[發明專利]一種低錸鎳基單晶高溫合金及其制備方法

在審

• 申請號: 201410035718.4
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN103866392A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 陳光;周雪峰;李沛;嚴世坦
• 申請（專利權）人: 南京理工大學;江蘇省（丹陽）高性能合金材料研究院;南京鼎正新材料科技有限公司;南京一甲新材料科技有限公司
• 主分類號: C30B29/52
• 分類號: C30B29/52;C30B11/00;C22C19/05;C22C1/03;C22F1/10
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

1.一種低錸鎳基單晶高溫合金，其特征在于按質量百分比計，合金成分如下：6.5-7.5%Cr，7.0-7.5%Co，1.1-1.9%Mo，5.5-6.5%W，5.5-6.5%Ta，0.75-1.25%Re，5.8-6.2%Al，1.1-1.9%Ti，0.1-0.2%Hf，0.02-0.08%C，0.002-0.006%B，0.010-0.020%Y，余量為Ni。

2.根據權利要求1所述的低錸鎳基單晶高溫合金，其特征在于按質量百分比計，合金成分如下：6.75-7.25%Cr，7.25-7.75%Co，1.3-1.7%Mo，5.75-6.25%W，5.8-6.2%Ta，0.85-1.15%Re，5.9-6.1%Al，1.3-1.7%Ti，0.12-0.18%Hf，0.04-0.06%C，0.003-0.005%B，0.013-0.017%Y，余量為Ni。

3.根據權利要求1所述的低錸鎳基單晶高溫合金，其特征在于所述合金采用以下步驟制備：

第一步：采用真空感應爐熔煉母合金，通過重力鑄造制備母合金鑄棒；

第二步：采用籽晶法通過Bridgeman定向凝固技術制備單晶試棒；

第三步：單晶高溫合金熱處理。

4.根據權利要求3所述的低錸鎳基單晶高溫合金，其特征在于第一步中所述的母合金熔煉功率為20-25Kw，熔煉時間為3-5分鐘。

5.根據權利要求3所述的低錸鎳基單晶高溫合金，其特征在于第二步中所述的單晶制備工藝是溫度梯度為200-300K/cm，抽拉速率為10-100μm/s。

6.根據權利要求3所述的低錸鎳基單晶高溫合金，其特征在于第三步中所述的熱處理包括固溶處理、高溫時效處理和低溫時效處理，其中固溶處理工藝溫度為1300-1310，℃時間為2-4小時，冷卻方式為空冷；高溫時效處理溫度為1080-1100，℃時間為2-5小時，冷卻方式為空冷；低溫時效處理溫度為870-900，℃時間為16-24小時，冷卻方式為空冷。

7.一種低錸鎳基單晶高溫合金的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

第一步：采用真空感應爐熔煉母合金，通過重力鑄造制備母合金鑄棒；

第二步：采用籽晶法通過Bridgeman定向凝固技術制備單晶試棒；

第三步：單晶高溫合金熱處理。

8.根據權利要求7所述的低錸鎳基單晶高溫合金的制備方法，其特征在于第一步中所述的母合金熔煉功率為20-25Kw，熔煉時間為3-5分鐘；按質量百分比計，合金成分如下：6.5-7.5%Cr，7.0-7.5%Co，1.1-1.9%Mo，5.5-6.5%W，5.5-6.5%Ta，0.75-1.25%Re，5.8-6.2%Al，1.1-1.9%Ti，0.1-0.2%Hf，0.02-0.08%C，0.002-0.006%B，0.010-0.020%Y，余量為Ni。

9.根據權利要求7所述的低錸鎳基單晶高溫合金的制備方法，其特征在于第二步中所述的單晶制備工藝是溫度梯度為200-300K/cm，抽拉速率為10-100μm/s。

10.根據權利要求7所述的低錸鎳基單晶高溫合金的制備方法，其特征在于第三步中所述的熱處理包括固溶處理、高溫時效處理和低溫時效處理，其中固溶處理工藝溫度為1300-1310，℃時間為2-4小時，冷卻方式為空冷；高溫時效處理溫度為1080-1100，℃時間為2-5小時，冷卻方式為空冷；低溫時效處理溫度為870-900，℃時間為16-24小時，冷卻方式為空冷。