[發明專利]高鎳合金材料及其制備方法和鑄鐵件

有效

• 申請號: 202011010234.6
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112195370B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 王鑫;雷曉宏;魏民
• 申請（專利權）人: 北京通嘉鼎元科技有限公司
• 主分類號: C22C19/03
• 分類號: C22C19/03;C22C1/02;C22F1/10
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 梁文惠

本發明提供了一種高鎳合金材料及其制備方法和鑄鐵件。以重量百分比計，該高鎳合金材料包括64～70％的Ni、26～33％的Cu、0.4～7％的Fe、0.5～3.15％的Al、0.2～0.8％的Mn、0.35～0.86％的Ti、0.01～0.06％的C、0.01～0.45％的Si、0.01～0.6％的Ta以及0.5～0.8％的Pd以及其它不可避免的雜質。由于鎳具有優良的耐酸堿性，將該材料用于有化學工藝氣體的泵、管道或者其他設備原料，可以顯著增加泵、設備和管道的壽命，如普通的材料的泵運行時間一般為5000～8000小時，在使用這種高鎳合金材料后泵運行壽命會增至20000～50000小時以上。

技術領域

本發明涉及鎳合金技術領域，具體而言，涉及一種高鎳合金材料及其制備方法和鑄鐵件。

背景技術

用于在腐蝕環境如有化學工藝氣體的泵，它的主要零部件有定子、轉子和軸，這些零部件都會和泵內部的化學工藝氣體接觸。這種情況下，這些主要零部件大多都采用耐腐蝕和價格相對便宜的球墨鑄鐵制成或者將耐腐蝕的硬質材料涂敷零部件的局部表面，以使零部件局部表面具有耐腐蝕性，但是由于泵體溫度和轉速均較高，使得這些涂層物易掉落，從而導致泵設備出現故障情況。

鑄鐵件長期以來都被各大真空泵廠家用于制造真空泵的主要零部件，然而在半導體行業會有越來越多的相對腐蝕性的氣體導致定轉子部件腐蝕嚴重從而壽命相對較短，例如氯、氟、硅烷、溴化氫、三氟化氯和六氟化硫等腐蝕性氣體，因此為了增加類似真空泵的定子、轉子等部件的耐腐蝕性，就需要一種更具耐腐蝕性、耐高溫性的合金材料。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種高鎳合金材料及其制備方法和鑄鐵件，以解決現有技術中合金材料的耐腐蝕性、耐高溫性較差的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種高鎳合金材料，以重量百分比計，該高鎳合金材料包括：64～70％的Ni、26～33％的Cu、0.4～7％的Fe、0.5～3.15％的Al、0.2～0.8％的Mn、0.35～0.86％的Ti、0.01～0.06％的C、0.01～0.45％的Si、0.01～0.6％的Ta以及0.5～0.8％的Pd以及其它不可避免的雜質。

進一步地，Ni與Cu的質量比為2:1～5:2。

進一步地，以重量百分比計，上述高鎳合金材料包括66～70％的Ni。

進一步地，以重量百分比計，上述高鎳合金材料包括28～33％的Cu。

進一步地，以重量百分比計，上述高鎳合金材料包括：64～70％的Ni、26～33％的Cu、0.6～7％的Fe、0.5～2.0％的Al、0.2～0.5％的Mn、0.35～0.5％的Ti、0.02～0.05％的C、0.05～0.45％的Si、0.01～0.3％的Ta以及0.6～0.8％的Pd以及其它不可避免的雜質。

根據本發明的另一方面，提供了一種前述高鎳合金材料的制備方法，該制備方法包括：步驟S1，將高鎳合金材料按照各元素百分比混合并進行熔煉，得到坯料；步驟S2，將坯料進行固溶處理，得到固溶體；以及步驟S3，將固溶體進行多次冷卻和時效處理，得到高鎳合金材料。

進一步地，上述熔煉的溫度為1200～1850℃，優選固溶處理的溫度為1150～1200℃，優選固溶處理的時間為2～4h。

進一步地，上述多次冷卻和時效處理的過程包括：將固溶體進行第一次空冷，得到一次空冷后材料；將一次空冷后材料進行一次人工時效處理，得到一次時效處理后材料；將一次時效處理后材料進行第二次空冷，得到二次空冷后材料；將二次空冷后材料進行二次人工時效處理，得到二次時效處理后材料；以及將二次時效處理后材料進行第三次空冷，得到高鎳合金材料，其中，優選一次人工時效處理的溫度為800～830℃，優選一次人工時效處理的時間為20～30h，優選二次人工時效處理的溫度為680～720℃，優選二次人工時效處理的時間為12～20h。