CN117904511A - 一种高Nb低Cr低膨胀合金及其制备方法 - Google Patents
一种高Nb低Cr低膨胀合金及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117904511A CN117904511A CN202410299415.7A CN202410299415A CN117904511A CN 117904511 A CN117904511 A CN 117904511A CN 202410299415 A CN202410299415 A CN 202410299415A CN 117904511 A CN117904511 A CN 117904511A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- deformation
- temperature
- alloy
- tempering
- upsetting
- 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.)
- Granted
Links
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 76
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 76
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 7
- 229910001068 laves phase Inorganic materials 0.000 claims abstract description 50
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims description 60
- 238000005242 forging Methods 0.000 claims description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 25
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 30
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 30
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract description 17
- 238000000137 annealing Methods 0.000 abstract description 16
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 8
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 27
- 230000004584 weight gain Effects 0.000 description 12
- 235000019786 weight gain Nutrition 0.000 description 12
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 229910020630 Co Ni Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002440 Co–Ni Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Forging (AREA)
Abstract
本发明涉及高温合金制备领域,具体涉及一种高Nb低Cr低膨胀合金及其制备方法,合金由以下质量百分比的成分组成:Ni:23.50%~25.50%,Co:28.00%~30.00%,Nb:4.50~5.20%,Ti:0.7%~1.00%,Si:0.20%~0.30%,P≤0.015%,C≤0.05%,B≤0.010%,Al:0.30%~0.60%,Cr:5.00%~6.00%,余量为Fe和不可避免的杂质;当处于铸态时,合金中Laves相的面积百分数小于3.5%、Laves相的平均尺寸小于18μm;当处于锻态时,合金中Laves相的面积百分数小于2.3%、Laves相的平均尺寸小于11μm。通过本发明的技术方案,能够缩短高温扩散退火时间,减少氧化损失,能够使标准热处理后的组织更均匀,能够消除合金的缺口敏感性,能够提高合金的综合力学性能。
Description
技术领域
本发明涉及高温合金制备领域,具体涉及一种高Nb低Cr低膨胀合金及其制备方法。
背景技术
