[发明专利]一种高强度块体纳米结构的镍基合金及其制备方法

权利要求书

1.一种高强度块体纳米结构的镍基合金，其特征在于，该镍基合金是一种低层错能面心立方高温合金，微观结构以纳米孪晶或纳米晶为主，其中布满位错和层错，屈服强度达到1000~1500MPa;

镍基合金中化学元素按原子百分比(at.%)计量如下：Ni:59.50～64.0%，Cr:20.0～24.0%，W:13.0～15.0%，Mo:1.0～2.0%，Co:0.94～1.33%，Mn:0.3～1.0%，Si:0.25～0.75%，Al:0.2～0.5%，Fe:0.2～0.5%，C:0.05～0.15%，P:0.001～0.03%，S:0.001～0.015%;

具体步骤如下：

（1）对待处理的镍基合金进行固溶处理并通过水冷得到结构均匀、无大量碳化物析出的单相镍基合金；

（2）调整轧辊间距至小于待处理的单相镍基合金的厚度，轧辊间距与待处理的单相镍基合金厚度的差值称为轧制下压量；

（3）将待处理的单相镍基合金通过轧辊间隙进行轧制处理；

（4）重复步骤（2）~（3），对待处理的单相镍基合金进行连续逐道次轧制处理，直至变形量超过40%；

其中，步骤（3）中，轧制处理采用双辊轧机，轧辊转速为15~25r/min，每道次轧制下压量为0.5~1mm；

步骤（4）中，通过调控轧制道次和每道次下压量，使轧制变形量控制在40~99.9%。

2.如权利要求1所述的镍基合金，其特征在于，该镍基合金中孪晶与基体组成的片层的厚度或者纳米晶的尺寸在5~50nm。

3.一种制备如权利要求1-2任一所述的镍基合金的方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）对待处理的镍基合金进行固溶处理并通过水冷得到结构均匀、无大量碳化物析出的单相镍基合金；

（2）调整轧辊间距至小于待处理的单相镍基合金的厚度，轧辊间距与待处理的单相镍基合金厚度的差值称为轧制下压量；

（3）将待处理的单相镍基合金通过轧辊间隙进行轧制处理；

（4）重复步骤（2）~（3），对待处理的单相镍基合金进行连续逐道次轧制处理，直至变形量超过40%。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，待处理的镍基合金的形状为板状或块状，其厚度不超过轧辊的最大间距，轧制表面为平面。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，固溶处理为在1222°C下保温24h。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤（3）中，轧制处理采用双辊轧机，轧辊转速为15~25r/min，每道次轧制下压量为0.5~1mm。

7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤（4）中，通过调控轧制道次和每道次下压量，使轧制变形量控制在40~99.9%。

8.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤（4）中，通过调控轧制道次和每道次下压量，使轧制变形量控制在45~80%。