TW200806801A - High-temperature resistant alloys with low contents of Co and Ni - Google Patents
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200806801 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本=侧於-種低轉含量之耐高溫合金，尤經 、 V - · 【先前技術】 習知合金系統以鐵、銅、紹、鎮、欽、錯、錯、銘 類丄長期以來，習知合金系統之開發，主要以 a 兀素為主兀素（原子百分比至少50%以上）並搭配i它 素來改良合金之性質。例如鐵合金 :、 =ί ，但其合金設計以及合金選擇之要點，仍未^ 以一種70素為主的觀念。 二近十餘年來所興起的塊狀非晶質合金材料之研究，1人 计為:⑴兩相異原子半徑差12%以上；⑺至少三個元素ϋϋ =很大的混合賴。但根據齡麵發表之讀，可發現這 S ::個ίΐ為主元素，至少在4〇%原子比以上，例如鐵基， 鈦基、鎂基、錘基之非晶質合金。 鐾於^知δ金系統之開發被偈限在一或兩個主要元素之牟構 中，無形中限制了合金發展之自由度及空間。因此，本發父 199音5文年提新之合金觀念「多元高齡金」，即至少以^個主要 儿素來配置合金，使得合金成分之自由度大騎加，因而辦加新 ，晶體結構、，結構及新性能之發展。具體而言，在熱力曰學上， 多兀合金下的高熵有助於系統自由能的降低 ”、戶 合排列之固溶相，而非有序排^介二= 物因而可減少脆性的現象發生。 六甘结晶具有12個滑動系統，通常具有較佳的變形能 力由於其強度對溫度的變化較不敏感，在高溫下其強度的 5 200806801 損失較少’這也是鎳基、鈷基及鐵基超合金必須以FCC結晶為基 地的主因。由於姑基的原料成本高，其次為鎳基，鐵基最便宜， 本發明乃提供一新穎合金系統，在可降低鈷鎳使用量下，仍能以 FCC結晶構造為主，並因而增加更廣泛之產業利用。 【發明内容】 本發明之目的在於利用多元合金之設計提俣一低鈷鎳含量且 以FCC結晶為主之耐高溫合金，該合金以CoCrFeNi四元合金為 基礎並添加Al、Mo及Ti至少一者為主要元素加以配置成多元合 ‘金’其中C〇及母個元素之原子百分比皆介於20%至35%之間， • Cr及巧每個元素之原子百分比皆介於12·5%至20%之間，且Co、 &、？6及见原子百分比之總和超過65%，而八1、]^〇或11的原 子百分比的總和介於5%及25%。此外，亦可添加Ag、B、C、 :〇1、_1、仰)、乜、义、¥、臀、¥、&等次元素改進合金之特性， 但添加次元素之原子百分比的總和不得超過10%。 該合金系統可以((：0,〇^，>^]^>^之組成加以表示，其中]^[ 兀素可選自Al、Mo及Ti至少一者，is[元素為次要元素如選自於 Ag、B、C、Cu、Mn、Nb、Ta、Si、V、w、Y、Zr 等至少一者， 以原子百分比計算，x^65%、5Sy^25%及〇<zgl〇%，其中 φ Co&Nl每個元素之原子百分比皆介於20%至35%之間，且Cr及 • Fe每個兀素之原子百分比皆介於12.5%至20%之間。該合金可以 ^熱絲加熱法、感應加熱法、真空電弧纟容煉法等傳統的熔鑄法熔 - 鑄而成，亦可以利用快速凝固法、機械合金法及粉末冶金法等來 合成合金，並可供後續之鍛造加工、均質化熱處理及滾壓加工等 金屬加工處理之用。 根據本發明之一實施態樣，利用上述多元合金之設計製備n 種高熵合金試片，以C〇15CrFeNil·5為基礎合金，添加適量之A卜 Μο、Ή，經由真空電弧熔煉鑄造後皆具有不錯之合金性質，其中 Al、Mo、Ti的添加對此合金系統c〇15CrFeNiL5具有不同程度的強 200806801 化作用，顯然Ti的效果最好，其次為Mo，再其次為A1。 根據本發明之一實施態樣，以CouCrFeNiLsTioj之試片進行 ，造加工、均質化熱處理及滾壓加工後，觀察試片在各狀態下之 微結構與硬度之變化。結果顯示此合金具有優越耐溫特性與加工 硬化之能力。 ^ 根據本奋明之一實施態樣，利用上述多元合金之設計製備另 外11種高熵合金試片，以Co2CrFeNi2為基礎合金，添加適量之
