專(zhuān)利名稱(chēng)：：含鈷鑄鐵和構(gòu)件的制作方法含鈷織和構(gòu)件本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1的含鈷鑄鐵和一種如權(quán)利要求30的構(gòu)件。己知的和應(yīng)用中的鑄鐵合金(所謂的GJS球形鑄造合金(Sph^ogusslegierungen))主要使用硅和鉬來(lái)提高蠕變強(qiáng)度、耐表面氧化性(Zunderfestigkeit)和時(shí)間穩(wěn)定性(Zeitstandfesti沐e(cuò)it)。但是在此隨著時(shí)間推移所述元素導(dǎo)至煩著的韌性斷氐。此外，鉬表現(xiàn)出非常大的偏析傾向。因此，本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種合金和一種構(gòu)件，所述合金和構(gòu)件克服上面提至啲缺點(diǎn)和具有在4頓壽命期間更好的機(jī)械強(qiáng)度。本發(fā)明的任務(wù)通過(guò)如權(quán)利要求1的合金和如權(quán)利要求30的構(gòu)件來(lái)解決。其它有益的措施列于從屬t又利要求中，且所述措施以有益的方式和方法任意互相結(jié)合。本發(fā)明在于，鈷可以部分地或全部地取代鉬。由此，可以克服目前GJS合金具有的使用局限。根據(jù)本發(fā)明的合金針對(duì)應(yīng)用領(lǐng)域，在45(TC-55CTC的溫度范圍內(nèi)具有高延展率和具有如下組成(以重量％計(jì))硅2.0%—4.5%鈷0.5%—5%碳2.0%—4.5%，特別是2.5%4%，鉬《1.5%,特別是《1.0%，錳《0.5%，特別是《0.25%，鎳《0.5%，特別是《0.3%，縫的鐵。視為有益的是，硅、鈷和鉬的份額《7.5重1%。合金中鈷的份客M^t在0.5重量％到1.5重量％之間。當(dāng)鈷的含量在0.5重4%，1.0重4%，1.5重#%以及2.0重#%時(shí)，對(duì)于所述合金均能實(shí)現(xiàn)有益的機(jī)械值。所述合金可以具有其他元素。但所述合金雌由鐵，硅，鈷和碳組成。當(dāng)所述合金由鐵，硅，鈷，碳和錳組成時(shí)，也可以獲得特別的優(yōu)點(diǎn)。其他的優(yōu)點(diǎn)由如下合金產(chǎn)生，即所述合金由鐵，硅，鈷，碳以及任選的鉬、錳和/或鎳摻繊且成?？赡艿那闆r下在合金中會(huì)存在不期望的雜質(zhì)，其最大值為<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>此外^Eff述合金中iM除常規(guī)雜質(zhì)外不含鉻(Cr)。同樣在所述合金中除常規(guī)雜質(zhì)外不含鎂(Mg)。f昔助下列附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明。其中示出圖1顯微照片圖2機(jī)械特征數(shù)值圖3汽輪機(jī)圖4燃?xì)廨啓C(jī)圖1示出幾乎理想的帶有由具有大約2重量％的鈷的合誠(chéng)喊的球墨的鐵素體結(jié)構(gòu)(已經(jīng)腐蝕)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>圖2示出鈷對(duì)所述合金的機(jī)械特性的影響，所述合金在下表中(以重%表示)說(shuō)明。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>斷l(xiāng)i伸長(zhǎng)率Rp02由271N/mm2升高到284N/mm2抗拉強(qiáng)度Rm由403N/mm2升高到412N/mm2。斷劍申長(zhǎng)率A5由15.5%升高到21.9%。同時(shí)斷面收縮率Z由13.8%升高到29.5%。低傷、額的鈷(0.5重*%到1.0重量％或1.0重量％到1.5重*%)既已改善了機(jī)械特征數(shù)值。在圖3中示出具有^旋轉(zhuǎn)軸306延伸的渦輪機(jī)軸309的汽輪機(jī)300，303。所述汽輪機(jī)具有高壓分渦l^幾300和中壓分渦f&豐幾303，，二者分別具有內(nèi)殼體312和環(huán)繞該內(nèi)殼體的夕卜殼體315。所述高壓分渦輪機(jī)300例如實(shí)施為罐構(gòu)造的方式。所述中壓分渦輪機(jī)303例如實(shí)施為雙流式(zweiflutig)。同樣可以將所述中壓分渦輪機(jī)303實(shí)施為單流式(eMutig)。沿著旋轉(zhuǎn)軸306，軸承318被^g在高壓分渦輪豐幾300和中壓分渦輪機(jī)303之間，其中渦輪機(jī)軸309在軸承318中具有軸承區(qū)321。