態様項３のいずれか１項に記載の組成物。
［実施態様項５］
組成物が約４．０重量％～約５．９重量％のアルミニウムを含む、実施態様項１乃至実施態様項４のいずれか１項に記載の組成物。
［実施態様項６］
組成物が約３．５重量％～約５．５重量％のモリブデン及び約４．０重量％～約５．９重量％のアルミニウムを含む、実施態様項１乃至実施態様項５のいずれか１項に記載の組成物。
［実施態様項７］
約１７重量％～約２０重量％のクロム、
約４．０重量％～約１０．０重量％のアルミニウム、
約１．９５重量％～約２．５重量％の鉄、
約０．０３重量％未満のイットリウム、
約１０重量％～約１４重量％のコバルト、
約０．５０重量％未満のマンガン、
約１．０重量％～約７．０重量％のモリブデン、
約０．３０重量％未満のケイ素、
約０．２５重量％未満の炭素、
約０．０１５重量％のホウ素、
約０．５０重量％未満のタングステン、
約０．３５重量％未満のタンタル、
約０．６０重量％未満のチタン、
約０．７０重量％未満のジルコニウム、
約０．８５重量％未満のニオブ、及び
残部のニッケル及び不可避不純物
を含む、実施態様項１乃至実施態様項６のいずれか１項に記載の組成物。
［実施態様項８］
約１７重量％～約２０重量％のクロム、
約４．０重量％～約５．９重量％のアルミニウム、
約１．９５重量％～約２．５重量％の鉄、
約０．０３重量％未満のイットリウム、
約１０重量％～約１４重量％のコバルト、
約０．５０重量％未満のマンガン、
約３．５重量％～約５．５重量％のモリブデン、
約０．３０重量％未満のケイ素、
約０．２５重量％未満の炭素、
約０．０１５重量％のホウ素、
約０．５０重量％未満のタングステン、
約０．３５重量％未満のタンタル、
約０．６０重量％未満のチタン、
約０．７０重量％未満のジルコニウム、
約０．８５重量％未満のニオブ、及び
残部のニッケル及び不可避不純物
を含む、実施態様項１乃至実施態様項７のいずれか１項に記載の組成物。
［実施態様項９］
組成物が約１７００°Ｆ～約２１００°Ｆのγ′固溶温度を有する、実施態様項１乃至実施態様項８のいずれか１項に記載の組成物。
［実施態様項１０］
組成物が約１８００°Ｆ～約２０００°Ｆのγ′固溶温度を有する、実施態様項１乃至実施態様項９のいずれか１項に記載の組成物。
［実施態様項１１］
組成物が約４０％～約７５％のγ′体積分率を有する、実施態様項１乃至実施態様項１０のいずれか１項に記載の組成物。
［実施態様項１２］
組成物が約４５％～約７０％のγ′体積分率を有する、実施態様項１乃至実施態様項１１のいずれか１項に記載の組成物。
［実施態様項１３］
組成物が、溶接用組成物、積層造形用組成物、金属鋳造用組成物、コーティング用組成物及び／又は補修用組成物である、実施態様項１乃至実施態様項１２のいずれか１項に記載の組成物。
［実施態様項１４］
約１７重量％～約２０重量％のクロム、
約４．０重量％～約１０．０重量％のアルミニウム、
約１．９５重量％～約２．５重量％の鉄、
約１０重量％～約１４重量％のコバルト、
約１．０重量％～約７．０重量％のモリブデン、
約０．２５重量％未満の炭素、
約０．６０重量％未満のチタン、及び
残部のニッケル及び不可避不純物
を含む組成物を使用する方法であって、当該方法が、溶接、積層造形、金属鋳造、コーティング、補修、粉末冶金及びそれらの組合せからなる群から選択される目的に組成物を使用することを含む、方法。
［実施態様項１５］
組成物が約３．５重量％～約５．５重量％のモリブデン及び約４．０重量％～約５．９重量％のアルミニウムを含む、実施態様項１４に記載の方法。
［実施態様項１６］
組成物を含む物品であって、組成物が、
約１７重量％～約２０重量％のクロム、
