【手続補正書】
【提出日】平成16年9月29日(2004.9.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に正偏析と負偏析のないニッケル基超合金を製造する方法であって、この方法は、
ニッケル基超合金である合金を鋳型内で鋳造し、
前記合金を少なくとも１２００oＦ（６４９℃）で少なくとも１０時間加熱することによって、前記合金を焼鈍し、そして過時効させ、
少なくとも８ポンド/分（３.６３ｋｇ/分）の融解速度で前記合金をエレクトロスラグ再溶解し、
完全に凝固した後の４時間以内に前記合金を加熱炉に移動させ、
前記合金を前記加熱炉内に６００oＦ（３１６℃）〜１８００oＦ（９８２℃）の第１温度で少なくとも１０時間保持し、
前記合金中での熱応力の発生を抑制する方法で、前記第１温度から少なくとも２１２５oＦ（１１６３℃）の第２温度まで前記加熱炉の温度を増大させ、
前記第２温度を少なくとも１０時間保持し、
８〜１１ポンド/分（３.６３〜５ｋｇ/分）の融解速度で前記合金のＶＡＲ電極を真空アーク再溶解して、ＶＡＲインゴットを得る、
以上の工程を含む、方法。
【請求項２】
前記ＶＡＲインゴットは３０インチ（７６２ｍｍ）より大きい直径を有する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ＶＡＲインゴットは少なくとも３６インチ（９１４ｍｍ）の直径を有する、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記ＶＡＲインゴットの重量は２１５００ポンド（９７７２ｋｇ）より大きい、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記ニッケル基合金は合金７１８および合金７０６のうちの１種である、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記ニッケル基合金は、
約５０.０〜約５５.０重量パーセントのニッケル、
約１７〜約２１.０重量パーセントのクロム、
０〜約０.０８重量パーセントの炭素、
０〜約０.３５重量パーセントのマンガン、
０〜約０.３５重量パーセントのケイ素、
約２.８〜約３.３重量パーセントのモリブデン、
ニオブおよびタンタルのうちの少なくとも１種であって、ニオブとタンタルの合計が約４.７５〜約５.５重量パーセント、
約０.６５〜約１.１５重量パーセントのチタン、
約０.２０〜約０.８重量パーセントのアルミニウム、
０〜約０.００６重量パーセントのホウ素、そして
鉄および不可避不純物、
を含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記ニッケル基合金は、
約５４.０重量パーセントのニッケル、
約０.５重量パーセントのアルミニウム、
約０.０１重量パーセントの炭素、
約５.０重量パーセントのニオブ、
約１８.０重量パーセントのクロム、
約３.０重量パーセントのモリブデン、
約０.９重量パーセントのチタン、そして
鉄および不可避不純物、
から実質的に構成される、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記ニッケル基合金を鋳造する工程は、真空誘導溶解、アルゴン酸素脱炭、および真空酸素脱炭のうちの少なくとも1つによって、前記合金を溶解し、そして任意に精錬する工程を含む、請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記合金を焼鈍し、そして過時効させる工程は、前記合金を少なくとも１２００oＦ（６４９℃）で少なくとも１８時間加熱する工程を含む、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記合金を焼鈍し、そして過時効させる工程は、前記合金を少なくとも１５５０oＦ（８４３℃）で少なくとも１０時間加熱する工程を含む、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記合金をエレクトロスラグ再溶解する工程は、少なくとも１０ポンド/分（４.５４ｋｇ/分）の融解速度でエレクトロスラグ再溶解する工程を含む、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
