CN103726002B - 一种高强度镍合金的热处理方法 - Google Patents
一种高强度镍合金的热处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103726002B CN103726002B CN201410018635.4A CN201410018635A CN103726002B CN 103726002 B CN103726002 B CN 103726002B CN 201410018635 A CN201410018635 A CN 201410018635A CN 103726002 B CN103726002 B CN 103726002B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nickel alloy
- insulation
- intensity
- intensity nickel
- heat treating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 claims abstract description 16
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000005242 forging Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 50
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 40
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 22
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001122 Mischmetal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical group [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
本发明涉及一种高强度镍合金的热处理方法，其特征在于：所述高强度镍合金的化学成分按重量百分比含有：Al、Cr、Co、B、Si、C、Mo、Nb、Ta、Ti、Fe、RE、Cu、Hf、Mn，余量为Ni及不可避免的杂质；热处理方法为：将经过熔炼、铸造、锻造之后的高强度镍合金进行三阶段均匀化处理，之后进行等温轧制处理，然后进行四步时效热处理，得到高强度镍合金；所述高强度镍合金通过特定的合金搭配和制备方法得到特定的微观结构使得该高强度镍合金的具有较好的强度和韧性，并且具有良好的高温性能。
Description
技术领域
本发明属于合金材料热处理领域，特别是涉及一种高强度镍合金及其制热处理方法。
背景技术
高性能结构材料的主要发展方向是研究高强、高韧、高硬、轻质、高抗氧化性并具有良好加工性的新型材料。镍合金具有优越的高温性能和机械性能，是现在应用较为广泛的合金。因此在现代科学领域、国防工业和民用工业中都得到了广泛的应用。然而在实际应用中，其对强度也有非常高的要求，但是在强度提高的时候，往往要对韧性产生影响。其强度提高的情况下，高温性能不尽人意，韧性也不能满足日益多样的应用。
发明内容
本发明的目的之一在于提出一种高强度镍合金的热处理方法；
本发明的目的之二在于提出一种高强度镍合金；
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种高强度镍合金的热处理方法，所述高强度镍合金的化学成分按重量百分比含有：Al：3.6~5.8%，Cr：16~21%，Co：1.8~2.9%，B：2.0~3.2%，Si：1.0~1.6%，C：0.09~0.2%，Mo：1.6~2.4%，Nb：1.2~2.5%，Ta：0.8~1.8%，Ti：0.08~1.08%，Fe：3.8~5.2%，RE：0.12~0.28%，Cu：0.98~1.22%，Hf：0.003~0.08%，Mn：0.02~0.068%，余量为Ni及不可避免的杂质；
所述热处理方法为：将经过熔炼、铸造、锻造之后的高强度镍合金进行均匀化处理，之后进行等温轧制处理，然后进行时效热处理，得到高强度镍合金；
所述均匀化为：在1020~1120℃保温16~21h进行第一阶段的均匀化，然后再升温到1160~1180℃，保温25~28h进行第二阶段的均匀化，然后再降温到1080~1110℃保温18~26h进行第三阶段的均匀化，然后再升温到1150~1170℃，保温28~31h进行第四阶段的均匀化；
所述时效热处理为：将等温轧制后的板材进行四步时效热处理，第一步为在700~712℃保温5~9h，随后以52~62℃/h随炉冷却至605~615℃后，保温8~10h，空冷到室温；第二步为将板材加热到655~670℃保温7~10h，随后以55~65℃/h随炉冷却至580~600℃后，保温5~7h，空冷到室温；第三步为将板材加热到600~620℃保温6~8h，随后以45~55℃/h随炉冷却至550~570℃后，保温5~7h，空冷到室温；第四步为将板材加热到700~715℃保温6~8h，随后以50~65℃/h随炉冷却至520~580℃后，保温6~8h，空冷到室温。
作为优选，所述高强度镍合金的化学成分按重量百分比含有：Al：4.6~4.8%，Cr：18~20%，Co：1.9~2.2%，B：2.8~3.0%，Si：1.4~1.5%，C：0.1~0.2%，Mo：1.8~2.0%，Nb：1.8~2.1%，Ta：0.9~1.0%，Ti：0.1~0.9%，Fe：4.8~5.0%，RE：0.18~0.20%，Cu：1.00~1.12%，Hf：0.04~0.06%，Mn：0.02~0.04%，余量为Ni及不可避免的杂质。
