[发明专利]一种高钴镍基高温合金及其制备方法

摘要

本发明公开了一种650℃～750℃用高钴镍基高温合金及其制备方法，属于高温合金技术领域，通过精确控制Co在高温合金中的成分范围解决了现有技术中兼顾合金性能和使用成本以提高镍基高温合金综合性能的难题。合金的组成按质量百分比为：C≤0.1％，Cr 12％～20％，Mo≤4.0％，W≤6％，Co 12.01％～25.00％，Fe≤14％，Nb 4.0％～8.0％，Al 0.6％～2.6％，Ti 0.4％～1.4％，P 0.003％～0.03％，B 0.003％～0.015％，余量为Ni；γ′相含量的质量百分比为15％～30％，η‑Ni₃Al_0.5Nb_0.5含量的质量百分比为0.5％～10.0％。镍基高温合金的制备方法包括冶炼、锻造开坯和热处理过程。上述高钴镍基高温合金及其制备方法可在650℃～750℃的温度下使用。

主权项

1.一种高钴镍基高温合金，其特征在于，组成按质量百分比为：C0.015～0.025％，Cr17.5～18.5％，Mo 2.5～2.9％，W 0.8～1.5％，Co 12.01～25％，Fe 8.0～10.0％，Nb5.2％～5.8％，Al 1.2％～1.7％，Ti 0.5％～1.00％，P0.004％～0.025％，B 0.003％～0.08％，余量为Ni；/n所述高钴镍基高温合金中，γ′相含量的质量百分比为15％～30％，η-Ni₃Al_0.5Nb_0.5含量的质量百分比为0.5％～10.0％；/n所述γ′相中Co的质量百分比为0.5％～2.0％；所述η-Ni₃Al_0.5Nb_0.5相中Co的质量百分比为0.1％～4.0％；/n在704℃条件下，所述高钴镍基高温合金的抗拉强度达到1150MPa以上，屈服强度达到970MPa以上；/n所述高钴镍基高温合金的制备方法包括如下步骤：/n步骤1：采用真空感应熔炼和真空自耗重熔的冶炼工艺对高钴镍基高温合金的原料进行冶炼，得到合金锭；/n步骤2：将合金锭加热锻造开坯成棒材；/n步骤3：将锻造开坯后的棒材固溶处理，冷却至室温后，进行两次时效处理，冷却至室温，得到高钴镍基高温合金；/n所述步骤1中，所述真空感应熔炼包括如下步骤：按照高钴镍基高温合金的元素配比称取原料，将原料在真空条件下经全熔、精炼、除杂处理后出钢浇铸形成合金锭，全熔的真空度为20Pa～30Pa，全熔温度为1510℃～1560℃，精炼的真空度小于5Pa，精炼温度为1510℃～1560℃，精炼时间大于100min，出钢温度为1460℃～1490℃；/n所述步骤2包括如下步骤：将合金锭加热至1150℃～1200℃，加热时间为20h～40h，经1～7火次锻造成棒材，每火次加热温度为1050℃～1150℃，保温时间为5h～8h，每火次锻造时间小于10min，压下量为25mm～35mm，变形量大于30％；/n所述步骤3包括如下步骤：将锻造开坯后棒材在950～990℃固溶处理0.5～1.0h，冷却至室温后，加热至750℃～800℃时效处理7h～9h，降温到630℃～720℃时效处理7h～9h，空冷至室温，得到高钴镍基高温合金。/n