【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及粉末冶金领域，具体地说是一种镍基高温合金板带材的制备方法。
技术介绍
1、镍基高温合金板带材在高温环境下能保持良好的力学性能，高温下不会发生塑性变形或软化；具有优异的耐腐蚀性和耐磨性，可长期用于苛刻的化学介质中；能够通过锻造、轧制、挤压、拉伸等加工方法制造，还可以通过焊接、钎焊、螺纹连接等方式与其他材料连接，广泛应用于航空航天、机械装备、石油化工、电力、核电等领域。
2、但是，传统镍基高温合金通常采用特殊的冶炼和热/冷加工工艺进行生产，熔铸工艺流程长，投资大，而且还会造成严重的环境污染，同时，传统镍基高温合金的合金化程度高，导致热加工窗口范围非常窄，使得采用传统热开坯工艺加工的合金板带材的成材率极低(≤20％)。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是在于克服、补充现有技术中存在的不足，提供一种镍基高温合金板带材的制备方法，al-ti金属间化合物颗粒在基体中均匀分布，尺寸小于50 nm，镍基高温合金板带材的室温、高温性能优异，制备加工流程短，成材率高，生产效率高，对环境友好。本专利技术采用的技术方案是：
2、一种镍基高温合金板带材的制备方法，其中：包括以下步骤：
3、（1）镍基高温合金粉末制备：将ni-al中间合金与ni-ti中间合金混合，随后将混合料置于非真空感应加热熔炼炉中进行熔炼，静置，之后采用水雾化工艺制备镍基高温合金粉末，并在500～800 ℃温度下进行预时效；
4、水雾化工具体流程如下：将熔化后的镍基高温合金熔
5、（2）板坯成型：将步骤（1）得到的镍基高温合金粉末装入橡胶或硅胶包套中，随后将橡胶或硅胶包套放入冷等静压机中进行压制成形，得到板坯；
6、（3）板坯烧结致密化：将步骤（2）得到的板坯放置在真空烧结炉中，进行高温烧结致密化，得到镍基高温合金烧结坯；
7、（4）镍基高温合金板带材加工：将步骤（3）得到的镍基高温合金烧结坯先进行热轧加工，再进行冷轧加工，得到镍基高温合金板带材。
8、优选的是，所述的镍基高温合金板带材的制备方法，其中：按质量百分数计，步骤（1）的镍基高温合金粉末包括al 0.5～5 at%，ti 0.5～4 at%，余量为ni，镍基高温合金粉末的平均粒度为5～75 μm。
9、优选的是，所述的镍基高温合金板带材的制备方法，其中：步骤（1）的熔炼温度为1450～1650 ℃，静置时间为10～40 min，水雾化工艺中雾化介质水的压力为30～100 mpa，预时效时间为2～10 h。
10、优选的是，所述的镍基高温合金板带材的制备方法，其中：步骤（1）的镍基高温合金粉末预时效后析出alti、alti3、al3ti金属间化合物颗粒，平均粒径为10~50 nm。
11、优选的是，所述的镍基高温合金板带材的制备方法，其中：步骤（2）的冷等静压压力为80～150 mpa，保压时间为1～5 min；板坯的宽度为100～1000 mm、厚度为20～200 mm。
12、优选的是，所述的镍基高温合金板带材的制备方法，其中：步骤（3）中高温烧结的真空度为10-1～10-3pa，烧结温度为1000～1200 ℃，保温时间为2～5 h。
13、优选的是，所述的镍基高温合金板带材的制备方法，其中：步骤（3）中镍基高温合金烧结坯的相对密度为90%～99%。
14、优选的是，所述的镍基高温合金板带材的制备方法，其中：步骤（4）中热轧加工的预热温度为600～900 ℃，单道次压下量为2～20 mm，轧制速度为10～200 mm/s；冷轧加工的单道次压下量为0.1～1 mm，轧制速度为1～20 mm/s。
15、优选的是，所述的镍基高温合金板带材的制备方法，其中：步骤（4）中镍基高温合金板带材的厚度为0.2～10 mm。
16、本专利技术的技术原理为：以ni-al中间合金与ni-ti中间合金为原料，采用水雾化工艺制备ni-al-ti镍基合金粉末，al与ti在极高冷速下固溶在镍基体中；镍基合金粉末经低温预时效后，在粉末颗粒内部析出al-ti金属间化物纳米相，通过冷等静压成型、烧结与轧制加工组合致密化等过程制备镍基高温合金板带材；由于al-ti金属间化物具有极高的热力学稳定性，在粉末颗粒内部均匀析出后，在后续烧结、轧制加工过程中不会明显长大，基于弥散强化效应能够显著提高镍基体的高温软化温度、室温与高温强度。
