一种高温稳定γ’相强化的钴基高温合金及其制备方法技术

本发明专利技术属于新材料技术领域，涉及一种具有γ/γ'两相结构且γ'相高温稳定的钴基高温合金，是航空、航天、舰船和发电等燃气涡轮用高温热端部件的候选材料。合金成分按原子百分数为：4~12%Al，4~12%W，1~4%Ta，1~6%Ti，0~10%Cr，0~3%Mo，0~2%Hf，0~1%C，0~1%B，余量Co。本发明专利技术合金采用真空感应炉熔炼，随后在1250°C~1300°C进行固溶热处理，并在1000~1100°C进行时效热处理。该钴基高温合金通过L12型γ'相高温强化，γ'形貌为立方状且体积分数大于60%，其均匀分布在γ相中。本发明专利技术合金与传统钴基高温合金相比，具有更高的使用温度；与近期发展的同类型钴基合金相比，具有更高的γ'相溶解温度和γ/γ'两相组织稳定存在温度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新材料
，涉及一种具有γ/γ’两相结构且r相高温稳定的钴基高温合金。
技术介绍
高温合金广泛应用于航空航天、海洋舰船、能源动力、核工业、石油化工等领域，特别适用于涡轮发动机等先进动力推进系统的热端部件。此类部件多使用镍基高温合金，因为其不仅具有优良的抗氧化腐蚀性能，更拥有Li2晶体结构的r相强化所提供的优异高温力学性能。钴基高温合金是应用较早的一类高温合金，具有比镍基合金更高的熔点、更为优越的耐热腐蚀性、耐热疲劳性和焊接性能。然而，由于其主要依靠固溶强化及碳化物强化，高温强度和承温能力显著低于依靠Y’相强化的镍基高温合金，因而应用范围仅限于某些特定服役条件下的高温部件。虽然钴基合金中曾发现具有Ll2结构的Y ’相Co3Ti和Co3Ta,但其稳定存在温度均不超过800° C，而且高温强度有限，未成功实现商业应用。近年来，Ishida等人专利技术了具有Ll2结构的Y ’-Co3 (Al，W)强化的Co-Al-W基高温合金，Y’相溶解温度在1000 1140° C之间，与Co3Ti和Co3Ta相比提高200° C以上，Y/Y’两相组织可在1000° C稳定存在；室温拉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温稳定γ“相强化的钴基高温合金，其化学成分按原子百分数为：4?~?12%?Al，4?~?12%?W，1?~?4%?Ta，1?~?6%?Ti，0?~?10%?Cr，0?~?3%?Mo，0?~?2%?Hf，0?~?1%?C，0?~?1%?B，余量Co；该合金由奥氏体的基体相γ相和L12晶体结构的析出相γ“相两相组成，其中γ“形貌为立方状且体积分数大于60%，其均匀分布在γ相中。

【技术特征摘要】
1.一种高温稳定Y’相强化的钴基高温合金，其化学成分按原子百分数为4 12% Al,4 12% W，I 4% Ta,I 6% Ti,O 10% Cr,O 3% Mo,O 2% Hf,O 1% C，O 1% B，余量Co ;该合金由奥氏体的基体相Y相和Ll2晶体结构的析出相Y’相两相组成，其中 Y'形貌为立方状且体积分数大于60%，其均匀分布在Y相中。2.根据权利要求1所述的高温稳定Y’ 分数为5 10% Al, 5 10% W，I 3% Ta3.根据权利要求1所述的高温稳定r 分数为5 10% Al, 5 10% W，I 3% Ta4.根据权利要求1所述的高温稳定r 分数为5 10% Al, 5 10% W，I 3% Ta5.根据权利要求1所述的高温稳定r 分数为5 10% Al, 5 10% W，I 3% Ta6.根据权利要求1所述的高温稳定Y’ 分数为5 10% Al, 5 10% W，I 3% Ta7.根据权利要求1所述的高温稳定Y’ 分数为5 10% Al, 5 10% W，I 3% Ta8.根据权利要求1所述的高温稳定Y’相强化的钴基高温合金，其特征成分按原子百 2 6% ...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯强，薛飞，王美玲，丁贤飞，周海晶，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：