(57)【要約】【課題】切欠き衝撃値および延性が高く、高温腐蝕または熱腐蝕に関して優れた化学的特性を有する材料の提供。【解決手段】特に大型ディーゼルエンジンの構成部品１を形成するための出発材料としての半製品の製造に用いられるＣｒ−Ｎｉ基合金材料が、（ＣｒｘＮｉｙＡｚ）Ｎｋ（式中、ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｋ＝１００％）で表わされ、成分Ａは、Ｌａ，Ｃｅ，Ｙ，Ｈｆ，Ｓｃ，Ｓｉ，Ｃ，Ｓ，Ｐ，Ａｌ，Ｚｒ，Ｂ，Ｍｏ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｏおよび希土類元素である化学元素から選ばれる１種以上の元素であり、Ｃｒ量ｘは、重量で、５０％＜ｘ＜１００％であり、Ｎｉ量ｙは、重量で、ｙ＞０％であり、成分Ａ量ｚは、重量で、０％≦ｚ＜５０％であり、窒素含有量ｋが、重量で、０．０１％≦ｋ≦０．１％である。【選択図】図１
2014088624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼機関の構成部品（１）を形成するための出発材料としての半製品の製造に用いられるＣｒ−Ｎｉ基合金材料であり、該材料は、以下の化学組成を有し、
（ＣｒｘＮｉｙＡｚ）Ｎｋ    （式中、ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｋ  ＝  １００％）
成分Ａは、Ｌａ，Ｃｅ，Ｙ，Ｈｆ，Ｓｃ，Ｓｉ，Ｃ，Ｓ，Ｐ，Ａｌ，Ｚｒ，Ｂ，Ｍｏ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｏおよび希土類元素である化学元素から成る群から選ばれる１種または複数の元素であり、前記材料のＣｒ含有量ｘは、重量％で、５０％＜ｘ＜１００％であり、前記材料のＮｉ含有量ｙは、重量％で、ｙ＞０％であり、前記材料中の成分Ａの含有量ｚは、重量％で、０％≦ｚ＜５０％である前記Ｃｒ−Ｎｉ基合金材料において、
前記材料の窒素含有量ｋが、重量％で０．０１％≦ｋ≦０．１％であることを特徴とするＣｒ−Ｎｉ基合金材料。
【請求項２】
長手方向孔（３）と、該長手方向孔（３）から始まる燃料を燃焼空間に注入する少なくとも１つのノズル孔（４）とを有し、前記長手方向孔から前記ノズル孔に至る通路が丸められているノズルヘッドであって、請求項１に記載された材料を出発材料として熱間等静水圧プレス法によって製造された半製品から製造された、ノズルヘッド。
【請求項３】
請求項１に記載された材料の製造方法であり、前記材料がガスアトマイジング法によって製造される前記製造方法において、
アトマイジングガスとして希ガスが用いられることを特徴とする前記材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼機関、特に大型ディーゼルエンジンの構成部品を形成する出発材料としての半製品の製造に用いられるＣｒ−Ｎｉ基合金材料、本発明材料から成る半製品、および半製品から製造される燃焼機関用構成部品に係り、また、本発明は、材料の製造方法、および等静水圧プレス成形法による半製品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば燃焼機関（特に、ディーゼルエンジン）の構成部品に使用されるために、熱間等静水圧（ＨＩＰ）によって、出発材料である半製品を好適材料から製造することができる。かかるディーゼルエンジンの構成部品の例としては、とりわけ、４サイクルエンジン、特にディーゼルエンジン（特に、大型ディーゼルエンジン）のプレチャンバ、または、あらゆる種類の２サイクルおよび４サイクルエンジンの燃料噴射器または燃料ノズルヘッド等がある。