作为优选，所述高强度镍合金的化学成分按重量百分比含有：Al：4.7%，Cr：19%，Co：1.9%，B：2.9%，Si：1.4%，C：0.18%，Mo：1.9%，Nb：1.9%，Ta：0.950%，Ti：0.6%，Fe：4.9%，RE：0.19%，Cu：1.10%，Hf：0.05%，Mn：0.03%，余量为Ni及不可避免的杂质。
作为优选，所述RE为稀土元素Y。
作为优选，所述RE为富铈混合稀土。
一种上述高强度镍合金的热处理方法所制备出的高强度镍合金。
本发明的效果在于：
通过对元素进行选择和具体元素的含量进行搭配，使得合金性能得到大幅提升；
通过特定的特定的热处理方法，使得合金不仅强度得到大幅提高，韧性也得到较好改善；
通过具体制备方法热处理与具体合金成分和含量的配合，使得高温性能得到大幅提高。
具体实施方式
实施例1
一种高强度镍合金的热处理方法，其特征在于：所述高强度镍合金的化学成分按重量百分比含有：Al：3.6~5.8%，Cr：16%，Co：1.9%，B：2.8%，Si：1.4%，C：0.1%，Mo：1.9%，Nb：1.8%，Ta：0.9%，Ti：0.8%，Fe：3.9%，RE：0.18%，Cu：1.12%，Hf：0.004%，Mn：0.03%，余量为Ni及不可避免的杂质；
所述热处理方法为：将经过熔炼、铸造、锻造之后的高强度镍合金进行均匀化处理，之后进行等温轧制处理，然后进行时效热处理，得到高强度镍合金；
所述均匀化为：在1060℃保温17h进行第一阶段的均匀化，然后再升温到1170℃，保温28h进行第二阶段的均匀化，然后再降温到1085℃保温26h进行第三阶段的均匀化，然后再升温到1158℃，保温31h进行第四阶段的均匀化；
所述时效热处理为：将等温轧制后的板材进行四步时效热处理，第一步为在708℃保温8h，随后以59℃/h随炉冷却至610℃后，保温9h，空冷到室温；第二步为将板材加热到660℃保温8h，随后以58℃/h随炉冷却至590℃后，保温7h，空冷到室温；第三步为将板材加热到610℃保温7h，随后以46℃/h随炉冷却至560℃后，保温6h，空冷到室温；第四步为将板材加热到710℃保温7h，随后以55℃/h随炉冷却至560℃后，保温7h，空冷到室温。
实施例2：
高强度镍合金的热处理方法，其特征在于：所述高强度镍合金的化学成分按重量百分比含有：Al：4.7%，Cr：19%，Co：1.9%，B：2.9%，Si：1.4%，C：0.18%，Mo：1.9%，Nb：1.9%，Ta：0.950%，Ti：0.6%，Fe：4.9%，Y：0.19%，Cu：1.10%，Hf：0.05%，Mn：0.03%，余量为Ni及不可避免的杂质。
所述热处理方法为：将经过熔炼、铸造、锻造之后的高强度镍合金进行均匀化处理，之后进行等温轧制处理，然后进行时效热处理，得到高强度镍合金；
所述均匀化为：在1060℃保温17h进行第一阶段的均匀化，然后再升温到1170℃，保温28h进行第二阶段的均匀化，然后再降温到1085℃保温26h进行第三阶段的均匀化，然后再升温到1158℃，保温31h进行第四阶段的均匀化；
所述时效热处理为：将等温轧制后的板材进行四步时效热处理，第一步为在708℃保温8h，随后以59℃/h随炉冷却至610℃后，保温9h，空冷到室温；第二步为将板材加热到660℃保温8h，随后以58℃/h随炉冷却至590℃后，保温7h，空冷到室温；第三步为将板材加热到610℃保温7h，随后以46℃/h随炉冷却至560℃后，保温6h，空冷到室温；第四步为将板材加热到710℃保温7h，随后以55℃/h随炉冷却至560℃后，保温7h，空冷到室温。
实施例3：
一种高强度镍合金的热处理方法，所述高强度镍合金的化学成分按重量百分比含有：Al：4.7%，Cr：19%，Co：1.9%，B：2.9%，Si：1.4%，C：0.18%，Mo：1.9%，Nb：1.9%，Ta：0.950%，Ti：0.6%，Fe：4.9%，富铈混合稀土：0.19%，Cu：1.10%，Hf：0.05%，Mn：0.03%，余量为Ni及不可避免的杂质；
所述热处理方法为：将经过熔炼、铸造、锻造之后的高强度镍合金进行均匀化处理，之后进行等温轧制处理，然后进行时效热处理，得到高强度镍合金；
所述均匀化为：在1020℃保温16h进行第一阶段的均匀化，然后再升温到1160℃，保温25h进行第二阶段的均匀化，然后再降温到1080℃保温18h进行第三阶段的均匀化，然后再升温到1150℃，保温28h进行第四阶段的均匀化；
所述时效热处理为：将等温轧制后的板材进行四步时效热处理，第一步为在700℃保温5h，随后以52℃/h随炉冷却至605℃后，保温8h，空冷到室温；第二步为将板材加热到655℃保温7h，随后以55℃/h随炉冷却至580℃后，保温5h，空冷到室温；第三步为将板材加热到600℃保温6h，随后以45℃/h随炉冷却至550℃后，保温7h，空冷到室温；第四步为将板材加热到715℃保温8h，随后以65℃/h随炉冷却至580℃后，保温8h，空冷到室温。
Claims (5)
1.一种高强度镍合金的热处理方法，其特征在于：所述高强度镍合金的化学成分按重量百分比含有：Al：3.6~5.8%，Cr：16~21%，Co：1.8~2.9%，B：2.0~3.2%，Si：1.0~1.6%，C：0.09~0.2%，Mo：1.6~2.4%，Nb：1.2~2.5%，Ta：0.8~1.8%，Ti：0.08~1.08%，Fe：3.8~5.2%，RE：0.12~0.28%，Cu：0.98~1.22%，Hf：0.003~0.08%，Mn：0.02~0.068%，余量为Ni及不可避免的杂质；
所述热处理方法为：将经过熔炼、铸造、锻造之后的高强度镍合金进行均匀化处理，之后进行等温轧制处理，然后进行时效热处理，得到高强度镍合金；
所述均匀化为：在1020~1120℃保温16~21h进行第一阶段的均匀化，然后再升温到1160~1180℃，保温25~28h进行第二阶段的均匀化，然后再降温到1080~1110℃保温18~26h进行第三阶段的均匀化，然后再升温到1150~1170℃，保温28~31h进行第四阶段的均匀化；
所述时效热处理为：将等温轧制后的板材进行四步时效热处理，第一步为在700~712℃保温5~9h，随后以52~62℃/h随炉冷却至605~615℃后，保温8~10h，空冷到室温；第二步为将板材加热到655~670℃保温7~10h，随后以55~65℃/h随炉冷却至580~600℃后，保温5~7h，空冷到室温；第三步为将板材加热到600~620℃保温6~8h，随后以45~55℃/h随炉冷却至550~570℃后，保温5~7h，空冷到室温；第四步为将板材加热到700~715℃保温6~8h，随后以50~65℃/h随炉冷却至520~580℃后，保温6~8h，空冷到室温。
2.根据权利要求1所述的高强度镍合金的热处理方法，其特征在于：所述高强度镍合金的化学成分按重量百分比含有：Al：4.6~4.8%，Cr：18~20%，Co：1.9~2.2%，B：2.8~3.0%，Si：1.4~1.5%，C：0.1~0.2%，Mo：1.8~2.0%，Nb：1.8~2.1%，Ta：0.9~1.0%，Ti：0.1~0.9%，Fe：4.8~5.0%，RE：0.18~0.20%，Cu：1.00~1.12%，Hf：0.04~0.06%，Mn：0.02~0.04%，余量为Ni及不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的高强度镍合金的热处理方法，其特征在于：所述高强度镍合金的化学成分按重量百分比含有：Al：4.7%，Cr：19%，Co：1.9%，B：2.9%，Si：1.4%，C：0.18%，Mo：1.9%，Nb：1.9%，Ta：0.950%，Ti：0.6%，Fe：4.9%，RE：0.19%，Cu：1.10%，Hf：0.05%，Mn：0.03%，余量为Ni及不可避免的杂质。
4.根据权利要求1或2所述的高强度镍合金的热处理方法，其特征在于：所述RE为稀土元素Y。
5.根据权利要求1所述的高强度镍合金的热处理方法，其特征在于：所述RE为富铈混合稀土。
6.权利要求1~5任一项所述的高强度镍合金的热处理方法所制备出的高强度镍合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410018635.4A CN103726002B (zh) | 2014-01-16 | 2014-01-16 | 一种高强度镍合金的热处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410018635.4A CN103726002B (zh) | 2014-01-16 | 2014-01-16 | 一种高强度镍合金的热处理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103726002A CN103726002A (zh) | 2014-04-16 |
| CN103726002B true CN103726002B (zh) | 2015-07-29 |
Family
ID=50450291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410018635.4A Expired - Fee Related CN103726002B (zh) | 2014-01-16 | 2014-01-16 | 一种高强度镍合金的热处理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103726002B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105925849B (zh) * | 2016-05-04 | 2017-10-13 | 中国第一重型机械股份公司 | 一种700℃超超临界汽轮机转子用镍基合金锻件的控制方法 |
| CN106756253B (zh) * | 2016-12-30 | 2019-02-26 | 江苏鑫信润科技有限公司 | 刷式密封用高性能镍基高温合金刷丝材料 |
| CN112011749B (zh) * | 2020-07-29 | 2021-10-08 | 大冶特殊钢有限公司 | 一种无孤岛组织的镍基合金n08120环件的加工工艺 |
| CN112813306B (zh) * | 2020-12-23 | 2021-11-02 | 中航上大高温合金材料股份有限公司 | 一种利用再生料制备超细晶gh4169合金棒材的方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101121977B (zh) * | 2006-08-09 | 2010-05-12 | 中国科学院金属研究所 | 一种定向凝固镍基高温合金及其热处理工艺 |
| CN102653832B (zh) * | 2012-04-19 | 2014-04-09 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | 一种新型定向镍基高温合金 |
-
2014
