(57)【要約】  より高い機械的強度を有するクリープ抵抗性であってかつ膨張の少ない鉄−ニッケル−合金であって、Ｎｉ  ４０〜４３％、Ｃ  最大で０．１％、Ｔｉ  ２．０〜３．５％、Ａｌ  ０．１〜１．５％、Ｎｂ  ０．１〜１．０％、Ｍｎ  ０．００５〜０．８％、Ｓｉ  ０．００５〜０．６％、Ｃｏ  最大で０．５％（質量％で）、残分Ｆｅ及び製造に条件付けられた混入物を含有し、２０〜２００℃の温度範囲で平均熱膨張係数＜５×１０-6／Ｋを有する、より高い機械的強度を有するクリープ抵抗性であってかつ膨張の少ない鉄−ニッケル−合金。
2009525399.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
より高い機械的強度を有するクリープ抵抗性であってかつ膨張の少ない鉄−ニッケル−合金であって、
Ｎｉ  ４０〜４３％
Ｃ  最大で０．１％
Ｔｉ  ２．０〜３．５％
Ａｌ  ０．１〜１．５％
Ｎｂ  ０．１〜１．０％
Ｍｎ  ０．００５〜０．８％
Ｓｉ  ０．００５〜０．６％
Ｃｏ  最大で０．５％
（質量％で）
残分Ｆｅ及び製造に条件付けられた混入物を含有し、２０〜２００℃の温度範囲で平均熱膨張係数＜５×１０-6／Ｋを有する、
より高い機械的強度を有するクリープ抵抗性であってかつ膨張の少ない鉄−ニッケル−合金。
【請求項２】
より高い機械的強度を有するクリープ抵抗性であってかつ膨張の少ない鉄−ニッケル−合金であって、
Ｎｉ  ３７〜４１％
Ｃ  最大で０．１％
Ｔｉ  ２．０〜３．５％
Ａｌ  ０．１〜１．５％
Ｎｂ  ０．１〜１．０％
Ｍｎ  ０．００５〜０．８％
Ｓｉ  ０．００５〜０．６％
Ｃｏ  ２．５〜５．５％
（質量％で）
残分Ｆｅ及び製造に条件付けられた混入物を含有し、次の条件：Ｎｉ＋１／２Ｃｏ＞３８〜＜４３．５％を満たし、その際２０〜２００℃の温度範囲で平均熱膨張係数＜４×１０-6／Ｋを有する、
より高い機械的強度を有するクリープ抵抗性であってかつ膨張の少ない鉄−ニッケル−合金。
【請求項３】
Ｎｉ  ４０．５〜４２％
Ｃ  ０．００１〜０．０５％
Ｔｉ  ２．０〜３．０％
Ａｌ  ０．１〜０．８％
Ｎｂ  ０．１〜０．６％
Ｍｎ  ０．００５〜０．１％
Ｓｉ  ０．００５〜０．１％
Ｃｏ  最大で０．１％
（質量％で）
残分Ｆｅ及び製造に条件付けられた混入物を含有し、
２０〜２００℃の温度範囲で平均熱膨張係数＜４．５×１０-6／Ｋを有する、
請求項１記載の合金。
【請求項４】
Ｎｉ  ４１〜４２％
Ｃ  ０．００１〜０．０２％
Ｔｉ  ２．０〜２．５％
Ａｌ  ０．１〜０．４５％
Ｎｂ  ０．１〜０．４５％
Ｍｎ  ０．００５〜０．０５％
Ｓｉ  ０．００５〜０．０５％
Ｃｏ  最大で０．０５％
（質量％で）
残分Ｆｅ及び製造に条件付けられた混入物を含有し、
２０〜２００℃の温度範囲で平均熱膨張係数＜４．０×１０-6／Ｋ、特に＜３．５×１０-6／Ｋを有する、請求項３記載の合金。
【請求項５】
随伴元素に関して次の最大含有量（質量％で）：
Ｃｒ  最大で０．１％
Ｍｏ  最大で０．１％
Ｃｕ  最大で０．１％
Ｍｇ  最大で０．００５％
Ｂ  最大で０．００５％
Ｎ  最大で０．００６％
Ｏ  最大で０．００３％
Ｓ  最大で０．００５％
Ｐ  最大で０．００８％
Ｃａ  最大で０．００５％
を有する請求項３又は４記載の合金。
【請求項６】
Ｎｉ  ３７．５〜４０．５％
Ｃ  最大で０．１％
Ｔｉ  ２．０〜３．０％
Ａｌ  ０．１〜０．８％
Ｎｂ  ０．１〜０．６％
Ｍｎ  ０．００５〜０．１％
Ｓｉ  ０．００５〜０．１％
Ｃｏ＞３．５〜＜５．５％
（質量％で）
残分Ｆｅ及び製造に条件付けられた混入物を含有し、次の条件：Ｎｉ＋１／２Ｃｏ＞３８〜＜４３％を満たし、２０〜２００℃の温度範囲で平均熱膨張係数＜３．５×１０-6／Ｋを有する、
請求項２記載の合金。
【請求項７】
Ｎｉ  ３８．０〜３９．５％
Ｃ  ０．００１〜０．０５％
Ｔｉ  ２．０〜３．０％
Ａｌ  ０．１〜０．７％
Ｎｂ  ０．１〜０．６％
Ｍｎ  ０．００５〜０．１％
Ｓｉ  ０．００５〜０．１％
Ｃｏ＞４．０〜＜５．５％
（質量％で）
残分Ｆｅ及び製造に条件付けられた混入物を含有し、次の条件：Ｎｉ＋１／２Ｃｏ＞３８．５〜＜４３．０％を満たし、２０〜２００℃の温度範囲で平均熱膨張係数＜３．５×１０-6／Ｋを有する、
請求項６記載の合金。
【請求項８】
Ｎｉ  ３８．０〜３９．０％
Ｃ  ０．００１〜０．０２％
Ｔｉ  ２．０〜２．５％
Ａｌ  ０．１〜０．４５％
Ｎｂ  ０．１〜０．４５％
Ｍｎ  ０．００５〜０．０５％
Ｓｉ  ０．００５〜０．０５％
Ｃｏ＞４．０〜＜５．５％
（質量％で）
残分Ｆｅ及び製造に条件付けられた混入物を含有し、次の条件：Ｎｉ＋１／２Ｃｏ＞４０．０〜＜４２．０％を満たし、２０〜２００℃の温度範囲で平均熱膨張係数＜３．２×１０-6／Ｋ、特に＜３．０×１０-6／Ｋを有する、
請求項６又は７記載の合金。
【請求項９】
随伴元素に関して次の最大含有量（質量％で）：
Ｃｒ  最大で０．１％
Ｍｏ  最大で０．１％
Ｃｕ  最大で０．１％
Ｍｇ  最大で０．００５％
