[發明專利]一種高溫風機軸用鎳基合金及其制備方法

在審

• 申請號: 202011152320.0
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112458340A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 華鵬;華麗平;夏東興;張加國;武冬平
• 申請（專利權）人: 江蘇新核合金科技有限公司
• 主分類號: C22C19/05
• 分類號: C22C19/05;C22B9/04;C22B9/18;C22C1/02;C22F1/10
• 代理公司: 南京科知維創知識產權代理有限責任公司 32270
• 代理人: 許益民

1.一種高溫風機軸用鎳基合金，其特征在于：所述高溫風機軸用鎳基合金中各元素的重量百分比為：C：0.05-0.10%，Si：≤0.70%，Mn：≤0.70%，P：≤0.012%，S：≤0.008%，Cr：20.0-23.0%，Al：0.60-1.50%，Fe：≤2.0%，Co：10.0-13.0%，Ti：0.20-0.60%，余量為Ni和不可避免的雜質。

2.如權利要求1所述的高溫風機軸用鎳基合金，其特征在于：各元素的重量百分比為：C：0.05-0.08%，Si：0.30-0.60%，Mn：0.30-0.60%%，P：≤0.010%，S：≤0.006%，Cr：22.0-23.0%，Al：0.60-1.50%，Fe：≤2.0%，Co：10.0-13.0%，Ti：0.20-0.60%，余量為Ni和不可避免的雜質。

3.一種高溫風機軸用鎳基合金的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟S1：原料準備：按照設計成分精確配比原料，各原料采用全新料配制，將所有原料磨光表面，烘烤后使用；

步驟S2：真空冶煉：原料裝爐，熔化期真空度＜5Pa；精煉期真空度≤5Pa，精煉溫度1460-1520℃，精煉時間≥25分鐘，期間采用不少于兩次的高溫瞬時精煉和一次的低溫長時精煉：先提升鋼溫到1520℃持續1-2分鐘，搖爐攪拌3-5分鐘，再降低鋼溫到1460℃（剛結膜沖膜狀態）低溫；精煉期向鋼水中加入Ni-Mg合金脫氧脫硫，Ni-Mg合金加入量為鋼水重量的0.05%；Al、Ti小料在精煉后停電結膜時按順序分批加入，用于脫氧并控制成分；出鋼溫度1540℃，澆注210Kg電極，澆注后期補縮充分，澆注完成15分鐘后破空出模標識；

步驟S3：電渣重熔：切除縮孔，修磨表面氧化物，去除雜質；電渣重熔渣系配比：CaF₂：Al₂O₃：CaO：TiO₂=70：15：10：5，電壓55-60V，電流5000-6000A；

步驟S4：鍛造：鋼錠低于400℃裝爐，緩慢升溫至800℃，保溫1.5小時，再升溫至1150-1180℃，保溫大于3小時；始鍛溫度≥1150℃，終鍛溫度≥950℃，回火再燒大于60分鐘，鍛后空氣冷卻，探傷100%；鍛造規格Φ155mm或Φ175mm；

步驟S5：熱處理：熱處理溫度1120-1150℃，保溫2小時后水冷；

步驟S6：車光棒材。

4.如權利要求3所述的高溫風機軸用鎳基合金的制備方法，其特征在于：所述步驟S1中，烘烤過程中，原料鎳在780℃烘烤超過4小時，原料鉻在400℃烘烤超過2小時，原料硅在700℃烘烤超過4小時。

5.如權利要求3所述的高溫風機軸用鎳基合金的制備方法，其特征在于：所述步驟S2中，原料裝爐順序為：鐵塊與鎳塊加入真空冶煉爐坩堝的底部，配入底碳，原料鈷與原料鉻放在坩堝的中上部，最上面再用鎳板覆蓋。