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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-01-09
(54)【発明の名称】高強度、熱安定ニッケル基合金
(51)【国際特許分類】
C22C 19/05 20060101AFI20231226BHJP
C22F 1/10 20060101ALI20231226BHJP
C22F 1/00 20060101ALN20231226BHJP
【ＦＩ】
C22C19/05 L
C22F1/10 H
C22F1/00 623
C22F1/00 630A
C22F1/00 630B
C22F1/00 630K
C22F1/00 640A
C22F1/00 640B
C22F1/00 641A
C22F1/00 650A
C22F1/00 681
C22F1/00 682
C22F1/00 684
C22F1/00 683
C22F1/00 691B
C22F1/00 691C
C22F1/00 692A
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023542585
(86)(22)【出願日】2022-01-13
(85)【翻訳文提出日】2023-08-22
(86)【国際出願番号】 US2022012323
(87)【国際公開番号】W WO2022155345
(87)【国際公開日】2022-07-21
(31)【優先権主張番号】63/136,668
(32)【優先日】2021-01-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】594120489
【氏名又は名称】ハンチントン、アロイス、コーポレーション
【氏名又は名称原語表記】ＨＵＮＴＩＮＧＴＯＮ ＡＬＬＯＹＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
(74)【代理人】
【識別番号】110001737
【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ベイカー、ブライアン・エー
(72)【発明者】
【氏名】デバーバディロ、ジョン・ジェイ
(57)【要約】
合金は、重量パーセントで、約１．３％から約１．８％のアルミニウム、約１．５％から約４．０％のコバルト、約１８．０％から約２２．０％のクロム、約４．０％から約１０．０％の鉄、約１．０％から約３．０％のモリブデン、約１．０％から約２．５％のニオブ；約１．３％から約１．８％のチタン、約０．８％から約１．２％のタングステン、約０．０１％から約０．０８％の炭素；および残りニッケルと付随的不純物の組成を含む。合金は、７００℃および３９３．７ＭＰａ(５７．１ｋｓｉ)で少なくとも３００時間の応力破断寿命、および７００℃で１，０００時間時効後、少なくとも１５％の室温伸び率を有する。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
重量パーセントで、約１．３％から約１．８％のアルミニウム；
約１．５％から約４．０％のコバルト；
約１８．０％から約２２．０％のクロム；
約４．０％から約１０．０％の鉄；
約１．０％から約３．０％のモリブデン；
約１．０％から約２．５％のニオブ；
約１．３％から約１．８％のチタン；
約０．８％から約１．２％のタングステン；
約０．０１％から約０．０８％の炭素；および
残りニッケルと付随的不純物；
を含む組成を含み；
７００℃および３９３．７ＭＰａ(５７．１ｋｓｉ)での応力破断寿命が少なくとも３００時間；および
室温伸び率が７００℃で１，０００時間時効後、少なくとも１５％である合金。
【請求項2】
前記コバルトが約２．０％から約３．０％である請求項１に記載の合金。
【請求項3】
前記モリブデンが約１．０％から約２．７５％である請求項１に記載の合金。
【請求項4】
前記ニオブが約１．０％から約１．７５％である請求項１に記載の合金。
【請求項5】
前記コバルトが約２．０％から約３．０％であり、前記モリブデンが約１．０％から約２．７５％である請求項１に記載の合金。
【請求項6】
前記コバルトが約２．０％から３．０％であり、前記ニオブが約１．０％から約１．７５％である請求項１に記載の合金。
【請求項7】
前記モリブデンが約１．０％から約２．７５％であり、前記ニオブが約１．０％から約１．７５％である請求項１に記載の合金。
【請求項8】
前記コバルトが約２．０％から約３．０％であり、前記モリブデンが約１．０％から約２．７５％であり、前記ニオブが約１．０％から約１．７５％である請求項１に記載の合金。
【請求項9】
７００℃および３９３．７ＭＰａ（５７．１ｋｓｉ）での応力破断寿命は、少なくとも５００時間である請求項１に記載の合金。
【請求項10】
前記室温伸び率は、７００℃で１０００時間時効後、少なくとも２０％である請求項１に記載の合金。
【請求項11】
前記室温伸び率は、７００℃で１０００時間時効後、少なくとも２２％である請求項１に記載の合金。
【請求項12】
７００℃で５０００時間時効後、少なくとも１５％の室温伸び率をさらに含む請求項１に記載の合金。
【請求項13】
前記室温伸び率は、７００℃で５０００時間時効後、少なくとも２０％である請求項１に記載の合金。
【請求項14】
７００℃で１０００時間時効時に少なくとも１２ｆｔ－ｌｂの室温衝撃エネルギーをさらに含む請求項１に記載の合金。
【請求項15】
前記室温衝撃エネルギーは、７００℃で１０００時間時効時に少なくとも１５ｆｔ－ｌｂである請求項１４に記載の合金。
【請求項16】
前記室温衝撃エネルギーは、７００℃で１０００時間時効時に少なくとも２０ｆｔ－ｌｂである請求項１５に記載の合金。
【請求項17】
７００℃で５０００時間時効時に少なくとも１０ｆｔ－ｌｂの室温衝撃エネルギーをさらに含む請求項１に記載の合金。
【請求項18】
前記合金の室温衝撃エネルギーは、７００℃で５０００時間時効時に少なくとも１２ｆｔ－ｌｂである請求項１に記載の合金。
【請求項19】
前記合金の室温衝撃エネルギーは、７００℃で５０００時間時効時に少なくとも１５ｆｔ－ｌｂである請求項１に記載の合金。
【請求項20】
前記合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷した後、約１６０ｋｓｉ（１１０４ＭＰａ）と約１７５ｋｓｉ（１２０７ＭＰａ）の間の室温（ＲＴ）極限引張強さ、約９５ｋｓｉ（６５５ＭＰａ）と１１５ｋｓｉ（７９３ＭＰａ）の間のＲＴ０．２％耐力、および約３０％と４５％の間のＲＴ伸び率をさらに含む請求項１に記載の合金。
【請求項21】
前記合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷した後の前記ＲＴ極限引張強さが約１６０ｋｓｉ（１１０４ＭＰａ）から約１７０ｋｓｉ（１１７２ＭＰａ）の間であり、前記ＲＴ０．２％耐力が約９５ｋｓｉ（６５５ＭＰａ）から１１０ｋｓｉ（７５８ＭＰａ）の間であり、前記ＲＴ伸び率が約３５％から４５％である請求項２０に記載の合金。
【請求項22】
前記合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷し、前記合金を７００℃（１２９２°Ｆ）で１０００時間時効、その後空冷した後、約１７５ｋｓｉ（１２０７ＭＰａ）と約１９５ｋｓｉ（１３４４ＭＰａ）の間の室温（ＲＴ）極限引張強さ、約１０５ｋｓｉ（７２４ＭＰａ）と約１２５ｋｓｉ（８６１ＭＰａ）の間のＲＴ０．２％耐力、および約１５％と３０％の間のＲＴ伸び率をさらに含む請求項１に記載の合金。
【請求項23】
前記合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷し、前記合金を７００℃（１２９２°Ｆ）で１０００時間時効、その後空冷した後の前記ＲＴ極限引張強さが約１７５ｋｓｉ（１２０７ＭＰａ）と約１８５ｋｓｉ（１２７５ＭＰａ）の間であり、前記ＲＴ０．２％耐力が約１０５ｋｓｉ（７２４ＭＰａ）と１２０ｋｓｉ（８２７ＭＰａ）の間であり、前記ＲＴ伸び率が約２２％と３０％の間である請求項２２に記載の合金。
【請求項24】
