[发明专利]一种高纯净镍基高温合金及其球形粉末的制备方法

权利要求书

1.一种高纯净镍基高温合金，其特征在于，该合金由以下重量份的组分构成：

C为0.005～0.015份，Cr为14.5～19份，Mo为2.4-2.5份，Nb为4～5.8份，Ti为0.65～0.71份，Al为1.4～1.5份，Fe为7～9.8份，Co为8.5～9份，W为0.8～1份，P为0.002～0.02份，Ni为50～61份，S为0～0.0020份，Si为0～0.05份，Mg为0～0.002份，Mn为0～0.02份，Cu为0～0.05份，O为0～0.0009份，N为0～0.001份。

2.一种高纯净镍基高温合金的球形粉末制备方法，其特征在于，具体步骤为：

步骤1：将全部组分置于真空感应悬浮熔炼炉进行合金熔炼，熔炼完成后浇注到钢锭模管中制成钢锭；

步骤2：对钢锭进行加工，制成棒材；要求合金棒材弯曲度＜1mm/支。

步骤3：采用EIGA气雾化制粉炉对棒材进行加工制粉，获得金属粉末；

或者为步骤3′：采用PREP等离子旋转电极雾化制粉设备对棒材进行加工制粉，获得金属粉末。

3.根据权利要求2所述的高纯净镍基高温合金的球形粉末制备方法，其特征在于，所述步骤1中，钢锭模管的直径为40-70mm，长度为500-800mm；全部组分原材料均为高纯度材料，包括金属铬纯度≥99.9％、金属钼纯度≥99.9％、金属铌纯度≥99.9％、海绵钛纯度≥99.8％、铝纯度≥99.9％、金属铁纯度≥99.9％、金属钴纯度≥99.9％、金属钨纯度≥99.9％、金属镍纯度≥99.9％，高纯碳粒纯度≥99.7％；真空感应熔炼过程中要求真空度＜5Pa，精炼温度为1500-1550℃；通过控制真空感应熔炼期的真空度、精炼温度和精炼时间，有利于提高碳的脱氧能力，真空下碳的脱氧脱氮能力随着真空度的提高而增强；

所述步骤2具体为，使用车床和磨床对钢锭进行加工，得到预合金棒材，对预合金棒材进行除油、除屑和烘干处理。

4.根据权利要求2所述的高纯净镍基高温合金的球形粉末制备方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：

步骤3-1、对EIGA气雾化制粉炉进行抽真空；

步骤3-2、用惰性气体对EIGA气雾化制粉炉内气体进行置换；

步骤3-3、采用EIGA气雾化制粉炉对棒材进行熔炼形成金属液滴，之后经过雾化凝固形成金属粉末，待金属粉末冷却室温后收集粉末。

5.根据权利要求4所述的高纯净镍基高温合金的球形粉末制备方法，其特征在于，步骤3-1中，抽真空至真空度为1.0×10^-1Pa，雾化炉压升率低于2Pa/h；步骤3-2中，惰性气体采用氩气，氩气纯度99.999％；置换2-3次；步骤3-3中，雾化参数设置为：雾化压力3.0-5.0MPa、给料速度30-80mm/min；熔炼参数设置为：功率20-30Kw；雾化采用自由式拉瓦尔超音速雾化喷盘，雾化效率高，产品性能好。

6.根据权利要求2所述的高纯净镍基高温合金的球形粉末制备方法，其特征在于，所述的步骤3′具体包括：

步骤3-1′、启动PREP等离子旋转电极雾化制粉设备的电极旋转电机，采用等离子枪对棒材进行熔化形成金属液滴；

步骤3-2′、熔化后的金属液滴冷凝成球形粉体，落入粉末收集系统。

7.根据权利要求6所述的高纯净镍基高温合金的球形粉末制备方法，其特征在于，步骤3-1′中，棒材的转速为10000-30000r/min、棒材的送料速度30-120mm/min、等离子弧电流强度1000-3000A、等离子体工作气体流量50-100L/min、等离子体与棒材端部距离10-30mm。

8.根据权利要求6所述的高纯净镍基高温合金的球形粉末制备方法，其特征在于，步骤3′的制粉过程中，自动充放惰性保护气体，使得PREP等离子旋转电极雾化制粉设备内部一直处于微正压状态，压力范围是0.03-0.04MPa。