[发明专利]超级合金溅射靶在审
| 申请号： | 201880042156.2 | 申请日： | 2018-04-19 |
| 公开（公告）号： | CN111194359A | 公开（公告）日： | 2020-05-22 |
| 发明（设计）人： | P·波尔西克;J·拉姆 | 申请（专利权）人： | 普兰西复合材料有限公司 |
| 主分类号： | C22C19/00 | 分类号： | C22C19/00;C23C14/32;C23C14/34;C22C1/04;C22C19/05;B22F3/105;C22C19/07;C22C19/03 |
| 代理公司： | 中国专利代理(香港)有限公司 72001 | 代理人： | 张萍;黄念 |
| 地址： | 德国滨湖*** | 国省代码： | 暂无信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 超级 合金 溅射 | ||
【说明书】：
本发明包括超级合金靶，其中该超级合金靶具有随机晶粒取向的多晶结构，该结构中的平均晶粒尺寸小于20μm，并且该结构中的孔隙率小于10％。此外，本发明包括通过粉末冶金生产制造超级合金靶的方法，其中所述粉末冶金生产从超级合金的合金粉末开始并且包括合金粉末的放电等离子体烧结(SPS)步骤。
技术领域
本发明涉及超级合金(SA)材料领域，尤其涉及根据权利要求1所述的超级合金溅射靶和根据权利要求11所述的通过粉末冶金生产制造超级合金靶的方法.
技术背景
超级合金展现出若干关键特性：优异的机械强度、抗热蠕变变形、良好的表面稳定性和抗腐蚀性或抗氧化性.晶体结构通常是面心立方奥氏体.此类合金的实例是哈斯特洛伊合金(Hastelloy)、因科内尔合金(Inconel)、瓦斯帕洛伊合金(Waspaloy)、Rene合金、海恩斯(Haynes)合金、因科洛伊合金(Incoloy)、MP98T、TMS合金和CMSX单晶合金。超级合金通过固溶强化而发展高温强度.重要的强化机制是弥散强化，其形成第二相沉淀物，例如γ′和碳化物。由诸如铝和铬之类的元素提供抗氧化性或抗腐蚀性。基本上存在两种类型的超级合金，一种是钴基超级合金，其以钴作为主要金属组分，并以例如C、Cr、W、Ni、Ti、Al、Ir和Ta作为合金元素，另一种且直到今天最重要的类别是镍基超级合金，其以镍作为主要金属组分，并以例如Cr、Fe、Co、Mo、W、Ta、Al、Ti、Zr、Nb、Re、Y、V、C、B或Hf仅作为与该超级合金组一起使用的合金添加剂的一些实例.本发明的一个焦点是在总体上，且尤其针对诸如用于航空和工业燃气轮机(IGT)应用的高压和低压涡轮组件之类的应用来改进超级合金的热性能和磨损性能，由此已经用诸如PWA1483和CM247-DS之类的镍基超级合金进行了若干成功的实验。进一步地，基于铝化物的合金例如钛铝基超级合金(比如γ-TiAl)或形成高温和高耐磨合金的另外铝化物在此理解为超级合金组合物，所述另外铝化物包括Ni-铝化物，例如NiAl(也称为雷尼镍)或NiAl3；Fe-铝化物；Hf-铝化物；Cr-铝化物；Nb-铝化物，例如Nb3Al或NbAl3；Ta-铝化物，例如Ta3Al或TaAl3；Pt-铝化物；Zr-铝化物等。
放电等离子体烧结(SPS)是粉末冶金制造方法，由此优选在真空下在例如两个石墨冲头之间的石墨模具中对粉末组合物加压，并且同时在两个冲头之间施加DC电流或任选的脉冲DC电流以辅助待制造的工件(在本案中为靶)的成形过程。从而，在导电样品(比如超级合金)的情况下，DC电流或脉冲DC电流直接通过石墨模具以及粉末压块。因此，与常规的热压相反，热量的产生是内部的，在常规的热压中，由外部加热元件提供热量.这导致在与常规烧结技术相比更低的烧结温度下实现接近理论密度，并且促进非常高的加热或冷却速率(高达1000K/min)，因此烧结过程通常非常快(在几分钟内)。该过程的一般速度确保其具有使具有纳米尺寸或纳米结构的粉末致密化的潜力，同时避免伴随标准致密化途径的粗化。作为实例，对于此类程序，强度高达1500A且低电压为25V的一系列3ms直流电流脉冲可以直接通过粉末样品和压制工具。
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