本发明涉及粉末冶金领域，更具体的涉及一种合金及其制备方法。
背景技术：
为了提高航天航空发动机、燃气轮机的效率，相应地，对航天航空发动机、燃气轮机的热端材料的耐热性和强度提出更高的要求。传统熔炼加锻造工艺制备的高温和金，因其合金化程度越来越高，成分越来越复杂，极易造成合金成分的偏析和组织的不均匀，并且合金后续的加工带来更大的困难。
粉末冶金高温合金由于具有合金化程度高、晶粒小、组织均匀、无宏观偏析等优点，被广泛应用于航空航天、工业燃气轮机、舰船燃气轮机等领域的高温部件。目前粉末冶金高温合金多通过气雾化制粉及热等静压烧结而成，但气雾化技术制备的高温合金粉末球形度不高，而且空心粉和卫星粉相对较多。
由于空心粉末致密成形后在组织内部容易形成闭孔孔隙，且该闭孔孔隙无法消除，容易降低高温合金制件的致密度，且损害材料的抗疲劳、蠕变等高温力学性能。
综上所述，现有的粉末冶金高温合金因存在空心粉末，容易形成闭孔孔隙，导致降低高温合金制件的致密度等问题。
技术实现要素：
本发明实施例提供一种合金及其制备方法，用以解决现有的粉末冶金高温合金因存在空心粉末，容易形成闭孔孔隙，导致降低高温合金制件的致密度等问题。
本发明实施例提供一种合金，包括：
20％-22％的镍，15.5％-17.5％的铁，16％-18.5％的铬，11.5％-13％的钼，5.0％-6.5％的铌，3.2％-4.5％的钨，0.45％-0.60％的碳，余量为钴和杂质。
本发明实施例还提供一种合金制备方法，包括：通过在真空感应熔炼炉熔炼合金锭，形成第一棒料；其中，所述合金锭包括20％-22％的镍，15.5％-17.5％的铁，16％-18.5％的铬，11.5％-13％的钼，5.0％-6.5％的铌，3.2％-4.5％的钨，0.45％-0.60％的碳，余量为钴和杂质；
将所述第一棒料的缩孔切除，形成第二棒料，将所述第二棒料通过等离子旋转电极雾化装置形成合金粉末；
将所述合金粉末装入石墨模具内进行真空热压烧结，得到合金。
优选地，所述第一棒料的规格为φ80×600；所述第二棒料的规格为φ75×400；
所述形成第二棒料之前，还包括：
对所述第一棒料进行车加工。
优选地，所述将所述第二棒料通过等离子旋转电极雾化装置形成合金粉末，具体包括：
所述第二棒料在所述等离子旋转电机雾化装置内的转速至少为14500r/min，所述第二棒料的熔化电流为1800a。
优选地，所述将所述第二棒料通过等离子旋转电极雾化装置形成合金粉末之后，还包括：
对所述合金粉末进行筛分，得到粉末为-150目的球形粉末。
优选地，所述真空热压烧结时，真空度不大于1.5×10-1pa，烧结温度介于1100～1300℃，烧结压力介于100～120mpa。
本发明实施例提供一种合金制备方法，包括：通过在真空感应熔炼炉熔炼合金锭，形成第一棒料；其中，所述合金锭包括20％-22％的镍，15.5％-17.5％的铁，16％-18.5％的铬，11.5％-13％的钼，5.0％-6.5％的铌，3.2％-4.5％的钨，0.45％-0.60％的碳，余量为钴和杂质；将所述第一棒料的缩孔切除，形成第二棒料，将所述第二棒料通过等离子旋转电极雾化装置形成合金粉末；将所述合金粉末装入石墨模具内进行真空热压烧结，得到合金。通过该方法得到合金粉末具有球形度好，无卫星粉，空心粉少等优点。再者，由于合金粉末具有致密性高达99.5％，且组织成分均匀，晶粒细小，室高温力学性能优异，从而解决了现有的粉末冶金高温合金因存在空心粉末，容易形成闭孔孔隙，导致降低高温合金制件的致密度等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1中制备的高温合金粉末的扫描电镜照片；
图2为本发明实施例1中制备的粉末冶金高温合金的金相图；
图3为本发明实施例2中制备的粉末冶金高温合金的金相图；
图4为本发明实施例3中制备的粉末冶金高温合金的金相图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实例中，高温合金各组分的质量百分比为：镍20％，铁15.5％，铬16％，钼11.5％，铌5.0％，钨3.2％，碳0.45％，其余为钴。
