一种高温合金的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种高温合金的制造方法，涉及高温合金制造技术领域，包括以下步骤：步骤一、按照重量百分比选取原料：9.5

【技术实现步骤摘要】
一种高温合金的制造方法


[0001]本专利技术涉及高温合金制造
，具体涉及一种高温合金的制造方法。

技术介绍

[0002]高温合金由于良好的性能可广泛用于航空、航天、石油、化工、舰船等领域，例如可作为军用和民用燃气式涡轮发动机热端部件，具体而言，该高温合金可作为涡轮盘、叶片、压缩机轮、轴、燃烧室、后燃烧室及发动机螺栓等高温环境下所使用的制造材料。还可以用于制造火箭和航天飞机的发动机，例如航空发动机的扩压器机匣及航天发动机中各种泵用复杂结构件。另外，该高温合金还可作为石油化工、金属成形、热处理设备、核反应堆和煤转换装置的零部件。
[0003]按照镍基高温合金的适用范围，可以分为
‑
253～(650、950、1320)
°
C、900～1300℃、950～1100℃等等，不同的适用温度范围、工作环境等等对镍基高温合金的成分、生产方式有着不同的要求，经过多年的发展，形成了一系列不同成分的镍基高温合金，例如DSGTD111、CM186LC、SC16、CMSX
‑
11B、CMSX
‑
11C等等；但是现有的高温合金在高温情况下易发生变形与开裂。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种高温合金的制造方法，解决以下技术问题：现有的高温合金在高温情况下易发生变形与开裂。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种高温合金的制造方法，包括以下步骤：
[0007]步骤一、按照重量百分比选取原料：9.5
‑
11.3％Nb，16.3
‑
17.2％Cr，1.25
‑
2.35％W，0.26
‑
0.33％Al，0.19
‑
0.68％T i，0.01
‑
0.02％C，0.13
‑
0.015％B，0.53
‑
0.98％Co，0.03
‑
0.04％Zr，0.05
‑
0.07％Mo，0.4
‑
0.5％Re，余量为N i和不可避免的杂质；
[0008]步骤二、将上述的Nb、Cr、W、Mo和N i金属料先加入到浇注设备的混料斗中，通过控料机构向坩埚中进行间歇输送；首先采用小功率送电，功率为电源额定功率的20
‑
30％，当坩埚内金属料开始熔化时，加大送电功率至额定功率的80％
‑
100％并使炉料完全熔化，然后保持真空度在1Pa以下，精炼温度1525
‑
1575℃，精炼时间15
‑
30mi n；
[0009]步骤三、然后保持真空度在1Pa以下，降温至1475
‑
1500℃，再依次加入Al、C、T i、B、Zr和Re金属料，再升温至1525
‑
1575℃，保温时间4
‑
6mi n；最后降温至1400
‑
1450℃进行浇注成型；
[0010]步骤四、向模具中进行浇注，然后自然冷却成型，最终通过输送带输送出去。
[0011]作为本专利技术进一步的方案：浇注设备包括箱体，所述箱体的顶部固定安装有下料机构，所述下料机构的底部固定安装有控料机构，所述控料机构的下方设置有坩埚，所述坩埚固定安装在电动伸缩杆上，所述电动伸缩杆固定安装在箱体顶部，所述箱体的内部固定安装有旋转电机，所述旋转电机的输出轴上固定安装有旋转机构，所述旋转机构包括固定
安装在旋转电机上的旋转盘，所述旋转盘上均匀开设有多个凹槽，所述凹槽内设置有模具，所述旋转盘的外侧设置有外环。
[0012]作为本专利技术进一步的方案：所述外环的外侧设置有安装板，所述安装板的顶部固定安装有旋转轴，所述旋转轴的顶部固定安装有旋转板，所述旋转板的顶部两侧均固定安装有气缸，所述气缸活塞杆贯穿旋转板与吸盘连接，所述旋转轴的一侧设置有输送带。
[0013]作为本专利技术进一步的方案：所述模具的内部固定安装有顶板，所述顶板的底部中心处固定安装有顶杆，所述顶杆贯穿旋转盘与移动杆连接，所述移动杆与外环上设置的弧形轨道适配，所述弧形轨道设置在吸盘的正下方。
[0014]作为本专利技术进一步的方案：所述控料机构包括控料箱，所述控料箱为中空结构，所述控料箱的顶部一端固定安装有下料管，所述控料箱的顶部另一端设置有固定环，所述固定环的一侧固定安装有偏心电机，所述偏心电机的输出轴贯穿固定环与偏心轮连接；
[0015]所述固定环的底部中心处插接有升降柱，所述升降柱上调节有弹簧一，所述弹簧一的一端固定安装在固定环上，另一端固定安装在导向柱上，所述导向柱的底部固定安装有梯形堵塞，所述梯形堵塞为中空结构，且套接在导向柱上，所述控料箱上开设有梯形孔，所述梯形孔与梯形堵塞适配。
[0016]作为本专利技术进一步的方案：所述下料机构包括机架，所述机架的顶部固定安装有混料斗，所述混料斗的内部固定安装有固定盘，所述固定盘上转动连接有旋转轴，所述旋转轴上固定安装有刮板，且所述旋转盘上开设有排料孔，所述排料孔与下料管连接。
[0017]本专利技术的有益效果：
