[发明专利]Ni基超合金材料的制造方法

摘要

本发明涉及一种制造析出强化型Ni基超合金材料的方法，该Ni基超合金材料具有预定的组成，所述方法包括：开坯锻造步骤，其中在Ts至Tm的温度范围内进行锻造，并进行空气冷却，以形成平均晶粒尺寸为#1以上的坯料；过时效热处理步骤，其中在Ts至Ts+50℃的温度范围内加热和保持坯料，然后将其缓慢冷却至Ts以下的温度；以及晶粒细化锻造步骤，其中在Ts‑150℃至Ts的温度范围进行另一次锻造，并进行另一次空气冷却，其中Ts为1,030℃至1,100℃，并且晶粒细化锻造步骤之后的总平均晶粒尺寸为#8以上。该方法即使在材料为大尺寸合金材料的情况下也能够总体上得到细晶粒，并且能够赋予高机械强度。

主权项

一种制造析出强化型Ni基超合金材料的方法，以质量％计，所述Ni基超合金材料具有由以下元素构成的成分组成：C：大于0.001％且小于0.100％，Cr：11％以上且小于19％，Co：大于5％且小于25％，Fe：0.1％以上且小于4.0％，Mo：大于2.0％且小于5.0％，W：大于1.0％且小于5.0％，Nb：0.3％以上且小于4.0％，Al：大于3.0％且小于5.0％，Ti：大于1.0％且小于2.5％，和Ta：0.01％以上且小于2.0％，以及可任选的B：小于0.03％，Zr：小于0.1％，Mg：小于0.030％，Ca：小于0.030％，和REM：0.200％以下，余量为不可避免的杂质和Ni，其中，当以原子％计的元素M的含量由[M]表示时，([Ti]+[Nb]+[Ta])/[Al]×10的值为3.5以上且小于6.5，且[Al]+[Ti]+[Nb]+[Ta]的值为9.5以上且小于13.0，所述方法包括：开坯锻造步骤，其中在由作为γ'相的固溶温度的溶线温度Ts至熔点Tm的温度范围内进行锻造，并进行空气冷却，以形成平均晶粒尺寸为#1以上的坯料，过时效热处理步骤，其中在Ts至Ts+50℃的温度范围内加热和保持所述坯料，然后将该坯料缓慢冷却至Ts以下的温度Ts'，以使γ'相粒子析出并生长，并增加该γ'相粒子的平均间距，以及晶粒细化锻造步骤，其中在Ts‑150℃至Ts的温度范围内进行另一次锻造，并进行另一次空气冷却，其中Ts为1,030℃至1100℃，并且其中晶体生长受到所述过时效热处理引起的所述γ'相粒子的抑制，从而使得所述晶粒细化锻造步骤之后的总平均晶粒尺寸为#8以上。