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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】P2025011024
(43)【公開日】2025-01-23
(54)【発明の名称】合金組成物及びかかる組成物から形成された物品
(51)【国際特許分類】
C22C 38/60 20060101AFI20250116BHJP
C22C 38/00 20060101ALI20250116BHJP
【ＦＩ】
C22C38/60
C22C38/00 302Z
【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 2024083626
(22)【出願日】2024-05-22
(31)【優先権主張番号】18/338,652
(32)【優先日】2023-06-21
(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】ブレズナク、ジェフリー マイケル
(72)【発明者】
【氏名】パク、ジュンユン
(72)【発明者】
【氏名】パロリーニ、ジェイソン ロバート
(72)【発明者】
【氏名】ヴァンクーテン、ポール アンソニー
(57)【要約】 （修正有）
【課題】向上した耐酸化性、低下した残留デルタフェライト及び向上した破断延性を有する鉄基合金を提供する。
【解決手段】組成物は、約１０重量％～約１１重量％のクロム、約０．０３０重量％以下のアルミニウム、約０．０８重量％～約０．２０重量％の炭素、約０．１０重量％～約０．６０重量％のケイ素、約０．０５重量％～約０．４０重量％のバナジウム、約０．０１重量％～約０．１０重量％のチタン、５重量％以下のマンガン、リン、硫黄、モリブデン、タングステン、ニッケル、ニオブ、窒素、銅、ホウ素、ジルコニウム、ヒ素、スズ、アンチモン、鉛、水素及びコバルト、残部の鉄及び残渣元素を含む。
【選択図】図１Ｄ
【解決手段】組成物は、約１０重量％～約１１重量％のクロム、約０．０３０重量％以下のアルミニウム、約０．０８重量％～約０．２０重量％の炭素、約０．１０重量％～約０．６０重量％のケイ素、約０．０５重量％～約０．４０重量％のバナジウム、約０．０１重量％～約０．１０重量％のチタン、５重量％以下のマンガン、リン、硫黄、モリブデン、タングステン、ニッケル、ニオブ、窒素、銅、ホウ素、ジルコニウム、ヒ素、スズ、アンチモン、鉛、水素及びコバルト、残部の鉄及び残渣元素を含む。
【選択図】図１Ｄ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
約１０重量％～約１１重量％のクロム、
約０．０３０重量％以下のアルミニウム、
約０．０８重量％～約０．２０重量％の炭素、
約０．１０重量％～約０．６０重量％のケイ素、
約０．０５重量％～約０．４０重量％のバナジウム、
約０．０１重量％～約０．１０重量％のチタン、
５重量％以下のマンガン、リン、硫黄、モリブデン、タングステン、ニッケル、ニオブ、窒素、銅、ホウ素、ジルコニウム、ヒ素、スズ、アンチモン、鉛、水素及びコバルト、
残部の鉄及び残渣元素
を含む、組成物。
約０．０３０重量％以下のアルミニウム、
約０．０８重量％～約０．２０重量％の炭素、
約０．１０重量％～約０．６０重量％のケイ素、
約０．０５重量％～約０．４０重量％のバナジウム、
約０．０１重量％～約０．１０重量％のチタン、
５重量％以下のマンガン、リン、硫黄、モリブデン、タングステン、ニッケル、ニオブ、窒素、銅、ホウ素、ジルコニウム、ヒ素、スズ、アンチモン、鉛、水素及びコバルト、
残部の鉄及び残渣元素
を含む、組成物。
【請求項2】
当該組成物が約１０．２５重量％～約１１重量％のクロムを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項3】
当該組成物が０．０１５重量％以下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０．１２重量％～約０．１８重量％の炭素を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項5】
当該組成物が約０．２０重量％～約０．４０重量％のケイ素を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項6】
当該組成物が約０．１０重量％～約０．３０重量％のバナジウムを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項7】
当該組成物が約０．０１５重量％～約０．０６０重量％のチタンを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項8】
約１０．２５重量％～約１１重量％のクロム、
約０．０１５重量％以下のアルミニウム、
約０．１２重量％～約０．１８重量％の炭素、
約０．２０重量％～約０．４０重量％のケイ素、
約０．１０重量％～約０．３０重量％のバナジウム、
約０．０１５重量％～約０．０６０重量％のチタン、
５重量％以下のマンガン、リン、硫黄、モリブデン、タングステン、ニッケル、ニオブ、窒素、銅、ホウ素、ジルコニウム、ヒ素、スズ、アンチモン、鉛、水素及びコバルト、
残部の鉄及び残渣元素を含む、請求項１に記載の組成物。
約０．０１５重量％以下のアルミニウム、
約０．１２重量％～約０．１８重量％の炭素、
約０．２０重量％～約０．４０重量％のケイ素、
約０．１０重量％～約０．３０重量％のバナジウム、
約０．０１５重量％～約０．０６０重量％のチタン、
５重量％以下のマンガン、リン、硫黄、モリブデン、タングステン、ニッケル、ニオブ、窒素、銅、ホウ素、ジルコニウム、ヒ素、スズ、アンチモン、鉛、水素及びコバルト、
残部の鉄及び残渣元素を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項9】
約０．１０重量％～約１．０重量％のマンガン、及び／又は
約０．４０重量％～約１．２重量％のモリブデン
をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
約０．４０重量％～約１．２重量％のモリブデン
をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項10】
約０．５０重量％～約１．０重量％のマンガン、及び／又は
約０．６０重量％～約０．８０重量％のモリブデン
をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
約０．６０重量％～約０．８０重量％のモリブデン
をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項11】
当該組成物が約２００°Ｆ未満の凝固範囲を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項12】
当該組成物が約１７５°Ｆ未満の凝固範囲を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項13】
当該組成物が、約４５０°Ｆ～約５５０°Ｆの範囲内のマルテンサイト開始温度を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項14】
当該組成物が、約２５０°Ｆ～約３５０°Ｆの範囲内のマルテンサイト９０％温度を有する請求項１に記載の組成物。
【請求項15】
当該組成物が鍛造組成物及び／又は鋳造組成物である、請求項１に記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
本開示の分野は、広義には組成物に関するものであり、さらに具体的には、合金組成物及び合金組成物で形成された物品に関する。合金組成物は、耐酸化性の向上、残留デルタフェライトの低減、及び／又は破断延性の向上した合金を必要とする用途に広く応用できる。
【0002】
鉄基合金は、鋳造及び鍛錬鋼製品に常用されている。しかし、従来の鉄基合金は、過度の酸化及び不十分な長期破断特性（デルタフェライト及び破断延性など）を示す。ある種の鉄基合金ではこれらの特性の１又は２が改善されたが、これらの特性がすべて最大化された鉄基合金はない。このことは、構造的健全性を含めずに、様々な部品の効率を高めるため一段と高い温度及び圧力で鉄基合金が動作する発電業界で特に当てはまる。
【0003】
しかし、クロム含有量を高めるような酸化の改善を目的とした化学的変更は、デルタフェライトの潜在性を増加させ、そのため高温破断特性の低下を招くおそれがある。タングステンの添加は、破断性能を向上させることができるが、高温酸化速度を増加させる。溶銑を脱酸化するためのアルミニウムの使用も、鉄基合金の破断延性を低下させることが判明した。
【0004】
そこで、向上した耐酸化性、低下した残留デルタフェライト、向上した破断延性を有する鉄基合金が求められている。
【発明の概要】
【0005】
一態様では、組成物を提供する。本組成物は、約１０重量％～約１１重量％のクロム、約０．０３０重量％以下のアルミニウム、約０．０８重量％～約０．２０重量％の炭素、約０．１０重量％～約０．６０重量％のケイ素、約０．０５重量％～約０．４０重量％のバナジウム、約０．０１重量％～約０．１０重量％のチタン、５重量％以下のマンガン、リン、硫黄、モリブデン、タングステン、ニッケル、ニオブ、窒素、銅、ホウ素、ジルコニウム、ヒ素、スズ、アンチモン、鉛、水素及びコバルト、残部の鉄及び残渣元素を含む。
【0006】
別の態様では、組成物を含む物品を提供する。本組成物は、約１０重量％～約１１重量％のクロム、約０．０３０重量％以下のアルミニウム、約０．０８重量％～約０．２０重量％の炭素、約０．１０重量％～約０．６０重量％のケイ素、約０．０５重量％～約０．４０重量％のバナジウム、約０．０１重量％～約０．１０重量％のチタン、５重量％以下のマンガン、リン、硫黄、モリブデン、タングステン、ニッケル、ニオブ、窒素、銅、ホウ素、ジルコニウム、ヒ素、スズ、アンチモン、鉛、水素及びコバルト、残部の鉄及び残渣元素を含む。
【図面の簡単な説明】
【0007】
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。本開示の上記その他の特徴については、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1A】比較組成物ＣＥ１に関する模擬マトリックス相の例示的な結果を示す図。
【図1B】比較組成物ＣＥ２に関する模擬マトリックス相の例示的な結果を示す図。
【図1C】比較組成物ＣＥ３に関する模擬マトリックス相の例示的な結果を示す図。
【図1D】本発明の組成物ＩＥ１に関する模擬マトリックス相の例示的な結果を示す図。
【図2A】比較組成物ＣＥ１に関する模擬焼入れ性の例示的な結果を示す図。
【図2B】比較組成物ＣＥ２に関する模擬焼入れ性の例示的な結果を示す図。
【図2C】比較組成物ＣＥ３に関する模擬焼入れ性の例示的な結果を示す図。
【図2D】本発明の組成物ＩＥ１に関する模擬焼入れ性の例示的な結果を示す図。
【図3A】比較組成物及び本発明の組成物に関する模擬ＹＳ焼戻しの例示的な結果を示す図。
【図3B】比較組成物及び本発明の組成物に対する模擬ＵＴＳ焼戻しの例示的な結果を示す図。
【図4】比較組成物及び本発明の組成物に関する模擬短期破断の例示的な結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
今回、本開示技術に係る組成物が鍛造及び鋳造合金に使用できることが判明した。本組成物は、他の合金組成物と比べると、Ｃｒ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃ、Ａｌ、Ｔｉ及びＶの元素含有量の変更を含む。Ｃｒ含有量は特に顕著である。組成物は、向上した耐酸化性、低下した残留デルタフェライト及び向上した破断延性を示す。本開示技術に係る組成物は、向上した耐酸化性、低下した残留デルタフェライト及び／又は向上した破断延性を有する合金が必要とされる用途に広く適用できる。
【0009】
今回、特に、クロム含有量を８．５％から９．５％、最大１１％まで増加させると、クリープ強度強化フェライト（ＣＳＥＦ）鍛造鋼製品の内側及び外側酸化物層の形成が大幅に減少するという知見が得られた。クロム含有量を増加させると、クロム当量（ＣＥ）も高まり、デルタフェライトが残留する可能性がある。デルタフェライトは低クリープ耐性相であり、長期破断強度の低下を招く。そのため、最終製品中の残留デルタフェライトの量は一般に５％未満である。本開示技術に係る組成物は、残留デルタフェライト及び不十分な破断延性に起因する早期破断破壊のリスクを低減しながら、改善された酸化性能を達成するため、鋳造１０～１１％クロム合金の化学組成を最適化する。
【0010】
本明細書に記載の実施形態は、公知の鉄基合金の短所の少なくとも一部を解消する。本明細書に記載の例示的な実施形態は、組成物を含む。本組成物は、約１０重量％～約１１重量％のクロム、約０．０３０重量％以下のアルミニウム、約０．０８重量％～約０．２０重量％の炭素、約０．１０重量％～約０．６０重量％のケイ素、約０．０５重量％～約０．４０重量％のバナジウム、約０．０１重量％～約０．１０重量％のチタン、５重量％以下のマンガン、リン、硫黄、モリブデン、タングステン、ニッケル、ニオブ、窒素、銅、ホウ素、ジルコニウム、ヒ素、スズ、アンチモン、鉛、水素及びコバルト、残部の鉄及び残渣元素を含む。
