CN110643855A - 一种镍基合金、其制备方法与一种制造物品 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种镍基合金,包括:24wt%~30wt%的钴;10wt%~15wt%的铬;2.5wt%~3.5wt%的铝;3wt%~5wt%的钛;3.1wt%~5wt%的钽;0wt%~2.5wt%的钨;3.5wt%~5.5wt%的钼;0wt%~1.0wt%的铪;0.01wt%~0.1wt%的碳;0.01wt%~0.1wt%的硼;0.03wt%~0.1wt%的锆;余量的镍。本申请系统地调整高温合金中合金元素的含量,在保证合金具有良好力学性能的同时,使合金在高温下具有良好的组织稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及合金材料技术领域,尤其涉及一种镍基合金与一种制造物品。
背景技术
多晶镍基高温合金是目前作为航空发动机涡轮盘、压机气盘等部件使用最广泛的材料。它可以通过铸造+锻造或粉末冶金的工艺制备成型。采用铸锻工艺制备高温合金具有流程短、成本较低等优点,但随着高温合金合金元素种类的增多、合金化程度不断提高,采用该工艺引起的元素偏析成为不可忽视的问题;粉末冶金高温合金是采用粉末冶金工艺生产的高性能结构材料,解决了传统铸锻高温合金由于合金化程度提高而带来的偏析严重、组织和性能不均匀问题。粉末冶金高温合金主要用于航空发动机中性能要求极为苛刻的热端转动部件,如涡轮盘、压机气盘、鼓筒轴、挡板等。由于粉末颗粒细小(通常小于150μm),冷却速度快,成分均匀以及无宏观偏析,粉末冶金高温合金具有合金化程度高、晶粒细小、热加工性能好、材料利用率高、综合性能好,尤其是屈服强度和疲劳性能优异等优点。
从二十世纪六十年代开始研制粉末冶金高温合金,根据合金的化学成分和性能特点,可以将合金划分为三代:(1)以René95为代表的第一代高强型粉末冶金高温合金,其γ′相含量高(一般大于45%),具有高的拉伸强度,使用温度在650℃左右;(2)以René88DT、U720LI合金为代表的第二代损伤容限型粉末冶金高温合金,具有较高的持久强度、疲劳裂纹扩展抗力以及损伤容限,最高使用温度在700~750℃之间;(3)以René104、RR1000为代表的第三代粉末冶金高温合金,兼顾了强度和损伤容限性能,抗拉强度明显高于第二代,同时具备更高的疲劳裂纹扩展抗力,使用温度为750℃。
随着航空发动机性能不断提高,其对涡轮盘材料的工作温度、高温力学性能等方面的更苛刻的使用要求,进一步发展具有更优异的高温性能的高温合金对航空工业的发展十分重要。然而,从目前现有的作为涡轮盘材料的高温合金来看,其使用温度很难超过750℃。
如何有效提高高温合金的使用温度和高温力学性能一直是材料领域的科学家们关注的重点。而每一种新型高温合金的成功研发都基于新的概念、假设、成果或发现。然而,很少有研究者系统地提出同时提高高温合金中Co、Ta两种元素含量的情况下会呈现怎样的组织、性能。同时,如何在提高这两种合金元素的前提下,有效地调整其他合金元素的含量并提高合金的综合力学性能在高温合金领域也鲜有研究。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种镍基合金以及由此形成的制造物品,本申请提供的镍基合金在组织稳定性、中高温强度、高温抗蠕变性能以及热加工性能方面实现了很好的平衡,具有优异的综合性能。
有鉴于此,本申请提供了一种镍基合金,包括:
24wt%~30wt%的钴;
10wt%~15wt%的铬;
2.5wt%~3.5wt%的铝;
3.0wt%~5.0wt%的钛;
3.1wt%~5wt%的钽;
0wt%~2.5wt%的钨;
3.5wt%~5.5wt%的钼;
0wt%~1.0wt%的铪;
0.01wt%~0.1wt%的碳;
0.01wt%~0.1wt%的硼;
0.03wt%~0.1wt%的锆;
余量的镍。
优选的,还包括大于0且小于等于1wt%的稀土元素,所述稀土元素选自钇、镧和铈中的一种或多种。