在Fe-Co-Ni系合金基础上,通过降低Ni/Co比以获取较低的热膨胀系数,加入与GH4169合金相近比例的Al、Ti、Nb作为γ´相强化元素,并添加5.5wt%Cr发展出一种抗氧化型高温用低膨胀合金,其具有比传统低膨胀合金优异的抗氧化、抗腐蚀及低膨胀性能,可在650℃无保护层条件下长期使用。其实际生产过程包括合金冶炼、高温扩散退火处理、热加工及标准热处理等环节,其中高温扩散退火处理是消除偏析,获得均匀组织使合金性能稳定的重要环节,也是决定合金热加工塑性的重要环节。
然而该合金Nb偏析严重,硬而脆的初生Laves相不易消除。Nb偏析若消除不彻底,将导致标准热处理后的组织不均匀,性能不稳定,以及出现缺口敏感性。硬而脆的初生Laves相若不能完全消除,将成为热加工过程的裂纹源,同时影响二次相析出并带来严重Nb偏析问题。然而初生Laves相稳定性高,传统高温扩散退火处理需较长时间才能将其完全消除,带来严重氧化损失并恶化合金的热加工塑性,从而造成巨大经济损失。
基于此,现有技术仍然有待改进。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例的目的在于提出一种高Nb低Cr低膨胀合金及其制备方法,通过使用本发明的技术方案,能够缩短高温扩散退火时间,减少氧化损失,能够使标准热处理后的组织更均匀,能够消除合金的缺口敏感性,能够提高合金的综合力学性能。
基于上述目的,本发明的实施例的一个方面提供了一种高Nb低Cr低膨胀合金,合金由以下质量百分比的成分组成:Ni:23.50%~25.50%,Co:28.00%~30.00%,Nb:4.50~5.20%,Ti:0.7%~1.00%,Si:0.20%~0.30%,P≤0.015%,C≤0.05%,B≤0.010%,Al:0.30%~0.60%,Cr:5.00%~6.00%,余量为Fe和不可避免的杂质;当处于铸态时,合金中Laves相的含量小于3.5%、Laves相的尺寸小于18μm;当处于锻态时,合金中Laves相的含量小于2.3%、Laves相的尺寸小于11μm。
本发明的实施例的另一方面提供了一种如上所述的高Nb低Cr低膨胀合金的制备方法,包括以下步骤:
制备合金铸锭;
将合金铸锭加工成预设尺寸;
将铸锭在第一预设温度下进行变形处理,然后进行两次回火锻造后空冷;
将铸锭加热到第二预设温度并保温持续预设时间后空冷;
其中,变形处理对应的第一预设温度为1040℃~1060℃,采用的变形方式为镦粗+拔长,镦粗变形量为18%~20%,拔长变形量为26%~30%,温度低于800℃回火。
根据本发明的一个实施例,第一次回火锻造对应的变形温度为1040℃~1060℃,采用的变形方式为拔长,拔长变形量为30%~40%,温度低于800℃回火;
第二次回火锻造对应的变形温度为1040℃~1060℃,采用的变形方式为镦粗+拔长,镦粗变形量为35%~42%,拔长变形量为40%~45%。
根据本发明的一个实施例,第二预设温度为1190℃,预设时间为1~24h。
根据本发明的一个实施例,预设尺寸为Φ200mm×300mm。
根据本发明的一个实施例,两次回火锻造采用自由锻造工艺。
根据本发明的一个实施例,变形处理对应的第一预设温度为1050℃~1060℃,采用的变形方式为镦粗+拔长,镦粗变形量为19%~20%,拔长变形量为28%~30%,温度低于800℃回火。
根据本发明的一个实施例,变形处理对应的第一预设温度为1045℃~1060℃,采用的变形方式为镦粗+拔长,镦粗变形量为19%~20%,拔长变形量为27%~30%,温度低于800℃回火。
根据本发明的一个实施例,第一次回火锻造对应的变形温度为1055℃~1060℃,采用的变形方式为拔长,拔长变形量为37%~40%,温度低于800℃回火;
第二次回火锻造对应的变形温度为1045℃~1060℃,采用的变形方式为镦粗+拔长,镦粗变形量为39.5%~42%,拔长变形量为43.5%~45%。
根据本发明的一个实施例,第一次回火锻造对应的变形温度为1040℃~1055℃,采用的变形方式为拔长,拔长变形量为30%~37%,温度低于800℃回火;
第二次回火锻造对应的变形温度为1045℃~1050℃,采用的变形方式为镦粗+拔长,镦粗变形量为37%~39.5%,拔长变形量为43%~43.5%。
本发明具有以下有益技术效果:本发明实施例提供的高Nb低Cr低膨胀合金的制备方法,通过将合金铸锭加工成预设尺寸;将铸锭在第一预设温度下进行变形处理,然后进行两次回火锻造后空冷;将铸锭加热到第二预设温度并保温持续预设时间后空冷的技术方案,能够缩短高温扩散退火时间,减少氧化损失,能够使标准热处理后的组织更均匀,能够消除合金的缺口敏感性,能够提高合金的综合力学性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1为根据本发明一个实施例的合金高温扩散退火的方法的示意性流程图;
图2为根据本发明一个实施例的经1190℃×24h高温扩散退火处理的锻态试样的显微组织的示意图,其中图(a)为显微组织的示意图,图(b)为图(a)中的晶界放大图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明实施例进一步详细说明。