前記合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷し、前記合金を７００℃（１２９２°Ｆ）で５０００時間時効、その後空冷した後、約１７０ｋｓｉ（１１７２ＭＰａ）と約２００ｋｓｉ（１３７９ＭＰａ）の間の室温（ＲＴ）極限引張強さ、約１００ｋｓｉ（６８９ＭＰａ）と約１２０ｋｓｉ（８２７ＭＰａ）の間のＲＴ０．２％耐力、および約１６％と３０％の間のＲＴ伸び率をさらに含む請求項１に記載の合金。
【請求項25】
前記合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷し、前記合金を７００℃（１２９２°Ｆ）で５０００時間時効、その後空冷した後の前記ＲＴ極限引張強さが約１７５ｋｓｉ（１２０７ＭＰａ）と約１９０ｋｓｉ（１３１０ＭＰａ）の間であり、前記ＲＴ０．２％耐力が約１０５ｋｓｉ（７２４ＭＰａ）と約１１５ｋｓｉ（７９３ＭＰａ）の間であり、前記ＲＴ伸び率が約２０％と３０％の間である請求項２４に記載の合金。
【請求項26】
前記合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷した後、約１３０ｋｓｉ（８９６ＭＰａ）と約１５５ｋｓｉ（１０６９ＭＰａ）の間の７００℃極限引張強さ、約９０ｋｓｉ（６２０ＭＰａ）と約１０５ｋｓｉ（７２４ＭＰａ）の間の７００℃０．２％耐力、および約９％と２５％の間の７００℃伸び率をさらに含む請求項１に記載の合金。
【請求項27】
前記合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷した後の前記７００℃極限引張強さが約１２５ｋｓｉ（８６１ＭＰａ）と約１４０ｋｓｉ（９６５ＭＰａ）の間であり、前記７００℃０．２％耐力が約９０ｋｓｉ（６２０ＭＰａ）と１００ｋｓｉ（６８９ＭＰａ）の間であり、前記７００℃伸び率が約１４％と２０％の間である請求項２６に記載の合金。
【請求項28】
前記合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷し、前記合金を７００℃（１２９２°Ｆ）で１０００時間時効、その後空冷した後、約１３５ｋｓｉ（９３１ＭＰａ）と約１５５ｋｓｉ（１０６９ＭＰａ）の間の７００℃極限引張強さ、約９５ｋｓｉ（６５５ＭＰａ）と約１１０ｋｓｉ（７５８ＭＰａ）の間の７００℃０．２％耐力、および約１２％と３０％の間の７００℃伸び率をさらに含む請求項１に記載の合金。
【請求項29】
前記合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷し、前記合金を７００℃（１２９２°Ｆ）で１０００時間時効、その後空冷した後の前記７００℃極限引張強さが約１３５ｋｓｉ（９３１ＭＰａ）と約１５０ｋｓｉ（１０３４ＭＰａ）の間であり、前記７００℃０．２％耐力が約９５ｋｓｉ（６５５ＭＰａ）と１０５ｋｓｉ（７２４ＭＰａ）の間であり、前記７００℃伸び率が約１５％と３％の間である請求項２８に記載の合金。
【請求項30】
前記合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷し、前記合金を７００℃（１２９２°Ｆ）で５０００時間時効、その後空冷した後、約１３０ｋｓｉ（８９６ＭＰａ）と約１５０ｋｓｉ（１０３４ＭＰａ）の間の７００℃極限引張強さ、約９０ｋｓｉ（６２０ＭＰａ）と約１１０ｋｓｉ（７５８ＭＰａ）の間の７００℃０．２％耐力、および約１５％と２８％の間の７００℃伸び率をさらに含む請求項１に記載の合金。
【請求項31】
前記合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷し、前記合金を７００℃（１２９２°Ｆ）で５０００時間時効、その後空冷した後の前記７００℃極限引張強さが約１３０ｋｓｉ（８９６ＭＰａ）と約１４５ｋｓｉ（１０００ＭＰａ）の間であり、前記７００℃０．２％耐力が約９０ｋｓｉ（６２０ＭＰａ）と１０２ｋｓｉ（７０３ＭＰａ）の間であり、前記７００℃伸び率が約１５％と２５％の間である請求項３０に記載の合金。
【請求項32】
約０．０２％から約０．３％のマンガン；約０．０５％から約０．３％のケイ素;
約０．００５％から約０．２％のバナジウム；
約０．００５％から約０．２％のジルコニウム；
約０．００１％から約０．０２５％のホウ素；および
約０．００１％から約０．０２％の窒素
をさらに含む請求項１に記載の合金。
【発明の詳細な説明】
【関連適用への相互参照】
【0001】
本出願は、２０２１年１月１３日に出願された米国特許出願第６３／１３６，６６８号の優先権および利益を主張する。上記出願の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【0002】
本開示は、ニッケル基合金に関し、特に、高温で使用するための高強度で熱的に安定なニッケル基合金に関する。
【背景技術】
【0003】
このセクションの記述は、本開示に関連する背景情報を提供するだけであり、先行技術を構成し得るものではない。
【0004】
高度な超々臨界（Ａ－ＵＳＣ）ボイラーなどの過酷な環境で使用される合金は、加工性のために室温での延性と、使用中の８１５℃（１５００°Ｆ）に近い温度での強度および耐酸化性の組み合わせを必要とする。したがって、従来の合金では、高温耐酸化性のためにニッケルとクロム、析出硬化による高温強度のためにチタン、アルミニウムおよびニオブ、室温および高温での合金使用後の延性のためにニッケルとコバルトの組み合わせが使用され、そして高温で合金を使用した後、合金の製造と修理が行われる。
【0005】
本開示は、Ａ－ＵＳＣボイラーに使用するための所望の強度および延性を有する合金の問題、および高温腐食環境で使用するニッケル基析出硬化性合金に関連する他の問題に取り組む。
【発明の概要】
【0006】
このセクションは、開示の一般的な概要を提供するものであり、その全範囲またはその特徴のすべてを包括的に開示するものではない。
【0007】
本開示の一形態において、合金は重量パーセントで（別段の記載がない限り、全体を通じて重量パーセントが使用される）、約１．３％から約１．８％のアルミニウム、約１．５％から約４．０％のコバルト、約１８．０％から約２２．０％のクロム、約４．０％から約１０．０％の鉄、約１．０％から約３．０％のモリブデン、約１．０％から約２．５％のニオブ、約１．３％から約１．８％のチタン、約０．８％から約１．２％のタングステン、約０．０１％から約０．０８％の炭素、および残りニッケルと付随的不純物の組成を含む。いくつかの変形例において、合金は少なくとも３００時間の７００℃および３９３．７ＭＰａ（５７．１ｋｓｉ）での応力破断寿命、および７００℃で１，０００時間時効後、少なくとも１５％の室温伸び率を有する。
【0008】
いくつかの変形例において、合金中のコバルト含有量は約２．０％から約３．０％である。少なくとも１つの変形例において、合金中のモリブデン含有量は約１．０％から約２．７５％である。いくつかの変形例において、合金中のニオブ含有量は約１．０％から約１．７５％である。
【0009】
少なくとも１つの変形例において、合金中のコバルト含有量は約２．０％から約３．０％であり、合金中のモリブデン含有量は約１．０％から約２．７５％である。いくつかの変形例において、合金中のコバルト含有量は約２．０％から約３．０％であり、合金中のニオブ含有量は約１．０％から約１．７５％である。
【0010】
少なくとも１つの変形例において、合金中のモリブデン含有量は約１．０％から約２．７５％であり、合金中のニオブ含有量は約１．０％から約１．７５％である。
【0011】
いくつかの変形例において、合金中のコバルト含有量は約２．０％から約３．０％、合金中のモリブデン含有量は約１．０％から約２．７５％、合金中のニオブ含有量は約１．０％から約１．７５である。
【0012】
少なくとも１つの変形例において、７００℃で３９３．７ＭＰａ（５７．１ｋｓｉ）の合金の応力破断寿命は、少なくとも５００時間である。
【0013】
いくつかの変形例において、合金の室温伸び率は、７００℃で１０００時間時効後、少なくとも２０％である。少なくとも１つの変形例において、合金の室温伸び率は、７００℃で１０００時間時効後、少なくとも２２％である。
【0014】
少なくとも１つの変形例において、合金は７００℃で５０００時間時効後、少なくとも１５％の室温伸び率を有する。いくつかの変形例において、合金は７００℃で５０００時間時効後、少なくとも２０％の室温伸び率を有する。
【0015】
