一种铝强化的镍基合金，其特征在于：其化学成分按重量百分比含有：Al：4.5~5.1%，Cr：16~20%，B：2.0~3.2%，Si：0.08~1.1%，C：0.06~0.12%，Mo：1.9~3.2%，Nb：2.1~3.2%，Ta：0.8~1.2%，Ti：0.10~0.88%，Fe：4.8~6.8%，RE：0.2~0.38%，Mn：0.002~0.08%，Si：0.003~0.10%，Zr：0.01~0.03%，余量为Ni及不可避免的杂质；所述铝强化的镍基合金的微观结构中，β（NiAl）相在合金各截面所占的面积百分比为1.8~2.2%，γ’（Ni3Al）相在合金中心截面所占的面积百分比为1.2~1.82%，γ’（Ni3Al）相在合金表面截面所占的面积百分比为1.88~2.39%；所述铝强化的镍基合金在500~520℃的屈服强度为560~610MPa，抗拉强度820~880MPa，断裂伸长率48~54%。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种铝强化的镍基合金，其化学成分按重量百分比含有：Al：4.5~5.1%，Cr：16~20%，B：2.0~3.2%，Si：0.08~1.1%，C：0.06~0.12%，Mo：1.9~3.2%，Nb：2.1~3.2%，Ta：0.8~1.2%，Ti：0.10~0.88%，Fe：4.8~6.8%，RE：0.2~0.38%，Mn：0.002~0.08%，Si：0.003~0.10%，Zr：0.01~0.03%，余量为Ni及不可避免的杂质；铝强化的镍基合金通过特定的合金搭配和制备方法得到特定的微观结构使得该镍基合金的具有较好的强度和韧性，并且具有良好的高温性能。【专利说明】
本专利技术属于合金材料领域，特别是涉及。
技术介绍
高性能结构材料的主要发展方向是研究高强、高韧、高硬、轻质、高抗氧化性并具有良好加工性的新型材料。镍合金具有优越的高温性能和机械性能，是现在应用最为广泛的高温合金。因此在现代科学领域、国防工业和民用工业中都得到了广泛的应用。然而在实际应用中，其对强度也有非常高的要求，但是在强度提高的时候，往往要对韧性产生影响。其强度提高的情况下，高温性能不尽人意，韧性也不能满足日益多样的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提出一种铝强化的镍基合金； 本专利技术的目的之二在于提出一种铝强化的镍基合金的制备方法； 为达此目的，本专利技术采用以下技术方案: 一种铝强化的镍基合金，其化学成分按重量百分比含有:A1:4.5^5.1%，Cr: 16~20%，B:2.0~3.2%, Si:0.08~1.1%，C:0.06~0.12%, Mo:1.9~3.2%, Nb:2.1~3.2%, Ta:0.8~1.2%,Ti:0.10~0.88%, Fe:4.8~6.8%, RE:0.2~0.38%, Mn:0.002~0.08%, Si:0.003~0.10%, Zr:0.01-0.03%，余量为Ni及不可避免的杂质； 所述铝强化的镍基合金的微观结构中，β (NiAl)相在合金各截面所占的面积百分比为1.8~2.2%，Y ’ (Ni3Al)相在合金中心截面所占的面积百分比为1.2~1.82%，Y ’ (Ni3Al)相在合金表面截面所占的面积百分比为1.88^2.39% ； 所述铝强化的镍基合金在500~520 V的屈服强度为56(T610MPa，抗拉强度820~880MPa，断裂伸长率48~54%。作为优选，所述高强度镍基合金的化学成分按重量百分比含有:Al:4.9%, Cr:18%, B:2.9%, Si:0.09%, C:0.08%, Mo:1.9%, Nb:2.8%, Ta:0.9%, T1:0.18%, Fe:4.9%, RE:0.28%, Mn:0.06%, S1:0.0090%, Zr:0.02%，余量为 Ni 及不可避免的杂质。作为优选，所述RE为稀土元素Y。作为优选，所述RE为富铈混合稀土。—种铝强化的镍基合金的制备方法，包括如下步骤: (1)熔炼，按照权利要求1~4任一项所述镍基合金的化学成分备料，采用真空感应、电渣重熔和真空自耗重熔的联合冶炼工艺进行冶炼； (2)铸造，对熔炼得到的金属液进行浇铸； (3)锻造，进行常规模锻； (4)均匀化，在116(Tll70°C，保温20~25h进行均匀化； (5)等温轧制，轧制温度为94(Tl000°C，轧制道次为5~8； (6)时效热处理，将步骤(5)得到的轧制板材进行三步时效热处理，第一步为在70(T720°C保温6~8h，随后以55~65°C /h随炉冷却至60(T61(TC后，保温8~10h，空冷到室温；第二步为将板材加热到60(T650°C保温5~7h，随后以5(T60°C /h随炉冷却至59(T610°C后，保温5~7h，空冷到室温；第三步为将板材加热到60(T620°C保温6~8h，随后以45~55°C /h随炉冷却至55(T570°C后，保温5~7h，空冷到室温； (7)精整处理，对时效之后得到的镍基合金进行精整处理。