所述渦輪機(jī)軸309被放置在挨著所述高壓分渦輪機(jī)300的另一個(gè)軸承324上。所述高壓分渦輪機(jī)300在所述軸承324的區(qū)域內(nèi)具有軸密封圈345。所述渦$^幾軸309M31另外兩個(gè)軸密封圈345對(duì)所述中壓分渦f^幾303的外殼體315密封。所述高壓分渦輪機(jī)300中的渦輪機(jī)軸309在高壓蒸汽流入?yún)^(qū)域348和蒸汽流出區(qū)域351之間具有高壓轉(zhuǎn)動(dòng)葉片357。所述高壓轉(zhuǎn)動(dòng)葉片357與附屬的、未詳細(xì)示出的轉(zhuǎn)子葉片一起構(gòu)，一槳葉區(qū)域360。所述中壓分渦輪機(jī)303具有中心蒸汽涼lA區(qū)域333。從屬于所述蒸汽流入?yún)^(qū)域333地，所述渦輪機(jī)軸309具有徑向?qū)ΨQ(chēng)的軸遮護(hù)件363，即蓋板，一方面用來(lái)把蒸汽流分為中壓分渦輪機(jī)303的兩股氣流以及另一方面用來(lái)阻止熱的蒸汽與渦輪機(jī)軸309的直^l妾觸。所述渦輪機(jī)軸309在中壓分渦輪機(jī)303中具有帶有中壓轉(zhuǎn)動(dòng)葉片354的第二槳葉區(qū)域366。流過(guò)第二槳葉區(qū)域366的熱蒸汽從中壓分渦輪機(jī)303流出，由流出套口369流向根據(jù)流體技術(shù)串聯(lián)的未被示出的低壓分渦輪機(jī)。所述渦輪機(jī)軸309例如由兩個(gè)分渦輪機(jī)軸309a和309b組裝而成，，二者在軸承318的區(qū)域內(nèi)相互固定聯(lián)接。每個(gè)分渦輪機(jī)軸309a、309b具有被構(gòu)成為沿著所述旋轉(zhuǎn)軸306的中心孔372a形式的冷卻導(dǎo)管372。所述7賴(lài)口導(dǎo)管372通過(guò)具有徑向孔375a的流入導(dǎo)管375與蒸汽流出區(qū)域351相連接。在中壓分渦輪機(jī)303中，7賴(lài)時(shí)管372與在軸遮護(hù)件下的一個(gè)未詳細(xì)示出的中空腔相連。所述流入導(dǎo)管375被實(shí)施為徑向的孔375a的形式，由此，"冷"蒸汽可以由高壓分渦輪機(jī)300流入中心孔372a中。通過(guò)特別是也被構(gòu)成為徑向的孔375a的流出導(dǎo)管372，蒸汽穿過(guò)軸承區(qū)域321進(jìn)入中壓分渦輪機(jī)303并在那里到達(dá)蒸汽流入?yún)^(qū)域333中的渦輪機(jī)軸309的罩殼表面330上。所述流過(guò))t4卩導(dǎo)管的蒸汽具有比起流入蒸汽流入?yún)^(qū)域333的中間過(guò)熱蒸汽顯著較低的驢，從而保證了在所述轉(zhuǎn)動(dòng)葉片組342區(qū)域中有效冷卻中壓分渦輪機(jī)303的第一轉(zhuǎn)動(dòng)葉片組342以及有效y賴(lài)陴録面330。圖4在縱向剖面圖中舉例示出燃?xì)廨啓C(jī)100。所^M氣輪機(jī)訓(xùn)在內(nèi)部具有圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸102旋轉(zhuǎn)方爐的帶軸101的轉(zhuǎn)子103，所述轉(zhuǎn)子也稱(chēng)為渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子(TurbinenBufer)。沿著所述轉(zhuǎn)子103之后依次是抽吸殼體104，壓縮器105，例如環(huán)面的it燒室IIO，特別是環(huán)形燃燒室，其具有多個(gè)共軸設(shè)置的燃燒器107，渦輪機(jī)108和排氣殼體109。環(huán)形燃燒室110與例如環(huán)形的熱氣通道111。在那里，例如四個(gè)依次相連的渦輪級(jí)112構(gòu)成渦輪機(jī)108。針渦鄉(xiāng)112例如由兩個(gè)葉片環(huán)構(gòu)成。在工作介質(zhì)113的流動(dòng)方向上，在導(dǎo)向葉片組115的熱氣遞置111內(nèi)裝有由葉片120構(gòu)成的組125。在此，所述導(dǎo)向葉片130被固定在定子143的內(nèi)殼體138上，反之，所述組125的轉(zhuǎn)動(dòng)葉片120例如借助渦輪機(jī)盤(pán)133安裝在定子103上。在定子103上連接有發(fā)電機(jī)或工作機(jī)器(未示出)。當(dāng)所纖氣輪機(jī)100運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，空氣135力Ail縮器105ffiil^吸殼體104被吸入并壓縮。