Ｂ  最大で０．００５％
Ｎ  最大で０．００６％
Ｏ  最大で０．００３％
Ｓ  最大で０．００５％
Ｐ  最大で０．００８％
Ｃａ  最大で０．００５％
を有する請求項６から８までのいずれか１項記載の合金。
【請求項１０】
ＣＦＫ型構成部における、請求項１から９までのいずれか１項に記載の合金の使用。
【請求項１１】
大規模な半製品が薄板材料、テープ材料又は管材料の形態で使用される、請求項１０記載の使用。
【請求項１２】
針金、特に溶接充填材料の形態にある針金を使用する、請求項１０記載の使用。
【請求項１３】
ＣＦＫ航空機部分の製造のための型構成部分としての、請求項１０記載の使用。
【請求項１４】
前記型の一部のみが、機械的に高負荷されるこの合金から製造される、請求項１０記載の使用。
【請求項１５】
鍛造部分としての請求項１０記載の使用。
【請求項１６】
鋳造構造部品としての請求項１０記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリープ抵抗性であってかつ膨張の少ない、高い機械的強度を有する鉄−ニッケル−合金に関する。
【０００２】
一段と程度を増して、構造部品は、安全に関連した製品のためにも、例えば航空機部品中で、炭素繊維で強化されたプラスチック（ＣＦＫ）から製造される。この種の構造部品の製造のためには、大規模なフレーム装置を工具成型品として必要とし、その際これまでには、約３６％ニッケル（Ｎｉ３６）を有する膨張の少ない鉄−ニッケル合金が加工される。
【０００３】
これまでに使用される合金は、確かに２．０×１０-6／Ｋを下回る熱膨張係数を有するが、しかしながらその機械的な特性は少なすぎるようである。
【０００４】
US-A 5,688,471により、２０４℃で最高で４．９×１０-6ｍ／ｍ／℃の膨張係数を有する高強度の合金が公知であり、これは、４０．５〜４８％  Ｎｉ、２〜３．７％  Ｎｂ、０．７５〜２％  Ｔｉ、Ｎｂ＋Ｔａの総含有量最高で３．７％、０〜１％  Ａｌ、０〜０．１％  Ｃ、０〜１％  Ｍｎ、０〜１％  Ｓｉ、０〜１％  Ｃｕ、０〜１％  Ｃｒ、０〜５％  Ｃｏ、０〜０．０１％  Ｂ、０〜２％  Ｗ、０〜２％  Ｖ、Ｍｇ＋Ｃａ＋Ｃｅの総含有量０〜０．０１、０〜０．５％  Ｙ及び希土類、０〜０．１％  Ｓ、０〜０．１％  Ｐ、０〜０．１％  Ｎ（質量％で）及び残留材料として鉄及びわずかな汚染物質から構成されている。この合金は、少ない膨張係数を有する複合材料のための、例えば、炭素繊維−複合材料のための型の製造のために、又は、電子的テープ、硬化可能なリードフレーム又はスクリーン管ためのマスクの製造のために使用可能である。
【０００５】
JP-A 04180542からは、以下の組成（質量％で）の高強度の膨張の少ない合金を取り出すことができる：≦０．２％  Ｃ、≦２．０％  Ｓｉ、≦２．０％  Ｍｎ、３５〜５０％  Ｎｉ、≦１２％  Ｃｒ、０．２〜１．０％  Ａｌ、０．５〜２．０％  Ｔｉ、２．０〜６．０％  Ｎｂ、残分Ｆｅ。必要である場合には更に次の元素が予定されることができる：≦０．０２％  Ｂ及び／又は≦０．２％  Ｚｒ。この合金は、特に、精確−平面ガラス製造のための金属型のために使用可能である。
【０００６】
低い熱膨張係数の他に、特に、航空機構造中での成形時間を改善された合金は所望し、前記合金は、Ｎｉ３６に対してより高い機械的強度を有するものである。
【０００７】
本発明は従って、少ない熱膨張係数の他に、これまでに使用されてきたＮｉ３６合金よりもより高い機械的強度も有するものである新規の合金を調製するとの課題に基づく。
【０００８】
前記課題は、より高い機械的強度を有するクリープ抵抗性であってかつ膨張の少ない鉄−ニッケル−合金であって、
Ｎｉ  ４０〜４３％
Ｃ  最大で０．１％
Ｔｉ  ２．０〜３．５％
Ａｌ  ０．１〜１．５％
Ｎｂ  ０．１〜１．０％
Ｍｎ  ０．００５〜０．８％
Ｓｉ  ０．００５〜０．６％
Ｃｏ  最大で０．５％
（質量％で）
残分Ｆｅ及び製造に条件付けられた混入物を含有し、
２０〜２００℃の温度範囲で平均熱膨張係数＜５×１０-6／Ｋを有する、より高い機械的強度を有するクリープ抵抗性であってかつ膨張の少ない鉄−ニッケル−合金により解決される。
【０００９】
又はこの課題は、より高い機械的強度を有するクリープ抵抗性であってかつ膨張の少ない鉄−ニッケル−合金であって、
Ｎｉ  ３７〜４１％
Ｃ  最大で０．１％
Ｔｉ  ２．０〜３．５％
Ａｌ  ０．１〜１．５％
Ｎｂ  ０．１〜１．０％
Ｍｎ  ０．００５〜０．８％
Ｓｉ  ０．００５〜０．６％
Ｃｏ  ２．５〜５．５％
（質量％で）
残分Ｆｅ及び製造に条件付けられた混入物を含有し、次の条件：Ｎｉ＋１／２Ｃｏ＞３８〜＜４３．５％を満たし、その際２０〜２００℃の温度範囲で平均熱膨張係数＜４×１０-6／Ｋを有する、
より高い機械的強度を有するクリープ抵抗性であってかつ膨張の少ない鉄−ニッケル−合金によっても解決される。
【００１０】
この選択的な、一方でコバルト不含の、他方でコバルトを含有する合金の有利な態様は、従属下位請求項から取り出すことができる。