优选的,包括24.5wt%~28wt%的钴。
优选的,包括3.5wt%~4.5wt%的钽。
优选的,包括11wt%~14wt%的铬。
优选的,包括2.8wt%~3.2wt%的铝。
优选的,包括3.5wt%~4.5wt%的钛。
优选的,包括3.8wt%~5.2wt%的钼。
优选的,包括:25wt%的钴,12.5wt%的铬,3.0wt%的铝,4.0wt%的钛,4wt%的钽,5wt%的钼,0.05wt%的锆,0.04wt%的碳,0.03wt%的硼,余量的镍。
优选的,包括:25wt%的钴,12.5wt%的铬,2wt%的钨,4wt%的钼,3wt%的铝,4wt%的钛,4wt%的钽,0.04wt%的碳,0.03wt%的硼,0.05wt%的锆,余量的镍。
本申请还提供了所述的镍基合金的制备方法,包括以下步骤:
A)按照成分配比制备镍基合金铸锭;
通过雾化工艺处理所述镍基合金铸锭,得到镍基合金粉末;
或,A')通过雾化工艺处理成分如上述方案所述的镍基合金的原材料,得到镍基合金粉末;
B)对所述镍基合金粉末进行热固结成型,得到初始镍基合金;
C)对所述初始镍基合金进行热变形;
D)对步骤C)得到的镍基合金进行热处理,得到镍基合金。
本申请还提供了所述镍基合金的制备方法,包括以下步骤:
A)按照成分配比制备镍基合金铸锭;
B)将所述镍基合金铸锭进行均匀化热处理;
C)将步骤B)得到的镍基合金坯料进行热变形;
D)将步骤C)得到的镍基合金坯料进行固溶和时效,得到镍基合金。
优选的,所述均匀化热处理的温度为1000~1200℃,时间>2h;所述热变形在镍基合金的固溶温度以下;所述固溶的温度为镍基合金的亚固溶温度,所述时效的温度为700~800℃。
本申请还提供了一种制造物品,所述制造物品应用于燃气发动机,由上述方案所述的镍基合金制备而成。
优选的,所述制造物品为燃气发动机涡轮盘。
本申请提供了一种镍基合金,包括:24wt%~30wt%的钴;10wt%~15wt%的铬;2.5wt%~3.5wt%的铝;3wt%~5wt%的钛;3.1wt%~5wt%的钽;0wt%~2.5wt%的钨;3.5wt%~5.5wt%的钼;0wt%~1.0wt%的铪;0.01wt%~0.1wt%的碳;0.01wt%~0.1wt%的硼;0.03wt%~0.1wt%的锆;余量的镍。本申请中Co、Cr、Mo、W等元素具有固溶强化作用,Al、Ti与Ta等元素具有沉淀强化作用,C、B、Zr、Hf等元素具有晶界强化等作用,特别地,Co能有效改善合金的热加工性能和高温抗蠕变性能,而Mo、W元素对提高合金的高温强度和高温抗蠕变性能很有效果,相比W元素,Mo的相对原子质量更小,有助于降低合金的密度。综上,本申请设计了一种钴、钽含量较高的新型镍基高温合金,通过合理调整合金的成分和制备工艺,使合金达到最佳的强化效果,在组织稳定性、中高温强度、高温抗蠕变性能以及热加工性能方面实现了很好的平衡,具有优异的综合性能。
附图说明
图1为本发明实施例提供的不同合金在不同温度下析出的TCP有害相的摩尔百分数对比柱形图;
图2为本发明实施例提供的不同合金固溶强化和沉淀强化水平的综合对比图;
图3为本发明实施例提供的不同合金在蠕变优势因子的对比柱形图;
图4为本发明实施例提供的不同合金在不同温度下析出的γ'相的摩尔百分数对比柱形图。
具体实施方式
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制。
针对现有镍基合金使用温度偏低,且各种高温性能难以达到平衡的问题,本发明公开了一种镍基合金,其通过提高Co和Ta的含量,并调整其他合金的成分,使其达到了高温组织稳定性、中高温强度、高温抗蠕变性能以及热加工性能方面的平衡,具有优异的综合性能。具体的,所述镍基合金包括:
24wt%~30wt%的钴;
10wt%~15wt%的铬;
2.5wt%~3.5wt%的铝;
3.0wt%~5.0wt%的钛;
3.1wt%~5wt%的钽;
0wt%~2.5wt%的钨;
3.5wt%~5.5wt%的钼;
0wt%~1.0wt%的铪;
0.01wt%~0.1wt%的碳;
