[發(fā)明專利]高抗壓強度的鎳鈷基高溫合金

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011141906.7
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112458351B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓國峰;尹軼川;王文宇;常青;王曉明;郭迎春;任智強;朱勝;趙陽;周超極;孔祥偉;高廣淵
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍陸軍裝甲兵學(xué)院
• 主分類號: C22C30/00
• 分類號: C22C30/00;C22C1/02
• 代理公司: 常州市江海陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32214
• 代理人: 孫曉暉

本發(fā)明公開了一種高抗壓強度的鎳鈷基高溫合金，化學(xué)成分及重量百分比如下：Co為22wt%，Cr為18wt%，Al為12wt%，Y為1wt%，Nb為4wt%，Ta為3wt%，其余為Ni和Hf。本發(fā)明的鎳鈷基高溫合金的最大抗壓強度為2257～2525MPa，最大抗壓應(yīng)力為6.4～7.7kN，維氏硬度為694～728HV。本發(fā)明一方面通過選擇合適的合金成分，另一方面通過對各合金成分配比進行優(yōu)化，尤其是是將Ni和Hf的含量控制在40%，從而能夠得到抗壓強度高、維氏硬度大的鎳鈷基高溫合金，尤其是本發(fā)明所添加的合金成分相對于鉑、銠等貴金屬價格低廉，成本較低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高溫合金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高抗壓強度的鎳鈷基高溫合金。

背景技術(shù)

高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基，能在600℃以上的高溫及一定應(yīng)力作用下長期工作的一類金屬材料。高溫合金為單一奧氏體組織，在各種溫度下具有良好的組織穩(wěn)定性和使用可靠性。高溫合金具有較高的高溫強度，良好的抗氧化和抗腐蝕性能，良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能。基于上述性能特點，且高溫合金的合金化程度較高，又被稱為“超合金”，是廣泛應(yīng)用于航空、航天、石油、化工、艦船的一種重要材料。

按基體元素來分，高溫合金又分為鐵基、鎳基、鈷基、鎳鈷基等高溫合金。鐵基高溫合金使用溫度一般只能達到750～780℃，不適合更高溫度下使用的耐熱部件。

鎳基、鈷基、鎳鈷基等高溫合金廣泛應(yīng)用于航天航空工業(yè)和石油能源行業(yè)，是飛機以及工業(yè)燃氣輪機發(fā)展的重要保障，其中NiCoCrAlY沉積層通常作為高溫合金的防護層或熱障陶瓷層的粘結(jié)層，涂層中主要相為γ固溶體相和彌散分布的β-NiAl相，目前使用最為廣泛的成分是NiCrAlY四元合金涂層，而添加其他合金元素形成的五元或六元MCrAlY涂層或合金則應(yīng)用于服役環(huán)境更加苛刻的零部件上，例如軍民航空發(fā)動機的飛機葉片，以及飛機抗壓結(jié)構(gòu)零件。

但是現(xiàn)有的合金并不能夠完全滿足服役要求，而微合金化添加鉑、銠或稀土元素改性成本過高，不利于大規(guī)模生產(chǎn)，而且并不能夠有效的提高鎳基高溫合金的如硬度和抗壓強度等力學(xué)性能，同時零件的耐滑動摩損、磨料磨損和抗沖蝕磨損性能也并不突出，嚴重影響設(shè)備的正常運行甚至危及設(shè)備的安全。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種高抗壓強度的鎳鈷基高溫合金。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：一種高抗壓強度的鎳鈷基高溫合金，化學(xué)成分及重量百分比如下：Co為22wt%，Cr為18wt%，Al為12wt%，Y為1wt%，Nb為4wt%，Ta為3wt%，其余為Ni和Hf。

進一步地，所述Hf為3～6wt%；更進一步地，所述Hf為3wt%、4wt%、5wt%或者6wt%。

上述鎳鈷基高溫合金的最大抗壓強度為2000～3000MPa，優(yōu)選為2257～2525MPa。

上述鎳鈷基高溫合金的最大抗壓應(yīng)力為5～10kN，優(yōu)選為6.4～7.7kN。

上述鎳鈷基高溫合金的維氏硬度為650～750HV，優(yōu)選為694～728HV。

本發(fā)明的高抗壓強度的鎳鈷基高溫合金采用真空懸浮熔煉制得，熔煉溫度為2660℃～2680℃。

本發(fā)明具有的積極效果：本發(fā)明一方面通過選擇合適的合金成分，另一方面通過對各合金成分配比進行優(yōu)化，尤其是是將Ni和Hf的含量控制在40%，從而能夠得到抗壓強度高、維氏硬度大的鎳鈷基高溫合金，尤其是本發(fā)明所添加的合金成分相對于鉑、銠等貴金屬價格低廉，成本較低。

具體實施方式

（實施例1）

本實施例的高抗壓強度的鎳鈷基高溫合金化學(xué)成分及重量百分比如下：Ni為34wt%，Co為22wt%，Cr為18wt%，Al為12wt%，Y為1wt%，Nb為4wt%，Hf為6wt%，Ta為3wt%。