【0011】
幾つかの実施形態では、組成物は、本願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１０重量％～約１１重量％のクロムを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約１０．２５重量％～約１１重量％のクロムを含む。
【0012】
幾つかの実施形態では、組成物は、約１０．０重量％以上のＣｒ、約１０．１重量％以上のＣｒ、約１０．２重量％以上のＣｒ、約１０．３重量％以上のＣｒ、約１０．４重量％以上のＣｒ、約１０．５重量％以上のＣｒ、約１０．６重量％以上のＣｒ、約１０．７重量％以上のＣｒ、約１０．８重量％以上のＣｒ又は約１０．９重量％以上のＣｒを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約１０．１重量％以下のＣｒ、約１０．２重量％以下のＣｒ、約１０．３重量％以下のＣｒ、約１０．４重量％以下のＣｒ、約１０．５重量％以下のＣｒ、約１０．６重量％以下のＣｒ、約１０．７重量％以下のＣｒ、約１０．８重量％以下のＣｒ、約１０．９重量％以下のＣｒ又は約１１．０重量％以下のＣｒを含む。
【0013】
幾つかの実施形態では、組成物は、本願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、組成物はアルミニウムを含まない。幾つかの実施形態では、組成物は０．０３０重量％以下のアルミニウムしか含まない。幾つかの実施形態では、組成物は０．０１５重量％以下のアルミニウムしか含まない。
【0014】
幾つかの実施形態では、組成物は、約０．００５重量％以上のＡｌ、約０．０１０重量％以上のＡｌ、約０．０１５重量％以上のＡｌ、約０．０２０重量％以上のＡｌ又は約０．０２５重量％以上のＡｌを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．０１０重量％以下のＡｌ、約０．０１５重量％以下のＡｌ、約０．０２０重量％以下のＡｌ、約０．０２５重量％以下のＡｌ又は約０．０３０重量％以下のＡｌを含む。
【0015】
幾つかの実施形態では、組成物は、本願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、約０．０８重量％～約０．２０重量％の炭素を含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．１２重量％～約０．１８重量％の炭素を含む。
【0016】
幾つかの実施形態では、組成物は、約０．０８重量％以上の炭素、約０．０９重量％以上の炭素、約０．１０重量％以上の炭素、約０．１１重量％以上の炭素、約０．１２重量％以上の炭素、約０．１３重量％以上の炭素、約０．１４重量％以上の炭素、約０．１５重量％以上の炭素、約０．１６重量％以上の炭素、約０．１７重量％以上の炭素、約０．１８重量％以上の炭素又は約０．１９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０．０９重量％以下の炭素、約０．１０重量％以下の炭素、約０．１１重量％以下の炭素、約０．１２重量％以下の炭素、約０．１３重量％以下の炭素、約０．１４重量％以下の炭素、約０．１５重量％以下の炭素、約０．１６重量％以下の炭素、約０．１７重量％以下の炭素、約０．１８重量％以下の炭素、約０．１９重量％以下の炭素又は約０．２０重量％以下の炭素を含む。
【0017】
幾つかの実施形態では、組成物は、本願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、約０．１０重量％～約０．６０重量％のケイ素を含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．２０重量％～約０．４０重量％のケイ素を含む。
【0018】
幾つかの実施形態では、組成物は、約０．１０重量％以上のＳｉ、約０．１５重量％以上のＳｉ、約０．２０重量％以上のＳｉ、約０．２５重量％以上のＳｉ、約０．３０重量％以上のＳｉ、約０．３５重量％以上のＳｉ、約０．４０重量％以上のＳｉ、約０．４５重量％以上のＳｉ、約０．５０重量％以上のＳｉ又は約０．５５重量％以上のＳｉを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．１５重量％以下のＳｉ、約０．２０重量％以下のＳｉ、約０．２５重量％以下のＳｉ、約０．３０重量％以下のＳｉ、約０．３５重量％以下のＳｉ、約０．４０重量％以下のＳｉ、約０．４５重量％以下のＳｉ、約０．５０重量％以下のＳｉ、約０．５５重量％以下のＳｉ又は約０．６０重量％以下のＳｉを含む。
【0019】
幾つかの実施形態では、組成物は、本願記載の組成物に資する適量のバナジウム（Ｖ）を含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．０５重量％～約０．４０重量％のバナジウムを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．１０重量％～約０．３０重量％のバナジウムを含む。
【0020】
幾つかの実施形態では、組成物は、約０．０５重量％以上のＶ、０．１０重量％以上のＶ、約０．１５重量％以上のＶ、約０．２０重量％以上のＶ、約０．２５重量％以上のＶ、約０．３０重量％以上のＶ又は約０．３５重量％以上のＶを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．１０重量％以下のＶ、約０．１５重量％以下のＶ、約０．２０重量％以下のＶ、約０．２５重量％以下のＶ、約０．３０重量％以下のＶ、約０．３５重量％以下のＶ又は約０．４０重量％以下のＶを含む。
【0021】
幾つかの実施形態では、組成物は、本願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、約０．０１重量％～約０．１０重量％のチタンを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．０１５重量％～約０．０６０重量％のチタンを含む。
【0022】