Al、Mo、Ti，經由真空電弧熔煉鑄造後皆具有不錯之合金性質， 其中Al、Mo、Ti的添加對此合金系統c〇2CrFeNi2具有不同程度 的強化作用’顯然Ti的效果最好，其次為Mo，再其次為A1。 i根據本發明之一實施態樣，以c〇2CrFeNi2Ti〇5之試片進行鍛 k加工、均質化熱處理及滾壓加工後，觀察試片在各狀態下之硬 度與，結構之變化。結果顯示此合金具有優越耐溫特性與加工硬 化之能力。 根據本發明之一貫施恶樣，利用上述多元合金之設計製備另 18種高熵合金試片，其中添加適量之次元素如八§、^、(：:〇：1、 ^Nb'Ta、Si、V、W、Y、Zr至少一者以製備多元合金。次 ^素之添加總量不超過原子百分比1〇%，合金試片之硬度值因添 力^之元素而有所差異。因此，可_不同添加量調整硬度、延性 及加工性，以適合不關度下之顧，尤其是高溫結構下之應用。 一又另一實施態樣’該合金亦可在經過真 工电弧熔煉鑄造之後，以高溫時效法進行硬化處理。 且在Ϊ上述多元高熵合金係屬於可加工、可分析之合金材料， 係為-具有良好加工硬化、高溫時效硬化及㈣溫特性之合金。 【實施方式】 睁解以本發明之實施例以促進對本發明之徹底 $其中使用適當、相同的參考符號代表相同的铁^ '心瞭解在此所提出之實施例僅作為說明性、而非限制性之範 200806801 Π此’本發明並不條於所提出之實施例 此 技蟄者所瞭解之任意變化及其同等物。 更此項 在本發明之實施例中關於合金試片之硬度， 試驗f CMATSUZAWASEK·”加以 測丄 面依序以_、㈣0、#240、_0、#_、#_上2 平後再以—㈣•加 負何_為15秒，鑽石針頭下針速率為 Μ。每上 =個不同位置之硬度值，以中間五個平均值平均作為3二 ΐ於巧結構觀察係利用有水冷式砂輪機切割試片，使 之#=影響切割表面之微結構。切割後之試片依= 以#180 #240、_〇、#_、#_、#1細、㈣⑽、#獅之沉 TFm <；4川^> /為，文蝕液浸蝕，再以光學顯微鏡(0M)及 F而、式電子顯微鏡(SEM)進行微結構觀察，並以 EDS(n政佈分析儀)進行成分分析。 γ丄f L卜，於晶體結構之相的鑑^是取約ixi5xi5mm試片進行 系使用邮細刪〇-FM2X射線繞射儀， 你命士盔％射1光源進行x射線強度測量。操作電壓為3〇 kv，操 f⑽為2〇mA，掃描範圍由2〇至100度，掃描速度為4 degrees/min 〇 實施例一： 表1係本實施例所選用之合金組成，試片編號為皿至 ^ C〇L5CrFeNlL5為基礎合金(合金的維氏硬度為HV113， 為m :曰5結構}，添加適量的A1、Ti、Mo製備多元合金。配置 戶^^的原料純度皆在99%以上。表2 _為本發明之合金 ^刀t要儿素的個別基本特性，包括原子量、尺寸、溶點、滞 點、後度、晶體結構及晶聽構轉換溫度。 200806801 合金之成分各爸j虎：（右七攔為原子百分比） 編號 成分(以原子比例表示、 Co Cr Fe -曰力、 Ni AI Ti Mo HK1 CoL5CrFeNiL5 Al〇5 27.3 18.2 18.2 27.3 9.0 HE2 CoL5CrFeNiL5Ti〇.5 27.3 18.2 18.2 27.3 0 9.0 0 HE3 CoL5CrFe NiL5Mo〇.5 273 18.2 18.2 273 0 . 