应当理解,在示例性实施例中所示的本发明的实施例仅是说明性的。虽然在本发明中仅对少数实施例进行了详细描述,但本领域技术人员很容易领会在未实质脱离本发明主题的教导情况下,多种修改是可行的。相应地,所有这样的修改都应当被包括在本发明的范围内。在不脱离本发明的主旨的情况下,可以对以下示例性实施例的设计、操作条件和参数等做出其他的替换、修改、变化和删减。
基于上述目的,本发明的实施例的第一个方面,提出了一种高Nb低Cr低膨胀合金,该合金由以下质量百分比的成分组成:Ni:23.50%~25.50%,Co:28.00%~30.00%,Nb:4.50~5.20%,Ti:0.7%~1.00%,Si:0.20%~0.30%,P≤0.015%,C≤0.05%,B≤0.010%,Al:0.30%~0.60%,Cr:5.00%~6.00%,余量为Fe和不可避免的杂质;当处于铸态时,合金中Laves相的含量小于3.5%、Laves相的尺寸小于18μm;当处于锻态时,合金中Laves相的含量小于2.3%、Laves相的尺寸小于11μm。
本发明的实施例的第二个方面,提出了一种如上所述的高Nb低Cr低膨胀合金的制备方法的一个实施例。图1示出的是该方法的示意性流程图。
如图1中所示,该方法可以包括以下步骤:
S1制备合金铸锭。
S2将合金铸锭加工成预设尺寸。铸锭的尺寸可以根据实际情况进行设定,在优选的实施例中,铸锭的尺寸设置为Φ200mm×300mm。
S3将铸锭在第一预设温度下进行变形处理,然后进行两次回火锻造后空冷。变形处理为高温小变形处理,温度为1040℃~1060℃,采用的变形方式为镦粗+拔长,镦粗变形量为18%~20%,拔长变形量为26%~30%,并在温度低于800℃回火,高温小变形处理后进行两次的回火锻造,锻造可以使用自由锻造工艺,第一次回火锻造对应的变形温度为1040℃~1060℃,采用的变形方式为拔长,拔长变形量为30%~40%,并在温度低于800℃回火,第二次回火锻造对应的变形温度为1040℃~1060℃,采用的变形方式为镦粗+拔长,镦粗变形量为35%~42%,拔长变形量为40%~45%,两次回火锻造后进行空冷。
S4将铸锭加热到第二预设温度并保温持续预设时间后空冷。将空冷结束后的合金加热到1190℃,并保温一定的时间,时间为1-24小时,在一个优选实施例中,将合金加热到1190℃后保温24小时。
本发明的方法特别适用于一种抗氧化性Al、Cr元素含量低,Nb偏析严重的低膨胀高温合金,该合金经过VIM冶炼工艺制备,该合金包括以下质量百分比的成分:Ni:23.50%~25.50%,Co:28.00%~30.00%,Nb:4.50~5.20%,Ti:0.7%~1.00%,Si:0.20%~0.30%,P≤0.015%,C≤0.05%,B≤0.010%,Al:0.30%~0.60%,Cr:5.00%~6.00%,余量为Fe和不可避免的杂质。上述合金只是示例,本发明还可以应用在其他成分的高温合金。
针对上述抗氧化性元素Al、Cr含量较低的高温用低膨胀合金偏析难消除,导致生产效率低及氧化损失严重的问题,本发明通过两次回火自由锻造,引入大量晶界和缺陷(位错和空位),提供大量元素快速扩散通道,同时破碎大尺寸初生Laves相,再结合高温扩散退火热处理消除初生Laves相和Nb偏析。与传统高温扩散退火工艺相比,能够缩短高温扩散退火时间,减少氧化损失,并使标准热处理后的组织均匀,消除合金的缺口敏感性。
通过使用本发明的技术方案,能够缩短高温扩散退火时间,减少氧化损失,能够使标准热处理后的组织更均匀,能够消除合金的缺口敏感性,能够提高合金的综合力学性能。
在本发明的一个优选实施例中,变形处理对应的第一预设温度为1040℃~1060℃,采用的变形方式为镦粗+拔长,镦粗变形量为18%~20%,拔长变形量为26%~30%,温度低于800℃回火。高温小变形处理可以细化铸锭表层组织,提高表面塑性。
在本发明的一个优选实施例中,第一次回火锻造对应的变形温度为1040℃~1060℃,采用的变形方式为拔长,拔长变形量为30%~40%,温度低于800℃回火。第一次回火锻造可以细化铸态组织,特别是大块初生Laves相,保证铸锭可以锻透。
在本发明的一个优选实施例中,第二次回火锻造对应的变形温度为1040℃~1060℃,采用的变形方式为镦粗+拔长,镦粗变形量为35%~42%,拔长变形量为40%~45%。第二次回火锻造可以进一步破碎大块初生Laves相,以及保证铸锭得到均匀的细晶组织,
在本发明的一个优选实施例中,第二预设温度为1190℃,预设时间为1~24h。将铸锭及锻棒加热到1190℃并保温1~24h可以消除初生Laves相及Nb偏析。在一些实施例中,还可以将预设时间设置为1~60h。
在本发明的一个优选实施例中,预设尺寸为Φ200mm×300mm。
