镍基合金与由合金形成的物品制造技术

本发明专利技术提供了一种镍基合金，包括：7wt％～8wt％的钴；12wt％～13wt％的铬；6.35wt％～6.65wt％的铝；5.25wt％～5.75wt％的钽；5.25wt％～5.75wt％的钨；0.57wt％～0.63wt％的铪；0.04wt％～0.06wt％的碳；0.003wt％～0.005wt％的硼；0.02wt％～0.10wt％的硅；余量的镍。本申请通过平衡各强化元素W、Mo、Ta、Al、Co等元素在合金中的含量，并提高Cr的含量，使合金具有优良的抗氧化性、抗腐蚀性与承温性能，在高温环境下能够保持良好的组织稳定性，且不含Re，降低了合金的成本。

【技术实现步骤摘要】
本申请要求于2015年04月20日提交中国专利局、申请号为201510185942.6、专利技术名称为“镍基合金与由合金形成的物品”的中国专利申请的优先权。
本专利技术涉及合金
，尤其涉及镍基合金与由合金形成的物品。
技术介绍
镍基高温合金是以镍为基体在650℃～1000℃范围内具有较高的强度与良好的抗氧化、抗燃气腐蚀能力的高温合金。镍基高温合金是30年代后期开始研制的。随着镍基高温合金应用温度的不断增高，迫使镍基高温合金的承温能力需要不断的提高，进而要求研制出不同的镍基高温合金。为了提高镍基高温合金的性能，研究者不断地添加固溶强化元素与析出强化元素，使镍基高温合金的种类不断增加。由于镍基高温合金具有优良的高温综合性能，其是目前制造先进燃气发动机涡轮叶片的关键材料。随着发动机进口温度和效率的不断提高，Re作为高温合金获得优异高温性能的关键元素，其添入镍基高温合金中能够显著提高镍基高温合金的承温性能。虽然Re的加入能大幅度提高合金的高温性能，但使合金的成本明显加大，因此无Re的高性能低成本高温合金成为人们的研究重点之一。目前国内外性能较好的无Re镍基高温合金包括：CMSX-2、CMSX-3、AM3与N4等镍基高温合金。其中CMSX-2镍基高温合金中包括：5wt％的Co、8wt％的Cr、5.6wt％的Al、6wt％的Ta、8wt％的W、6wt％的Mo、1wt％的Ti与余量的Ni。CMSX-3镍基高温合金中包括：5wt％的Co、8wt％的Cr、5.6wt％
的Al、6wt％的Ta、8wt％的W、0.1wt％的Hf、6wt％的Mo、1wt％的Ti与余量的Ni。AM3镍基高温合金中包括：6wt％的Co、8wt％的Cr、6wt％的Al、4wt％的Ta、5wt％的W、2wt％的Mo、2wt％的Ti与余量的Ni。N4镍基高温合金中包括：7.5wt％的Co、9.8wt％的Cr、4.2wt％的Al、4.8wt％的Ta、6wt％的W、0.15wt％的Hf、0.5wt％的Nb、0.05wt％的C、0.004wt％的B、1.5wt％的Mo、3.5wt％的Ti与余量的Ni。上述无Re镍基高温合金虽然具有较好的承温性能与强度，但是还是不能满足特殊需求。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于提供一种镍基合金以及由此形成的制造物品，本申请的镍基高温合金具有较好的承温能力与力学性能。有鉴于此，本申请提供了一种镍基合金，包括：7wt％～8wt％的钴；12wt％～13wt％的铬；6.35wt％～6.65wt％的铝；5.25wt％～5.75wt％的钽；5.25wt％～5.75wt％的钨；0.57wt％～0.63wt％的铪；0.04wt％～0.06wt％的碳；0.003wt％～0.005wt％的硼；0.02wt％～0.10wt％的硅；余量的镍。优选的，包括6.4wt％～6.6wt％的铝。优选的，包括5.3wt％～5.6wt％的钽。优选的，包括0.04wt％～0.08wt％的硅。优选的，包括5.3wt％～5.6wt％的钨。优选的，包括12.3wt％～12.8wt％的铬。本申请提供了一种镍基合金，包括：7.5wt％的钴；12.5wt％的铬；6.5wt％的铝；5.5wt％的钽；5.5wt％的钨；0.6wt％的铪；0.05wt％的碳；0.004wt％的硼；0.05wt％的硅；余量的镍。本申请提供了一种制造物品，所述物品应用于燃气发动机，由包括以下元素的合金形成：7wt％～8wt％的钴；12wt％～13wt％的铬；6.35wt％～6.65wt％的铝；5.25wt％～5.75wt％的钽；5.25wt％～5.75wt％的钨；0.57wt％～0.63wt％的铪；0.04wt％～0.06wt％的碳；0.003wt％～0.005wt％的硼；0.02wt％～0.10wt％的硅；余量的镍。优选的，所述合金包括6.4wt％～6.5wt％的铝。优选的，所述合金包括5.3wt％～5.6wt％的钽。优选的，所述合金包括0.04wt％～0.08wt％的硅。优选的，所述合金包括5.3wt％～5.6wt％的钨。优选的，所述合金包括12.3wt％～12.8wt％的铬。优选的，所述物品为燃气发动机叶间修复。本申请提供了一种镍基合金，包括：7wt％～8wt％的钴；
