一种高强韧镍合金及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高强韧镍合金及其制备方法。该合金的化学成分为NiaZrbHfcFedCoeXf；X为金属元素Cr、Mo、Ti、Cu的一种。其制备方法是按成分配比称取相应的金属元素纯原料，然后放入非自耗真空电弧熔炼炉内在氩气气氛保护下进行熔炼，熔炼均匀后直接在水冷铜坩埚中冷却，即得到组织均匀的镍合金铸锭。该合金具有镍具有良好的力学，具有高压缩屈服强度和高塑性变形量；利用Fe、Co、Cr、Mo、Ti、Cu调控其压缩强度和塑性变形量等性能；该合金具有良好的化学性能，可耐各种酸腐蚀和应力腐蚀；该合金生产工艺简单，具有优良的综合使用性能，在电气工业、真空管、化学工业和航海船舶工业具有良好的应用前景。
【专利说明】
一种高强韧镍合金及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于化工合成技术领域，特别是涉及一种高强韧镍合金及其制备方法。
【背景技术】：
[0002] 镍是银白色金属，具有磁性和良好的可塑性。有好的耐腐蚀性，镍近似银白色、硬 而有延展性并具有铁磁性的金属元素，它能够高度磨光和抗腐蚀。镍具有良好的力学、物理 和化学性能，添加适宜的元素可提高它的抗氧化性、耐蚀性、高温强度和改善某些物理性 能。镍合金是以镍为基加入其他元素组成的合金，按照主要性能又细分为镍基耐热合金，镍 基耐蚀合金，镍基耐磨合金，镍基精密合金与镍基形状记忆合金等。最早应用（1905年美国 生产）的是镍铜(Ni-Cu)合金，又称蒙乃尔合金(Monel合金Ni 7OCu3O);此外还有镍铬(Ni-Cr) 合金、镍钼(Ni-Mo)合金、镍铬钼(Ni-Cr-Mo)合金，用于制造各种耐腐蚀零部件。镍基耐磨合 金主要合金元素是铬、钼、钨，还含有少量的铌、钽和铟。除具有耐磨性能外，其抗氧化、耐腐 蚀、焊接性能也好。可制造耐磨零部件，也可作为包覆材料，通过堆焊和喷涂工艺将其包覆 在其他基体材料表面。镍基精密合金包括镍基软磁合金、镍基精密电阻合金和镍基电热合 金等。最常用的软磁合金是含镍80%左右的玻莫合金，其最大磁导率和起始磁导率高，矫顽 力低，是电子工业中重要的铁芯材料。镍基精密电阻合金的主要合金元素是铬、铝、铜，这种 合金具有较高的电阻率、较低的电阻率温度系数和良好的耐蚀性，用于制作电阻器。镍基电 热合金是含铬20%的镍合金，具有良好的抗氧化、抗腐蚀性能，可在1000~IlOO tC温度下长 期使用。因此，镍合金在能源开发、化工、电子、航海、航空和航天等部门中都有广泛用途。目 前市面上的镍合金种类繁多，但是综合性能往往不能满足使用要求，镍合金在使用过程中 对其强度要求较高，但是大部分镍合金提高强度后韧性大幅下降。此外，镍合金在耐磨、耐 蚀、抗尚温氧化等性能方面还有待进一步提尚。因此，开发尚强初的新型银合金是当如研究 的热点，提高镍合金的强度、韧性、耐磨、耐蚀等性能对于拓展镍合金的应用领域具有重要 的意义。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种高强韧镍合金及其制备方法。
[0004] 为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
[0005] 一种新型高强韧镍合金，所述合金的化学成分为NiaZrbHfcPedC 0eXf, X为金属元素 0、]?〇、11、〇1的一种；30彡&彡92,2彡13彡8,2彡(3彡8,0彡(1彡45,0彡(1彡5，且&+匕+。+(1+6+€ = 100〇
