構(gòu)成丫 '相的 原子8形成非匹配界面10 (晶格不匹配）時，將該丫'相稱為"非匹配丫'相"。
[0036] Ni基合金構(gòu)件的制造方法
[0037]然后，對本發(fā)明的Ni基合金的制造工序進(jìn)行說明。圖1為表示本發(fā)明的Ni基合 金構(gòu)件的制造方法的一實施方式的流程圖。如圖1所示，本發(fā)明的Ni基合金構(gòu)件的制造方 法包含：用于獲得作為原材料的Ni基鑄造合金、或在鑄造后進(jìn)行鍛造而得到的Ni基鍛造 合金中的任一者的原材料準(zhǔn)備工序（SI)、對Ni基合金原材料進(jìn)行軟化處理而獲得Ni基合 金軟化材的軟化處理工序（S2)、將Ni基合金軟化材加工成期望的形狀的加工工序（S4)、和 在加工工序后進(jìn)行烙體化處理及時效處理而獲得Ni基合金構(gòu)件的烙體化-時效處理工序 (S5)。此外，軟化處理工序（S2)包含第1軟化處理工序（S21)和第2軟化處理工序（S22)。 進(jìn)而，加工工序（S4)直到形成最終形狀都可W反復(fù)包含軟化處理工序（S2)及多個塑性加 工法，并非僅限于最終加工。
[0038] 另外，本發(fā)明中，將進(jìn)行原材料準(zhǔn)備工序（S1)而獲得的產(chǎn)物稱為"Ni基合金原材 料"，將進(jìn)行軟化處理工序（S2)獲得的產(chǎn)物稱為"Ni基合金軟化材"，將進(jìn)行烙體化-時效 處理工序（S5)而獲得的產(chǎn)物稱為"Ni基合金構(gòu)件"。此外，在將Ni基合金軟化材使用摩擦 攬拌接合等而進(jìn)行接合后進(jìn)行烙體化-時效處理工序（S5)而獲得的產(chǎn)物稱為"Ni基合金 結(jié)構(gòu)物（Ni基合金溶接結(jié)構(gòu)物）"。此外，本發(fā)明中，"Ni基合金"包含上述"Ni基合金原材 料"及"Ni基合金軟化材"，還包含對"Ni基合金軟化材"進(jìn)行1次或數(shù)次加工工序（S4)而 獲得的產(chǎn)物。
[0039] W下對上述S1~S5的工序進(jìn)行詳細(xì)地說明。
[0040] S1 :原材料準(zhǔn)備工序
[0041] 對于Ni基合金的原材料的準(zhǔn)備方法沒有特別限定，可W使用此前的方法。具體而 言，使用所制備的鑄造后的合金、鍛造后的合金進(jìn)行W下說明的軟化處理工序之后的工序。 另外，作為Ni基合金原材料的組成，使用丫'相的固溶溫度為105(TCW上的組成。其根據(jù) 將在此后詳述。
[0042]S2 :軟化處理工序
[0043] 使加工工序時的加工性提高的本發(fā)明的Ni基合金軟化材的制造方法包含：在 丫'相的固溶溫度W下的溫度下進(jìn)行熱鍛造的第1軟化處理工序（S21)、和使第1軟化處理 工序后的Ni基合金從丫'相的固溶溫度W下且上述熱鍛造完成溫度W上的溫度緩慢冷卻 從而使非匹配丫 '相增加的第2工序（S22)。
[0044] S21 :第1軟化處理工序
[0045] 圖2為示意性地示出圖1的軟化處理工序的溫度輪廓及材料組織的圖。如上所述， 第1軟化處理工序中，在丫 '相的固溶溫度W下的溫度燈1)下對Ni基合金原材料進(jìn)行熱 鍛造。在該熱鍛造后進(jìn)行冷卻，如圖2的（I)所示，在T相（符號4)的晶界上析出了非匹 配丫 '相（符號6)。符號5所示的析出物為在第1軟化處理工序后的冷卻中在丫相粒內(nèi) 析出的匹配丫'相。另外，在本發(fā)明中，"丫相的晶界上"是指"相鄰的丫晶粒的邊界"。