0.01wt%~0.1wt%的硼;
0.03wt%~0.1wt%的锆;
余量的镍。
在镍基合金中,Co在Ni中可以形成连续置换固溶体,促使γ'相变成(Ni,Co)3(Al,Ti),提高了合金的高温性能。高的Co含量可使合金拥有高的强度和抗蠕变性能,且改善合金热加工性能,尽可能减少热诱导孔洞的产生;但是Co含量过高则出现HCP-D024结构的Ni3Ti相,该相的存在会使强度下降,Ni3Ti相本身无硬化作用而且要消耗一部分γ'相。经过调整,本申请所述钴的含量为24.0wt~30.0wt%;在具体实施例中,所述钴的含量为24.5wt%~28.0wt%;在某些具体实施例中,所述钴的含量为25.0~27.0wt%。
Cr在镍基高温合金中主要起到增加合金抗氧化和抗腐蚀能力。Cr与Ni形成具有一定溶解度的有限固溶体,主要强化γ基体,但是Cr含量过高对合金的组织稳定性不利。本申请通过选取一定范围的Cr含量,实现了抗热腐蚀、抗氧化性能的最佳综合,且能在高温环境中保持良好的组织稳定性。本申请所述铬的含量为10wt%~15wt%,在具体实施例中,所述铬的含量为11wt%~14wt%;在某些具体实施例中,所述铬的含量为12~13.5wt%。
Al与Ti元素是典型的γ'相形成元素,提高合金中Al、Ti元素的含量有助于增强沉淀强化的效果,但是过量的Al、Ti不利于合金的热加工性能,同时Ti元素能有增强γ'相的反相畴界能,提高合金强度,但是过高的Ti/Al原子比会促使η相的析出,不利于合金的组织稳定性。本申请中所述铝的含量为2.5wt%~3.5wt%,钛的含量为3.0wt%~5.0wt%;某些实施例中,所述铝的含量为2.8wt%~3.2wt%,钛的含量为3.5wt%~4.5wt%;在某些具体实施例中,所述铝的含量为2.9~3.1wt%,所述钛的含量为3.8~4.2wt%。
难熔元素Ta的原子半径较大,加入合金中可明显增加γ'相的点阵常数,提高γ'相的强化效果。加入Ta,既不影响合金塑性,还可提高合金的抗蠕变性能,可明显降低疲劳裂纹扩展速率。本申请中所述钽的含量为3.1wt%~5wt%,在某些具体实施例中,所述钽的含量为3.5wt%~4.5wt%;在某些具体实施例中,所述钽的含量为3.8~4.2wt%。
W是镍基粉末高温合金中常用的固溶强化元素,其在γ基体相中有较大的固溶度,引起γ相的点阵常数和弹性模量的变化。但过高的W会促进合金在服役过程中析出有害TCP相。本申请中所述钨的含量为0wt%~2.5wt%,在某些具体实施例中,所述钨的含量为0wt%~2.3wt%,在某些具体实施例中,所述钨的含量为0~2wt%。
钼(Mo)元素是高温合金中常用的固溶强化元素,它能够有效增强合金固溶强化的效果,起到提高合金高温强度和抗蠕变性能的作用,但是继续提高Mo的含量对合金的组织稳定性和抗氧化性能不利,本申请中所述钼的含量为3.5wt%~5.5wt%;在某些具体实施例中,所述钼的含量为3.8wt%~5.2wt%;在某些具体实施例中,所述钼的含量为4~5wt%。
C、B、Zr、Hf这些晶界微量元素偏聚到晶界处可提高晶间结合力,强化晶界,从而提高合金的蠕变强度、塑性和低周疲劳寿命。但是当这些元素添加过量时,则促进碳(硼)化物的析出,合金的上述性能并没有得到进一步提高。本申请所述碳的含量为0.01wt%~0.1wt%,所述硼的含量为0.01wt%~0.1wt%,所述锆的含量为0.03wt%~0.1wt%,所述铪的含量为0wt%~1wt%;在某些具体实施例中,所述碳的含量为0.02wt%~0.08wt%,所述硼的含量为0.015wt%~0.05wt%,所述锆的含量为0.03wt%~0.05wt%。本申请所述镍基合金中还包括稀土元素,所述稀土元素中的钇、铈和镧这些晶界微量元素偏聚到晶界处可提高晶间结合力,强化晶界,从而提高合金的蠕变强度、塑性和低周疲劳寿命。但是当这些元素添加过量时,则促进碳(硼)化物的析出,合金的上述性能并没有得到进一步提高。所述稀土元素具体包括钇、铈和镧中的一种或多种,其含量为0~1wt%,在具体实施例中,其含量为0~0.8wt%。