いくつかの変形例において、合金は７００℃で１０００時間時効後、少なくとも１２ｆｔ－ｌｂの室温衝撃エネルギーを有する。少なくとも１つの変形例において、合金は７００℃で１０００時間時効後、少なくとも１５ｆｔ－ｌｂの室温衝撃エネルギーを有し、およびいくつかの変形例において、合金は７００℃で１０００時間時効後、少なくとも２０ｆｔ－ｌｂの室温衝撃エネルギーを有する。
【0016】
少なくとも１つの変形例において、合金は７００℃で５０００時間時効後、少なくとも１０ｆｔ－ｌｂの室温衝撃エネルギーを有する。いくつかの変形例において、合金は７００℃で５０００時間時効後、少なくとも１２ｆｔ－ｌｂの室温衝撃エネルギーを有し、および少なくとも１つの変形例において、合金は７００℃で５０００時間時効後、少なくとも１５ｆｔ－ｌｂの室温衝撃エネルギーを有する。
【0017】
いくつかの変形例において、合金は、合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷した後、約１６０ｋｓｉ（１１０４ＭＰａ）と約１７５ｋｓｉ（１２０７ＭＰａ）の間の室温（ＲＴ）極限引張強さ、約９５ｋｓｉ（６５５ＭＰａ）と１１５ｋｓｉ（７９３ＭＰａ）の間のＲＴ０．２％耐力、および約３０％と４５％の間のＲＴ伸び率を有する。そして、少なくとも１つの変形例において、合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷した後のＲＴ極限引張強さは約１６０ｋｓｉ（１１０４ＭＰａ）と約１７０ｋｓｉ（１１７２ＭＰａ）の間であり、ＲＴ０．２％耐力は約９５ｋｓｉ（６５５ＭＰａ）と１１０ｋｓｉ（７５８ＭＰａ）の間であり、およびＲＴ伸び率は約３５％と４５％の間である。
【0018】
いくつかの変形例において、合金は、合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷し、合金を７００℃（１２９２°Ｆ）で１０００時間時効、その後空冷した後、約１７５ｋｓｉ（１２０７ＭＰａ）と約１９５ｋｓｉ（１３４４ＭＰａ）の間の室温（ＲＴ）極限引張強さ、約１０５ｋｓｉ（７２４ＭＰａ）と１２５ｋｓｉ（８６１ＭＰａ）の間のＲＴ０．２％耐力、および約１５％と３０％の間のＲＴ伸び率を有する。そして、少なくとも１つの変形例において、合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷し、合金を７００℃（１２９２°Ｆ）で１０００時間時効、その後空冷した後のＲＴ極限引張強さは約１７５ｋｓｉ（１２０７ＭＰａ）と約１８５ｋｓｉ（１２７５ＭＰａ）の間であり、ＲＴ０．２％耐力は約１０５ｋｓｉ（７２４ＭＰａ）と１２０ｋｓｉ（８２７ＭＰａ）の間であり、およびＲＴ伸び率は約２２％と３０％の間である。
【0019】
いくつかの変形例において、合金は、合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷し、合金を７００℃（１２９２°Ｆ）で５０００時間時効、その後空冷した後、約１７０ｋｓｉ（１１７２ＭＰａ）と約２００ｋｓｉ（１３７９ＭＰａ）の間のＲＴ極限引張強さ、約１００ｋｓｉ（６８９ＭＰａ）と約１２０ｋｓｉ（８２７ＭＰａ）の間のＲＴ０．２％耐力、および約１６％と３０％の間のＲＴ伸び率を有する。そして、少なくとも１つの変形例において、合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷し、合金を７００℃（１２９２°Ｆ）で５０００時間時効、その後空冷した後のＲＴ極限引張強さは約１７５ｋｓｉ（１２０７ＭＰａ）と約１９０ｋｓｉ（１３１０ＭＰａ）の間であり、ＲＴ０．２％耐力は約１０５ｋｓｉ（７２４ＭＰａ）と約１１５ｋｓｉ（７９３ＭＰａ）の間であり、およびＲＴ伸び率は約２０％と３０％の間である。
【0020】
いくつかの変形例において、合金は、合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷した後、約１３０ｋｓｉ（８９６ＭＰａ）と約１５５ｋｓｉ（１０６９ＭＰａ）の間の７００℃極限引張強さ、約９０ｋｓｉ（６２０ＭＰａ）と約１０５ｋｓｉ（７２４ＭＰａ）の間の７００℃０．２％耐力、および約９％と２５％の間の７００℃伸び率を有する。そして、少なくとも１つの変形例において、合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷した後の７００℃極限引張強さは約１２５ｋｓｉ（８６１ＭＰａ）と約１４０ｋｓｉ（９６５ＭＰａ）の間であり、７００℃０．２％耐力は約９０ｋｓｉ（６２０ＭＰａ）と１００ｋｓｉ（６８９ＭＰａ）の間であり、および７００℃伸び率は約１４％と２０％の間である。
【0021】
いくつかの変形例において、合金は、合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷し、合金を７００℃（１２９２°Ｆ）で１０００時間時効、その後空冷した後、約１３５ｋｓｉ（９３１ＭＰａ）と約１５５ｋｓｉ（１０６９ＭＰａ）の間の７００℃極限引張強さ、約９５ｋｓｉ（６５５ＭＰａ）と約１１０ｋｓｉ（７５８ＭＰａ）の間の７００℃０．２％耐力、および約１２％と３０％の間の７００℃伸び率を有する。そして、少なくとも１つの変形例において、合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷し、合金を７００℃（１２９２°Ｆ）で１０００時間時効、その後空冷した後の７００℃極限引張強さは約１３５ｋｓｉ（９３１ＭＰａ）と約１５０ｋｓｉ（１０３４ＭＰａ）の間であり、７００℃０．２％耐力は約９５ｋｓｉ（６５５ＭＰａ）と１０５ｋｓｉ（７２４ＭＰａ）の間であり、および７００℃伸び率は約１５％と３０％の間である。
【0022】
いくつかの変形例において、合金は、合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷し、合金を７００℃（１２９２°Ｆ）で５０００時間時効、その後空冷した後、約１３０ｋｓｉ（８９６ＭＰａ）と約１５０ｋｓｉ（１０３４ＭＰａ）の間の７００℃極限引張強さ、約９０ｋｓｉ（６２０ＭＰａ）と約１１０ｋｓｉ（７５８ＭＰａ）の間の７００℃０．２％耐力、および約１５％と２８％の間の７００℃伸び率を有する。そして、少なくとも１つの変形例において、合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷し、合金を７００℃（１２９２°Ｆ）で５０００時間時効、その後空冷した後の７００℃極限引張強さは約１３０ｋｓｉ（８９６ＭＰａ）と約１４５ｋｓｉ（１０３４ＭＰａ）の間であり、７００℃０．２％耐力は約９０ｋｓｉ（６２０ＭＰａ）と１０２ｋｓｉ（７０３ＭＰａ）の間であり、および７００℃伸び率は約１５％と２５％の間である。
【0023】
いくつかの変形例において、合金は重量パーセントで、約０．０２％から約０．３％のマンガン、約０．０５％から約０．３％のケイ素、約０．００５％から約０．２％のバナジウム、約０．００５％から約０．２％のジルコニウム、約０．００１％から約０．０２５％のホウ素、および約０．００１％から約０．０２％の窒素を含む組成を有する。
【0024】
本開示の別の形態では、合金は、重量パーセントで、約１．３％から約１．８％のアルミニウム、約０．００１％から約０．０２５％のホウ素、約０．０１％から約０．０５％の炭素、約２．０％から約３．０％のコバルト、約１８．０％から約２２．０％のクロム、約４．０％から約１０．０％の鉄、約０．０２％から約０．３％のマンガン、約１．０％から約３．０％のモリブデン、約１．０％から約２．５％のニオブ、約０．００１％から約０．０２％の窒素、約０．０５％から約０．３％のケイ素、約１．３％から約１．８％のチタン、約０．８％から約１．２％のタングステン、約０．００５％から約０．２％のバナジウム、約０．００５％から約０．２％のジルコニウム、残りのニッケルと付随的不純物から本質的になる組成を有する。いくつかの変形例において、合金は、７００℃で１，０００時間時効後、７００℃および３９３．７ＭＰａ（５７．１ｋｓｉ）で少なくとも３００時間の応力破断寿命、少なくとも１５％の室温伸び率を有する。
【0025】
さらなる応用分野は、本明細書に提供される説明から明らかになるであろう。説明および特定の例は、説明のみを目的としており、本開示の範囲を限定することを意図していないことを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【0026】