【００１１】
本発明による合金は、同じ種類の適用のためには一方でコバルト不含に、そして他方で定義されたコバルト含有量の添加と共に予定されていることができる。コバルトを有する合金は、更により少ない熱膨張係数により優れていて、しかしながら、前記合金は、コバルト不含の合金に対して高められたコスト要因を伴う欠点を有する。
【００１２】
Ｎｉ３６をベースとするこれまでに使用可能な合金に対して、本発明による主題を用いて、型製造者の望み、特に航空機建造における型製造者の望みは、適用の場合に許容可能である低い熱膨張係数に応じて、同時により高い機械的強度で果たされることができる。
【００１３】
この合金がコバルト不含であることが望ましい場合には、この合金は、以下の組成（質量％で）：
Ｎｉ  ４０．５〜４２％
Ｃ  ０．００１〜０．０５％
Ｔｉ  ２．０〜３．０％
Ａｌ  ０．１〜０．８％
Ｎｂ  ０．１〜０．６％
Ｍｎ  ０．００５〜０．１％
Ｓｉ  ０．００５〜０．１％
Ｃｏ  最大で０．１％
残分Ｆｅ及び製造に条件付けられた混入物に応じた本発明の更なる構成を有し、これは２０〜２００℃の温度範囲で熱膨張係数＜４．５×１０-6／Ｋを有する。
【００１４】
適用の場合に応じて、前述の合金元素の含有量は、熱膨張係数＜４．０×１０-6／Ｋ、特に＜３．５×１０-6／Ｋの達成のために、その含有量において更に限定されることができる。この種の合金は、以下の組成（質量％で）：
Ｎｉ  ４１〜４２％
Ｃ  ０．００１〜０．０２％
Ｔｉ  ２．０〜２．５％
Ａｌ  ０．１〜０．４５％
Ｎｂ  ０．１〜０．４５％
Ｍｎ  ０．００５〜０．０５％
Ｓｉ  ０．００５〜０．０５％
Ｃｏ  最大で０．０５％
残分Ｆｅ及び製造に条件付けられた混入物により特徴付けられる。
【００１５】
以下の表中には、どちらかと言えば不所望な随伴元素が、その最大含有量と共に挙げられる（質量％で）：
Ｃｒ  最大で０．１％
Ｍｏ  最大で０．１％
Ｃｕ  最大で０．１％
Ｍｇ  最大で０．００５％
Ｂ  最大で０．００５％
Ｎ  最大で０．００６％
Ｏ  最大で０．００３％
Ｓ  最大で０．００５％
Ｐ  最大で０．００８％
Ｃａ  最大で０．００５％。
【００１６】
型製造のために、コバルトを有する合金が使用されることが望ましい場合には、同じ、更なる本発明の構成が使用されることができ、前記構成は以下のとおりの組成（質量％で）：
Ｎｉ  ３７．５〜４０．５％
Ｃ  最大で０．１％
Ｔｉ  ２．０〜３．０％
Ａｌ  ０．１〜０．８％
Ｎｂ  ０．１〜０．６％
Ｍｎ  ０．００５〜０．１％
Ｓｉ  ０．００５〜０．１％
Ｃｏ＞３．５〜＜５．５％
残分Ｆｅ及び製造に条件付けられた混入物を有することができ、次の条件：Ｎｉ＋１／２Ｃｏ＞３８〜＜４３％を満たし、２０〜２００℃の温度範囲で平均熱膨張係数＜３．５×１０-6／Ｋを有する。
【００１７】
更なる本発明の合金は、以下の組成（質量％で）：
Ｎｉ  ３８．０〜３９．５％
Ｃ  ０．００１〜０．０５％
Ｔｉ  ２．０〜３．０％
Ａｌ  ０．１〜０．８％
Ｎｂ  ０．１〜０．６％
Ｍｎ  ０．００５〜０．１％
Ｓｉ  ０．００５〜０．１％
Ｃｏ＞４〜＜５．５％
残分Ｆｅ及び製造に条件付けられた混入物を有し、次の条件：Ｎｉ＋１／２Ｃｏ＞３８．５〜＜４３％を満たし、２０〜２００℃の温度範囲で平均熱膨張係数＜３．５×１０-6／Ｋを有する。
【００１８】
特別な適用の場合には、特に、＜３．２×１０-6／Ｋ、特に＜３．０×１０-6／Ｋの範囲内の熱膨張係数の減少化のためには、個々の元素がその含有量において以下のように、更に限定されることができる（質量％で）：
Ｎｉ  ３８．０〜３９．０％
Ｃ  ０．００１〜０．０２％
Ｔｉ  ２．０〜２．５％
Ａｌ  ０．１〜０．４５％
Ｎｂ  ０．１〜０．４５％
Ｍｎ  ０．００５〜０．０５％
Ｓｉ  ０．００５〜０．５％
Ｃｏ＞４．０〜＜５．５％
残分Ｆｅ及び製造に条件付けられた混入物を含有し、次の条件：Ｎｉ＋１／２Ｃｏ＞４０〜＜４２％を満たす。
【００１９】
コバルトを含有する合金のためには、随伴元素は以下の最大含有量を上回ってはならない（質量％）：
Ｃｒ  最大で０．１％
Ｍｏ  最大で０．１％
Ｃｕ  最大で０．１％
Ｍｇ  最大で０．００５％
Ｂ  最大で０．００５％
Ｎ  最大で０．００６％
Ｏ  最大で０．００３％
Ｓ  最大で０．００５％
Ｐ  最大で０．００８％
Ｃａ  最大で０．００５％。
【００２０】
コバルト不含合金もまた同様にコバルト含有合金も有利には、ＣＦＫ型構成部（Formbau）において使用されることが望ましく、つまり、薄片−、テープ−又は管材料の形態で使用されることが望ましい。
【００２１】
型を構成する半製品の連結のための、針金、特に溶接充填材料としての合金の使用が同様に考慮できる。
【００２２】
特に有利には、本発明による合金は、ＣＦＫ航空機部分、例えば、翼板、胴体部品又は尾翼の製造のための型構成部分として使用されるものである。
【００２３】
この合金が、機械的に高度に負荷される前記型の部分のためにのみ使用されることも考慮できる。あまり負荷されない部分は次いで、合金へと構成され、これは、熱膨張挙動を有し、これは、本発明による原料に適合している。
