[发明专利]一种铁镍基高温合金及其制备方法

权利要求书

1.一种铁镍基高温合金，其特征在于，按质量百分数计，包括以下成分：C：0.03～0.07％，Cr：24～28％，Ni：37～45％，Si：≤0.3％，Nb：0.1～0.3％，Mo：≤2.5％，W：≤2.0％，Ti：0.6～0.9％，Al：0.5～0.7％，N：≤0.10％，B：≤0.005％，Re：≤0.1％，余量为Fe；其中，所述的Al、Ti元素在合金中的含量满足下式要求：

Ti/Al≤1.1；

合金材料呈双相结构特征，基体是无序面心结构的奥氏体，晶界存在呈不连续分布的碳化物Cr₂₃C₆；晶内均匀弥散分布着MX型碳氮化物及Ni₃Al；其中，MX平均尺寸不超过2微米，Ni₃Al体积分数不高于10％；合金固溶处理后在650-750℃温度范围内屈服强度不低于150MPa，延伸率及断面收缩率均不低于30％；经时效后合金在650-750℃温度范围内屈服强度不低于200MPa，延伸率及断面收缩率均不低于30％。

2.根据权利要求1所述的一种铁镍基高温合金，其特征在于，按质量百分数计，包括以下成分：C：0.03～0.07％，Cr：24～25％，Ni：42～45％，Si：≤0.3％，Nb：0.1～0.3％，W：≤2.0％，Ti：0.6％，Al：0.6％，N：≤0.07％，B：≤0.005％，余量为Fe；其中，所述的Al、Ti元素在合金中的含量满足下式要求：

Ti/Al≤1.1。

3.一种铁镍基高温合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)原料配制：合金成分按质量百分比计包括：C：0.03～0.07％，Cr：24～28％，Ni：37～45％，Si：≤0.3％，Nb：0.1～0.3％，Mo：≤2.5％，W：≤2.0％，Ti：0.6～0.9％，Al：0.5～0.7％，N：≤0.10％，B：≤0.005％，Re：≤0.1％，余量为Fe；其中，所述的Al、Ti元素在合金中的含量满足下式要求：

Ti/Al≤1.1；

2)熔炼：将配制的合金采用中频真空感应电弧炉熔炼成合金母液，最终，在合金母液温度达到1600-1650℃时出炉；

3)铸造：将步骤2)的合金母液浇入离心铸造机中充型凝固制成管材；

4)将管材加热至1050-1200℃固溶处理1-3小时后空冷至室温，随后在620-650℃保温不超过8小时，最后升温至700-780℃保温16-24小时，得到铁镍基高温合金；

步骤2)中控制合金母液中P、S杂质元素的质量百分比含量均＜0.03％；

步骤3)中充型凝固过程中离心机转速与设计的铸件内径之间满足下式关系：

12000≥n×r_o^1/2≥5000

式中：

n:离心机转速，r/min；

r_o:铸件内半径，mm。