本发明涉及合金、粉末、用于借助于合金或粉末制造的方法以及由所述合金或粉末构成的构件。
背景技术：
1、镍基超级合金作为用于高温应用的材料已知，如作为在燃气轮机中用于燃烧室中的隔热罩的材料或也用于热气路径中的涡轮机叶片的材料已知。
2、所述超级合金必须在高温下是抗氧化的以及具有高的机械强度。
3、为了提高效率，有利的是，尤其在旋转的构件如涡轮机叶片的情况下，保持重量尽可能小。
技术实现思路
1、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所述的合金、根据权利要求2所述的粉末、根据权利要求3所述的方法和根据权利要求4所述的构件来实现。
2、就通过调整适合的元素改进特定的机械特性而言，本发明利用镍基超级合金的化学组成的改进，在此保持无裂纹的可加工性和生产率。
3、下面仅示例性地描述本发明。现在描述包含在高耐热的镍基合金中的用于实施上述发明的各个元素的功能。
4、添加碳(c)，所述碳(c)除了其作为脱氧元素的功能之外具有用于与钛(ti)、铌(nb)和钽(ta)结合的其他功能以形成稳定的mc型初生碳化物(mc-typ-)，以便抑制在热变形期间奥氏体晶粒的粗化并且改进热润滑能力。通过如下方式实现碳(c)的所期望的作用：添加至少0.07％的量，然而所述碳(c)的多于0.09％的添加形成mc型碳化物的链式组织并且引起源于所述部分的热裂纹产生，使得模具寿命减少。
5、据此，以0.07重量％至0.09重量％、优选0.08重量％的量添加碳(c)。
6、铬(cr)在加热到高温期间形成在表面处具有高度紧密附着的氧化层，并且改进抗氧化性。附加地，铬(cr)也能够改进可热变形性。
7、所述作用需要所述铬(cr)以高于9.0重量％的量的添加，然而所述铬(cr)的超过10.0重量％的过量添加引起α相的析出，这伴随着延展性的降低。
8、据此，铬(cr)的量处于高于9.0重量％然而不多于10重量％的范围内，更优选为9.5重量％。
9、钨(w)是基本上强化奥氏体混晶直至高温的附加元素。
10、为了实现所述作用，可以以至少3.0重量％的量添加钨(w)，然而所述钨(w)的多于3.4重量％的过量添加引起α-w的过量析出并且引起氧化膜的抗氧化性的下降和紧密附着的下降。与此相应地，钨(w)的量特别优选在3.2重量％的范围内。
11、钼(mo)是与钨(w)同族的元素，从而通过钼(mo)替代一部分钨(w)能够实现与钨(w)的功能相同的功能。然而，因为所述钼(mo)的作用小于钨(w)的作用，所以添加在1.3重量％至1.7重量％的范围内、尤其1.5重量％的钼(mo)。
12、铝(al)是在回火处理之后本质上用于形成稳定的γ'相的附加元素，并且应以至少5.0重量％的量添加。然而，所述铝(al)的超过7.0重量％的添加引起γ'相的增加并且降低可热变形性。据此，铝(al)处于5.6重量％至6.3重量％的范围内，优选为5.9重量％。
13、钛(ti)的一部分与碳(c)结合以形成稳定的mc型初生碳化物并且在非γ'硬化的合金中具有提高强度的功能。
14、钛(ti)的其余部分在γ'相中以固溶体状态存在，由此强化γ'相，并且所述钛(ti)的其余部分用于改进高温强度。据此，必须以至少1.5重量％的量添加钛(ti)，然而所述钛(ti)的超过3.0重量％的过量添加不仅降低可热变形性，而且也使γ'相不稳定并且引起在高温下长时间使用之后的强度降低。据此，钛(ti)优选也处于1.9重量％至2.3重量％的范围内。
15、此外，铝(al)、钽(ta)和钛(ti)也具有改进抗氧化性的重要功能，所述铝(al)、钽(ta)和钛(ti)尤其以元素的组合的形式形成稳定的氧化层体系。
16、与钛(ti)相同类型地，铌(nb)和钽(ta)的一部分与碳(c)结合以形成稳定的mc型初生碳化物，并且所述铌(nb)和钽(ta)具有增加强度的功能，尤其对于非γ'硬化的合金而言。