これに関連して、前記ＨＩＰ法によれば、溶融冶金法またはその他の方法では製造できないか、または、多大な費用と複雑さの故に製造できない合金を製造することができる。
【０００３】
とりわけ船舶用または定置装置における動力発生用の駆動集合体（ｄｒｉｖｅ  ａｇｇｒｅｇａｔｅ）として用いられる、例えば大型ディーゼルエンジンの場合、燃料（これは典型的には重油またはディーゼル燃料である）が燃料噴射ノズルによって燃焼室に注入される。アトマイザーとも称されるこれらの噴射ノズルは、通常、その一部が燃焼室内に突出したノズルヘッドを有する。ノズルヘッドは、摩耗する部品であって、高い熱的、機械的および化学的負荷を集中して受ける部品である。負荷の程度に応じて、例えば、腐蝕、エロージョンおよび／または摩耗の結果として材料の喪失、または、崩壊につながることさえある亀裂等の損傷が、ノズルヘッドに発生することがある。
【０００４】
また、機械的な負荷は、１０００バール（１００ＭＰａ）を超えることがある高い噴射圧に起因する。材料の喪失は、キャビテーションおよび／またはエロージョンによってノズルヘッドの内側に発生する可能性がある。熱負荷は、燃焼室内の高温と、燃焼温度と新鮮に給気される掃気温度の間の非常に大きな温度変化とに起因する。燃料が導入されるノズルヘッドの内側では、間歇的な注入も突然の温度変化をもたらす。ノズルヘッドの化学的負荷は、主として高温腐蝕または熱腐蝕（ｈｏｔ  ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ）に起因する。燃料中に含まれるバナジウム、ナトリウムおよび硫黄によって主として引き起こされる熱腐蝕は、材料の減量を促進させる。数千時間の使用後にノズルヘッドが使用できない状態になって、その交換を要することになる理由は、特に腐蝕である。
【０００５】
現在では、鋼、または、ニッケル基またはコバルト基合金（例えば、ステライト６）が、大型ディーゼルエンジンにおけるノズルヘッド材料として普通に用いられている。エロージョン、摩耗およびキャビテーション（特にノズルヘッドの孔）との関連で、現在では、コバルト基合金であるステライト６を使用することにより、容認できる部品寿命を得ることができる。
【０００６】
これに関連して、クロムおよびニッケル含有量の高い合金（例えば、クロムとニッケルの含有量が約５０重量％に達する合金であるが、クロム量が５０重量％を超える前記全ての合金（例：Ｃｒ／Ｎｉ＝６５／３５である合金）は前記ＨＩＰ法の一つによって製造される）は、前記高温腐蝕および熱腐蝕の問題に関して極めて良好な特性を有することが示されている。クロム含有量が高く、かつ、高温腐蝕および熱腐蝕に関して優れた化学的特性を有する斯かる材料は、既に公知であり、特許文献１に詳しく説明されている。
しかし同時に、ＨＩＰ法によって製造されたこれらの材料は、例えばそれ自体切欠き衝撃値が非常に低いという、むしろ低い靱性を有する傾向にある。すなわち、これら公知の合金は、比較的脆く、かつ、さほど延性がなく、その結果、周知のとおり、低い切欠き衝撃値に帰着する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ＥＰ−１３５３０６１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように、先に挙げた材料には、特に脆さまたは延性に関して改善の余地がある。というのは、特に、エンジン構造物の開発は、とりわけ２サイクル大型ディーゼルエンジンの場合（特に、より強力なエンジンの場合）、特にノズルヘッドまたはプレチャンバのような高負荷部品については、将来、機械的負荷要求条件が更に増大すると予想されるからである。このことは、高温腐蝕または熱腐蝕に関する公知材料の優れた化学的特性を有する新規または改良された材料が必要になることを意味する。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、材料、および、該材料で製造される構成部品（特に、エンジン用構成部品）を提案することであり、とりわけ、大型ディーゼルエンジンにおける高い集中荷重に良好に対処できるとともに特に高い延性を有し、そのため、切欠き棒衝撃値も公知材料と比較してかなり増大し、同時に、前記材料が高温腐蝕および熱腐蝕に関して優れた化学的特性を示す燃料噴射用ノズルヘッドまたはプレチャンバを提案することである。
