【技术实现步骤摘要】
一种钴基变形高温合金及其制备方法
[0001]本专利技术涉及一种高温合金设计与制备
,特别是涉及一种钴基变形高温合金及其制备方法。
技术介绍
[0002]随着科技的发展与进步,动力系统(发动机和燃气轮机)的出口温度越来越高,所以其需求的结构材料也要求具有更高的承温能力。变形高温合金是航空发动机和燃气轮机的主要制备材料,其中,制备涡轮盘用的变形高温合金服役环境最为苛刻。目前,航空发动机涡轮盘用变形高温合金主要为镍基高温合金,合金牌号由GH4169合金逐步发展为GH4720Li合金,但是涡轮盘用变形高温合金很难长时间在750℃以上服役。
[0003]钴基高温合金比镍基高温合金具有更高的熔点、更加优异的抗热腐蚀性以及更好的焊接性能。目前,钴基高温合金的相关技术比较多,例如,专利公开号CN103045910B公开的一种高温稳定γ
′
相强化的钴基高温合金及其制备方法,其中的钴基高温合金中含有γ
′
相体积分数大于65%,但其是一种铸造钴基高温合金(非变形高温合金);专利公开号CN108315600B公开的一种γ
′
相强化钴基高温合金及其制备方法,其公开的钴基合金中γ
′
相体积分数大于65%,该成分下合金是铸态合金,所以更加无法进行塑性变形加工,无法利用该合金制备涡轮盘件,同时该合金中W含量高,使合金的密度达到9g/cm3左右;专利公开号CN108385010B公开的一种低密度、高组织稳定性的钴基高温合金及其制备方法,通过降低W含量使合金密度降低 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种钴基变形高温合金,其特征在于,以重量百分比计,所述钴基变形高温合金包括如下化学成分:C 0.02
‑
0.1%、Al 2
‑
5%、B 0.005
‑
0.05%、Cr 12
‑
18%、Mo 3
‑
6%、Ti 5
‑
7%、W 1.5
‑
5%、Zr 0.005
‑
0.05%、Ta 1
‑
2%、Ni 25
‑
40%、Mn≤0.1%、Fe≤0.3%、余量为Co及不可避免的杂质元素。2.根据权利要求1所述的钴基变形高温合金,其特征在于,所述Ti和Al的重量百分含量之比为1.5
‑
2.2;和/或所述Al、Ti、Ta的重量百分含量之和为9
‑
12%。所述W+Mo的重量百分含量之和为4.5
‑
8%。3.根据权利要求1或2所述的钴基变形高温合金,其特征在于,在所述钴基变形高温合金中,γ
′‑
(Co,Ni)3(Ti,Al,Ta)相的体积分数为50
‑
60%。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的钴基变形高温合金,其特征在于,所述钴基变形高温合金在750℃的温度下:屈服强度≥1000MPa、抗拉强度≥1050MPa;优选的,所述钴基变形高温合金在850℃的温度下:屈服强度≥850MPa、抗拉强度≥950MPa;和/或所述钴基变形高温合金在750℃、630MPa环境下的持久寿命≥100h,且所述钴基变形高温合金在该环境下在100h时的蠕变残余应变量≤0.2%;优选的,所述钴基变形高温合金在850℃、400MPa环境下的持久寿命≥20h;和/或所述钴基变形高温合金经过750℃、2000h的长期时效处理后无TCP相析出;所述钴基变形高温合金经过850℃、1000h的长期时效处理后无TCP相析出。5.根据权利要求4所述的钴基变形高温合金,其特征在于,所述钴基变形高温合金的室温密度≤8.55g/cm3。6.权利要求1
‑
5任一项所述的钴基变形高温合金的制备方法,其特征在于,其包括如下步骤:熔炼步骤:对合金原料依次进行第一步真空感应熔炼、第二步电渣重熔、第三步真空自耗熔炼后,得到合金铸锭;变形步骤:对所述合金铸锭进行开坯锻造,得到合金棒材;对所述合金棒材进行塑性成形处理,成形出设定形状的合金...
【专利技术属性】
技术研发人员:张瑞,崔传勇,周子荐,周亦胄,孙晓峰,
申请(专利权)人:中国科学院金属研究所,
类型:发明
国别省市:
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