一种Ni基耐高温合金及其制备方法技术

本发明专利技术提供Ni基耐高温合金及其制备方法，涉及高温材料领域。所述合金为：C0.02-0.03%，Cr18-19%，Co12-13%，Nb4.5-4.8%，Mo3.2-3.3%，Al0.4-0.6%，Ti0.8-1.2%，Ta2.5-3.0%，B0.008-0.011%，余为Ni。其制备方法为：配料、冶炼、浇铸得合金锭；将合金锭升温至1135-1145℃，保温，空冷；升温至1085-1095℃，保温，空冷；升温至940－960℃，保温，空冷；升温至820-840℃，保温，空冷。本发明专利技术材料组织中的γ”数量多且均匀分布，使合金材料具有良好的高温机械性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航空、航天、军工、热电厂等使用的发动机、燃气轮机等高温材料领域，具体涉及一种N1-Cr-Co耐高温合金材料及其制备方法。
技术介绍
Rene’ 220合金是美国在N1-Cr-Fe基合金Inconel718基础上研制的的一种N1-Cr-Co基耐高温合金,与Inconel718相比,Rene’220合金中用Co代替Fe,增加了 Ta含量。由于新合金中去掉了 Fe，降低了有害相Laves的影响。而且用Co代替Fe后，合金的持久寿命得以很大提高。Ta的增加使合金在时效中形成大量的析出强化相，弥补了由于去掉Fe而带来的强度损失。Rene’ 220合金的成分设计增加了强化相Y”的稳定性，承受高温能力提高了 50°C，同时保持了与Inconel718同样优秀的铸造工艺和焊接工艺性能。但是，Rene’220合金的高温持久寿命及高温机械性能并不能完全满足航空、航天、军工、热电厂等使用的发动机、燃气轮机的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种Ni基耐高温合金。本专利技术的另一目的是 提供Ni基耐高温合金的制备方法，采用该方法能够使合金材料组织中的Y ”数量多且均匀分布，使合金材料具有良好的高温机械性能。一种Ni基耐高温合金，按照重量百分含量由下列物质组成:C 0.02-0.03%, Cr18-19%, Co 12-13%, Nb 4.5-4.8%, Mo 3.2-3.3%, Al 0.4-0.6%, Ti 0.8-1.2%, Ta 2.5-3.0%,B 0.008-0.011%，余为 Ni。 一种所述Ni基耐高温合金的制备方法，包括如下步骤: (O 按照合金的组成配料； (2)将配好的料放入真空感应炉中冶炼得到合金液，浇铸后得到合金锭； (3)将合金锭置于热处理炉中，加热升温至1135-1145°C，保温3.5-4.5小时，空冷；将合金锭置于热处理炉中，加热升温至1085-1095°C，保温0.8-1.5小时，空冷；将合金锭置于热处理炉中，加热升温至940 - 960°C，保温1.5 — 2.5小时，空冷；将合金锭置于热处理炉中，加热升温至820-840°C，保温3.5-4.5小时，空冷即得所述耐高温Ni基合金。有益效果: 采用本专利技术方法制备的的Ni基耐高温合金，其组织中枝晶间和枝晶干都析出了 Y ”，数量较多，而且由枝晶间向枝晶干过渡的区域没有分布密度的突变，分布相对均匀，这样的组织具有较长的高温持久寿命，在拉伸过程中具有好的机械性能。附图及简单说明 附图说明图1为合金2的电镜图。图2为合金4的电镜图。具体实施例方式若无特殊说明，下述实施例中的百分数均为重量百分含量。实施例1配方 I:C 0.03%, Cr 18.8%, Co 12%, Nb 4.5%, Mo 3.2%, Al 0.5%, Ti1.0%, Ta 3.0%, B0.008%，余为 Ni。按照配方I配料，放入真空感应炉中冶炼得到合金液。将合金液在浇铸温度为1390°C，模温960°C条件下浇铸，约在10分钟内冷却至室温，得到合金锭。将合金锭依次进行如下的处理: 前期处理:将合金锭置于热处理炉中，加热升温至1140°C，保温4小时，使合金均匀化，取出空冷；将合金锭置于热处理炉中，加热升温至1090°C，保温I小时，取出空冷。中间处理:将合金锭置于热处理炉中，加热升温至950°C，保温2小时，取出空冷。时效处理:将合金锭置于热处理炉中，加热升温至830°C，保温4小时，取出空冷，即得合金I。