[0006] 进一步的改进，所述合金的化学成分为Ni9〇Zr5Hf5。
[0007] 进一步的改进，所述合金的化学成分为Ni45Zr5Hf5Fe45。
[0008] 进一步的改进，所述合金的化学成分为Ni45Zr5Hf5C〇45。
[0009] 进一步的改进，所述合金的化学成分为Ni3〇Zr5Hf5C〇3〇Fe3〇。
[0010] -种高强韧合金的制备方法，包括以下步骤：
[0011 ] 步骤一)配料:按NiaZnHfcFedCoeX f合金中各元素的所占的摩尔比称取各元素，各 元素的质量百分比纯度不低于99.0%，混合均匀后得到熔炼原料;其中a、b、c、d、e、f为摩尔 百分数，30彡a彡92,2彡b彡8,2彡。彡8,0彡(1彡45,0彡6彡45,0彡€彡5，且&+匕+。+(1+6+€ = 1〇〇3为金属元素〇、1〇、11、(：11的一种。
[0012]步骤二)恪炼制NiaZrbHfcFedCo eXf合金:将步骤一)称得的熔炼原料放入真空电弧 炉中，调节抽真空度至2 X HT3~5 X l(T3Pa，在质量百分比纯度为99.999%的高纯氩气保护 下进行熔炼，熔炼温度2000~2800°C ;反复熔炼4遍或4遍以上，得到合金铸锭；
[0013] 步骤三)NiaZrbHfcFedC〇eXf合金铸锭冷却：将合金铸锭在氩气保护下，利用铜坩埚 底部流动的水对合金铸锭进行快速冷却，合金由液态到固态的冷却时间为1~2分钟，然后 继续保持铜坩埚水冷状态，将合金铸锭继续冷却至室温后取出，即得到Ni aZrbHfeFedCoeXf合 金。
[0014] 与现有技术相比，本发明的优点有：
[0015] (1)该合金具有fcc-Ni固溶体和Ni5(Zr，Hf)共晶相的组织，Ni 5(Zr，Hf)共晶相具有 高的强度和硬度，fcc-Ni固溶体具有良好的塑性变形能力，该复合组织的合金兼具高强度 和高韧性；
[0016] (2)利用？6、0)、〇1、0、1〇、11元素进行合金化，并可通过调整合金化元素含量来调 节fcc-Ni固溶体和Ni 5(Zr，Hf)共晶相的体积分数，从而调整镍合金的压缩强度和塑性变形 量等性能；
[0017] (3)Ni元素具有良好的耐盐酸腐蚀性能，Zr元素具有良好的耐硫酸腐蚀性能，因此 Ni-Zr-Hf合金本身具有优异的耐腐蚀性能，并可进一步通过合金化Fe、Co、Cu、Cr、Mo、Ti来 调整合金的耐蚀性；
[0018] (4)该合金仅需要采用真空电弧炉熔炼后直接在水冷铜坩埚中冷却，即得到组织 均匀的镍合金铸锭，制备工艺简单可靠。
【具体实施方式】：
[0019] 以下通过实施例详细说明或描述本发明，而不是对本发明进行限制。
[0020] 【实施例1】
[0021 ] 制备一种高强韧Ni9〇Zr5Hf5合金的具体步骤如下：
[0022] 步骤一:配料
[0023] 按所述Ni9OZr5Hf5合金成分称取Ni、Zr、Hf各纯元素，各元素的质量百分比纯度不 低于99.0%，混合均匀后得到熔炼原料；
[0024] 步骤二:熔炼制Ni9QZr5Hf5合金
[0025]将步骤一称得的金属原料放入真空电弧炉中，调节抽真空度至5 XHT3Pa,在质量 百分比纯度为99.999%的高纯氩气保护下进行熔炼，熔炼温度2500°C ;反复熔炼4遍或4遍 以上，得到Ni9QZr5Hf 5合金铸锭；
[0026] 步骤三:Ni9QZr5Hf5合金铸锭冷却
