本发明涉及合金制备,特别是涉及一种镍基高温合金棒材及其制备方法。
背景技术:
1、高温合金是指能够在600℃以上高温,承受较大复杂应力,并具有表面稳定性的高合金化铁基、镍基或钴基奥氏体金属材料。高温合金具有良好的高温强度和抗氧化抗腐蚀性能、优异的抗疲劳和抗蠕变性能、断裂性能和组织稳定性,是现代国防建设和国民经济发展不可替代的关键材料。高温合金的发展与航空发动机和各种工业燃气轮机的发展密切相关,在航空发动机中,主要应用于导向器、涡轮叶片、涡轮盘和燃烧室四大热端部件。先进高温合金材料和工艺的研制属高技术领域,高温合金的发展水平是一个国家工业水平高低的标志之一,也是一个国家国防力量强弱的标志之一。世界各先进国家都非常重视高温合金的研究、生产和应用,并投入了大量的人力和物力。
2、现有技术制得的718镍基高温合金存在强度较低、抵抗各种腐蚀能力弱等缺陷,不能满足一些特殊的使用要求。因此,进一步制造综合性能优越的718镍基高温合金和充分发挥合金的性能潜力具有重要的工程应用价值和意义。
技术实现思路
1、针对上述存在的技术问题,本发明的目的在于提供一种镍基高温合金棒材及其制备方法。
2、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:
3、一种镍基高温合金棒材,按重量百分含量计包括以下成分:c0.04-0.08%、mn0.05-0.35%、s0.001-0.008%、cr10-25%、b0.7-0.14%、mo2-5%、cu0.3-0.8%、nb0.05-0.2%、ta0.04-0.1%、in0.3-0.6%、re0.001-0.005%,余量为ni。
4、优选地,按重量百分含量计包括以下成分:c0.04、mn0.05、s0.001%、cr10%、b0.7%、mo2%、cu0.3%、nb0.05%、ta0.04%、in0.3%、re0.001%,余量为ni。
5、优选地,按重量百分含量计包括以下成分:c0.08%、mn0.35%、s0.008%、cr25%、b0.14%、mo5%、cu0.8%、nb0.2%、ta0.1%、in0.6%、re0.005%,余量为ni。
6、优选地,按重量百分含量计包括以下成分:c0.06%、mn0.12%、s0.005%、cr23%、b0.9%、mo4%、cu0.7%、nb0.09%、ta0.06%、in0.4%、re0.003%,余量为ni。
7、一种镍基高温合金棒材的制备方法,包括以下步骤:
8、(1)按上述元素配比配制合金,然后在真空感应炉中熔炼,熔炼过程控制全熔温度:1510℃~1570℃,熔炼末期出钢,把溶液浇注成合金电极;
9、(2)将步骤(1)中所得的合金电极进行电渣重熔,重熔成电渣锭;电渣重熔采用预熔渣,渣系及配比为caf2:al2o3:cao:tio2:mgo=65:11:11:2.5:4;
10、(3)将步骤(2)中所得的电渣锭进行真空自耗重熔,获得自耗锭,真空自耗重熔时,控制熔速为3.2~4.5kg/min;
11、(4)将步骤(3)中所得的自耗锭在1100℃~1300℃范围内进行高温扩散均匀化退火,获得均匀化退火锭;
12、(5)将步骤(4)中所得的均匀化退火锭加热至1100℃~1260℃,保温3h,在快锻机上锻造成所需要的棒材;
13、(6)对步骤(5)中获得的棒材进行探伤,并对表面进行修磨去除缺陷。
14、优选地,所述快锻机的锻造压力为4000-6000t。
15、本发明具有如下有益效果:
16、1.该种镍基高温合金棒材及其制备方法,通过添加铌、钽和铟,使得本发明合金除了有耐磨性能外,其抗氧化、耐腐蚀、焊接性能也好。
17、2.该种镍基高温合金棒材及其制备方法,通过添加少量的铼,使得本发明合金延展性能得大了较大的提高,且在标准温度和压力下能抵抗碱、硫酸、盐酸、稀硝酸以及王水。
18、3.该种镍基高温合金棒材及其制备方法,通过加入少量钼的作用,固溶后使晶格发生大的畸变,显著强化合金基体,提高基体的高温强度和红硬性,可以切断、降低涂层中的网状组织,提高抗气蚀、冲蚀能力。
1.一种镍基高温合金棒材,其特征在于,按重量百分含量计包括以下成分:c0.04-0.08%、mn0.05-0.35%、s0.001-0.008%、cr10-25%、b0.7-0.14%、mo2-5%、cu0.3-0.8%、nb0.05-0.2%、ta0.04-0.1%、in0.3-0.6%、re0.001-0.005%,余量为ni。
2.根据权利要求1所述的一种镍基高温合金棒材,其特征在于,按重量百分含量计包括以下成分:c0.04、mn0.05、s0.001%、cr10%、b0.7%、mo2%、cu0.3%、nb0.05%、ta0.04%、in0.3%、re0.001%,余量为ni。
3.根据权利要求1所述的一种镍基高温合金棒材,其特征在于,按重量百分含量计包括以下成分:c0.08%、mn0.35%、s0.008%、cr25%、b0.14%、mo5%、cu0.8%、nb0.2%、ta0.1%、in0.6%、re0.005%,余量为ni。
4.根据权利要求1所述的一种镍基高温合金棒材,其特征在于,按重量百分含量计包括以下成分:c0.06%、mn0.12%、s0.005%、cr23%、b0.9%、mo4%、cu0.7%、nb0.09%、ta0.06%、in0.4%、re0.003%,余量为ni。
5.一种镍基高温合金棒材的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
6.根据权利要求5所述的一种镍基高温合金棒材的制备方法,其特征在于,所述快锻机的锻造压力为4000-6000t。