在本发明的一个优选实施例中,两次回火锻造采用自由锻造工艺。
在本发明的一个优选实施例中,预设时间为24h。
在本发明的一个优选实施例中,变形处理对应的第一预设温度为1050℃~1060℃,采用的变形方式为镦粗+拔长,镦粗变形量为19%~20%,拔长变形量为28%~30%,温度低于800℃回火。
在本发明的一个优选实施例中,变形处理对应的第一预设温度为1045℃~1060℃,采用的变形方式为镦粗+拔长,镦粗变形量为19%~20%,拔长变形量为27%~30%,温度低于800℃回火。
在本发明的一个优选实施例中,第一次回火锻造对应的变形温度为1055℃~1060℃,采用的变形方式为拔长,拔长变形量为37%~40%,温度低于800℃回火;
第二次回火锻造对应的变形温度为1045℃~1060℃,采用的变形方式为镦粗+拔长,镦粗变形量为39.5%~42%,拔长变形量为43.5%~45%。
在本发明的一个优选实施例中,第一次回火锻造对应的变形温度为1040℃~1055℃,采用的变形方式为拔长,拔长变形量为30%~37%,温度低于800℃回火;
第二次回火锻造对应的变形温度为1045℃~1050℃,采用的变形方式为镦粗+拔长,镦粗变形量为37%~39.5%,拔长变形量为43%~43.5%。
通过使用本发明的技术方案,能够缩短高温扩散退火时间,减少氧化损失,能够使标准热处理后的组织更均匀,能够消除合金的缺口敏感性,能够提高合金的综合力学性能。
实施例1
实施例1适用于一种抗氧化性Al、Cr含量低,Nb偏析严重的低膨胀高温合金,合金包括以下质量百分比的成分:Ni:23.50%,Co:28.00%,Nb:5.20%,Ti:0.7%,Si:0.23%,P:0.013%,C:0.03%,B:0.010%,Al:0.3%,Cr:5.3%,余量为Fe和不可避免的杂质。
高温小变形处理对应的变形温度为1050℃,镦粗变形量19%,拔长变形量28%,第一次高温大变形(第一次回火锻造)对应的变形温度为1055℃,拔长变形量37%,第二次高温大变形(第二次回火锻造)对应的变形温度为1045℃,镦粗变形量39.5%,拔长变形量43.5%,然后将铸态及锻态合金加热至1190℃并保温1h,冷却方式为空冷。
由表1可以看出,保温1h时,铸态试样Laves相的平均尺寸为17.42μm,Laves相的面积百分数为3.37%,氧化增重为20.92mg/cm2,Nb的残余偏析系数为1.45,锻态试样Laves相的平均尺寸为10.47μm,Laves相的面积百分数为2.27%,氧化增重为23.01mg/cm2,Nb的残余偏析系数为0.98。
表1 铸态及锻态试样经不同高温扩散退火工艺处理后的参数
实施例2
实施例2适用于一种抗氧化性Al、Cr含量低,Nb偏析严重的低膨胀高温合金,合金包括以下质量百分比的成分:Ni:23.50%,Co:30%,Nb:4.50%,Ti:0.84%,Si:0.30%,P:0.013%,C:0.03%,B:0.010%,Al:0.46%,Cr:6.00%,余量为Fe和不可避免的杂质。
高温小变形处理对应的变形温度为1050℃,镦粗变形量19%,拔长变形量28%,第一次高温大变形(第一次回火锻造)对应的变形温度为1055℃,拔长变形量37%,第二次高温大变形(第二次回火锻造)对应的变形温度为1045℃,镦粗变形量39.5%,拔长变形量43.5%,然后将铸态及锻态合金加热至1190℃并保温3h,冷却方式为空冷。
由表1可以看出,保温3h时,铸态试样Laves相的平均尺寸为13.53μm,Laves相的面积百分数为2.31%,氧化增重为42.43mg/cm2,Nb的残余偏析系数为1.05,锻态试样Laves相的平均尺寸为8.95μm,Laves相的面积百分数为1.5%,氧化增重为43.65mg/cm2,Nb的残余偏析系数为0.67。
实施例3
实施例3适用于一种抗氧化性Al、Cr含量低,Nb偏析严重的低膨胀高温合金,合金包括以下质量百分比的成分:Ni:24.12%,Co:29.32%,Nb:4.50%,Ti:1.00%,Si:0.23%,P:0.013%,C:0.03%,B:0.010%,Al:0.60%,Cr:5.3%,余量为Fe和不可避免的杂质。
高温小变形处理对应的变形温度为1040℃,镦粗变形量18%,拔长变形量26%,第一次高温大变形(第一次回火锻造)对应的变形温度为1055℃,拔长变形量37%,第二次高温大变形(第二次回火锻造)对应的变形温度为1040℃,镦粗变形量35%,拔长变形量40%,然后将铸态及锻态合金加热至1190℃并保温6h,冷却方式为空冷。
由表1可以看出,保温6h时,铸态试样Laves相的平均尺寸为12.7μm,Laves相的面积百分数为1.78%,氧化增重为60.56mg/cm2,Nb的残余偏析系数为0.61,锻态试样Laves相的平均尺寸为7.64μm,Laves相的面积百分数为1.03%,氧化增重为65.47mg/cm2,Nb的残余偏析系数为0.45。
实施例4