合金I的组织中析出了大量的短条状的强化相Y”。实施例2配方 2:C 0.03%, Cr 18.8%, Co 12%, Nb 4.8%, Mo 3.2%, Al 0.5%, Ti1.0 %，Ta 3.0%,B 0.010%，余为 Ni。按照配方2配料，放入真空感应炉中冶炼得到合金液。将合金液在浇铸温度为1390°C，模温960°C条件下浇铸，约在10分钟内冷却至室温，得到合金锭。将合金锭依次进行如下的处理: 前期处理:将合金锭置于热处理炉中，加热升温至1140°C，保温4小时，使合金均匀化，取出空冷；将合金锭置于热处理炉中，加热升温至1090°C，保温I小时，取出空冷。中间处理:将合金锭置于热处理炉中，加热升温至955°C，保温2小时，取出空冷。时效处理:将合金锭置于热处理炉中，加热升温至830°C，保温4小时，取出空冷，即得合金2。对合金2进行电镜观察，如图1所示，枝晶间的主要相为长条状的δ相和短棒状强化相Y ”，Y ”相析出数量多而且大小和分布均匀；析出相在枝晶间和枝晶干过渡很缓和，这样的组织在高温持久和拉伸过程中具有好的机械性能。实施例3配方 3:C 0.03%, Cr 18.8%, Co 12%, Nb4.6%, Mo 3.2%, Al 0.5%, Ti1.0 %，Ta 2.5%, B0.011%，余为 Ni。按照配方I配料，放入真空感应炉中冶炼得到合金液。将合金液在浇铸温度为1390°C，模温960°C条件下浇铸，约在10分钟内冷却至室温，得到合金锭。将合金锭依次进行如下的处理: 前期处理:将合金锭置于热处理炉中，加热升温至1140°C，保温4小时，使合金均匀化，取出空冷；将合金锭置于热处理炉中，加热升温至1090°C，保温I小时，取出空冷。中间处理:将合金锭置于热处理炉中，加热升温至950°C，保温2小时，取出空冷。时效处理:将合金锭置于热处理 炉中，加热升温至840°C，保温4小时，取出空冷，即得合金3。合金3的组织中析出了大量的短条状的强化相Y”。实施例4配方 3:C 0.03%, Cr 18.8%, Co 12%, Nb4.8%, Mo 3.2%, Al 0.5%, Ti1.0 %，Ta 2.5%, B0.011%，余为 Ni。按照配方I配料，放入真空感应炉中冶炼得到合金液。将合金液在浇铸温度为1390°C，模温960°C条件下浇铸，约在10分钟内冷却至室温，得到合金锭。将合金锭依次进行如下的处理: 前期处理:将合金锭置于热处理炉中，加热升温至1140°C，保温4小时，使合金均匀化，取出空冷；将合金锭置于热处理炉中，加热升温至1090°C，保温I小时，取出空冷。中间处理:将合金锭置于热处理炉中，加热升温至950°C，保温2小时，取出空冷。时效处理:将合金锭置于热处理炉中，加热升温至780 °C，保温4小时,取出空冷，即得合金4。对合金4进行电镜观察，如图2所示，枝晶间的主要相为长条状的δ相和极少量颗粒状的Y ”，Y ”相 尺寸也很小，因此高温机械性能很差。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ni基耐高温合金，按照重量百分含量由下列物质组成：?C?0.02?0.03%，Cr?18?19%，Co?12?13%，Nb?4.5?4.8%，Mo?3.2?3.3%，Al?0.4?0.6%，Ti?0.8?1.2%，Ta?2.5?3.0%，B??0.008?0.011%，余为Ni。

【技术特征摘要】
1.一种Ni基耐高温合金，按照重量百分含量由下列物质组成:C 0.02-0.03%, Cr18-19%, Co 12-13%, Nb 4.5-4.8%, Mo 3.2-3.3%, Al 0.4-0.6%, Ti 0.8-1.2%, Ta 2.5-3.0%,B 0.008-0.011%，余为 Ni。2.—种权利要求1所述Ni基耐高温合金的制备方法，包括如下步骤: (1)按照合金的组成配料； (2)将配好的料放入真空感应...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玲，于永泗，姚义俊，娄琅洪，朱耀宵，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：