0 9.0 HE4 CoL5CrFeNiL5Al 25.0 16.7 16.7 25.0 16.6 0 0 HE5 CoL5CrFeNiL5Ti 25.0 16.7 16.7 25.0 0 16.6 0 HE6 C〇i.5CrFeNiL5Mo 25.0 16.7 16.7 25.0 0 0 16.6 HE7 Co1.5CrFeNiL5Al〇.5Ti〇.5 25.0 16.7 16.7 25.0 83 8.3 0 HE8 Co15CrFeNiL5Al0.5Mo0.5 25.0 16.7 16.7 25.0 8.3 0 8.3 HE9 Co15CrFeNiL5Ti 0.5M00.5 25.0 16.7 16.7 25.0 0 8.3 8.3 HE10 COi.5CrFeNii.5Alo.5Ti 〇.5Μ〇0·5 23.1 15.4 15.4 23.1 7.7 7.7 7.6 HE11 CoL5CrFeNiL5Al〇.25 Ti 0.5M00.25 25.0 16.7 16.7 25.0 4.15 8.3 4.15 9 200806801 表2:合金元素之基本特性 元素 A1 Ti Co Cr Fe Mo Ni 原子量 (g/mole) 26.98 47.867 58.93 52.00 55.85 95.94 58.69 原子半 徑(A) 1·18 L76 1.52 1.66 1.56 1.9 1.49 熔點fc) 660 1668 1495 1907 1538 2623 1455 沸點(°C) 2519 3287 2927 2671 2861 4639 2913 密度 (g/cm3) 2.70 4.053 8.9 7.14 7.87 10.28 8.91 晶體結 構(低溫) FCC HCP HCP BCC BCC BCC FCC 晶體結 構(高溫） FCC BCC FCC FCC FCC、 BCC BCC FCC 晶體結 構轉換 溫度(°C) 417 1840 910 1390 圖1係根據本發明之實施例之合金製備、加工處理流程。如 圖1所示，在本實施例中可採用真空電弧熔煉爐來熔煉合金，並 可供後續鍛造加工、均質化熱處理、滾壓加工及時效硬化處理之 用。然後進行硬度量測、X光繞射分析、微結構觀察及成分分析。 熔煉時先將總重量約50克之純金屬顆粒配比置於水冷銅模上，蓋 上爐子的上蓋，抽取真空至0 01atm，而後通入純氬氣至〇 2atm。 為了避免合金大量氧化，再重複如上所述之抽氣充氣過程三次 ^，方進行熔煉處理，其中熔煉電流為5〇〇安培。當金屬塊已溶 =均勻且待其冷卻後，將金屬塊翻面再進行熔煉，如此反覆數次 直到確摘有的合金元素均已溶解且混合均⑽止，* 部凝固形成鑄件或鑄錠。 …、傻便，、1 10 200806801 依表1所製備的十一種合金，复曰 德 示，皆具有不錯之合金性質。I而二曰曰體j吉構及硬度如表3所
Ti的添加對此合金系統CGi5Cl：FeN^ 可見’ A1' Mo、 同程度的則咖，顧Ti的效果有不 A1。此外，該三元素的添加量增:硬^^〇’=巧為 會形成BCC(體心立方體)相，但 以？曰曰金 可調整硬度、驗 度下的應s，尤其是高溫賴下的勒。 J5$ 編號 HE1 HE2 合金鑄件之！雙結構與硬度(腳) 或分(以原子比例表示） gouCrFeNi!^^ ^i.5CrFeNiL5Ti〇.5
C〇uCrFeNiL5 Mo〇,5 £〇i:sCrFeNi1.5Al £2uCrFeNiL5Ti
晶蔓結構 FCC FCC FCC FCC+BCC FCC+BCC 硬度 136 378 193 277 581 HE6 C〇i.5CrFeNiL5Mo
FCC+BCC 394 HE7 C〇i^FeNiL5Al〇.5Til 0.5
FCC+BCC 385 HE8 ££uCrFeNiL5Al〇.5Mo 0.5
FCC+BCC 200 HE9 £2L5CrFeNii.5Ti 〇.5M〇, 0.5
