[发明专利]Ni‑Cr基沉淀硬化型变形高温合金材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及变形高温合金材料及其制备方法，特别涉及Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金材料及其制备方法。

背景技术

高温合金对于发展航空发动机和工业燃气轮机起着重要作用。目前，气轮机功率的不断提高，对高性能高温合金材料的需求亦随之增加，而现有的合金材料杂质元素的含量比较高，存在溶液浇注成不能消耗自身电极，耐热性能差，并且制造成本高，制造复杂等诸多缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供新的Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金材料。

一种Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金材料，以重量百分比计，包括C：0.03％～0.07％、Cr：13.00％～16.00％、Al：1.45％～1.80％、 Ti：2.35％～2.75％、Nb：1.90％～2.20％、Mo：2.80％～3.20％以及余量Ni和不可避免的杂质。

优选的，上述Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金材料，以重量百分比计，包括C：0.04％～0.06％、Cr：14.00％～15.00％、Al： 1.5％～1.67％、Ti：2.45％～2.62％、Nb：2.0％～2.14％、Mo： 2.90％～3.11％以及余量Ni和不可避免的杂质。

优选的，上述Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金材料，以重量百分比计，包括C：0.045％～0.058％、Cr：14.30％～15.00％、Al： 1.57％～1.62％、Ti：2.51％～2.62％、Nb：2.02％～2.14％、Mo： 2.97％～3.11％以及余量Ni和不可避免的杂质。

优选的，以占所述合金材料重量百分比计，上述杂质含量为：Fe 小于或等于2.00％、P小于或等于0.015％、S小于或等于0.007％、B 小于或等于0.008％、Ce小于或等于0.005％、Cu小于或等于0.070％、 Si小于或等于0.60％、Mn小于或等于0.40％、Zr小于或等于0.05％、 Mg小于或等于0.008％。

优选的，以占所述合金材料重量百分比计，上述杂质含量为：Fe 小于2.00％、P小于0.015％、S小于0.007％、B小于0.008％、Ce小于0.005％、Cu小于0.070％、Si小于0.60％、Mn小于0.40％、Zr小于 0.05％、Mg小于0.008％。

本发明还提供了上述Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤A、取所需元素于真空感应炉中熔炼，熔炼温度 1460～1480℃；在熔炼过程中调节各元素的含量，使其重量比符合设计要求，溶液浇注成自耗电极；

步骤B、将步骤A浇注成的自耗电极于真空自耗炉中重熔精炼，重熔成电渣锭；

步骤C、将步骤B的电渣锭加热锻造制成钢棒，具体操作为：将钢棒加热至1140～1160℃，保温24～30小时后升温至1190～1210℃保温 40～60小时降温至900℃～1000℃再升温至1150℃～1170℃保温2.5-4小时，开始锻造；

步骤D、将步骤C的钢棒锻后空冷至室温；

步骤E、将步骤D的钢棒表面进行车光处理，消除表面缺陷并使钢棒尺寸、形状、表面质量满足设计要求。

优选的，所述步骤B中重熔精炼具体操作如下：

1)真空度：冷态真空度＜0.13Pa；

2)电力制度：其电压为24V±2V，电流为7500±200A。

本发明与现有技术相比具有的有益效果：本发明Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金材料，对成份和制备方法进行了优化，特别优化了 Al、Ti成份，使高温合金材料在600℃～800℃范围内具有高的拉伸强度和持久强度，降低了杂质元素的含量；制备过程中溶液浇注成消耗自身电极，制备简单，降低了制造成本；同时提高了耐热性能，提高了合金材料在使用过程中的组织稳定和综合性能，从而提高通过该种合金材料制造的产品的寿命，有良好的经济效益和社会效益，适合推广使用。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明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1一种Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金材料及其制备方法