將在壓縮器105的渦輪機(jī)側(cè)端上被供入的壓縮空氣導(dǎo)入至燃燒器107并在那里與燃料混合。接著所述混合物^t燒室110中燃燒，形成工作介質(zhì)113。所述工作介質(zhì)113從那里沿著熱氣通道111經(jīng)過(guò)導(dǎo)向葉片130和轉(zhuǎn)動(dòng)葉片120流出。在轉(zhuǎn)動(dòng)葉片120處，所述工作介質(zhì)113釋放壓力輸出動(dòng)量，從而使得轉(zhuǎn)動(dòng)葉片120驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子103和與所述轉(zhuǎn)子103驅(qū)動(dòng)其連接的工作機(jī)器。當(dāng)所^M氣輪機(jī)100運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，經(jīng)受熱工作介質(zhì)113的構(gòu)件處于熱應(yīng)力下。除了外加襯環(huán)形燃燒室110的隔熱件之外，沿著工作介質(zhì)113的流動(dòng)方向看去的第一渦，112的導(dǎo)向葉片130和轉(zhuǎn)動(dòng)葉片120是承，大的熱應(yīng)力。為了承受那里主導(dǎo)的溫度，可以借助^^劑將其7賴(lài)卩。同樣，所述構(gòu)件的基材可以具有取向結(jié)構(gòu)，也就是說(shuō)，是單晶的(SX-結(jié)構(gòu))或者只具有縱向取向的粒子(K5mer)(DS國(guó)結(jié)構(gòu))。作為所述構(gòu)件的材料，特別是用于渦輪葉片120，130禾口燃燒室110的材料，^OT例如基于鐵、鎳或者鈷的超級(jí)合金。這樣的超級(jí)合金公開(kāi)于例如EP1204776B1^P1306454,EP1319729Al,W099/67435或WO00/44949中；上述文件所涉及合金的化學(xué)組成方面的內(nèi)容是本說(shuō)明公開(kāi)內(nèi)容的一部分。同樣，所述葉片120,130可以具有抗腐蝕涂層(MCrAlX;M為下組中至少一種元素，即鐵(Fe),鈷(Co),4;KNi),X為活潑元素并表示釔(Y)和/或硅，鈧(Sc)禾口/，少一種稀土元素或鉿)。這樣的合金公開(kāi)于例如EP0486489B1,EP0786017B1，EP0412397Bl或EP1306454Al，上i&文件戶萬(wàn)涉及的化學(xué)組成方面的內(nèi)容也應(yīng)是本說(shuō)明公開(kāi)內(nèi)容的一部分。在所述MGA1X上還可以存在阻熱層，并且由例如Zr02，Y203-Zr02組成，也就是說(shuō)，所述阻熱層是未穩(wěn)定化的，或者部分或完全±31氧化趙和/或氧化鈣和/或氧化,1^穩(wěn)定的。ttt適當(dāng)?shù)腻儗臃椒?，例如電子束蒸發(fā)法(EB-PVD)，在阻熱層中產(chǎn)生棒狀的粒子。所述導(dǎo)向葉片130具有朝向渦輪機(jī)108的內(nèi)殼138的導(dǎo)向葉片根(此示出)和相對(duì)于所述導(dǎo)向葉片根的導(dǎo)向葉片頭。所述導(dǎo)向葉片頭朝向轉(zhuǎn)子103并固定在定子143的固定環(huán)140上。權(quán)利要求1.合金，含有(以重量％計(jì))硅2.0％—4.5％鈷0.5％—5％碳2.0％—4.5％，特別是2.5％—4％，鉬≤1.5％，特別是≤1.0％，錳≤0.5％，特別是≤0.25％，鎳≤0.5％，特別是≤0.3％，余量的鐵。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金，其中硅、鈷和鉬的份額小于7.5%。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的合金，含有0.5重量％到2.0重量％的鈷。4.根據(jù)^X利要求1或2所述的合金，含有0.5重量％到1.5重量％的鈷。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的合金，含有0.5重*%到1.0重*%的鈷。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的合金，含有1.0重*%到2.0重*%的鈷。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的合金，含有1.0重4%到1.5重量％的鈷。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的合金，含有1.5重*%到2.0重*%的鈷。9.根據(jù)權(quán)利要求1或2的合金，含有0.5重量％的鈷。10.根據(jù)^l利要求1或2所述的合金，含有1重量％的鈷。11.