FCC+BCC 417 HE10 c〇L5CrFeNiL5Al〇.5 Ti 交.妙0.5
FCC+BCC 561 HE11
Coi.sCrFeNii.sAlo.^ Ti 〇*5M〇0.25
FCC+BCC 383 實施例二: 如圖1所示之合金製備與加工處理之流程，將實施例一中的 HE2合金CouCrFeNUi^之試片置入高溫爐1000 C持溫15分 鐘，而後取出使用氣動式鎚鍛機（型號：OT-1521280)進行熱鍛， 11 200806801 荷重250kg，加工量為40%。接著，將鍛造試片置入熱處理爐中， 以1UKTC、24小時作均質化處理後，分別進行爐冷與水淬^種冷 卻處理，所得各階段的硬度如表4所示，鍛造後的硬度提升約 30%。均質化爐冷硬度下降，但水淬略'高些，由此可發現此合金並 不呈現1100 C咼溫軟化現象，顯示此合金具有優越耐溫特性。而 各狀悲的結晶構造經X光繞射分析，皆仍呈單一的Fee相。 表4: CouCrFeNii 5Ti〇.5合金經鑄造 度(HV) 南溫鍛造及均質化之硬
一接著’將均質化爐冷處理之合金試片❹乂咖风瓜…利 =二重式滾壓機(型號:DBR250)進行滚壓加工處理以觀察硬度之 變化’加工量分別為0%、5%、15%、3〇%、8〇%。所得結果如表 5所示，該合金試片隨著滾壓加工處理之加工量增加而有明顯之加 工硬化’加工後硬度皆大量增加，其中加工3〇0/〇後硬度即約增加 為加工前之1·78倍。因而顯示出該合金具有優良加工硬化之特 性。經由X光繞射分析顯示c〇i5CrFeNii5Ti()5合金隨著加工量增 | 加，FCC之繞射峰值逐漸下降，此乃因為合金經加工後，晶格會 • 產生更大的變形扭曲，進而使X光產生大量的漫射效應。 加工量 0% γΐ·5“〇·5，口 5% /孟:經个1 口JZ 15% 丄置浓/¾ 30% 80% 硬度 313 467 452 558 545 貫施例三 表6係本實施例所選用之合金組成，試片編號為HE12至 HE22 ’以Cc^CrFeNi2為基礎合金(合金的維氏硬度為hv108，為 12 200806801 配置所 FCC晶體結構），添加適量的A1、Ti、Mo製備多元合金 用之元素的原料純度皆在99%以上。 & f 6··ΗΕ12-ΗΕ22 合金㉔^右七巧為
Mo、Ti的添加對此合金系絲Γ n /、體而έ，由表7可見，A1、 用，尤其是高溫結構下的應用。工丨生寻，以適合不同強度下的應 13 200806801 表|7: 晶體結構與硬度(Ηγ) 編號 ----- 成分(以原子比例表元） 3¾瓶箱稱兴々更度 晶體結構 FCC 硬度 1 1 丨 124 HE12 Co2CrFeNi2 Al〇 5 ^^' HE13 Co2CrFeNi2 Ti: ^ ----- FCC 340 HE14 Co2CrFeNi2 Mo〇 5 FCC 170 HE15 Cc^CrFeisi: Ai FCC+BCC 230 HE16 Co2CrFeNi2 Ti FCC+BCC 456 HE17 Co2CrFeNi2 Mo FCC+BCC 236 HE18 Co2CrFeNi2Al05Ti0s FCC+BCC 356 HE19 C〇2CrFeNi2Al0.5Mo0、 FCC+BCC 180 HE20 Co2CrFeNi2Ti 〇.5Mo〇 s FCC+BCC 316 HE21 Co2CrFeNi2Al〇.5 Ti 0,5Mon, FCC+BCC 376 HE22 Co2CrFeNi2Al〇.25 Ti 0.5M00.25 FCC+BCC 349 實施例四: 將實施例三中的HE13合金C〇2CrFeNi2Ti〇·5之試片置入高溫濟 1000 C持溫15分鐘，而後取出使用氣動式鎚鍛機(型號： 派 ⑩ OT-1521280)進行熱鍛，荷重250kg，加工量為40%。接著，將鍛 ▲ 造試片置入熱處理爐中，以ll〇〇°C、24小時作均質化處理後，分 別進行爐冷與水淬兩種冷卻處理，所得各階段的硬度如表8所示， ^ 鍛造後的硬度提升約28%。均質化爐冷硬度上升，但水淬約不變， 由此可發現此合金並不呈現1100 C南溫軟化現象’顯示此合金且 有優越耐溫特性。而各狀態的結晶構造經X光繞射分析，皆仍呈 單一的FCC相。 14 200806801