前記目的を満たす本発明の主題は、各カテゴリーにおける独立請求項の記載事項によって特徴づけられる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このようにして、燃焼機関、特に大型ディーゼルエンジンの構成部品を形成する出発材料として、半製品の製造に用いられるＣｒ−Ｎｉ基合金材料が提案される。材料は、以下の化学組成を有し、
（ＣｒｘＮｉｙＡｚ）Ｎｋ    （式中、ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｋ  ＝  １００％）
成分Ａは、Ｌａ，Ｃｅ，Ｙ，Ｈｆ，Ｓｃ，Ｓｉ，Ｃ，Ｓ，Ｐ，Ａｌ，Ｚｒ，Ｂ，Ｍｏ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｏおよび希土類元素である化学元素から成る群から選ばれる１種または複数の元素である。材料のＣｒ含有量ｘは、重量％で、５０％＜ｘ＜１００％であり、材料のＮｉ含有量ｙは、重量％で、ｙ＞０％であり、材料中の成分Ａの含有量ｚは、重量％で、０％≦ｚ＜５０％である。本発明によれば、材料の窒素含有量ｋは、重量％で０．０１％≦ｋ≦０．１％である。
【００１１】
すなわち、驚くべきことに、窒素含有量が約０．１重量％未満のクロム・ニッケル合金において、主題に関する文献から、ＨＩＰ法としても知られている静水圧プレス成形法で、前記クロム・ニッケル合金から製造された材料または半製品の切欠き棒衝撃値（ｎｏｔｃｈ  ｂａｒ  ｉｍｐａｃｔ  ｖａｌｕｅ）、および、それ故に延性が、より一層低い窒素濃度に向かう方向で、極めて大きくなることが明らかになった。このように、或る場合には約０．１重量％未満で切欠き棒衝撃値が、窒素濃度の関数として、指数法則形式で、より一層低い窒素濃度に向かう方向において、ほぼ段階的に飛躍的に高まることを実験で示すことができた。
【００１２】
Ｃｒ−Ｎｉ材料の窒素濃度に応じて、測定により、次の切欠き棒衝撃値を得た。窒素０．０１重量％で８．８４Ｊ／ｍ２、窒素０．０６７重量％で６．３Ｊ／ｍ２、窒素０．０５重量％で３．３７Ｊ／ｍ２、窒素０．２重量％で２．１Ｊ／ｍ２、窒素０．５６重量％で０．９８Ｊ／ｍ２。
これに関連して、別の場合では、偏向して低下する窒素濃度の関数としての切欠き棒衝撃値の増大が、別の法則に従う可能性もある。
しかしながら、クロム含有量が少なくとも５０重量％および窒素濃度が約０．１重量％未満のＣｒ−Ｎｉ合金では、切欠き棒衝撃値が、多かれ少なかれ、突然または準段階的に、より低い窒素濃度に向かう方向で常に飛躍的に増大することは明らかである。
【００１３】
概ね０．１重量％の近傍の窒素濃度で、切欠き棒衝撃値が、窒素濃度に応じて僅かに変化するだけであるか、または実用上技術的に意味のない量で変化するので、かかる０．１重量％未満の低い窒素濃度領域での最小の変化が、技術的に意味のある切欠き棒衝撃値の変化が得られるとの想定がなかったことは、驚きに値する。
【００１４】
斯様に、例えば特許文献１により、公知材料から出発して、高温腐蝕および熱腐蝕に関するその優れた物理化学的特性に影響を及ぼすことなく、切欠き棒衝撃値、および、それ故に延性に関して、窒素含有量の独特な低減によって、前記材料を全く実質的に改良できるようにしたのは、本発明が初めてである。
