本发明涉及一种金属材料，尤其涉及一种耐高温合金。
背景技术：
航空、舰艇和工业用燃气轮机的涡轮叶片、导向叶片、涡轮盘、高压压气机盘和燃烧室等高温部件的工作环境都是高温的，因此在这些环境下必须使用耐高温合金。
目前，耐高温耐腐蚀合金分为三类，铁基合金(不锈钢)、镍基合金、钴基合金，铁基高温合金是奥氏体不锈钢发展起来的，含有一定量的铬和镍等元素。它是中等温度(600～800℃)条件下使用的重要材料，具有较好的中温力学性能和良好的热加工塑性，合金成分比较简单，成本较低。主要用于制作航空发动机和工业燃气轮机上涡轮盘，也可以制作导向叶片、涡轮叶片、燃烧室，以及其他承力件、紧固件等。另一用途是制作柴油机上的废气增压涡轮。
镍基超耐热合金，是以镍为基体(含量一般大于50％)、在650-1000℃范围内具有较高的强度和良好的抗氧化性、抗燃气腐蚀能力的高温合金。
镍基合金是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类合金。其主要原因，一是镍基合金中可以溶解较多的合金元素，且能保持较好的稳定性；二是可以形成共格有序的金属间化合物相作为强化相，使合金的得到有效的强化，获得比铁基高温合金和钴基高温合金更高的高温强度；三是含铬的镍基合金具有比铁基高温合金更好的抗氧化和抗燃气腐蚀能力。镍基合金含有十多种元素，其中Cr主要起抗氧化和抗腐蚀作用，其他元素主要起强化作用。根据它们的强化作用方式可以分为固溶强化合金和沉淀强化合金：固溶强化元素，如钨、钼、钴、铬、钒等；沉淀强化元素，如铝、钛、铌和钽；晶界强化元素，如硼、锆、镁和稀土元素等。镍基合金是目前发展的比较成熟，综合方面应用范围较广的合金。
虽然镍基合金具有较高的综合性能，但是提高铁基合金的性能，并且在部分使用要求低的场合，替代镍基合金目前科技发展的一个趋势。
技术实现要素：
本发明目的是提供一种耐高温合金，能够在提高铁含量的同时，其高温持久强度和高温机械性能明显提高，保证了高温合金的热稳定性。本发明还公开了一种耐高温合金的制备方法。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种耐高温合金，其包括以重量百分比计的以下元素：Cr：10-11；Co：2-3；C：0.3-0.5；Mo：3-4；W：10；La：0.005-0.02；Si：0.1-0.3；Al：1-2；Ti：2-3；Nd：5-7；Nb：0.7-1；Re：5-6；Fe：15-20；余量为Ni以及生产引起的杂质。
可选的，包括以重量百分比计的以下元素：Cr：10.5；Co：2.5；C：0.4；Mo：3.5；W：10；La：0.01；Si：0.2；Al：1.5；Ti：2.5；Nd：6；Nb：0.9；Re：5.5；Fe：18；余量为Ni以及生产引起的杂质。
本发明解决技术问题还采用如下技术方案：.一种制备上述的耐高温合金的制备方法，其包括：
S10、将镍基合金原料投入冶炼炉中的真空熔炼室中，将真空熔炼室抽真空，并将真空熔炼室的真空度控制在10-15Pa；所述镍基合金为Ni-Cr-Mo-W合金；
S20、将真空熔炼室加热，使真空熔炼室中的镍基合金原料熔化，并将真空熔炼室的温度保持在1580±10℃，使镍基合金原料完全熔化，并冶炼25min；
S30、维持真空熔炼室的温度，向其中添加铁基高温合金，待铁基高温合金全部熔化后，搅拌5分钟，降温至1400℃；所述铁基高温合金为Fe-Ni-Co-Cr合金；
S40、向真空熔炼室中加入Al和Ti，将真空冶炼室的温度升高至1600℃，待Al和Ti全部熔化，搅拌2分钟，并保温2-3分钟；
S50、向真空熔炼室中加入La、Si、Nd、Nb和Re，待La、Si、Nd、Nb和Re全部熔化后，搅拌2分钟，得到金属溶液；
S60、采用陶瓷过滤器一边过滤一边浇注，得到耐高温合金锭；
S70、对耐高温合金锭进行三次均匀化处理：第一次均匀化的温度为1000℃，时间为20小时，300℃以上的加热和冷却速度均为200℃/h，第二次均匀化的温度为1200℃，时间为36小时，300℃以上的加热和冷却速度均为200℃/h，第三次均匀化的温度为1300℃，时间为50小时，300℃以上的加热和冷却速度均为200℃/h。
S80、对均匀化处理后的耐高温合金锭进行锻造处理，锻造的温度为1120-1190℃；