将上述组分的原料置入真空感应熔炼炉，熔炼该组分的合金锭，然后浇铸成规格为φ80×600的第一棒料，切除第一棒料的缩孔，将第一棒料车加工成规格为φ75×400的第二棒料。
以第二棒料为原料，采用等离子旋转电极雾化法制备高温合金粉末。具体的，该等离子旋转电极雾化法中第二棒料的转速为14500r/min，熔化电流为1800a。
需要说明的是，通过等离子旋转电极雾化法制备的合金粉末如图1所示。
进一步地，将制备的合金粉末进行筛分，筛分出-150目粉末，将该合金粉末装入石墨模具中，进行真空热压烧结，得到高致密粉末冶金高温合金。
真空度为1.2×10-1pa，烧结温度为1150℃，烧结压力100mpa，得到高致密粉末冶金高温合金。
上述制备的粉末冶金高温合金的致密度达到99.1％，其金相组织照片如图2所示。该致密化高温合金的室温抗拉强度为965mpa，屈服强度为687mpa，延伸率为8.5％，其750℃抗拉强度为756，屈服强度为467，延伸率为10.1％。
实施例2
本实例中，高温合金各组分的质量百分比为：镍21.5％，铁16.5％，铬17％，钼12％，铌5.8％，钨4％，碳0.50，其余为钴。
将上述组分的原料置入真空感应熔炼炉，熔炼该组分的合金锭，然后浇铸成规格φ80×600的第一棒料，切除第一棒料的缩孔，车加工成规格为φ75×400的第二棒料。
以第二棒料为原料，采用等离子旋转电极雾化法制备高温合金粉末。具体地，该等离子旋转电极雾化法中第二棒料的转速为14500r/min，熔化电流为1800a。将制备的合金粉末进行筛分，筛分出-150目粉末，将该粉末装入石墨模具中，进行真空热压烧结，得到高致密粉末冶金高温合金。
需要说明的是，真空热压烧结时的工艺为：真空度为1.2×10-1pa，烧结温度为1250℃，烧结压力110mpa，
上述制备的粉末冶金高温合金的致密度达到99.4％，其金相组织照片如图3所示。该致密化高温合金的室温抗拉强度为1084mpa，屈服强度为784mpa，延伸率为9.5％，其750℃抗拉强度为867，屈服强度为581，延伸率为12.5％。
实施例3
本实例中，高温合金各组分的质量百分比为：镍22％，铁17.5％，铬18.5％，钼13％，铌6.5％，钨4.5％，碳0.60，其余为钴。
将上述组分的原料置入真空感应熔炼炉，熔炼该组分的合金锭，然后浇铸成规格为φ80×600的第一棒料，切除第一棒料的缩孔，将第一棒料车加工成规格为φ75×400的第二棒料。
以第二棒料为原料，采用等离子旋转电极雾化法制备高温合金粉末。具体地，该等离子旋转电极雾化法中电极棒料的转速为14500r/min，熔化电流为1800a。将制备的合金粉末进行筛分，筛分出-150目粉末，将该粉末装入石墨模具中，进行真空热压烧结，得到高致密粉末冶金高温合金。
需要说明的是，真空热压烧结时的工艺为：真空热压时：真空度为1.2×10-1pa，烧结温度为1300℃，烧结压力120mpa，
上述制备的粉末冶金高温合金的致密度达到99.6％，其金相组织照片如图4所示。该致密化高温合金的室温抗拉强度为765mpa，屈服强度为586mpa，延伸率为4.0％，其750℃抗拉强度为567，屈服强度为401，延伸率为5.6％。
综上所述，本发明实施例提供一种合金制备方法，包括：通过在真空感应熔炼炉熔炼合金锭，形成第一棒料；其中，所述合金锭包括20-22％的镍，15.5-17.5％的铁，16-18.5％的铬，11.5-13％的钼，5.0-6.5％的铌，3.2-4.5％的钨，0.45-0.60％的碳，余量为钴和杂质；将所述第一棒料的缩孔切除，形成第二棒料，将所述第二棒料通过等离子旋转电极雾化装置形成合金粉末；将所述合金粉末装入石墨模具内进行真空热压烧结，得到合金。通过该方法得到合金粉末具有球形度好，无卫星粉，空心粉少等优点。再者，由于合金粉末具有致密性高达99.5％，且组织成分均匀，晶粒细小，室高温力学性能优异，从而解决了现有的粉末冶金高温合金因存在空心粉末，容易形成闭孔孔隙，导致降低高温合金制件的致密度等问题。进一步地，该合金粉在航空航天发动机，燃气轮机等领域具备广泛的应用前景。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。