【００２４】
有利には、前記型は、熱成形された（鍛造又は圧延された）か又は鋳造された塊状材料（Massivmaterial）からのフライス部分として加工され、かつ必要に応じて引き続き熱処理される。
【００２５】
以下に、その機械的特性に関して、有利な本発明の合金を技術水準に応じた合金と比較する。
【００２６】
以下の表１中から、２つの技術水準に分類される合金Pemifer36と比較した、２つの試験されたコバルト不含の実験室溶融物の化学的組成を取り出すことができる。
【００２７】
【表１】
2009525399.tif 000003
【００２８】
表２中には、コバルト含有実験室溶融物が技術水準に分類されるPemifer36合金と比較される。
【００２９】
【表２】
2009525399.tif 000004
【００３０】
実験室溶融物ＬＢ１０１８〜ＬＢ１０２５を溶融し、ブロック中に注いだ。このブロックを１２ｍｍの薄片厚さに加熱下で圧延した。そのつどこのブロックの半分を１２ｍｍのままにし、溶体化焼きなましした。このもう半分を５．１ｍｍに更に圧延した。
【００３１】
表３／３ａ及び４／４ａは、一方ではこの２つの、そして他方ではこの６つの実験室チャージ物の機械的特性を室温で、両方のPernifer比較チャージ物と比較して示す。
【００３２】
表３／３ａによれば、厚さ４．１〜４．２ｍｍの冷間圧延された材料に関する測定値を、この状態で圧延かつ溶体化焼きなましして算出した。このそのつどの試料を、加熱圧延処理した状態から出発して、冷間圧延し、この試料は、１２ｍｍの厚さの薄片から加熱圧延処理されたものである。
【００３３】
【表３】
2009525399.tif 000005
表３ａ：機械的特性（コバルト含有合金）
【００３４】
表４／４ａによれば、この２つの又は６つの実験室チャージ物の、Pernifer 36と比較した機械的特性が、室温で、溶体化焼きなまし及び硬化された状態で、並びに、硬化のみされた状態で示される。測定値を、４．１〜４．２ｍｍの厚さの、圧延及び溶体化焼きなましされた状態にある冷間圧延処理した試料に対して算出した。この試料は、加熱圧延処理した材料から出発して、冷間圧延し、この試料は、１２ｍｍの厚さの薄片から加熱圧延処理されたものである。
【００３５】
【表４】
2009525399.tif 000006
表４：室温での機械的特性（コバルト不含合金）
【００３６】
【表５】
2009525399.tif 000007
表４ａ：室温での機械的特性（コバルト含有合金）
【００３７】
表５／５ａは、この２つの又は６つの実験室チャージ物の機械的特性を、Pernifer 36と比較して、室温で、溶体化焼きなまし（１１４０℃／３分間）及び硬化された状態（７３２℃／６時間、上側；６００℃／１６時間、下側）で示す。測定値を、４．１〜４．２ｍｍの厚さの冷間圧延された試料に対して、圧延及び溶体化焼きなましされた状態で算出した。この試料を、加熱圧延材料から出発して、冷間圧延し、前記試料は、１２ｍｍの厚さの薄片から加熱圧延したものである。
【００３８】
【表６】
2009525399.tif 000008
表５：室温での機械的特性（コバルト不含合金）
【００３９】
【表７】
2009525399.tif 000009
表５ａ：室温での機械的特性（コバルト含有合金）
【００４０】
表６／６ａは、以下の異なる状態にある、Pernifer 36と比較した２つの又は６つの実験室チャージ物の平均熱膨張係数（２０〜２００℃、（１０-6／Ｋ））を示す：
Ａ）加熱圧延された１２ｍｍの厚さの薄片、溶体化焼きなまし。
Ｂ）加熱圧延された１２ｍｍの厚さの薄片、溶体化焼きなまし及び１時間７３２℃で硬化。
Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ）５ｍｍに加熱圧延（１２ｍｍの薄片から出発）、冷間で４．１５ｍｍに圧延。
Ｃ）７３２℃／１時間で硬化。
Ｄ）溶体化焼きなまし、１１４０℃／３分間、及び、硬化、７３２℃／１時間。
Ｅ）溶体化焼きなまし、１１４０℃／３分間、及び、硬化、７３２℃／６時間。
Ｆ）溶体化焼きなまし、１１４０℃／３分間、及び、硬化、６００℃／１６時間。
【００４１】
【表８】
2009525399.tif 000010
【００４２】
【表９】
2009525399.tif 000011
【００４３】
結果の議論
Ａ．コバルト不含合金
冷間圧延状態（表３、上側）では、この降伏点Ｒp0.2は、ＬＢチャージ物の場合には７１５〜７４３ＭＰａにある。この引張強さＲmは、８０１〜８１３ＭＰａにある。この伸び値Ａ50は、１１％であり、この硬度ＨＲＢは１００〜１０１である。
【００４４】
これに対して、Pernifer 36 Mo So 2の場合にはこの機械的強度の値はより低く（Ｒp0.2＝６９３ＭＰａ、Ｒm＝７３０ＭＰａ）であり、かつ、Pernifer 36では、顕著により低い（Ｒp0.2＝５５８ＭＰａ、Ｒm＝５９２％）。
【００４５】