本開示を十分に理解できるように、添付の図面を参照しながら、例としてその様々な形態を説明する。
【0027】
【0028】
【0029】
【0030】
本明細書に記載される図面は、例示のみを目的としており、いかなる形でも本開示の範囲を限定することを意図するものではない。
発明の詳細な説明
発明の詳細な説明
【0031】
以下の説明は本質的に単なる例示であり、本開示、応用、または使用を限定することを意図するものではない。図面全体を通して対応する参照番号は、同様のまたは対応する部分および特徴を示すことを理解されたい。本出願における組成値は、特に明記しない限り、重量パーセント（以下「重量％」または単に「％」）で表されることを理解すべきである。
【0032】
表１を参照すると、市販の合金の１８の実験ヒート（ヒート１－１８）および１つのヒート（ヒート１９）の組成が示されている。市販の合金ヒートは、インコネル（登録商標）のニッケルクロムブランド合金、より具体的には７４０Ｈ（登録商標）(以下「合金７４０Ｈ」と称す)である。表２を参照すると、３つの追加の実験ヒート（ヒート２０－２２）が示されている。
【0033】
実験合金には、様々な範囲の炭素（Ｃ）、鉄（Ｆｅ）、ケイ素（Ｓｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、およびタングステン（Ｗ）を含む。さらに、少量（すなわち、約０．１０重量％未満）のマンガン（Ｍｎ）、硫黄（Ｓ）、銅（Ｃｕ）、タンタル（Ｔａ）、リン（Ｐ）、ホウ素（Ｂ）、バナジウム（Ｖ））およびジルコニウム（Ｚｒ）は、以下でより詳細に説明するように、不純物、微量元素、脱酸元素、および／または粒界強化添加物として含まれる。さらに、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、およびセシウム、ランタン、イットリウムのような希土類金属が、脱硫および脱酸特性を有する微量元素として存在してもよい。
【表1】
【表2】
【0034】
炭素（Ｃ）は、加工中の粒成長を制御し、クリープ強度を高めるために添加される。過剰量の粒界炭化物は、本開示における合金の延性を損なう可能性がある。また、ニオブおよびチタンとともに形成される一次ＭＣ型の炭化物は、多量のストリンガーを形成する可能性があり、形成される可能性があるガンマプライム強化相の量にも影響を与える。したがって、Ｃの量は約０．００５％と約０．１％の間である。いくつかの変形例において、合金中のＣの量は約０．００７５％と約０．０７５％の間、例えば約０．０１％と約０．０７５％の間である。少なくとも１つの変形例において、合金中のＣの量は約０．０１％と約０．０５％との間である。
【0035】
マンガン（Ｍｎ）は、脱酸剤として添加される。しかしながら、過剰量のＭｎは、本開示の合金の熱安定性および延性を損なう可能性がある。したがって、Ｍｎの量は約０．０５％と約０．３％の間である。いくつかの変形例において、合金中のＭｎの量は約０．０７５％と約０．２５％の間、例えば約０．０７５％と約０．２％の間である。少なくとも１つの変形例において、合金中のＭｎの量は約０．０９％と約０．１５％の間である。
【0036】
鉄（Ｆｅ）は、合金の製造コストを削減するために添加される。しかしながら、過剰なＦｅの添加は、本開示の合金の熱安定性および延性を損なう可能性がある。したがって、Ｆｅの量は約３．０％から約１５．０％の間である。いくつかの変形例において、合金中のＦｅの量は約４．０％と約１２．５％の間、例えば約４．０％と約１０．０％の間である。少なくとも１つの変形例において、合金中のＦｅの量は約４．０と約９．０％の間、例えば約５．０と約１０．０％の間である。
【0037】
ケイ素（Ｓｉ）は、Ｍｎと同様に脱酸剤として添加される。しかしながら、過剰量のＳｉは、本開示の合金の溶接性、熱安定性および延性を損なう可能性がある。したがって、Ｓｉの量は約０．０５％から約０．３％の間である。いくつかの変形例において、合金中のＳｉの量は約０．０７５％と約０．２５％の間、例えば約０．１％と約０．２％の間である。少なくとも１つの変形例において、合金中のＳｉの量は約０．１１％と約０．１８％との間である。
【0038】
ニッケル（Ｎｉ）は、冶金的安定性、高温耐食性および溶接性を改善する。また、ニッケルは、ガンマプライム強化相の形成のために提供される。
【0039】
クロム（Ｃｒ）は、高温耐食性を強化すために添加される。しかしながら、過剰なＣｒの添加は、高温強度を損ない、本開示の合金における有害なシグマ相の形成を促進する可能性がある。したがって、Ｃｒの量は約１７．０％と約２３．０％との間である。いくつかの変形例において、合金中のＣｒの量は約１８．０％と約２２．０％の間、例えば約１９．０％と約２１．０％の間である。
【0040】
アルミニウム（Ａｌ）は、Ｎｉ３Ａｌガンマプライム相を形成するために添加される。しかしながら、過剰なＡｌ添加は本開示の合金の熱間成形性を損なう可能性がある。したがって、Ａｌの量は約１．０％から約２．５％の間である。いくつかの変形例において、合金中のＡｌの量は約１．１％と約２．０％の間、例えば約１．３％と約１．９％の間である。少なくとも１つの変形例において、合金中のＡｌの量は約１．２％と約１．８％の間、例えば約１．３％と約１．９％の間である。
【0041】
チタン（Ｔｉ）もガンマプライム相を形成するために添加され、Ａｌの代替となり得る。 しかしながら、過剰なＴｉの添加は本開示の合金の熱間成形性を損なう可能性がある。したがって、Ｔｉの量は約１．０％と約２．５％の間である。いくつかの変形例において、合金中のＴｉの量は約１．１％と約２．０％の間、例えば約１．３％と約１．９％の間である。少なくとも１つの変形例において、合金中のＴｉの量は約１．２と約１．８％の間、例えば約１．３と約１．９％の間である。
【0042】
コバルト（Ｃｏ）は、高温強度を増進し、破断延性の向上と相関する。しかしながら、過剰なＣｏの添加は、本開示の合金のコストを増加させる。したがって、Ｃｏの量は約１．０％と約３．０％の間である。いくつかの変形例において、合金中のＣｏの量は約１．５％と約３．０％の間、例えば約１．６％と約３．０％の間である。少なくとも１つの変形例において、合金中のＣｏの量は約１．７％と約３．０％の間、例えば約１．８％と約３．０％の間である。
【0043】
モリブデン（Ｍｏ）は固溶体強化効果をもたらし、それにより高温での破断強度を増進する。しかしながら、過剰なＭｏ添加は、高温に長期間さらされた後、本開示の合金の延性を損なう可能性があるトポロジー的最密充填（ＴＣＰ）相の形成をもたらす可能性がある。したがって、Ｍｏの量は約０．８％と約３．５％の間である。いくつかの変形例において、合金中のＭｏの量は約１．０％と約３．０％の間、例えば約１．０％と約２．９％の間である。少なくとも１つの変形例において、合金中のＭｏの量は約１．０％と約２．８％の間、例えば約１．０％と約２．７％の間である。
【0044】
ニオブ（Ｎｂ）は、固溶体強化のために添加され、ガンマプライム相においてＡｌを置換することができる。しかしながら、過剰なＮｂ添加は、高温に長期間さらされた後の本開示の合金の熱間成形性、延性および衝撃強度を損なう可能性がある。したがって、Ｎｂの量は約１．０％から約３．０％の間である。いくつかの変形例において、合金中のＮｂの量は約１．０％から約２．８％の間、例えば約１．０％から約２．７％の間である。少なくとも１つの変形例において、合金中のＮｂの量は約１．０％と約２．６％の間、例えば約１．２％と約２．７％の間である。本開示のいくつかの変形例において、タンタル（Ｔａ）がＮｂの一部またはすべてを置き換えられることを理解すべきである。例えば、少なくとも１つの変形例において、Ｎｂは１．０％未満であり、Ｔａは１．０％まで添加される。
【0045】
ホウ素（Ｂ）およびジルコニウム（Ｚｒ）の添加は、粒界強化をもたらし、高温延性を改善する。しかしながら、過剰なＢおよび／またはＺｒの添加は、本開示における合金の熱間成形性および溶接性を損なう可能性がある。したがって、Ｂの量は約０．００１％と約０．０２５％の間である。いくつかの変形例において、合金中のＢの量は約０．００２％と約０．０２％の間、例えば約０．００３％と約０．０１５％の間である。少なくとも１つの変形例において、Ｂの量は約０．００３％と約０．０１％との間である。また、Ｚｒの量は約０．００１％から約０．０５％の間である。いくつかの変形例において、合金中のＺｒの量は約０．００５％と約０．０４％の間、例えば約０．００７５％と約０．０３％の間である。少なくとも１つの変形例において、Ｚｒの量は約０．０１％と約０．０２％との間である。