17、铌(nb)和钽(ta)的其余部分在γ'相中以溶解的方式存在，由此强化固溶体的γ'相，并且所述铌(nb)和钽(ta)的其余部分用于改进高温强度。
18、与此相应地，铌(nb)和钽(ta)能够根据需求添加。然而，因为所述铌(nb)和钽(ta)的过量添加降低可热变形性，所以铌(nb)处于0.8重量％至最少1.0重量％的范围内。
19、锆(zr)和硼(b)通过其晶界活性功能对于改进高温强度和延展性是有效的，并且所述锆(zr)和硼(b)中的至少一种能够以匹配的量添加给本发明的合金。所述锆(zr)和硼(b)的作用在添加量小的情况下获得。
20、多于0.01重量％的锆(zr)量和硼(b)量降低在加热时的固相线温度，由此使可热变形性变差。
21、据此，锆(zr)和硼(b)的上限是0.010重量％或0.010重量％。
22、铪(hf)降低在铸造时的热裂纹敏感性并且改进延展性，尤其改进在横向方向上具有柱粒的ds材料中的延展性。此外，铪(hf)改进抗氧化性。另一方面，铪(hf)降低熔化温度，并且由于其高反应性能够引起在铸造时与模具的反应。因此，铪(hf)以高达最大1.5重量％的浓度使用。
23、镍(ni)形成稳定的奥氏体相并且成为用于固溶体和γ'相析出的基质。此外，因为镍(ni)能够与大量的钨(w)一起形成固溶体，所以获得在高温下具有高的强度的奥氏体基质，从而镍是合金的其余部分。
24、除了上述元素之外，能够给本发明的合金添加最多10.4重量％的钴(co)。
25、钴(co)以固溶体状态存在于基质的奥氏体中，由此实现一定的混晶强化，并且钴(co)也具有用于改进氧化膜的紧密附着的作用。因为钴(co)以固溶体状态存在于ni基质中，并且因为钴(co)几乎不损害γ'相的析出，所以钴(co)是有利的。然而，因为钴(co)是昂贵的元素，所以所述钴(co)的大量的添加不是优选的。
26、借助于所述调整，确保生产性的l-pbf工艺的可加工性来带改进的机械特性和提高的抗氧化性。
27、因此，根据本发明，镍基合金具有下述各项，尤其由以下各项构成(以重量％为单位)：
28、碳(c)：0.07％-0.09％，尤其0.08％-0.09％，更尤其0.08％，
29、铬(cr)：9.0％-10.0％，尤其9.3％-9.7％，更尤其9.5％，
30、钴(co)：9.7％-10.5％，尤其10.0％，
31、钼(mo)：1.2％-1.8％，尤其1.5％，
32、钨(w)：2.8％-3.6％，尤其3.2％，
33、钛(ti)：1.7％-2.5％，尤其2.1％，
34、铝(al)：5.6％-6.3％，尤其5.9％，
35、硼(b)：0.008％-0.012％，尤其0.01％，
36、锆(zr)：0.01％-0.012％，尤其0.01％，
37、钽(ta)：1.0％-1.4％，尤其1.2％，
38、铌(nb)：0.7％-1.1％，尤其0.9％，
39、钒(v)：0.8％-1.0％，尤其0.9％，
40、铪(hf)：1.2％-1.4％，尤其1.3％，
41、硅(si)：最多0.011％，
42、不包含铼(re)
43、和/或
44、不包含钌(ru)，
45、包含镍(ni)，
46、尤其其余部分为镍(ni)，
47、其余杂质达0.1％。
48、构件优选是涡轮机、尤其燃气轮机的部件并且在该处尤其在“热”区域中。
49、实施例(ex1、ex2、ex3)在以下表格中示出：
50、 ex1 ex2 ex3 c 0.09 0.08 0.07 cr 9.5 9.6 9.9 co 10.3 9.6 10.0 mo 1.4 1.5 1.6 w 3.1 3.2 3.0 ti 2.1 2.3 2.3 al 5.9 5.6 6.3 b 0.01 0.01 0.011 zr 0.01 0.01 0.012 ta 1.2 1.3 1.4 nb 0.8 0.9 1.0 v 0.9 0.9 0.9 hf 1.2 1.3 1.25