[0027]将合金铸锭在高纯氩气保护下，利用铜坩埚底部流动的水对合金铸锭进行快速冷 却，合金由液态到固态的冷却时间为1分钟，然后继续保持铜坩埚水冷状态，将合金铸锭在 炉内继续冷却至室温后取出，即得到组织均匀的Ni 9QZr5Hf5合金；
[0028]将制得的Ni9QZr5Hf5合金铸锭用线切割方法截取其中间部分的断面，进行X射线衍 射测试，结果表明合金晶相为f cc-Ni固溶体和Ni5(Zr，Hf)共晶组织;截取规格为2mmX 2mm X 4mm的合金试样，测试其压缩力学性能，该合金的屈服强度1.50GPa、断裂强度2. SlGPa^ 性变形量25 %。
[0029]【实施例2】
[0030] 制备一种高强韧Ni92Zr5Hf3合金的具体步骤如下：
[0031] 步骤一:配料
[0032]按所述Ni92Zr5Hf3合金成分称取Ni、Zr、Hf各纯元素，各元素的质量百分比纯度不 低于99.0%，混合均匀后得到熔炼原料；
[0033] 步骤二:熔炼制Ni92Zr5Hf 3合金
[0034]将步骤一称得的金属原料放入真空电弧炉中，调节抽真空度至4XHT3Pa,在质量 百分比纯度为99.999%的高纯氩气保护下进行熔炼，熔炼温度2800°C ;反复熔炼4遍或4遍 以上，得到Ni92Zr5Hf 3合金铸锭；
[0035] 步骤三= Ni92Zr5Hf3合金铸锭冷却
[0036]将合金铸锭在高纯氩气保护下，利用铜坩埚底部流动的水对合金铸锭进行快速冷 却，合金由液态到固态的冷却时间为1分钟，然后继续保持铜坩埚水冷状态，将合金铸锭在 炉内继续冷却至室温后取出，即得到组织均匀的Ni 92Zr5Hf3合金；
[0037]将制得的Ni92Zr5Hf3合金铸锭用线切割方法截取其中间部分的断面，进行X射线衍 射测试，结果表明合金晶相为f cc-Ni固溶体和Ni5(Zr，Hf)共晶组织;截取规格为2mmX 2mm X 4mm的合金试样，测试其压缩力学性能，该合金的屈服强度1.46GPa、断裂强度2.53GPa、塑 性变形量23 %。
[0038]【实施例3】
[0039] 制备一种高强韧Ni45Zr5Hf5Fe45合金的具体步骤如下：
[0040] 步骤一:配料
[00411 按所述Ni45Zr5Hf5Fe45合金成分称取Ni、Zr、Hf、Fe各纯元素，各元素的质量百分比 纯度不低于99.0%，混合均匀后得到熔炼原料；
[0042] 步骤二:熔炼制Ni45Zr5Hf5Fe45 合金
[0043] 将步骤一称得的金属原料放入真空电弧炉中，调节抽真空度至3 XHT3Pa,在质量 百分比纯度为99.999%的高纯氩气保护下进行熔炼，熔炼温度2400°C ;反复熔炼4遍或4遍 以上，得到Nigr5Hf 5Fe45合金铸锭；
[0044] 步骤三:Ni45Zr5Hf 5Fe45合金铸锭冷却
[0045]将合金铸锭在高纯氩气保护下，利用铜坩埚底部流动的水对合金铸锭进行快速冷 却，合金由液态到固态的冷却时间为1分钟，然后继续保持铜坩埚水冷状态，将合金铸锭在 炉内继续冷却至室温后取出，即得到组织均匀的Ni 45Zr5Hf5Fe45合金；
[0046]将制得的Ni45Zr5Hf5Fe45合金铸锭用线切割方法截取其中间部分的断面，进行X射 线衍射测试，结果表明合金晶相为f cc-Ni固溶体和Ni5 (Zr，Hf)共晶组织;截取规格为2mm X 2mmX4mm的合金试样，测试其压缩力学性能，该合金的屈服强度1.03GPa、该合金具有良好 的塑性变形能力，压缩不发生断裂。
