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JP3996059B2 - ニッケル拡散ろう付け合金及び超合金の補修方法 - Google Patents

ニッケル拡散ろう付け合金及び超合金の補修方法 Download PDF

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Description

本発明は超合金を補修するための組成物及び補修方法、特にニッケル及び/又はコバルト基超合金の部品のろう付け補修(braze repair)のための組成物及び方法に関する。
ニッケル及び/又はコバルト基超合金は、高温及び応力を受けるタービン翼のような構成部品に関する航空宇宙産業及び電力産業によって通常使用される。このような合金は本質的に損傷に対して強く、そして抵抗性を有するが、亀裂と破断が時々発生する。損傷が比較的小さい場合には、補修は、例えば、ろう付け補修によって可能である。
Ni及びCo基超合金製のタービン翼を補修するために、通常、高温拡散ろう付け技術が使用される。ろう付け合金混合物は典型的に2種類の粉末成分を含む。第1の成分(母材粉末)は、補修される成分と同じか、又は類似の化学組成を有する高温粉末である。第2の成分(ろう付け合金粉末)は、母材粉末よりもかなり低い溶融温度を有する高温拡散ろう付け合金から成る。このろう付け合金粉末は母材粉末粒子を一体に結合し、そしてこの複合粉末混合物を補修される部品の領域に結合するために使用される。
拡散ろう付け合金粉末は、一般的に元素のホウ素及び/又はケイ素のような融点降下剤を含有する。残念ながら、ろう付け合金にホウ素及びケイ素を使用すると、部品の補修領域の機械的及び/又は環境的特性に悪影響を与える可能性がある。特に、濃淡のむらがあるか、又はスクリプト状(文字状)の脆い相が形成され、これが応力による破断に抵抗する材料の能力を低下させる。これらの脆い相は高融点元素、クロム、及び/又はホウ素、ケイ素及び炭素と結合したチタンから構成される。柱状晶(CG)及び単結晶(SC)の微細組織を有する一方向凝固(DS)超合金のろう付け補修に関して、B及びSiは機械的特性及び耐酸化性に対して特に有害である。
従って、最小のB及び/又はSi量を有し、ジェットエンジンタービン翼に見られるような超合金の補修に使用できる改良されたろう付け補修合金粉末に対する必要性が存在する。本発明はその必要性に対処する。
本発明の特徴を簡単に述べると、低融点合金粉末と高融点合金粉末を含むろう付け合金粉末混合物が提供される。低融点粉末組成物は単一の低融点合金粉末から造られてもよいし、又は2種以上の低融点合金粉末の混合物であってもよい。いずれにしても、この低融点粉末組成物は、好ましくは、重量で、50〜70%のNi、8〜20%のCr、8〜15%のTa、4〜10%のCo、2〜7%のAl、及び約2.25%以下のBを含む。同様に、前記高融点粉末組成物は単一の高融点合金粉末から造られてもよいし、又は2種以上の高融点合金粉末の混合物であってもよい。いずれにしても、前記高融点粉末組成物は、好ましくは50〜70%のNi、2〜10%のCr、2〜10%のTa、5〜15%のCo、2〜10%のAl、2〜10%のW、及びそれぞれ約3%以下のRe、Mo及び/又はHfを含む。なお、本明細書を通して、「%」は「重量%」を意味するものとする。
最も好ましい態様において、前記低融点粉末組成物は、Ti、W、Mo、Re、Nb、Hf、Pd、Pt、Ir、Ru、C、Si、及びZrのいずれか又は全てのそれぞれ約1%以下を更に含み、また前記高融点合金粉末は、Ti、Nb、C、B、Si、及びZrのいずれか又は全てのそれぞれ約1%以下を更に含む