He<)2(>FeNi2TiG.5 合金經鑄造 (HV) 高溫緞造及均質化之硬度
雨溫锻造 421 ㊅質也爐冷 403 328
Co2CrF^i〇Ti05
二重S壓利用 化，加工量分別Α Π()/二〜疋〜取皂抓丄奐埋从觀察硬度之變 所示，該合广15°ί、3。％、7。％。所得結果如表9 二後硬度皆大量增加，其中力…崎硬以g力力: 性。經由\光^7^^而顯示出該合金具有優良加工硬化之特 irr Λ 6繞齡躺1〜讲舰21^合金龄加工量增加， 更大ίίΓί逐漸下降’此乃因為合金經加工後，晶格會產生 更大的變形扭曲，進而使X光產生大量的漫射效應。 加工量 0% 5% 15% 30% 70% " 硬度 328 335 416 515 566 15 1 貫施例五丄 - 表忉係本實施例所選用之合金組成，試片編號為ΗΕ23至 ΗΕ40。此is種合金係以ΗΕ1-ΗΕ9(如表1所示)及ΗΕ12-20(如表 - 6所示)為基礎合金，添加適量的次元素如Ag、Β、C、Cu、Μη、 Nb、Ta、Si、V、W、Υ、Zr等至少一者以製備多元合金。配置所 用之元素的原料純度皆在99%以上。 200806801 表10·· HE23-HE40合金之成分與編號：（右元素欄為原子百分 比） 編號 成分(以原子比例表示) Co Cr Fe Ni Al Ti Mo 其他元 素 HE23 C〇LsCrFeNiL5 Al〇.5Ag〇2 263 17.5 17.5 263 8.9 0 0 Ag:3.5% HE24 Co1.5CrFeNiL5Ti〇.5B〇.1C〇.1 26.3 17.5 17.5 263 0 8.9 0 B 丄 75%， C:L75% HE25 Co15CifeNi1.5Mo0.5Si〇.2 26.3 17.5 17.5 263 0 0 8.9 Si:3.5% HE26 CoL5CrFeNiL5Al Cu〇.2Mn〇3 23.1 15.4 15.4 23.1 15.4 0 0 Cu:3.0%， Mn:4.6% HE27 Co13CrFeNi1.5Tim〇.1V〇2 23.8 15.9 15.9 23.8 0 15.8 0 Nb:1.6%9 V:3.2% HE28 Co15CrFe Nii^MoNbo j V 0.2W03 22.7 15.1 15.1 22.7 0 0 153 Nb:1.5%， V:3%， W:4.6% HE29 CoL5CrFeNiL5Al〇.5Ti〇.5 Ta〇.2Zr0>1 23.8 15.9 15.9 23.8 7.9 7.9 0 Ta:32%， Zr:1.6% HE30 C〇i.5CrFeNiL5Al〇.5Mo〇.5 V0.2Y0.1 23.8 15.9 15.9 23.8 7.9 0 7.9 V:3.2%， Y:1.6% HE31 C〇i.5CrFeNi15Ti 0.5M〇05 Ta〇.iY〇.i 24.2 16.1 16.1 24.2 0 8.1 8.1 Ik 1.6%, Y:L6% HE32 Cc^CrFeNi〕Alas Ag〇.2 29.8 14.9 14.9 29.8 7.4 0 0 Ag:3% HE33 Co2CrFeNi2Tia5BaiCai 29.8 14.9 14.9 29.8 0 7.4 0 Β:1·5%， C:1.5% HE34 Co2CrFeNi2 Mo〇.5 Si〇.2 29.8 14.9 14.9 29.8 0 0 7.4 Si:3% HE35 Co2CrFeNi2 