一种高温合金铸件及其制备方法技术

本发明专利技术涉及高温合金金属材料技术领域，尤其是一种高温合金铸件及其制备方法，一种高温合金铸件的制备方法，包括Ni、Si、Mn、Cr、Mo、Al、Ti、Cu、Nb、B、W、C、Ta、Re化学成分，所述Ni的占比为45％

【技术实现步骤摘要】
一种高温合金铸件及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高温合金金属材料
，尤其涉及一种高温合金铸件及其制备方法。

技术介绍

[0002]高温合金,也叫耐热合金，是在应力及高温同时作用的环境下，具有长时间抗蠕变能力与高的持久强度和高的抗蚀性的金属材料，高温合金按照材料成型方式分为：变形高温合金、铸造高温合金、粉末高温合金，其中按高温合金的主体元素种类又分为：铁基高温合金、镍基高温合金、钴基高温合金，其中镍基铸造高温合金常用于飞机发动机叶片和骑车发动机中。
[0003]中国专利号“CN201710962638.7”提出了一种高温合金铸件及其制备方法，但该制备方法中，在熔炼阶段不能很好的提高脱氧剂的利用率，导致熔炉过程中的脱氧效果不明显，降低了合金铸件的质量；且铸造而成的合金铸件不具有提高安全性能的效果，使得在组装和使用的过程中安全系数较低；在浇筑之后未及时对浇筑后的合金铸件进行检测，无法确保合金铸件的各合金含量是否为控制范围内。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在熔炼中脱氧剂效果较低，合金成品的安全系数较低，无熔炼质量检测缺点，而提出的一种高温合金铸件及其制备方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]设计一种高温合金铸件的制备方法，包括Ni、Si、Mn、Cr、Mo、Al、Ti、Cu、Nb、B、W、C、Ta、Re化学成分，所述Ni的占比为45％
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49％，所述Si的占比为0.3％
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0.35％，所述Mn的占比为0.63％
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0.68％，所述Cr的占比为19％
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21％，所述Mo的占比为6％
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7.5％，所述Al的占比为5％
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6.5％，所述Ti的占比为1％
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2％，所述Cu的占比为1.8％
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2.0％，所述Nb的占比为0.5％
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0.9％，所述B的占比为0.01％
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0.04％，所述C的占比为0.03％
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0.05％，所述Ta的占比为5％
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7.5％，所述Re的占比为1％
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3.5％；
[0007]其制备方法，包括如下步骤；
[0008]S1、配比步骤：将上述化学成分按比例进行配比；
[0009]S2、熔炼步骤1：将配比后的化学材料投入真空熔炼炉中进行熔炼，其中先向真空熔炼炉中投入Ni、Cr、Mo、Al、Ta、W化学成分，待熔炼40min
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50min后继续向真空熔炼炉中投入Si和Mn化学成分，继续熔炼20min后向真空熔炼炉中投入Ti、Cu、Re化学成分并对合金液体进行晃动或搅拌，待熔炼10min后向真空熔炼炉中投入Nb、B、C化学成分继续熔炼10min
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15min，熔炼完成后即可关闭真空熔炼炉；
[0010]S3、熔炼步骤2：持续搅拌或晃动合金液体，直至合金液体的温度降低至表面结膜状态，之后再次启动真空熔炼炉进行熔炼10min
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15min并保持搅拌或晃动，待熔炼完成后关闭真空熔炼炉；
[0011]S4、浇筑步骤：待合金液体的温度降低至可浇筑温度时即可进行浇筑操作；
[0012]S5、检测步骤：将浇筑完成的合金铸锭进行样品取样，通过X射线荧光光谱仪测定各元素含量；
[0013]S6、铸造步骤：将测定合格的合金铸锭进行表面热处理并铸造成型；
[0014]S7、表面处理步骤：将铸造成型后的合金部件进行表面处理。
[0015]设计一种高温合金铸件，包括通过上述的一种高温合金铸件的制备方法制备而得的高温合金铸件，所述高温合金铸件的表面覆涂有TBC涂层。
[0016]本专利技术提出的一种高温合金铸件及其制备方法，有益效果在于：
[0017]通过调整各个元素的配比，并加入少量的Si与Cu，Si在熔炼中可提高脱氧效果，提高合金质量，且硅铝合金的密度小，热膨胀系数低，具有耐磨效果并易于铸造，提高环境适用性和使用寿命，硅铜合金则具有较好的焊接属性，不易产生火花，提高安全性；
[0018]通过调整各个元素的配比熔炼铸造而得的合金铸件，使得能够应用于各种高温高应力的场景，如飞机发动机的叶轮，汽车发动机的冲程结构件部位，并使得使用的安全性提高，降低安全隐患；
[0019]通过进行X射线荧光光谱仪测定各元素含量，能够起到质量检测的作用，在铸锭时便进行取样测量，减少因质量不合格而产生的后续损失。
具体实施方式