【0046】
Ｍｏと同様に、タングステン（Ｗ）は固溶強化効果をもたらし、それによって高温破断強度を増進する。しかしながら、過剰なＷの添加は、高温に長期間さらされた後に本開示の合金を損なう可能性があるＴＣＰ（トポロジー的最密充填）相の形成をもたらす可能性がある。したがって、Ｗの量は約０．７５％と約２．０％の間である。いくつかの変形例において、合金中のＷの量は約０．８％と約１．５％の間、例えば約０．９％と約１．３％の間である。少なくとも１つの変形例において、合金中のＷの量は約０．９％と約１．２％の間、例えば約０．８％と約１．２％の間である。
【0047】
本明細書で論じられる元素範囲には、最小合金元素組成値と最大合金元素組成値との間のすべての増分値を含むことも理解されるべきである。すなわち、最小合金元素組成値は、最小値から最大値までの範囲となり得る。同様に、最大合金元素組成値は、示された最大値から議論された最小値までの範囲となり得る。例えば、最小Ｔｉ含有量は１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、およびこれらの増分値の間の任意の値にすることができ、および最大Ｔｉ含有量は、２．５、２．４、２．３、２．２、２．１、２．０、１．９、１．８、１．７、１．６、１．５、１．４、１．３、１．２、１．１、１．０、およびこれらの増分値の間の任意の値にすることができます。
【0048】
さらに表１および表２を参照すると、ヒート２、５、６、７、１０、１２、および２０－２２は、本開示の教示による組成物の例である。特に、ヒート２、５、６、７、１０、１２、および２０－２２は、本開示の教示の範囲内の化学組成を有する。さらに、ヒート２、５、６、７、１０、１２、および２０－２２は、コスト、機械的強度、延性、熱安定性、および／または高温腐食に関して少なくとも１つの望ましい特性を有する。
【0049】
本開示のいくつかの変形例において、本開示の教示による合金は、以下でより詳細に説明するように、コスト、機械的強度、延性、および／または高温腐食に関して所望の特性の組み合わせを有する。
【0050】
実験合金のヒートは、真空誘導溶解（ＶＩＭ）炉で溶解し、直径４インチ（１０．２ｃｍ）の鋳型に鋳造して５０ポンド（２２．７ｋｇ）のインゴットを形成した。インゴットは、２２００°Ｆ(１２０４℃)で１６時間加熱され、その後初期熱間圧延のために温度が２１００°Ｆ(１１４９℃)に下げられ、厚さ０．５インチ(１．２７ｃｍ)の熱間圧延板が製造されるまで追加の熱間圧延を行うために２０７５°Ｆ(１１３５℃)で再加熱された。厚さ０．５インチ(１．２７ｃｍ)の熱間圧延プレートを２０００°Ｆ(１０９３℃)で１時間「溶体化焼きなまし(solution annealed)」し、その後水冷し、それから１４５０°Ｆ(７８８℃)で４時間「時効」した。この「溶体化焼きなまし＋時効」の条件で検査したすべての実験ヒ－ト試料は、ＡＳＴＭ♯２－４の粒径を有していた。
【0051】
市販の合金ヒート（すなわち、ヒート１９）は、最初に１．５インチ（３．８ｃｍ）の市販プレートから２１００°Ｆ（１１４９℃）で熱間圧延され、材料を０．５インチ（１．２７ｃｍ）厚さの熱間圧延プレートに加工する際に２０７５°Ｆ（１１３５℃）で再加熱された。ヒート１９の厚さ０．５インチ(１．２７ｃｍ)の熱間圧延プレートを２０２５°Ｆ(１１０７℃)で１時間溶体化焼きなまし、その後水冷し、１４７２°Ｆ(８００℃)で４時間時効し、その後空冷した。この溶体化焼きなまし＋時効の条件で検査したすべての市販合金ヒート試料も、ＡＳＴＭ♯２－４の粒径を有していた。
【0052】
前記溶体化焼きなまし＋時効条件で提供された（および試験された）表１および表２に示すヒート試料に加えて、いくつかの溶体化焼きなまし＋時効試料は、７００℃（１２９２°Ｆ）で１，０００時間の追加時効（「７００℃／１，０００時間／ＡＣ」）にさらされ、その後空冷または７００℃（１２９２°Ｆ）で５．０時間の追加時効に供された。したがって、試料は、溶体化焼きなまし＋時効条件、溶体化焼きなまし＋時効＋７００℃／１，０００時間／ＡＣ条件(本明細書では単に「７００℃／１，０００時間/ＡＣ条件」または「７００℃／１，０００時間／ＡＣ試料」とも呼ばれる)、および溶体化焼きなまし＋時効＋７００℃／５，０００時間／ＡＣ条件(本明細書では単に「７００℃／５，０００時間／ＡＣ条件」または「７００℃／５，０００時間／ＡＣ試料」とも呼ばれる)。
【0053】
表３および表４を参照すると、溶体化焼きなまし＋時効条件で試験した試料の室温（ＲＴ）引張データが示されている。
【表3】
【表4】
【0054】
表３および表４に示すように、本開示の教示内の組成を有するヒート（すなわち、ヒート２、５、６、７、１０、１２、および２０－２１）は、１１０８．７メガパスカル（ＭＰａ）（１６０．８キロポンド／平方インチ（ｋｓｉ））の最小ＲＴ極限引張強さ（ＵＴＳ）、６８０．５ＭＰａ（９８．７ｋｓｉ）の最小ＲＴ０．２％耐力（ＹＳ）、３５％の最小ＲＴ伸び率、および３７％の最小ＲＴ断面減少（ＲＯＡ）率を有する。すなわち、いくつかの変形例において、溶体化焼きなまし＋時効条件における本開示の教示内の組成を有する合金は、１１０８．７ＭＰａ（１６０．８ｋｓｉ）の最小ＲＴ ＵＴＳ、６８０．５ＭＰａ（９８．７ｋｓｉ）の最小ＲＴ ＹＳ、３５％の最小ＲＴ伸び率、および３７％の最小ＲＴ ＲＯＡを有する。これに対し、溶体化焼きなまし＋時効条件におけるヒート９は、３１％のＲＴ伸び率、２８％のＲＴ ＲＯＡを有し、溶体化焼きなまし＋時効条件におけるヒート１１は、３３％のＲＴ伸び率を有し、溶体化焼きなまし＋時効条件におけるヒート１３は、３４％のＲＴ伸び率を有し、および溶体化焼きなまし＋時効条件におけるヒート１７は、３３％のＲＴ伸び率を有する。
【0055】
さらに、市販合金ヒート１９は、１１５４．９ＭＰａ（１６７．５ｋｓｉ）のＲＴ ＵＴＳ、７１４．３ＭＰａ（１０３．６ｋｓｉ）のＲＴ０．２％ＹＳ、３７％のＲＴ伸び率、および４５％のＲＴ ＲＯＡ率を有する。したがって、溶体化焼きなまし＋時効条件における本開示の教示範囲内の組成を有する合金は、合金７４０ＨのＲＴ ＵＴＳの約０．９６に等しいＲＴ ＵＴＳ、合金７４０ＨのＲＴ ＹＳの約０．９５に等しいＲＴ ＹＳ、合金７４０ＨのＲＴ伸び率の約０．９５に等しいＲＴ伸び率、および合金７４０ＨのＲＴ ＲＯＡの約０．８２に等しいＲＴ ＲＯＡを有する。また、本開示の教示の範囲内の組成を有する合金は、合金７４０ＨのＣｏ含有量のわずか約０．１２５であるＣｏ含有量を有する。
【0056】
以下の表５および表６を参照すると、７００℃／１，０００時間／ＡＣ条件で試験された試料のＲＴ引張データが示されている。
【表5】
【表6】
【0057】
表５および６に示すように、ヒート２、５、６、７、１０、１２、および２０－２１は、１２１１．５ＭＰａ（１７５．７ｋｓｉ）の最小ＲＴ ＵＴＳ、７４６ＭＰａ（１０８．２ｋｓｉ）の最小ＲＴ ＹＳ、１９％の最小ＲＴ伸び率、および２０％の最小ＲＴ ＲＯＡを有する。すなわち、いくつかの変形例において、７００℃／１，０００時間／ＡＣ条件における本開示の教示内の組成を有する合金は、１２１１．５ＭＰａ（１７５．７ｋｓｉ）の最小ＲＴ ＵＴＳ、７４６ＭＰａ（１０８．２ｋｓｉ）の最小ＲＴ ＹＳ、１９％の最小ＲＴ伸び率、および１９％の最小ＲＴ ＲＯＡを有する。これに対し、７００℃／１，０００時間／ＡＣ条件におけるヒート１６および１８は、１９％未満のＲＴ伸び率を有し、７００℃／１，０００時間／ＡＣ条件におけるヒート１６，１７および１８は２０％未満のＲＴ ＲＯＡを有する。さらに、７００℃／１，０００時間／ＡＣ条件における市販合金ヒート１９は、１２４９．４ＭＰａ(１８１．２ｋｓｉ)のＲＴ ＵＴＳ、８１０．９ＭＰａ(１１７．６ｋｓｉ)のＲＴ０．２％ＹＳ、２６％のＲＴ伸び率、および２９％のＲＴ ＲＯＡ率を有する。したがって、７００℃／１，０００時間／ＡＣ条件における本開示の教示内の組成を有する合金は、合金７４０ＨのＲＴ ＵＴＳの約０．９７に等しいＲＴ ＵＴＳ、合金７４０ＨのＲＴ ＹＳの約０．９２に等しいＲＴ ＹＳ、合金７４０ＨのＲＴ伸び率の約０．７３に等しいＲＴ伸び率、および合金７４０ＨのＲＴ ＲＯＡの約０．６９に等しいＲＴ ＲＯＡを有する。
