稳定性好制造技术

本发明专利技术属于高温合金技术领域，具体涉及一种稳定性好

【技术实现步骤摘要】
稳定性好、抗氧化的镍基高温合金及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于高温合金
，具体涉及一种稳定性好
、
抗氧化的镍基高温合金及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]镍基高温合金是以镍为基体并添加其它合金元素的一种高温合金，具有较高的强度
、
较好的抗氧化性能和耐腐蚀性能
。
但随着航空发动机和燃气轮机的发展，涡轮叶片的疲劳失效问题日益显著，这对镍基高温合金的稳定性和抗氧化性提出了更高的要求
。
[0003]目前先进的航空发动机及燃气轮机的热端部件，工作条件最高可达
1300℃
，应力作用复杂，对合金材料的要求苛刻，能够满足力学性能的合金又会存在稳定性不强
、
抗氧化能力不好的问题
。
国内外现有的高温合金中几乎没有能够完全满足力学性能好
、
稳定性强且抗氧化性好的合金
。
[0004]因此，如何能够制得满足航空发动机及燃气轮机使用需求的高温合金得到了越来越广泛的关注
。

技术实现思路

[0005]本专利技术是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
[0006]先进航空发动机
、
燃气轮机等领域使用的高温合金期望在性能指标能够达到：室温下拉伸性能
Rm≥1150MPa
，
Rp0.2≥900MPa
，
A≥7
％；高温拉伸
900℃Rm≥850MPa
，
Rp0.2≥650MPa
，
A≥8
％，在
980℃
下
3000h
后无
TCP
相产生，同时具有良好的抗氧化性能，但是目前的高温合金无法同时具有良好的力学性能
、
稳定性和抗氧化性，因此，有必要对镍基高温合金做进一步研究改进
。
[0007]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一
。
为此，本专利技术的实施例提出一种稳定性好
、
抗氧化的镍基高温合金，这种稳定性好
、
抗氧化的镍基高温合金不仅具有优良的力学性能，还具有长时稳定性和抗氧化性，完全满足先进航空发动机和燃气轮机设计和使用的要求，适用于航空发动机和燃气轮机热端部件透平叶片等中长期服役的零部件
。
[0008]本专利技术实施例的稳定性好
、
抗氧化性的镍基高温合金，包括：
C
：
0.08
～
0.22
％；
Cr
：
8.5
～
10.5
％；
Co
：
9.5
～
11.5
％；
W
：
8.0
～
10.0
％；
Mo
：
0.15
～
1.55
％；
Ta
：
3.0
～
4.5
％；
Al
：
4.0
～
5.5
％；
Ti
：
0.3
～
2.0
％；
B
：
0.015
～
0.025
％；
Hf
：
0.5
～
1.5
％；
Zr
：
0.002
～
0.007
％；
Sr
：
0.05
～
0.1
％；
Ba
：
0.01
～
0.05
％；
Mg
：
0.001
～
0.004
％；
Si≤0.15
％；
Mn≤0.05
％；余量为
Ni
和不可避免的杂质，以质量百分含量计
。
[0009]本专利技术实施例的稳定性好
、
抗氧化性的镍基高温合金带来的优点和技术效果，
1、
本专利技术实施例中，在合金中添加的
Sr
元素能够细化晶粒，并提高合金的抗氧化性能；
2、
本专利技术实施例中，在合金中添加的元素
Ba
能够细化合金的铸态组织和合金晶粒，在含
Mg
的镍基合金中添加
Ba
，能够提高合金的室温拉伸强度和伸长率，实现了良好的强度和韧性的匹配，
此外，
Ba
元素能促进合金进一步脱氧脱硫，使合金纯净化；
3、
本专利技术实施例中，通过将各金属元素的用量控制在合理的范围内，不仅使合金具有优异的拉伸性能和持久寿命，还具有优良的抗氧化性能，能够应用于先进航空发动机和燃气轮机
。
[0010]在一些实施例中，所述
Sr
和
Ba
满足关系式
0.2<Sr+12.5Ba<0.6
，其中，
Sr、Ba
为镍基高温合金中元素
Sr
和
Ba
的质量百分含量去除百分号后的数值
。
[0011]在一些实施例中，所述
Sr
和
Ba
满足关系式
0.31≤Sr+12.5Ba≤0.58。
[0012]在一些实施例中，所述
Cr、B
和
Sr
满足关系式
5.5<Cr
‑
8.5B/Sr<8.5
，其中，
Cr、B
和
Sr
为镍基高温合金中元素
Cr、B
和
Sr
的质量百分含量去除百分号后的数值
。
[0013]在一些实施例中，所述
Cr、B
和
Sr
满足关系式
6.2≤Cr
‑
8.5B/Sr≤7.8。
[0014]在一些实施例中，包括：
C
：
0.09
～
0.21
％；
Cr
：
8.6
～
10.3
％；
Co
：
9.6
～
11.4
％；
W
：
8.1
～
9.8
％；
Mo
：
0.35
～
1.52
％；
Ta
：
3.1
～
4.4
％；
Al
：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种稳定性好
、
抗氧化的镍基高温合金，其特征在于，包括：
C
：
0.08
～
0.22
％；
Cr
：
8.5
～
10.5
％；
Co
：
9.5
～
11.5
％；
W
：
8.0
～
10.0
％；
Mo
：
0.15
～
1.55
％；
Ta
：
3.0
～
4.5
％；
Al
：
4.0
～
5.5
％；
Ti
：
0.3
～
2.0
％；
B
：
0.015
～
0.025
％；
Hf
：
0.5
～
1.5
％；
Zr
：
0.002
～
0.007
％；
Sr
：
0.05
～
0.1
％；
Ba
：
0.01
～
0.05
％；
Mg
：
0.001
～
0.004
％；
Si≤0.15
％；
Mn≤0.05
％；余量为
Ni
和不可避免的杂质，以质量百分含量计
。2.
根据权利要求1所述的稳定性好
、
抗氧化的镍基高温合金，其特征在于，所述
Sr
和
Ba
满足关系式
0.2<Sr+12.5Ba<0.6
，其中，
Sr、Ba
为镍基高温合金中元素
Sr
和
Ba
的质量百分含量去除百分号后的数值
。3.
根据权利要求2所述的稳定性好
、
抗氧化的镍基高温合金，其特征在于，所述
Sr
和
Ba
满足关系式
0.31≤Sr+12.5Ba≤0.58。4.
根据权利要求1所述的稳定性好
、
抗氧化的镍基高温合金，其特征在于，所述
Cr、B
和
Sr
满足关系式
5.5<Cr
‑
8.5B/Sr<8.5
，其中，
Cr、B
和
Sr
为镍基高温合金中元素
Cr、B
和
Sr
的质量百分含量去除百分号后的数值
。5.
根据权利要求4所述的稳定性好
、
抗氧化的镍基高温合金，其特征在于，所述
Cr、B
和
Sr

【专利技术属性】
技术研发人员：束国刚，高杨，徐超，张志伟，余志勇，赵文倩，赵宇辰，降向冬，雷跃华，李占青，孙健，牛永吉，陆民刚，李振瑞，
申请(专利权)人：北京北冶功能材料有限公司，
类型：发明
国别省市：