Al Cu〇2Mn〇3 26.7 133 13.3 26.7 13.3 0 0 Cu:2.7%5 Mn:4.0% HE36 Co2CrFeNi2TiNbaiVa2 27.4 13.7 13.7 27.4 0 13.7 0 Nb:1.4%， V:2.7% 16 200806801 HE37 Cc^CrFelSfyVloNbaiVoWM 263 13.2 13.2 263 0 13.2 Nb:L3%， V:2.6%， w-3 g〇/a HK38 CG2CrFeNi2Al〇.5Ti〇.5 Ta〇.2Zr0>i 27.4 13.7 13.7 27.4 6.8 6.8 0 Ta:2.8%， 7r-l 4% HE39 Co2CrFeNi2Al〇.5Mo05 V0.2Y0.1 27.4 13.7 13.7 27.4 6·8 0 6.8 £Λ · 1 .Τ' /〇 V:2.8%， HE40 Co2CrFeNi2Ti 〇.5M〇〇 5 Ta〇.iY〇, 27.8 0 6.9 Y:1.4% Ta:L4%? Y:1.4% 如表&㈣所示)的晶體結構及硬度· a^b ；^u ；
Mn、Nb、Ta、Si、v、w、Y、 添加之元素而有所差異。此外，將表3、表7及表 :J出除Ag及Cu之添加外，其他次元素之添加♦基本^二J硬 ff升作用。雜部分缝的添加會增加BCC相的^成，;旦主要 曰曰fi?，因此利用不同添加量，可調整硬度、延性 $加工性4，以適合不同強度下的應用，尤其是高溫結構下的應 17 200806801 HE23-HE40合金鎢件之晶體結槿邀廊唐(HV) 編號 成分(以原子比例表示） 、丄丄 \ 晶體結構 硬度 HE23 〇〇! 5CrFeNiL5 Al〇.5Ag〇 2 FCC 125 HE24 C〇i.5CrFeNii.5Ti〇5 B〇 iC〇 1 FCC +领碳化 物相 424 HE25 CoL5CrFeNiL5 Mo〇 5Si〇 2 FCC + BCC 231 人 Λ A 0〇! 5CrFeNii 5A1 Cu〇2ivln〇^ FCC+BCC 257 HE27 CoL5CrFeNiL5TiNb01V02 FCC+BCC 715 HE28 CoL5CrFe NiL5MoNb〇! V〇 9W〇 ^ FCC+BCC 732 HE29 CoL5CrFeNiL5 Al〇>5Ti0 5 Ta〇.2Zr〇! FCC + BCC 590 HE30 CoL5CrFeNiL5Al〇.5Mo〇.5 V〇.2Y〇, FCC+BCC 271 HE31 CoL5CrFeNiL5Ti 〇.5M〇〇 s Ta〇! Y〇, FCC + BCC 626 HE32 Co2CrFeNi2Al〇.5 Ag〇2 FCC 110 HE33 Cc^CrFeNi: Ti〇 5 B〇 jCoji FCC +棚碳化 物相 356 HE34 Co2CrFeNi2 Mo〇,5 Si〇2 FCC 177 HE35 Co2CrFeNi2 A1 Cu〇.2Mn〇 3 FCC + BCC 201 HE36 Co2CrFeNi2 FCC + BCC 529 ΠΕ37 Co2CrFeNi2 Mo Nb〇 H FCC+BCC 580 HE38 C02CrFeNi2Alo.5Tio.5Tao.2Zro」 FCC+BCC 556 HE39 Co2CrFeNi2Al0.5Mo0.5 V〇.2Y(u FCC + BCC 229 HE40 Co2CrFeNi2Ti0,5Mo0.5 Tao.iYo」 FCC+BCC 503 另外，根據本發明之另一實施例，例如，取一 Co^CrFeNiuTio.5 合金試片經由真空電弧熔煉鑄造之後，以高溫時效法進行硬化處 理。將此鑄造態試片置入熱處理爐中，分別以4〇(TC、600°C、800 °C時效Ihr、2hr、5hr、10hr。