[0047]【实施例4】
[0048] 制备一种高强韧Ni6QZr2Hf8Fe 3Q合金的具体步骤如下：
[0049] 步骤一:配料
[0050] 按所述Ni6OZr2Hf8Fe 3O合金成分称取Ni、Zr、Hf、Fe各纯元素，各元素的质量百分比 纯度不低于99.0%，混合均匀后得到熔炼原料；
[0051 ]步骤二:熔炼制Ni6QZr2Hf 8Fe3Q 合金
[0052]将步骤一称得的金属原料放入真空电弧炉中，调节抽真空度至4XHT3Pa,在质量 百分比纯度为99.999%的高纯氩气保护下进行熔炼，熔炼温度2500°C ;反复熔炼4遍或4遍 以上，得到Ni6QZr2Hf 8Fe3Q合金铸锭；
[0053] 步骤三:Ni 6QZr2Hf8Fe3Q合金铸锭冷却
[0054]将合金铸锭在高纯氩气保护下，利用铜坩埚底部流动的水对合金铸锭进行快速冷 却，合金由液态到固态的冷却时间为1分钟，然后继续保持铜坩埚水冷状态，将合金铸锭在 炉内继续冷却至室温后取出，即得到组织均匀的Ni 6QZr2Hf8Fe3Q合金；
[0055]将制得的Ni6QZr2Hf8Fe3O合金铸锭用线切割方法截取其中间部分的断面，进行X射 线衍射测试，结果表明合金晶相为f cc-Ni固溶体和Ni5 (Zr，Hf)共晶组织;截取规格为2mm X 2mmX4mm的合金试样，测试其压缩力学性能，该合金的屈服强度1.19GPa、该合金具有良好 的塑性变形能力，压缩不发生断裂。
[0056] 【实施例5】
[0057] 制备一种高强韧Ni45Zr5Hf5C〇45合金的具体步骤如下：
[0058] 步骤一:配料
[0059] 按所述Ni45Zr5Hf 5C〇45合金成分称取Ni、Zr、Hf、Co各纯元素，各元素的质量百分比 纯度不低于99.0%，混合均匀后得到熔炼原料；
[0060] 步骤二:恪炼制Ni45Zr5Hf 5C〇45 合金
[0061] 将步骤一称得的金属原料放入真空电弧炉中，调节抽真空度至3 XHT3Pa,在质量 百分比纯度为99.999%的高纯氩气保护下进行熔炼，熔炼温度2400°C ;反复熔炼4遍或4遍 以上，得到Nigr5Hf 5C〇45合金铸锭；
[0062] 步骤三:Ni45Zr5Hf 5C〇45合金铸锭冷却
[0063]将合金铸锭在高纯氩气保护下，利用铜坩埚底部流动的水对合金铸锭进行快速冷 却，合金由液态到固态的冷却时间为1分钟，然后继续保持铜坩埚水冷状态，将合金铸锭在 炉内继续冷却至室温后取出，即得到组织均匀的Ni 45Zr5Hf5C〇45合金；
[0064]将制得的Ni45Zr5Hf5Co45合金铸锭用线切割方法截取其中间部分的断面，进行X射 线衍射测试，结果表明合金晶相为f cc-Ni固溶体和Ni5 (Zr，Hf)共晶组织;截取规格为2mm X 2mmX4mm的合金试样，测试其压缩力学性能，该合金的屈服强度1.39GPa、该合金具有良好 的塑性变形能力，压缩不发生断裂。
[0065] 【实施例6】
[0066] 制备一种高强韧Ni3〇Zr5Hf5C〇3〇Fe3()合金的具体步骤如下：
[0067] 步骤一:配料
[0068] 按所述Ni3OZr5Hf5Co 3OFe3O合金成分称取Ni、Zr、Hf、Co、Fe各纯元素，各元素的质量 百分比纯度不低于99.0%，混合均匀后得到熔炼原料；
[0069]步骤二:恪炼制Ni3OZr5Hf5Co 3QFe3Q 合金
