Легкооброблювані, високоміцні, стійкі до окиснювання nі-сr-сo-мo-аl-сплави

Реферат: Представлено сплави на Ni-Cr-Co-Mo-Al-основі, що містять від 15 до 20 ваг. % хрому, від 9,5 до 20 ваг. % кобальту, від 7,25 до 10 ваг. % молібдену, від 2,72 до 3,9 ваг. % алюмінію, разом з типовими домішками, допустиму кількість заліза аж до 10,5 ваг. %, добавки другорядних елементів, й іншу кількість з нікелю. Ці сплави є легко оброблюваними, мають високий опір руйнуванню при повзучості і чудову стійкість до окиснювання аж до температур 2100 °F (1149 °C). Це поєднання характеристик є корисним для різноманітних деталей газотурбінних двигунів, у тому числі, наприклад, камер згоряння. UA 115899 C2 (12) UA 115899 C2 UA 115899 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Перехресне посилання на споріднені заявки Дана заявка просить пріоритет Попередньої Патентної Заявки США із серійним № 61/790137, поданої 15 березня 2013 року, і включеної в дану заявку за допомогою посилання. Галузь техніки, до якої належить винахід Даний винахід стосується легкооброблюваних, високоміцних сплавів для застосування при підвищених температурах. Зокрема, він стосується сплавів, що мають чудову стійкість до окиснювання, високий опір руйнуванню при повзучості, і достатню технологічність, для забезпечення працездатності в камерах згоряння газотурбінних двигунів й інших середовищ, що вимагають високих температур. Рівень техніки Для листових деталей у газотурбінних двигунах у продажу на ринку маються різноманітні сплави. Ці сплави по їхніх ключових характеристиках можуть бути підрозділені на різні серії. Слід зазначити, що нижченаведене обговорення стосується сплавів, що можуть бути піддані холодній обробці/зварюванню, чим мається на увазі, що вони можуть бути виготовлені у вигляді холоднокатаного листа, піддані холодному формуванню для одержання виготовленої деталі, і зварюванню. Сплави, що формують гамма-штрих-фазу. Вони включають сплав R-41, сплав Waspaloy, сплав 282®, сплав 263, й інші. Ці сплави характеризуються своїм високим опором руйнуванню при повзучості. Однак максимальні експлуатаційні температури цих сплавів обмежені температурою сольвусу гамма-штрих-фази, і вони, як правило, не застосовуються при температурах вище 1600-1700F (від 871 до 927С). Крім того, у той час як стійкість цих сплавів до окиснювання є досить хорошою в діапазоні експлуатаційних температур, при вищих температурах вона знижується. Сплави, що формують оксид алюмінію. Вони включають сплав 214® і сплав HR-224®, але не сплави з оксидно-дисперсійним зміцненням (ODS) (які не мають необхідної оброблюваності). Сплави в цій серії мають чудову стійкість до окиснювання при температурах аж до 2100F (1149С). Однак їх використання в конструкційних деталях обмежене внаслідок поганого опору руйнуванню при повзучості при температурах вище, ніж близько 1600-1700F (від 871 до 927С). Слід зазначити, що ці сплави також будуть формувати зміцнювальну гамма-фазу, але ця фаза нестабільна в діапазоні вищих температур. Сплави зі зміцненим твердим розчином. Вони включають сплав 230®, сплав HASTELLOY® X, сплав 617, й інші. Як має на увазі їх назва, високий опір цих сплавів руйнуванню при повзучості обумовлюється головним чином ефектом зміцнення твердого розчину, а також формуванням карбідів. Це зміцнення залишається ефективним навіть при дуже високих температурах - наприклад, значно вищих максимальної температури для сплавів, що формують гамма-штрих-фазу. Багато які зі сплавів зі зміцненим твердим розчином мають дуже хорошу стійкість до окиснювання завдяки утворенню захисної плівки з оксиду хрому. Однак їхня стійкість до окиснювання непорівнянна зі сплавами, що формують оксид алюмінію, зокрема, при дуже високих температурах, таких як 2100F (1149C). Сплави з нітридним дисперсійним зміцненням. Вони включають сплав NS-163®, що має дуже високий опір руйнуванню при повзучості при температурах аж до 2100 °F (1149 °C). У той час як опір руйнуванню при повзучості сплаву NS-163 є кращим, ніж у сплавів на основі твердих розчинів, його стійкість до окиснювання є лише подібною. Він не має чудової стійкості до окиснювання сплавів, що формують оксид алюмінію. З вищенаведеного обговорення зрозуміло, що в продажі на ринку відсутній придатний для холодної обробки/зварювання сплав, що поєднує як високий опір руйнуванню при повзучості, так і чудову стійкість до окиснювання. Однак при безперестанному прагненні без перерви усе більше і більше підвищувати експлуатаційні температури газотурбінних двигунів очевидно, що були б дуже бажаними сплави, що поєднують ці якості. Суть винаходу Основною метою даного винаходу є створення легкооброблюваних сплавів, які мають як високий опор руйнуванню при повзучості, так і чудову стійкість до окиснювання. Ця високоцінна комбінація властивостей не знайдена в прототипі (чи не очікується з нього). Склад сплавів, що були представлені як такі, що мають ці властивості, є таким: від 15 до 20 ваг. % хрому (Cr), від 9,5 до 20 ваг. % кобальту (С), від 7,25 до 10 ваг. % молібдену (Mo), від 2,72 до 3,9 ваг. % алюмінію (Al), і вуглець (С), що є присутнім у кількості до 0,15 ваг. %. Можуть бути присутніми елементи титан (Ti) і ніобій (Nb), наприклад, для забезпечення зміцнення, але їхня кількість повинна бути обмежена внаслідок їхнього шкідливого впливу на визначені аспекти технологічності. Зокрема, надлишковий вміст цих елементів може підвищувати схильність 1 UA 115899 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 сплаву до розтріскування при деформаційному старінні. Якщо вони присутні, титан повинен бути обмежений до вмісту не більше 0,75 ваг. %, і ніобій до вмісту не більше 1 ваг. %. Неочікувано було виявлено, що присутність елементів гафнію (Hf) і/або танталу (Та) зв'язано з ще більш тривалими термінами служби цих сплавів відносно руйнування від повзучості. Тому один чи обидва елементи можуть бути додані в ці сплави для додаткового поліпшення опору руйнуванню при повзучості. Гафній може бути доданий на рівнях вмісту до