[發(fā)明專利]鎳基合金和直接時(shí)效熱處理的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410029565.2
• 申請(qǐng)日: 2006-05-09
• 公開（公告）號(hào): CN103710579A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 理查德.L.肯尼迪;曹維滌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: ATI資產(chǎn)公司
• 主分類號(hào): C22C19/05
• 分類號(hào): C22C19/05;C22F1/10
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 秦劍

此案是申請(qǐng)日為2006年5月9日、中國申請(qǐng)?zhí)枮?00680008706.6（國際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/US2006/017804）、發(fā)明名稱為“鎳基合金和直接時(shí)效熱處理的方法”的發(fā)明申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

背景技術(shù)

本發(fā)明公開的實(shí)施方案涉及鎳基合金和直接時(shí)效鎳基合金的方法。更具體地說，本發(fā)明公開的某些實(shí)施方案涉及直接時(shí)效鎳基合金的方法以賦予改進(jìn)的機(jī)械性能，如，但不限于，合金的拉伸強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、低循環(huán)疲勞壽命、疲勞裂紋生長、以及蠕變和斷裂壽命。本發(fā)明公開的其它實(shí)施方案涉及直接時(shí)效的鎳基合金，以及由此制造的生產(chǎn)制品，這些制品具有改進(jìn)的機(jī)械性能，如，但不限于，拉伸強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、低循環(huán)疲勞壽命、疲勞裂紋生長、以及蠕變和斷裂壽命。

燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，這些年來隨著鎳基超級(jí)合金的高溫機(jī)械性能的改進(jìn)而改進(jìn)。這些合金是大多數(shù)接觸最熱操作溫度的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)件所選擇的材料。燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)件，例如，墊圈、輪葉、緊固件、殼體和傳動(dòng)軸，通常是由鎳基超級(jí)合金制成的，它們要求在非常高的溫度下長時(shí)間保持高的應(yīng)力。

合金718是使用最廣泛的鎳基超級(jí)合金中的一種，并于U.S.專利3046108中概括地進(jìn)行了描述，其說明書特別引入本文作為參考。

合金718的廣泛使用來源于合金的一些獨(dú)特的特征。例如，合金718在最高達(dá)約689℃(1200℉)下具有高強(qiáng)度和良好的應(yīng)力-斷裂性能。另外，合金718具有良好的加工性能，如可鑄性和熱加工性，以及良好的可焊性。這些良好的特性使其易于制造并且，當(dāng)需要時(shí)，還可以修補(bǔ)由合金718制造的構(gòu)件。但是，在高于689℃(1200℉)的溫度下，合金718的機(jī)械性能迅速變壞。因此，合金718的使用被限制在低于約689℃(1200℉)以下的用途。

現(xiàn)已研制出其它的超級(jí)合金，例如，(ATI?Properties，Inc.的注冊(cè)商標(biāo))和Waspaloy^TM鎳基合金(Pratt&Whitney?Aircraft的商標(biāo))，這兩種合金可從北卡羅來納州，Monroe的ATI?Allvac獲得，相對(duì)于合金718來說，其具有提高的熱容量。然而，這些合金的缺點(diǎn)是可加工性和可焊性差，并且，比合金718更貴，部分原因在于摻入較高含量的昂貴的合金元素。

鎳基超級(jí)合金(ATI?Properties，Inc.商標(biāo))，在U.S.專利6730264中有一般說明，特將其說明書作為參考引入本文。合金包含，按重量%計(jì)，高達(dá)約0.1%的碳，約12%～約20%的鉻，高達(dá)約4%的鉬，高達(dá)約6%的鎢，約5%～約12%的鈷，高達(dá)約14%的鐵，約4%～約8%的鈮，約0.6%～約2.6%的鋁，約0.4%～約1.4%的鈦，約0.003%～約0.03%的磷，約0.003%～約0.015%的硼，以及鎳；其中，鉬的重量%和鎢的重量%的總和至少約2%，但不大于約8%，以及，其中，鋁的原子%和鈦的原子%的總和約2%～約6%，鋁的原子%對(duì)鈦的原子%的比值至少約1.5，以及，鋁的原子%和鈦的原子%的總和除以鈮的原子%為約0.8～約1.3。合金與合金718相比，顯示改良的高溫機(jī)械性能。另外，合金通常具有較好的熱加工性和可焊性，并且比合金和Waspaloy^TM鎳基合金更便宜。

在同時(shí)待審的U.S.專利申請(qǐng)?zhí)?0/679899中，其說明書特別全文引入本文作參考，本發(fā)明人就使用固溶處理和時(shí)效處理的鎳基合金和方法進(jìn)行了說明。按本文中公開的方法處理的合金，具有良好的高溫機(jī)械性能，當(dāng)暴露于高溫時(shí)，能保持基本穩(wěn)定。

然而，有利的是提供一種具有進(jìn)一步改良高溫機(jī)械性能的鎳基合金，而同時(shí)其在處理過程中無須固溶處理步驟。正如下文詳細(xì)討論的，本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)加工鎳-基合金的方法，該法提供增高的熱穩(wěn)定容量而無需固溶處理步驟。

發(fā)明簡述

本發(fā)明公開的各種實(shí)施方案涉及直接時(shí)效鎳基合金的方法。根據(jù)本文公開的各種非限制性實(shí)施方案的直接時(shí)效的合金中可以觀察到改進(jìn)的機(jī)械性能。