前記合金を前記加熱炉内に保持する工程は、前記合金を少なくとも６００oＦ（３１６℃）〜１８００oＦ（９８２℃）の炉温度で少なくとも２０時間保持する工程を含む、請求項１記載の方法。
【請求項１３】
前記合金を前記加熱炉内に保持する工程は、前記合金を少なくとも９００oＦ（４８２℃）〜１８００oＦ（９８２℃）の炉温度で少なくとも１０時間保持する工程を含む、請求項１記載の方法。
【請求項１４】
前記加熱炉の温度を増大させる工程は、前記加熱炉の温度を前記第１温度から第２温度まで多段階で増大させる工程を含み、この工程は、
前記第１温度から中間温度まで１００oＦ/時（５５.６℃/時）以下で前記加熱炉の温度を増大させ、そして
更に、前記中間温度から前記第２温度まで２００oＦ/時（１１１℃/時）以下で前記加熱炉の温度を増大させる工程を含む、請求項１記載の方法。
【請求項１５】
前記第１温度は１０００oＦ（５８３℃）未満であり、そして前記中間温度は少なくとも１０００oＦ（５８３℃）である、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記第１温度は１４００oＦ（７６０℃）未満であり、そして前記中間温度は少なくとも１４００oＦ（７６０℃）である、請求項１記載の方法。
【請求項１７】
前記第２温度は少なくとも２１７５oＦ（１１９１℃）である、請求項１記載の方法。
【請求項１８】
前記合金は第２温度で少なくとも２４時間保持される、請求項１記載の方法。
【請求項１９】
前記合金をエレクトロスラグ再溶解する工程は、前記ＶＡＲ電極の所望の直径よりも大きい直径を有するＥＳＲインゴットを得るものであり、前記製造方法は、前記第２温度に保持し、次いで、前記ＥＳＲインゴットを機械加工してインゴットの寸法を変更し、これにより所望の直径を有するＶＡＲ電極を得る工程を更に含む、請求項１記載の方法。
【請求項２０】
前記合金を前記第２温度に保持した後に、そして前記ＥＳＲインゴットを機械加工する前に、前記合金を２００oＦ/時（１１１℃/時）以下の冷却速度で機械加工温度まで冷却する工程を更に含む、請求項１４記載の方法。
【請求項２１】
前記合金を前記第２温度に保持した後に、そして前記ＶＡＲ電極を真空アーク再溶解する前に、前記合金を冷却プロセスを用いて前記第２温度から室温まで冷却する工程を更に含み、この冷却プロセスは、前記加熱炉温度を前記第２温度から１７５０oＦ（９８２℃）以下の第１の中間温度まで２００oＦ/時（１１１℃/時）以下の速度で低下させ、そしてこの第１中間温度を少なくとも１０時間保持する工程を含む、請求項１記載の方法。
【請求項２２】
前記合金を冷却する工程は、前記加熱炉温度を前記第１の中間温度から１４００oＦ（７６０℃）以下の第２の中間温度まで１５０oＦ/時（８３.３℃/時）以下の速度で低下させ、そしてこの第２中間温度を少なくとも５時間保持する工程を更に含む、請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記第２の中間温度に保持した後に、前記合金は略室温まで空気中で冷却される、請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
前記第２温度に保持した後に、そして前記ＥＳＲインゴットを機械加工する前に、前記合金中での熱応力の発生を抑制する方法で前記合金を前記第２温度から略室温まで冷却し、そして前記合金中での熱応力の発生を抑制する方法で前記合金を適当な機械加工温度まで加熱する工程を更に含む、請求項１記載の方法。