溶体化焼きなまし状態（表３、下側）においては、この降伏点の値は、３６６〜３９４ＭＰａにあり、ＬＢチャージ物の場合には、この引張強さＲmは６１９〜６４０ＭＰａである。これに応じて、この伸び値はより高いか、この硬度値はより低い。Pernifer 36 Mo So 2のこの強度は、溶体化焼きなましされた状態ではより低く（Ｒp0.2＝３２７ＭＰａ、Ｒm＝５４２ＭＰａ）並びにPernifer 36では、顕著により低い（Ｒp0.2＝２５５ＭＰａ、Ｒm＝４３３ＭＰａ）。
【００４６】
この最高の強度の値は、例えば７３２℃／１時間で、前もって圧延された状態（即ち、事前の溶体化焼きなまし無し）にあるＬＢチャージ物が硬化される場合に達成される（表４、上側）。この場合には、ＬＢチャージ物は、降伏点の値Ｒp0.2  １１９７〜１２０５ＭＰａ、この引張強さのためにはＲm値１２８６〜１２９９ＭＰａを達成する。この伸び値は次いで、更に２〜３％のみである。この硬度ＨＲＢは、１１１〜１１３の値に上昇する。同じ圧延及び焼きなまし状態において、この合金Pernifer 36 Mo So 2及びPernifer 36は、実質的により低い強度値を示す（Ｒp0.2＝５１０ＭＰａ又は２６９ＭＰａ；Ｒm＝６４０ＭＰａ又は４５３ＭＰａ）。
【００４７】
薄片形態にするためには、溶体化焼きなましされた状態が適しているので、「溶体化焼きなまし＋硬化」された状態にある機械的特性が関連している。表４下側中では、１１４０℃／３分間＋７３２℃／１時間の熱処理のために属する値が列記されている。この場合には、ＬＢチャージ物は、降伏点の値Ｒp0.2８９６〜９０１ＭＰａを、そして、引張強さＲm１１２５〜１１３５ＭＰａを達成する。この焼きなまし状態では、この合金Pernifer 36 Mo So 2及びPernifer 36は、顕著により低い強度の値を示す。
【００４８】
７３２℃での硬化する熱処理のこの加熱時間を６時間に延長すると、この強度の値（参照、表５、上側）は、Ｒp0.2範囲  ９２６〜９２９ＭＰａに、そして引張強さＲm  １１４２〜１１５２に変更される。ここではこの比較合金は顕著により低い強度の値を示す。
【００４９】
１６時間の焼きなまし期間での硬化する熱処理の焼きなまし温度の６００℃への低下は、強度の値を、一般的にＬＢチャージ物でより顕著に、特に引張強さＲmの場合に低下させる（参照、表５、下側）。
【００５０】
表６は、観察された状態での検査された合金に対しての、平均熱膨張係数ＣＴＥ（２０〜１００℃）の値を示す。
【００５１】
この化学組成は、キュリー温度に影響を及ぼし、従って、屈曲点（Knickpunkt）温度は、この熱膨張曲線の上側に急に上昇する。
【００５２】
図１は、Ｂ状態（参照、表６）、即ち、加熱圧延された１２ｍｍの薄片、固溶化加熱＋１時間７３２℃で硬化、のＬＢチャージ物の２０〜１００℃及び２０〜２００℃の膨張係数（ＣＴＥ）を、実験室溶融物のＮｉ含有量に依存して示す。
【００５３】
Ｎｉ含有量４０．６５％を有するこのチャージＬＢ１０１８は、Ｎｉ含有量４１．５５％を有するチャージＬＢ１０１９よりも、より低い膨張係数を示す。更により低いＮｉ含有量（Ｎｉ：３９．５％、Ｔｉ：２．２８％、Ｎｂ：０．３７％、Ｆｅ：残分、Ａｌ：０．３２％）を有する試験溶融物は、この最適性が、約４１％のニッケルで達成されることを示した。
【００５４】
２０℃〜２００℃の間の熱膨張係数のためには、この最適性は、おおよそより高いＮｉニッケル含有量（〜４１．５％）にずれた。
【００５５】
Ｂ  コバルト含有合金
圧延された状態（表３ａ、上側）では、降伏点Ｒp0.2は、ＬＢチャージの場合には７０６〜８０１ＭＰａである。この最も低い値を、チャージＬＢ１０２５が有し、この最も高い値をチャージＬＢ１０２１が有する。この引張強さＲmは、７３０〜８１９ＭＰａである（最も低い値は、ＬＢ１０２５で、最も高い値はＬＢ１０２０で）。伸び値Ａ50は、１１〜１５％に、硬度ＨＲＢは９７〜１００に移動する。
【００５６】
これに対してこの機械的強度の値は、Pernifer 36 Mo So 2の場合にはより低く（Ｒp0.2＝６９３ＭＰａ、Ｒm＝７３０ＭＰａ）、そしてPernifer 36では顕著により低い（Ｒp0.2＝５５８ＭＰａ、Ｒm＝５９２ＭＰａ）。
【００５７】
溶体化焼きなましされた状態（表３ａ、下側）では、ＬＢチャージの場合には、降伏点の値は４０１〜４５３ＭＰａ、この引張強さＲmは、６４５〜６８０ＭＰａである。これに応じて、伸び値はより高く、硬度の値はより低い。Pernifer 36 Mo So 2の強度は、溶体化焼きなましされた状態でより低く（Ｒp0.2＝３２７ＭＰａ、Ｒm＝５４２ＭＰａ）、並びに、Pernifer 36により顕著により低い（Ｒp0.2＝２５５ＭＰａ、Ｒm＝４３３ＭＰａ）。
【００５８】
この最高の強度の値は、ＬＢチャージが例えば７３２℃／１時間で、前もって圧延された状態で（即ち、事前の溶体化焼きなまし無しに）硬化される場合に達成されることができる（表４ａ、上側）。この場合には、ＬＢチャージは、降伏点の値Ｒp0.2  １１４４〜１１８５ＭＰａに、そして引張強さＲm値のためには１２４８〜１３０８ＭＰａに達する。この伸び値は、次いで、更に３〜６％のみである。硬度ＨＲＢは、１１１〜１１４の値に上昇する。同じ圧延−及び焼きなまし状態において、この合金Pernifer 36 Mo So 2及びPernifer 36は、実質的により低い強度値を示す（Ｒp0.2＝５１０ＭＰａ又は２６９ＭＰａ；Ｒm＝６４０ＭＰａ又は４５３ＭＰａ）。