[0046] 如前所述，析出強化型的Ni基合金的強化機理是通過使丫相和丫 '相形成匹配 界面（圖3A的符號9)而有助于強化，非匹配界面（圖3B的符號10)對于強化沒有助益。 良P，通過使非匹配丫'相的量增加、使匹配丫'相的量減少，從而在加工工序時能夠確保 優(yōu)異的加工性。因此，為了獲得本發(fā)明的效果，通過第1軟化處理工序的熱鍛造使非匹配 丫'相析出是必不可少的，因此必須是能夠?qū)嵤┰谘?相的固溶溫度W下且丫相的再結(jié) 晶迅速進(jìn)行的溫度W上的熱鍛造加工的Ni基合金。因此，本發(fā)明的Ni基合金原材料的丫' 相的固溶溫度最優(yōu)選1050°CW上。丫'相的固溶溫度在1000~l〇50°C下雖然也能夠獲得 本發(fā)明的效果，但為l〇〇〇°CW下時，非匹配丫'相難W析出，為950°CW下時，無法析出非 匹配丫'相，因此無法獲得本發(fā)明的效果。進(jìn)而，丫'相的固溶溫度接近Ni基合金原材料 的烙點時，由于部分烙融等而在加工中產(chǎn)生裂紋，因此丫'相的固溶溫度低于1250°C是理 想的。
[0047] 第1軟化處理工序的鍛造溫度Ti如上所述必須為丫相的再結(jié)晶迅速進(jìn)行的溫度 W上。更具體而言，優(yōu)選l〇〇〇°CW上，更優(yōu)選1050°CW上。Ti低于950°C時，無法使非匹配 丫'相析出，不能獲得本發(fā)明的效果。另外，如上所述，Ti的上限溫度為丫'相的固溶溫度 W下。
[0048]S22 :第2軟化處理工序
[0049] 第2軟化處理工序中，升溫至丫'相的固溶溫度W下且前述第1軟化處理工序中 的熱鍛造完成溫度W上的溫度燈3)，使丫相中析出的匹配丫'相固溶，從而形成主要包含 丫相和非匹配丫'相的2相組織（圖2(11))，然后緩慢冷卻至溫度T2,使非匹配丫'相生 長，從而使主要在從緩慢冷卻結(jié)束時的溫度至室溫的冷卻過程中析出的匹配丫'相減少， 因此能夠提高加工性（圖2(111))。此時，緩慢冷卻速度Ovt)越慢則越能使非匹配丫 '相 生長，優(yōu)選為50°CAW下，更優(yōu)選為l〇°CAW下。比l〇〇°CA快時，不能使非匹配丫' 相充分生長，在冷卻過程中析出匹配丫'相，無法獲得本發(fā)明的效果。運里，熱鍛造完成溫 度是指，在鍛造的最終階段保持被鍛造材的溫度。
[0050] 關(guān)于第2軟化處理工序的緩慢冷卻開始溫度了3,為了形成主要包含丫相和非匹配 丫'相的2相組織，優(yōu)選在丫'相的固溶溫度W下且前述第1軟化處理工序中的熱鍛造完 成溫度W上的溫度下進(jìn)行。運是由于，低于第1軟化處理工序的鍛造溫度Ti時，在丫相晶 粒內(nèi)殘存有匹配丫'相，在丫'相的固溶溫度W上時非匹配丫'相將消失。但是，即使緩 慢冷卻開始溫度T3比前述第1軟化處理工序中的熱鍛造完成溫度低10(TC也能夠獲得本發(fā) 明的效果。
