一种粉末镍基高温合金及其制备方法

文档序号:1197500 发布日期:2020-09-01 浏览:19次 >En<

阅读说明:本技术 一种粉末镍基高温合金及其制备方法 (Powder nickel-based high-temperature alloy and preparation method thereof ) 是由 李云平 滕剑威 于 2020-05-14 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种粉末镍基高温合金及其制备方法,合金各元素质量百分数分别为:Cr:15.0%~25.0%;W:15.0%~25.0%;Co:9.0%~15.0%;Mo:0.5%~3.0%;Al:0.5%~4.0%;Ti:0.5%~1.5%;C:0.001%~0.20%;Sc:0.001%~0.20%;Y:0.001%~0.50%;Ni:余量。本发明充分利用合金的强化元素、抗氧化元素以及微量元素之间的协调作用,同时通过平衡热力学计算优化其他的合金元素含量,在保证合金抗氧化性能的基础上,综合提高合金的力学性能,尤其高温性能中强度和塑性同步提高,满足了新一代航空发动机涡轮盘以及热端部件的要求。(The invention discloses a powder nickel-based high-temperature alloy and a preparation method thereof, wherein the alloy comprises the following elements in percentage by mass: 15.0 to 25.0 percent of Cr; 15.0 to 25.0 percent of W; 9.0 to 15.0 percent of Co; 0.5 to 3.0 percent of Mo; 0.5 to 4.0 percent of Al; 0.5 to 1.5 percent of Ti; 0.001 to 0.20 percent of C; sc is 0.001 to 0.20 percent; 0.001 to 0.50 percent of Y; the balance being Ni. The invention fully utilizes the coordination among the strengthening elements, the antioxidant elements and the trace elements of the alloy, optimizes the content of other alloy elements by balancing thermodynamic calculation, comprehensively improves the mechanical property of the alloy on the basis of ensuring the oxidation resistance of the alloy, particularly synchronously improves the strength and the plasticity in high-temperature property, and meets the requirements of a turbine disc and a hot end part of a new generation of aeroengine.)

一种粉末镍基高温合金及其制备方法

技术领域

本发明属于合金技术领域,尤其涉及一种粉末Ni基高温合金及其制备方法。

背景技术

Ni基高温合金是航空发动机上涡轮盘以及热端部件等重要部件的关键材料。随着航空发动机的推力水平和飞弹的飞行速度不断发展提高,目前使用的Ni基高温合金逐渐的不能满足越来越高的使用温度等需求,并且容易出现氧化、裂纹等缺陷,影响航空发动机的使用寿命和服役性能。因此,需要研究发展一种具有优异力学性能的Ni基高温合金来满足航空发动机更高的使用需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是,克服以上背景技术中提到的不足和缺陷,提供一种在保证抗氧化性能的同时具有优异力学性能的Ni基高温合金及制备方法。

为解决上述技术问题,本发明提出的技术方案为:

一种粉末镍基高温合金,所述粉末镍基高温合金各元素质量百分数分别为:Cr:15.0%~25.0%;W:15.0%~25.0%;Co:9.0%~15.0%;Mo:0.5%~3.0%;Al:0.5%~4.0%;Ti:0.5%~1.5%;C:0.001%~0.20%;Sc:0.001%~0.20%;Y:0.001%~0.50%;Ni:余量。

进一步的,Mo、W的含量为:Mo:1.3%~1.9%;W:16.0%~19.0%。

进一步的,Al、Ti的含量为:Al:1.9%~2.3%;Ti:0.5%~0.7%。

进一步的,Cr、Y的含量为:Cr:19.0%~24.0%;Y:0.03%~0.12%。

进一步的,Sc、C的含量为:Sc:0.02%~0.05%;C:0.11%~0.14%。

进一步的,Co的含量为11.0%~13.0%。

本发明提供的一种所述粉末镍基高温合金的制备方法,包括下述的步骤:(1)采用感应加热法熔炼目标成分合金铸锭;(2)对合金铸锭采用雾化法制备合金粉末;(3)将合金粉末装入包套,进行热等静压处理,得到热等静压材料;(4)将热等静压材料进行热挤压得到挤压棒材;(5)将挤压棒材进行去包套处理得到镍基高温合金棒材;(6)将镍基高温合金棒材进行退火处理得到所述粉末镍基高温合金。

