【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料科学领域，尤其涉及一种具有优异高温性能的燃气轮机用钴基高温合金。
技术介绍
1、钴基高温合金在19世纪中叶已在燃气轮机热端部件上得到应用，与镍基高温合金相比，钴基高温合金具有更高的熔点、更好的抗热腐蚀、抗热疲劳以及焊接等性能。然而，传统钴基高温合金主要借助固溶强化和碳化物强化，缺少第二相析出强化机制，致使其高温强度和承温能力显著低于有序相γ′强化的镍基高温合金，因此，传统钴基高温合金在高温高压条件下的应用收到了很大的限制。
2、直到2006年，研究人员在co-al-w三元相图中发现了稳定的l12相——co3(al,w),这种与基体共格有序的新型γ′相强化的co-al-w基高温合金，通过合金化ni、ti、ta等元素逐步稳定γ′相，使其在高温条件下稳定存在，同时提高γ′相溶解温度。研究表明，co-al-w基合金在高温条件下的强度高于传统钴基高温合金，可与镍基高温合金相媲美，而在其基础上获得的co-al-w-ti-ta五元钴基单晶高温合金的高温蠕变性能高于部分第一代镍基单晶高温合金，已接近于第二代镍基单晶高温合金。因此，这种γ′相强化型钴基高温合金拥有巨大的发展和应用潜力。
3、对于co-al-w基合金，增加其γ′相的体积分数，提高γ′相的溶解温度是目前改善其高温性能的主要方法。现阶段报道的co-al-w基合金，其γ′相体积分数通常低于60％，且在1100℃以上少有稳定存在的γ/γ′两相组织，这也成为制约其高温性能的重要因素。另外，作为目前在燃气轮机高温部件常用的co基高温合金，如燃压缸用ha
4、基于现有技术中存在的上述问题，有必要设计开发一种高γ′相体积分数、高γ′相溶解温度，同时兼具优异高温力学性能的钴基高温合金。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种具有优异高温性能的燃气轮机用钴基高温合金。
2、这种具有优异高温性能的燃气轮机用钴基高温合金的制备方法，包括以下步骤：
3、步骤一、按成分配比称量co、al、w、ti、ni、cr、ta、re和ru的单质颗粒材料；具体为，10～12％al、3～5％w、2～6％ti、30～40％ni、3～8％cr、2～5％ta、0～3％re和0～3％ru，余量为co；
4、步骤二、将上述单质颗粒材料放置于真空电弧熔炼炉的坩埚内，通过真空电弧熔炼得到钴基高温合金纽扣锭作为熔炼好的样品；
5、步骤三、对熔炼好的样品表面进行打磨，密封进石英管中，并在1259～1350℃的固溶温度下保温18～30小时；接着将其水冷至900℃～1150℃，在该时效温度下继续保温10～1440小时；
6、步骤四、空冷，即得到γ′相强化钴基高温合金。
7、作为优选，步骤二中，还可以在坩埚内进行2000℃以上的真空感应熔炼，得到合金熔液，将合金熔液倒入模具中冷却，得到钴基高温合金铸锭作为熔炼好的样品。
8、作为优选，步骤一中，ni和ti的总含量大于等于35％，re和ru的总量小于等于5％。
9、作为优选，步骤二中，以ar作为保护气，进行真空电弧熔炼和真空感应熔炼，步骤三中，在石英管中充入ar作为保护气。
10、作为优选，步骤二中，ar保护气的气压为-0.5mpa。
11、作为优选，步骤二中，在通过真空电弧熔炼制备纽扣锭小样品时，将合金样品翻面熔炼5次以上。
12、具有优异高温性能的燃气轮机用钴基高温合金，由上述任一所述方法得到的。
13、本专利技术的有益效果是：
14、本专利技术将铬(cr)、镍(ni)、钛(ti)、钽(ta)、铼(re)、钌(ru)等元素添加至co-al-w钴基高温合金中，经过熔炼、固溶和时效热处理后，使得到的钴基高温合金具有高γ′
15、相体积分数、高γ′相溶解温度、高力学性能的特点，且得到的钴基高温合金在温度低于900℃下力学性能没有明显变化，高温高压状态下的蠕变断裂寿命长。
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1.一种具有优异高温性能的燃气轮机用钴基高温合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的具有优异高温性能的燃气轮机用钴基高温合金的制备方法，其特征在于，步骤二中，还可以在坩埚内进行2000℃以上的真空感应熔炼，得到合金熔液，将合金熔液倒入模具中冷却，得到钴基高温合金铸锭作为熔炼好的样品。
3.根据权利要求1所述的具有优异高温性能的燃气轮机用钴基高温合金的制备方法，其特征在于，步骤一中，Ni和Ti的总含量大于等于35％，Re和Ru的总量小于等于5％。
4.根据权利要求2所述的具有优异高温性能的燃气轮机用钴基高温合金的制备方法，其特征在于，步骤二中，以Ar作为保护气，进行真空电弧熔炼和真空感应熔炼，步骤三中，在石英管中充入Ar作为保护气。
5.根据权利要求4所述的具有优异高温性能的燃气轮机用钴基高温合金的制备方法，其特征在于，步骤二中，Ar保护气的气压为-0.5Mpa。
6.根据权利要求1所述的具有优异高温性能的燃气轮机用钴基高温合金的制备方法，其特征在于，步骤二中，在通过真空电弧熔炼制备纽扣锭小样品
7.具有优异高温性能的燃气轮机用钴基高温合金，其特征在于，由权利要求1至6中任一所述方法得到的。
...【技术特征摘要】
1.一种具有优异高温性能的燃气轮机用钴基高温合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的具有优异高温性能的燃气轮机用钴基高温合金的制备方法，其特征在于，步骤二中，还可以在坩埚内进行2000℃以上的真空感应熔炼，得到合金熔液，将合金熔液倒入模具中冷却，得到钴基高温合金铸锭作为熔炼好的样品。
3.根据权利要求1所述的具有优异高温性能的燃气轮机用钴基高温合金的制备方法，其特征在于，步骤一中，ni和ti的总含量大于等于35％，re和ru的总量小于等于5％。
4.根据权利要求2所述的具有优异高温性能的燃气轮机用钴...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵宁宁，楼玉民，岳建瓴，王培生，鲍听，陈晓平，徐群飞，周夏凉，李望，汪博，
申请(专利权)人：浙江浙能技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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