幾つかの実施形態では、組成物は、約０．０１０重量％以上のＴｉ、約０．０１５重量％以上のＴｉ、約０．０２０重量％以上のＴｉ、約０．０２５重量％以上のＴｉ、約０．０３０重量％以上のＴｉ、約０．０３５重量％以上のＴｉ、約０．０４０重量％以上のＴｉ、約０．０４５重量％以上のＴｉ、約０．０５０重量％以上のＴｉ又は約０．０５５重量％以上のＴｉを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．０１５重量％以下のＴｉ、約０．０２０重量％以下のＴｉ、約０．０２５重量％以下のＴｉ、約０．０３０重量％以下のＴｉ、約０．０３５重量％以下のＴｉ、約０．０４０重量％以下のＴｉ、約０．０４５重量％以下のＴｉ、約０．０５０重量％以下のＴｉ、約０．０５５重量％以下のＴｉ又は約０．０６０重量％以下のＴｉを含む。
【0023】
幾つかの実施形態では、組成物は、本願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、約０．１０重量％～約１．０重量％のマンガンを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．５０重量％～約１．０重量％のマンガンを含む。
【0024】
幾つかの実施形態では、組成物は、約０．１０重量％以上のＭｎ、約０．１５重量％以上のＭｎ、約０．２０重量％以上のＭｎ、約０．２５重量％以上のＭｎ、約０．３０重量％以上のＭｎ、約０．３５重量％以上のＭｎ、約０．４０重量％以上のＭｎ、約０．４５重量％以上のＭｎ、約０．５０重量％以上のＭｎ、約０．５５重量％以上のＭｎ、約０．６０重量％以上のＭｎ、約０．６５重量％以上のＭｎ、約０．７０重量％以上のＭｎ、約０．７５重量％以上のＭｎ、約０．８０重量％以上のＭｎ、約０．８５重量％以上のＭｎ、約０．９０重量％以上のＭｎ又は約０．９５重量％以上のＭｎを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．１５重量％以下のＭｎ、約０．２０重量％以下のＭｎ、約０．２５重量％以下のＭｎ、約０．３０重量％以下のＭｎ、約０．３５重量％以下のＭｎ、約０．４０重量％以下のＭｎ、約０．４５重量％以下のＭｎ、約０．５０重量％以下のＭｎ、約０．５５重量％以下のＭｎ、約０．６０重量％以下のＭｎ、約０．６５重量％以下のＭｎ、約０．７０重量％以下のＭｎ、約０．７５重量％以下のＭｎ、約０．８０重量％以下のＭｎ、約０．８５重量％以下のＭｎ、約０．９０重量％以下のＭｎ、約０．９５重量％以下のＭｎ又は約１．０重量％以下のＭｎを含む。
【0025】
幾つかの実施形態では、組成物は、本願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０．１０重量％～約１．０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０．５０重量％～約１．０重量％のモリブデンを含む。
【0026】
幾つかの実施形態では、組成物は、約０．４０重量％以上のＭｏ、約０．４５重量％以上のＭｏ、約０．５０重量％以上のＭｏ、約０．５５重量％以上のＭｏ、約０．６０重量％以上のＭｏ、約０．６５重量％以上のＭｏ、約０．７０重量％以上のＭｏ、約０．７５重量％以上のＭｏ、約０．８０重量％以上のＭｏ、約０．８５重量％以上のＭｏ、約０．９０重量％以上のＭｏ、約０．９５重量％以上のＭｏ、約１．０重量％以上のＭｏ、約１．０５重量％以上のＭｏ、約１．１重量％以上のＭｏ又は約１．１５重量％以上のＭｏを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．４５重量％以下のＭｏ、約０．５０重量％以下のＭｏ、約０．５５重量％以下のＭｏ、約０．６０重量％以下のＭｏ、約０．６５重量％以下のＭｏ、約０．７０重量％以下のＭｏ、約０．７５重量％以下のＭｏ、約０．８０重量％以下のＭｏ、約０．８５重量％以下のＭｏ、約０．９０重量％以下のＭｏ、約０．９５重量％以下のＭｏ、約１．０重量％以下のＭｏ、約１．０５重量％以下のＭｏ、約１．１重量％以下のＭｏ、約１．１５重量％以下のＭｏ又は約１．２重量％以下のＭｏを含む。
【0027】
幾つかの実施形態では、組成物は、本願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。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．１０重量％～約１．０重量％のニッケルを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．５０重量％～約１．０重量％のニッケルを含む。
【0028】
幾つかの実施形態では、組成物は、約０．１０重量％以上のＮｉ、約０．１５重量％以上のＮｉ、約０．２０重量％以上のＮｉ、約０．２５重量％以上のＮｉ、約０．３０重量％以上のＮｉ、約０．３５重量％以上のＮｉ、約０．４０重量％以上のＮｉ、約０．４５重量％以上のＮｉ、約０．５０重量％以上のＮｉ、約０．５５重量％以上のＮｉ、約０．６０重量％以上のＮｉ、約０．６５重量％以上のＮｉ、約０．７０重量％以上のＮｉ、約０．７５重量％以上のＮｉ、約０．８０重量％以上のＮｉ、約０．８５重量％以上のＮｉ、約０．９０重量％以上のＮｉ又は約０．９５重量％以上のＮｉを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．１５重量％以下のＮｉ、約０．２０重量％以下のＮｉ、約０．２５重量％以下のＮｉ、約０．３０重量％以下のＮｉ、約０．３５重量％以下のＮｉ、約０．４０重量％以下のＮｉ、約０．４５重量％以下のＮｉ、約０．５０重量％以下のＮｉ、約０．５５重量％以下のＮｉ、約０．６０重量％以下のＮｉ、約０．６５重量％以下のＮｉ、約０．７０重量％以下のＮｉ、約０．７５重量％以下のＮｉ、約０．８０重量％以下のＮｉ、約０．８５重量％以下のＮｉ、約０．９０重量％以下のＮｉ、約０．９５重量％以下のＮｉ又は約１．０重量％以下のＮｉを含む。
【0029】
幾つかの実施形態では、組成物は、本願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、約０．０１重量％～約０．１２重量％のニオブを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．０５重量％～約０．１０重量％のニオブを含む。
【0030】
幾つかの実施形態では、組成物は、約０．０１重量％以上のＮｂ、約０．０２重量％以上のＮｂ、約０．０３重量％以上のＮｂ、約０．０４重量％以上のＮｂ、約０．０５重量％以上のＮｂ、約０．０６重量％以上のＮｂ、約０．０７重量％以上のＮｂ、約０．０８重量％以上のＮｂ、約０．０９重量％以上のＮｂ、約０．１０重量％以上のＮｂ又は約０．１１重量％以上のＮｂを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．０２重量％以下のＮｂ、約０．０３重量％以下のＮｂ、約０．０４重量％以下のＮｂ、約０．０５重量％以下のＮｂ、約０．０６重量％以下のＮｂ、約０．０７重量％以下のＮｂ、約０．０８重量％以下のＮｂ、約０．０９重量％以下のＮｂ、約０．０１０重量％以下のＮｂ、約０．１１重量％以下のＮｂ又は約０．１２重量％以下のＮｂを含む。
