[發明專利]一種高強低比重定向凝固鎳基高溫合金及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010066162.0
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111074101A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 吳保平;吳劍濤;李維;李俊濤
• 申請（專利權）人: 北京鋼研高納科技股份有限公司
• 主分類號: C22C19/05
• 分類號: C22C19/05;C22C1/02;C22F1/10;B22D27/04
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 劉乾幫

1.一種高強低比重定向凝固鎳基高溫合金，其特征在于，包含以下重量百分比的組成：C：0.14~0.20%；Cr：8.0~10.0%；Co：12.0~15.0%；W：1.0~1.8%；Mo：2.7~3.4%；Al：5.0~5.7%；Ti：4.2~4.7%；Nb：0.5~1.0%；V：0.5~1.0%；B：0.01~0.02%；余量為Ni和雜質。

2.根據權利要求1所述的一種高強低比重定向凝固鎳基高溫合金，其特征在于，雜質元素重量百分含量控制如下：Ce≤0.02%；Fe≤0.50%；Si≤0.2%；Mn≤0.2%；S≤0.008%；P≤0.005%；Pb≤0.0005%；Bi≤0.0001%；As≤0.005%；Sb≤0.001%；Sn≤0.002。

3.一種如權利要求1或2所述的高強低比重定向凝固鎳基高溫合金的制備方法，包括以下步驟：

合金熔煉：將所述合金元素熔煉；

定向凝固：將熔煉后的合金采用定向凝固工藝定向凝固形成柱狀晶合金；

熱處理：將柱狀晶合金在1220±10℃下保溫4h~6h，冷卻至室溫；然后在980℃±10℃下保溫16h~20h，冷卻至室溫。

4.根據權利要求3所述的一種高強低比重定向凝固鎳基高溫合金的制備方法，其特征在于，步驟合金熔煉采用真空感應爐熔煉，且熔煉溫度1560℃~1600℃，精煉時間10~20min，真空度為10^-1~10^-2，澆注溫度為1500~1520℃。

5.根據權利要求3所述的一種高強低比重定向凝固鎳基高溫合金的制備方法，其特征在于，步驟定向凝固中，定向凝固工藝具體操作為：將熔煉后的合金在高真空定向凝固爐中定向凝固，控制澆注溫度為1500~1520℃，模殼溫度為1500±20℃，抽拉速度為4~8mm/min。

6.根據權利要求3所述的一種高強低比重定向凝固鎳基高溫合金的制備方法，其特征在于，步驟熱處理中，柱狀晶合金保溫后冷卻方式為空冷。

7.一種高強低比重定向凝固鎳基高溫合金的應用，將采用權利要求3所述的方法得到的高強低比重定向凝固鎳基高溫合金應用于渦輪葉片中。