[发明专利]700℃等级超超临界燃煤电站用镍基高温合金及其制备

权利要求书

1.一种700℃等级超超临界燃煤电站用镍基高温合金，其特征在于，包括：C0.01～0.07wt％、Cr23～25.5wt％、Co10～14.6wt％、Mo0.3～3.5wt％、W0.5～2.5wt％、Nb0.8～2.2wt％、Ti1.0～2.5wt％、Al1.0～2.5wt％、B0.001～0.005wt％、Zr0.01～0.3wt％、Mg0.002～0.015wt％、V0.01～0.5wt％，La0.001～0.005wt％，余量为Ni和不可避免的杂质元素，杂质元素中S、P、Si和Mn的范围为：S＜0.010wt％、P＜0.015wt％、Si＜0.3wt％和Mn＜0.5wt％，；其中，所述的Al的原子数与Ti和Nb原子数之和的比值为在1.0到1.3之间，Al、Ti和Nb的原子百分数之和为5.5-6.2at％，Cr的原子数与Mo和W的原子数之和的比值大于12，且Cr、Mo和W的原子百分数之和不超过30at％。

2.权利要求1所述的700℃等级超超临界燃煤电站用镍基高温合金的制备方法，其特征在于，具体步骤为：

第一步：将0.01～0.07重量份的C、23～25.5重量份的Cr、10～14.6重量份的Co、0.3～3.5重量份的Mo、0.5～2.5重量份的W、0.8～2.2重量份的Nb、1.0～2.5重量份的Ti、1.0～2.5重量份的Al、0.001～0.005重量份的B、0.01～0.3重量份的Zr、小于0.5重量份的V，和48～58重量份的Ni以及纯度大于99.5％的干燥辅料3～6重量份装入真空感应炉中，所述的辅料由CaF₂40wt％、CaO40wt％和Al₂O₃20wt％组成，在不低于10^-3Bar的真空条件下，于真空感应炉内熔炼；原料全部溶化后，保持不低于10^-3Bar的真空条件，进行时间不低于30min的精炼以去除气体；精炼完毕后，充入氩保护气体，压力为0.4bar，同时加入Ni-Ca合金0.3～0.6重量份进行去除有害杂质元素S，出钢前钢液温度不低于1500℃，相继加入Ni-Mg合金0.01～0.025重量份和金属La0～0.005重量份进行脱硫和纯净化，经充分熔化和搅拌均匀后，过滤，在氩气环境下浇注成合金锭；

第二步：将合金锭进行扩散退火、开坯锻造、固溶和时效处理后，得到700℃等级超超临界燃煤电站用镍基高温合金。

3.如权利要求2所述的700℃等级超超临界燃煤电站用镍基高温合金的制备方法，其特征在于，所述第二步中扩散退火的温度为1150～1220℃，时间为16～48h。

4.如权利要求2所述的700℃等级超超临界燃煤电站用镍基高温合金的制备方法，其特征在于，所述第二步中的不低于1050℃的温度为不低于1050℃。

5.如权利要求2所述的700℃等级超超临界燃煤电站用镍基高温合金的制备方法，其特征在于，所述第二步中的固溶处理的温度为1100～1200℃，时间为0.5～2h。

6.如权利要求2所述的700℃等级超超临界燃煤电站用镍基高温合金的制备方法，其特征在于，所述第二步中的时效处理的温度为800℃，时间为4～16h。

7.如权利要求2所述的700℃等级超超临界燃煤电站用镍基高温合金的制备方法，其特征在于，所述第二步中，在对合金锭进行扩散退火之前，先将合金锭采用真空自耗重熔方法或有保护气氛的电渣重熔方法将合金锭进行二次精炼。

8.如权利要求7所述的700℃等级超超临界燃煤电站用镍基高温合金的制备方法，其特征在于，所述的第二步采用真空自耗重熔方法时，应严格控制熔化速率，保持每小时熔速不大于300kg。

9.如权利要求7所述的700℃等级超超临界燃煤电站用镍基高温合金的制备方法，其特征在于，所述的第二步采用有保护气氛的电渣重熔方法时，采用复杂五元提纯渣系，所述的复杂五元提纯渣系包括CaF₂40～45wt％、Al₂0₃20～30wt％、CaO15～20wt％、MgO5～10wt％和TiO₂5～10wt％，所述的复杂五元提纯渣系在使用前需经过提纯，保证其中SiO₂＜0.5％，且经过800℃烘烤4h。