[发明专利]一种镍基高温合金、其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种镍基高温合金、其制备方法及应用，涉及镍基合金技术领域。镍基高温合金元素组成为：Cr 15.00～25.00％、Fe 0.01～1.00％、W 1.20～5.00％、Mo 12.00～21.50％、Cu 0.80～2.00％，余量为Ni。制备得到的合金材料由韧性极佳且耐高温性能良好的γ‑Ni组成的，在保证材料塑韧性的同时有效提高材料的耐高温、耐腐蚀及耐磨损性能。

技术领域

本发明涉及镍基合金技术领域，具体而言，涉及一种镍基高温合金、其制备方法及应用。

背景技术

化学反应工程系化学工程的一个分支，以工业反应过程为主要研究对象，以反应技术的开发、反应过程的优化和反应器设计为主要目的的一门新兴工程门类，在化工热力学、反应动力学、传递过程理论以及化工单元操作的基础上发展起来的。在工业反应过程中既有化学反应，又有热质传递过程，这就要求复杂高难度的化学反应在精确控制的前提下进行，还需要开发耐磨、耐蚀且易加工的高性能新型材料和相应的成形制备技术。

金属增材制造(3D打印)技术是一种采用高能束流(如激光束、电子束、等离子束、电弧等)作为材料加工热源的快速、近净、无模化成型技术，相比于传统铸造、粉末冶金和精密加工等方法是一种新兴的制备工艺。3D打印不仅可以实现大尺寸、复杂异形结构零件的成形制备，还可以实现多种材料(如金属、金属基复合材料或陶瓷材料等)具有良好冶金结合的精确制造，十分适合于高性能复杂结构化学反应容器的快速制造。因此，为了获得性能优良、结构复杂的新型镍基合金零件，增材制造方法成为一种首选的材料成形加工方法。

为了满足化学化工领域在材料及结构方面所提出的使用条件，需要制备力学性能优良且耐腐蚀性好的新型镍基复合材料。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镍基高温合金、其制备方法，旨在制备强度、硬度、耐磨、耐蚀性能均较为优异的合金材料。

本发明的另一目的在于提供上述镍基高温合金在增材制造中的应用。

本发明是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种镍基高温合金，按质量百分比计，其元素组成为：Cr15.00～25.00％、Fe 0.01～1.00％、W 1.20～5.00％、Mo 12.00～21.50％、Cu 0.80～2.00％，余量为Ni。

第二方面，本发明提供一种前述实施方式中镍基高温合金的制备方法，根据镍基高温合金材料的元素组成进行配料，再进行熔炼。

本发明具有以下有益效果：发明人改进了镍基高温合金的元素组成和用量比例，使制备得到的合金材料由韧性极佳且耐高温性能良好的γ-Ni组成的，在保证材料塑韧性的同时有效提高材料的耐高温、耐腐蚀及耐磨损性能，是一种适于激光增材制造用的专用镍基合金粉末材料，扩大了增材制造领域材料使用范畴。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为SLM合金试样机械性能和理化性能的测试结果图；

图2为粉末物相和激光选区熔化成形零件的物相测试结果图；

图3为合金试样拉伸时的应力-应变曲线图；

图4为对比例1的粉末形貌图。

具体实施方式