約４．０重量％～約１０．０重量％のアルミニウム、
約１．９５重量％～約２．５重量％の鉄、
約１０重量％～約１４重量％のコバルト、
約１．０重量％～約７．０重量％のモリブデン、
約０．２５重量％未満の炭素、
約０．６０重量％未満のチタン、及び
残部のニッケル及び不可避不純物
を含む、物品。
［実施態様項１７］
物品がガスタービンのブレード又はガスタービンのブレードのスキーラチップである、実施態様項１６に記載の物品。
［実施態様項１８］
物品が、ノズル、シュラウド、スプラッシュプレート、燃焼器部品及びこれらの組合せからなる群から選択されるガスタービンの部品である、実施態様項１６に記載の物品。
［実施態様項１９］
物品が、溶接、積層造形、金属鋳造、コーティング、補修、粉末冶金及びこれらの組合せからなる群から選択される技術で製造される、実施態様項１６乃至実施態様項１８のいずれか１項に記載の物品。
［実施態様項２０］
組成物が約３．５重量％～約５．５重量％のモリブデン及び約４．０重量％～約５．９重量％のアルミニウムを含む、実施態様項１６乃至実施態様項１９のいずれか１項に記載の物品。
【0057】
上記の説明における「幾つかの実施形態」への言及は、記載された特徴も組み込んだ追加の実施形態の存在を排除するものとして解釈されることを意図するものではない。
例
例
【0058】
これ以上説明しなくても、当業者であれば、以上の説明から、本発明を最大限活用できると思料される。以下の実施例は、単なる例示にすぎず、本開示を限定するものではない。以下の実施例の出発材料は、必ずしも他の実施例に手順が記載された特定の調製例で調製したものとは限らない。また、本明細書に記載された数値範囲は、下限値から上限値までのすべての値を包含する。例えば、範囲が１０～５０と記載されている場合、本明細書では、１２～３０、２０～４０、３０～５０のような値が明示的に記載されているものとする。これらは、具体的に意図されているものの一例にすぎず、記載された下限と上限の間の数値のあらゆる可能な組合せが、本願に明示的に記載されていると解される。
【0059】
実施例１．模擬組成物
本開示技術に係る組成物の状態図をシミュレーションした。実施例Ｅ１の元素組成を以下の表に示す。
本開示技術に係る組成物の状態図をシミュレーションした。実施例Ｅ１の元素組成を以下の表に示す。
【0060】
【表1】
【0061】
【0062】
図１において、領域１１２はＦＣＣ Ａ１と液体の複合相であり、領域１１４はＦＣＣ Ａ１とＭ２３Ｃ６の複合相であり、領域１１６は液体の相であり、領域１１８はＦＣＣ Ａ１とγ′（ガンマプライム）とＭ２３Ｃ６の複合相であり、領域１２０はＦＣＣ Ａ１とγ′とＭ２３Ｃ６とμ（ミュー）の複合相であり、領域１２２はＦＣＣ Ａ１とγ′とＭ２３Ｃ６とσ（シグマ）の複合相であり、領域１２４はＦＣＣ Ａ１とγ′とＭ２３Ｃ６とＮｉＡｌとσの複合相であり、領域１２６はγ′とＭ２３Ｃ６とＮｉＡｌとσの複合相であり、領域１２８はＦＣＣ Ａ１相であり、領域１３０はＦＣＣ Ａ１とγ′とＭ２３Ｃ６とμとσの複合相であり、領域１３０はγ′とＭ２３Ｃ６とσの複合相、領域１３４はＦＣＣ Ａ１とγ′とＭ２３Ｃ６とＮｉＡｌの複合相、領域１３６はＦＣＣ Ａ１とＭ２３Ｃ６とＮｉＡｌの複合相であり、領域１３８はη（イータ）とＦＣＣ Ａ１とＭ２３Ｃ６の複合相である。
【0063】
【0064】
実施例２．試験組成物
本開示技術に係る組成物を調製し、それらの特性を測定した。元素組成及びそれらの試験した特性を以下の表に示す。ＣＥ１及びＣＥ２は比較例である。ＩＥ２、ＩＥ３、ＩＥ４、ＩＥ５は実施例である。「ｍａｘ．」は元素の最大量を意味する。