【請求項２５】
前記合金を適当な機械加工温度まで加熱する工程は、
前記合金を加熱炉内で少なくとも５００oＦ（２６０℃）の炉温度で少なくとも２時間加熱し、
前記炉温度を少なくとも約２０oＦ/時（１１.１℃/時）で少なくとも８００oＦ（４２７℃）まで増大させ、
前記炉温度を少なくとも約３０oＦ/時（１６.７℃/時）で少なくとも１２００oＦ（６４９℃）まで更に増大させ、そして
前記炉温度を少なくとも約４０oＦ/時（２２.２℃/時）で少なくとも２０２５oＦ（１１０７℃）まで更に増大させ、そして前記合金が全体に渡って実質的に均一な温度に到達するまでこの温度を保持する工程を含む、請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
前記ＥＳＲインゴットは約３４インチ（８６４ｍｍ）〜約４０インチ（１０１６ｍｍ）の直径を有し、そして前記ＶＡＲ電極は約３４インチ（８６４ｍｍ）以下の小さな直径を有する、請求項１９記載の方法。
【請求項２７】
実質的に正偏析と負偏析のないニッケル基合金を製造する方法であって、この方法は、
ニッケル基合金を鋳型内で鋳造し、ここで前記ニッケル基超合金は合金７１８であり、
前記合金を少なくとも１５５０oＦ（８４３℃）で少なくとも１０時間加熱することによって、前記合金を焼鈍し、そして過時効させ、
少なくとも１０ポンド/分（４.５４ｋｇ/分）の融解速度で前記合金をエレクトロスラグ再溶解し、
完全に凝固した後の４時間以内に前記合金を加熱炉に移動させ、
前記合金を前記加熱炉内に９００oＦ（４８２℃）〜１８００oＦ（９８２℃）の第１炉温度で少なくとも１０時間保持し、
前記加熱炉の温度を中間の炉温度まで１００oＦ/時（５５.６℃/時）以下で増大させ、そして
前記中間の炉温度から少なくとも２１２５oＦ（１１６３℃）の第２炉温度まで２００oＦ/時（１１１℃/時）以下で前記加熱炉の温度を更に増大させ、そして前記第２温度を少なくとも１０時間保持し、そして
９〜１０.２５ポンド／分（４.０９〜４.６６ｋｇ/分）の融解速度で前記合金のＶＡＲ電極を真空アーク再溶解してＶＡＲインゴットを得る工程を含む方法。
【請求項２８】
前記ＶＡＲインゴットは３０インチ（７６２ｍｍ）より大きい直径を有する、請求項２７記載の方法。
【請求項２９】
前記ＶＡＲインゴットは少なくとも３６インチ（９１４ｍｍ）の直径を有する、請求項２７記載の方法。
【請求項３０】
前記ＶＡＲインゴットの重量は２１５００ポンド（９７７２ｋｇ）より大きい、請求項２７記載の方法。
【請求項３１】
前記ニッケル基合金は、
約５０.０〜約５５.０重量パーセントのニッケル、
約１７〜約２１.０重量パーセントのクロム、
０〜約０.０８重量パーセントの炭素、
０〜約０.３５重量パーセントのマンガン、
０〜約０.３５重量パーセントのケイ素、
約２.８〜約３.３重量パーセントのモリブデン、
ニオブおよびタンタルのうちの少なくとも１種であって、ニオブとタンタルの合計が約４.７５〜約５.５重量パーセント、
約０.６５〜約１.１５重量パーセントのチタン、
約０.２０〜約０.８重量パーセントのアルミニウム、
０〜約０.００６重量パーセントのホウ素、そして
鉄および不可避不純物、
を含む、請求項２７記載の方法。
【請求項３２】
前記合金をエレクトロスラグ再溶解する工程は、前記ＶＡＲ電極の所望の直径よりも大きい直径を有するＥＳＲインゴットを得るものであり、前記製造方法は、前記合金を前記第２温度から適当な機械加工温度まで冷却し、次いで前記合金を機械加工して所望の直径を有するＶＡＲ電極を得る工程を更に含む、請求項２７記載の方法。
【請求項３３】