[0070] 将步骤一称得的金属原料放入真空电弧炉中，调节抽真空度至3 X l(T3Pa，在质量 百分比纯度为99.999%的高纯氩气保护下进行熔炼，熔炼温度2200°C ;反复熔炼4遍或4遍 以上，得到Ni3QZr5Hf 5Co3〇Fe3()合金铸锭；
[0071] 步骤三:Ni3QZr5Hf 5Co3QFe3()合金铸锭冷却
[0072] 将合金铸锭在高纯氩气保护下，利用铜坩埚底部流动的水对合金铸锭进行快速冷 却，合金由液态到固态的冷却时间为1分钟，然后继续保持铜坩埚水冷状态，将合金铸锭在 炉内继续冷却至室温后取出，即得到组织均匀的Ni 3OZr5Hf5Co3OFe3O合金；
[0073]将制得的Ni3QZr5Hf5C〇3QF e3()合金铸锭用线切割方法截取其中间部分的断面，进行X 射线衍射测试，结果表明合金晶相为f cc-Ni固溶体和Ni 5 (Zr，Hf)共晶组织;截取规格为2mm X 2mm X 4mm的合金试样，测试其压缩力学性能，该合金的屈服强度1. 15GPa、该合金具有良 好的塑性变形能力，压缩不发生断裂。
[0074]【实施例7】
[0075] 制备一种高强韧Ni88Zr5Hf2Cu5合金的具体步骤如下：
[0076] 步骤一:配料
[0077] 按所述Ni88Zr5Hf2Cu 5合金成分称取Ni、Zr、Hf、Cu各纯元素，各元素的质量百分比纯 度不低于99.0%，混合均匀后得到熔炼原料；
[0078] 步骤二:熔炼制Ni88Zr5Hf2Cu 5合金
[0079] 将步骤一称得的金属原料放入真空电弧炉中，调节抽真空度至3 XHT3Pa,在质量 百分比纯度为99.999%的高纯氩气保护下进行熔炼，熔炼温度2400°C ;反复熔炼4遍或4遍 以上，得到Ni88Zr5Hf2Cu 5合金铸锭；
[0080] 步骤三:Ni88Zr5Hf 2Cu5合金铸锭冷却
[0081 ]将合金铸锭在高纯氩气保护下，利用铜坩埚底部流动的水对合金铸锭进行快速冷 却，合金由液态到固态的冷却时间为1分钟，然后继续保持铜坩埚水冷状态，将合金铸锭在 炉内继续冷却至室温后取出，即得到组织均匀的NiS 8Zr5Hf 2Cu5合金；
[0082]将制得的Ni88Zr5Hf2Cu5合金铸锭用线切割方法截取其中间部分的断面，进行X射线 衍射测试，结果表明合金晶相为f cc-Ni固溶体和Ni 5 (Zr，Hf)共晶组织；截取规格为2mm X 2mm X 4mm的合金试样，测试其压缩力学性能，该合金的屈服强度1.41GPa、断裂强度 2 · 03GPa、塑性变形量20 %。
[0083]【实施例8】
[0084] 制备一种高强韧Ni88Zr5Hf2Cr5合金的具体步骤如下：
[0085] 步骤一:配料
[0086] 按所述Ni88Zr5Hf2Cr 5合金成分称取Ni、Zr、Hf、Cr各纯元素，各元素的质量百分比纯 度不低于99.0%，混合均匀后得到熔炼原料；
[0087] 步骤二:熔炼制Ni88Zr5Hf 2〇5合金
[0088] 将步骤一称得的金属原料放入真空电弧炉中，调节抽真空度至3 XHT3Pa,在质量 百分比纯度为99.999%的高纯氩气保护下进行熔炼，熔炼温度2500°C ;反复熔炼4遍或4遍 以上，得到Ni88Zr5Hf2Cr 5合金铸锭；
[0089] 步骤三:Ni88Zr5Hf2Cr 5合金铸锭冷却
[0090] 将合金铸锭在高纯氩气保护下，利用铜坩埚底部流动的水对合金铸锭进行快速冷 却，合金由液态到固态的冷却时间为1分钟，然后继续保持铜坩埚水冷状态，将合金铸锭在 炉内继续冷却至室温后取出，即得到组织均匀的NiS8Zr5Hf 2Cr5合金；