进一步的,步骤(2)中合金雾化采用氮气或者惰性气体雾化,气体流量为0.02-0.24m3/s,气体压力为0.5-0.9MPa,雾化熔体温度为1400-1500℃;步骤(2)中合金粉末的粒度为10-150μm。

进一步的,步骤(3)中热等静压处理具体操作步骤包括:首先将合金粉末装入包套在450-550℃抽气使压强达到10-4Pa以下,使粉末致密;随后在惰性气体保护环境中进行热等静压处理,热等静压压力为150MPa-180MPa,温度为1100-1200℃,保温时间为120-300min。

进一步的,步骤(4)中热挤压处理具体操作步骤包括:首先将热等静压材料预热到挤压温度,挤压筒预热至300-450℃并保温120-180min;随后进行挤压处理,挤压温度为1130-1200℃,挤压比为13-16:1,挤压压强950-1100MPa,挤压速率170-260mm/s;步骤(6)所述退火处理的温度为1100-1200℃,时间为30-120min。

与现有技术相比,本发明的优点在于:

本发明在现有的多晶Ni基高温合金的研究基础上,提出同时加入Co和Sc的新型Ni基高温合金的成分设计思路,充分利用合金的强化元素、抗氧化元素以及微量元素之间的协调作用,同时通过平衡热力学计算优化其他的合金元素含量,在保证合金抗氧化性能的基础上,综合提高合金的力学性能,尤其高温性能中强度和塑性同步提高,满足了新一代航空发动机涡轮盘以及热端部件的要求。

具体实施方式

为了便于理解本发明,下文将结合较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述,但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。

除非另有定义,下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的,并不是旨在限制本发明的保护范围。

除非另有特别说明,本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

本发明一个具体实施方式的具优异力学性能完全抗氧化的粉末Ni基高温合金,各元素质量百分数分别为:Cr:15.0%~25.0%;W:15.0%~25.0%;Co:9.0%~15.0%;Mo:0.5%~3.0%;Al:0.5%~4.0%;Ti:0.5%~1.5%;C:0.001%~0.20%;Sc:0.001%~0.20%;Y:0.001%~0.50%;Ni:余量。

本发明通过添加Mo、W等元素起到固溶强化作用,但其中元素Mo的含量过高会降低组织的稳定性并且损害合金抗氧化能力,因此本发明中所述Mo的含量为0.5%~3.0%,更优选1.3%~1.9%;元素W含量过高会同样降低合金的稳定性,但是过低将全部溶于基体无法起到固溶强化效果,因此本申请中所述元素W含量为15.0%~25.0%,更优选16.0%~19.0%。

添加Ti、Al等元素形成析出相起到析出相强化作用,含量过高的Al、Ti元素不利于合金的加工性能同时影响组织的稳定性,因此本申请中所述Al和Ti含量分别为0.5%~4.0%(更优选1.9%~2.3%)和0.5%~1.5%(更优选0.5%~0.7%)。

添加Cr、Al、Y等元素保证合金的抗氧化能力,但Cr元素过高会影响合金的高温强度,因此,本申请中所述的Cr元素含量为15.0%~25.0%,更优选19.0%~24.0%,Y含量为0.001%~0.50%,更优选0.03%~0.12%。

添加微量元素Sc、C可以在晶界偏析提高晶界强度,其中元素C形成M6C提高合金在高温下的强度,元素Sc可以细化晶粒提高合金强度。本申请中C含量为0.001%~0.20%,更优选0.11%~0.14%,Sc含量为0.001%~0.20%,更优选0.02%~0.05%。