【００５９】
薄片形態にするためには、溶体化焼きなましされた状態が適しているので、「溶体化焼きなまし＋硬化」された状態にある機械的特性が関連している。表４ａ下側中では、１１４０℃／３分間＋７３２℃／１時間の熱処理のために属する値が列記されている。この場合には、ＬＢチャージ物は、降伏点の値Ｒp0.2  ８９９〜９８６ＭＰａを、そして、引張強さＲm１１３３〜１１８３ＭＰａを達成する。この焼きなまし状態では、この合金Pernifer 36 Mo So 2及びPernifer 36は、顕著により低い強度の値を示す。
【００６０】
７３２℃での硬化する熱処理のこの加熱時間を６時間に延長すると、この強度の値（参照、表５ａ、上側）が、降伏点Ｒp0.2値  ９１６〜９５０ＭＰａ、そして引張強さＲm  １１４２〜１１７９が達成されることが示される。
【００６１】
１６時間の焼きなまし期間での硬化する熱処理の焼きなまし温度の６００℃への低下は、強度の値を、一般的にＬＢチャージ物でより顕著に、特に引張強さＲmの場合に低下させる（参照、表５ａ、下側）。
【００６２】
表６ａには、観察された状態での検査された合金に対しての、平均熱膨張係数ＣＴＥ（２０〜１００℃）の値が記載されている。良好な値を例えばＬＢ１０２１又はＬＢ１０２３が示す。
【００６３】
この化学組成は、キュリー温度に影響を及ぼし、従って、屈曲点（Knickpunkt）温度は、この熱膨張曲線の上側に急に上昇する。
【００６４】
図２及び３中には、Ｂ状態（参照、表６ａ）にある、即ち、加熱圧延された１２ｍｍの薄片、溶体化焼きなまし＋１時間７３２℃での硬化、にある、Ｃｏ含有量４．１％及び５．１％を有する系列中の６つのＬＢチャージの２０〜１００℃（図２）及び２０〜２００℃（図３）の膨張係数を、実験室溶融物のＮｉ含有量に依存して示す。
【００６５】
４．１％Ｃｏを有する系列では、最小の膨張係数が、２０〜１００℃のＴ範囲において、約３８．５％Ｎｉで、２０〜２００℃のＴ範囲において３９．５％のＮｉで示される。５．１％のＣｏを有する系列においては、この膨張係数は、３つの試験されたＬＢチャージの場合に、Ｎｉ含有量の減少と共に減少する。
【００６６】
特に、２０〜２００℃のＴ範囲が、型部品における適用のために興味深く、というのはＣＦＫのこの硬化が約２００℃で行われるからである。４％Ｃｏ及び５％の間のＣｏを含有する合金の間の熱膨張係数における相違は少ないので、コストの理由からより高いＣｏ含有量を有する合金は、認められるべきでない。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】図１は、Ｂ状態（参照、表６）、即ち、加熱圧延された１２ｍｍの薄片、固溶化加熱＋１時間７３２℃で硬化、のＬＢチャージ物の２０〜１００℃及び２０〜２００℃の膨張係数（ＣＴＥ）を、実験室溶融物のＮｉ含有量に依存して示す図である。
【図２】図２は、Ｂ状態（参照、表６ａ）にある、即ち、加熱圧延された１２ｍｍの薄片、溶体化焼きなまし＋１時間７３２℃での硬化、にある、Ｃｏ含有量４．１％及び５．１％を有する系列中の６つのＬＢチャージの２０〜１００℃の膨張係数を、実験室溶融物のＮｉ含有量に依存して示す図である。
【図３】図３は、Ｂ状態（参照、表６ａ）にある、即ち、加熱圧延された１２ｍｍの薄片、溶体化焼きなまし＋１時間７３２℃での硬化、にある、Ｃｏ含有量４．１％及び５．１％を有する系列中の６つのＬＢチャージの２０〜２００℃の膨張係数を、実験室溶融物のＮｉ含有量に依存して示す図である。
【図１】
2009525399.tif 000012
【図２】
2009525399.tif 000013
【図３】
2009525399.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成19年12月1日(2007.12.1)
【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】
より高い機械的強度を有するクリープ抵抗性であってかつ膨張の少ない鉄−ニッケル−合金であって、
Ｎｉ  ４０〜４３％
Ｃ  最大で０．１％
Ｔｉ  ２．０〜３．５％
Ａｌ  ０．１〜１．５％
Ｎｂ  ０．１〜１．０％
Ｍｎ  ０．００５〜０．８％
Ｓｉ  ０．００５〜０．６％
Ｃｏ  最大で０．５％
（質量％で）
残分Ｆｅ及び製造に条件付けられた混入物を含有し、２０〜２００℃の温度範囲で平均熱膨張係数＜５×１０-6／Ｋを有する、
より高い機械的強度を有するクリープ抵抗性であってかつ膨張の少ない鉄−ニッケル−合金の、ＣＦＫ型構成部における使用。
【請求項２】
より高い機械的強度を有するクリープ抵抗性であってかつ膨張の少ない鉄−ニッケル−合金であって、
Ｎｉ  ３７〜４１％
Ｃ  最大で０．１％
Ｔｉ  ２．０〜３．５％
Ａｌ  ０．１〜１．５％
Ｎｂ  ０．１〜１．０％