前記合金をエレクトロスラグ再溶解する工程は、前記ＶＡＲ電極の所望の直径よりも大きい直径を有するＥＳＲインゴットを得るものであり、前記製造方法は、前記合金中での熱応力の発生を抑制する方法で前記合金を前記第２温度から略室温まで冷却し、前記合金中での熱応力の発生を抑制する方法で前記合金を適当な機械加工温度まで加熱し、前記合金を機械加工して所望の直径を有するＶＡＲ電極を得る工程を更に含む、請求項２７記載の方法。
【請求項３４】
請求項１又は２７記載の方法によって製造されたニッケル基合金のＶＡＲインゴット。
【請求項３５】
約５０.０〜約５５.０重量パーセントのニッケル、
約１７〜約２１.０重量パーセントのクロム、
０〜約０.０８重量パーセントの炭素、
０〜約０.３５重量パーセントのマンガン、
０〜約０.３５重量パーセントのケイ素、
約２.８〜約３.３重量パーセントのモリブデン、
ニオブおよびタンタルのうちの少なくとも１種であって、ニオブとタンタルの合計が約４.７５〜約５.５重量パーセント、
約０.６５〜約１.１５重量パーセントのチタン、
約０.２０〜約０.８重量パーセントのアルミニウム、
０〜約０.００６重量パーセントのホウ素、そして
鉄および不可避不純物、
を含むニッケル基合金のＶＡＲインゴットであって、ここで、前記インゴットは３０インチより大きい直径を有する、ＶＡＲインゴット。
【請求項３６】
前記ＶＡＲインゴットは３６インチより大きい直径を有する、請求項３５記載のＶＡＲインゴット。
【請求項３７】
前記インゴットは２１５００ポンド（９７７２ｋｇ）より重い、請求項３５記載のＶＡＲインゴット。
【請求項３８】
前記ニッケル基合金は合金７１８である、請求項３６記載のＶＡＲインゴット。
【請求項３９】
約５０.０〜約５５.０重量パーセントのニッケル、
約１７〜約２１.０重量パーセントのクロム、
０〜約０.０８重量パーセントの炭素、
０〜約０.３５重量パーセントのマンガン、
０〜約０.３５重量パーセントのケイ素、
約２.８〜約３.３重量パーセントのモリブデン、
ニオブおよびタンタルのうちの少なくとも１種であって、ニオブとタンタルの合計が約４.７５〜約５.５重量パーセント、
約０.６５〜約１.１５重量パーセントのチタン、
約０.２０〜約０.８重量パーセントのアルミニウム、
０〜約０.００６重量パーセントのホウ素、そして
鉄および不可避不純物、
を含むニッケル基合金のインゴットであって、ここで、前記インゴットは３０インチより大きい直径を有し、実質的に負偏析がなく、斑点がなく、そして実質的に他の正偏析のない、インゴット。
【請求項４０】
前記インゴットは少なくとも３６インチの直径を有する、請求項３９記載のインゴット。
【請求項４１】
前記インゴットは２１５００ポンド（９７７２ｋｇ）より重い、請求項３９記載のインゴット。
【請求項４２】
前記ニッケル基合金は合金７１８である、請求項３９記載のインゴット。
【請求項４３】
請求項３５から３９までのいずれかに記載のインゴットから作製された製品。
【請求項４４】
前記製品は航空タービンおよび地上タービンのうちの１種に適する回転部材である、請求項４３記載の製品。
【請求項４５】
製品を得る方法であって、この方法は、請求項３５または３９記載のインゴットを用意し、このインゴットから前記製品を作製する工程を含む、方法。
【請求項４６】
前記製品は航空タービンおよび地上タービンのうちの１種に適する回転部材である、請求項４５の方法。
【請求項４７】
３０インチ（７６２ｍｍ）より大きい直径を有していて、２１５００ポンド（９７７２ｋｇ）より重い、合金７１８からなるＶＡＲインゴット。
【請求項４８】
前記インゴットは少なくとも３６インチ（９１４ｍｍ）の直径を有する、請求項４７記載のＶＡＲインゴット。
【請求項４９】
前記インゴットには実質的に負偏析がなく、斑点がなく、そして実質的に他の正偏析がない、請求項４７記載のＶＡＲインゴット。
【請求項５０】
請求項４７に記載のインゴットから作製された製品。
【請求項５１】
前記製品は航空タービンおよび地上タービンのうちの１種に適する回転部材である、請求項４７記載の製品。