作为优选，所述铸造的浇铸温度为142(Tl480°C。作为优选，所述熔炼的温度为170(Tl780°C。本专利技术的效果在于: 通过合理调整合金组成和含量，通过各个组分之间含量的匹配，使得在强度提高的情况下，韧性没有降低； 通过成分含量与制备方法各个参数的配合，使得微观结构中中心截面和表面截面各相的分布不同，导致断裂伸长率和强度保持在高性能级别，满足实际应用的需求； 通过对热处理的特定设定，使得高温情况下，强度和韧性均满足实际应用的需求。【具体实施方式】实施例1 一种铝强化的镍基合金，其化学成分按重量百分比含有:A1:4.8%，Cr:19%, B:2.8%，Si:0.09%, C:0.08%, Mo:2.2%, Nb:2.`9%, Ta:0.9%, Ti:0.38%, Fe:5.8%, RE (富铈混合稀土):0.28%, Mn:0.06%, S1:0.08%, Zr:0.025%，余量为 Ni 及不可避免的杂质； 所述铝强化的镍基合金的微观结构中，β (NiAl)相在合金各截面所占的面积百分比为1.9%，Y’(Ni3Al)相在合金中心截面所占的面积百分比为1.32%，Y’(Ni3Al)相在合金表面截面所占的面积百分比为2.19% ； 所述铝强化的镍基合金在510°C的屈服强度为582MPa，抗拉强度865MPa，断裂伸长率49%。实施例2: 一种铝强化的镍基合金，其化学成分按重量百分比含有:A1:4.9%，Cr:18%, B:2.9%，S1:0.09%, C:0.08%,Mo:1.9%,Nb:2.8%, Ta:0.9%, T1:0.18%,Fe:4.9%, Y:0.28%,Mn:0.06%,S1:0.0090%, Zr:0.02%，余量为Ni及不可避免的杂质。所述铝强化的镍基合金的微观结构中，β (NiAl)相在合金各截面所占的面积百分比为1.9%，Y ’ (Ni3Al)相在合金中心截面所占的面积百分比为1.62%，Y ’ (Ni3Al)相在合金表面截面所占的面积百分比为1.98% ； 所述铝强化的镍基合金在500°C的屈服强度为580MPa，抗拉强度860MPa，断裂伸长率50%。实施例3: 一种铝强化的镍基合金的制备方法，包括如下步骤: (1)熔炼，按照实施例1或2所述镍基合金的化学成分备料，采用真空感应、电渣重熔和真空自耗重熔的联合冶炼工艺进行冶炼，熔炼的温度为1760°C ； (2)铸造，对熔炼得到的金属液进行浇铸，浇铸温度为1460°C； (3)锻造，进行常规模锻；(4)均匀化，在1165°C，保温23h进行均匀化； (5)等温轧制，轧制温度为980°C，轧制道次为7； (6)时效热处理，将步骤(5)得到的轧制板材进行三步时效热处理，第一步为在700°C保温7h，随后以55°C/h随炉冷却至605°C后，保温9h，空冷到室温；第二步为将板材加热到630°C保温6h，随后以55°C /h随炉冷却至600°C后，保温6h，空冷到室温；第三步为将板材加热到610°C保温7h，随后以50°C /h随炉冷却至560°C后，保温6h，空冷到室温； (本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铝强化的镍基合金，其特征在于：其化学成分按重量百分比含有：Al：4.5~5.1%，Cr：16~20%，B：2.0~3.2%，Si：0.08~1.1%，C：0.06~0.12%，Mo：1.9~3.2%，Nb：2.1~3.2%，Ta：0.8~1.2%，Ti：0.10~0.88%，Fe：4.8~6.8%，RE：0.2~0.38%，Mn：0.002~0.08%，Si：0.003~0.10%，Zr：0.01~0.03%，余量为Ni及不可避免的杂质；所述铝强化的镍基合金的微观结构中，β（NiAl）相在合金各截面所占的面积百分比为1.8~2.2%，γ’（Ni3Al）相在合金中心截面所占的面积百分比为1.2~1.82%，γ’（Ni3Al）相在合金表面截面所占的面积百分比为1.88~2.39%；所述铝强化的镍基合金在500~520℃的屈服强度为560~610MPa，抗拉强度820~880MPa，断裂伸长率48~54%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张霞，
申请(专利权)人：张霞，
类型：发明
国别省市：
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