結果如表12所示，在800T之條 件下，可觀察到罕見之高溫時效硬化現象，時效5hr可使合金之硬 度自378HV提高為513HV。在經過10hr時效後，合金之硬度變 18 200806801 成約時效前之〗·33倍 \時日 、'w\ 間 度\^ Ohr Ihr 2hr 5hr lOhr 400 °C 378±10·0 388±3·8 408+9.1 362±4.2 382+5.9 ^ 378+10.0 400+2.3 387+6.5 384+12.2 387±10.5 800 °C 378110.G 470±7·7 485±6.1 513±4.1 503±7.0 綜合以上所述，可瞭解本發明之合金系統可以 ((^〇,0以，1<^]\471^之組成加以表示，其中]^[元素可選自八1、^^0 及Ti至少一者，N元素為次要元素如Ag、B、c、cu、Mn、：N[b、 Ta、Si、V、W、Y、Zr等至少一者，以原子百分比計算，x^65 %，5$yS25%及OCz^lO%，其中C〇&Ni每個元素之原子百 分比皆介於20%至35%之間，且Cr&Fe每個元素之原子百分比 皆介於12.5%至20%之間。該合金系統在鑄造狀態下的相以Fcc 結晶構造的相為主，在結晶學上，由sFCC相具有12個滑動 統，易於滑動變形，故通常具有相當的延性。此外，FCC相的強 ，對溫度較桃感，在高溫下強賴錄〃、，故本發_合金可 提供不同的強硬度，無論在室溫應用或高溫結構性應用，可 =同強度及延性的需求，藉由成分的調整，而獲得適當特性的人 - ^此外，本發明的合金系統分別含有&與(：：〇、见各至少原 :==，於_性及抗氧化 都妒挺^ 升力麵錄的環境及高溫氧化的環境下 % ^ ^^35 盆成太叩貝的〜基泛金（其C〇含量至少50%以上）而t， 賴輯，開㈣ 此外，熟習此項技藝者應瞭解本發明之實施例中，如圖i之 19 200806801 化，，働=====之s力:i理if 其齡。亦喊補縣發日狀功效下進行所 j或處理’而不盡細在此職出之全部處理施行本發 者祕僅詳述本發明之示範性實施例，但凡熟習此項'技藝 私知·上述之說明僅是描述性而非限制性，在不脫離本發明i 改優狀軌下，可根據上述實闕綠行各種變化修 。因此，所有此類修改應視為包含於本發明之專利範疇内。 【圖式簡單說明】 圖1係根據本發明之實施例之合金製備及加工處理之流程。 【主要元件符號說明】 無〇 20
Claims (1)
- 200806801 十、申請專利範圍： 1. -種低_含量之耐高溫合金，該合金之組成為 (Co，CrJFe，M)xMyNz ’ 其中： (〇〇，α：^，Μ)所佔原子百分比以X表示，XS65%，其中p 及Νι每個兀素之原子百分比皆介於2〇%至35%之間，且&另0 每個元素之原子百分比皆介於12·5%至2〇%之間； Fe Μ元素所佔原子百分比以γ表示，％γ^25%，且該& 係選自AL· Mo及Ti至少一者； 几素 N元素所佔原子百分比以z表示，〇<ζ$ 1〇%，且該N » 選自 Ag、B、c、Cu、Μη、她、Ta、Si、v、w、γ、Zr 至小、」糸 _ 者〇 2. 如申凊專利範圍第1項之低鈷鎳含量之耐高溫合金，其中人 金係以真空電孤溶煉法溶鎢而成。 3·如申请專利範圍第1或2項之低鈷鎳含量之耐高溫合金，其 該合金係以FCC結晶相為主。 ^ Τ 4·如申請專利範圍第1或2項之低鈷鎳含量之耐高溫合金，其中 該合金係經由鍛造加工處理。 修 5·如申請專利範圍第1或2項之低钻鎳含量之耐高溫合金，該合 ^ 、金係經由均質化熱處理。 6·如申睛專利範圍弟1或2項之低错鎳含量之耐高溫合金，該合 金係經由滾壓加工處理。 7·如申凊專利範圍弟1或2項之低銘錄含量之耐高溫合金，其中 該合金係經由硬化處理。 十一、圖式: 21
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