Nouvel alliage base cobalt pour tôles à caractéristiques élevées à haute température

Mise en œuvre^**

Industrial application of a new cobalt-base sheet alloy with high strength at elevated temperatures

Ingénieur de Recherches, Creusot-Loire, Aciéries d'Imphy, Département Etudes et Recherches

Résumé

Un nouvel alliage superréfractaire à base de cobalt a été mis au point pour la fabrication de tôles et de pièces statiques de turbines à gaz travaillant aux températures élevées.

La composition du nouvel alliage, désigné ATGL 1 (KC20-WNTB), permet la précipitation, au moyen d'un traitement thermique approprié, d'une fine dispersion de carbures stables, avec comme conséquence une augmentation importante de la résistance mécanique à chaud.

Une coulée industrielle a été réalisée pour l'étude de la mise en œuvre et a été utilisée pour la fabrication d'un convergent de canal de post-combustion du moteur Olympus 593. Les diverses opérations de formage, d'usinage, de soudage, de traitement thermique et d'aluminisation en phase vapeur ont été effectuées avec succès après en avoir déterminé les conditions optimales au cours d'une série d'essais préliminaires en laboratoire. Des essais de fluage sur des éprouvettes ayant subi la même séquence de traitements thermiques que la pièce finie ont confirmé l'amélioration de performance rendue possible par le nouveau matériau.

Abstract

A new cobalt-base superalloy has been developed suitable for the manufacture of sheet and high temperature static components for gas turbines.

The composition of the new alloy, designated ATGL 1 (KC20WNTB), enables a fine dispersion of stable carbides to be precipitated by an appropriate heat treatment, leading to a substantial increase in high temperature strength.

The alloy has been produced on an industrial scale and has been used in the fabrication of a primary nozzle convergent component for the afterburner section of the Olympus 593 engine. The various manufacturing operations: forming, machining, welding, heat-treatment and vapour-phase aluminisa-tion have been carried out succesfully after a preliminary series of laboratory tests to establish the optimum conditions. Creep tests on specimens having undergone the same heat-treatment sequence as the finished component have confirmed the improved performance of the new material.