従って、前記ろう付け合金混合物(即ち、低融点粉末及び高融点粉末の組み合わせ)は、好ましくは50〜70%のNi、10〜15%のCr、8〜10%のTa、8〜10%のCo、4〜7%のAl、2〜4%のW、約1〜2%のRe、及びそれぞれ約0.5〜1%のMo及びHfを含む。最も好ましい態様において、前記ろう付け合金混合物は、Ti、Nb、Pd、Pt、Ir、Ru、C、B、Si、及びZrのいずれか又は全てのそれぞれ約1%以下を更に含む。
本発明の一つの目的はNi及び/又はCo基超合金のろう付け補修に有効なろう付け合金粉末を提供することである。
他の目的及び利点は以下の説明から明らかになるであろう。
本発明の原理を十分に理解するために、特定の好ましい態様について説明し、そしてこれを記述するために専門用語を使用する。しかしながら、これによって,発明の範囲が限定されるものではなく、例示の装置の変更及び修正そして本発明の原理の使用は、本発明に関連する技術の専門家が通常心に浮かぶように、予期できるであろう。
上述したように、本発明の一つの特徴はタービン翼のような超合金部品をろう付け補修するのに有用な粉末に関する。好ましい態様において、1種又はそれ以上の低融点合金粉末を1種又はそれ以上の高融点合金粉末と混合して、前記補修に使用できる粉末ろう付け合金混合物を形成する。
本発明の他の特徴は、前記対象のろう付け合金混合物を約1260℃(2300°F)のろう付け温度で使用し、続いて段階的な拡散サイクルを約1037℃(1900°F)〜約1148℃(2100°F)の温度で使用することにより、超合金部品を補修する方法に関する。
1.基体
本発明のろう付け補修組成物及び補修方法は、ニッケル又はコバルト基合金の基体を含む多種類の基体を補修するために使用できる。本発明の組成物及び方法を用いて補修できる合金の具体例としては、限定されないが、Mar−M246、Mar−M247のようなニッケル基合金;CMSX−3、CMSX−4、及びCM−186のような単結晶ニッケル合金;及びMar−M509及びX40のようなコバルト基合金がある。
2.ろう付け合金粉末及びその混合物
本発明のろう付け合金粉末混合物は、低融点(low-melt)粉末組成物及び高融点(high-melt)粉末組成物の両方を含む。低融点合金粉末組成物は、実質的にろう付け温度以下で溶融する合金又は合金の混合物である(故に“低融点”と命名する)。これに対して、高融点合金粉末組成物は、この組成物がろう付け温度を超える溶融温度を有するため、ろう付け温度で実質的に溶融しない状態を維持する合金又は合金の混合物である(故に“高融点”と命名する)。
Mar−M247又はCMSX−3のようなNi基超合金の補修に使用されるろう付け補修混合物の好ましい態様において、低融点粉末組成物は、好ましくは約1232℃(2250°F)以下で溶融する合金の混合物から調製され、この合金の組合わせは、低融点粉末が、全体として、実質的に約1148℃(2100°F)+/−37℃(100°F)の範囲で溶融するように選択される。このような態様に使用される高融点合金粉末組成物は好ましくは、約1315℃(2400°F)以上になる
まで溶融しない単一の高融点合金から調製される。
最も好ましい態様において、低融点粉末組成物は、1種又はそれ以上の合金組成物を含
み、そして、重量で、約50〜70%のNi、8〜20%のCr、8〜15%のTa、4〜10%のCo、2〜7%のAl、及び約2.25%以下のB及び/又はSi、の最終組成を有し、そして約1093℃(2000°F)〜約1232℃(2250°F)の組成物溶融範囲を有する。特定の好ましい態様において、低融点粉末組成物は、更に、Ti、W、Mo、Re、Nb、Hf、Pd、Pt、Ir、Ru、C、及びZrの、いくつか又は全てを、それぞれ約1%以下で含む。