[0051] 上述第2軟化處理工序中，如前所述，越是使非匹配丫 '相增加，則越能夠提高 加工性，因此非匹配丫'相的量優(yōu)選為20體積％ ^上，更優(yōu)選30體積％ ^上。在此，非 匹配丫 '相的含量的比例（體積％)為相對于包含母相和其它析出物的合金整體的比例 (絕對量）。關(guān)于用于獲得本發(fā)明的效果的非匹配丫'相的量，取決于使非匹配丫'相相 對于能夠析出的丫'相的總量的比例增加到何種程度的相對量，優(yōu)選為全部丫'相量的 50體積％^上，更優(yōu)選為全部丫'相量的60體積％^上。此外，上述緩慢冷卻結(jié)束時的 溫度燈2)必須下降至非匹配丫 '相析出了上述的量的溫度，優(yōu)選為loocrcw下、更優(yōu)選為 900°CW下。此外，為了抑制冷卻中的匹配丫'相的析出，對于從緩慢冷卻結(jié)束溫度T2冷 卻至室溫的冷卻方法，冷卻速度越快越好，優(yōu)選空氣冷卻。更優(yōu)選水冷。
[0052] 為了獲得良好的加工性，室溫中的維氏硬度（Hv)優(yōu)選為400W下，更優(yōu)選為370 ^下，900°(：下的0.2%耐力優(yōu)選為3001?3^下，更優(yōu)選為2501?3^下，最優(yōu)選為2001口曰。
[0053] 通過進(jìn)行上述第2軟化處理工序，在第2軟化處理工序后，能夠獲得在室溫下的維 氏硬度（Hv)為400W下，900°C下的0. 2%耐力值為SOOMPaW下的Ni基合金軟化材。通過 上述軟化處理工序，能夠降低在熱加工時成為問題的加工溫度下限，在后述的加工工序中， 能夠在比丫 '相的固溶溫度低l〇〇°CW上的溫度下進(jìn)行加工。
[0054] 圖2中，在第1軟化處理工序后進(jìn)行冷卻、再進(jìn)行第2軟化處理工序，但在第1軟 化處理工序后也可W不進(jìn)行冷卻而直接進(jìn)行第2軟化處理工序。 陽05引S4 :加工工序
[0056] 對通過上述軟化處理工序而變成軟化狀態(tài)的Ni基軟化材進(jìn)行加工。對此時的加 工方法沒有特別限定，不僅能夠應(yīng)用鍛造加工，而且也能夠應(yīng)用其它塑性加工法、接合方 法，可W與上述軟化處理組合進(jìn)行反復(fù)加工。具體而言，可W應(yīng)用沖壓加工、壓延加工、拉拔 加工、擠壓加工、切削加工及摩擦攬拌接合等。進(jìn)而，通過將上述軟化處理工序和塑性加工 法等組合，從而還能夠提供使用了本發(fā)明的高強度Ni基合金的鍋爐管、燃燒器襯墊、W及 燃?xì)廨啓C動葉片、盤等火力發(fā)電設(shè)備用構(gòu)件。本發(fā)明可提供的Ni基合金構(gòu)件或Ni基合金 結(jié)構(gòu)物的具體例將在此后詳述。
[0057] S5 :烙體化-時效處理工序
[0058] 圖4為適應(yīng)性地表示圖1的烙體化-時效處理工序的溫度輪廓及材料組織的圖。 通過在實施了形成規(guī)定形狀的加工后，實施使非匹配丫'相固溶、使匹配丫'相再析出的 烙體化時效處理，從而能夠恢復(fù)高溫強度，使匹配丫'相在700°C析出30體積上是理 想的。
[0059] 本發(fā)明中，對烙體化處理及時效處理的條件沒有特別限定，可W應(yīng)用通常使用的 條件。
[0060] Ni基合金構(gòu)件的組成
[0061] 然后，對本發(fā)明的Ni基合金原材料的組成進(jìn)行說明。
[0062] 本發(fā)明的Ni基合金原材料優(yōu)選W質(zhì)量％計含有10%W上且25%W下的化、大于 0%且30%W下的Co