在具体实施例中提供一种镍基合金,其包括:25wt%的钴,12.5wt%的铬,3.0wt%的铝,4.0wt%的钛,4wt%的钽,5wt%的钼,0.05wt%的锆,0.04wt%的碳,0.03wt%的硼,余量的镍。
在具体实施例中还提供了一种镍基合金,其包括:25wt%的钴,12.5wt%的铬,2wt%的钨,4wt%的钼,3wt%的铝,4wt%的钛,4wt%的钽,0.04wt%的碳,0.03wt%的硼,0.05wt%的锆,余量的镍。
在具体实施例中还提供了一种镍基合金,其包括:24wt%的钴,10wt%的铬,2.5wt%的钨,3.5wt%的钼,3.5wt%的铝,3wt%的钛,3.1wt%的钽,0.01wt%的碳,0.01wt%的硼,0.03wt%的锆,0.5wt%的稀土元素,余量的镍。
在具体实施例中还提供了一种镍基合金,其包括:30wt%的钴,15wt%的铬,5.5wt%的钼,2.5wt%的铝,5wt%的钛,5wt%的钽,0.1wt%的碳,0.1wt%的硼,0.1wt%的锆,1wt%的铪,余量的镍。
本申请还提供了上述镍基合金的制备方法,其包括以下步骤:
A)按照成分配比制备镍基合金铸锭;通过雾化工艺处理所述镍基合金铸锭,得到镍基合金粉末;
或,A')通过雾化工艺处理成分如上述方案所述的镍基合金的原材料,得到镍基合金粉末;
B)对所述镍基合金粉末进行热固结成型,得到初始镍基合金;
C)对所述初始镍基合金进行热变形;
D)对步骤C)得到的镍基合金进行热处理,得到镍基合金。
本申请同时还提供了上述成分的镍基合金的另一种制备方法,包括以下步骤:
A)按照成分配比制备镍基合金铸锭;
B)将所述镍基合金铸锭进行均匀化热处理;
C)将步骤B)得到的镍基合金坯料进行热变形;
D)将步骤C)得到的镍基合金坯料进行固溶和时效,得到镍基合金。
对于上述制备方法中镍基合金坯料中的具体成分,上述已进行了详细说明,此处不再进行赘述。
本申请所述镍基合金是通过铸造+变形的方法制备得到的,还可通过粉末冶金工艺的方法制备成型,具体分别为:
1.铸造+变形工艺:(1)制备具有上述组分的铸锭;(2)通过均匀化热处理消除或减小合金中的宏观元素偏析;(3)对所述物品进行热变形获得具有均匀分布的晶粒组织;(4)通过合适的热处理工艺对所述物品进行热处理以获得均匀分布的晶粒组织和析出相。
2.粉末冶金工艺:(1)制备具有上述组分的铸锭;(2)通过雾化工艺制备具有上述组分的合金粉末;(3)对所述粉末进行热固结成型获得致密化的合金;(4)对所述物品进行热变形获得具有均匀分布的晶粒组织;(5)通过合适的热处理工艺所述物品进行热处理以获得均匀分布的晶粒组织和析出相。
以上工艺流程可以是其中的一种或者几种工艺的组合,例如,粉末冶金工艺中,可以直接采用(1)铸锭→(2)雾化制粉→(3)粉末热等静压成型→(4)热处理的方式制备制件,而不需要热挤压、锻造等变形工艺;其中,雾化制粉包括氩气雾化、等离子旋转电极制粉工艺等,制粉后需要将粉末进行筛分处理,获得一定粒度范围的粉末,如-100、-200或-270目的预合金粉末。
上述热固结成型工艺包括热等静压、热压、锻造以及挤压等方式,热固结成型可以选择在γ′相完全固溶温度附近(如1000~1200℃)进行,其目的在于获得均匀致密化的组织;上述热变形工艺包括热挤压、锻造等,通常热变形工艺在γ′相完全固溶温度以下进行,对于热变形为热挤压变形的方式,所述热挤压变形的挤压比大于4:1;所述热处理的方式为先固溶后时效,所述时效的温度为700~800℃,所述固溶在亚固溶温度进行。。
本申请所述镍基合金的形成方式为制造物品,所述物品可应用于燃气发动机,更具体的应用于燃气发动机涡轮盘;本申请所述制造物品的镍基合金包括:24wt%~30wt%的钴;10wt%~15wt%的铬;2.5wt%~3.5wt%的铝;3wt%~5wt%的钛;3.1wt%~5wt%的钽;0wt%~2.5wt%的钨;3.5wt%~5.5wt%的钼;0wt%~1.0wt%的铪;0.01wt%~0.1wt%的碳;0.01wt%~0.1wt%的硼;0.03wt%~0.1wt%的锆;余量的镍。