最も好ましくは、低融点合金粉末の調製に使用される合金は、それぞれ、約0.65〜約2.25%のBを含有し、前記低融点粉末組成物中のBの総量は、好ましくは約1%〜2%である。低融点合金粉末は、それぞれ更に好ましくは、約3%以下のSiを含有し、前記低融点粉末中のSiの総量は、好ましくは約0.5%〜1%である。
高融点粉末組成物は好ましくは、補修される基体の合金と同じか又は実質的に同じ成分を有する合金(又は合金の混合物)である。従って、Mar−M246又は247、又はCMSX−3又は−4で造られた部品のようなNi基超合金部品を補修するために、
高融点粉末組成物は、典型的に約50〜70%のNi、2〜10%のCr、2〜10%のTa、5〜15%のCo、2〜10%のAl、2〜10%のW、2〜4%のRe、及びそれぞれ3%以下のMo及びHfを含有する。最も好ましい態様において、前記高融点粉末組成物は、更にTi、Nb、C、B、Si、及びZrの、いくつか又は全てを、それぞれ約1%以下で含む。
低融点合金組成物及び高融点合金組成物は、一般に、低融点粉末:高融点粉末が約1:3〜約3:1の比率で組み合わされ、1:2〜2:1の比率がより好ましい。最も好ましい態様では、低融点粉末対高融点粉末の比率が典型的に1:1〜1:1.5の範囲内にある。
これまでの試験では、約40〜50%の低融点合金粉末及び約50〜60%の高融点合金粉末を含む組成物がCMSX−3のようなNi基超合金部品を補修するのに好ましかった。低融点粉末:高融点粉末が約45:55である比率がこれらのNi基超合金部品を補修するのに最も好ましかった。
本発明で使用される部品の比率を選択する場合、高融点粉末の重量パーセントが高いと、ホウ素及び/又はケイ素の含量が低いことから見て、良好な機械的特性が典型的に得られることが理解される。同様に、低融点粉末のパーセントが高いと、ろう付けフロー(braze flow)が典型的に改善される。当業者は理解できるように、特定用途の要求に応じて、機械的特性とろう付けフローとの間に適切なバランスをとる必要がある。
また、Alに富む組成物は高温酸化特性を改善するため、ある態様においては、Al含量が高いことが望まれる。更に、混合物中のTa含量を増大させると、ろう付け接合部の機械的特性が改善される。特に、Taを添加すると、格子ミスマッチ(lattice mismatch)の増大によるガンマ相及びガンマプライム相(gamma prime phases)が強化される。
上記のことを考慮すると、究極のろう付け合金補修混合物は、好ましくは、50〜70%のNi、10〜15%のCr、8〜10%のTa、8〜10%のCo、4〜7%のAl、2〜4%のW、1〜2%のRe、及びそれぞれ約1%のMo及びHfを含み、そして最も好ましくは更に、Ti、Nb、Pd、Pt、Ir、Ru、C、B、Si、及びZrの、いくつか又は全てを、それぞれ約1%以下で含む。
上述のように、特定の好ましい態様において、低融点合金粉末は、2種又はそれ以上の低融点合金の混合物を含む。Ni基超合金部品を補修するのに特に有用な一つの好ましい
態様において、低融点合金粉末は、(a)約74%のNi、約6%のCr、約6%のAl、約12%のCo、及び約2%のB、を含み、約1121℃(2050°F)の液相線温度を有する、約35%の第1の低融点粉末;(b)約42%のNi、約31%のCr、約26%のTa、及び約1%のB、を含み、約1232℃(2250°F)の液相線温度を有する、約45%の第2の低融点粉末;及び(c)約64%のNi、約6%のAl、約8%のCo、約4%のW、約4%のTa、約3%のSi、約1%のRe、約1%のNb、そして約1%のB、を含み、約1093℃(2000°F)の液相線温度を有する、約20%の第3の低融点粉末、を含む。
一つの好ましい態様において、前記高融点粉末組成物は、約55〜60%のNi、約7%のCr、約6%のTa、約12%のCo、約6%のAl、約3%のRe、約1.5%のHf、そして約5%のWを含む。
