一种优异高温拉伸性能的γ′相强化钴基高温合金

文档序号:1885016 发布日期:2021-11-26 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 一种优异高温拉伸性能的γ′相强化钴基高温合金 (Gamma&#39; phase reinforced cobalt-based high-temperature alloy with excellent high-temperature tensile property ) 是由 王磊 刘杨 王宏伟 宋秀 于 2021-07-21 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种优异高温拉伸性能的γ’相强化钴基高温合金,所属钴基高温合金领域。其成分质量百分含量为:C 0.02-0.1,Cr 5-9,Ni 24-28,Mo 2-6,Ti 1-3,Al 2.5-5,B 0.005-0.01,Ta 4-8,W 2-6,Zr 0.05-0.2,Co为余量。本发明的一种优异高温拉伸性能的γ’相强化钴基高温合金的密度在传统Co-Al-W三元体系合金中有着明显的优势。本发明合金在800℃-900℃温度区间内有着高于先进多晶镍基高温合金Mar-M247的高温强度及一定的高温塑性,且在室温至800℃温度区间内本发明合金无明显屈服异常及中温脆性,保证了合金在使用过程中的安全性及稳定性。此外,本发明的合金在900℃以下200小时以内的抗高温氧化能力属于完全抗氧化级。最后,本发明的合金适用于航空发动机和工业燃气轮机燃气轮机涡轮叶片合金材料。(The invention discloses a gamma&#39; phase reinforced cobalt-based high-temperature alloy with excellent high-temperature tensile property, belonging to the field of cobalt-based high-temperature alloys. The weight percentage of the components is as follows: 0.02-0.1 part of C, 5-9 parts of Cr, 24-28 parts of Ni, 2-6 parts of Mo, 1-3 parts of Ti, 2.5-5 parts of Al, 0.005-0.01 part of B, 4-8 parts of Ta, 2-6 parts of W, 0.05-0.2 part of Zr and the balance of Co. The density of the gamma&#39; phase strengthened cobalt-based high-temperature alloy with excellent high-temperature tensile property has obvious advantages in the traditional Co-Al-W ternary system alloy. The alloy has high-temperature strength and certain high-temperature plasticity higher than that of the advanced polycrystalline nickel-based high-temperature alloy Mar-M247 at the temperature of 800-900 ℃, has no obvious yield abnormality and medium-temperature brittleness at the temperature of room temperature-800 ℃, and ensures the safety and stability of the alloy in the using process. In addition, the high-temperature oxidation resistance of the alloy of the invention within 200 hours at the temperature of 900 ℃ is of a complete oxidation resistance level. Finally, the alloy of the invention is suitable for turbine blade alloy materials of aeroengines and industrial gas turbines.)

一种优异高温拉伸性能的γ′相强化钴基高温合金

技术领域

本发明属于钴基高温合金领域,特别涉及一种优异高温拉伸性能的γ′相强化钴基高温合金。

背景技术

钴基高温合金以其出色的抗热疲劳性,抗热腐蚀性,抗氧化性和高组织稳定性而备受关注。然而,传统钴基高温合金依靠碳化物强化,缺乏有效的强化相致其高温强度较低,常被用于涡轮发动机和燃气轮机导向叶片的合金材料。

γ′-Co3(Al,W)相的发现弥补了这一缺失,并且该相在900℃有着长期的组织稳定性,使得钴基高温合金的高温性能显著提升。这意味着钴基高温合金可以替代镍基高温合金,成为涡轮发动机和燃气轮机涡轮叶片的合金材料。

经过学者们十多年的研究,γ′相强化钴基高温合金已经从最初的Co-Al-W三元合金演变至多元合金,通过添加合金元素以获得更优异的合金性能,例如Ti、Ta、Nb、V、Fe、B、Si、Ni、Cr、Mo等。随着越来越多的合金元素添加到合金中,对合金的熔点及γ′相回溶温度都有着一定的影响。合金元素不同的组合对合金的高温性能影响也不同。目前,γ′相强化钴基高温合金所面临的主要问题在于高温强度及高温塑性不足。

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