[发明专利]发动机涡轮用高温合金的热处理方法

权利要求书

1.一种发动机涡轮用高温合金的热处理方法，其特征在于：所述高温合金材料的成分按重量百分比计包括：C：0.21-0.35%，Mn：2.0-2.5%，Si：0.40-0.61%，Cr：18.1-19.2%，Mo：8.0-11.0%，W：3.0-3.80%，Al：0.05-0.40%，Cu：0.15-0.30%，Fe：5.0-9.5%，B:1.0-3.0%，Ti:3.0-3.5%，Co：6.0-8.2%，Zr：0.12-0.25%，Nb：1.0-1.5%，余量为Ni及不可避免的杂质，将上述合金进行熔炼，铸造，锻造和/或轧制后，接着对其进行热处理，所述热处理为分阶段热处理：(1)固溶：将热轧坯料加热到1100-1200℃保温9-12小时，然后进行空冷；(2) 第一阶段时效处理：将坯料放入热处理加热装置中，由室温升温至900-1000℃进行保温处理，保温时间为12-28h；(3) 第二阶段时效处理：以5-60℃/min冷却到720-800℃进行第二阶段时效处理：在720-800℃保温时间24-36h；(4) 第三阶段时效处理：以5-40℃/min冷却到650-700℃进行第三阶段时效处理：在650-700℃保温10-12h，最后将坯料空冷至室温。

2.根据权利要求1所述的发动机涡轮用高温合金的热处理方法，其特征在于， 包括以下步骤：

(1)原料准备：按高温合金材料的成分进行配料;

(2)熔炼电极棒,将原料进行熔炼 控制真空度0.05-0.2Pa，原料全部熔化后保持熔炼功率不变35-40分钟；提高真空度至0.001-0.01Pa，在1620℃-1640℃精炼10-15分钟，调整成分使其符合要求, 然后调整至1530-1580℃浇注成自耗电极棒；

(3)电渣重熔：电渣重熔的渣料配比按重量份为：CaF2：45-55%，Al2O3：18-23%；CaO：15.5-18%；SiO2：16.5-19.2%，将上述渣料加热至熔融状态，倒入结晶器中，结晶器和底板均用水冷却，将步骤2中制备的自耗电极棒缓慢下降到熔融的电渣重熔的渣料中，通电起弧后，调整重熔电压至35-65V、电流3000-8000A；自耗电极棒受电阻热缓慢熔化，熔化后的自耗电极棒液滴穿过熔融的渣料层与渣料发生反应而得到提纯，并在结晶器的底部重新结晶，得到组织致密、均匀、纯净，表面光洁的电渣锭；

(4)锻制：将电渣锭放入初始温度450-480℃的加热炉内进行加热，升温至1100-1230℃，保温3-4h后再在1000-1050℃，保温10-20h，然后进行锻造，锻造成合金坯，冷却至常温；

(5)热轧：加热至1000℃-1035℃进行热轧，热轧后在空气中冷却至常温；

(6)热处理：进行如权利要求1所述的分阶段热处理。

3.如权利要求1-2所述的发动机涡轮用高温合金的热处理方法，其特征在于：C：0.22-0.28%，Mn：2.1-2.2%，Si：0.45-0.61%，Cr：18.3-19.2%，Mo：8.25-10.4%，W：3.50-3.80%，Al：0.05-0.35%，Cu：0.18-0.27%，Fe：5.0-9.2%，B:1.0-1.1%，Ti:3.15-3.45%，Co：6.7-8.2%，Zr：0.12-0.18%，Nb：1.12-1.38%，余量为Ni及不可避免的杂质。

4.如权利要求1-2所述的发动机涡轮用高温合金的热处理方法，其特征在于：C：0.24-0.256%，Mn：2.15-2.18%，Si：0.48-0.59%，Cr：18.45-19.15%，Mo：9.15-10.05%，W：3.65-3.78%，Al：0.18-0.32%，Cu：0.21-0.245%，Fe：5.8-8.2%，B:1.05-1.08%，Ti:3.22-3.43%，Co：6.93-7.98%，Zr：0.14-0.16%，Nb：1.18-1.31%，余量为Ni及不可避免的杂质。

5.如权利要求1-2所述的发动机涡轮用高温合金的热处理方法，其特征在于：C：0.245%，Mn：2.18%，Si：0.56%，Cr：18.8%，Mo：9.3%，W：3.66%，Al：0.12%，Cu：0.21%，Fe：0.64%，B:1.05%，Ti:3.26%，Co：6.88%，Zr：0.16%，Nb：1.23%，余量为Ni及不可避免的杂质。