下記の表1は、3種類の有望な低融点合金(ADB−01、ADB−02、及びADB−03)及び1種類の有望な高融点合金(HMA−01)の組成を重量%で示す。最も好ましい態様において、これらの合金は、前記低融点合金粉末が約35%のADB−01、約45%のADB−02、及び約20%のADB−03を含むように組み合わされる。一つの好ましいろう付け補修粉末は、低融点粉末の混合物を45%及び好ましい高融点粉末を55%含む。
下記の表2は、本発明に使用できる別の低融点合金粉末及び高融点合金粉末を示す。(表2は例示のためのものであって、低融点粉末又は高融点粉末の全てが表2に示されているとは限らないことを理解すべきである)。
表3は、これらの低融点合金粉末及び高融点合金粉末のろう付け補修合金混合物を示す。(表3も例示のためのものであって、低融点粉末又は高融点粉末の全ての混合物が表3に示されているとは限らないことを理解すべきである)。
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3.使用方法
次の工程は本発明のろう付け補修方法の代表的な工程である。一部の工程が、補修される部品の性質に応じて修正又は削除できることは理解されるべきである。
第1の工程は一般に部品の検査及び洗浄を含む。最初に、化学的及び機械的洗浄工程が、前記部品から汚れ、破片、グリース、オイル、及び遊離スケールを除去するために、通常使用される。これに続いて、化学的ストリッピングが、存在する可能性のある被膜を取り除くために使用されてもよい。次いで、フッ化物イオン洗浄(FIC)が表面及び内側の亀裂から複合酸化物を除去するために使用されてもよい。最後に、高温真空洗浄が前記FICプロセスからの残留酸化物及びフッ化物を除去するために、使用されてもよい。これらの方法の全てがこの分野において一般に知られており、そして必要以上の実験をすることなく、“必要に応じて”本発明の方法に採用できる。
洗浄に続いて、高温のろう付け補修を開始する。このプロセスにおいて、(好ましくは粉末どうしを結合させて、また補修面上に粉末を保持するのに有効な結合剤を使用して)ろう付け補修合金粉末をスラリーにして、補修面に付与する。次いで、このろう付け材料が補修される亀裂を充填できるように、前記部品を真空又は不活性ガス中において前記低融点合金が溶融するのに有効な温度まで加熱する。好ましい態様では、ろう付け温度は1176℃〜1287℃(2150°F〜2350°F)であり、約1260℃(2300°F)のろう付け温度が最も好ましい。ろう付け時間は約10分から約40分まで変動でき、約20分〜約30分のろう付け時間が最も一般的に使用される。
ろう付けの後に、前記部品に拡散熱処理サイクルを実施して、補修された領域を均質化する。この拡散熱処理は好ましくは、ろう付け温度より−17〜+204℃(0〜400°F)低い温度及び約24時間以下の時間で実施される。好ましくは真空又は不活性雰囲気がこの拡散熱処理に使用される。
一部の好ましい態様において、前記熱拡散サイクルは、スクリプト状(文字状)のケイ化物相を細かな分離粒子に分解するのに有効な時間と温度で実施される。また、前記サイクルは好ましくは、もろいホウ化物相の大きさと量を減少させるのに有効な時間と温度で実施される。
一つの好ましい態様において、前記拡散サイクルは段階的な熱サイクルであって、以下のとおりである:
a.982〜1093℃(1800〜2000°F)に加熱して、0.5〜4時間保持し、
b.1037〜1148℃(1900〜2100°F)に加熱して、1〜4時間保持し、
c.1065〜1176℃(1950〜2150°F)に加熱して、1〜4時間保持し、
d.1093〜1204℃(2000〜2200°F)に加熱して、6〜24時間保持し、そして
e.周囲温度に冷却する。