实施例4适用于一种抗氧化性Al、Cr含量低,Nb偏析严重的低膨胀高温合金,合金包括以下质量百分比的成分:Ni:25.50%,Co:30.00%,Nb:4.82%,Ti:0.84%,Si:0.2%,P:0.013%,C:0.03%,B:0.010%,Al:0.46%,Cr:5.3%,余量为Fe和不可避免的杂质。
高温小变形处理对应的变形温度为1060℃,镦粗变形量20%,拔长变形量30%,第一次高温大变形(第一次回火锻造)对应的变形温度为1060℃,拔长变形量40%,第二次高温大变形(第二次回火锻造)对应的变形温度为1060℃,镦粗变形量42%,拔长变形量45%,然后将铸态及锻态合金加热至1190℃并保温9h,冷却方式为空冷。
由表1可以看出,保温9h时,铸态试样Laves相的平均尺寸为11.09μm,Laves相的面积百分数为1.35%,氧化增重为85.26mg/cm2,Nb的残余偏析系数为0.49,锻态试样Laves相的平均尺寸为7.02μm,Laves相的面积百分数为0.79%,氧化增重为91.54mg/cm2,Nb的残余偏析系数为0.33。
实施例5
实施例5适用于一种抗氧化性Al、Cr含量低,Nb偏析严重的低膨胀高温合金,合金包括以下质量百分比的成分:Ni:24.12%,Co:29.32%,Nb:4.82%,Ti:0.84%,Si:0.23%,P:0.013%,C:0.03%,B:0.010%,Al:0.46%,Cr:5.3%,余量为Fe和不可避免的杂质。
高温小变形处理对应的变形温度为1045℃,镦粗变形量19%,拔长变形量27%,第一次高温大变形(第一次回火锻造)对应的变形温度为1040℃,拔长变形量30%,第二次高温大变形(第二次回火锻造)对应的变形温度为1050℃,镦粗变形量37%,拔长变形量43%,然后将铸态及锻态合金加热至1190℃并保温12h,冷却方式为空冷。
由表1可以看出,保温12h时,铸态试样Laves相的平均尺寸为10.17μm,Laves相的面积百分数为1.06%,氧化增重为87.59mg/cm2,Nb的残余偏析系数为0.36,锻态试样Laves相的平均尺寸为6.59μm,Laves相的面积百分数为0.62%,氧化增重为102.90mg/cm2,Nb的残余偏析系数为0.23。
实施例6
实施例6适用于一种抗氧化性Al、Cr含量低,Nb偏析严重的低膨胀高温合金,合金包括以下质量百分比的成分:Ni:24.12%,Co:29.32%,Nb:4.82%,Ti:0.84%,Si:0.23%,P:0.013%,C:0.03%,B:0.010%,Al:0.46%,Cr:5.3%,余量为Fe和不可避免的杂质。
高温小变形处理对应的变形温度为1050℃,镦粗变形量19%,拔长变形量28%,第一次高温大变形(第一次回火锻造)对应的变形温度为1055℃,拔长变形量37%,第二次高温大变形(第二次回火锻造)对应的变形温度为1045℃,镦粗变形量39.5%,拔长变形量43.5%,然后将铸态及锻态合金加热至1190℃并保温24h,冷却方式为空冷。
由表1可以看出,保温24h时,铸态试样Laves相的平均尺寸为8.71μm,Laves相的面积百分数为0.66%,氧化增重为141.28mg/cm2,Nb的残余偏析系数为0.3,锻态试样Laves相的平均尺寸为5.68μm,Laves相的面积百分数为0.16%,氧化增重为144.76mg/cm2,Nb的残余偏析系数为0.18。
由表1知,锻造处理可加快初生Laves相的溶解和Nb偏析的消除,并且氧化损失较小。由图2可以看出,经1190℃×24h高温扩散退火处理的锻态试样组织均匀,这样的组织使合金的综合力学性能优异,且无缺口敏感性。
需要特别指出的是,上述各个实施例中的各个组件或步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减,因此,这些合理的排列组合变换形成的组合也应当属于本发明的保护范围,并且不应将本发明的保护范围局限在实施例之上。
以上是本发明公开的示例性实施例,上述本发明实施例公开的顺序仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。但是应当注意,以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子,在不背离权利要求限定的范围的前提下,可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外,尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求,但除非明确限制为单数,也可以理解为多个。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本发明实施例的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。