близько 1 ваг. %, тоді як тантал може бути доданий на рівнях вмісту аж до близько 1,5 ваг. %. Для найбільшої ефективності сума рівнів вмісту танталу і гафнію повинна становити між 0,2 ваг. % і 1,5 ваг. %. Для забезпечення оброблюваності кількості визначених елементів, що можуть міститися або можуть не бути присутніми (конкретніше, алюмінію, титану, ніобію, і танталу), повинні бути обмежені таким чином, щоб задовольняти нижченаведеному додатковому співвідношенню (де кількості елементів наведені у ваг. %): Al+0,56Ti+0,29Nb+0,15Та  3,9 [1] На додаток, може бути присутнім бор (В) при малому, але ефективному слідовому вмісті до 0,015 ваг. %, для одержання визначених відомих у технології сприятливих властивостей. У цьому сплаві може бути присутнім вольфрам (W) до вмісту близько 2 ваг. %. Також може бути присутнім залізо (Fe) як домішка, або може бути додана навмисно для зниження загальної вартості сировинних матеріалів. Однак залізо не повинне бути присутнім у кількості більшій, ніж близько 10,5 ваг. %. Якщо як другорядні додаткові елементи присутні ніобій і/або вольфрам, вміст заліза повинен бути ще більш обмежений до 5 ваг. % або менше. Щоб мати можливість видаляти кисень (О) і сірку (S) під час процесу плавки, ці сплави типово містять невеликі кількості марганцю (Mn) до близько 1 ваг. %, і кремнію (Si) до близько 0,6 ваг. %, і, можливо, сліди магнію (Mg), кальцію (Са) і рідкоземельних елементів (у тому числі ітрію (Y), церію (Се), лантану (La), і т. д.) аж до близько 0,05 ваг. % кожного. У сплаві може бути присутнім цирконій (Zr), але його вміст у цих сплавах повинен підтримуватися на рівні менше 0,06 ваг. % для збереження оброблюваності. Опис переважних варіантів здійснення винаходу Автори даного винаходу представляють сплави на основі Ni-Cr-СО-Mo-Al, що містять від 15 до 20 ваг. % хрому, від 9,5 до 20 ваг. % кобальту, від 7,25 до 10 ваг. % молібдену, від 2,72 до 3,9 ваг. % алюмінію, разом з типовими домішками, залізо в припустимій кількості до 10,5 ваг. %, добавки другорядних елементів, й інша кількість з нікелю, що легко обробляються, мають високий опір руйнуванню при повзучості і чудовій стійкості до окиснювання до настільки високих температур, як 2100 °F (1149 °C). Ця комбінація властивостей є сприятливою для різноманітних компонентів газотурбінних двигунів, що включають, наприклад, камери згоряння. На основі розуміння вимог до камер згоряння майбутніх газотурбінних двигунів, був би дуже бажаним сплав з наступними характеристиками: 1) чудовою стійкістю до окиснювання при настільки високих температурах, як 2100 °F (1149 °C), 2) настільки хорошою оброблюваністю, що він може бути виготовлений у формі деформованого листа, будучи придатним до холодного формування, до зварювання, і т. д., 3) високим опором руйнуванню при повзучості, настільки ж хорошим чи кращим, ніж у звичайних сплавів промислового виробництва, таких як сплав HASTELLOY X, і 4) хорошою жаростійкістю при підвищених температурах. У минулому, протягом тривалого часу спроби розробити сплав, що поєднає усі чотири характеристики, виявилися безуспішними, і, відповідно до цього, на ринку немає наявного в продажі сплаву з усіма чотирма з цих якостей. Автори даного винаходу протестували 30 експериментальних сплавів, склади яких наведені в Таблиці 1. Експериментальні сплави були марковані від А до Z і від АА до DD. Експериментальні сплави мали вміст Cr, що варіював від 15,3 до 19,9 ваг. %, а також вміст кобальту, що варіює від 9,7 до 20,0 ваг. %. Вміст молібдену варіював від 5,2 до 12,3 ваг. %. Вміст алюмінію варіював від 1,93 до 4,30 ваг. %. Вміст заліза варіював від менше 0,1 аж до 10,4 ваг. %. У визначених експериментальних сплавах були присутні добавки другорядних елементів, що включають титан, ніобій, тантал, гафній, вольфрам, ітрій, кремній, вуглець і бор. Всі випробування сплавів були проведені на листовому матеріалі з товщиною від 0,065 дюйма до 0,125 дюйма (від 1,6 до 3,2 мм). Експериментальні сплави були виплавлені у вакуумній індукційній печі, і потім повторно переплавлені в електрошлаковій печі, при масі плавки від 30 до 50 фунтів (від 13,6 до 27,2 кг). Одержані в такий спосіб злитки були піддані гарячому проковуванню і прокатуванню до проміжної товщини листа. Аркуші були піддані відпалюванню, загартуванню водою і холодному прокатуванню для одержання аркушів з бажаною товщиною. Проміжне відпалювання холоднокатаного листа було необхідним під час виготовлення листа з товщиною 0,065 дюйма (1,6 мм). При необхідності холоднокатані аркуші 2 UA 115899 C2 були піддані відпалюванню для одержання цілком рекристалізованої, рівновісної структури зерен з розміром зерен за стандартом ASTM між 3½ і 4½. 5 10 15 20 Для оцінки ключових характеристик (стійкості до окиснювання, оброблюваності, опору руйнуванню при повзучості, і жаростійкості) на експериментальних сплавах були проведені випробування чотирьох різних типів, щоб встановити їх придатність для передбачуваних варіантів застосування. Результати цих випробувань описані в нижченаведених розділах. Стійкість до окиснювання Стійкість до окиснювання є найважливішою характеристикою для сучасного високотемпературного сплаву. Температури в камері згоряння газотурбінного двигуна можуть бути дуже високими, і завжди в промисловості існує прагнення до усе більш і більш високих температур. Сплав, що має чудову стійкість до окиснювання при температурах аж до 2100 °F (1149 °C), був би хорошим кандидатом для використання в багатьох варіантах застосування. Стійкість до окиснювання сплавів на основі нікелю в дуже великому ступені залежить від природи оксидів, що утворюються на поверхні сплаву при термічному впливі. Як правило, переважним є формування захисного поверхневого шару, такого як збагачені хромом і збагачені алюмінієм оксиди. Сплави, що утворюють такі оксиди, часто називаються формувачами оксиду хрому або оксиду алюмінію, відповідно. Переважна більшість деформованих високотемпературних нікелевих сплавів являє собою формувачі оксиду хрому. Однак у продажі на ринку маються деякі формувачі оксиду алюмінію. Одним таким прикладом є сплав HAYNES® 214®. Сплав 214 добре відомий своєю чудовою стійкістю до окиснювання. 