Ｍｎ  ０．００５〜０．８％
Ｓｉ  ０．００５〜０．６％
Ｃｏ  ２．５〜５．５％
（質量％で）
残分Ｆｅ及び製造に条件付けられた混入物を含有し、次の条件：Ｎｉ＋１／２Ｃｏ＞３８〜＜４３．５％を満たし、その際２０〜２００℃の温度範囲で平均熱膨張係数＜４×１０-6／Ｋを有する、
より高い機械的強度を有するクリープ抵抗性であってかつ膨張の少ない鉄−ニッケル−合金の、ＣＦＫ型構成部における使用。
【請求項３】
Ｎｉ  ４０．５〜４２％
Ｃ  ０．００１〜０．０５％
Ｔｉ  ２．０〜３．０％
Ａｌ  ０．１〜０．８％
Ｎｂ  ０．１〜０．６％
Ｍｎ  ０．００５〜０．１％
Ｓｉ  ０．００５〜０．１％
Ｃｏ  最大で０．１％
（質量％で）
残分Ｆｅ及び製造に条件付けられた混入物を含有し、
２０〜２００℃の温度範囲で平均熱膨張係数＜４．５×１０-6／Ｋを有する、
請求項１記載の使用。
【請求項４】
Ｎｉ  ４１〜４２％
Ｃ  ０．００１〜０．０２％
Ｔｉ  ２．０〜２．５％
Ａｌ  ０．１〜０．４５％
Ｎｂ  ０．１〜０．４５％
Ｍｎ  ０．００５〜０．０５％
Ｓｉ  ０．００５〜０．０５％
Ｃｏ  最大で０．０５％
（質量％で）
残分Ｆｅ及び製造に条件付けられた混入物を含有し、
２０〜２００℃の温度範囲で平均熱膨張係数＜４．０×１０-6／Ｋ、特に＜３．５×１０-6／Ｋを有する、請求項３記載の使用。
【請求項５】
随伴元素に関して次の最大含有量（質量％で）：
Ｃｒ  最大で０．１％
Ｍｏ  最大で０．１％
Ｃｕ  最大で０．１％
Ｍｇ  最大で０．００５％
Ｂ  最大で０．００５％
Ｎ  最大で０．００６％
Ｏ  最大で０．００３％
Ｓ  最大で０．００５％
Ｐ  最大で０．００８％
Ｃａ  最大で０．００５％
を有する請求項３又は４記載の使用。
【請求項６】
Ｎｉ  ３７．５〜４０．５％
Ｃ  最大で０．１％
Ｔｉ  ２．０〜３．０％
Ａｌ  ０．１〜０．８％
Ｎｂ  ０．１〜０．６％
Ｍｎ  ０．００５〜０．１％
Ｓｉ  ０．００５〜０．１％
Ｃｏ＞３．５〜＜５．５％
（質量％で）
残分Ｆｅ及び製造に条件付けられた混入物を含有し、次の条件：Ｎｉ＋１／２Ｃｏ＞３８〜＜４３％を満たし、２０〜２００℃の温度範囲で平均熱膨張係数＜３．５×１０-6／Ｋを有する、
請求項２記載の使用。
【請求項７】
Ｎｉ  ３８．０〜３９．５％
Ｃ  ０．００１〜０．０５％
Ｔｉ  ２．０〜３．０％
Ａｌ  ０．１〜０．７％
Ｎｂ  ０．１〜０．６％
Ｍｎ  ０．００５〜０．１％
Ｓｉ  ０．００５〜０．１％
Ｃｏ＞４．０〜＜５．５％
（質量％で）
残分Ｆｅ及び製造に条件付けられた混入物を含有し、次の条件：Ｎｉ＋１／２Ｃｏ＞３８．５〜＜４３．０％を満たし、２０〜２００℃の温度範囲で平均熱膨張係数＜３．５×１０-6／Ｋを有する、
請求項６記載の使用。
【請求項８】
Ｎｉ  ３８．０〜３９．０％
Ｃ  ０．００１〜０．０２％
Ｔｉ  ２．０〜２．５％
Ａｌ  ０．１〜０．４５％
Ｎｂ  ０．１〜０．４５％
Ｍｎ  ０．００５〜０．０５％
Ｓｉ  ０．００５〜０．０５％
Ｃｏ＞４．０〜＜５．５％
（質量％で）
残分Ｆｅ及び製造に条件付けられた混入物を含有し、次の条件：Ｎｉ＋１／２Ｃｏ＞４０．０〜＜４２．０％を満たし、２０〜２００℃の温度範囲で平均熱膨張係数＜３．２×１０-6／Ｋ、特に＜３．０×１０-6／Ｋを有する、
請求項６又は７記載の使用。
【請求項９】
随伴元素に関して次の最大含有量（質量％で）：
Ｃｒ  最大で０．１％
Ｍｏ  最大で０．１％
Ｃu  最大で０．１％
Ｍｇ  最大で０．００５％
Ｂ  最大で０．００５％
Ｎ  最大で０．００６％
Ｏ  最大で０．００３％
Ｓ  最大で０．００５％
Ｐ  最大で０．００８％
Ｃａ  最大で０．００５％
を有する請求項６から８までのいずれか１項記載の使用。
【請求項１０】
大規模な半製品が薄板材料、テープ材料又は管材料の形態で使用される、請求項１から９までのいずれか1項記載の使用。
【請求項１１】
針金、特に溶接充填材料の形態にある針金を使用する、請求項１から９までのいずれか1項記載の使用。
【請求項１２】
ＣＦＫ航空機部分の製造のための型構成部分としての、請求項１から９までのいずれか1項記載の使用。
【請求項１３】
前記型の一部のみが、機械的に高負荷されるこの合金から製造される、請求項１から９までのいずれか1項記載の使用。
【請求項１４】
鍛造部分としての請求項１から９までのいずれか1項記載の使用。
【請求項１５】
鋳造構造部品としての請求項１から９までのいずれか1項記載の使用。
【手続補正書】
【提出日】平成20年10月24日(2008.10.24)
【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】
ＣＦＫ型構成部のための、
Ｎｉ  ４０〜４３％
Ｃ  最大で０．１％
Ｔｉ  ２．０〜３．５％
Ａｌ  ０．１〜１．５％
Ｎｂ  ０．１〜１．０％
Ｍｎ  ０．００５〜０．８％
Ｓｉ  ０．００５〜０．６％
Ｃｏ  最大で０．５％
（質量％で）
残分Ｆｅ及び製造に条件付けられた混入物を含有し、２０〜２００℃の温度範囲で平均熱膨張係数＜５×１０-6／Ｋを有する、