【0058】
表７および８を参照すると、７００℃／５０００時間／ＡＣ条件における試料のＲＴ引張データが示されている。
【表7】
【表8】
【0059】
表７および表８に示すように、ヒート２、５、６、１０、１２、および２０－２２（ヒート７は試験されていない）は、１２３５．６ＭＰａ（１７９．２ｋｓｉ）の最小ＲＴ ＵＴＳ、７３０．９ＭＰａ（１０６．０ｋｓｉ）の最小ＲＴ ＹＳ、１７％の最小ＲＴ伸び率、および１８％の最小ＲＴ ＲＯＡを有する。すなわち、いくつかの変形例において、７００℃／５，０００時間／ＡＣ条件における本開示の教示内の組成を有する合金は、１２３５．６ＭＰａ（１７９．２ｋｓｉ）の最小ＲＴ ＵＴＳ、７３０．９ＭＰａ（１０６ｋｓｉ）の最小ＲＴ ＹＳ、１７％の最小ＲＴ伸び率、および１８％の最小ＲＴ ＲＯＡを有する。さらに、７００℃／５，０００時間／ＡＣ条件における市販合金ヒート１９は、１２６６．６ＭＰａ(１８３．７ｋｓｉ)のＲＴ ＵＴＳ、７５９．１ＭＰａ(１１０．１ｋｓｉ)のＲＴ０．２％ＹＳ、２６％のＲＴ伸び率、および３０％のＲＴ ＲＯＡ率を有する。したがって、７００℃／５，０００時間／ＡＣ条件における本開示の教示内の組成を有する合金は、合金７４０ＨのＲＴ ＵＴＳの約０．９８に等しいＲＴ ＵＴＳ、合金７４０ＨのＲＴ ＹＳの約０．９６に等しいＲＴ ＹＳ、合金７４０ＨのＲＴ伸び率の約０．６５に等しいＲＴ伸び率、および合金７４０ＨのＲＴ ＲＯＡの約０．６０に等しいＲＴ ＲＯＡを有する。
【0060】
表９および表１０を参照すると、溶体化焼きなまし＋時効条件の試料の７００℃（１２９２°Ｆ）引張データが示されている。
【表9】
【表10】
【0061】
表９および表１０に示すように、溶体化焼きなまし＋時効条件における本開示の教示の範囲内の組成を持つヒート（すなわち、ヒート２、５、６、７、１０、１２、および２０－２１）は、９０９．５ＭＰａ（１３１．９ｋｓｉ）の最小７００℃ＵＴＳ、６５１．６ＭＰａ(９４．５ｋｓｉ)の最小７００℃ＹＳ、１６．７％の最小７００℃伸び率、および１９．５％の最小７００℃面積減少 (ＲＯＡ) 率を有する。すなわち、本開示のいくつかの変形例において、溶体化焼きなまし＋時効条件における本開示の教示の範囲内の組成を持つ合金は、９０９．５ＭＰａ（１３１．９ｋｓｉ）の最小７００℃ＵＴＳ、６５１．６ＭＰａ（９４．５ｋｓｉ）の最小７００℃ＹＳ、１６．７％の最小７００℃伸び率、および１９．５％の最小７００℃ＲＯＡを有する。これに対し、溶体化焼きなまし＋時効条件におけるヒート１は、１１．３％の７００℃伸び率および１５．３％の７００℃ＲＯＡを有し、溶体化焼きなまし＋時効条件におけるヒート３は、１５．２％の７００℃伸び率および１６．４％の７００℃ＲＯＡを有し、溶体化焼きなまし＋時効条件におけるヒート１１は、９．５％の７００℃伸び率および７００℃ＲＯＡを有し、溶体化焼きなまし＋時効条件におけるヒート１３は、１５．０％の７００℃伸び率および１６．５％の７００℃ＲＯＡを有し、溶体化焼きなまし＋時効条件におけるヒート１７は、平均１４．７％（２つの試料)の７００℃伸び率および１９．０％の７００℃ＲＯＡを有し、溶体化焼きなまし＋時効条件におけるヒート１８は、平均１５．０％（２つの試料)の７００℃伸び率および１８．３％の７００℃ＲＯＡを有する。
【0062】
さらに、溶体化焼きなまし＋時効条件における市販合金ヒート１９は、９６０．５ＭＰａ(１３９．３ｋｓｉ)の７００℃ＵＴＳ、６３０．２ＭＰａ(９１．４ｋｓｉ)の７００℃０．２％ＹＳ、２９．５％の７００℃伸び率、および３０％の７００℃ＲＯＡ率を有する。したがって、溶体化焼きなまし＋時効条件における本開示の教示範囲内の組成を有する合金は、合金７４０Ｈの７００℃ＵＴＳの約０．９５に等しい７００℃ＵＴＳ、合金７４０Ｈの７００℃ＹＳの約１．０に等しい７００℃ＹＳ、合金７４０Ｈの７００℃伸び率の約０．５７に等しい７００℃伸び率、および合金７４０Ｈの７００℃ＲＯＡの約０．６５に等しい７００℃ＲＯＡを有する。
【0063】
表１１および表１２を参照すると、７００℃／１，０００時間／ＡＣ条件における試料の７００℃（１２９２°Ｆ）引張データが示されている。
【表11】
【表12】
【0064】
表１１および表１２に示すように、７００℃／１，０００時間／ＡＣ条件におけるヒート２、５、６、１０、１２、および２０－２１（ヒート７は試験せず）は、９８３．９ＭＰａ（１４２．７ｋｓｉ）の最小７００℃ＵＴＳ、６８１．２ＭＰａ（９８．８ｋｓｉ）の最小７００℃ＹＳ)、２０．５％の最小７００℃伸び率、および２２．０％の最小７００℃ＲＯＡを有する。すなわち、本開示のいくつかの変形例において、７００℃／１，０００時間／ＡＣ条件における本開示の教示内の組成を有する合金は、９８３．９ＭＰａ（１４２．７ｋｓｉ）の最小７００℃ＵＴＳ、６８１．２ＭＰａ（９８．８ｋｓｉ）の最小７００℃ＹＳ、２０．５％の最小７００℃伸び率、および２２．０％の最小７００℃ＲＯＡを有する。これに対し、７００℃／１，０００時間／ＡＣ条件におけるヒート１１は、１５．０％の７００℃伸び率および１６．５％の７００℃ＲＯＡを有する。さらに、７００℃／１，０００時間／ＡＣ条件における市販合金ヒート１９は、９８７．４ＭＰａ(１４３．２ｋｓｉ)の７００℃ＵＴＳ、６８６．７ＭＰａ(９９．６ｋｓｉ)の７００℃０．２％ＹＳ、２５．５％の７００℃伸び率、および３１％の７００℃ＲＯＡ率を有する。したがって、７００℃／１，０００時間／ＡＣ条件における本開示の教示内の組成を有する合金は、合金７４０Ｈの７００℃ＵＴＳの約１．０に等しい７００℃ＵＴＳ、合金７４０Ｈの７００℃ＹＳの約１．０に等しい７００℃ＹＳ、合金７４０Ｈの７００℃伸び率の約０．８０に等しい７００℃伸び率、および合金７４０Ｈの７００℃ＲＯＡの約０．７１に等しい７００℃ＲＯＡを有する。
【0065】
表１３および１４を参照すると、７００℃／５，０００時間／ＡＣ条件における試料の７００℃（１２９２°Ｆ）引張データが示されている。
【表13】
【表14】
【0066】
表１３および１４に示すように、７００℃／５，０００時間／ＡＣ条件におけるヒート２、５、６、１０、１２、および２０－２２（ヒート７は試験せず）は、９４０．５ＭＰａ（１３６．４ｋｓｉ）の最小７００℃ＵＴＳ、６６７．４ＭＰａ（９６．８ｋｓｉ）の最小７００℃ＹＳ、２０．０％の最小７００℃伸び率、および２６．０％の最小７００℃ＲＯＡを有する。すなわち、本開示のいくつかの変形例において、７００℃／５，０００時間／ＡＣ条件における本開示の教示内の組成を持つ合金は、９４０．５ＭＰａ（１３６．４ｋｓｉ）の最小７００℃ＵＴＳ、６６７．４ＭＰａ（９６．８ｋｓｉ）の最小７００℃ＹＳ、２０．０％の最小７００℃伸び率、および２６．０％の最小７００℃のＲＯＡを有する。これに対し、７００℃／５，０００時間／ＡＣ条件におけるヒート１１は、１８．０％の７００℃伸び率、および２２．５％の７００℃ＲＯＡを有する。
【0067】
さらに、７００℃／５，０００時間／ＡＣ条件における市販合金ヒート１９は、９４８．８ＭＰａ（１３７．６ｋｓｉ）の７００℃ＵＴＳ、６８６．１ＭＰａ（９９．５ｋｓｉ）の７００℃０．２％ＹＳ、２６．５％の７００℃伸び率、および３７．５％の７００℃ＲＯＡ率を有する。したがって、７００℃／５，０００時間／ＡＣ条件における本開示の教示内の組成を持つ合金は、合金７４０Ｈの７００℃ＵＴＳの約０．９９に等しい７００℃ＵＴＳ、合金７４０Ｈの７００℃ＹＳの約０．９７に等しい７００℃ＹＳ、合金７４０Ｈの７００℃伸び率の約０．７６に等しい７００℃伸び率、合金７４０Ｈの７００℃ＲＯＡの約０．６９に等しい７００℃ＲＯＡを有する。
【0068】
表１５を参照すると、溶体化焼きなまし＋時効条件における試料のＲＴ衝撃試験データが示されている。
【表15】
【0069】
表１５に示すように、溶体化焼きなまし＋時効条件における本開示の教示内の組成を持つヒート（すなわち、ヒート２、５、６、７、１０、および１２）は、８７．０Ｊ／ｃｍ２（５１．３Ｆｔ．ｌｂ）の最小ＲＴ衝撃エネルギーを有する。すなわち、本開示のいくつかの変形例において、溶体化焼きなまし＋時効条件における本開示の教示内の組成を持つ合金は、８７．０Ｊ／ｃｍ２（５１．３Ｆｔ．ｌｂ）の最小ＲＴ衝撃エネルギーを有する。これに対し、溶体化焼きなまし＋時効条件におけるヒート１は、８０．９Ｊ／ｃｍ２(４７．７ｆｔ．ｌｂ）のＲＴ衝撃エネルギーを有し、溶体化焼きなまし＋時効条件におけるヒート８は、７７．６Ｊ/ｃｍ２(４５．８ｆｔ．ｌｂ)のＲＴ衝撃エネルギーを有し、および溶体化焼きなまし＋時効条件におけるヒート９は、７６．８Ｊ／ｃｍ２(４５．３ｆｔ．ｌｂ)のＲＴ衝撃エネルギーを有する。さらに、溶体化焼きなまし＋時効条件における市販合金ヒート１９は、１１４．７Ｊ／ｃｍ２(６７．７ｆｔ．ｌｂ)のＲＴ衝撃エネルギーを有する。したがって、溶体化焼きなまし＋時効条件における本開示の教示内の組成を持つ合金は、合金７４０ＨのＲＴ衝撃エネルギーの約０．７６に等しいＲＴ衝撃エネルギーを有する。