12wt％～13wt％的铬；6.35wt％～6.65wt％的铝；5.25wt％～5.75wt％的钽；5.25wt％～5.75wt％的钨；0.57wt％～0.63wt％的铪；0.04wt％～0.06wt％的碳；0.003wt％～0.005wt％的硼；0.02wt％～0.10wt％的硅；余量的镍。本申请还提供了一种镍基合金，包括：7.5wt％的钴；12.5wt％的铬；6.5wt％的铝；5.5wt％的钽；5.5wt％的钨；0.6wt％的铪；0.05wt％的碳；0.004wt％的硼；0.05wt％的硅；余量的镍。本申请提供的镍基高温合金不含Re，但是通过提高Cr、Co、Al与Hf的含量，降低Ta与W的含量，并通过合理调整镍基合金中元素的含量，使合金的承温能力与力学性能较高，抗氧化性和抗热腐蚀性能优良，且降低了成本。附图说明图1为本专利技术实施例的镍基合金初熔温度与现有技术镍基高温合金初熔温度的对比柱形图；图2为本专利技术实施例的镍基合金中强化相γ＇的固溶温度与现有技术镍基高温合金的对比柱形图；图3为本专利技术实施例的镍基合金糊状区区间大小与现有技术镍基高温合金的对比柱形图；图4为本专利技术实施例的镍基合金热处理窗口与现有技术镍基高温合金的对比柱形图；图5为本专利技术实施例的镍基合金强化相γ＇的最高含量与现有技术镍基高温合金的对比柱形图。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。本专利技术实施例公开了一种镍基合金，包括：7wt％～8wt％的钴；12wt％～13wt％的铬；6.35wt％～6.65wt％的铝；5.25wt％～5.75wt％的钽；5.25wt％～5.75wt％的钨；0.57wt％～0.63wt％的铪；0.04wt％～0.06wt％的碳；0.003wt％～0.005wt％的硼；0.02wt％～0.10wt％的硅；余量的镍。镍基高温合金包括三种基本强化手段，即固溶强化、析出相强化与晶界强化。其中Co、Cr、Mo与W等元素具有固溶强化作用，Al、Ti、Nb与Ta等元素具有析出相强化作用，C、B与Zr等元素具有晶界强化等作用。本申请通过合理设计合金的成分，使合金达到的最佳的强化效果，而使本申请的镍基高温合金具有较高的承温能力，抗氧化性能与抗热腐蚀性能优良，还具有良好的组织稳定性与铸造性能。Co与Ni可以形成连续置换固溶体而变成(Ni，Co)3(Al，Ti)，强化γ'相，从而提高合金的高温性能。高的Co含量可使合金拥有高的强度和抗蠕变性能，且提高γ'相固溶温度，提高热处理工艺的灵活性，尽可能减少热诱导孔洞的产生；但是Co含量过高则出现HCP-D024结构的Ni3Ti相，该相的存在会使强度下降，Ni3Ti相本身无硬化作用而且要消耗一部分γ'相。经过调整，本申请所述钴的含量为7wt％～8wt％。在另一个实施方案本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镍基合金，包括：7wt％～8wt％的钴；12wt％～13wt％的铬；6.35wt％～6.65wt％的铝；5.25wt％～5.75wt％的钽；5.25wt％～5.75wt％的钨；0.57wt％～0.63wt％的铪；0.04wt％～0.06wt％的碳；0.003wt％～0.005wt％的硼；0.02wt％～0.10wt％的硅；余量的镍。

【技术特征摘要】
2015.04.20 CN 20151018594261.一种镍基合金，包括：7wt％～8wt％的钴；12wt％～13wt％的铬；6.35wt％～6.65wt％的铝；5.25wt％～5.75wt％的钽；5.25wt％～5.75wt％的钨；0.57wt％～0.63wt％的铪；0.04wt％～0.06wt％的碳；0.003wt％～0.005wt％的硼；0.02wt％～0.10wt％的硅；余量的镍。2.根据权利要求1所述的镍基合金，其特征在于，包括6.4wt％～6.6wt％的铝。3.根据权利要求1所述的镍基合金，其特征在于，包括5.3wt％～5.6wt％的钽。4.根据权利要求1所述的镍基合金，其特征在于，包括0.04wt％～0.08wt％的硅。5.根据权利要求1所述的镍基合金，其特征在于，包括5.3wt％～5.6wt％的钨。6.根据权利要求1所述的镍基合金，其特征在于，包括12.3wt％～12.8wt％的铬。7.一种镍基合金，包括：7.5wt％的钴；12.5wt％的铬；6.5wt％的铝；5.5wt％的钽；5.5wt％的钨；0.6...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：中南大学，深圳市万泽中南研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43