因此,凡在本发明实施例的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包括在本发明实施例的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高Nb低Cr低膨胀合金,其特征在于,所述合金由以下质量百分比的成分组成:Ni:23.50%~25.50%,Co:28.00%~30.00%,Nb:4.50~5.20%,Ti:0.7%~1.00%,Si:0.20%~0.30%,P≤0.015%,C≤0.05%,B≤0.010%,Al:0.30%~0.60%,Cr:5.00%~6.00%,余量为Fe和不可避免的杂质;当处于铸态时,所述合金中Laves相的面积百分数小于3.5%、Laves相的平均尺寸小于18μm;当处于锻态时,所述合金中Laves相的面积百分数小于2.3%、Laves相的平均尺寸小于11μm。
2.一种如权利要求1所述的高Nb低Cr低膨胀合金的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
制备合金铸锭;
将合金铸锭加工成预设尺寸;
将铸锭在第一预设温度下进行变形处理,然后进行两次回火锻造后空冷;
将铸锭加热到第二预设温度并保温持续预设时间后空冷;
其中,变形处理对应的第一预设温度为1040℃~1060℃,采用的变形方式为镦粗+拔长,镦粗变形量为18%~20%,拔长变形量为26%~30%,温度低于800℃回火。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,第一次回火锻造对应的变形温度为1040℃~1060℃,采用的变形方式为拔长,拔长变形量为30%~40%,温度低于800℃回火;
第二次回火锻造对应的变形温度为1040℃~1060℃,采用的变形方式为镦粗+拔长,镦粗变形量为35%~42%,拔长变形量为40%~45%。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,第二预设温度为1190℃,预设时间为1~24h。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,预设尺寸为Φ200mm×300mm。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,两次回火锻造采用自由锻造工艺。
7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,变形处理对应的第一预设温度为1050℃~1060℃,采用的变形方式为镦粗+拔长,镦粗变形量为19%~20%,拔长变形量为28%~30%,温度低于800℃回火。
8.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,变形处理对应的第一预设温度为1045℃~1060℃,采用的变形方式为镦粗+拔长,镦粗变形量为19%~20%,拔长变形量为27%~30%,温度低于800℃回火。
9.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,第一次回火锻造对应的变形温度为1055℃~1060℃,采用的变形方式为拔长,拔长变形量为37%~40%,温度低于800℃回火;
第二次回火锻造对应的变形温度为1045℃~1060℃,采用的变形方式为镦粗+拔长,镦粗变形量为39.5%~42%,拔长变形量为43.5%~45%。
10.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,第一次回火锻造对应的变形温度为1040℃~1055℃,采用的变形方式为拔长,拔长变形量为30%~37%,温度低于800℃回火;
第二次回火锻造对应的变形温度为1045℃~1050℃,采用的变形方式为镦粗+拔长,镦粗变形量为37%~39.5%,拔长变形量为43%~43.5%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410299415.7A CN117904511B (zh) | 2024-03-15 | 2024-03-15 | 一种高Nb低Cr低膨胀合金及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410299415.7A CN117904511B (zh) | 2024-03-15 | 2024-03-15 | 一种高Nb低Cr低膨胀合金及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117904511A true CN117904511A (zh) | 2024-04-19 |
CN117904511B CN117904511B (zh) | 2024-06-04 |
Family
ID=90684158
