[发明专利]一种用于850℃的变形涡轮盘合金材料及制备工艺

权利要求书

1.一种用于850℃的变形涡轮盘合金材料，其特征在于，所述变形涡轮盘合金材料成分质量配比关系(wt％)：C：0.10～0.15％；Al：4.5～5.2％；Ti：2.0～3.0％；Nb：1.0～2.0％；W：9.5～11.0％；Mo：1.0～1.5％；Co：14.0～17.0％；Cr：7.5～10.0％；B：0.006～0.01％；Mg：0.005～0.01％；Ce：0.001～0.02％；La：0.001～0.02％；Y：0.01～0.03％；Si：0.01～0.3％；Fe：≤1.2％；余Ni；采用真空感应熔炼+保护气氛电渣重熔+真空自耗重熔三联工艺熔炼。

2.如权利要求1所述的用于850℃的变形涡轮盘合金材料，其特征在于，镍(Ni)品级为金川0号，纯净度≥99.9％；金属铬(Cr)采用低氮铬，纯度≥99.3％；钴(Co)为电解钴，纯净度≥99％；铁(Fe)为高纯铁，纯净度≥99.6％；碳(C)元素为高纯石墨碳，纯度＞99.9％。

3.如权利要求1所述的用于850℃的变形涡轮盘合金材料，其特征在于，稀土元素铈(Ce)、镧(La)、钇(Y)采用纯稀土或中间合金。

4.如权利要求1-3任意一项所述的用于850℃的变形涡轮盘合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、原材料准备；

步骤2、配料；按照如权利要求1所述的变形涡轮盘合金材料成分的质量百分比，采用电子秤进行配料；

步骤3、真空感应熔炼；把Ni、Co、Cr、W、Mo、Nb、Al、Ti金属原材料放入真空感应熔炼炉的耐火材料坩埚内，送电熔化，熔炼温度最高为1520℃～1560℃；金属料完全熔清后，加入硼铁、镍镁、硅和Ce、La、Y稀土元素，进一步精炼；

步骤4、浇铸电极锭；把真空感应熔炼后的高温合金熔体，浇铸到带过滤网的陶瓷中间包内，金属液经过滤网过滤后，流入钢锭模内，凝固成电极锭；

步骤5、电极加工与焊接；电极锭表面和头、尾部进行机加工，把机加工后顶部平整的电极锭与导电电极头焊接一体；

步骤6、保护气氛电渣重熔；采用氩气保护气氛电渣炉重熔合金锭；其中在预熔渣中添加微量的稀土元素钇，含量Y：0.05～0.01％；

步骤7、铸锭去应力退火；铸锭脱模后，放入台车式高温热处理炉进行去应力退火处理；

步骤8、电极机加工；将退火后的铸锭取出，表面机加工；加工后的电极锭表面进行目视检查，要求无裂纹、凹坑、凸起、夹杂物；自耗电极平直度≤2mm/m，不圆度≤2mm；

步骤9、焊接；将铸锭与导电电极头焊接；

步骤10、真空自耗重熔；要求真空自耗重熔熔速3.0Kg/min～5.0Kg/min，设备真空度≤0.1Pa，同时漏气率≤0.1Pa/min；

步骤11、检验；熔炼完成后，停电，停止抽真空，保持冷却水持续冷却。

5.如权利要求4所述的用于850℃的变形涡轮盘合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤4电极锭直径为Φ240mm～Φ260mm。

6.如权利要求4所述的用于850℃的变形涡轮盘合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤7退火温度为950℃～1020℃，保温时间2h～3h后，随炉冷却。

7.如权利要求4所述的用于850℃的变形涡轮盘合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤9焊接完成后整个电极的平直度3mm/m。

8.如权利要求4所述的用于850℃的变形涡轮盘合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤11铸锭冷却到60℃以下，打开结晶器，吊出合金锭，在锭头部和尾部取样，检测合金化学成分。