3 UA 115899 C2 5 10 15 20 З метою визначення стійкості експериментальних сплавів до окиснювання, було проведене випробування на окиснювання більшості сплавів у потоці повітря при температурі 2100 °F (1149 °C) протягом 1008 годин. Разом з цими зразками також були протестовані п'ять сплавів промислового виробництва: сплав HAYNES 214, сплав 617, сплав 230, сплав 263 і сплав HASTELLOY X. Зразки щотижня були піддані циклічному охолодженню до кімнатної температури. По завершенню 1008 годин зі зразків була вилучена окалина, і вони були спрямовані на металографічне дослідження. Наведені в Таблиці 2 дані представляють результати випробувань на окиснювання. Зареєстроване значення представляє усереднене ураження металу, що є сумою втрати металу плюс середнє внутрішнє проникнення окисного впливу. Подробиці випробування у цього типу можна знайти у виданні "International Journal of Hydrogen Energy", том 36, 2011, стор. 4580-4587. Для цілей даного винаходу значення усередненого ураження металу на рівні 2,5 міл/поверхня (64 мкм/поверхня) або менше було переважною технічною вимогою, і належним показником того, чи міг би даний сплав розглядатися як такий, що має "чудову" стійкість до окиснювання. Дійсно, металографічне дослідження сплавів з меншим, чим цей рівень впливу, підтверджує їхні бажані характеристики стійкості до окиснювання. Визначені присутні в малих кількостях елементи/домішки, можливо, могли б у деякій мері знижувати (але все-таки на прийнятному рівні) стійкість до окиснювання, тому значення усередненого ураження металу, імовірно, могло б бути настільки високим, як 3 міл/поверхня (76 мкм/поверхня), у той же час усе ще зі збереженням чудової стійкості до окиснювання. Таблиця 2 Результати випробування на окиснення при температурі 2100F (1149С) Сплав A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Z CC 263 214 617 230 HASTELLOY X Усереднене ураження металу (міл/поверхня) (мкм/поверхня) 0,9 23 0,9 23 0,7 18 1,0 25 0,6 15 0,9 23 0,9 23 0,4 10 0,6 15 0,6 15 1,8 46 0,7 18 1,5 38 0,5 13 0,6 15 0,5 13 0,4 10 0,9 23 0,6 15 1,1 28 1,4 36 2,3 58 0,5 13 1,6 41 0,5 13 4,4 112 16,5 419 1,3 33 5,1 130 4,8 122 12,0 305 4 UA 115899 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Результати випробування у експериментальних сплавів на окиснювання були дуже виразними. Усі з випробуваних експериментальних сплавів (за винятком сплаву CC) мали усереднене ураження металу 2,3 міл/поверхня (58 мкм/поверхня). Тому усі з цих сплавів (за винятком сплаву CC) мали прийнятну стійкість до окиснювання для цілей даного винаходу. Якщо розглядати сплави промислового виробництва, всі експериментальні сплави були порівнянними з формуючим оксид алюмінію сплавом HAYNES 214, що мав значення усередненого ураження металу 1,3 міл/поверхня (33 мкм). Навпаки, усі формуючі оксид хрому сплав 617, сплав 230, сплав HASTELLOY X і сплав 263 мали набагато вищі рівні окисного впливу, зі значеннями усередненого ураження металу 5,1, 4,8, 12,0 і 16,5 міл/поверхня (130, 122, 305, і 419 мкм), відповідно. Як представляється, чудова стійкість до окиснювання експериментальних сплавів обумовлюється критично важливою кількістю алюмінію, що становило 2,72 ваг. % або більше для всіх експериментальних сплавів, інших, ніж сплав CC. Сплав CC мав значення Al всього 1,93 ваг. %, показуючи, що це є занадто низьким рівнем вмісту Al для бажаної чудової стійкості до окиснювання. Подібним чином, рівні вмісту Al у чотирьох формуючих оксид хрому промислових сплавах були досить низькими (найбільше в сплаву 617 при 1,2 ваг. % Al). Навпаки, що формує оксид алюмінію сплав 214 має вміст Al 4,5 ваг. %. Таким чином, усі зі сплавів на основі нікелю, випробувані в цій програмі, з рівнем вмісту Al 2,72 ваг. % або більше, були знайдені такими, що мають чудову стійкість до окиснювання, тоді як сплави з нижчими рівнями вмісту Al такими не були. Тому для сплаву, що вважається придатним даному винаходу, рівень вмісту Al у сплаві повинний бути більшим або дорівнював 2,72 ваг. %. Оброблюваність Однією з вимог до сплавів згідно з даним винаходом є те, щоб вони були оброблюваними. Як обговорювалося раніше, для сплавів, що містять значні кількості визначених елементів (таких як алюміній, титан, ніобій і тантал), наявність хорошої оброблюваності тісно пов'язана зі стійкістю сплаву до розтріскування при деформаційному старінні. Стійкість експериментальних сплавів до розтріскування при деформаційному старінні вимірювали з використанням модифікованого CHRT-тесту (випробування на розтягування з регульованою швидкістю нагрівання), описаного автором Metzler у додатку до Welding Journal, жовтень 2008, стор. 249s256s. Цей тест був розроблений для визначення відносної стійкості сплавів до розтріскування при деформаційному старінні. Один варіант випробування описаний у Патенті США № 8066938. У модифікованому CHRT-тесті ширина секції вимірювального приладу є змінною, й випробування виконують швидше на термомеханічному симуляторі, ніж на установці для випробування на розтягування з гвинтовим приводом. Як очікується, результати двох різних форм випробування повинні бути якісно подібними, але кількісні результати в абсолютному вираженні будуть різними. Результати модифікованого CHRT-випробування, проведеного на експериментальних сплавах авторів даного винаходу, показані в Таблиці 3. Випробування проводили при температурі 1450F (788С), і зареєстровані значення CHRT-пластичності вимірювали як відносне подовження більше 1,5 дюймів (38 мм). Пластичність відповідно до CHRT-випробування у експериментальних сплавів варіювала від 5,9 % для сплаву DD до 17,9 % для сплаву Х. У Таблиці 3 також показані результати модифікованого CHRT-тесту для трьох промислових сплавів, як опубліковані автором Metzler у додатку до Welding Journal, жовтень 2008, стор. 249s256s. Обидва значення пластичності відповідно до CHRT-тесту для сплаву R-41 і Waspaloy становили менше 7 %, тоді як значення для сплаву 263 становило 18,9 %. Сплав R-41 і сплав Waspaloy, будучи придатними до зварювання, обидва відомі як чутливі до розтріскування при деформаційному старінні, тоді як сплав 263 вважається легко зварюваним. На цій підставі сплави згідно з даним винаходом повинні мати значення пластичності за модифікованим CHRTтестом більше 7 %. З експериментальних сплавів тільки сплави О і DD мали значення пластичності за модифікованим CHRT-тестом менше 7 %; тому сплави О і DD не можуть розглядатися як сплави згідно з даним винаходом. 