これに関連して、本発明は、前記材料を有利に適用できるだけでなく、例えば、その他の関連材料を用いて同様に良好な結果をもたらすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】切欠き棒衝撃値に及ぼす窒素量の影響を示すグラフ。
【図２】本発明の実施例であるノズルヘッドを有する燃料噴射ノズルの断面図。
【実施例】
【００１６】
実際に、本発明の材料の窒素含有量ｋは、０．０１％≦ｋ≦０．１重量％（特に、０．０１％≦ｋ≦０．０５重量％）に相当し、窒素含有量はとりわけ０．０２重量％である。どのような窒素含有量が実際に選択されるかは、特に、切欠き棒衝撃値に関する要件や半製品の延性および半製品から製造される構成部品に依存する。
窒素濃度が極端に低い材料の製造は、それに応じてより高価であるので、切欠き棒衝撃値または製造される構成部品の延性に対する要求があまり高くないときは、当然のことながら、経済的な理由のみから、０．１重量％未満のさほど低くない窒素濃度が選択される。
【００１７】
特に有利であるが、製造される構成部品に応じてまたは適用分野に応じて、材料のクロム含有量ｘは、５２％≦ｘ＜１００重量％（特に、５２％≦ｘ≦７０重量％）、とりわけ約６５重量％に相当し、好ましくは５２％≦ｘ≦６０重量％であり、とりわけ５４％≦ｘ≦５８重量％に相当し、同時にニッケル含有量が少なくとも２０重量％に達する。
しかし、これに関連して、基本材料のＣｒおよびＮｉのそれぞれの割合は、この特殊な場合には、とりわけ、熱腐蝕および温度負荷に対する要求だけでなく、化学的物理的課題と前記材料から製造される構成部品が稼働状態に曝されるその他の環境要因とに依存する。
【００１８】
また、本発明の材料は、窒素の他に、例えば酸素を含むことができ、材料の酸素含有量は、好ましくは０．０１％≦Ｏ≦０．５重量％（特に、０．０１％≦Ｏ≦０．２重量％）、とりわけ約０．１重量％であってよい。
【００１９】
特に、本発明材料の高クロム含有量は、例えば典型的には重油で駆動される大型ディーゼルエンジンの燃焼室内で発生する、高温腐蝕による激しい攻撃に対する優れた抵抗力を有する。クロムは、材料に良好な化学的抵抗を与える緻密で強固に付着した酸化クロム層を形成する。その上、高クロム含有量に起因して、クロムは、ノズルヘッドの内側から素早く拡散して、そこに生じた酸化層の損傷を修復することができる。
【００２０】
材料は、好ましくは、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、イットリウム（Ｙ）、ハフニウム（Ｈｆ）、スカンジウム（Ｓｃ）元素および希土類元素から成る群から選ばれる少なくとも１種の反応性元素を含み、各反応性元素の含有量は最大５重量％である。
材料中の反応性元素の機能は、酸化クロム層自体の安定性に対して影響を与え、かつ、ノズルヘッドに対する酸化クロム層の付着性に積極的な影響を与えることである。このような反応性元素は、少量でも、酸化反応の挙動、および、特に酸化層の付着性（とりわけ、温度変化に伴う応力との関係でも）を、かなり改善することができる。
【００２１】
また、機械的かつ技術的特性に鑑み、ニッケル含有量は、好ましくは少なくとも２０重量％（とりわけ、少なくとも３０重量％）にする。
本発明材料中では、通常、１種の反応性元素の存在で十分である。しかしながら、その使用に応じて、複数の反応性元素を含む材料を製造することも有利である。
【００２２】
別の特殊な実施形態において、材料は、Ｓｉ，Ｃ，Ｓ，Ｐ，Ａｌ，Ｚｒ，Ｂ，Ｍｏ，ＦｅおよびＭｎ元素から成る群から選ばれた少なくとも１種の元素を含む。Ｓｉ含有量は、最大１重量％（特に、最大０．６重量％）であり、炭素（Ｃ）含有量は、最大１重量％（特に、最大０．６重量％）であり、Ｓ，Ｐ，Ａｌ，Ｚｒ，Ｂ，Ｍｏ，ＦｅおよびＭｎの含有量は、いずれの場合も、最大１重量％（特に、最大０．１重量％）である。
