镍基高温合金的利记博彩app

文档序号:9485329阅读:370来源:国知局
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【技术领域】
[0001]本发明涉及一种镍基合金,具体涉及一种镍基高温合金。属于金属冶炼技术领域。
【背景技术】
[0002]现代燃气涡轮发动机有50%以上质量的材料采用高温合金,其中镍基高温合金的用量在发动机材料中约占40%。镍基合金在中、高温度下具有优异综合性能,适合长时间在高温下工作,能够抗腐蚀和磨蚀,是最复杂的、在高温零部件中应用最广泛的、在所有超合金中许多冶金工作者最感兴趣的合金。镍基高温合金主要用于航空航天领域950?1050°C下工作的结构部件,如航空发动机的工作叶片、涡轮盘、燃烧室等。
[0003]镍基高温合金是以镍为基体(含量一般大于50%)、在650?1000°C范围内具有较高的强度和良好的抗氧化、抗燃气腐蚀能力的高温合金。它是在C r20N is。合金基础上发展起来的,为了满足100°c左右高温热强性(高温强度、蠕变抗力、高温疲劳强度)和气体介质中的抗氧化、抗腐蚀的要求,加入了大量的强化元素,以保证其优越的高温性能。
[0004]我国于1968年开始仿制Inconel718合金,国内牌号为GH4169。作为铸造高温合金Inc0nel718C的仿制型号,我国发展了 K4169合金,并已初步应用于航空发动机整体铸造扩压器机匣和承力环等部件中。尽管Inconel718合金性能优异,但由于其主要强化相T ”-Ni3Nb是亚稳定相,当温度超过大约650°C时,γ ”迅速长大粗化,并转化成其稳定相δ导致合金强度和持久寿命迅速下降,因而该合金一般只允许在650°C下长期使用。
[0005]燃烧室是航空发动机中的关键承热部件,燃烧室是发动机各部件中温度最高的区域,燃烧室内燃气温度高达1500°C -2000°C时,室壁合金承受的温度可达800°C -900°C以上,局部处可达1100°C。因此,燃烧室所受的机械应力较小,但热应力较大,对材料的要求主要有:高温抗氧化和抗燃气腐蚀性能;足够的强度;良好的冷热疲劳性能;良好的工艺塑性(持久、弯曲性能)和焊接性能;以及合金在工作温度下长期组织稳定。随着技术的发展,对燃烧室室壁合金提出了越来越高的要求,传统的合金及相应的替代合金已不能满足科技进步的需求,因此,需要发展新的高温合金材料。
[0006]

