[發明專利]鎳基高溫合金及其制造方法、部件和應用

有效

• 申請號: 202010571208.4
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111500898B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 畢中南;張少明;夏天;王睿;曲敬龍;馬惠萍;韓壽波;孫廣寶
• 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;C22C1/04;C22F1/10;B22F10/28;B22F10/64;B33Y10/00;B33Y70/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 劉建榮

1.一種鎳基高溫合金，其特征在于，采用如下原料經3D打印制備得到；

所述原料包括質量百分比的如下組分：C小于等于0.3％，Co小于5％，W 13-15％，Cr20-24％，Mo 1-3％，Al 0.2-0.5％，Ti小于0.1％，Fe小于3％，B小于0.015％，La 0.001-0.004％，Mn 0.01-0.2％，Si 0.02-0.2％，以及余量的Ni；

所述鎳基高溫合金無裂紋；所述鎳基高溫合金的組織中平均碳化物尺寸大小為150-200nm，碳化物尺寸分布為50nm-4μm；

所述鎳基高溫合金中的碳化物包括一次碳化物，以及二次碳化物；

一次碳化物尺寸為200nm-4μm，位于枝晶和胞狀晶間富集W、Mo元素區域；

二次碳化物尺寸為50-150nm，部分位于界面，部分位于晶內。

2.根據權利要求1所述的鎳基高溫合金，其特征在于，所述原料包括質量百分比的如下組分：

C 0.05-0.3％，Co小于5％，W 13-15％，Cr 20-24％，Mo 1-3％，Al 0.2-0.5％，Ti小于0.1％，Fe小于3％，B小于0.015％，La 0.001-0.004％，Mn 0.01-0.1％，Si 0.02-0.1％，以及余量的Ni。

3.根據權利要求1所述的鎳基高溫合金，其特征在于，所述原料包括質量百分比的如下組分：

C 0.08-0.25％，Co小于5％，W 13-15％，Cr 20-24％，Mo 1-3％，Al 0.2-0.5％，Ti小于0.1％，Fe小于3％，B小于0.015％，La 0.001-0.004％，Mn 0.01-0.06％，Si 0.02-0.06％，以及余量的Ni。

4.根據權利要求1所述的鎳基高溫合金，其特征在于，所述3D打印包括激光選區熔融3D打印或電子束熔融3D打印。

5.根據權利要求4所述的鎳基高溫合金，其特征在于，所述3D打印為激光選區熔融3D打印。

6.根據權利要求5所述的鎳基高溫合金，其特征在于，鎳基高溫合金采用如下步驟制備得到：先將所述原料制備成粒徑為15-75μm的粉末再進行所述激光選區熔融3D打印。

7.根據權利要求6所述的鎳基高溫合金，其特征在于，所述激光選區熔融3D打印后進行熱等靜壓和熱處理。

8.根據權利要求7所述的鎳基高溫合金，其特征在于，所述鎳基高溫合金在1100℃下的屈服強度大于等于50MPa；

熱等靜壓前得到的所述鎳基高溫合金的致密度大于等于99％，熱等靜壓后得到的所述鎳基高溫合金的致密度大于等于99.95％。

9.根據權利要求5-8任一項所述的鎳基高溫合金，其特征在于，所述激光選區熔融3D打印過程中的工藝參數包括：

(a)激光功率100-700W；

(b)激光掃描速度600-2000mm/s；

(c)光斑直徑40-110μm；

(d)激光間距80-120μm；

(e)鋪粉厚度20-80μm。

10.一種鎳基高溫合金的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

利用權利要求1-3任一項所述的鎳基高溫合金中的所述原料并采用3D打印制備得到所述鎳基高溫合金。

11.根據權利要求10所述的制造方法，其特征在于，所述3D打印包括激光選區熔融3D打印或電子束熔融3D打印。

12.根據權利要求11所述的制造方法，其特征在于，所述3D打印為激光選區熔融3D打印。