[發(fā)明專利]一種高溫合金板材及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711491699.6
• 申請日: 2017-12-30
• 公開（公告）號: CN108149075A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周小紅;浦益龍;周向東;李淑蘋;浦海涌
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫隆達金屬材料有限公司
• 主分類號: C22C19/05
• 分類號: C22C19/05;C22F1/10;C22C1/02
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;任月娜

本發(fā)明涉及一種高溫合金板材及其制備方法，各組分按重量百分比計為：C 0.07?0.13%、Cr 21.5?23.5%、Co 18.0?20.0%、W 1.7?2.3%、Al 0.90?1.50%、Ti 2.0?2.5%、Ta 0.7?1.3%、Nb 0.6?1.0%、B 0.005?0.013%、Zr 0.015?0.025%、雜質(zhì)元素≤0.1%，其余為Ni。制備時依次經(jīng)過熔煉、多次熱鍛和機加工得到高溫合金板材。本發(fā)明制備方法簡單，步驟易于操作，采用熱鍛和機加工相結(jié)合的工藝，突破了鑄造高溫合金難以塑性變形加工的瓶頸，縮短了板材加工流程，并獲得了細晶粒、高強度、精密板材。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高溫合金板材及其制備方法，屬于合金材料制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

K4222高溫合金是(國外相似牌號GTD222)是鎳基沉淀硬化性等軸鑄造高溫合金，合金具有中等高溫強度、良好的抗蠕變和抗疲勞性能，在高溫下具有優(yōu)異的抗氧化和耐蝕性能，使用溫度在1000℃以下。K4222高溫合金應用于燃氣渦輪發(fā)動機葉片，一般采用鑄造成型制備零部件。K4222高溫合金板材如果采用傳統(tǒng)鑄造方法，需要制備蠟模，加工流程長，且由于板材厚度薄，很容易產(chǎn)生縮孔、疏松等鑄造缺陷，并且鑄造晶粒尺寸大，材料強度低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的高溫合金板材采用傳統(tǒng)鑄造方法加工時由于板材厚度薄，很容易產(chǎn)生縮孔、疏松等鑄造缺陷，并且鑄造晶粒尺寸大，材料強度低，提供了一種高溫合金板材及其制備方法。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種高溫合金板材，各組分按重量百分比計為：C0.07-0.13％、Cr 21.5-23.5％、Co 18.0-20.0％、W 1.7-2.3％、Al 0.90-1.50％、Ti 2.0-2.5％、Ta 0.7-1.3％、Nb 0.6-1.0％、B 0.005-0.013％、Zr 0.015-0.025％、雜質(zhì)元素≤0.1％，其余為Ni。

進一步的，所述雜質(zhì)包括O、N、S和P，其中雜質(zhì)組分按重量百分比計為O≤0.0050％，N≤0.010％，S≤0.007％，P≤0.015％。

進一步的，所述高溫合金板材為K4222高溫合金。

高溫合金板材的制備方法，包括如下步驟：

(1)熔煉：取原料各組分按重量百分比計為C 0.07-0.13％、Cr 21.5-23.5％、Co18.0-20.0％、W 1.7-2.3％、Al 0.90-1.50％、Ti 2.0-2.5％、Ta 0.7-1.3％、Nb 0.6-1.0％、B 0.005-0.013％、Zr 0.015-0.025％，其余為Ni，將各原料加入至真空感應爐中于1400-1500℃下熔煉得到溶液，隨后繼續(xù)精煉10-20min，澆注制備得到母合金棒；

(2)多次熱鍛：將母合金棒擴散退火，首先緩慢加熱至1200-1250℃，保溫15-18h，然后降至鍛造的起始溫度1180℃，在鍛造過程中溫度逐漸下降，在溫度降至1050℃前對母合金棒進行多次熱鍛得到板坯；

(3)機加工：將板坯經(jīng)銑床進行平面銑削加工，得到高溫合金板材。

進一步的，所述步驟(1)中的母合金棒的直徑為75-85mm。

進一步的，所述高溫合金板材的板坯預留的加工余量：長度為10～12mm，寬度為10～12mm，厚度為3～5mm。

進一步的，所述高溫合金板材的厚度為7～11mm。

進一步的，所述熱鍛采用快鍛錘鍛造，每道次變形量控制在30～50％，每道次鍛造后，需回爐加熱到鍛造溫度1050-1180℃。

進一步的，所述步驟(2)中的熱鍛次數(shù)為3-4次。