【发明内容】

[0007]本发明的目的是为克服上述现有技术的不足,提供一种镍基高温合金。
[0008]为实现上述目的,本发明采用下述技术方案:
一种镍基高温合金,所述高温合金以重量百分数计由下列组份组成:Cr 25.5-28.5%,Co 4.0-6.0%,ff 2.5-5.5%,Mo 1.0-3.0%,Α1 0.2-1.0%,Ti 2.6-4.2%,Nb 3.5-6.3%,Μη 1.0-2.0%,Ta 2.0-4.0%,B 0.02-0.08%, Co 0.5-1.5%,Ru 1.4-3.8%,Hf 0.1-1.2%,Re 0.01-0.8%,C ^ 0.1%, Si 彡 0.15%, P 彡 0.005%, S 彡 0.005%, Ni 余量。
[0009]进一步,所述高温合金以重量百分数计由下列组份组成:Cr 26.5-27.5%, Co
4.5-5.5%, ff 3.5-4.5%, Mo 1.5-2.5%, A1 0.4-0.8%, Ti 3.0-3.5%, Nb4.5-6.0%, Mn1.5-1.8%, Ta 2.5-3.5%, B 0.03-0.06%, Co 0.8-1.2%, Ru 1.8-3.0%,Hf 0.5-1.0%, Re
0.02-0.1%,C ^ 0.1%, Si 彡 0.15%, P ^ 0.005%, S 彡 0.005%,Ni 余量。
[0010]进一步,所述高温合金以重量百分数计由下列组份组成:Cr 27.0%, Co 50%,W 3.5%, Mo 2.0%, Al 0.8%, Ti 3.8%, Nb 5.5%, Mn 1.5%, Ta 3.0%, B 0.06%, Co1.0%,Ru 2.0%, Hf 1.5%,Re 0.2%, C 0.01%, Si 0.10%, P 0.004%, S 0.005%,Ni 余量。
[0011]本发明的有益效果:
1.抗疲劳。优化设计了 Co、Mo和W的加入量,使其含量达到相互协同,提高合金的高温强度和持久强度,优化设计了 Cr、Ti和Nb的含量,使其固溶强化的效果达到协同,并改善抗热腐蚀性能;微量稀土元素的添加,由于稀土与杂质硫相互吸引,分散和固定部分杂质,改善合金高温性能,进一步提高合金的热加工性能和抗氧化性能。
[0012]2.耐高温。本发明的镍基高温合金拉伸强度比Inconel718提高40-55%,塑性明显改善,抗热腐蚀性能增强,在同一应力条件下,持久温度大幅度提高,适于制作1400-1800 °C使用的零件,如航空发动机叶片等等。
[0013]3.高强度。适量的Al、T1、Ta的添加,保证γ'强化相的数量;W、Mo、Re等难熔金属元素,有效的提高合金的强度。元素Ru的添加,维持良好的组织稳定性,不析出σ、μ等有害相,保证的合金的高强度。另外,适量的W、Ta等难熔金属和高含量的元素Cr的含量,进一步优化合金的抗热腐蚀性能。
[0014]
【具体实施方式】
[0015]下面结合实施例对本发明进行进一步的阐述,应该说明的是,下述说明仅是为了解释本发明,并不对其内容进行限定。
[0016]实施例1
一种镍基高温合金,所述高温合金以重量百分数计由下列组份组成:Cr 25.5%, Co4.0%, W 2.5%, Mo 1.0%, Al 0.2%, Ti 2.6%, Nb 3.5-6.3%, Mn 1.0%, Ta 2.0%, B0.02%, Co 0.5%, Ru 1.4%, Hf 0.1%, Re 0.01%, C 0.1%, Si 0.15%, P ^ 0.005%, S0.005%, Ni 余量。
[0017]实施例2
一种镍基高温合金,所述高温合金以重量百分数计由下列组份组成:Cr 28.5%, Co
6.0%, W 5.5%, Mo3.0%, Al 1.0%, Ti 4.2%, Nb6.3%, Mn 2.0%, Ta 4.0%, B 0.08%,Co 1.5%, Ru 3.8%, Hf 1.2%, Re0.8%, C 0.01%, Si 0.015%, P 0.0005%, S 0.0005%,Ni余量。
[0018]实施例3
一种镍基高温合金,所述高温合金以重量百分数计由下列组份组成:Cr 26.5%,Co 4.5%, W 3.5%, Mo 1.5%, Al 0.4%, Ti 3.0%, Nb4.5%, Mn 1.5%, Ta 2.5%, B0.03%, Co 0.8-1.2%, Ru 1.8%, Hf 0.5%, Re 0.02%,C 0.08%, Si 0.10%, P 0.001%, S0.002%, Ni 余量。
[0019]实施例4
一种镍基高温合金,所述高温合金以重量百分数计由下列组份组成:Cr 27.5%,Co 5.5 %, ff 4.5 %, Mo 2.5 %,Α10.8 %,Ti 3.5%, Nb6.0 %, Mn 1.8 %,Ta3.5 %,B0.03-0.06%, Co 1.2%, Ru 3.0%, Hfl.0%, Re 0.1%,C 0.1%, Si 0.15%, P 0.005%, S0.005%, Ni 余量。
[0020]实施例5
一种镍基高温合金,所述高温合金以重量百分数计由下列组份组成:Cr 27.0%, Co50%, W 3.5%, Mo 2.0%, Al 0.8%, Ti 3.8%, Nb 5.5%, Mn 1.5%, Ta 3.0%, B 0.06%,Co 1.0%,Ru 2.0%, Hf 1.5%, Re 0.2%, C 0.01%, Si 0.10%, P 0.004%, S 0.005%, Ni 余量。
[0021]申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程,但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程,即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
【主权项】
1.一种镍基高温合金,其特征在于:所述高温合金以重量百分数计由下列组份组成:Cr 25.5-28.5 %,Co 4.0-6.0 %, W 2.5-5.5 %, Mo 1.0-3.0 %, Al 0.2-1.0 %, Ti2.6-4.2%, Nb 3.5-6.3%, Mn 1.0-2.0%, Ta 2.0-4.0%, B 0.02-0.08%, Co 0.5-1.5%,Ru 1.4-3.8%, Hf 0.1-1.2%,Re 0.01-0.8%,C ≤ 0.1%, Si ≤ 0.15%, P ≤ 0.005%, S(0.005%,Ni 余量。2.如权利要求1所述的一种镍基高温合金,其特征在于:所述高温合金以重量百分数计由下列组份组成:Cr 26.5-27.5%, Co 4.5-5.5%, W 3.5-4.5%, Mo 1.5-2.5%, Al0.4-0.8%, Ti 3.0-3.5%, Nb4.5-6.0%, Mn 1.5-1.8%, Ta 2.5-3.5%, B 0.03-0.06%,Co 0.8-1.2%, Ru 1.8-3.0%,Hf 0.5-1.0%, Re 0.02-0.1%,C ^ 0.1%, Si ^ 0.15%, P(0.005%, S ≤ 0.005%, Ni 余量。3.如权利要求1-2所述的一种镍基高温合金,其特征在于:所述高温合金以重量百分数计由下列组份组成:Cr 27.0%, Co 50%, W 3.5%, Mo 2.0%, Al 0.8%, Ti 3.8%, Nb.5.5%, Mn 1.5%, Ta 3.0%, B 0.06%, Co 1.0%, Ru 2.0%, Hf 1.5%, Re 0.2%, C 0.01%,Si 0.10%, P 0.004%, S 0.005%,Ni 余量。
【专利摘要】本发明公开了一种镍基高温合金,所述高温合金以重量百分数计由下列组份组成:Cr?25.5-28.5%,Co?4.0-6.0%,W?2.5-5.5%,Mo?1.0-3.0%,Al?0.2-1.0%,Ti?2.6-4.2%,Nb?3.5-6.3%,Mn?1.0-2.0%,Ta?2.0-4.0%,B?0.02-0.08%,Co?0.5-1.5%,Ru?1.4-3.8%,Hf?0.1-1.2%,Re?0.01-0.8%,C?≤?0.1%,Si?≤?0.15%,P?≤?0.005%,S?≤?0.005%,Ni?余量。
【IPC分类】C22C19/05, C22C30/00
【公开号】CN105238958
【申请号】CN201510709793
【发明人】姬胜国
【申请人】无棣向上机械设计服务有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年10月28日
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