上述元素的优选方案,本申请进行了具体说明,此处不再进行赘述。
镍基高温合金包括三种基本强化手段,即固溶强化、析出相强化与晶界强化。其中Co、Cr、Mo、W等元素具有固溶强化作用,Al、Ti与Ta等元素具有沉淀强化作用,C、B、Zr、Hf等元素具有晶界强化等作用,特别地,Co能有效改善合金的热加工性能和高温抗蠕变性能,而Mo、W元素对提高合金的高温强度和高温抗蠕变性能很有效果,相比W元素,Mo的相对原子质量更小,有助于降低合金的密度。本申请结合平衡热力学计算,设计了一种钴、钽含量较高的新型镍基高温合金,通过合理调整合金的成分,使合金达到的最佳的强化效果,而使本申请的镍基高温合金具有良好的高温组织稳定性,在长时服役的情况下,有害相析出的倾向较低;并且通过增加的钴、钽含量提高了合金的强度,该新型镍基高温合金在室温和高温下具有优异的综合力学性能。
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明提供的镍基合金进行详细说明,本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例
制备镍基合金,按照本申请提供的合金元素的范围配比与现有技术合金元素的配比进行对比,对比组成如表1所示。
本实施例镍基合金通过铸造+变形的工艺制备,具体的制备流程为:
(1)通过真空熔炼制备具有下述表1组分的直径约80mm的母合金铸锭;
(2)在1200℃下均匀化热处理4h,以消除或减小合金中的宏观元素偏析;
(3)在1160℃下对所述物品进行热挤压变形获得均匀细小的晶粒组织;
(4)通过亚固溶温度下固溶+700~800℃时效的热处理工艺处理合金以调控γ′析出相,得到镍基合金。
表1本发明提供的镍基合金与现有技术提供的镍基合金的成分数据表
注:RE选自镧、铈和钇中的一种或多种。
从以下四个方面对比实施例与对比例的性能,具体为:
1)高温下组织稳定性好
本申请合金在650~850℃的温度范围内长时间使用后,合金内部不产生恶化合金性能的有害相(如σ相、μ相等TCP相)。图1给出了不同温度下合金平衡析出的有害相的摩尔百分数柱形图,由图1可以看出,实施例提供的四种合金在不同温度下析出的TCP有害相总量与U720Li相近,远低于第三代粉末冶金高温合金René104和N18;说明本申请合金在650~850℃的温度范围具有良好的高温组织稳定性。
2)中高温下合金强度高
Al、Ti、Ta是高温合金中主要的沉淀强化元素,这类元素的总的原子含量是衡量合金沉淀强化效果的重要标志,总的原子百分数越高,沉淀强化效果越好;而W、Mo是高温合金中主要的固溶强化元素,这类元素的总原子含量是衡量合金固溶强化效果的重要标志,W+Mo的原子百分数越高,固溶强化效果越好。
图2给出了不同合金固溶强化和沉淀强化水平的综合对比,由图2可以看出,本申请合金具有明显优于U720、U720Li的综合强化效果;与RR1000合金的综合强化效果相当;相比René104、N18、N19等合金,本申请合金在固溶强化和沉淀强化上实现了很好地平衡,即在保证了较好的强化效果的前提下,既不至于使得γ′含量太高破坏合金的热加工性能,也不至于W、Mo含量过高破坏合金的组织稳定性。
3)高温抗蠕变性能优异
高温低应力条件下合金的失效形式主要是一个蠕变过程,因此高温合金的抗蠕变性能十分重要。由于蠕变是一个位错的攀移和滑移的过程,蠕变的快慢与原子-空位(或位错)的互扩散紧密相关,大体上,合金中原子扩散的慢的合金具有良好的抗蠕变性能。MCreep是一个综合衡量合金中原子扩散系数的评价因子,其综合考虑了不同含量元素的互扩散进程,其计算方法如下:
MCreep=∑i xi/Di
上式中,xi是元素i在合金中的原子分数,Di是元素i的有效互扩散系数。合金MCreep值越高,说明在同等的晶粒度等条件下,具有更好的抗蠕变性能。
图3给出了不同合金在蠕变优势因子的对比柱形图,由图3可以看出,本申请的合金具有不低于第三代粉末高温合金René104、U720Li、RR1000的MCreep值,也就是说,本申请的合金可以达到与该三种合金相当的抗蠕变性能。