5 UA 115899 C2 Таблиця 3 Результати модифікованого CHRT-тесту Пластичність згідно з модифікованим CHRTтестом (%) 13,0 11,6 7,7 13,3 13,6 8,9 10,3 8,7 9,4 10,2 8,6 8,0 9,7 10,0 6,3 9,3 10,2 10,8 9,4 9,9 9,5 15,1 16,3 17,9 13,5 11,9 10,5 8,9 15,3 5,9 6,9 6,8 18,9 Сплав A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z AA BB CC DD R-41 WASPALOY 263 5 10 15 20 Було виявлено, що для цих сплавів на Ni-Cr-Со-Mo-Al-основі стійкість до розтріскування при деформаційному старінні могла би бути пов'язана із сукупною кількістю формуючих гаммаштрих-фазу елементів Al, Ti, Nb і Та. Тому об'єднана кількість цих елементів, що є присутніми у сплаві, повинна задовольняти нижченаведене співвідношення (де кількості елементів наведені в % за вагою): Al+0,56Ti+0,29Nb+0,15Та  3,9 [1] Значення лівої частини рівняння 1 показані в Таблиці 4 для всіх експериментальних сплавів. Усі сплави, де величина "Al+0,56Ti+0,29Nb+0,15Та" була меншою або дорівнювала 3,9, можуть бути показані такими, що мають пластичність відповідно до модифікованого CHRT-тесту більше 7 %, і тому відповідають вимозі відносно стійкості до розтріскування при деформаційному старінні згідно із даним винаходом. Тільки сплави O, Q і DD були знайдені такими, що мають значення більше 3,9. Для сплавів O і DD значення 3,93 і 4,54 можуть бути такими, що узгоджуються з поганою пластичністю відповідно до модифікованого CHRT-тесту. З іншого боку, сплав Q був знайдений таким, що має прийнятну пластичність за модифікованим CHRT-тестом. Як представляється, це є результатом високого вмісту Fe у сплаві. Як відомо, добавки Fe придушують формування гамма-штрих-фази, і тим самим могли б сприяти поліпшенню пластичності за модифікованим CHRT-тестом. Проте, нижча кількість формуючих гамма-штрихфаз елементів, як правило, є сприятливим для оброблюваності. Тому значення 6 UA 115899 C2 "Al+0,56Ti+0,29Nb+0,15Та" повинне підтримуватися меншим або дорівнювати 3,9 для всіх сплавів згідно з даним винаходом. Слід зазначити, що одним наслідком цього є те, що максимальний вміст алюмінію в сплавах згідно із даним винаходом повинен становити 3,9 % (що відповідає ситуації, де всі елементи з титану, ніобію і танталу відсутні). 5 Таблиця 4 Експериментальні сплави - значення рівняння [1] (ліва частина) Сплав Al+0,56Ti+0,29Nb+0,15Ta 3,78 3,70 3,78 3,68 3,76 3,58 3,64 3,69 3,73 3,70 3,62 3,72 3,88 3,89 3,93 3,76 3,98 3,44 3,79 3,11 3,63 3,52 3,58 3,52 2,93 3,46 3,50 3,90 2,06 4,54 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z AA BB CC DD 10 15 20 Опір руйнуванню при повзучості Опір експериментальних сплавів руйнуванню при повзучості визначали з використанням випробування на тривалу міцність при температурі 1800 °F (982 °C) під навантаженням 2,5 ksi (17 Мпа). У цих умовах сплав HASTELLOY X з високим опором повзучості (на основі інтерполяції даних від фірми Haynes International, Inc., публікація № Н-3009С) оцінюється як такий, що має час до руйнування від повзучості 285 годин. Для цілей даного винаходу як вимога встановлений мінімальний час до руйнування від повзучості 325 годин, що було б істотним поліпшенням порівняно зі сплавом HASTELLOY X. Корисно помітити, що температура 1800 °F (982 °C) при випробування і є вищою, ніж прогнозована температура сольвусу гамма-штрихфази експериментальних сплавів, тим самим будь-які ефекти зміцнення гамма-штрих-фазою повинні бути нехтувано малими. Час до руйнування від повзучості експериментальних сплавів показаний в Таблиці 5 разом з даними для декількох сплавів промислового виробництва. Усі сплави від А до О, від R до Z, і BB були знайдені такими, що мають значення часу до руйнування від повзучості більше 325 годин у цих умовах, і тому задовольняють вимоги даного винаходу відносно опору руйнуванню при повзучості. Сплави P, Q, AA, CC і DD виявилися не відповідними вимозі відносно опору руйнуванню при повзучості. Що стосується промислових сплавів, сплав 617 і сплав 230 мали прийнятні значення часу до руйнування від повзучості 732,2 і 915,4 годин, відповідно. Навпаки, 7 UA 115899 C2 сплав 214 мав час до руйнування від повзучості тільки 196,0 годин - значно нижче, ніж вимога відносно опору руйнуванню при повзучості, що визначає сплави згідно із даним винаходом. Таблиця 5 Час до руйнування від повзучості при температурі 1800F (982С)/2,5 ksi (17 МПа) Сплав Час до руйнування (годин) 1076,7 534,7 486,1 447,0 331,9 402,8 722,0 2051,1 360,0 1785,7 5645,5 566,7 1317,4 1197,3 340,3 134,3 254,4 500 500 330 500 1624,0 693,8 500 500 909,4 276,0 500 224,3 138,6 732,2 196,0 915,4 285 (приблизно) A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z AA BB CC DD 617 214 230 HASTELLOY X 5 10 Визначені експериментальні сплави, що містять або гафній, або тантал, були знайдені такими, що виявляють неочікувано вище значення часу до руйнування від повзучості, ніж багато інших експериментальних сплавів. Наприклад, що містить гафній сплав К має час до руйнування від повзучості 5645,5 годин, і, що містить тантал сплав N має час до руйнування від повзучості 1197,3 годин. Порівняння сплавів з добавками гафнію і танталу і без добавок наведений в Таблиці 6. Для цілей порівняння сплави згруповані відповідно до їх номінального базового складу. Чіткий сприятливий вплив добавок гафнію і танталу на час до руйнування від повзучості можна бачити для всіх базових складів. Однак будь-який сприятливий ефект танталу відносно опору руйнуванню при повзучості повинний бути зважений щодо будь-яких негативних впливів на оброблюваність, як було описано раніше в цьому документі. 