【0031】
幾つかの実施形態では、組成物は、本願記載の組成物に資する適量の窒素（Ｎ）を含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．０１重量％～約０．１０重量％の窒素を含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．０３重量％～約０．０７重量％の窒素を含む。
【0032】
幾つかの実施形態では、組成物は、約０．０１重量％以上のＮ、約０．０２重量％以上のＮ、約０．０３重量％以上のＮ、約０．０４重量％以上のＮ、約０．０５重量％以上のＮ、約０．０６重量％以上のＮ、約０．０７重量％以上のＮ、約０．０８重量％以上のＮ又は約０．０９重量％以上のＮを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．０２重量％以下のＮ、約０．０３重量％以下のＮ、約０．０４重量％以下のＮ、約０．０５重量％以下のＮ、約０．０６重量％以下のＮ、約０．０７重量％以下のＮ、約０．０８重量％以下のＮ、約０．０９重量％以下のＮ又は約０．０１０重量％以下のＮを含む。
【0033】
幾つかの実施形態では、組成物は、本願記載の組成物に資する適量の銅（Ｃｕ）を含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．０５重量％～約０．２５重量％の銅を含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．１０重量％～約０．２０重量％の銅を含む。
【0034】
幾つかの実施形態では、組成物は、約０．０５重量％以上のＣｕ、約０．０６重量％以上のＣｕ、約０．０７重量％以上のＣｕ、約０．０８重量％以上のＣｕ、約０．０９重量％以上のＣｕ、約０．１０重量％以上のＣｕ、約０．１１重量％以上のＣｕ、約０．１２重量％以上のＣｕ、約０．１３重量％以上のＣｕ、約０．１４重量％以上のＣｕ、約０．１５重量％以上のＣｕ、約０．１６重量％以上のＣｕ、約０．１７重量％以上のＣｕ、約０．１８重量％以上のＣｕ、約０．１９重量％以上のＣｕ、約０．２０重量％以上のＣｕ、約０．２１重量％以上のＣｕ、約０．２２重量％以上のＣｕ、約０．２３重量％以上のＣｕ又は約０．２４重量％以上のＣｕを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約０．０６重量％以下のＣｕ、約０．０７重量％以下のＣｕ、約０．０８重量％以下のＣｕ、約０．０９重量％以下のＣｕ、約０．１０重量％以下のＣｕ、約０．１１重量％以下のＣｕ、約０．１２重量％以下のＣｕ、約０．１３重量％以下のＣｕ、約０．１４重量％以下のＣｕ、約０．１５重量％以下のＣｕ、約０．１６重量％以下のＣｕ、約０．１７重量％以下のＣｕ、約０．１８重量％以下のＣｕ、約０．１９重量％以下のＣｕ、約０．２０重量％以下のＣｕ、約０．２１重量％以下のＣｕ、約０．２２重量％以下のＣｕ、約０．２３重量％以下のＣｕ、約０．２４重量％以下のＣｕ又は約０．２５重量％以下のＣｕを含む。
【0035】
幾つかの実施形態では、組成物は、本願記載の組成物に資する適量の鉄（Ｆｅ）を含んでいてもよい。多くの実施形態では、組成物は残部の鉄を含む。これらの実施形態では、鉄の量は、組成物の総重量％を１００重量％にするのに十分である。
【0036】
幾つかの実施形態では、組成物は、約８４重量％以上のＦｅ、約８５重量％以上のＦｅ又は約８６重量％以上のＦｅを含む。幾つかの実施形態では、組成物は、約８５重量％以下のＦｅ、約８６重量％以下のＦｅ又は約８７重量％以下のＦｅを含む。
【0037】
幾つかの実施形態では、組成物は、混入元素を含んでいてもよい。本明細書では、混入元素は、組成物中に本質的に存在し得る元素であって、組成物の材料特性を実質的に変化させる元素を含む。幾つかの実施形態では、混入元素は、組成物では必要ではなく、組成物に何の利益ももたらさない。
【0038】
幾つかの実施形態では、組成物は、残部の鉄及び残渣元素を含む。本明細書では、残渣元素は、組成物中に本質的に存在し得るが、適切に制限すれば組成物の材料特性を実質的に変化させない元素を含む。
【0039】
これらの実施形態では、鉄及び残渣元素の量は、組成物の総重量％を１００重量％にするのに十分である。
【0040】
幾つかの実施形態では、組成物は、本願記載の組成物に資する適量のマンガン（Ｍｎ）、リン（Ｐ）、硫黄（Ｓ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、窒素（Ｎ）、銅（Ｃｕ）、ホウ素（Ｂ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ヒ素（Ａｓ）、スズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、鉛（Ｐｂ）、水素（Ｈ）及びコバルト（Ｃｏ）を含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、組成物は、マンガン、リン、硫黄、モリブデン、タングステン、ニッケル、ニオブ、窒素、銅、ホウ素、ジルコニウム、ヒ素、スズ、アンチモン、鉛、水素及びコバルトを５重量％以下しか含まない。
【0041】
幾つかの実施形態では、組成物は、クロム、炭素、ケイ素、バナジウム、チタン、マンガン、モリブデン、ニッケル、ニオブ、窒素、銅及び鉄を含む。幾つかの実施形態では、組成物は、アルミニウム（Ａｌ）、リン（Ｐ）、硫黄（Ｓ）、タングステン（Ｗ）、ホウ素（Ｂ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ヒ素（Ａｓ）、スズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、鉛（Ｐｂ）、水素（Ｈ）、コバルト（Ｃｏ）及びこれらの組合せからなる群から選択される１種以上の元素をさらに含む。
【0042】
幾つかの実施形態では、組成物は、リン（Ｐ）、硫黄（Ｓ）、タングステン（Ｗ）、ホウ素（Ｂ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ヒ素（Ａｓ）、スズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、鉛（Ｐｂ）、水素（Ｈ）及び／又はコバルト（Ｃｏ）を含まない。幾つかの実施形態では、組成物は、リン、硫黄、タングステン、ホウ素、ジルコニウム、ヒ素、スズ、アンチモン、鉛、水素及び／又はコバルトを０．５重量％以下しか含まない。幾つかの実施形態では、組成物は、リン、硫黄、タングステン、ホウ素、ジルコニウム、ヒ素、スズ、アンチモン、鉛、水素及び／又はコバルトを０．２５重量％以下しか含まない。
