一种高铌含量的高强镍基变形高温合金及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种高铌含量的高强镍基变形高温合金及其制备方法，按重量百分比计，所述高强镍基变形高温合金的制备成分为：Cr 9~14，Co 14~16，Mo 4~6，W 2~4，Nb 4~6，Ti 2~4，Al 3~5，C 0.04~0.12，B 0.005~0.02，Zr 0.01~0.05，V 0.4~1.5，Fe 0.05~2.0，Ni余量。在所述高强镍基变形高温合金的制备过程中，添加V元素析出含V元素的M2(CN)型碳氮化物，改善了所述高强镍基变形高温合金800℃的持久性能；同时，在所述合金铸锭的真空感应熔炼过程中，通过添加NiNb中间合金降低Nb元素的偏析倾向；真空自耗重熔通过精确调整熔速控制抑制冶金缺陷的形成；对合金棒坯进行二次均匀化处理，进一步地降低了Nb元素偏析，最终制备出高质量、低偏析的高铌含量的高强镍基变形高温合金。

【技术实现步骤摘要】
一种高铌含量的高强镍基变形高温合金及其制备方法
本专利技术属于高温合金
，具体涉及一种高铌含量的高强镍基变形高温合金及其制备方法。
技术介绍
在先进燃气涡轮式发动机中，高压压气机盘和涡轮盘是最关键的热端转动部件，普遍采用镍基高温合金制造。为了提高镍基高温合金的性能，增加Co、Cr、Al、Ti、Nb、W、Mo等合金元素的含量，是最有效的途径之一。尤其是Nb元素，能够显著提高合金的强度。虽然过高的合金元素可以使合金获得了足够的性能，但是给合金的冶炼和锻造带来一系列的难题。例如美国的Rene95合金（质量百分数，Cr12~14，Co7~9，Mo3.3~3.7，W3.3~3.7，Nb3.3~3.7，Ti2.3~2.7，Al3.5~3.7，C0.04~0.09，B0.006~0.016，Zr0.03~0.07，Ni余量），含有3.3~3.7%的Nb元素，室温抗拉强度超过1600MPa。然而，Nb、Mo、W元素的复合添加，会造成合金采用铸锻+锻造工艺的制备易出现严重的凝固元素偏析，只能采用成本高、周期长的粉末冶金工艺生产。因此，亟需设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高铌含量的高强镍基变形高温合金，其特征在于，制备成分配比以质量百分比计：Cr 9~14，Co 14~16，Mo 4~6，W 2~4，Nb 4~6，Ti 2~4，Al 3~5，C 0.04~0.12，B 0.005~0.02，Zr 0.01~0.05，V 0.4~1.5，Fe 0.05~2.0，Ni 余量。/n

【技术特征摘要】
1.一种高铌含量的高强镍基变形高温合金，其特征在于，制备成分配比以质量百分比计：Cr9~14，Co14~16，Mo4~6，W2~4，Nb4~6，Ti2~4，Al3~5，C0.04~0.12，B0.005~0.02，Zr0.01~0.05，V0.4~1.5，Fe0.05~2.0，Ni余量。


2.根据权利要求1所述的高铌含量的高强镍基变形高温合金，其特征在于，所述的高强镍基变形高温合金还包括杂质元素，在所述的杂质元素中，P≤0.010%、Mn≤0.15%、Si≤0.15%、S≤0.005%、O≤0.002%、N≤0.006%、Ag≤0.0005%、Ca≤0.005%、Sn≤0.005%、Pb≤0.0005%，Cu≤0.1%、Ta≤0.1%。


3.根据权利要求1所述的镍基变形高温合金，其特征在于，所述镍基变形高温合金包括含V元素的M2(CN)型碳氮化物。


4.根据权利要求1所述的镍基变形高温合金，其特征在于，所述含V元素的M2(CN)型碳氮化物，以弥散的颗粒状在所述镍基变形高温合金中分布。


5.根据权利要求1所述的镍基变形高温合金，其特征在于，在所述镍基变形高温合金中，所述W和Mo的含量之和大于7wt.%。


6.一种高铌含量的高强镍基变形高温合金的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：
步骤一、根据权利要求1至5任一权利要求所述高强镍基变形高温合金的制备成分配比，称取原材料；
步骤二、对所述的原材料进行真空感应熔炼和至少一次的重熔精炼，得到真空自耗重熔锭；
步骤三、对所述的真空自耗重熔锭进行高温扩散均匀化处理，再进行自由锻造开坯得到棒坯，然后对所述棒坯进行二次均匀化处理，再进行自由锻造，达到5~20的锻比后，获得高铌含量的高强镍基变形高温合金棒材。


7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在步骤二中，所述的合金原材料中的Nb采用NiNb中间合金形式添加，且添加的原则是：在金属Ni、金属Mo、金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：张北江，黄烁，张文云，秦鹤勇，段然，赵光普，田强，张晓敏，李相材，
申请(专利权)人：北京钢研高纳科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11