前記加熱は好ましくは、前記第1の加熱工程が毎分約−6〜+4℃(20〜40°F)の速度で実施され、前記第2の加熱工程が毎分約−12〜−1℃(10〜30°F)の速度で実施され、前記第3の加熱工程が毎分約−15〜−6℃(5〜20°F)の速度で実施され、前記第4の加熱工程が毎分約−15〜−6℃(5〜20°F)の速度で実施されて達成される。
最も好ましい態様において、前記拡散サイクルは、段階的な熱サイクルであって、以下のとおりである:
a.毎分−1℃(30°F)1037℃(1900°F)まで加熱し、そして1時間保持し、
b.毎分−6℃(20°F)1093℃(2000°F)まで加熱し、そして2時間保持し、
c.毎分−12℃(10°F)1121℃(2050°F)まで加熱し、そして2時間保持し、
d.毎分−12℃(10°F)1148℃(2100°F)まで加熱し、そして8〜18時間保持し、
e.熱変形を避けるのに十分に遅い速度で約648℃(1200°F)まで、真空又は不活性ガス炉で冷却し、そして
f.不活性ガスのファンで約65℃(150°F)以下に冷却する。
上述の方法を用いた特定の実施例について以下に説明する。これらの実施例は好ましい態様を更に詳細に説明するために与えられるが、これによって本発明の範囲を限定するものではないことを理解すべきである。
ろう付け合金による補修
(a)5.75〜6.25%のCr、6.15〜6.35%のAl、11.25〜12. 25%のCo、2〜2.25%のB、及び残部のNi(さらに、ごく微量の(即ち、0.1%未満の)他の成分及び/又は不純物)を含む約15%の第1の低融点合金粉末;(b)30.8〜31.2%のCr、25.8〜26.2%のTa、0.85〜1.15%のB、及び残部のNi(さらに、ごく微量の(即ち、0.1%未満の)他の成分及び/又は不純物)を含む約20%の第2の低融点合金粉末;(c)5.9%のCr、6.15〜6.35%のAl、7.75〜8.25%のCo、3.25〜3.75%のW、1〜1.5%のRe、4〜4.5%のTa、1〜1.5%のNb、0.4〜0.6%のHf、1.2〜1.4%のB、2.75〜3.25%のSi、及び残部のNi(さらに、ごく微量の(即ち、0.1%未満の)他の成分及び/又は不純物)を含む約10%の第3の合金粉末;そして(d)6.6〜7%のCr、5.9〜6%のAl、11.4〜12.1%のCo、4.7〜5.1%のW、1.3〜1.7%のMo、2.6〜3%のRe、6.2〜6.5%のTa、1.3〜1.7%のHf、及び残部のNi(さらに、ごく微量の(即ち、0.1%未満の)他の成分及び/又は不純物)を含む約55%の高融点粉末、を組み合わせることによって、ろう付け補修合金混合物が調製される。
このろう付け補修合金粉末を市販の結合剤を使用してスラリーにして、次にNi基超合金物質の清浄面に付与し、そしてこの部品を真空中において約1260℃(2300°F)のろう付け温度まで約20分間加熱する。
ろう付けに続いて、段階的な拡散熱サイクルを以下のとおり使用する:
a.毎分−1℃(30°F)1037℃(1900°F)まで加熱し、そして1時間保持し、
b.毎分−6℃(20°F)1093℃(2000°F)まで加熱し、そして2時間保持し、
c.毎分−12℃(10°F)1121℃(2050°F)まで加熱し、そして2時間保持し、
d.毎分−12℃(10°F)1148℃(2100°F)まで加熱し、そして8〜18時間保持し、
e.熱変形を避けるのに有効な速度で約648℃(1200°F)まで冷却し、そして少なくとも5分間保持し、
f.65℃(150°F)以下に冷却する。
応力破断試験
応力破断(S/R)試験を代表的な母材について実施し、また本発明の粉末混合物と補修方法の好ましい態様を用いて補修された製品について実施した。この試験の一つの特徴として、母材自体に対する本発明の方法の効果を試験するために、Mar−M247及びCMSX−3のような母材物質に、本発明で使用される工程(例えば、ろう付け温度に加熱し、続いて典型的な段階的な熱拡散サイクルを実施する)に相当する熱処理を実施した。母材試験のための試験条件は982℃(1800°F)及び248211252Pa(36Ksi)であった。
