一种火电汽轮机用GY200镍基高温合金，属于高温合金技术领域。该合金化学成分重量百分含量为：C：0.02～0.10％，Cr：20～25％，Co：13～18％，Al：1～2％，Ti：2.5～4.0％，Mo：3～5％，W：1～5％，B：0.005～0.010％，Zr：0.05～0.10％，Si：0.3Max，Ni：余量。优点在于，具有优良的室、高温综合力学性能，较高的持久蠕变强度以及组织稳定性，可作为700℃～750℃参数火电汽轮机机组相关部件的候选材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高温合金
，特别是提供了一种火电汽轮机用GY200镍基高温 合金，可用于制备工作在700°C~750°C参数高温燃气或蒸汽腐蚀环境中的汽轮机部件。
技术介绍
在现有工程
，现有的火电汽轮机组的温度参数最高为600°C~650°C，为 进一步提高火电机组的净效率，则需要进一步提高蒸汽温度参数到700°C及以上，而对于工 作在700°C~750°C参数高温燃气或蒸汽腐蚀环境中的汽轮机部件，常规的耐热钢材料已 不能满足其使用要求，这就需要采用具有良好高温蠕变性能以及良好耐蚀性能的镍基高温 合金。700°C~750°C条件下长期服役对材料的长时力学性能、组织稳定性和长期持久蠕变 性能要求较高，相关高温材料的研发对我国发展700°C~750°C参数的超超临界火电汽轮 机具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种火电汽轮机用GY200镍基高温合金，可在700°C~ 750°C参数高温燃气或蒸汽腐蚀环境中长期服役的镍基高温合金。其在700°C和750°C高温 下能维持其良好的蠕变强度，并在长期时效过程中具有较好的室、高温综合力学性能和组 织稳定性。 本专利技术的化学成分重量百分含量为：C :0. 02~0. 10%，Cr :20~25%，Co :13~ 18%，Al :1 ~2%，Ti :2· 5 ~4. 0%，Mo :3 ~5%，W :1 ~5%，B :0· 005 ~0· 010%，Zr : 0· 05 ~0· 10%，Si :0· 3Max，Ni :余量。 镍基合金强化方式主要有固溶强化、沉淀强化和晶界强化三种形式，通常通过加 入10多种大量元素以及微量元素来达到各强化目的。其中Co，Cr，W，Mo主要起固溶强化作 用，同时也是碳化物形成元素；Al和Ti主要形成镍基合金中的最主要沉淀强化相γ '相； 对于微量B、Zr、稀土以及碱土元素，一般认为加入这些元素可改善了晶界状态，具有强化晶 界作用。通过添加适量的合金元素可获得良好的强韧性匹配。 实验研宄表明本专利技术设计成分内的GY200试验料的长时室、高温综合力学性能， 组织稳定性以及持久蠕变性能可满足700~750°C参数超超临界火电汽轮机机组相关部件 对备选材料的设计要求，可作为我国700~750°C超超临界火电汽轮机机组相关部件的备 选材料。【附图说明】 图1为700°C持久强度-持久寿命曲线。 图2为750°C持久强度-持久寿命曲线。【具体实施方式】 实施实例I : 按上述合金范围冶炼了 3炉GY200试验料，化学成分见表1。热处理工艺选择： 1080°C X4hAC+845°C X4hAC+760°C X16hAC，热处理后进行了对各试验料的室、高温力学 性能进行测试。 表1本专利技术实施实例1的化学成分，wt%[00121 室温力学性能见表2,可见各试验料具有较好的室温强度、塑性和韧性，室温综合 力学性能优良。 表2本专利技术实施实例1的室温力学性能 对三炉GY200试验料进行了 650°C、700°C、750°C、800°C以及850°C的高温拉伸性 能测试，测试结果见表3。由表3可见，三炉GY200试验料高温强度优良，700°C时的屈服强 度甚至高于650°C时的屈服强度，故GY200的最佳使用温度为700°C。 表3高温力学性能 试验材料为实施实例1中的2#试验料，对试验料在700°C下进行了长期时效，时间 为100h、600h、1000h、2000h和5000h，测试了不同时间时效后的试样的室温力学性能和高 温力学性能，测试结果见表4和表5。由表4和表5可见，在700°C长期过程中GY200保持 了较高的室、高温强度，且随着时效时间的延长有逐渐增加趋势，说明在700°C长期时效过 程中GY200会逐渐强化，而塑韧性没有明显降低趋势，说明长期时效过程中未出现大量有 害相，故其组织稳定性较好。 表4 700°C长期时效后室温力学性能 表5 700°C长期时效后高温力学性能 试验材料为实施实例1中的2#试验料，对试验料进行了 700°C和750°C的持久蠕 变试验，测试结果见表6。 表6 700 °C和750 °C的持久蠕变试验 对测试结果进行了在双对数坐标下进行非线性拟合并外推GY200在70(TC和 750°C下持续10万小时的持久强度，曲线拟合见图1和图2。由图1和图2可见，外推10万 小时后，GY200具有较高的持久强度，700°C和750°C的10万小时的持久强度分别约195Mpa 和130Mpa，高于700°C~750°C参数火电机组汽轮机材料"10万小时大于lOOMPa"的设计要 求。 综上，GY200具有优良的室、高温综合力学性能，较高的持久蠕变强度以及组织稳 定性，可作为700°C~750°C参数火电汽轮机机组相关部件的候选材料。【主权项】1. 一种火电汽轮机用GY200镍基高温合金，其特征在于，化学成分重量百分含量为：C : 0? 02 ~0? 10%，Cr :20 ~25%，Co :13 ~18%，A1 :1 ~2%，Ti :2. 5 ~4. 0%，M〇 :3 ~5%， W :1 ~5%，B :0? 005 ~0? 010%，Zr :0? 05 ~0? 10%，Si :0? 3Max，Ni :余量。【专利摘要】一种火电汽轮机用GY200镍基高温合金，属于高温合金
该合金化学成分重量百分含量为：C：0.02～0.10％，Cr：20～25％，Co：13～18％，Al：1～2％，Ti：2.5～4.0％，Mo：3～5％，W：1～5％，B：0.005～0.010％，Zr：0.05～0.10％，Si：0.3Max，Ni：余量。优点在于，具有优良的室、高温综合力学性能，较高的持久蠕变强度以及组织稳定性，可作为700℃～750℃参数火电汽轮机机组相关部件的候选材料。【IPC分类】C22C30/00, C22C19/05【公开号】CN104928535【申请号】CN201510363993【专利技术人】杨钢, 王鲁, 刘正东, 汪力, 包汉生, 王立民, 赵吉庆, 何西扣 【申请人】钢铁研究总院【公开日】2015年9月23日【申请日】2015年6月26日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种火电汽轮机用GY200镍基高温合金，其特征在于，化学成分重量百分含量为：C：0.02～0.10％，Cr：20～25％，Co：13～18％，Al：1～2％，Ti：2.5～4.0％，Mo：3～5％，W：1～5％，B：0.005～0.010％，Zr：0.05～0.10％，Si：0.3Max，Ni：余量。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨钢，王鲁，刘正东，汪力，包汉生，王立民，赵吉庆，何西扣，
申请(专利权)人：钢铁研究总院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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