[发明专利]一种高温使用的镍基变形高温合金轮盘锻件的制备方法

权利要求书

1.一种高温使用的镍基变形高温合金轮盘锻件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：按照成分配比称取原材料，成分配比以质量百分比计，所述的原材料包括： C：0.01~0.08%，W：6.5~8.0%，Cr：7.5~11.0%，Mo：1.5~3.5%，Co：14.5~17.5%，Ti：1.0~2.0%，Al：4.0~5.5%，Nb：1.0~2.0%，Zr：0.005~0.05%，Mg：0.005~0.05%；Ce：0.001~0.05%，B：0.005~0.05%，Fe：0.01~1.5%，余量为Ni；所述的原材料还包括杂质元素，在所述的杂质元素中，P≤0.015%、Mn≤0.5%、Si≤0.5%、S≤0.015%、O≤0.005%、N≤0.01%、Ag≤0.005%、Ca≤0.01%、Sn≤0.01%、Pb≤0.001%，Cu≤0.5%、Ta≤0.5%、V≤0.5%；

步骤2：采用真空感应熔炼将所述的原材料熔炼为一次合金锭，所述的真空感应熔炼的处理工艺包括：抽空、熔炼期、精炼和出钢，所述的一次合金锭脱模后需进行高温去应力退火，再经电渣重熔精炼为二次合金锭，所述的二次合金锭脱模后需进行低温去应力退火，再经真空自耗重熔精炼为三次合金锭，得到合金锭；在所述的抽空的处理工艺中，真空度为10~100Pa；在所述的熔炼期的处理工艺中，温度控制为1300℃-1650℃；

在所述的精炼的处理工艺中，温度控制为1400℃~1600℃，真空度1~20Pa；

在所述的出钢的处理工艺中，温度控制为1420℃-1590℃，且需充10000~50000Pa氩气保护，浇铸完成后冷却0.5h~3h后脱模，得到一次合金锭；所述的一次合金锭脱模进行高温去应力退火处理，以10~50℃/h速度升温至高温去应力退火温度T，T的温度为T _γ ′ ±50℃，T _γ ′ 为γ′相全溶温度，T _γ ′ 根据合金的实测成分利用商业软件Jmatpro计算得到；

步骤3：将步骤2所得的合金锭经高温均匀化退火后，所述的高温均匀化退火包括升温、保温和冷却过程，所述的升温的速度控制为15~60℃/h，所述的保温的温度为1150~1250℃，所述的保温的时间为24~72h，所述的冷却的速度控制为5~55℃/h，得到高温均匀化退火后的合金，再加热锻造开坯成棒材，所述的棒材锻造完成后需进行高温均质化退火，得到轮盘锻件；

步骤4：根据所述的轮盘锻件的重量切取步骤3所得的棒材，得到切取棒材；所述的切取棒材的重量为轮盘锻件的重量的115~145%，所述的切取棒材的高径比控制在1.5~3.0之间，将所述的切取棒材经制坯和模锻成型，得到合金轮盘锻件；

步骤5：将步骤4所得的合金轮盘锻件经热处理后，所述的热处理包括固溶处理、中间时效处理和时效处理，所述的固溶处理的方法为1150~1220℃保温2~10h，所述的中间时效处理的方法为1000~1150℃保温2~10h，所述的时效处理的方法为760℃~920℃保温8~32h，得到超高温使用的镍基变形高温合金轮盘锻件。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤2还包括：将所述的一次合金锭制备成电渣重熔电极，电渣重熔电极与结晶器的充填比为0.75~0.9；在所述的电渣重熔过程中，采用的电渣的组分配比为CaF₂ ：CaO：MgO：Al₂O₃ ：TiO₂ =65~75%：10~20%：0.5~5%：10~20%：0.5~5%，稳态熔速为1.0~6.0kg/min，所述的二次合金锭在所述电渣重熔精炼完成后的冷却时间为0.5h~6h，而后脱模得到二次合金锭，所述的二次合金锭脱模后进行低温去应力退火，以10~50℃/h速度升温至低温去应力退火温度T，T的温度为T _γ ^′ －250℃~ T_γ ^′ －100，T _γ ^′ 根据合金的实测成分利用商业软件Jmatpro计算得到。