[发明专利]粉末高温合金及其制备方法和应用

权利要求书

1.粉末高温合金，其特征在于，以质量分数计，所述粉末高温合金的成分包括：

Co 17.3%~18.7%、Cr 11.6%~12.5%、Mo 2.7%~3.1%、Nb 1.35%~1.55%、Al 3.0%~3.4%、Ta4.7%~5.4%、Ti 2.8%~3.4%、C 0.04%~0.07%、Zr 0.035%~0.065%、Hf 0.25%~0.55%、W 2.5%~3.4%和B 0.02%~0.06%，以及余量的Ni；

所述粉末高温合金中的Al、Ti、Nb和Ta的总质量分数为：12(Al+Ti+Nb+Ta)13.5；

所述Al和所述Ti的质量比值为1.0~1.2；

所述粉末高温合金的γ′相含量为45%~55%。

2.根据权利要求1所述的粉末高温合金，其特征在于，以质量分数计，所述粉末高温合金的成分包括：

Co 17.7%~18.5%、Cr 11.8%~12.3%、Mo 2.8%~3.0%、Nb 1.35%~1.52%、Al 3.17%~3.4%、Ta 4.8%~5.4%、Ti 2.9%~3.1%、C 0.04%~0.06%、Zr 0.045%~0.055%、Hf 0.35%~0.45%、W2.8%~3.2%和B 0.03%~0.05%，以及余量的Ni；

所述粉末高温合金中的Al、Ti、Nb和Ta的总质量分数为：12.3(Al+Ti+Nb+Ta)13.4；

所述Al和所述Ti的质量比值为1.09~1.2。

3.根据权利要求1所述的粉末高温合金，其特征在于，包含以下特征（1）至（5）中的至少一种：

（1）所述粉末高温合金的γ′相的固溶温度为1140~1180℃；

（2）所述粉末高温合金的工作温度为750~830℃；

（3）所述粉末高温合金在800℃的γ′摩尔分数大于或等于40%；

（4）所述粉末高温合金的固溶热处理窗口大于或等于70℃；

（5）所述粉末高温合金的平均d轨道能级参数1.0。

4.根据权利要求1所述的粉末高温合金，其特征在于，所述粉末高温合金中的B、Zr和C的质量关系满足：(B+Zr)/C=1.78~2。

5.根据权利要求1所述的粉末高温合金，其特征在于，以质量分数计，所述粉末高温合金中还包括Mg 0.002%~0.009%。

6.根据权利要求1所述的粉末高温合金，其特征在于，以质量分数计，所述粉末高温合金中还包括Ce 0.001%~0.005%。

7.根据权利要求1~6中任一项所述的粉末高温合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（a）按照质量分数配比将各成分混合熔炼，得到母合金材料；将所述母合金材料进行制粉、筛分，得到合金粉末；

（b）对步骤（a）得到的所述合金粉末进行真空脱气和封焊，再进行热等静压成形，得到锭坯；

（c）对步骤（b）得到的所述锭坯进行包套，再进行热挤压、等温锻造，得到盘坯；

（d）对步骤（c）得到的所述盘坯进行热处理。

8.根据权利要求7所述的粉末高温合金的制备方法，其特征在于，包含以下特征（1）至（3）中的至少一种：

（1）所述热等静压成形的温度为1160~1200℃，所述热等静压成形的压力为120~140MPa，所述热等静压成形的时间为2~5h；

（2）所述热挤压的温度为1100~1140℃，所述热挤压的挤压比为（6~8）：1；

（3）所述等温锻造的温度为1100~1140℃，应变速率为10^-2~10^-3 s^-1。