添加Co元素降低层错能提高合金的蠕变、塑性能力改善合金的加工性能,但Co含量过高会降低合金的强度,影响合金稳定性,因此本申请所述Co的含量为9.0%~15.0%,更优选11.0%~13.0%。

同时添加合金元素Co和合金元素Sc可以同时提高Ni基高温合金室温和高温下的抗拉强度以及断后延伸率,并且对其抗氧化性能没有明显影响。

在一个具体实施方式中,本发明的Ni基高温合金的制备方法,包括以下步骤:(1):首先采用感应加热法熔炼目标成分合金铸锭;(2):对合金铸锭采用雾化法制备合金粉末;(3):将合金粉末装入不锈钢包套,进行热等静压处理,得到热等静压材料;(4):将热等静压材料高温进行热挤压得到挤压棒材;(5):将挤压棒材进行去包套处理得到Ni基高温合金棒材;(6):将得到挤压棒材进行短时间退火处理最终得到具有优异力学性能完全抗氧化Ni基高温合金。

优选的,步骤(1)中目标母合金熔炼过程中采用真空或者氩气保护的方式进行。

优选的,步骤(2)中合金雾化采用氮气、或者氩气雾化,气体流量为0.02-0.24m3/s,气体压力为0.5-0.9MPa,雾化熔体温度为1400-1500℃。

优选的,步骤(2)中合金粉末的粒度选择为10-150μm。

优选的,步骤(3)中热等静压处理具体操作步骤包括:首先将合金粉末装入包套在450-550℃抽气12小时压强达到10-4Pa以下,使粉末致密;随后在氩气保护环境中进行热等静压处理,热等静压压力为150MPa-180MPa,温度为1100-1200℃,保温时间为120-300min。

优选的,步骤(4)中热挤压处理具体操作步骤包括:首先将热等静压材料预热到挤压温度,挤压筒预热至300-450℃并保温120-180min;随后进行挤压处理,挤压温度为1130-1200℃,挤压比为13-16:1,挤压压强950-1100MPa,挤压速率170-260mm/s。

优选的,步骤(5)包套处理采用电火花线切割机将热挤压完样品外层不锈钢包套切除。

优选的,步骤(6)所述退火处理的温度为1100-1200℃,时间为30-120min。

实施例1:

一种制备具有优异力学性能完全抗氧化Ni基高温合金的方法,包括以下步骤:

(1):按Cr:19.40%;W:17.54%;Co:12.01%;Mo:1.50%;Al:2.07%;Ti:0.55%;C:0.11%;Sc:0.03%;Y:0.03%;Ni:余量,的质量百分比配比制合金,在真空环境中进行感应熔炼,熔炼过程控制熔炼温度1547℃,最后浇筑成合金铸锭。(2):将(1)得到的合金铸锭采用氩气雾化制粉,气体流量为0.14m3/s;气体压强为0.6MPa;熔体温度为1442℃。(3):筛选10-150μm的合金粉末装入不锈钢包套,在480℃温度抽气12h至压强为8×10-5Pa,然后在氩气环境中热等静压,压强为160MPa;温度1180℃保温240min。(4):将热等静压材料预热到挤压温度1200℃保温120min,挤压筒预热到360℃后进行热挤压,挤压比为16∶1,挤压压强1025Mpa,挤压速率215mm/s,热挤压后空冷至室温。(5):利用电火花线切割机将步骤(4)中得到的热挤压材料的包套切除,得到热挤压后合金。(6):将步骤(5)中得到的热挤压后合金在1100℃下进行60min的退火处理,得到最终目标合金。

实施例2:

一种制备具有优异力学性能完全抗氧化Ni基高温合金的方法,包括以下步骤:

(1):按Cr:20.14%;W:17.21%;Co:11.84%;Mo:1.38%;Al:2.13%;Ti:0.62%;C:0.14%;Sc:0.02%;Y:0.08%;Ni:余量,的质量百分比配比制合金,在真空环境中进行感应熔炼,熔炼过程控制熔炼温度1568℃,最后浇筑成合金铸锭。(2):将(1)得到的合金铸锭采用氩气雾化制粉,气体流量为0.17m3/s;气体压强为0.7MPa;熔体温度为1448℃。(3):筛选10-150μm的合金粉末装入不锈钢包套,在500℃温度抽气12h至压强为1×10-4Pa,然后在氩气环境中热等静压,压强为180MPa;温度1175℃保温240min。(4):将热等静压材料预热到挤压温度1180℃保温120min,挤压筒预热到380℃后进行热挤压,挤压比为16∶1,挤压压强1003Mpa,挤压速率227mm/s,热挤压后空冷至室温。(5):利用电火花线切割机将步骤(4)中得到的热挤压材料的包套切除,得到热挤压后合金。(6):将步骤(5)中得到的热挤压后合金在1100℃下进行60min的退火处理,得到最终目标合金。

实施例3:

一种制备具有优异力学性能完全抗氧化Ni基高温合金的方法,包括以下步骤:

(1):按Cr:19.85%;W:17.03%;Co:11.92%;Mo:1.62%;Al:1.95%;Ti:0.69%;C:0.13%;Sc:0.05%;Y:0.07%;Ni:余量,的质量百分比配比制合金,在真空环境中进行感应熔炼,熔炼过程控制熔炼温度1535℃,最后浇筑成合金铸锭。(2):将(1)得到的合金铸锭采用氩气雾化制粉,气体流量为0.21m3/s;气体压强为0.7MPa;熔体温度为1443℃。(3):筛选10-150μm的合金粉末装入不锈钢包套,在500℃温度抽气12h至压强为7×10-5Pa,然后在氩气环境中热等静压,压强为170MPa;温度1180℃保温240min。(4):将热等静压材料预热到挤压温度1180℃保温120min,挤压筒预热到400℃后进行热挤压,挤压比为16∶1,挤压压强1012Mpa,挤压速率241mm/s,热挤压后空冷至室温。(5):利用电火花线切割机将步骤(4)中得到的热挤压材料的包套切除,得到热挤压后合金。(6):将步骤(5)中得到的热挤压后合金在1140℃下进行60min的退火处理,得到最终目标合金。

实施例4:

一种制备具有优异力学性能完全抗氧化Ni基高温合金的方法,包括以下步骤:

(1):按Cr:22.46%;W:16.51%;Co:11.18%;Mo:1.88%;Al:1.94%;Ti:0.52%;C:0.11%;Sc:0.03%;Y:0.08%;Ni:余量,的质量百分比配比制合金,在真空环境中进行感应熔炼,熔炼过程控制熔炼温度1543℃,最后浇筑成合金铸锭。(2):将(1)得到的合金铸锭采用氩气雾化制粉,气体流量为0.20m3/s;气体压强为0.5MPa;熔体温度为1441℃。(3):筛选10-150μm的合金粉末装入不锈钢包套,在500℃温度抽气12h至压强为9×10-5Pa,然后在氩气环境中热等静压,压强为180MPa;温度1190℃保温240min。(4):将热等静压材料预热到挤压温度1150℃保温120min,挤压筒预热到400℃后进行热挤压,挤压比为16∶1,挤压压强983Mpa,挤压速率231mm/s,热挤压后空冷至室温。(5):利用电火花线切割机将步骤(4)中得到的热挤压材料的包套切除,得到热挤压后合金。(6):将步骤(5)中得到的热挤压后合金在1150℃下进行90min的退火处理,得到最终目标合金。

实施例5:

一种制备具有优异力学性能完全抗氧化Ni基高温合金的方法,包括以下步骤:

(1):按Cr:21.42%;W:18.03%;Co:11.37%;Mo:1.52%;Al:2.06%;Ti:0.57%;C:0.12%;Sc:0.02%;Y:0.07%;Ni:余量,的质量百分比配比制合金,在真空环境中进行感应熔炼,熔炼过程控制熔炼温度1557℃,最后浇筑成合金铸锭。(2):将(1)得到的合金铸锭采用氩气雾化制粉,气体流量为0.19m3/s;气体压强为0.6MPa;熔体温度为1441℃。(3):筛选10-150μm的合金粉末装入不锈钢包套,在500℃温度抽气12h至压强为7×10-5Pa,然后在氩气环境中热等静压,压强为180MPa;温度1190℃保温240min。(4):将热等静压材料预热到挤压温度1180℃保温120min,挤压筒预热到400℃后进行热挤压,挤压比为16∶1,挤压压强1013Mpa,挤压速率236mm/s,热挤压后空冷至室温。(5):利用电火花线切割机将步骤(4)中得到的热挤压材料的包套切除,得到热挤压后合金。(6):将步骤(5)中得到的热挤压后合金在1150℃下进行60min的退火处理,得到最终目标合金。

实施例6:

一种制备具有优异力学性能完全抗氧化Ni基高温合金的方法,包括以下步骤:

(1):按Cr:23.02%;W:18.17%;Co:11.35%;Mo:1.53%;Al:2.03%;Ti:0.52%;C:0.11%;Sc:0.04%;Y:0.12%;Ni:余量,的质量百分比配比制合金,在真空环境中进行感应熔炼,熔炼过程控制熔炼温度1559℃,最后浇筑成合金铸锭。(2):将(1)得到的合金铸锭采用氩气雾化制粉,气体流量为0.18m3/s;气体压强为0.6MPa;熔体温度为1446℃。(3):筛选10-150μm的合金粉末装入不锈钢包套,在500℃温度抽气12h至压强为8×10-5Pa,然后在氩气环境中热等静压,压强为180MPa;温度1180℃保温240min。(4):将热等静压材料预热到挤压温度1150℃保温120min,挤压筒预热到400℃后进行热挤压,挤压比为16∶1,挤压压强1006Mpa,挤压速率239mm/s,热挤压后空冷至室温。(5):利用电火花线切割机将步骤(4)中得到的热挤压材料包套切除,得到热挤压后合金。(6):将步骤(5)中得到的热挤压后合金在1180℃下进行60min的退火处理,得到最终目标合金。

实施例7:

一种制备具有优异力学性能完全抗氧化Ni基高温合金的方法,包括以下步骤:

(1):按Cr:20.27%;W:18.48%;Co:12.17%;Mo:1.47%;Al:2.03%;Ti:0.57%;C:0.12%;Sc:0.02%;Y:0.08%;Ni:余量,的质量百分比配比制合金,在真空环境中进行感应熔炼,熔炼过程控制熔炼温度1561℃,最后浇筑成合金铸锭。(2):将(1)得到的合金铸锭采用氩气雾化制粉,气体流量为0.19m3/s;气体压强为0.7MPa;熔体温度为1446℃。(3):筛选10-150μm的合金粉末装入不锈钢包套,在500℃温度抽气12h至压强为8×10-5Pa,然后在氩气环境中热等静压,压强为180MPa;温度1180℃保温240min。(4):将热等静压材料预热到挤压温度1180℃保温120min,挤压筒预热到400℃后进行热挤压,挤压比为16∶1,挤压压强1008Mpa,挤压速率232mm/s,热挤压后空冷至室温。(5):利用电火花线切割机将步骤(4)中得到的热挤压材料包套切除,得到热挤压后合金。(6):将步骤(5)中得到的热挤压后合金在1150℃下进行60min的退火处理,得到最终目标合金。

实施例8:

一种制备具有优异力学性能完全抗氧化Ni基高温合金的方法,包括以下步骤:

(1):按Cr:22.53%;W:18.32%;Co:12.04%;Mo:1.58%;Al:2.27%;Ti:0.53%;C:0.13%;Sc:0.03%;Y:0.09%;Ni:余量,的质量百分比配比制合金,在真空环境中进行感应熔炼,熔炼过程控制熔炼温度1548℃,最后浇筑成合金铸锭。(2):将(1)得到的合金铸锭采用氩气雾化制粉,气体流量为0.22m3/s;气体压强为0.8MPa;熔体温度为1447℃。(3):筛选10-150μm的合金粉末装入不锈钢包套,在500℃温度抽气12h至压强为7×10-5Pa,然后在氩气环境中热等静压,压强为180MPa;温度1180℃保温240min。(4):将热等静压材料预热到挤压温度1180℃保温120min,挤压筒预热到400℃后进行热挤压,挤压比为16∶1,挤压压强983Mpa,挤压速率244mm/s,热挤压后空冷至室温。(5):利用电火花线切割机将步骤(4)中得到的热挤压材料包套切除,得到热挤压后合金。(6):将步骤(5)中得到的热挤压后合金在1180℃下进行30min的退火处理,得到最终目标合金。

对比例1:

一种制备完全抗氧化Ni基高温合金的方法,包括以下步骤:

(1):按Cr:22.46%;W:18.52%;Co:12.31%;Mo:1.47%;Al:2.05%;Ti:0.62%;C:0.15%;Y:0.11%;Ni:余量,的质量百分比配比制合金,在真空环境中进行感应熔炼,熔炼过程控制熔炼温度1548℃,最后浇筑成合金铸锭。(2):将(1)得到的合金铸锭采用氩气雾化制粉,气体流量为0.22m3/s;气体压强为0.8MPa;熔体温度为1447℃。(3):筛选10-150μm的合金粉末装入不锈钢包套,在500℃温度抽气12h至压强为7×10-5Pa,然后在氩气环境中热等静压,压强为180MPa;温度1180℃保温240min。(4):将热等静压材料预热到挤压温度1180℃保温120min,挤压筒预热到400℃后进行热挤压,挤压比为16∶1,挤压压强994Mpa,挤压速率216mm/s,热挤压后空冷至室温。(5):利用电火花线切割机将步骤(4)中得到的热挤压材料包套切除,得到热挤压后合金。(6):将步骤(5)中得到的热挤压后合金在1180℃下进行30min的退火处理,得到最终目标合金。

对比例2:

一种制备完全抗氧化Ni基高温合金的方法,包括以下步骤:

(1):按Cr:22.73%;W:18.62%;Mo:1.49%;Al:1.94%;Ti:0.63%;C:0.12%;Sc:0.04%;Y:0.10%;Ni:余量,的质量百分比配比制合金,在真空环境中进行感应熔炼,熔炼过程控制熔炼温度1561℃,最后浇筑成合金铸锭。(2):将(1)得到的合金铸锭采用氩气雾化制粉,气体流量为0.18m3/s;气体压强为0.8MPa;熔体温度为1446℃。(3):筛选10-150μm的合金粉末装入不锈钢包套,在500℃温度抽气12h至压强为7×10-5Pa,然后在氩气环境中热等静压,压强为180MPa;温度1180℃保温240min。(4):将热等静压材料预热到挤压温度1180℃保温120min,挤压筒预热到400℃后进行热挤压,挤压比为16∶1,挤压压强994Mpa,挤压速率215mm/s,热挤压后空冷至室温。(5):利用电火花线切割机将步骤(4)中得到的热挤压材料包套切除,得到热挤压后合金。(6):将步骤(5)中得到的热挤压后合金在1180℃下进行30min的退火处理,得到最终目标合金。

对比例3:

一种制备完全抗氧化Ni基高温合金的方法,包括以下步骤:

(1):按Cr:23.03%;W:18.53%;Mo:1.54%;Al:2.16%;Ti:0.52%;C:0.12%;Y:0.10%;Ni:余量,的质量百分比配比制合金,在真空环境中进行感应熔炼,熔炼过程控制熔炼温度1561℃,最后浇筑成合金铸锭。(2):将(1)得到的合金铸锭采用氩气雾化制粉,气体流量为0.18m3/s;气体压强为0.8MPa;熔体温度为1450℃。(3):筛选10-150μm的合金粉末装入不锈钢包套,在500℃温度抽气12h至压强为8×10-5Pa,然后在氩气环境中热等静压,压强为180MPa;温度1180℃保温240min。(4):将热等静压材料预热到挤压温度1180℃保温120min,挤压筒预热到400℃后进行热挤压,挤压比为16∶1,挤压压强1004Mpa,挤压速率204mm/s,热挤压后空冷至室温。(5):利用电火花线切割机将步骤(4)中得到的热挤压材料包套切除,得到热挤压后合金。(6):将步骤(5)中得到的热挤压后合金在1180℃下进行30min的退火处理,得到最终目标合金。

上述实施例1-8和对比例1-3化学成分(wt.%)如表1。

表1 实施例和对比例化学成分(wt.%)

合金 Cr W Co Mo Al Ti C Sc Y Ni
实施例1 19.40 17.54 12.01 1.50 2.07 0.55 0.11 0.03 0.03 余量
实施例2 20.14 17.21 11.84 1.38 2.13 0.62 0.14 0.02 0.08 余量
实施例3 19.85 17.03 11.92 1.62 1.95 0.69 0.13 0.05 0.07 余量
实施例4 22.46 16.51 11.18 1.88 1.94 0.52 0.11 0.03 0.08 余量
实施例5 21.42 18.03 11.37 1.52 2.06 0.57 0.12 0.02 0.07 余量
实施例6 23.02 18.17 11.35 1.53 2.03 0.52 0.11 0.04 0.12 余量
实施例7 20.27 18.48 12.17 1.47 2.03 0.57 0.12 0.02 0.08 余量
实施例8 22.53 18.32 12.04 1.58 2.27 0.53 0.13 0.03 0.09 余量
对比例1 22.46 18.52 12.31 1.47 2.05 0.62 0.15 - 0.11 余量
对比例2 22.73 18.62 - 1.49 1.94 0.63 0.12 0.04 0.10 余量
对比例3 23.03 18.53 - 1.54 2.16 0.52 0.12 - 0.10 余量

性能测试

分别对实施例1-8所述的合金与对比例1-3所述合金的室温抗拉强度断后延伸率(GB/T 228.1-2010:金属材料室温拉伸试验方法)、900℃抗拉强度及断后延伸率(GB/T4338-2006:金属材料高温拉伸试验方法)1000℃的恒温氧化100h氧化速率(HB5258-2000:钢及高温合金抗氧化性测定实验方法)进行对比实验,结果如表2。

表2 实施例与对比例力学性能以及抗氧化性能测试

由表2看出实施例1-8与对比例1-3均达到完全抗氧化性能,其中对比例1中缺少元素Sc看出在室温和900℃高温条件下抗拉强度均有明显的降低,但是断后延伸率没有明显的下降;对比例2缺少合金元素Co在室温和900℃的断后延伸率有明显的降低同时合金的抗拉强度有轻微的下降;对比例3同时缺少合金元素Co和合金元素Sc看出合金抗拉强度和断后延伸率与实施例1-8相比无论在室温和900℃下均有明显的降低。这说明本发明中提出同时添加合金元素Co和合金元素Sc可以同时提高Ni基高温合金室温和高温下的抗拉强度以及断后延伸率,并且对其抗氧化性能没有明显影响。这为下一代航空发动机热端部件提供一种良好的材料。

上述只是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何形式上的限制。其他制备方法例如:通过铸造工艺,制备得到具有该成分的高温合金;通过热等静压工艺,制备得到具有该成分的高温合金;通过热挤压工艺,制备得到具有该成分的高温合金;通过锻造工艺,制备得到具有该成分的高温合金;通过以上两种或多种工艺的组合,制备得到具有该成分的高温合金。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均应落在本发明技术方案保护的范围内。

10页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种核电用GH4169A合金带材的制备方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!