15 8 UA 115899 C2 Таблиця 6 Впливу добавок гафнію і танталу на час до руйнування від повзучості 1800F (982С)/2,5 ksi (17 МПа) Номінальний базовий склад Сплав C L K P M N B V Z Ni-16Cr-20Co-7,5Mo-3,5Al-1Fe Ni-16Cr-10Co-7,5Mo-3,5Al-10Fe Ni-19,5Cr-10Co-7,5Mo-3,5Al-1Fe 5 10 15 20 25 30 35 40 Додавання 0,43 Hf 0,71 Ta 0,38 Hf 0,78 Ta 0,48 Hf 1 Ta Час до руйнування від повзучості (годин) 486,1 5645,5 566,7 134,3 1317,4 1197,3 534,7 1624,0 909,4 Як було згадано вище, експериментальні сплави Р і Q, обидва з яких містять близько 10 ваг. % заліза, виявилися такими, що не задовольняють вимоги відносно опору руйнуванню при повзучості. Ці сплави містили добавки другорядних елементів вольфраму і ніобію, відповідно. Корисно порівняти ці сплави зі сплавом G, що подібний цим двом сплавам, але без додавання чи вольфраму ніобію. Сплав G був знайдений таким, що має прийнятний час до руйнування від повзучості. Тому, коли сплави з цієї серії мають вміст заліза в них на верхній межі діапазону (~10 ваг. %), елементи вольфрам і ніобій представляються такими, що чинять негативний вплив на час до руйнування від повзучості. Однак, коли вміст заліза є нижчим, наприклад, у сплавах I і Т, добавки вольфраму не приводять до неприйнятних значень часу до руйнування від повзучості. Подібним чином, добавки ніобію не обумовлюють неприйнятні значення часу до руйнування від повзучості, коли вміст заліза є нижчим (сплав Т). На цій підставі вміст заліза в сплавах згідно із даним винаходом обмежується до 5 ваг. % або менше, коли присутні вольфрам або ніобій як добавки другорядних елементів. Для сплавів з вмістом заліза більше 5 ваг. % кількість ніобію і вольфраму повинна регулюватися до рівня тільки домішок (приблизно 0,2 ваг. % і 0,5 ваг. % для ніобію і вольфраму, відповідно). Також згадані вище, сплави AA, CC і DD не задовольняють вимоги відносно опору руйнуванню при повзучості. Сплав АА має рівень вмісту Mo нижче, ніж потрібно в даному винаході, тоді як всі інші елементи присутні в межах їхніх прийнятних діапазонів. Тому було знайдено, що для необхідного опору руйнуванню при повзучості був необхідним критичний мінімум вмісту Mo. Подібним чином, обидва сплави CC і DD мають рівні вмісту Al, що виходять за межі діапазону згідно із даним винаходом, тоді як всі інші елементи присутні в межах їхніх прийнятних діапазонів. Механізми, відповідальні за низький опір руйнуванню при повзучості, коли рівень вмісту Al знаходиться поза обумовленим даним винаходом діапазонів, незрозумілі. Термічна стабільність Термічну стабільність експериментальних сплавів тестували з використанням випробування на розтягування при кімнатній температурі з наступним термічним впливом при температурі 1400 °F (760 °C) протягом 100 годин. Ступінь відносного подовження при розтягуванні при кімнатній температурі (залишкова пластичність) після термічного впливу може бути прийнятий як ступінь жаростійкості сплаву. Температура впливу 1400 °F (760 °C) була вибрана тому, що багато сплавів на основі нікелю мають найменшу термічну стабільність близько цього температурного діапазону. Для прийнятної термічної стабільності у варіантах застосування, що представляють інтерес, було визначено, що необхідна залишкову пластичність більше 10 %. Залишкова пластичність переважно повинна бути вищою 15 %. З описуваних тут 30 експериментальних сплавів 28 з них мали залишкову пластичність 17 % або більше задовільно вищу переважного мінімуму. Виключення становили сплави BB і DD, які обидва мають залишкову пластичність менше 10 %. Сплав BB має рівень вмісту Mo, що є максимальним для сплавів згідно із даним винаходом, тоді як всі інші елементи були присутні в межах їхніх прийнятних діапазонів. Таким чином, представляється, що цей високий рівень вмісту Mo обумовлював погану термічну стабільність. Подібним чином, сплав DD мав вміст Al на рівні вище, ніж максимум для сплавів згідно із даним винаходом, тоді як всі інші елементи 9 UA 115899 C2 були присутні в межах їхніх прийнятних діапазонів. Таким чином, як представляється, за погану термічну стабільність відповідальний високий рівень вмісту Al. Таблиця 7 Випробування на термічну стабільність Відносне подовження, % (залишкова пластичність), після впливу при температурі 1400F (760С)/100 годин 24 25 23 25 25 23 23 23 21 19 24 22 20 22 23 20 20 21 17 23 23 21 23 21 23 20 22 2 29 7 Сплав A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z AA BB CC DD 5 10 15 20 Відповідно до узагальнення результатів випробування по чотирьох ключових характеристиках (стійкості до окиснювання, оброблюваності, опору руйнуванню при повзучості і термічній стабільності), сплави від А до N, сплави від R до Х, і сплав Z (у цілому 22) були знайдені такими, що пройшли випробування по всіх чотирьох найважливіших характеристиках, і тим самим розглядаються як сплави згідно з даним винаходом. Також частиною даного винаходу вважається сплав Y, що пройшов випробування на опір руйнуванню при повзучості, модифікований CHRT, і на термічну стабільність, але не був протестований на стійкість до окиснювання (рівень вмісту алюмінію в ньому показує, що сплав Y повинний мати чудову стійкість до окиснювання, у точності відповідно до вказівок цього опису). Сплави О і DD не пройшли модифікований CHRT-тест, і тим самим були визначені як такі, що мають недостатню оброблюваність (унаслідок поганої стійкості до розтріскування при деформаційному старінні). Сплави P, Q, AA, CC і DD були знайдені такими, що не задовольняють вимогу, відносно опору руйнуванню при повзучості. Сплав CC виявився не відповідним вимозі відносно окиснювання. Нарешті, сплави BB і DD не задовольняли вимогу до термічної стабільності. Тому сплави O, P, Q, AA, BB, CC, і DD (всього 7) не розглядаються як сплави згідно із даним винаходом. Ці результати узагальнені в Таблиці 8. На додаток, разом з експериментальними сплавами були обговорені сім різних промислових сплавів. Усі сім промислових сплавів були знайдені не відповідними одному або багатьом з випробувань на найважливіші характеристики. 