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202410299415.7A Active CN117904511B (zh) | 2024-03-15 | 2024-03-15 | 一种高Nb低Cr低膨胀合金及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117904511B (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5534085A (en) * | 1994-04-26 | 1996-07-09 | United Technologies Corporation | Low temperature forging process for Fe-Ni-Co low expansion alloys and product thereof |
US20120160373A1 (en) * | 2010-12-28 | 2012-06-28 | The Japan Steel Works, Ltd. | Forging heat resistant steel, manufacturing method thereof, forged parts and manufacturing method thereof |
US20190264307A1 (en) * | 2018-02-23 | 2019-08-29 | Ut-Battelle, Llc | CORROSION AND CREEP RESISTANT HIGH Cr FeCrAl ALLOYS |
CN114540731A (zh) * | 2022-02-23 | 2022-05-27 | 北京钢研高纳科技股份有限公司 | 一种gh4169合金棒材及其制备方法和紧固件 |
CN116065057A (zh) * | 2022-12-12 | 2023-05-05 | 成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司 | 一种高W-Mo固溶强化的航天用优质高温合金棒材及其制备方法 |
CN117305689A (zh) * | 2022-06-22 | 2023-12-29 | 天津重型装备工程研究有限公司 | 一种用于630℃以上的马氏体耐热钢及其制备方法 |
-
2024
- 2024-03-15 CN CN202410299415.7A patent/CN117904511B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5534085A (en) * | 1994-04-26 | 1996-07-09 | United Technologies Corporation | Low temperature forging process for Fe-Ni-Co low expansion alloys and product thereof |
US20120160373A1 (en) * | 2010-12-28 | 2012-06-28 | The Japan Steel Works, Ltd. | Forging heat resistant steel, manufacturing method thereof, forged parts and manufacturing method thereof |
US20190264307A1 (en) * | 2018-02-23 | 2019-08-29 | Ut-Battelle, Llc | CORROSION AND CREEP RESISTANT HIGH Cr FeCrAl ALLOYS |
CN114540731A (zh) * | 2022-02-23 | 2022-05-27 | 北京钢研高纳科技股份有限公司 | 一种gh4169合金棒材及其制备方法和紧固件 |
CN117305689A (zh) * | 2022-06-22 | 2023-12-29 | 天津重型装备工程研究有限公司 | 一种用于630℃以上的马氏体耐热钢及其制备方法 |
CN116065057A (zh) * | 2022-12-12 | 2023-05-05 | 成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司 | 一种高W-Mo固溶强化的航天用优质高温合金棒材及其制备方法 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