実際に、各反応性元素の含有量は、最大１重量％（特に、最大で０．２重量％）の場合に、有利であることが判った。これに関連して、全く特別な場合に、炭素（Ｃ）含有量は、好ましくは最大１重量％（特に、最大で０．０５重量％）であり、珪素（Ｓｉ）含有量は、特に最大０．０５重量％である。
【００２３】
これに関連して、材料は、ガス噴射金属粉末から成り、金属粉末の主粒径は、好ましくは１０μｍ〜２００μｍ（特に、４５μｍ〜１５０μｍ）である。これは、粉末粒子の大部分が粒度分布内に１０〜２００マイクロメートル（特に、４０〜１５０マイクロメートル）のサイズを有することを意味する。
【００２４】
さらに、本発明は、本発明材料から、対応する構成部品を形成する出発材料として用いられる半製品に関するものである。本発明半製品は、ＨＩＰ法としても知られている熱間等静水圧プレス法によって製造される。
【００２５】
一例として、本発明半製品から製造可能な構成部品として、特に、２サイクルまたは４サイクルエンジン、とりわけ２サイクル大型ディーゼルエンジンの燃料噴射ノズル用ノズルヘッドとして、燃料噴射器だけではないが、特に燃料噴射器が問題になる。しかし、４サイクルエンジンのプレチャンバ、または燃焼機関の別の構成部品、特に作動状態で高温および／または熱腐蝕に曝される前記構成部品を、本発明半製品から非常に有利に製造することができる。
本発明半製品から、または、本発明材料から製造される燃焼機関、特に大型ディーゼルエンジンの燃料噴射ノズル用ノズルヘッドは、実用上特に重要である。
【００２６】
既に述べたように、特許請求の範囲に記載されたクロム基合金は、特に腐蝕（とりわけ、熱腐蝕、エロージョン、摩耗、材料損耗およびキャビテーション）に対して抵抗性を有することが判明している。この種のクロム基合金から製造されるノズルは、大型ディーゼルエンジンにおける高集中荷重に極めて良好に抵抗することができる。その機械的安定性、割れまたは破断の発生に対する抵抗性、および、脈動性負荷に対する耐久性のある弾発性が、必要条件を満たす。
【００２７】
好適実施形態において、ノズルヘッドは、長手方向孔と、燃料を燃焼空間に注入する長手方向孔を始端とする少なくとも１つのノズル孔とを有し、長手方向孔からの移行部分が丸められ（好ましくは、電気化学的に丸められ（ｅｌｙｓｉｅｒｔ−硬質材料の電解研磨））ている。燃料流路における鋭い縁は、通路領域の丸み付けによって無くされ、もって流れ状態が最適化されている。
本発明のノズルヘッドは、燃焼機関（とりわけ、ディーゼルエンジン）の燃料噴射ノズルに特に好適である。本発明のノズルヘッド、または、これを設けた燃料噴射ノズルは、例えば長手方向に掃気されクロスヘッド・ドライブを備えた２サイクル大型ディーゼルエンジン、または、４サイクル大型ディーゼルエンジン等の大型ディーゼルエンジンに特に好適である。
【００２８】
さらに、本発明は、本発明材料、および、本発明による半製品の製造方法に関するものである。材料は、ガスアトマイジング法によって製造され、アトマイズガスとして、特にアルゴンおよび／またはヘリウム等の希ガスが用いられ、半製品は熱間等静水圧プレス法によりプロセスチャンバ内で製造される。
一般に窒素または空気がアトマイズガスとして用いられる従来技術で公知の方法と異なり、粉末材料の製造の際に噴霧ガスとして、例えばヘリウムまたは超高純度のアルゴン等の希ガスが用いられるという事実に起因して、材料中の窒素含有量を０．１重量％以下の濃度に低減させることができる。
【００２９】
プロセスチャンバにおける熱間等静水圧プレス法による半製品の製造時におけるプロセスチャンバ内のプロセスガスの処理圧力は、好ましくは８００バール（８０ＭＰａ）超、特に約１０００バール（１００ＭＰａ）超である。