10 UA 115899 C2 Таблиця 8 Узагальнення експериментальних сплавів Сплав A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z AA BB CC DD 5 10 15 20 Не пройшли випробування з найважливіших характеристик Модифікований CHRT-тест Опір руйнуванню при повзучості Опір руйнуванню при повзучості Опір руйнуванню при повзучості Термічна стабільність Окиснювання, опір руйнуванню при повзучості Модифікований CHRT-тест, опір руйнуванню при повзучості, термічна стабільність Сплав згідно із даним винаходом ТАК ТАК ТАК ТАК ТАК ТАК ТАК ТАК ТАК ТАК ТАК ТАК ТАК ТАК НІ НІ НІ ТАК ТАК ТАК ТАК ТАК ТАК ТАК ТАК ТАК НІ НІ НІ НІ Придатні експериментальні сплави містили (у вагових відсотках): від 15,3 до 19,9 хрому, від 9,7 до 20,0 кобальту, від 7,5 до 10,0 молібдену, від 2,72 до 3,78 алюмінії, від менш 0,1 аж до 10,4 заліза, від 0,085 до 0,120 вуглецю, а також другорядні елементи і домішки. Крім того, придатні сплави мали значення члена "Al+0,56Ti+0,29Nb+0,15Та" рівняння, що варіювало від 2,93 до 3,89. Можливо, найбільш важливим аспектом даного винаходу є дуже вузький діапазон вмісту елемента алюмінію. Критичний вміст алюмінію щонайменше 2,72 ваг. % у цих сплавах потрібно, щоб стимулювати формування захисної окалини з оксиду алюмінію - необхідної для їхньої чудової стійкості до окиснювання. Однак вміст алюмінію повинен регулюватися до 3,9 ваг. % або менше, щоб зберігати оброблюваність сплавів, як визначається, зокрема, стійкістю сплавів до розтріскування при деформаційному старінні. Це ретельне регулювання вмісту алюмінію необхідне для сплавів згідно із даним винаходом. Вузький діапазон вмісту алюмінію також виявився важливим для опору цих сплавів руйнуванню при повзучості, а також для термічної стабільності. На додаток до вузького діапазону вмісту алюмінію, маються інші фактори, що вирішують для даного винаходу. Вони включають добавки кобальту і молібдену, що значною мірою сприяють підвищенню опору руйнуванню при повзучості - найважливішої характеристики цих сплавів. Зокрема, було знайдено, що критичний мінімальний рівень вмісту молібдену був необхідний у цьому конкретному класі сплавів для забезпечення достатнього опору руйнуванню при повзучості. Хром також є важливим унаслідок його внеску в стійкість до окиснювання. Добавки визначених другорядних елементів можуть надавати сплавам згідно із даним 11 UA 115899 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 винаходом істотні сприятливі властивості. Сюди входить вуглець, важливий (і необхідний) елемент для надання опору руйнуванню при повзучості, подрібнювання зерен, і т. д. Крім того, бор і цирконій, наявність яких не є необхідним, переважно можуть бути присутніми через їхні сприятливі впливи на опір руйнуванню при повзучості. Подібним чином, переважна присутність рідкоземельних елементів, таких як ітрій, лантан, церій, і т. д., завдяки їхньому сприятливому впливу на стійкість до окиснювання. Нарешті, у той час як усі сплави згідно із даним винаходом мають високий опір руйнуванню при повзучості, сплави з добавками гафнію і/або лантану були знайдені такими, що мають неочікувано виразний опір руйнуванню при повзучості. Важливість визначених елементів для здатності сплавів згідно із даним винаходом задовольняти комбінації чотирьох ключових характеристик проілюстрована порівнянням даного винаходу з тим, що описано автором Gresham у Патенті США № 2712498, що частково збігається з даним винаходом. У патенті автора Gresham описані широкі діапазони вмісту елементів, що покривають великі області композиційного діапазону. Не зроблено спроб описати сплави, що мають з'єднання чотирьох найважливіших характеристик матеріалів, необхідних у даному винаході. Фактично, патент автора Gresham описує багато сплавів, що не задовольняють вимогам даного винаходу. Наприклад, промисловий сплав 263 був розроблений фірмою Rolls-Royce Limited (якій належить цей патент), і протягом десятиліть використовувався в аерокосмічній промисловості. Однак цей сплав не має чудової стійкості до окиснювання, необхідної в даному винаході - як було показано вище в Таблиці 2. Крім того, автори Gresham й ін. не приводять ніяких вказівок на те, що для стійкості до окиснювання необхідний критичний мінімальний рівень вмісту Al. Ще одним прикладом є сплав DD, описаний у Таблиці 1. Цей сплав потрапляє в межі патенту автора Gresham. Однак цей сплав не відповідає трьом з чотирьох вимог згідно із даним винаходом: опору руйнуванню при повзучості, стійкості до розтріскування при деформаційному старінні (за вимірюванням модифікованим CHRT-тестом), і термічної стабільності. Невідповідність сплаву DD вимозі відносно розтріскування при деформаційному старінні, наприклад, було показано в даному описі як наслідок занадто високого рівня вмісту алюмінію. Автори Gresham й ін. не приводять ніяких вказівок на те, що існує критичний максимальний рівень вмісту алюмінію (або максимальний об'єднаний рівень вмісту елементів Al, Ti, Nb і Та), щоб уникнути чутливості до розтріскування при деформаційному старінні. Третій приклад полягає в тому, що автор Gresham не описує необхідності в обмеженні максимального рівня вмісту молібдену, щоб уникнути поганої термічної стабільності. Коротше кажучи, автор Gresham описує сплави, що не задовольняють комбінації описуваних тут чотирьох найважливіших характеристик матеріалу, і не приводить ніяких вказівок відносно найважливіших композиційних вимог, необхідних для з'єднання цих чотирьох характеристик, що включають, наприклад, дуже вузький прийнятний діапазон вмісту алюмінію. Сплави згідно із даним винаходом повинні містити (у вагових відсотках): від 15 до 20 хрому, від 9,5 до 20 кобальту, від 7,25 до 10 молібдену, від 2,72 до 3,9 алюмінію, вуглець у кількості аж до 0,15, й інша кількість з нікелю плюс домішки добавок другорядних елементів. Діапазони для основних елементів узагальнені в Таблиці 9. На додаток до вуглецю, добавки другорядних елементів також можуть включати залізо, кремній, марганець, титан, ніобій, тантал, гафній, цирконій, бор, вольфрам, магній, кальцій, й один або більше рідкоземельних елементів, що включають, але не обмежуються такими, ітрій, лантан і церій. Припустимі діапазони другорядних елементів описані нижче й узагальнені в Таблиці 10. 