[发明专利]一种低铸造应力高强耐磨镍基合金及其生产方法

权利要求书

1.一种低铸造应力高强耐磨镍基合金，其特征在于，其化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.07～0.10%，Si≤0.25%，Mn≤0.25%，Al：1.4～1.8%，Nb：2.1～2.5%，Ti：2.35～2.63%，Mo：8.5～9.5%，Cr：8.5～11.5%，Co：1～5%，Fe：21～24%，B：0.005～0.015%，余量为Ni和不可避免的杂质；所述镍基合金生产方法如下：使用真空感应炉，所述镍基合金化学成分配比合金料进行熔炼，在铸铁模内浇铸，钢液在铸铁锭模中自然冷却至500℃～550℃后，将铸铁模打开取出铸锭空冷至室温，完成浇铸工序，得到相应的低铸造应力高强耐磨镍基合金铸锭。

2.根据权利要求1所述的低铸造应力高强耐磨镍基合金，其特征在于，所述熔炼工序：

（1）将电解镍、铌铁、海绵钛、钼铁、金属铬、单质钴、硅铁、电解锰、纯铁按权利要求1所述化学元素质量百分比进行配料，并填装至真空感应炉的坩埚中；

（2）打开真空感应炉真空泵进行抽真空，真空度控制在小于6帕斯卡，接着以50千瓦～100千瓦的熔炼功率供电15分钟～30分钟，再将熔炼功率提高至150千瓦～200千瓦供电直至炉内原料全部熔化，保持该供电功率15分钟～30分钟；

（3）将碳粉、铝粒、单质硼按权利要求1所述化学元素质量分数进行配比后，通过真空加料装置投入坩埚中的液态金属中，同时将供电功率提高至220千瓦～250千瓦，熔炼室内填充氩气至压强达到10000帕斯卡～12000帕斯卡，开启电磁搅拌使上述合金料在钢液中熔化并扩散均匀；

（4）取样进行成分快速分析，根据实测结果进行合金料补充投放，熔炼5分钟～10分钟，完成熔炼工序。

3.根据权利要求2所述的低铸造应力高强耐磨镍基合金，其特征在于，浇铸工序中，以280千瓦～300千瓦的熔炼功率供电，确保液态金属保证一定的过热度，保持该熔炼功率不变，将熔炼工序第（4）步所得钢液在真空感应炉中以1387℃～1417℃的出钢温度浇铸至铸铁锭模中，浇铸速度控制在8公斤/分钟～10公斤/分钟，浇铸过程确保钢液不与外界空气接触。

4.根据权利要求1所述的低铸造应力高强耐磨镍基合金，其特征在于，所述镍基合金铸锭表面无裂纹。

5.根据权利要求1所述的低铸造应力高强耐磨镍基合金，其特征在于，所述镍基合金铸锭经热加工及固溶时效处理后晶粒度级别达到8～9级，抗拉强度在1510MPa～1660MPa，屈服强度在1185MPa～1260MPa，延伸率在12%～15%，硬度在47HRC～53HRC。