[0091]将制得的Ni88Zr5Hf2Cr5合金铸锭用线切割方法截取其中间部分的断面，进行X射线 衍射测试，结果表明合金晶相为f cc-Ni固溶体和Ni 5 (Zr，Hf)共晶组织；截取规格为2mm X 2mm X 4mm的合金试样，测试其压缩力学性能，该合金的屈服强度1.36GPa、断裂强度 2. IOGPa、塑性变形量21 %。
[0092]【实施例9】
[0093] 制备一种高强韧Ni3OZr5Hf5Co25Fe 3QTi5合金的具体步骤如下：
[0094] 步骤一:配料
[0095] 按所述Ni3QZr5Hf5Co25Fe 3QTi5合金成分称取Ni、Zr、Hf、Co、Fe、Ti各纯元素，各元素 的质量百分比纯度不低于99.0%，混合均匀后得到熔炼原料；
[0096] 步骤二：恪炼制
[0097]将步骤一称得的金属原料放入真空电弧炉中，调节抽真空度至3 XHT3Pa,在质量 百分比纯度为99.999%的高纯氩气保护下进行熔炼，熔炼温度2400°C ;反复熔炼4遍或4遍 以上，得到Ni30Zr5Hf 5Co25Fe3〇Ti5合金铸锭；
[0098]步骤三:Ni3QZr5Hf 5Co25Fe3〇Ti5 合金铸锭冷却
[0099]将合金铸锭在高纯氩气保护下，利用铜坩埚底部流动的水对合金铸锭进行快速冷 却，合金由液态到固态的冷却时间为1分钟，然后继续保持铜坩埚水冷状态，将合金铸锭在 炉内继续冷却至室温后取出，即得到组织均匀的Ni 3QZr5Hf5Co25Fe3QTi 5合金；
[0100]将制得的Ni3OZr5Hf5C025Fe 3OTi5合金铸锭用线切割方法截取其中间部分的断面，进 行X射线衍射测试，结果表明合金晶相为f cc-Ni固溶体和Ni 5 (Zr，Hf)共晶组织;截取规格为 2mm X 2mm X 4mm的合金试样，测试其压缩力学性能，该合金的屈服强度1.07GPa、该合金具有 良好的塑性变形能力，压缩不发生断裂。
[0101]【实施例10】
[0102] 制备一种高强韧Ni3OZr5Hf5Co25Fe 3QMo5合金的具体步骤如下：
[0103] 步骤一:配料
[0104] 按所述Ni3QZr5Hf 5Co25Fe3〇Mo5合金成分称取Ni、Zr、Hf、Co、Fe、Mo各纯元素，各元素 的质量百分比纯度不低于99.0%，混合均匀后得到熔炼原料；
[0105] 步骤二:熔炼制Ni3QZr5Hf 5(：〇2此3()]\1〇5合金
[0106] 将步骤一称得的金属原料放入真空电弧炉中，调节抽真空度至3 XHT3Pa,在质量 百分比纯度为99.999%的高纯氩气保护下进行熔炼，熔炼温度2800°C ;反复熔炼4遍或4遍 以上，得到Ni30Zr5Hf5Co 25Fe30Mo5合金铸锭；
[0107] 步骤三:Ni3QZr5Hf 5Co25Fe3〇Mo5 合金铸锭冷却
[0108] 将合金铸锭在高纯氩气保护下，利用铜坩埚底部流动的水对合金铸锭进行快速冷 却，合金由液态到固态的冷却时间为1分钟，然后继续保持铜坩埚水冷状态，将合金铸锭在 炉内继续冷却至室温后取出，即得到组织均匀的Ni 3QZr5Hf5Co25Fe3QMo 5合金；
[0109] 将制得的Ni3OZr5Hf5C025Fe 3OM05合金铸锭用线切割方法截取其中间部分的断面，进 行X射线衍射测试，结果表明合金晶相为f cc-Ni固溶体和Ni 5 (Zr，Hf)共晶组织;截取规格为 2mmX 2mmX 4mm的合金试样，测试其压缩力学性能，该合金的屈服强度1 · IlGPa、该合金具有 良好的塑性变形能力，压缩不发生断裂。