WEIWEI ZHANG ET AL.: "The effect of homogenization treatment on the microstructure and mechanical properties of Thermo-Span alloy", JOURNAL OF MATERIALS RESEARCH AND TECHNOLOGY, vol. 16, 6 December 2021 (2021-12-06), pages 386 - 397 * |
于连旭等: "均匀化处理工艺对Thermo-Span合金力学性能的影响", 《第十三届中国高温合金年会论文集》, 29 August 2018 (2018-08-29), pages 233 - 236 * |
孙雅茹等: "P、B在低膨胀Thermo-Span合金铸态组织中的分布及影响", 稀有金属材料与工程, vol. 37, no. 09, 15 September 2008 (2008-09-15), pages 1582 - 1586 * |
崔辰硕等: "形变热处理对11Cr3Co耐热钢组织性能的影响", 轧钢, no. 04, 15 August 2020 (2020-08-15), pages 17 - 22 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117904511B (zh) | 2024-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101748836B1 (ko) | Twip/trip 특성을 가진 하이엔트로피 합금 및 그 제조방법 | |
CN111809120B (zh) | 一种低膨胀合金及其制备方法 | |
EP3327158B1 (en) | Method for producing ni-based superalloy material | |
EP2233594A1 (en) | Nickel-base alloy for a steam turbine rotor and steam turbine rotor thereof | |
KR102660878B1 (ko) | 2 상의 Ni-Cr-Mo 합금 제조 방법 | |
EP3526357A1 (en) | High temperature, damage tolerant superalloy, an article of manufacture made from the alloy, and process for making the alloy | |
KR102292016B1 (ko) | 균일하게 분포하는 나노 크기의 석출물을 다량 함유한 오스테나이트계 스테인리스강 및 이의 제조방법 | |
CN110106397B (zh) | 一种耐高温螺栓合金材料及螺栓的制造方法 | |
KR101630403B1 (ko) | 다단 열간압연을 적용한 핵연료용 지르코늄 부품의 제조방법 | |
KR102227228B1 (ko) | 자가치유 초내열 니켈합금 | |
CN117904511B (zh) | 一种高Nb低Cr低膨胀合金及其制备方法 | |
CN113308634A (zh) | 一种具有强度-塑性协同效应的新型中熵合金材料 | |
JP5317048B2 (ja) | 抵抗合金の製造方法 | |
CN111961923A (zh) | 一种高塑性易加工钴基变形高温合金及其制备方法 | |
JP4212132B2 (ja) | マルテンサイト組織を有するフェライト系耐熱鋼とその製造方法 | |
KR101177488B1 (ko) | 초고강도 고내식 스테인리스 합금 및 그 제조방법 | |
JP3535299B2 (ja) | 耐食性および靱性に優れた二相ステンレス鋼の大型鋳造品、鍛造品およびその製造方法 | |
JP7387139B2 (ja) | チタン合金、その製造方法およびそれを用いたエンジン部品 | |
RU2536574C2 (ru) | Гомогенизация мартенситной нержавеющей стали после переплавки под слоем шлака | |
CN117888020B (zh) | 一种高温合金及其制备方法 | |
KR102509526B1 (ko) | 바나듐 석출물을 포함하는 석출경화형 고 엔트로피 합금 | |
JPH07150251A (ja) | 熱間加工性および耐食性に優れた高靭性マルテンサイト系ステンレス鋼継目無鋼管の製造法 | |
JP2001152277A (ja) | Co基合金およびその製造方法 | |
KR20130019655A (ko) | 고탄소 마르텐사이트계 스테인리스강 및 그 제조방법 | |
WO2022113466A1 (ja) | オーステナイト系ステンレス鋳鋼およびオーステナイト系ステンレス鋳鋼の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant |