[發(fā)明專利]一種鎳基高溫合金、其制備方法及應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110921037.8
• 申請日: 2021-08-11
• 公開（公告）號: CN113604707A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆星辰;常成;鄧朝陽;褚清坤;劉敏
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東省科學(xué)院新材料研究所
• 主分類號: C22C19/05
• 分類號: C22C19/05;C22C30/02;B22F9/04;B22F10/20;B33Y70/00;B33Y10/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 黃燕

本發(fā)明公開了一種鎳基高溫合金、其制備方法及應(yīng)用，涉及鎳基合金技術(shù)領(lǐng)域。鎳基高溫合金元素組成為：Cr 15.00～25.00％、Fe 0.01～1.00％、W 1.20～5.00％、Mo 12.00～21.50％、Cu 0.80～2.00％，余量為Ni。制備得到的合金材料由韌性極佳且耐高溫性能良好的γ?Ni組成的，在保證材料塑韌性的同時(shí)有效提高材料的耐高溫、耐腐蝕及耐磨損性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鎳基合金技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種鎳基高溫合金、其制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

化學(xué)反應(yīng)工程系化學(xué)工程的一個(gè)分支，以工業(yè)反應(yīng)過程為主要研究對象，以反應(yīng)技術(shù)的開發(fā)、反應(yīng)過程的優(yōu)化和反應(yīng)器設(shè)計(jì)為主要目的的一門新興工程門類，在化工熱力學(xué)、反應(yīng)動力學(xué)、傳遞過程理論以及化工單元操作的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。在工業(yè)反應(yīng)過程中既有化學(xué)反應(yīng)，又有熱質(zhì)傳遞過程，這就要求復(fù)雜高難度的化學(xué)反應(yīng)在精確控制的前提下進(jìn)行，還需要開發(fā)耐磨、耐蝕且易加工的高性能新型材料和相應(yīng)的成形制備技術(shù)。

金屬增材制造(3D打印)技術(shù)是一種采用高能束流(如激光束、電子束、等離子束、電弧等)作為材料加工熱源的快速、近凈、無?；尚图夹g(shù)，相比于傳統(tǒng)鑄造、粉末冶金和精密加工等方法是一種新興的制備工藝。3D打印不僅可以實(shí)現(xiàn)大尺寸、復(fù)雜異形結(jié)構(gòu)零件的成形制備，還可以實(shí)現(xiàn)多種材料(如金屬、金屬基復(fù)合材料或陶瓷材料等)具有良好冶金結(jié)合的精確制造，十分適合于高性能復(fù)雜結(jié)構(gòu)化學(xué)反應(yīng)容器的快速制造。因此，為了獲得性能優(yōu)良、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的新型鎳基合金零件，增材制造方法成為一種首選的材料成形加工方法。

為了滿足化學(xué)化工領(lǐng)域在材料及結(jié)構(gòu)方面所提出的使用條件，需要制備力學(xué)性能優(yōu)良且耐腐蝕性好的新型鎳基復(fù)合材料。

鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種鎳基高溫合金、其制備方法，旨在制備強(qiáng)度、硬度、耐磨、耐蝕性能均較為優(yōu)異的合金材料。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述鎳基高溫合金在增材制造中的應(yīng)用。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

第一方面，本發(fā)明提供一種鎳基高溫合金，按質(zhì)量百分比計(jì)，其元素組成為：Cr15.00～25.00％、Fe 0.01～1.00％、W 1.20～5.00％、Mo 12.00～21.50％、Cu 0.80～2.00％，余量為Ni。

第二方面，本發(fā)明提供一種前述實(shí)施方式中鎳基高溫合金的制備方法，根據(jù)鎳基高溫合金材料的元素組成進(jìn)行配料，再進(jìn)行熔煉。

本發(fā)明具有以下有益效果：發(fā)明人改進(jìn)了鎳基高溫合金的元素組成和用量比例，使制備得到的合金材料由韌性極佳且耐高溫性能良好的γ-Ni組成的，在保證材料塑韌性的同時(shí)有效提高材料的耐高溫、耐腐蝕及耐磨損性能，是一種適于激光增材制造用的專用鎳基合金粉末材料，擴(kuò)大了增材制造領(lǐng)域材料使用范疇。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為SLM合金試樣機(jī)械性能和理化性能的測試結(jié)果圖；

圖2為粉末物相和激光選區(qū)熔化成形零件的物相測試結(jié)果圖；

圖3為合金試樣拉伸時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖；

圖4為對比例1的粉末形貌圖。

具體實(shí)施方式