根據(jù)*51利要求1或2所述的合金，含有1.5重量％的鈷。12.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的合金，含有2.0重量％的鈷。13.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的合金，所述合始有鉬。14.根據(jù)前述權(quán)利要求1到12中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的合金，所述合金不含鉬。15.根據(jù)前述禾又利要求的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的合金，所述合M有錳。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的合金，所述合金的錳含量《0.07重量％。17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的合金，所述合金的錳含量《0.03重量％。18.根據(jù)前述禾又利要求1到14一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的合金，所述合金不含錳。19.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的合金，所述合鈴有鎳。20.根據(jù)前述禾又利要求1到18—項(xiàng)或多項(xiàng)所述的合金，所述合金不含鎳。21.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的合金，所述合始有2.0重量o/(r3.o重in22.根據(jù)|$1利要求21所述的合金，所述合金含有2.5重%的硅。23.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的合金，所述合始有3.5重i%_4.0重*%的碳，特別是3.7重*%的碳。24.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的合金為0.007重gr。的磷。25.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的合金為0.008重ly。的硫(s)。26.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的合金為0.05重量％的鎂。27.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的合金，所述合金不含鉻(Cr)。28.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的合金，所述合金不含鎂(Mg)o29.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的合金，由鐵、硅、鈷和碳組成。30.根據(jù)前述權(quán)利要求1到28中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的合金，由鐵、硅、鈷、碳和錳組成。31.根據(jù)前述權(quán)利要求1到28中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的合金，由鐵、硅、鈷、碳和任選的錳、鉬和/或鎳組成。32.構(gòu)件，由根據(jù)權(quán)利要求1到31中的一項(xiàng)或多項(xiàng)的合金組成。33.根據(jù)權(quán)利要求32的合金，所述構(gòu)件為殼體部件。34.根據(jù)權(quán)利要求32或33的構(gòu)件，所述構(gòu)件為蒸m&機(jī)(300，303)氣輪機(jī)(100)的構(gòu)件。35.根據(jù)權(quán)利要求32、33或34的構(gòu)件，所述構(gòu)件具有基于鐵或鋼的基材。，所述合始有最大，所述合始有最大，所述合金含有最大全文摘要已知的鑄鐵合金在溫度方面具有使用局限。通過(guò)使用鈷調(diào)整出最為理想的鐵素體結(jié)構(gòu)，從而憑借具有硅2.0-4.5重量％，鈷0.5-5重量％，碳2.5-4重量％，鉬≤1重量％，錳≤0.25重量％，鎳≤0.3重量％，余量的鐵的合金——其中，硅、鈷和鉬的份額為小于7.5重量％，所述使用界限被推移至高溫。文檔編號(hào)C22C37/04GK101400812SQ200780003205公開(kāi)日2009年4月1日申請(qǐng)日期2007年1月3日優(yōu)先權(quán)日2006年1月16日發(fā)明者S·詹森,盛世倫申請(qǐng)人:西門(mén)子公司