前記S/R試験の他の特徴として、本発明の方法で補修された部品の機械的特性を測定するために、補修された部品を試験した。補修部品の試験条件は、0.13ミリ(0.005インチ)の亀裂が補修される部品に対しては1093℃(2000°F)及び34473785Pa(5Ksi)であり、そして1.0ミリ(0.040インチ)の亀裂が補修される部品に対しては1093℃(2000°F)及び20684271Pa(3Ksi)であった。
本発明のろう付け補修方法は、CMSX−3のような母材の機械的特性に著しい悪影響を与えないことが、試験結果から分かる。更に、補修された部品はMar−M247のような補修されない超合金に匹敵する機械的特性を示した。
例えば、0.13ミリ(0.005インチ)の亀裂(1093℃(2000°F)及び34473785Pa(5Ksi)の試験)を有する補修部品に対する応力破断までの平均時間は、被覆されない部品について46.98時間であり、標準的なPt/Al被膜で被覆された部品について186.48時間であった。被覆された1.0ミリ(0.040インチ)の亀裂の部品に対する破断までの時間は153.34時間(1093℃(2000°F)及び20684271Pa(3Ksi)の試験)であった。Pt/Al被膜で被覆されるか、されないかに関係なく、これは、Mar−M247から作製された傷がない部品の性能に勝るとも劣らない。
図1はS/R試験の結果を示す。グラフから分かるように、本発明の組成物及び方法によって補修された部品の機械的性能は、損傷がないMar−M247部品の機械的性能に勝るとも劣らない。
低サイクル疲労試験
低サイクル疲労を代表的な母材について実施し、また本発明の粉末混合物と補修方法の好ましい態様を用いて補修された製品について実施した。この低サイクル疲労(LCF)試験の場合、試験条件は1037℃(1900°F)、R=0、ひずみ0.53%、そして繰返し度数20CPMであった。
図2はLCF試験の結果を示す。グラフから分かるように、本発明の組成物及び方法によって補修された部品の機械的性能は、損傷がないMar−M247部品の機械的性能に勝るとも劣らない。
繰返し酸化試験
また、繰返し酸化試験を、1135℃(2075°F)で50分間の繰返し酸化試験サイクル及び室温で10分間のファン冷却を使用して、ろう付けされた試験片について実施した。この試験片は母材及びろう付けされたサンプルから構成され、両者は共通のPtAl被膜を有する。
本発明のろう付け合金混合物は試験を通じて従来のろう付け混合物よりも更に良好に機能した。最も好ましい態様は、ホウ素の割合が低く、またアルミニウムの割合が高いため、拡散ろう付け合金系よりも、酸化特性を10倍以上改善した。
図3は1135℃(2075°F)で500サイクルの繰返し炉酸化試験を通じての比重量変化を示す(500サイクルが対象エンジンの飛行寿命の妥当な近似値として採用された)。サンプルの重量変化は、重量の減少を除いて、重量増加、即ち重量の現実の増加であった。これらのサンプルは、主にアルミニウム酸化物である保護酸化物の生成に基づいて、重量が増加する。一部の酸化物のスペリングオフ(spelling-off)は重量減少を招く可能性がある。しかし、保護層は依然として表面上に残存し、そしてAlがろう付け混合物から表面に拡散して、新規な保護酸化物を形成する。ネガティブな重量増加は望ましくなく、そして500サイクル試験ではほとんど生じない。
上述したように、本発明の技術でろう付けされた接合部の微細組織は、存在するとしても、接合部の機械的特性及び酸化特性に有害な相をほとんど有していないことが分かる。また、本発明の混合物は、ろう付けプロセスの後に、許容レベルのろう付けボイド(void:空孔)を保有する。
