[发明专利]一种耐高温镍合金

说明书

技术领域

本发明涉及金属合金材料领域，特别是涉及一种耐高温镍合金。

背景技术

高温合金材料是一种能够在600℃以上承受一定应力条件下工作的合金材料。高温合金按照基体元素的不同，可分为：铁基、镍基和钴基高温合金，使用最广的是镍基高温合金，其高温持久强度最高，钴基高温合金次之，铁基高温合金最低。

镍基高温合金材料是现代航空发动机、航天器和火箭发动机以及舰艇和工业燃气轮机的关键热端部件材料（如涡轮叶片、导向器叶片、涡轮盘、燃烧室和机匣等），也是核反应堆、化工设备、煤转化技术等方面需要的重要高温结构材料。

但是镍基高温合金普遍存在疲劳性能稍差、塑性较低、使用中组织稳定性有所下降、存在疏松、性能波动较大等缺点。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种耐高温镍合金，具有良好的组织稳定性、高温抗氧化、抗腐蚀性能，同时耐疲劳性好、塑性好。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种耐高温镍合金，其主要元素及质量百分比为：碳：0.2-0.5%；锰：0.1-0.3%；硅：1-2%；铝：2-2.5%；钛：0.5-0.8%；铬：0.3-0.7%；铁：0.8-1.2%；硼：0.02-0.06%；其余为镍和微量不可避免的杂质。

在本发明一个较佳实施例中，其晶界强化相为Ni₃Al、Ni₃Ti。

在本发明一个较佳实施例中，所述镍含量不低于90%。

在本发明一个较佳实施例中，所述不可避免的杂质含量不高于0.01%

本发明的有益效果是：本发明耐高温镍合金，可以溶解较多的合金元素，能保持较好的组织稳定性；可以形成共格有序的A3B型金属间化合物Ni₃Al、Ni₃Ti相作为强化相，使合金得到有效的强化；同时含有铬等元素，具有良好的高温抗氧化、抗腐蚀性能；此外含有硼、镁等元素，能强化晶界，改善合金的塑性和耐疲劳度。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明实施例包括：

实施例一：

一种耐高温镍合金，其主要元素及质量百分比为：碳：0.2%；锰：0.1%；硅：2%；铝：2.5%；钛：0.7%；铬：0.5%；铁：0.8%；硼：0.04%；镍：93.155%；不可避免的杂质0.005%。

其晶界强化相为Ni3Al、Ni3Ti。

实施例二：

一种耐高温镍合金，其主要元素及质量百分比为：碳：0.3%；锰：0.2%；硅：1%；铝：2.3%；钛：0.55%；铬：0.6%；铁：1.2%；硼：0.02%；镍：93.82%；不可避免的杂质0.01%。

其晶界强化相为Ni3Al、Ni3Ti。

实施例三：

一种耐高温镍合金，其主要元素及质量百分比为：碳：0.5%；锰：0.3%；硅：1%；铝：2%；钛：0.8%；铬：0.45%；铁：1%；硼：0.06%；镍：93.882 %；不可避免的杂质0.008%。

其晶界强化相为Ni3Al、Ni3Ti。

本发明揭示了一种耐高温镍合金，可以溶解较多的合金元素，能保持较好的组织稳定性；可以形成共格有序的A3B型金属间化合物Ni₃Al、Ni₃Ti相作为强化相，使合金得到有效的强化；同时含有铬等元素，具有良好的高温抗氧化、抗腐蚀性能；此外含有硼、镁等元素，能强化晶界，改善合金的塑性和耐疲劳度。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。