- 2014-01-16 CN CN201410018635.4A patent/CN103726002B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103726002A (zh) | 2014-04-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103726002B (zh) | 一种高强度镍合金的热处理方法 | |
| CN103695721B (zh) | 一种高强度镍基合金及其制备方法 | |
| CN106591632A (zh) | 一种改善铝锂合金综合性能的热处理工艺 | |
| CN106086701B (zh) | 一种高强度马氏体沉淀硬化型不锈钢材料及其制备方法 | |
| CN102051505B (zh) | 高强度铸造铝合金 | |
| CN103388095B (zh) | Mg-Gd-Y-Zr系镁合金及其大型复杂铸件的热处理方法 | |
| CN103725924B (zh) | 一种镍合金及其制备方法 | |
| CN108265236B (zh) | 一种06Cr14Ni7Mo不锈钢材料及其成形方法 | |
| CN102808105A (zh) | 一种形状记忆铜合金的制备方法 | |
| CN103045910A (zh) | 一种高温稳定γ’相强化的钴基高温合金及其制备方法 | |
| JP2016117925A5 (zh) | ||
| CN103725923B (zh) | 一种铝强化的镍基合金及其制备方法 | |
| CN103422031A (zh) | 一种耐腐蚀钢材料 | |
| CN104894434B (zh) | 一种组织稳定的抗热腐蚀镍基高温合金 | |
| CN104087860B (zh) | 一种高电阻率复合材料的制备方法 | |
| CN104404303A (zh) | 风力发电机用直驱转轴 | |
| CN104342538A (zh) | 一种提高高锰铁基合金记忆性能的淬火工艺方法 | |
| CN104060125A (zh) | 一种发动机叶片的热处理方法 | |
| CN106282849B (zh) | 一种非晶复合结构钢 | |
| CN109594003A (zh) | 一种耐高温合金的制备方法 | |
| CN103710655B (zh) | 一种耐热镁合金的热处理方法 | |
| CN105950999A (zh) | 一种用于混凝土搅拌罐的金属材料及其制备方法 | |
| CN105369148A (zh) | 保持架 | |
| CN104928524A (zh) | 一种Cu-Al-Ti-Fe-Ni系铜合金 | |
| CN104674102A (zh) | 一种钼铝中间合金 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: XU MAOHANG Free format text: FORMER OWNER: ZHANG XIA Effective date: 20150701 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| C53 | Correction of patent for invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Xu Maohang Inventor before: Zhang Xia |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: ZHANG XIA TO: XU MAOHANG |
|
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20150701 Address after: Licang District of Shandong province 266000 fo Lu Zheng Qingdao City No. 17 Applicant after: Xu Maohang Address before: 523000, Guangdong, Humen Town, South Village, Naval Battle Road, No. A28 Applicant before: Zhang Xia |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Xie Xiaoyong Inventor before: Xu Maohang |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20170317 Address after: 523710 District, Tangxia, Guangdong Town, Lu B, No. two, first floor, district A Patentee after: Dongguan Xiang Xu Industrial Co., Ltd. Address before: Licang District of Shandong province 266000 fo Lu Zheng Qingdao City No. 17 Patentee before: Xu Maohang |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150729 Termination date: 20200116 |