本発明は図面及び上述の記述で、詳細に説明されたが、これらは例示のものとして理解されるべきであり、本発明の特徴を限定するものではなく、好ましい態様のみが示され、そして、本発明の精神の範囲内にある全ての変更と修正が保護されることを理解すべきである。
本発明の一つの好ましい態様のろう付け補修合金粉末で補修された製品について実施された応力破断試験の結果を示すグラフである。 本発明の一つの好ましい態様のろう付け補修合金粉末で補修された製品について実施された低サイクル疲労試験の結果を示すグラフである。 本発明の一つの好ましい態様のろう付け補修合金粉末で補修された製品について実施された繰返し炉酸化試験を通じての比重量変化を示すグラフである。 翼中に微細な亀裂を有するエンジン翼の部分を示す。 本発明のろう付け補修合金粉末で補修された後の、図4Aで示したエンジン翼部分中の亀裂を示す。 本発明のろう付け補修合金粉末で補修された後の、図4Aで示したエンジン翼部分中の亀裂を示す。 本発明のろう付け補修合金粉末を用いてろう付け補修する前および補修した後の翼部分の前縁側面を示す。 本発明のろう付け補修合金粉末を用いてろう付け補修する前および補修した後の翼部分の後縁側面を示す。

Claims (9)

  1. 45重量%の低融点合金粉末及び55重量%の高融点合金粉末からなるろう付け合金粉末組成物であって、前記低融点合金粉末は:(a)5.75〜6.25重量%のCr、6.15〜6.35重量%のAl、11.25〜12.25重量%のCo、2.00〜2.25重量%のB、ごく微量の除去不能成分及び/又は不純物、及び残部のNiからなる、35重量%の第1の低融点粉末;(b)30.8〜31.2重量%のCr、25.8〜26.2重量%のTa、0.85〜1.15重量%のB、ごく微量の除去不能成分及び/又は不純物、及び残部のNiからなる、45重量%の第2の低融点粉末;及び(c)5.9〜6.10重量%のCr、6.15〜6.35重量%のAl、7.75〜8.25重量%のCo、3.25〜3.75重量%のW、4.00〜4.50重量%のTa、2.75〜3.25重量%のSi、1.00〜1.50重量%のRe、1.00〜1.50重量%のNb、0.40〜0.60重量%のHf、1.20〜1.40重量%のB、ごく微量の除去不能成分及び/又は不純物、及び残部のNiからなる、20重量%の第3の低融点粉末、からなる3種類の低融点合金粉末の混合物からなり、そして、前記高融点合金粉末は、6.60〜7.00重量%のCr、6.20〜6.50重量%のTa、11.45〜12.05重量%のCo、5.94〜6.30重量%のAl、2.60〜3.00重量%のRe、1.30〜1.70重量%のHf、4.70〜5.10重量%のW、1.30〜1.70重量%のMo、ごく微量の除去不能成分及び/又は不純物、及び残部のNiからなる、ろう付け合金粉末組成物。
  2. 50〜70重量%のNi、10〜15重量%のCr、8〜10重量%のTa、8〜10重量%のCo、4〜6重量%のAl、2〜4重量%のW、それぞれ1重量%のMo、Re、及びHf、及び、除去不能成分から成る、低融点粉末と高融点粉末との組み合わせ物である、ろう付け合金混合物。
  3. 58重量%のNi、11重量%のCr、9重量%のTa、9重量%のCo、5重量%のAl、3重量%のW、それぞれ1重量%のMo、Re、及びHf、及び、除去不能成分から成る、低融点粉末と高融点粉末との組み合わせ物である、ろう付け合金混合物。
  4. 前記組成物は、Ti、Nb、Pd、Pt、Ir、Ru、C、Si、B、及びZrから成る群から選択された1種又はそれ以上の元素のそれぞれ1重量%以下を更に含む、請求項記載のろう付け合金混合物
  5. ニッケル基超合金物質から造られた製品を補修する方法であって、この方法は、
    (a)45重量%の低融点合金粉末及び55重量%の高融点合金粉末からなるろう付け合金粉末組成物であって、前記低融点合金粉末が:
    i )5.75〜6.25重量%のCr、6.15〜6.35重量%のAl、11.25〜12.25重量%のCo、2.00〜2.25重量%のB、ごく微量の除去不能成分及び/又は不純物、及び残部のNiからなる、35重量%の第1の低融点粉末;
    ii )30.8〜31.2重量%のCr、25.8〜26.2重量%のTa、0.85〜1.15重量%のB、ごく微量の除去不能成分及び/又は不純物、及び残部のNiからなる、45重量%の第2の低融点粉末;及び
    iii )5.9〜6.10重量%のCr、6.15〜6.35重量%のAl、7.75〜8.25重量%のCo、3.25〜3.75重量%のW、4.00〜4.50重量%のTa、2.75〜3.25重量%のSi、1.00〜1.50重量%のRe、1.00〜1.50重量%のNb、0.40〜0.60重量%のHf、1.20〜1.40重量%のB、ごく微量の除去不能成分及び/又は不純物、及び残部のNiからなる、20重量%の第3の低融点粉末、からなる3種類の低融点合金粉末の混合物からなり、そして、
    前記高融点合金粉末が、6.60〜7.00重量%のCr、6.20〜6.50重量%のTa、11.45〜12.05重量%のCo、5.94〜6.30重量%のAl、2.60〜3.00重量%のRe、1.30〜1.70重量%のHf、4.70〜5.10重量%のW、1.30〜1.70重量%のMo、ごく微量の除去不能成分及び/又は不純物 、及び残部のNiからなる、ろう付け合金粉末組成物を用意し、
    (b)前記製品の損傷した部分を前記ろう付け合金粉末組成物でろう付けし、ここで、前記ろう付けは1176℃〜1287℃(2150°F〜2350°F)の温度で実施される方法
  6. 前記ろう付けされた製品を1037℃〜1148℃(1900°F〜2100°F)の温度で段階的な拡散サイクルに供する工程を更に含む、請求項記載の方法。
  7. 請求項記載の方法であって、前記ろう付けされた製品を段階的な拡散サイクルに供する工程を更に含み、この工程は以下のとおりである方法
    a.982〜1093℃(1800〜2000°F)に加熱して、0.5〜4時間保持し、
    b.1037〜1148℃(1900〜2100°F)に加熱して、1〜4時間保持し、
    c.1065〜1176℃(1950〜2150°F)に加熱して、1〜4時間保持し、
    d.1093〜1204℃(2000〜2200°F)に加熱して、6〜24時間保持し、そして
    e.周囲温度に冷却する。
  8. 請求項7記載の方法であって、前記第1の加熱工程が毎分−6〜+4℃(20〜40°F)の速度で実施され、前記第2の加熱工程が毎分−12〜−1℃(10〜30°F)の速度で実施され、前記第3の加熱工程が毎分−15〜−6℃(5〜20°F)の速度で実施され、前記第4の加熱工程が毎分−15〜−6℃(5〜20°F)の速度で実施されて、前記加熱が達成される方法
  9. 請求項7記載の方法であって、前記段階的な拡散サイクル以下のとりである方法:
    a.毎分−1℃(30°F)で1037℃(1900°F)まで加熱し、そして1時間保持し、
    b.毎分−6℃(20°F)で1093℃(2000°F)まで加熱し、そして2時間保持し、
    c.毎分−12℃(10°F)で1121℃(2050°F)まで加熱し、そして2時間保持し、
    d.毎分−12℃(10°F)で1148℃(2100°F)まで加熱し、そして8〜18時間保持し、
    e.熱変形を避けるのに有効な速度で冷却する。
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