【0070】
表１６および１７を参照すると、７００℃／１０００時間／ＡＣ条件における試料のＲＴ衝撃試験データが示されている。
【表16】
【表17】
【0071】
表１６および表１７に示すように、７００℃／１，０００時間／ＡＣ条件における本開示の教示内の組成を持つヒート（すなわち、ヒート２、５、６、７、１０、１２、および２０－２２）は、２３．７Ｊ／ｃｍ２（１４．０Ｆｔ．ｌｂ）の最小ＲＴ衝撃エネルギーを有する。すなわち、本開示のいくつかの変形例において、７００℃／１，０００時間／ＡＣ条件における本開示の教示内の組成を持つる合金は、２３．７Ｊ／ｃｍ２（１４．０Ｆｔ．ｌｂ）の最小ＲＴ衝撃エネルギーを有する。これに対し、７００℃／１，０００時間／ＡＣ条件におけるヒート４は、２３．２Ｊ／ｃｍ２（１３．７ｆｔ．ｌｂ）のＲＴ衝撃エネルギーを有し、７００℃／１，０００時間／ＡＣ条件におけるヒート１５は、１７．３Ｊ／ｃｍ２（１０．２ｆｔ．ｌｂ）のＲＴ衝撃エネルギーを有し、７００℃／１，０００時間／ＡＣ条件におけるヒート１６は、１５．７Ｊ／ｃｍ２（９．３ｆｔ．ｌｂ）のＲＴ衝撃エネルギーを有し、７００℃／１，０００時間／ＡＣ条件におけるヒート１７は、１３．４Ｊ／ｃｍ２（７．９ｆｔ．ｌｂ）のＲＴ衝撃エネルギーを有し、７００℃／１，０００時間／ＡＣ条件におけるヒート１８は、１２．３Ｊ／ｃｍ２（７．２ｆｔ．ｌｂ）のＲＴ衝撃エネルギーを有する。さらに、７００℃／１，０００時間／ＡＣ条件における市販合金ヒート１９は、２４．３Ｊ／ｃｍ２(１４．３ｆｔ．ｌｂ)のＲＴ衝撃エネルギーを有する。したがって、溶体化焼きなまし＋時効条件における本開示の教示範囲内の組成を持つ合金は、合金７４０Ｈの７００℃のＲＴ衝撃エネルギーの約０．９８に等しいＲＴ衝撃エネルギーを有する。
【0072】
表１８を参照すると、７００℃（１２９２°Ｆ）での応力破断データは、溶体化焼きなまし＋時効条件における試料に対して示されている。表１８に示すように、溶体化焼きなまし＋時効条件におけるヒート２，５，６，１０(ヒート７は試験せず)は、３９３．７ＭＰａ（５７．１ｋｓｉ）の応力下、７００℃(１２９２°Ｆ)で１，３９６時間（ｈ）の最小応力破断寿命を有する。これに対し、３９３．７ＭＰａ（５７．１ｋｓｉ）の荷重下、７００℃(１２９２°Ｆ)で、溶体化焼きなまし＋時効条件におけるヒート１，３，８，９，１１，１３および１４は、それぞれ１１９７．５時間、１０５５時間、１１２４．５時間、１０７９時間、４６４時間、６７８時間、および６９２時間の応力破壊寿命を有する。
【表18】
【0073】
さらに、溶体化焼きなまし＋時効条件における本開示の教示範囲内の組成を有する合金は、３９３．７ＭＰａ（５７．１ｋｓｉ）の応力下、合金７４０Ｈの７００℃（１２９２°Ｆ）での最小応力破断寿命の約０．９９（合金７４０Ｈに対する既知データの合成からの推定として）に等しい７００℃（１２９２°Ｆ）での最小応力破断寿命を有する。
【0074】
表１－１８に関して上で論じたように、本開示の教示は機械的特性と低Ｃｏ含有量との所望の組み合わせを有するＮｉ基合金を提供する。言い換えれば、本開示の教示は、合金７４０Ｈと同様の機械的特性を有するが、Ｃｏが大幅に少なく、従ってコストが削減されたＮｉ基合金を提供する。特に、本開示の教示の範囲内の組成を持つ合金は、合金７４０ＨのＲＴ ＵＴＳの少なくとも０．９６のＲＴ ＵＴＳ、合金７４０ＨのＲＴ ＹＳの少なくとも０．９２のＲＴ ＹＳ、合金７４０ＨのＲＴ伸び率の少なくとも０．６５のＲＴ伸び率、および合金７４０ＨのＲＴ ＲＯＡの少なくとも０．６０のＲＴ ＲＯＡを有する。また、本開示の教示の範囲内の組成を持つ合金は、合金７４０Ｈの７００℃ＵＴＳの少なくとも０．９５の７００℃ＵＴＳ、合金７４０Ｈの７００℃ＹＳの少なくとも０．９７の７００℃ＹＳ、合金７４０Ｈの７００℃の伸び率の少なくとも０．５７の７００℃の伸び率、および合金７４０Ｈの７００℃ＲＯＡの少なくとも０．６５の７００℃ＲＯＡを有する。そして、本開示の教示の範囲内の組成を持つ合金は、合金７４０ＨのＲＴ衝撃エネルギーの少なくとも０．７６に等しいＲＴ衝撃エネルギー、および合金７４０Ｈの７００℃（１２９２°Ｆ）および３９３．７ＭＰａ（５７．１ｋｓｉ）での応力破断寿命の少なくとも０．９９の７００℃（１２９２°Ｆ）および３９３．７ＭＰａ（５７．１ｋｓｉ）での応力破断寿命を有する。したがって、ＵＳＣおよびＡ－ＵＳＣボイラー、および熱伝達媒体として超臨界ＣＯ２（ｓＣＯ２）を使用する電力システムなどの環境または産業で使用するための、合金７４０Ｈと比較して低コスト、高温機械的特性および耐食性特性を備えた合金が提供され、この合金は、高温ファスナー、スプリングおよびバルブに使用することができる。さらに、高ニッケル含有量は良好な溶接性と加工性を有する合金を提供する。
【0075】
図１－図２を参照すると、１つのヒートによる応力破壊試料のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）画像が示され、エネルギー分散分光法（ＥＤＳ）の結果が図３に示されている。ＥＤＳ分析に基づいて、２種類の析出物が同定された。第１に、Ｎｂ、Ｔｉおよび炭化物の析出物が確認され、第２に、Ｃｒ、Ｍｏの析出物が確認された。示されるように、本開示による合金の粒界は明確に定義されており、本開示のいくつかの形態では、粒径はＡＳＴＭ＃２－４であり、平均粒径は約１００μｍである。ＳＥＭよびＸ線回折分析により、主に粒内にあるＭＣ型炭窒化物(Ｎｂ、Ｔｉに富んだ)を伴う粒界上の主にクロムに富んだ炭化物（Ｍ２３Ｃ６）を示した。
【0076】
本明細書で明示的に示されていない限り、機械的／熱的特性、組成百分率、寸法および／または公差、または他の特性を示すすべての数値は、本開示の範囲を説明する際に「約」または「およそ」という言葉によって修飾されるものとして理解されるべきである。この変更は、工業慣行、材料、製造、組立の許容誤差、試験能力を含むさまざまな理由から望まれている。
【0077】
本明細書で使用される場合、「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つ」という語句は、非排他的論理和を使用した論理（ＡまたはＢまたはＣ）を意味すると解釈されるべきであり、「Ａの少なくとも１つ、Ｂの少なくとも１つ、およびＣの少なくとも１つ」を意味すると解釈されるべきではない。
【0078】
本開示の説明は本質的に単に例示的なものであり、したがって、本開示の要旨から逸脱しない変形は本開示の範囲内にあることが意図される。そのような変形は、本開示の精神および範囲から逸脱するとみなされるべきではない。
【図1】
【図2】
【図3】
【手続補正書】
【提出日】2023-11-27
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
重量パーセントで、約１．３％から約１．８％のアルミニウム；
約１．５％から約４．０％のコバルト；
約１８．０％から約２２．０％のクロム；
約４．０％から約１０．０％の鉄；
約１．０％から約３．０％のモリブデン；
約１．０％から約２．５％のニオブ；
約１．３％から約１．８％のチタン；
約０．８％から約１．２％のタングステン；
約０．０１％から約０．０８％の炭素；および
残りニッケルと付随的不純物；
を含む組成を含み；
７００℃および３９３．７ＭＰａ(５７．１ｋｓｉ)での応力破断寿命が少なくとも３００時間；および
室温伸び率が７００℃で１，０００時間時効後、少なくとも１９％である合金。
【請求項2】
前記コバルトが約２．０％から約３．０％である請求項１に記載の合金。
【請求項3】
前記モリブデンが約１．０％から約２．７５％である請求項１に記載の合金。
【請求項4】
前記ニオブが約１．０％から約１．７５％である請求項１に記載の合金。
【請求項5】
前記コバルトが約２．０％から約３．０％であり、前記モリブデンが約１．０％から約２．７５％である請求項１に記載の合金。