【0043】
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、鍛造組成物及び／又は鋳造組成物である。
【0044】
幾つかの実施形態では、組成物は、本願記載の組成物の使用に資する凝固範囲を有し得る。凝固範囲は、液相線温度と固相線温度の差として定義される。幾つかの実施形態では、組成物は、約２００°Ｆ未満の凝固範囲を有する。幾つかの実施形態では、組成物は、約１７５°Ｆ未満の凝固範囲を有する。
【0045】
幾つかの実施形態では、組成物は、本願記載の組成物の使用に資するマルテンサイト開始温度を有し得る。幾つかの実施形態では、組成物は、約４５０°Ｆ～約５５０°Ｆの範囲内のマルテンサイト開始温度を有する。
【0046】
幾つかの実施形態では、組成物は、本願記載の組成物の使用に資するマルテンサイト９０％温度を有し得る。幾つかの実施形態では、組成物は、約２５０°Ｆ～約３５０°Ｆの範囲内のマルテンサイト９０％温度を有する。
【0047】
また、本明細書では、組成物を含む物品についても記載する。一般に、組成物は、本願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めることができる。
【0048】
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、鍛造プロセス及び／又は鋳造プロセスを用いて製造される。幾つかの実施形態では、物品は、鋳造プロセスを用いて製造される。
【0049】
幾つかの実施形態では、物品はタービン部品である。幾つかの実施形態では、タービンは、ガスタービン又は蒸気タービンである。
【0050】
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、スプラッシュプレート、燃焼器部品、ディフューザケース、内側ディフューザケース、圧縮機ケース、内側圧縮機ケース、スプリッタ、内側バレル、タービンシェル、圧縮機ブレード、圧縮機ベーン、ガイドベーン、保持リング及びこれらの組合せのようなタービン部品である。
【0051】
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、ケース内蒸気タービン高圧ロータ用の内側ケーシング、ケース内蒸気タービン中圧ロータ用の内側ケーシング、ケース内蒸気タービン高圧ロータ用の外側ケーシング、ケース内蒸気タービン用高圧ロータ用の外側ケーシング、ケース内蒸気タービン中圧ロータ用の外側ケーシング、パッキングヘッド、ダイヤフラムケーシング及びこれらの組合せのようなタービン部品である。
【0052】
幾つかの実施形態では、物品は、ターボチャージャ部品の部品である。幾つかの実施形態では、物品は自動車の部品である。
【0053】
幾つかの実施形態では、物品は、７５０℃の最大動作温度で使用されるように構成される。
【0054】
本開示技術の追加の態様を、以下の実施態様項に示す。
［実施態様１］
約１０重量％～約１１重量％のクロム、
約０．０３０重量％以下のアルミニウム、
約０．０８重量％～約０．２０重量％の炭素、
約０．１０重量％～約０．６０重量％のケイ素、
約０．０５重量％～約０．４０重量％のバナジウム、
約０．０１重量％～約０．１０重量％のチタン、
５重量％以下のマンガン、リン、硫黄、モリブデン、タングステン、ニッケル、ニオブ、窒素、銅、ホウ素、ジルコニウム、ヒ素、スズ、アンチモン、鉛、水素及びコバルト、
残部の鉄及び残渣元素
を含む、組成物。
［実施態様２］
当該組成物が約１０．２５重量％～約１１重量％のクロムを含む、実施態様項１に記載の組成物。
［実施態様３］
当該組成物が０．０１５重量％以下のアルミニウムを含む、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４］
当該組成物が約０．１２重量％～約０．１８重量％の炭素を含む、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５］
当該組成物が約０．２０重量％～約０．４０重量％のケイ素を含む、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６］
当該組成物が約０．１０重量％～約０．３０重量％のバナジウムを含む、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７］
当該組成物が約０．０１５重量％～約０．０６０重量％のチタンを含む、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８］
約１０．２５重量％～約１１重量％のクロム、
約０．０１５重量％以下のアルミニウム、
約０．１２重量％～約０．１８重量％の炭素、
約０．２０重量％～約０．４０重量％のケイ素、
約０．１０重量％～約０．３０重量％のバナジウム、
約０．０１５重量％～約０．０６０重量％のチタン、
５重量％以下のマンガン、リン、硫黄、モリブデン、タングステン、ニッケル、ニオブ、窒素、銅、ホウ素、ジルコニウム、ヒ素、スズ、アンチモン、鉛、水素及びコバルト、
残部の鉄及び残渣元素
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９］
約０．１０重量％～約１．０重量％のマンガン、及び／又は
約０．４０重量％～約１．２重量％のモリブデン
をさらに含む、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１０］
約０．５０重量％～約１．０重量％のマンガン、及び／又は
約０．６０重量％～約０．８０重量％のモリブデン
をさらに含む、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１１］
当該組成物が約２００°Ｆ未満の凝固範囲を有する、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１２］
当該組成物が約１７５°Ｆ未満の凝固範囲を有する、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１３］
当該組成物が、約４５０°Ｆ～約５５０°Ｆの範囲内のマルテンサイト開始温度を有する、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１４］