[0018](1)本专利技术通过稀有元素Re等原料的添加，使镍基高温合金经热处理后的树枝状晶粒更细，镍基合金中γ'相沉淀析出，强化基体，促使合金在高温状态下的机械性能得到大幅度提高，因此广泛应用于高温的恶劣场所如涡轮发动机等。本专利技术的镍基高温合金在900℃下的抗拉强度Rm均在730Mpa以上，更优者超过770MPa，0.2％规定塑性延伸强度最高达540MPa以上，断后延伸率均最小至19％，断面收缩率最小至25％。本专利技术的镍基高温合金在在950℃下300MPa强度下持久寿命最高达235h，断后延伸率均最小至28％，断面收缩率最小至44％。
[0019](2)本专利技术通过浇注设备的设置，便于间歇式下料和间歇式浇注，整个过程自动化程度更高，同时该设备便于自动将成品顶起，更加方便使用和操作。
附图说明
[0020]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0021]图1是本专利技术整体的结构示意图；
[0022]图2是本专利技术旋转机构的整体结构示意图；
[0023]图3是本专利技术旋转盘的内部结构示意图；
[0024]图4是本专利技术外环的内部结构示意图；
[0025]图5是本专利技术下料机构的整体结构示意图；
[0026]图6是本专利技术控料机构的整体结构示意图；
[0027]图7是本专利技术梯形堵塞的内部结构示意图。
[0028]图中：1、箱体；11、电动伸缩杆；12、坩埚；2、下料机构；3、控料机构；4、旋转机构；
21、机架；22、混料斗；23、固定盘；24、旋转轴；25、刮板；26、排料孔；31、下料管；32、控料箱；33、固定环；34、偏心电机；35、偏心轮；36、梯形堵塞；37、弹簧一；38、导向柱；39、梯形孔；41、安装板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温合金的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、按照重量百分比选取原料：9.5
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11.3％Nb，16.3
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17.2％Cr，1.25
‑
2.35％W，0.26
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0.33％Al，0.19
‑
0.68％Ti，0.01
‑
0.02％C，0.13
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0.015％B，0.53
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0.98％Co，0.03
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0.04％Zr，0.05
‑
0.07％Mo，0.4
‑
0.5％Re，余量为Ni和不可避免的杂质；步骤二、将上述的Nb、Cr、W、Mo和Ni金属料先加入到浇注设备的混料斗(22)中，通过控料机构(3)向坩埚(12)中进行间歇输送；首先采用小功率送电，功率为电源额定功率的20
‑
30％，当坩埚(12)内金属料开始熔化时，加大送电功率至额定功率的80％
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100％并使炉料完全熔化，然后保持真空度在1Pa以下，精炼温度1525
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1575℃，精炼时间15
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30min；步骤三、然后保持真空度在1Pa以下，降温至1475
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1500℃，再依次加入Al、C、Ti、B、Zr和Re金属料，再升温至1525
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1575℃，保温时间4
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6min；最后降温至1400
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1450℃进行浇注成型；步骤四、向模具(411)中进行浇注，然后自然冷却成型，最终通过输送带(410)输送出去。2.根据权利要求1所述的一种高温合金的制造方法,其特征在于，浇注设备包括箱体(1)，所述箱体(1)的顶部固定安装有下料机构(2)，所述下料机构(2)的底部固定安装有控料机构(3)，所述控料机构(3)的下方设置有坩埚(12)，所述坩埚(12)固定安装在电动伸缩杆(11)上，所述电动伸缩杆(11)固定安装在箱体(1)顶部，所述箱体(1)的内部固定安装有旋转电机，所述旋转电机的输出轴上固定安装有旋转机构(4)，所述旋转机构(4)包...

【专利技术属性】
技术研发人员：程国华，吴文京，
申请(专利权)人：宁国市华成金研科技有限公司，
类型：发明
国别省市：