プロセスチャンバ内のプロセスガスの処理温度は、実際問題として８００℃超、好ましくは約１１００℃以上に設定される。
半製品を製造する典型的な処理時間は、２時間〜５時間の範囲にあり、好ましくは約３時間に設定される。
また、プロセスチャンバ中で熱間等静水圧プレス法を実施する間、プロセスガスとして、好ましくは希ガスが用いられ、特にアルゴン（とりわけ、超高純度のアルゴン）が用いられるので、ＨＩＰ法を実施する間、半製品へのその後の窒素の移行を阻止できる。
【００３０】
以下、図面を見ながら本発明の細目を説明する。
図１には、本発明のＣｒ−Ｎｉ材料から製造された半製品の一例として、切欠き棒衝撃値が材料の窒素含有量に依存する関係が示されている。グラフ中の丸印は、横座標に示された窒素含有量をそれぞれ有する異なる試料の測定された切欠き棒衝撃値に相当する。それらの切欠き棒衝撃値が縦座標に記録されている。グラフ中の５つの丸に対応する５つの試料は、横座標に再現された窒素濃度の値により基本的に相違する。その他の点では、５０重量％を超えるクロム含有量に関して、各試料は殆ど同じであった。
【００３１】
窒素量の機能として、従来技術で知られた窒素量０．１重量％を超える切欠き棒衝撃値の挙動によれば、直線Ｇに相当する窒素量への切欠き棒衝撃値の依存関係は、０．１重量％未満の低濃度の窒素量で期待されていた。
すなわち、窒素量約０．１重量％未満の窒素濃度では、切欠き棒衝撃値が僅かに高くなる（換言すれば、延性が僅かに向上する）に過ぎないだろうと想定されていた。
【００３２】
このように、今までは、材料中の窒素含有量の更なる低下は、価値ある改善をもたらさないであろうということが明白であった。かかる事実はさておき、切欠き棒衝撃値と窒素濃度との関係は、実際には知られていなかった。
【００３３】
図面によれば、グラフの左側にある３点は、窒素量０．１重量％未満の本発明試料を示しており、窒素量が０．１重量％を超える公知材料が出発点であると考えられていた切欠き棒衝撃値よりも、本発明半製品が遙かに高い値を示すとともに、切欠き棒衝撃値が、これまで考えられていたような直線Ｇではなく、低窒素濃度に向かう曲線Ｋに概ね従うことが、見事なほどに判る。
このように、本発明試料中の窒素の割合が約０．１重量％未満での切欠き棒衝撃値の増大は、全く驚くほど遙かに強力であり、図１の例では、窒素濃度に依存して指数法則にしたがっており、今まで考えられていたような平坦な直線勾配ではない。
【００３４】
図２は、大型ディーゼルエンジン、特に長手方向に掃気する２サイクル大型ディーゼルエンジンの燃料噴射ノズルの断面図を示す。燃料噴射ノズル２は、ノズル本体５に固着される本発明例ノズルヘッド１，１１を有する。図示のとおり、ノズルヘッド１，１１は、好適に、着脱可能にノズル本体５に結合されているため、ノズルヘッド１，１１を独立して（すなわち、燃料噴射ノズル２全体を交換することなく）交換することができる。
【００３５】
ノズルヘッド１，１１は、長手方向孔３と、図２には２本しか示されていないが、複数の（例えば５本）ノズル孔４とを有する。各ノズル孔４は、長手方向孔から始まって、放射方向で若干下方に傾斜して延在している。作動時には、通常、重油またはその他のディーゼル燃料である燃料が、大型ディーゼルエンジンの作業サイクルに適合するそれ自体公知の方法で、長手方向孔３およびノズル孔４を通して、図示されない燃焼空間に断続的に高圧で噴射される。
【００３６】
本実施例で、ノズルヘッド１，１１は、反応性元素を含有するクロム基合金材料を含み、クロム含有量が５０重量％超、窒素含有量が約０．０２重量％である。希土類金属群から選ばれる元素または類似金属が、反応性元素として適する。ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、イットリウム（Ｙ）、ハフニウム（Ｈｆ）、スカンジウム（Ｓｃ）が、特に好適である。材料は、とりわけ良好な機械加工性能を保証するために、好ましくは、２０％〜５０％という高い重量割合のニッケルを含む。