より高い機械的強度を有するクリープ抵抗性であってかつ膨張の少ない鉄−ニッケル−合金。
【請求項２】
ＣＦＫ型構成部のための、
Ｎｉ  ３７〜４１％
Ｃ  最大で０．１％
Ｔｉ  ２．０〜３．５％
Ａｌ  ０．１〜１．５％
Ｎｂ  ０．１〜１．０％
Ｍｎ  ０．００５〜０．８％
Ｓｉ  ０．００５〜０．６％
Ｃｏ  ２．５〜５．５％
（質量％で）
残分Ｆｅ及び製造に条件付けられた混入物を含有し、次の条件：Ｎｉ＋１／２Ｃｏ＞３８〜＜４３．５％を満たし、その際２０〜２００℃の温度範囲で平均熱膨張係数＜４×１０-6／Ｋを有する、
より高い機械的強度を有するクリープ抵抗性であってかつ膨張の少ない鉄−ニッケル−合金。
【請求項３】
Ｎｉ  ４０．５〜４２％
Ｃ  ０．００１〜０．０５％
Ｔｉ  ２．０〜３．０％
Ａｌ  ０．１〜０．８％
Ｎｂ  ０．１〜０．６％
Ｍｎ  ０．００５〜０．１％
Ｓｉ  ０．００５〜０．１％
Ｃｏ  最大で０．１％
（質量％で）
残分Ｆｅ及び製造に条件付けられた混入物を含有し、
２０〜２００℃の温度範囲で平均熱膨張係数＜４．５×１０-6／Ｋを有する、
請求項１記載の合金。
【請求項４】
Ｎｉ  ４１〜４２％
Ｃ  ０．００１〜０．０２％
Ｔｉ  ２．０〜２．５％
Ａｌ  ０．１〜０．４５％
Ｎｂ  ０．１〜０．４５％
Ｍｎ  ０．００５〜０．０５％
Ｓｉ  ０．００５〜０．０５％
Ｃｏ  最大で０．０５％
（質量％で）
残分Ｆｅ及び製造に条件付けられた混入物を含有し、
２０〜２００℃の温度範囲で平均熱膨張係数＜４．０×１０-6／Ｋ、特に＜３．５×１０-6／Ｋを有する、請求項３記載の合金。
【請求項５】
随伴元素に関して次の最大含有量（質量％で）：
Ｃｒ  最大で０．１％
Ｍｏ  最大で０．１％
Ｃｕ  最大で０．１％
Ｍｇ  最大で０．００５％
Ｂ  最大で０．００５％
Ｎ  最大で０．００６％
Ｏ  最大で０．００３％
Ｓ  最大で０．００５％
Ｐ  最大で０．００８％
Ｃａ  最大で０．００５％
を有する請求項３又は４記載の合金。
【請求項６】
Ｎｉ  ３７．５〜４０．５％
Ｃ  最大で０．１％
Ｔｉ  ２．０〜３．０％
Ａｌ  ０．１〜０．８％
Ｎｂ  ０．１〜０．６％
Ｍｎ  ０．００５〜０．１％
Ｓｉ  ０．００５〜０．１％
Ｃｏ＞３．５〜＜５．５％
（質量％で）
残分Ｆｅ及び製造に条件付けられた混入物を含有し、次の条件：Ｎｉ＋１／２Ｃｏ＞３８〜＜４３％を満たし、２０〜２００℃の温度範囲で平均熱膨張係数＜３．５×１０-6／Ｋを有する、
請求項２記載の合金。
【請求項７】
Ｎｉ  ３８．０〜３９．５％
Ｃ  ０．００１〜０．０５％
Ｔｉ  ２．０〜３．０％
Ａｌ  ０．１〜０．７％
Ｎｂ  ０．１〜０．６％
Ｍｎ  ０．００５〜０．１％
Ｓｉ  ０．００５〜０．１％
Ｃｏ＞４．０〜＜５．５％
（質量％で）
残分Ｆｅ及び製造に条件付けられた混入物を含有し、次の条件：Ｎｉ＋１／２Ｃｏ＞３８．５〜＜４３．０％を満たし、２０〜２００℃の温度範囲で平均熱膨張係数＜３．５×１０-6／Ｋを有する、
請求項６記載の合金。
【請求項８】
Ｎｉ  ３８．０〜３９．０％
Ｃ  ０．００１〜０．０２％
Ｔｉ  ２．０〜２．５％
Ａｌ  ０．１〜０．４５％
Ｎｂ  ０．１〜０．４５％
Ｍｎ  ０．００５〜０．０５％
Ｓｉ  ０．００５〜０．０５％
Ｃｏ＞４．０〜＜５．５％
（質量％で）
残分Ｆｅ及び製造に条件付けられた混入物を含有し、次の条件：Ｎｉ＋１／２Ｃｏ＞４０．０〜＜４２．０％を満たし、２０〜２００℃の温度範囲で平均熱膨張係数＜３．２×１０-6／Ｋ、特に＜３．０×１０-6／Ｋを有する、
請求項６又は７記載の合金。
【請求項９】
随伴元素に関して次の最大含有量（質量％で）：
Ｃｒ  最大で０．１％
Ｍｏ  最大で０．１％
Ｃｕ  最大で０．１％
Ｍｇ  最大で０．００５％
Ｂ  最大で０．００５％
Ｎ  最大で０．００６％
Ｏ  最大で０．００３％
Ｓ  最大で０．００５％
Ｐ  最大で０．００８％
Ｃａ  最大で０．００５％
を有する請求項６から８までのいずれか１項記載の合金。
【請求項１０】
大規模な半製品が薄板材料、テープ材料又は管材料の形態で使用される、請求項１から９までのいずれか１項記載の合金。
【請求項１１】
針金、特に溶接充填材料の形態にある針金として使用される、請求項１から９までのいずれか１項記載の合金。
【請求項１２】
ＣＦＫ航空機部分の製造のための型構成部分としての、請求項１から９までのいずれか１項記載の合金。
【請求項１３】
前記型の一部のみが、機械的に高負荷されるこの合金から製造される、請求項１から９までのいずれか１項記載の合金。
【請求項１４】
鍛造部分としての請求項１から９までのいずれか１項記載の合金。
【請求項１５】
鋳造構造部品としての請求項１から９までのいずれか１項記載の合金。
【国際調査報告】
2009525399.tif 000015
2009525399.tif 000016
2009525399.tif 000017
2009525399.tif 000018
2009525399.tif 000019
2009525399.tif 000020