S90、对锻造后的耐高温合金锭进行固溶处理，固溶处理的温度为1000℃，时间为1.5小时；
S95、将锻造后的耐高温合金锭在750℃下保温7小时，以45℃/小时炉冷至600℃，保温9小时，空冷。
本发明具有如下有益效果：本发明的耐高温合金，通过Cr、Co、Mo、W、La、Si、Al、Ti、Nd、Nb和Re元素的添加，能够在提高铁含量的同时，其耐高温的性能并未明显下降，而且符合各种恶劣的使用环境，节约了公司的成本。本发明还公开了一种耐高温合金的制备方法。
现有技术的高温合金与本发明的高温合金力学性能典型值对比如表1。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步阐述。
实施例1
本实施例提供了一种耐高温合金，其包括以重量百分比计的以下元素：Cr：10-11；Co：2-3；C：0.3-0.5；Mo：3-4；W：10；La：0.005-0.02；Si：0.1-0.3；Al：1-2；Ti：2-3；Nd：5-7；Nb：0.7-1；Re：5-6；Fe：15-20；余量为Ni以及生产引起的杂质。
上述的耐高温合金可以通过下述步骤制备：
S10、将镍基合金原料投入冶炼炉中的真空熔炼室中，将真空熔炼室抽真空，并将真空熔炼室的真空度控制在10-15Pa；所述镍基合金为Ni-Cr-Mo-W合金；
S20、将真空熔炼室加热，使真空熔炼室中的镍基合金原料熔化，并将真空熔炼室的温度保持在1580±10℃，使镍基合金原料完全熔化，并冶炼25min；
S30、维持真空熔炼室的温度，向其中添加铁基高温合金，待铁基高温合金全部熔化后，搅拌5分钟，降温至1400℃；所述铁基高温合金为Fe-Ni-Co-Cr合金；
S40、向真空熔炼室中加入Al和Ti，将真空冶炼室的温度升高至1600℃，待Al和Ti全部熔化，搅拌2分钟，并保温2-3分钟；
S50、向真空熔炼室中加入La、Si、Nd、Nb和Re，待La、Si、Nd、Nb和Re全部熔化后，搅拌2分钟，得到金属溶液；
S60、采用陶瓷过滤器一边过滤一边浇注，得到耐高温合金锭；
S70、对耐高温合金锭进行三次均匀化处理：第一次均匀化的温度为1000℃，时间为20小时，300℃以上的加热和冷却速度均为200℃/h，第二次均匀化的温度为1200℃，时间为36小时，300℃以上的加热和冷却速度均为200℃/h，第三次均匀化的温度为1300℃，时间为50小时，300℃以上的加热和冷却速度均为200℃/h。
S80、对均匀化处理后的耐高温合金锭进行锻造处理，锻造的温度为1120-1190℃；
S90、对锻造后的耐高温合金锭进行固溶处理，固溶处理的温度为1000℃，时间为1.5小时；
S95、将锻造后的耐高温合金锭在750℃下保温7小时，以45℃/小时炉冷至600℃，保温9小时，空冷。
从试块上取样，分别进行室温和1000℃的高温拉伸，室温时其抗拉强度Rm的范围为1150～1210MPa，Rp0.2范围为995～1035MPa，延伸率的范围为28～34％。1000℃时，其抗拉强度Rm的范围为1100～1160MPa，Rp0.2范围为960～1000MPa，延伸率的范围为26～34％。
本发明的耐高温合金，通过Cr、Co、Mo、W、La、Si、Al、Ti、Nd、Nb和Re元素的添加，能够在提高铁含量的同时，其高温持久强度和高温机械性能明显提高，保证了高温合金的热稳定性。本发明还公开了一种耐高温合金的制备方法。
实施例2
本实施例提供了一种耐高温合金，其与实施例1不同之处在于各元素的含量不同，具体而言，本实施例中，所述耐高温合金包括以重量百分比计的以下元素：Cr：10.5；Co：2.5；C：0.4；Mo：3.5；W：10；La：0.01；Si：0.2；Al：1.5；Ti：2.5；Nd：6；Nb：0.9；Re：5.5；Fe：18；余量为Ni以及生产引起的杂质。
从试块上取样，进行室温和1000℃的高温拉伸，室温时，其抗拉强度Rm为1195MPa，Rp0.2为1003MPa，延伸率为32％，1000℃，其抗拉强度Rm1105MPa，Rp0.2为980MPa，延伸率为28％，进行1000℃，500MPa持久试验的持久时间为100h。
以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。