[发明专利]高温抗氧化性高强度掺稀土合金材料及制备方法

说明书

一种高温抗氧化性高强度掺稀土合金及制备方法，该材料各组分的重量百分比为：C：0.07～0.15％；Ni：24.0～27.0％；Cr：18.50～22.50％；Zr：0.02～0.1％；B：0.002～0.008％；W：11～13％；La：0.12～0.20％；Si≤1.0％；Fe≤2.0％；Cu≤0.20％；杂质和有害元素之和≤0.020％；余量为Co。该材料具有良好的强度、高温抗氧性、高温持久性能，填补我国在该类材料的空白，可以用于国家石油化工、航天、航空等领域。

技术领域

本发明涉及一种金属材料，特别涉及一种高温抗氧化性高强度掺稀土合金材料及制备方法。

背景技术

钴基高温合金带材、丝材是制作的发动机涡轮导向器封严片、堵盖、波纹封严片、刷丝密封件等德关键材料。这些用于航空发动机热端部件的封严片、刷丝等构件是保证航空发动机安全性能和可靠性的重要零件，必须具有使用温度高、强韧性好、优良的抗氧化性能、高耐蚀、高可靠性的特点。目前，随着我国发动机的批产数量增加及新型号的研制进展，对不同品种、规格的钴基高温合金带箔材及构件的需求量越来越大，要求使用的钴基合金带材、丝材高温抗氧化性能高并要具有良好高温持久性能。

据统计，我国发动机封严元件用材料及元件的使用量大大增加，每年需求量在2000～3000吨，而我国目前的成材率仅仅为20％不到，同时材料的高温持久寿命、高温抗氧化和可靠性不稳定。以往国内主要用依赖进口国外的相类似的钴基合金材料，由于国外钴基合金材料的配方和制造技术属于保密状态，其成本高。

发明内容

本发明的目的时提供一种高温抗氧化性高强度掺稀土材料及制备方法，该材料具有良好的强度、高温抗氧性、高温持久性能，填补我国在该类材料的空白，可以用于国家石油化工、航天、航空等领域。

本发明的技术方案是：

高温抗氧化性高强度掺稀土合金，各组分的重量百分比为：

C：0.07～0.15％；Ni：24.0～27.0％；Cr：18.50～22.50％；Zr：0.02～0.1％；B：0.002～0.008％；W：11～13％；La：0.12～0.20％；Si≤1.0％；Fe≤2.0％；Cu≤0.20％；杂质和有害元素之和≤0.020％；余量为Co。

较好的技术方案是，所述的高温抗氧化性高强度掺稀土合金，各组分的重量百分比为：

C：0.08～0.11％；Ni：24.5～25.5％；Cr：19.50～21.0％；Zr：0.02～0.06％；B：0.003～0.005％；W：11.5～12.5％；La：0.12～0.18％；Si≤1.0％；Fe≤2.0％；Cu≤0.20％；杂质和有害元素之和≤0.020％；余量为Co。

所述杂质和有害元素为O、S、P、Pb、As、Sb、Sn、Zn、Bi。

高温抗氧化性高强度掺稀土合金材料的制备方法，有以下步骤：

1)按上述的配比取各组分；

2)步骤1)所述组分，真空炉中两次精炼，温度1525～1565℃下，均匀浇注，获得重熔电极棒；

3)步骤2)所述的重熔电极棒在充入氦气条件下，真空自耗重熔，真空度≤6.5Pa，电流为2500～3000A，得到合金锭，均匀化热处理，合金锭经锻造，精整、精加工，得到高温抗氧化性高强度掺稀土钴基合金材料。

步骤2)所述的精炼为2次精炼，其中，第一次精炼时间为10～20分钟，真空度为1～0.1Pa，第2次精炼时间为10分钟，真空度0.1～0.002Pa。

步骤2)所述的均匀浇注为细流中速浇注，时间为12～18秒。

步骤3)所述的材料规格为厚度0.07～0.8mm。