【００３７】
本実施例では、合金のニッケル含有量が４５重量％を超え、反応性元素としてランタンを０．１％未満の重量割合で含む。通常の不純物を除き、残部はクロムである。
また、当然のことながら、材料は１種以上の反応性元素を含み得る。好ましくは、各反応性元素が、重量で最大１％（特に、最大０．２％）含まれる。
【００３８】
本発明の半製品またはノズルヘッド１，１１は、好ましくは、熱間等静水圧プレス法（ＨＩＰ：熱間等静水圧プレス）で製造される。
製造については、出発材料（換言すれば、ここでは、クロム、ニッケル、および反応性元素としてのランタン）が、材料中の窒素量を低減化するために超高純度のアルゴンによって粉末にアトマイズされる。粉末の粒径は、本実施例では、大部分が４５〜１５０μｍである。素材、または、半製品（例えば、棒）が、熱間等静水圧プレス成形法によって金属粉末から製造される。ノズルヘッド１，１１は、機械的に、通常は、チップ製造処理法（ｃｈｉｐ−ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｍｅｔｈｏｄ）によって素材から作られる。長手方向孔３、および、ノズル孔４が穿孔される。その後、好ましくは、長手方向孔３とノズル孔４と間の移行領域（縁部分）が丸められる。これらの縁部分は、好ましくは電気化学的に丸められる（ｅｌｙｓｉｅｒｔ−硬質材料の電解研磨）。
【００３９】
それぞれの用途に対して、熱間等静水圧プレス成形のプロセス・パラメータを最適化することができる。
本発明材料、または、該材料から製造されるノズルヘッド１，１１は、熱腐蝕および付随材料の喪失に対する抵抗性に優れており、低窒素量により、高い切欠き棒衝撃値が達成され、これに伴って材料の延性が明らかに向上する。
このようにして、今まで達成できなかった極めて長い寿命が得られ、このことは、当然、経済的観点から大きな利点である。
【００４０】
斯様に、本発明のノズルヘッドは、一方において、より一層強力な、そして、ノズルヘッドの負荷に対してなお一層高い要求を課す、大型ディーゼルエンジンの次世代向けに特に適する。他方において、本発明材料または半製品から製造される構成部品を取り付けて、既に使用中のエンジンを改造することができる。
【００４１】
本発明の態様を以下に示す。
（１）燃焼機関、特に大型ディーゼルエンジンの構成部品を形成するための出発材料としての半製品の製造に用いられるＣｒ−Ｎｉ基合金材料であり、該材料は、以下の化学組成を有し、
（ＣｒｘＮｉｙＡｚ）Ｎｋ    （式中、ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｋ  ＝  １００％）
成分Ａは、Ｌａ，Ｃｅ，Ｙ，Ｈｆ，Ｓｃ，Ｓｉ，Ｃ，Ｓ，Ｐ，Ａｌ，Ｚｒ，Ｂ，Ｍｏ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｏおよび希土類元素である化学元素から成る群から選ばれる１種または複数の元素であり、前記材料のＣｒ含有量ｘは、重量％で、５０％＜＜１００％であり、前記材料のＮｉ含有量ｙは、重量％で、ｙ＞０％であり、前記材料中の成分Ａの含有量ｚは、重量％で、０％≦ｚ＜５０％である前記Ｃｒ−Ｎｉ基合金材料において、
前記材料の窒素含有量ｋが、重量％で０．０１％≦ｋ≦０．１％であることを特徴とするＣｒ−Ｎｉ基合金材料。
（２）前記材料の窒素含有量ｋが、０．０１％≦ｋ≦０．０５重量％であり、特に０．０２重量％である（１）に記載されたＣｒ−Ｎｉ基合金材料。
（３）前記材料のクロム含有量ｘが、５２％≦ｘ＜１００重量％、特に５２％≦ｘ≦７０重量％、とりわけ約６５重量％であり、好ましくは５２％≦ｘ≦６０重量％であり、とりわけ５４％≦ｘ≦５８重量％である（１）または（２）に記載されたＣｒ−Ｎｉ基合金材料。