[0110]将制得的NiaZrbHfcMdNe合金铸锭用线切割方法截取其中间部分的断面，进行X射线 衍射测试;截取规格为2mm X 2mm X 4mm的合金试样，测试其压缩力学性能，如屈服强度、断裂 强度和塑性变形量等，将力学性能参数列于表1中。
[0111] 表1NiaZrbHfcFedCo eNf合金的成分和力学性能
[0114] 将表1组配比的实施例按照所述技术方案即可得到高强韧NiaZnHfcFedC0eN f合金。 该合金为fcc-Ni固溶体和Ni5(Zr，Hf)共晶组织的复相材料，具有良好的力学，具有高压缩 屈服强度（l.〇GPa-1.5GPa)和高塑性变形量(>15%);利用？6工〇、〇1、0、1〇、11合金化元素 的调整来调节镍合金的组织，从而调控其压缩强度和塑性变形量等性能；该合金具有良好 的化学性能，可耐各种酸腐蚀和应力腐蚀；该合金生产工艺简单，具有优良的综合使用性 能，在电气工业，真空管，化学工业和航海船舶工业具有良好的应用前景。
【主权项】
1. 一种新型高强韧镍合金，其特征在于，所述合金的化学成分为NiaZrbHfcPedCoeXf，其 中X为金属元素 Cr、Mo、Ti或Cu的一种；30彡a彡92,2彡b彡8,2彡c彡8,0彡d彡45,0彡e彡45,0 < f < 5，且a+b+c+d+e+f = 100。2. 如权利要求1所述的一种新型高强韧镍合金，其特征在于，其化学成分为Ni9QZr5Hf 5。3. 如权利要求1所述的一种新型高强韧镍合金，其特征在于，其化学成分为 Ni45Zr5Hf5Fe45。4. 如权利要求1所述的一种新型高强韧镍合金，其特征在于，其化学成分为 Ni45Zr5Hf5C〇45。5. 如权利要求1所述的一种新型高强韧镍合金，其特征在于，其化学成分为 NisoZrsHfsCosoF'eso。6. -种高强韧NiaZrbHfcFedCoeNf合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一）配料：按NiaZrbHfcFedC 〇eXf合金中各元素的所占的摩尔比称取各元素，各元素 的质量百分比纯度不低于99.0%，混合均匀后得到熔炼原料;其中a、b、c、d、e、f为摩尔百分 数，30 彡a彡92,2彡b彡 8,2彡 c 彡8,0彡 d彡45,0彡 e彡45,0彡 f彡 5,且a+b+c+d+e+f=100;X为 金属元素 Cr、Mo、Ti或Cu的一种。 步骤二)熔炼制NiaZrbHfcFedC〇eX f合金:将步骤一称得的熔炼原料放入真空电弧炉中， 调节抽真空度至2 X 10_3~5 X 10_3Pa，在质量百分比纯度为99.999%的高纯氩气保护下进 行熔炼，熔炼温度2000~2800°C ;反复熔炼4遍或4遍以上，得到合金铸锭； 步骤三)NiaZrbHfcFedCoeXf合金铸锭冷却：将合金铸锭在氩气保护下，利用铜坩埚底部 流动的水对合金铸锭进行快速冷却，合金由液态到固态的冷却时间为1~2分钟，然后继续 保持铜坩埚水冷状态，将合金铸锭继续冷却至室温后取出，即得到NiaZrbHfeFedCoeXf合金。
【文档编号】C22C30/00GK106086522SQ201610569707
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月19日
【发明人】花能斌
【申请人】福建工程学院