45 Таблиця 9 Діапазони вмісту основних елементів (у ваг. %) Елемент Ni Cr Co Mo Al Широкий діапазон Інша кількість від 15 до 20 від 9,5 до 20 від 7,25 до 10 від 2,72 до 3,9 Проміжний діапазон № 1 Інша кількість від 16 до 20 від 15 до 20 від 7,25 до 9,75 від 2,9 до 3,7 Проміжний діапазон №2 Інша кількість від 17 до 20 від 17 до 20 від 7,25 до 9,25 від 2,9 до 3,6 Вузький Інша кількість від 17,5 до 19,5 від 17,5 до 19,5 від 7,25 до 8,25 від 3,0 до 3,5 Елементи титан і ніобій можуть бути присутніми, наприклад, для забезпечення зміцнення, але їхня кількість повинна бути обмежена внаслідок їхнього шкідливого впливу на визначені аспекти технологічності. Зокрема, занадто високий вміст цих елементів може підвищувати 12 UA 115899 C2 5 10 15 20 25 30 схильність сплаву до розтріскування при деформаційному старінні. Якщо вони присутні, титан повинний бути обмежений до вмісту не більше 0,75 ваг. %, і ніобій до вмісту не більше 1 ваг. %. Якщо вони не присутні як навмисно введені добавки, титан і ніобій могли би бути присутніми як домішки до рівня близько 0,2 ваг. % кожний. Неочікувано було виявлено, що присутність елементів гафнію і/або танталу пов'язана з ще тривалішими часами до руйнування цих сплавів від повзучості. Тому один або обидва елементи можуть бути додані в ці сплави для додаткового поліпшення опору руйнуванню при повзучості. Гафній може бути доданий на рівнях вмісту до близько 1 ваг. %, тоді як тантал може бути доданий на рівнях вмісту аж до близько 1,5 ваг. %. Для найбільшої ефективності сума рівнів вмісту танталу і гафнію повинна становити між 0,2 ваг. % і 1,5 ваг. %. Якщо вони не присутні як навмисно введені добавки, гафній і тантал могли б бути присутніми як домішки до рівня близько 0,2 ваг. % кожний. Для забезпечення оброблюваності кількості визначених елементів, що можуть міститися або можуть не бути присутніми (конкретніше, алюмінію, титану, ніобію, і танталу), повинні бути обмежені таким чином, щоб задовольняти нижченаведеному додатковому співвідношенню (де кількості елементів наведені у ваг. %): Al+0,56Ti+0,29Nb+0,15Та  3,9 [1] На додаток, може бути присутнім бор при малому, але ефективному слідовому вмісті до 0,015 ваг. %, для одержання визначених відомих у технології сприятливих властивостей. Вольфрам може бути доданий до вмісту близько 2 ваг. %, але якщо є присутнім як домішка, типово містився б у кількості близько 0,5 ваг. % або менше. Також може бути присутнім залізо як домішка на рівнях вмісту до близько 2 ваг. %, або може бути додане навмисно до вищих рівнів вмісту для зниження загальної вартості сировинних матеріалів. Однак залізо не повинне бути присутнім у кількості більшій ніж близько 10,5 ваг. %. Якщо є в наявності ніобій і/або вольфрам як другорядні додаткові елементи, вміст заліза повинен бути ще більш обмежений до 5 ваг. % або менше. Щоб мати можливість видаляти кисень і сірку під час процесу плавки, ці сплави типово містять невеликі кількості марганцю до близько 1 ваг. %, і кремнію до близько 0,6 ваг. %, і, можливо, сліди магнію, кальцію і рідкоземельних елементів (у тому числі ітрію, церію, лантану, і т. д.) до близько 0,05 ваг. % кожного. У сплаві може бути присутнім цирконій як домішка або будучи доданим навмисно (наприклад, для поліпшення часу до руйнування від повзучості), але його вміст у цих сплавах повинен підтримуватися на рівні 0,06 ваг. % або менше для збереження оброблюваності, переважно 0,04 ваг. % або менше. Таблиця 10 Добавки другорядних елементів (у ваг. %) Елемент C Fe Si Mn Ti a Nb Ta Hf Zr B a W Mg Ca Широкий діапазон є присутнім аж до 0,15 аж до 10,5 аж до 0,6 аж до 1 аж до 0,75 аж до 1 аж до 1,5 аж до 1 аж до 0,06 аж до 0,015 аж до 2 аж до 0,05 аж до 0,05 Проміжний є присутнім аж до 0,12 аж до 5 аж до 0,5 аж до 1 аж до 0,75 c аж до 1 c аж до 1,5 c аж до 1 аж до 0,04 аж до 0,008 аж до 2 аж до 0,05 аж до 0,05 13 Вузький діапазон від 0,02 до 0,12 аж до 2 аж до 0,4 аж до 0,5 від 0,2 до 0,5 d аж до 1 d аж до 1 d аж до 0,5 є присутнім аж до 0,04 є присутнім аж до 0,005 аж до 0,5 аж до 0,05 аж до 0,05 UA 115899 C2 Продовження таблиці 10 Елемент b REE Широкий діапазон аж до 0,05 кожен Проміжний аж до 0,05 кожен Вузький діапазон Один або більше присутні аж до 0,05 кожен а Сплави з Nb або W, що є присутніми у більшій кількості, ніж на рівнях домішок, також повинні містити  5 ваг. % Fe b Рідкоземельні елементи (REE) включають один або більше з Y, La, Ce, і т. д. с У проміжному діапазоні повинний бути присутнім щонайменше один елемент із ніобію, танталу і гафнію, і сума повинна становити між 0,2 і 1,5 d У вузькому діапазоні повинний бути присутнім щонайменше один елемент із танталу і гафнію, і сума повинна становити між 0,2 і 1,5 5 Узагальнення припустимих рівнів вмісту визначених домішок наведене в Таблиці 11. Деякі елементи, перераховані в Таблиці 11 (тантал, гафній, бор, і т. д.), можуть бути присутніми швидше як навмисно введені добавки, ніж домішки; якщо даний елемент присутній як навмисна добавка, його кількість повинна відповідати діапазонам, визначеним швидше в Таблиці 10, ніж Таблицею 11. Також можуть бути присутніми додаткові незазначені домішки, і є припустимими, якщо вони не погіршують найважливіші характеристики до ступеня нижче визначених стандартів. 10 Таблиця 11 Припустимі кількості домішок (у ваг. %) Домішка Максимально припустимий вміст 2* 0,4* 0,5* 0,2* 0,2* 0,2* 0,2* 0,05* 0,005* 0,5* 0,5 0,015 0,03 Fe Si Mn Ti Nb* Ta Hf Zr B W* Cu S P * Може бути вищим, якщо являє собою навмисно введену добавку (дивися Таблицю 10) З інформації, представленої в даному описі, автори даного винаходу можуть припускати, що сплави зі складами, наведеними в Таблиці 12, також мали б бажані властивості. 