[0020]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0021]一种高温合金铸件的制备方法，包括Ni、Si、Mn、Cr、Mo、Al、Ti、Cu、Nb、B、W、C、Ta、Re化学成分，所述Ni的占比为45％
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49％，所述Si的占比为0.3％
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0.35％，所述Mn的占比为0.63％
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0.68％，所述Cr的占比为19％
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21％，所述Mo的占比为6％
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7.5％，所述Al的占比为5％
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6.5％，所述Ti的占比为1％
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2％，所述Cu的占比为1.8％
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2.0％，所述Nb的占比为0.5％
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0.9％，所述B的占比为0.01％
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0.04％，所述C的占比为0.03％
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0.05％，所述Ta的占比为5％
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7.5％，所述Re的占比为1％
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3.5％；通过各个元素之间的配比，提高了合金的性能，并通过加入的少量的Si与Cu，能够提高熔炉质量，提升安全性能。
[0022]其制备方法，包括如下步骤；
[0023]S1、配比步骤：将上述化学成分按比例进行配比；
[0024]S2、熔炼步骤1：将配比后的化学材料投入真空熔炼炉中进行熔炼，其中先向真空熔炼炉中投入Ni、Cr、Mo、Al、Ta、W化学成分，待熔炼40min
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50min后继续向真空熔炼炉中投入Si和Mn化学成分，继续熔炼20min后向真空熔炼炉中投入Ti、Cu、Re化学成分并对合金液体进行晃动或搅拌，待熔炼10min后向真空熔炼炉中投入Nb、B、C化学成分继续熔炼10min
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15min，熔炼完成后即可关闭真空熔炼炉，通过分批次的放入不同的化学材料，能够提高对不同化学材料的熔炼效果；
[0025]S3、熔炼步骤2：持续搅拌或晃动合金液体，直至合金液体的温度降低至表面结膜状态，之后再次启动真空熔炼炉进行熔炼10min
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15min并保持搅拌或晃动，待熔炼完成后关闭真空熔炼炉，用以回温，提高合金液的集合效果；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温合金铸件的制备方法，包括Ni、Si、Mn、Cr、Mo、Al、Ti、Cu、Nb、B、W、C、Ta、Re化学成分，其特征在于：所述Ni的占比为45％
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49％，所述Si的占比为0.3％
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0.35％，所述Mn的占比为0.63％
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0.68％，所述Cr的占比为19％
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21％，所述Mo的占比为6％
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7.5％，所述Al的占比为5％
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6.5％，所述Ti的占比为1％
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2％，所述Cu的占比为1.8％
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2.0％，所述Nb的占比为0.5％
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0.9％，所述B的占比为0.01％
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0.04％，所述C的占比为0.03％
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0.05％，所述Ta的占比为5％
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7.5％，所述Re的占比为1％
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3.5％；其制备方法，包括如下步骤；S1、配比步骤：将上述化学成分按比例进行配比；S2、熔炼步骤1：将配比后的化学材料投入真空...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜奕群，
申请(专利权)人：惠州市惠阳协力精密铸造有限公司，
类型：发明
国别省市：