17、本专利技术的优点：
18、（1）本专利技术的镍基高温合金板带材的制备方法，制备的镍基高温合金粉末中纳米级al-ti金属间化合物颗粒在基体中均匀分布，尺寸细小，尺寸＜50 nm，高温稳定，显著提高使用温度。
19、（2）本专利技术的镍基高温合金板带材的制备方法，细小均匀析出相颗粒在室温、高温均能有效阻碍位错运动，提高基体的室温和高温强度，综合性能高于传统镍基合金。
20、（3）工艺流程短，成材率高，性能一致性良好，生产效率高，绿色环保，可实现工业化生产。
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1.一种镍基高温合金板带材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的镍基高温合金板带材的制备方法，其特征在于：按质量百分数计，步骤（1）的镍基高温合金粉末包括Al 0.5～5 at%，Ti 0.5～4 at%，余量为Ni，镍基高温合金粉末的平均粒度为5～75 μm。
3.如权利要求1所述的镍基高温合金板带材的制备方法，其特征在于：步骤（1）的熔炼温度为1450～1650 ℃，静置时间为10～40 min，水雾化工艺中雾化介质水的压力为30～100 MPa，预时效时间为2～10 h。
4.如权利要求1所述的镍基高温合金板带材的制备方法，其特征在于：步骤（1）的镍基高温合金粉末预时效后析出AlTi、AlTi3、Al3Ti金属间化合物颗粒，平均粒径为10~50 nm。
5.如权利要求1所述的镍基高温合金板带材的制备方法，其特征在于：步骤（2）的冷等静压压力为80～150 MPa，保压时间为1～5 min；板坯的宽度为100～1000 mm、厚度为20～200 mm。
6.如权利要求1所述的镍基高温合金板带材
7.如权利要求1所述的镍基高温合金板带材的制备方法，其特征在于：步骤（3）中镍基高温合金烧结坯的相对密度为90%～99%。
8.如权利要求1所述的镍基高温合金板带材的制备方法，其特征在于：步骤（4）中热轧加工的预热温度为600～900 ℃，单道次压下量为2～20 mm，轧制速度为10～200 mm/s；冷轧加工的单道次压下量为0.1～1 mm，轧制速度为1～20 mm/s。
9.如权利要求1所述的镍基高温合金板带材的制备方法，其特征在于：步骤（4）中镍基高温合金板带材的厚度为0.2～10 mm。
...【技术特征摘要】
1.一种镍基高温合金板带材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的镍基高温合金板带材的制备方法，其特征在于：按质量百分数计，步骤（1）的镍基高温合金粉末包括al 0.5～5 at%，ti 0.5～4 at%，余量为ni，镍基高温合金粉末的平均粒度为5～75 μm。
3.如权利要求1所述的镍基高温合金板带材的制备方法，其特征在于：步骤（1）的熔炼温度为1450～1650 ℃，静置时间为10～40 min，水雾化工艺中雾化介质水的压力为30～100 mpa，预时效时间为2～10 h。
4.如权利要求1所述的镍基高温合金板带材的制备方法，其特征在于：步骤（1）的镍基高温合金粉末预时效后析出alti、alti3、al3ti金属间化合物颗粒，平均粒径为10~50 nm。
5.如权利要求1所述的镍基高温合金板带材的制备方法，其特征在于：步骤（2）的冷等静压压力为80...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈存广，孙飞翔，
申请(专利权)人：无锡市东杨新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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