当該組成物が、約２５０°Ｆ～約３５０°Ｆの範囲内のマルテンサイト９０％温度を有する、実施態様項１乃至実施態様項１３のいずれか１項に記載の組成物。
［実施態様１５］
当該組成物が鍛造組成物及び／又は鋳造組成物である、実施態様項１乃至実施態様項１４のいずれか１項に記載の組成物。
［実施態様１６］
組成物を含む物品であって、前記組成物が、
約１０重量％～約１１重量％のクロム、
約０．０３０重量％以下のアルミニウム、
約０．０８重量％～約０．２０重量％の炭素、
約０．１０重量％～約０．６０重量％のケイ素、
約０．０５重量％～約０．４０重量％のバナジウム、
約０．０１重量％～約０．１０重量％のチタン、
５重量％以下のマンガン、リン、硫黄、モリブデン、タングステン、ニッケル、ニオブ、窒素、銅、ホウ素、ジルコニウム、ヒ素、スズ、アンチモン、鉛、水素及びコバルト、
残部の鉄及び残渣元素
を含む、物品。
［実施態様１７］
当該物品が、ケース内蒸気タービン高圧ロータ用内側ケーシング、ケース内蒸気タービン中圧ロータ用内側ケーシング、ケース内蒸気タービン高圧ロータ用外側ケーシング、ケース内蒸気タービン用中圧ロータ用外側ケーシング、パッキングヘッド、ダイヤフラムケーシング及びこれらの組合せからなる群から選択されるタービン部品である、実施態様項１６に記載の物品。
［実施態様１８］
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、ディフューザケース、内側ディフューザケース、圧縮機ケース、内側圧縮機ケース、スプリッタ、内側バレル、タービンシェル、圧縮機ブレード、圧縮機用ベーン、ガイドベーン、保持リング及びこれらの組合せからなる群から選択されるタービン部品である、実施態様項１６又は実施態様項１７に記載の物品。
［実施態様１９］
前記組成物が、
約１０．２５重量％～約１１重量％のクロム、
約０．０１５重量％以下のアルミニウム、
約０．１２重量％～約０．１８重量％の炭素、
約０．２０重量％～約０．４０重量％のケイ素、
約０．１０重量％～約０．３０重量％のバナジウム、
約０．０１５重量％～約０．０６０重量％のチタン、
５重量％以下のマンガン、リン、硫黄、モリブデン、タングステン、ニッケル、ニオブ、窒素、銅、ホウ素、ジルコニウム、ヒ素、スズ、アンチモン、鉛、水素及びコバルト、
残部の鉄及び残渣元素
を含む、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２０］
前記組成物が、
約０．１０重量％～約１．０重量％のマンガン、及び／又は
約０．４０重量％～約１．２重量％のモリブデン
をさらに含む、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１］
約１０重量％～約１１重量％のクロム、
約０．０３０重量％以下のアルミニウム、
約０．０８重量％～約０．２０重量％の炭素、
約０．１０重量％～約０．６０重量％のケイ素、
約０．０５重量％～約０．４０重量％のバナジウム、
約０．０１重量％～約０．１０重量％のチタン、
５重量％以下のマンガン、リン、硫黄、モリブデン、タングステン、ニッケル、ニオブ、窒素、銅、ホウ素、ジルコニウム、ヒ素、スズ、アンチモン、鉛、水素及びコバルト、
残部の鉄及び残渣元素
を含む、組成物。
［実施態様２］
当該組成物が約１０．２５重量％～約１１重量％のクロムを含む、実施態様項１に記載の組成物。
［実施態様３］
当該組成物が０．０１５重量％以下のアルミニウムを含む、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４］
当該組成物が約０．１２重量％～約０．１８重量％の炭素を含む、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５］
当該組成物が約０．２０重量％～約０．４０重量％のケイ素を含む、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６］
当該組成物が約０．１０重量％～約０．３０重量％のバナジウムを含む、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７］
当該組成物が約０．０１５重量％～約０．０６０重量％のチタンを含む、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８］
約１０．２５重量％～約１１重量％のクロム、
約０．０１５重量％以下のアルミニウム、
約０．１２重量％～約０．１８重量％の炭素、
約０．２０重量％～約０．４０重量％のケイ素、
約０．１０重量％～約０．３０重量％のバナジウム、
約０．０１５重量％～約０．０６０重量％のチタン、
５重量％以下のマンガン、リン、硫黄、モリブデン、タングステン、ニッケル、ニオブ、窒素、銅、ホウ素、ジルコニウム、ヒ素、スズ、アンチモン、鉛、水素及びコバルト、
残部の鉄及び残渣元素
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９］
約０．１０重量％～約１．０重量％のマンガン、及び／又は
約０．４０重量％～約１．２重量％のモリブデン
をさらに含む、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１０］
約０．５０重量％～約１．０重量％のマンガン、及び／又は
約０．６０重量％～約０．８０重量％のモリブデン
をさらに含む、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１１］
当該組成物が約２００°Ｆ未満の凝固範囲を有する、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１２］
当該組成物が約１７５°Ｆ未満の凝固範囲を有する、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１３］
当該組成物が、約４５０°Ｆ～約５５０°Ｆの範囲内のマルテンサイト開始温度を有する、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１４］
当該組成物が、約２５０°Ｆ～約３５０°Ｆの範囲内のマルテンサイト９０％温度を有する、実施態様項１乃至実施態様項１３のいずれか１項に記載の組成物。
［実施態様１５］
当該組成物が鍛造組成物及び／又は鋳造組成物である、実施態様項１乃至実施態様項１４のいずれか１項に記載の組成物。
［実施態様１６］
組成物を含む物品であって、前記組成物が、
約１０重量％～約１１重量％のクロム、
約０．０３０重量％以下のアルミニウム、