本開示技術に係る組成物を調製し、それらの特性を測定した。元素組成及びそれらの試験した特性を以下の表に示す。ＣＥ１及びＣＥ２は比較例である。ＩＥ２、ＩＥ３、ＩＥ４、ＩＥ５は実施例である。「ｍａｘ．」は元素の最大量を意味する。
【0065】
【表2】
【0066】
【表3】
【0067】
実施例３．金属学的評価
【0068】
本開示技術に係る組成物を調製し、溶加材として試験した。図２Ａ～２Ｄは、アルミニウム４．５ｗｔ％～６．０ｗｔ％の組成物について、多層でのビーズオンプレート溶接金属の金属学的評価の結果を示す。予想外の結果として、評価した各組成物は、割れ及び／又は微小亀裂のない均一な溶接ビードを生成することができた。
【0069】
図３Ａ～図３Ｂは、溶接試験の結果を示す。０、１、２及び３と付したものは、それぞれＩＥ２、ＩＥ３、ＩＥ４及びＩＥ５に対応する。予想外の結果として、２０５０°Ｆで２時間保持した後急冷した熱衝撃ＰＷＨＴ後の溶接材料に割れ及び亀裂は観察されず、このことは組成物が優れた溶接性を示すことを意味している。
【0070】
今回、本開示技術に係る組成物を溶接に用いることができるという予想外の知見が得られた。本組成物は、優れた溶接性、優れた鋳造性、高いアルミニウム含有量に起因する優れた耐酸化性、良好な機械的特性、高いγ′体積分率及び高いγ′固溶温度を示す。本開示技術に係る組成物は、溶接、積層造形、金属鋳造、コーティング、補修、粉末冶金及びそれらの組合せを始めとして、超合金を必要とする用途に広く適用できる。
【0071】
別途記載されていない限り、本明細書において、「略」、「実質的に」及び「約」などの近似的表現は、それらで修飾された用語が、絶対的又は厳密なものではなく、当業者に自明の近似的なものにすぎないことを示す。したがって、「約」、「略」及び「実質的に」のような用語で修飾された値はその厳密な数値に限定されない。少なくとも幾つかの事例では、近似的表現は、その値を測定する機器の精度に対応する。本明細書及び特許請求の範囲において、範囲が限定されていることがある。さらに、別途記載されていない限り、「第１」、「第２」などの用語は、本願では単なる付票にすぎず、それらが付されたものに、数的、位置的又は階層的要件を課すものではない。さらに、例えば「第２」という場合、例えば「第１」以下又は「第３」以上のものの存在を必要とするものでも、排除するものでもない。
【0072】
本発明の様々な実施形態の特定の特徴が、ある図面には記載され、他の図面には記載されていないこともあるが、これは便宜上のものにすぎない。本明細書において「幾つかの実施形態」という場合、記載された特徴を備える追加の実施形態の存在を除外するものとして解釈すべきではない。本発明の原理に則して、ある図面に記載された特徴は、他の図面に記載されたいかなる特徴との組合せとして参照及び／又は特許請求の範囲に記載することができる。
【0073】
本明細書では、本発明を最良の形態を含めて開示するとともに、装置又はシステムの製造・使用及び方法の実施を始め、本発明を当業者が実施できるようにするため、例を用いて説明してきた。本発明の特許性を有する範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者に自明な他の例も包含する。かかる他の例は、特許請求の範囲と文言上の差のない構成要素を有しているか、或いは特許請求の範囲の文言と非本質的な差しかない均等な構成要素を有していれば、特許請求の範囲に記載された技術的範囲に属する。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図3A】
【図3B】
【外国語明細書】