4)具有良好的热加工性能。
图4给出了不同合金在不同温度下析出的γ′相的摩尔百分数对比,由图4可以看出,实施例合金在650~850℃析出的γ′相的摩尔百分数在40~50%之间,γ′相的摩尔百分数比René88DT要高,具有更好的γ′相沉淀强化的效果,而摩尔百分数低于50%的γ′相又使得合金具有优异的热加工性能,在过固溶热处理后能够采用空冷、水淬、油淬等快速冷却的方式制备合金而不发生表面淬裂的风险。
上述实施例制备得到的镍基合金形成的制造物品,具体应用于燃气发动机涡轮盘,也具有上述镍基合金同样的性能。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (15)
1.一种镍基合金,包括:
24wt%~30wt%的钴;
10wt%~15wt%的铬;
2.5wt%~3.5wt%的铝;
3.0wt%~5.0wt%的钛;
3.1wt%~5wt%的钽;
0wt%~2.5wt%的钨;
3.5wt%~5.5wt%的钼;
0wt%~1.0wt%的铪;
0.01wt%~0.1wt%的碳;
0.01wt%~0.1wt%的硼;
0.03wt%~0.1wt%的锆;
余量的镍。
2.根据权利要求1所述的镍基合金,其特征在于,还包括大于0且小于等于1wt%的稀土元素,所述稀土元素选自钇、镧和铈中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的镍基合金,其特征在于,包括24.5wt%~28wt%的钴。
4.根据权利要求1所述的镍基合金,其特征在于,包括3.5wt%~4.5wt%的钽。
5.根据权利要求1所述的镍基合金,其特征在于,包括11wt%~14wt%的铬。
6.根据权利要求1所述的镍基合金,其特征在于,包括2.8wt%~3.2wt%的铝。
7.根据权利要求1所述的镍基合金,其特征在于,包括3.5wt%~4.5wt%的钛。
8.根据权利要求1所述的镍基合金,其特征在于,包括3.8wt%~5.2wt%的钼。
9.根据权利要求1所述的镍基合金,其特征在于,包括:25wt%的钴,12.5wt%的铬,3.0wt%的铝,4.0wt%的钛,4wt%的钽,5wt%的钼,0.05wt%的锆,0.04wt%的碳,0.03wt%的硼,余量的镍。
10.根据权利要求1所述的镍基合金,其特征在于,包括:25wt%的钴,12.5wt%的铬,2wt%的钨,4wt%的钼,3wt%的铝,4wt%的钛,4wt%的钽,0.04wt%的碳,0.03wt%的硼,0.05wt%的锆,余量的镍。
11.权利要求1~10任一项所述的镍基合金的制备方法,包括以下步骤:
A)按照成分配比制备镍基合金铸锭;
通过雾化工艺处理所述镍基合金铸锭,得到镍基合金粉末;
或,A')通过雾化工艺处理成分如权利要求1~10任一项所述的镍基合金的原材料,得到镍基合金粉末;
B)对所述镍基合金粉末进行热固结成型,得到初始镍基合金;
C)对所述初始镍基合金进行热变形;
D)对步骤C)得到的镍基合金进行热处理,得到镍基合金。
12.权利要求1~10任一项所述镍基合金的制备方法,包括以下步骤:
A)按照成分配比制备镍基合金铸锭;
B)将所述镍基合金铸锭进行均匀化热处理;
C)将步骤B)得到的镍基合金坯料进行热变形;
D)将步骤C)得到的镍基合金坯料进行固溶和时效,得到镍基合金。
13.根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,所述均匀化热处理的温度为1000~1200℃,时间>2h;所述热变形在镍基合金的固溶温度以下;所述固溶的温度为镍基合金的亚固溶温度,所述时效的温度为700~800℃。
14.一种制造物品,所述制造物品应用于燃气发动机,由权利要求1~10任一项所述的镍基合金制备而成。
15.根据权利要求14所述的制造物品,其特征在于,所述制造物品为燃气发动机涡轮盘。
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