14 UA 115899 C2 5 10 15 На додаток до описаних вище чотирьох найважливіших характеристик, інші бажані властивості сплавів згідно із даним винаходом включали б: високу пластичність при розтягуванні в стані відразу після відпалювання, хорошу стійкість до гарячого розтріскування під час зварювання, хороший опір термічної втоми, та інші. Навіть хоча випробувані зразки були обмежені деформованим листом, сплави повинні виявляти порівнянні властивості в інших одержаних пластичною деформацією формах (таких як плити, стрижні, труби, трубки, поковки, і дроти), і у формах виливків, напиляних покриттів або продуктів порошкової металургії, а саме, порошку, пресованого порошку і спеченого пресованого порошку. Отже, даний винахід охоплює усі форми сплаву з даним складом. Поєднання таких характеристик, як чудова стійкість до окиснювання, хороша оброблюваність і хороший опір руйнуванню при повзучості, що виявляється цим сплавом, робить його особливо придатним для виготовлення деталей газотурбінних двигунів, і особливо придатним для камер згоряння в цих двигунах. Такі деталі, і двигуни, що містять такі деталі, можуть безвідмовно працювати при вищих температурах, і повинні мати триваліший термін служби, ніж такі ж деталі і двигуни, які є в даний час. Хоча автори даного винаходу розкрили визначені кращі варіанти виконання сплаву, повинно бути визначено зрозуміло, що даний винахід цим не обмежується, але може бути реалізований 15 UA 115899 C2 на практиці різноманітними шляхами в межах області пунктів нижченаведеної патентної формули. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 1. Сплав на основі нікелю-хрому-кобальту-молібдену-алюмінію, що має склад, що включає, у вагових відсотках: хром від 15 до 20 кобальт від 9,5 до 20 молібден від 7,25 до 10 алюміній від 2,72 до 3,9 залізо аж до 10,5 вуглець присутність аж до 0,15 бор аж до 0,015 титан аж до 0,75 ніобій аж до 1 тантал аж до 1,5 гафній аж до 1 вольфрам аж до 2 марганець аж до 1 кремній аж до 0,6 цирконій аж до 0,06 магній аж до 0,05 кальцій аж до 0,05 рідкісноземельний аж до 0,05 елемент мідь аж до 0,5 сірка аж до 0,015 фосфор аж до 0,03 з іншою кількістю з нікелю і домішок, при цьому сплав додатково задовольняє нижченаведене композиційне співвідношення, що визначається кількостями елементів, зазначеними в одиницях вагових відсотків: Аl+0,56Ті+0,29Nb+0,15Та3,9. 2. Сплав на основі нікелю-хрому-кобальту-молібдену-алюмінію за п. 1, що містить гафній, тантал або комбінацію гафнію і танталу, де сумарна кількість двох елементів становить між 0,2 ваг. % і 1,5 ваг. %. 3. Сплав на основі нікелю-хрому-кобальту-молібдену-алюмінію за п. 1, що містить титан у кількості від 0,2 до 0,75 ваг. %. 4. Сплав на основі нікелю-хрому-кобальту-молібдену-алюмінію за п. 1, що містить щонайменше один елемент із гафнію і танталу на рівні, що варіює від 0,2 ваг. % аж до 1 і 1,5 ваг. %, відповідно. 5. Сплав на основі нікелю-хрому-кобальту-молібдену-алюмінію за п. 1, що містить щонайменше один елемент із гафнію, танталу і ніобію, де сумарна кількість цих елементів становить між 0,2 ваг. % і 1,5 ваг. %. 6. Сплав на основі нікелю-хрому-кобальту-молібдену-алюмінію за п. 1, причому сплав містить у вагових відсотках: хром від 16 до 20 кобальт від 15 до 20 молібден від 7,25 до 9,75 алюміній від 2,9 до 3,7. 7. Сплав на основі нікелю-хрому-кобальту-молібдену-алюмінію за п. 1, причому сплав містить у вагових відсотках: хром від 17 до 20 кобальт від 17 до 20 молібден від 7,25 до 9,25 алюміній від 2,9 до 3,6. 8. Сплав на основі нікелю-хрому-кобальту-молібдену-алюмінію за п. 1, причому сплав містить у вагових відсотках: хром від 17,5 до 19,5 кобальт від 17,5 до 19,5 16 UA 115899 C2 5 10 15 20 молібден від 7,25 до 8,25 алюміній від 3,0 до 3,5. 9. Сплав на основі нікелю-хрому-кобальту-молібдену-алюмінію за п. 1, причому сплав містить у вагових відсотках: залізо аж до 5 присутність аж до вуглець 0,12 бор аж до 0,008 кремній аж до 0,5 цирконій аж до 0,04. 10. Сплав на основі нікелю-хрому-кобальту-молібдену-алюмінію за п. 1, причому сплав містить у вагових відсотках: залізо аж до 2 вуглець від 0,02 до 0,12 присутність аж до бор 0,005 титан від 0,2 до 0,5 марганець аж до 0,5 кремній аж до 0,4 присутність аж до цирконій 0,04. 11. Сплав на основі нікелю-хрому-кобальту-молібдену-алюмінію за п. 1, причому сплав має таку стійкість до окиснювання, що усереднене ураження металу має значення не вище 2,5 міл/поверхня, коли випробування проводять у потоці повітря при температурі 2100 °F (1149 °C) протягом 1008 годин. 12. Сплав на основі нікелю-хрому-кобальту-молібдену-алюмінію за п. 1, причому сплав має значення пластичності за модифікованим CHRT-тестом більше 7 %. 13. Сплав на основі нікелю-хрому-кобальту-молібдену-алюмінію за п. 1, причому сплав має час до руйнування від повзучості щонайменше 325 годин, коли випробування проводять при температурі 1800 °F (982 °C) під навантаженням 2,5 ksi (17 МПа). 14. Сплав на основі нікелю-хрому-кобальту-молібдену-алюмінію за п. 1, причому сплав містить більше 5 ваг. % заліза і щонайменше один елемент із ніобію аж до 0,2 вагового відсотка і вольфраму аж до від 0,5 вагового відсотка. 15. Сплав на основі нікелю-хрому-кобальту-молібдену-алюмінію за п. 1, причому сплав містить у вагових відсотках: хром від 15,3 до 19,9 кобальт від 9,7 до 20,0 молібден від 7,5 до 10,0 алюміній від 2,72 до 3,78 залізо від 0,1 до 10,4 вуглець від 0,085 до 0,120 бор аж до 0,005 титан аж до 0,49 тантал аж до 1,0 гафній аж до 0,48 кремній аж до 0,49 ітрій аж до 0,02 цирконій аж до 0,04. 16. Сплав на основі нікелю-хрому-кобальту-молібдену-алюмінію за п. 1, що містить слідові кількості щонайменше одного елемента з магнію, кальцію і будь-якого рідкоземельного елемента аж до 0,05 ваг. %. 17. Сплав на основі нікелю-хрому-кобальту-молібдену-алюмінію за п. 1, що містить один або більше з ніобію аж до 0,2 ваг. %, вольфраму аж до 0,5 ваг. %, міді аж до 0,5 ваг. %, сірки аж до 0,015 ваг. % і фосфору аж до 0,03 ваг. %. 25 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 17