（４）前記ニッケル含有量が、少なくとも２０重量％である（１）から（３）までのいずれかに記載されたＣｒ−Ｎｉ基合金材料。
（５）前記材料の酸素含有量が、０．０１％≦Ｏ≦０．５重量％、特に０．０１％≦Ｏ≦０．２重量％であり、とりわけ約０．１重量％である（１）から（４）までのいずれかに記載されたＣｒ−Ｎｉ基合金材料。
（６）Ｌａ，Ｃｅ，Ｙ，Ｈｆ，Ｓｃ元素および希土類元素から成る群から選ばれる少なくとも１種の反応性元素を含み、各反応性元素の含有量が、最大で５重量％、特に１重量％未満であり、とりわけ０．１重量％未満である（１）から（５）までのいずれかに記載されたＣｒ−Ｎｉ基合金材料。
（７）Ｓｉ，Ｃ，Ｓ，Ｐ，Ａｌ，Ｚｒ，Ｂ，Ｍｏ，ＦｅおよびＭｎ元素から成る群から選ばれる少なくとも１種の元素を含み、Ｓｉの含有量が、最大で１重量％、特に最大で０．６重量％であり、Ｃの含有量が、最大で１重量％、特に最大で０．６重量％であり、Ｓ，Ｐ，Ａｌ，Ｚｒ，Ｂ，Ｍｏ，ＦｅおよびＭｎの含有量が、いずれの場合も最大で１重量％、特に最大で０．１重量％である（１）から（６）までのいずれかに記載されたＣｒ−Ｎｉ基合金材料。
（８）前記材料がガスアトマイズ金属粉末であり、該金属粉末の主粒径が、好ましくは１０μｍ〜２００μｍ、特に４５μｍ〜１５０μｍである（１）から（７）までのいずれかに記載されたＣｒ−Ｎｉ基合金材料。
（９）前記半製品が、熱間等静水圧プレス法によって製造されたものであることを特徴とする（１）から（８）までのいずれかに記載されたＣｒ−Ｎｉ基合金材料で形成された半製品。
（１０）上記（９）に記載された半製品から製造された内燃機関、特に大型ディーゼルエンジンの構成部品。
（１１）前記構成部品が、燃料噴射器、特に２サイクルエンジンまたは４サイクルエンジン、とりわけ２サイクル大型ディーゼルエンジン用燃料噴射ノズルのノズルヘッド、４サイクルエンジンのプレチャンバ、または、燃焼機関のその他の構成部品である（１０）に記載された構成部品。
（１２）長手方向孔と、該長手方向孔から始まる燃料を燃焼空間に注入する少なくとも１つのノズル孔とを有し、前記長手方向孔から前記ノズル孔に至る通路が丸められており、特に電気化学的に丸められている（１０）または（１１）に記載されたノズルヘッド。
（１３）上記（１）から（８）までのいずれかに記載された材料の製造方法であり、前記材料がガスアトマイジング法によって製造される前記製造方法において、
アトマイジングガスとして希ガス、特にアルゴンおよび／またはヘリウムが用いられることを特徴とする前記材料の製造方法。
（１４）上記（１）から（８）までのいずれかに記載された材料から半製品を製造する方法において、プロセスチャンバ内で、熱間等静水圧プレス法によって前記半製品が製造されることを特徴とする半製品を製造する方法。
（１５）前記プロセスチャンバ内におけるプロセスガスの処理圧力が、８００バール（８０ＭＰａ）超、好ましくは１０００バール（１００ＭＰａ）超である（１４）に記載された半製品を製造する方法。
（１６）前記プロセスチャンバ内におけるプロセスガスの処理温度が、８００℃超、好ましくは約１１００℃である（１４）または（１５）に記載された半製品を製造する方法。
（１７）前記半製品を製造する処理時間が、２時間〜５時間、好ましくは約３時間である（１４）から（１６）までのいずれかに記載された半製品を製造する方法。
（１８）希ガス、特にアルゴン、とりわけ超高純度のアルゴンが用いられる（１４）から（１７）までのいずれか１項に記載された半製品を製造する方法。
【符号の説明】
【００４２】
１  ノズルヘッド
２  燃料噴射ノズル
３  長手方向孔
４  ノズル孔
【図１】
2014088624.tif 000003
【図２】
2014088624.tif 000004