約０．０８重量％～約０．２０重量％の炭素、
約０．１０重量％～約０．６０重量％のケイ素、
約０．０５重量％～約０．４０重量％のバナジウム、
約０．０１重量％～約０．１０重量％のチタン、
５重量％以下のマンガン、リン、硫黄、モリブデン、タングステン、ニッケル、ニオブ、窒素、銅、ホウ素、ジルコニウム、ヒ素、スズ、アンチモン、鉛、水素及びコバルト、
残部の鉄及び残渣元素
を含む、物品。
［実施態様１７］
当該物品が、ケース内蒸気タービン高圧ロータ用内側ケーシング、ケース内蒸気タービン中圧ロータ用内側ケーシング、ケース内蒸気タービン高圧ロータ用外側ケーシング、ケース内蒸気タービン用中圧ロータ用外側ケーシング、パッキングヘッド、ダイヤフラムケーシング及びこれらの組合せからなる群から選択されるタービン部品である、実施態様項１６に記載の物品。
［実施態様１８］
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、ディフューザケース、内側ディフューザケース、圧縮機ケース、内側圧縮機ケース、スプリッタ、内側バレル、タービンシェル、圧縮機ブレード、圧縮機用ベーン、ガイドベーン、保持リング及びこれらの組合せからなる群から選択されるタービン部品である、実施態様項１６又は実施態様項１７に記載の物品。
［実施態様１９］
前記組成物が、
約１０．２５重量％～約１１重量％のクロム、
約０．０１５重量％以下のアルミニウム、
約０．１２重量％～約０．１８重量％の炭素、
約０．２０重量％～約０．４０重量％のケイ素、
約０．１０重量％～約０．３０重量％のバナジウム、
約０．０１５重量％～約０．０６０重量％のチタン、
５重量％以下のマンガン、リン、硫黄、モリブデン、タングステン、ニッケル、ニオブ、窒素、銅、ホウ素、ジルコニウム、ヒ素、スズ、アンチモン、鉛、水素及びコバルト、
残部の鉄及び残渣元素
を含む、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２０］
前記組成物が、
約０．１０重量％～約１．０重量％のマンガン、及び／又は
約０．４０重量％～約１．２重量％のモリブデン
をさらに含む、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。
【0055】
以上の説明において「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。
【実施例0056】
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あらゆる値を包含する。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。
【0057】
例１．組成
本開示に係る組成物を以下の表に示す。ＣＥ１及びＣＥ５は、鍛造形態の比較例である。ＣＥ２、ＣＥ３及びＣＥ４は鋳造形態の比較例である。ＩＥ１は鋳造形態の実施例である。「ｍａｘ」は元素の上限を意味し、「ｍｉｎ」は元素の下限を意味し、「Ｎ／Ａ」は元素が存在しないことを意味する。
本開示に係る組成物を以下の表に示す。ＣＥ１及びＣＥ５は、鍛造形態の比較例である。ＣＥ２、ＣＥ３及びＣＥ４は鋳造形態の比較例である。ＩＥ１は鋳造形態の実施例である。「ｍａｘ」は元素の上限を意味し、「ｍｉｎ」は元素の下限を意味し、「Ｎ／Ａ」は元素が存在しないことを意味する。
【0058】
【表1】
【0059】
【表2】
【0060】
【0061】
凝固範囲は、鋳造性の相対的予測因子として使用できることが多い。凝固範囲が狭いほど、一般に収縮傾向が小さくなり、凝固高温割れも発生しにくくなる。ＣＥ２及びＩＥ１は、模擬凝固範囲温度が類似しており、類似した鋳造性を示すと考えられる。
【0062】
【表3】
【0063】
例３．模擬焼入れ性
模擬マルテンサイト焼入れ性特性を図２Ａ～図２Ｄに示す。Ｍｓはマルテンサイトの開始温度である。Ｍ５０は５０％マルテンサイト変態温度である。Ｍ９０は９０％マルテンサイト変態温度である。ＨＲＣはロックウェルＣ硬さである。
模擬マルテンサイト焼入れ性特性を図２Ａ～図２Ｄに示す。Ｍｓはマルテンサイトの開始温度である。Ｍ５０は５０％マルテンサイト変態温度である。Ｍ９０は９０％マルテンサイト変態温度である。ＨＲＣはロックウェルＣ硬さである。
【0064】
模擬実験した４種類の組成物はすべて、卓越した焼入れ性を示した。ＩＥ１マルテンサイト開始温度は約５００°Ｆであり、マルテンサイト９０％温度は約３００°Ｆであった。ＩＥ１鋳造物は、焼入れ／冷却中に非常に厚い部分でも１００％のマルテンサイトを達成すると考えられる。ベイナイト／フェライト／パーライトノーズは、非常に長時間に押し出される。
【0065】
例４．模擬焼戻し
模擬焼戻し特性を図３Ａ～図３Ｂに示す。図３Ａは予測降伏強度を示し、図３Ｂは極限引張強度を示す。４種類の模擬組成物すべてが同様の焼戻し応答を示すことが観察された。焼戻しは、強度と靭性を調和させるために使用できる。
模擬焼戻し特性を図３Ａ～図３Ｂに示す。図３Ａは予測降伏強度を示し、図３Ｂは極限引張強度を示す。４種類の模擬組成物すべてが同様の焼戻し応答を示すことが観察された。焼戻しは、強度と靭性を調和させるために使用できる。
【0066】
例５．模擬短期破断
模擬実験した短期破断特性を図４に示す。ＩＥ１はＣＥ１と同様の短期破断特性を有することが観察された。
模擬実験した短期破断特性を図４に示す。ＩＥ１はＣＥ１と同様の短期破断特性を有することが観察された。
【0067】
今回、本開示技術に係る組成物を、鍛造及び／又は鋳造合金に使用できることが判明した。組成物は、向上した耐酸化性、低下した残留デルタフェライト及び向上した破断延性を示す。本開示技術に係る組成物は、向上した耐酸化性、低下した残留デルタフェライト及び／又は向上した破断延性を有する合金を必要とする用途に広く適用可能である。
【0068】
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。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。
【0069】
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。
【0070】
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、当業者が本発明を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1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【外国語明細書】