【請求項6】
前記コバルトが約２．０％から３．０％であり、前記ニオブが約１．０％から約１．７５％である請求項１に記載の合金。
【請求項7】
前記モリブデンが約１．０％から約２．７５％であり、前記ニオブが約１．０％から約１．７５％である請求項１に記載の合金。
【請求項8】
前記コバルトが約２．０％から約３．０％であり、前記モリブデンが約１．０％から約２．７５％であり、前記ニオブが約１．０％から約１．７５％である請求項１に記載の合金。
【請求項9】
７００℃および３９３．７ＭＰａ（５７．１ｋｓｉ）での応力破断寿命は、少なくとも５００時間である請求項１に記載の合金。
【請求項10】
前記室温伸び率は、７００℃で１０００時間時効後、少なくとも２０％である請求項１に記載の合金。
【請求項11】
前記室温伸び率は、７００℃で１０００時間時効後、少なくとも２２％である請求項１に記載の合金。
【請求項12】
７００℃で５０００時間時効後、少なくとも１７％の室温伸び率をさらに含む請求項１に記載の合金。
【請求項13】
前記室温伸び率は、７００℃で５０００時間時効後、少なくとも２０％である請求項１に記載の合金。
【請求項14】
７００℃で１０００時間時効時に少なくとも１２ｆｔ－ｌｂの室温衝撃エネルギーをさらに含む請求項１に記載の合金。
【請求項15】
前記室温衝撃エネルギーは、７００℃で１０００時間時効時に少なくとも１５ｆｔ－ｌｂである請求項１４に記載の合金。
【請求項16】
前記室温衝撃エネルギーは、７００℃で１０００時間時効時に少なくとも２０ｆｔ－ｌｂである請求項１５に記載の合金。
【請求項17】
７００℃で５０００時間時効時に少なくとも１０ｆｔ－ｌｂの室温衝撃エネルギーをさらに含む請求項１に記載の合金。
【請求項18】
前記合金の室温衝撃エネルギーは、７００℃で５０００時間時効時に少なくとも１２ｆｔ－ｌｂである請求項１に記載の合金。
【請求項19】
前記合金の室温衝撃エネルギーは、７００℃で５０００時間時効時に少なくとも１５ｆｔ－ｌｂである請求項１に記載の合金。
【請求項20】
前記合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷した後、約１６０ｋｓｉ（１１０４ＭＰａ）と約１７５ｋｓｉ（１２０７ＭＰａ）の間の室温（ＲＴ）極限引張強さ、約９５ｋｓｉ（６５５ＭＰａ）と１１５ｋｓｉ（７９３ＭＰａ）の間のＲＴ０．２％耐力、および約３０％と４５％の間のＲＴ伸び率をさらに含む請求項１に記載の合金。
【請求項21】
前記合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷した後の前記ＲＴ極限引張強さが約１６０ｋｓｉ（１１０４ＭＰａ）から約１７０ｋｓｉ（１１７２ＭＰａ）の間であり、前記ＲＴ０．２％耐力が約９５ｋｓｉ（６５５ＭＰａ）から１１０ｋｓｉ（７５８ＭＰａ）の間であり、前記ＲＴ伸び率が約３５％から４５％である請求項２０に記載の合金。
【請求項22】
前記合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷し、前記合金を７００℃（１２９２°Ｆ）で１０００時間時効、その後空冷した後、約１７５ｋｓｉ（１２０７ＭＰａ）と約１９５ｋｓｉ（１３４４ＭＰａ）の間の室温（ＲＴ）極限引張強さ、約１０５ｋｓｉ（７２４ＭＰａ）と約１２５ｋｓｉ（８６１ＭＰａ）の間のＲＴ０．２％耐力、および約１５％と３０％の間のＲＴ伸び率をさらに含む請求項１に記載の合金。
【請求項23】
前記合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷し、前記合金を７００℃（１２９２°Ｆ）で１０００時間時効、その後空冷した後の前記ＲＴ極限引張強さが約１７５ｋｓｉ（１２０７ＭＰａ）と約１８５ｋｓｉ（１２７５ＭＰａ）の間であり、前記ＲＴ０．２％耐力が約１０５ｋｓｉ（７２４ＭＰａ）と１２０ｋｓｉ（８２７ＭＰａ）の間であり、前記ＲＴ伸び率が約２２％と３０％の間である請求項２２に記載の合金。
【請求項24】
前記合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷し、前記合金を７００℃（１２９２°Ｆ）で５０００時間時効、その後空冷した後、約１７０ｋｓｉ（１１７２ＭＰａ）と約２００ｋｓｉ（１３７９ＭＰａ）の間の室温（ＲＴ）極限引張強さ、約１００ｋｓｉ（６８９ＭＰａ）と約１２０ｋｓｉ（８２７ＭＰａ）の間のＲＴ０．２％耐力、および約１６％と３０％の間のＲＴ伸び率をさらに含む請求項１に記載の合金。
【請求項25】
前記合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷し、前記合金を７００℃（１２９２°Ｆ）で５０００時間時効、その後空冷した後の前記ＲＴ極限引張強さが約１７５ｋｓｉ（１２０７ＭＰａ）と約１９０ｋｓｉ（１３１０ＭＰａ）の間であり、前記ＲＴ０．２％耐力が約１０５ｋｓｉ（７２４ＭＰａ）と約１１５ｋｓｉ（７９３ＭＰａ）の間であり、前記ＲＴ伸び率が約２０％と３０％の間である請求項２４に記載の合金。
【請求項26】
前記合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷した後、約１３０ｋｓｉ（８９６ＭＰａ）と約１５５ｋｓｉ（１０６９ＭＰａ）の間の７００℃極限引張強さ、約９０ｋｓｉ（６２０ＭＰａ）と約１０５ｋｓｉ（７２４ＭＰａ）の間の７００℃０．２％耐力、および約９％と２５％の間の７００℃伸び率をさらに含む請求項１に記載の合金。
【請求項27】
前記合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷した後の前記７００℃極限引張強さが約１２５ｋｓｉ（８６１ＭＰａ）と約１４０ｋｓｉ（９６５ＭＰａ）の間であり、前記７００℃０．２％耐力が約９０ｋｓｉ（６２０ＭＰａ）と１００ｋｓｉ（６８９ＭＰａ）の間であり、前記７００℃伸び率が約１４％と２０％の間である請求項２６に記載の合金。
【請求項28】
前記合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷し、前記合金を７００℃（１２９２°Ｆ）で１０００時間時効、その後空冷した後、約１３５ｋｓｉ（９３１ＭＰａ）と約１５５ｋｓｉ（１０６９ＭＰａ）の間の７００℃極限引張強さ、約９５ｋｓｉ（６５５ＭＰａ）と約１１０ｋｓｉ（７５８ＭＰａ）の間の７００℃０．２％耐力、および約１２％と３０％の間の７００℃伸び率をさらに含む請求項１に記載の合金。
【請求項29】
前記合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷し、前記合金を７００℃（１２９２°Ｆ）で１０００時間時効、その後空冷した後の前記７００℃極限引張強さが約１３５ｋｓｉ（９３１ＭＰａ）と約１５０ｋｓｉ（１０３４ＭＰａ）の間であり、前記７００℃０．２％耐力が約９５ｋｓｉ（６５５ＭＰａ）と１０５ｋｓｉ（７２４ＭＰａ）の間であり、前記７００℃伸び率が約１５％と３％の間である請求項２８に記載の合金。
【請求項30】
前記合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷し、前記合金を７００℃（１２９２°Ｆ）で５０００時間時効、その後空冷した後、約１３０ｋｓｉ（８９６ＭＰａ）と約１５０ｋｓｉ（１０３４ＭＰａ）の間の７００℃極限引張強さ、約９０ｋｓｉ（６２０ＭＰａ）と約１１０ｋｓｉ（７５８ＭＰａ）の間の７００℃０．２％耐力、および約１５％と２８％の間の７００℃伸び率をさらに含む請求項１に記載の合金。
【請求項31】
前記合金を７８８℃（１４５０°Ｆ）で４時間焼きなまし、その後空冷し、前記合金を７００℃（１２９２°Ｆ）で５０００時間時効、その後空冷した後の前記７００℃極限引張強さが約１３０ｋｓｉ（８９６ＭＰａ）と約１４５ｋｓｉ（１０００ＭＰａ）の間であり、前記７００℃０．２％耐力が約９０ｋｓｉ（６２０ＭＰａ）と１０２ｋｓｉ（７０３ＭＰａ）の間であり、前記７００℃伸び率が約１５％と２５％の間である請求項３０に記載の合金。
【請求項32】
約０．０２％から約０．３％のマンガン；約０．０５％から約０．３％のケイ素;
約０．００５％から約０．２％のバナジウム；
約０．００５％から約０．２％のジルコニウム；
約０．００１％から約０．０２５％のホウ素；および
約０．００１％から約０．０２％の窒素
をさらに含む請求項１に記載の合金。
【国際調査報告】