[发明专利]镍基合金、包含该合金的制品及该合金的热机械加工

权利要求书

1.一种镍基合金的热机械加工工艺，其包括：

在第一加热操作中将镍基合金加热到高于所述镍基合金的M₂₃C₆碳化物固溶线温度的温度；

在第一加工操作中将所述镍基合金加工至所述镍基合金的横截面积减少20％至70％，其中当所述第一加工操作开始时，所述镍基合金处于高于所述M₂₃C₆碳化物固溶线温度的温度；

在第二加热操作中将所述镍基合金加热到高于1700℉且低于所述M₂₃C₆碳化物固溶线温度的温度，其中所述镍基合金保持在不低于比所述M₂₃C₆碳化物固溶线温度低300℉(167℃)的温度下且不允许在所述第一加工操作和所述第二加热操作之间冷却到环境温度；以及

在第二加工操作中将所述镍基合金加工至所述镍基合金的横截面积减少20％至70％，其中当所述第二加工操作开始时，所述镍基合金工件处于高于1700℉且低于所述M₂₃C₆碳化物固溶线温度的温度；

其中所述镍基合金包括，按重量计算：至多0.05％的碳；27.0％至31.0％的铬；至多0.5％的铜；7.0％至11.0％的铁；至多0.5％的锰；至多0.015％的硫；至多0.5％的硅；至少58％的镍；以及附带杂质。

2.根据权利要求1所述的镍基合金的热机械加工工艺，其中所述镍基合金包括，按重量计算：至多0.05％的碳；28.0％至30.0％的铬；至多0.25％的铜；8.0％至10.0％的铁；至多0.25％的锰；至多0.010％的硫；至多0.25％的硅；至少58％的镍；以及附带杂质。

3.根据权利要求1所述的镍基合金的热机械加工工艺，其中所述第一加工操作和所述第二加工操作各自包括平轧、环轧、辊弯成型、压锻、挤压和旋转锻造中的至少一个操作。

4.根据权利要求1所述的镍基合金的热机械加工工艺，其中所述第一加工操作和所述第二加工操作包括旋转锻造。

5.根据权利要求1所述的镍基合金的热机械加工工艺，其中所述第一加热操作包括在工作于2000℉至2125℉的炉中将所述镍基合金加热至少3.0小时基于温度的时间。

6.根据权利要求1所述的镍基合金的热机械加工工艺，其中所述第二加热操作包括在工作于1700℉至1950℉的炉中将所述镍基合金加热大于2.0小时基于温度的时间。

7.根据权利要求1所述的镍基合金的热机械加工工艺，其中所述第二加热操作包括在工作于1700℉至1950℉的炉中将所述镍基合金加热3.0小时至10.0小时基于温度的时间。

8.根据权利要求1所述的镍基合金的热机械加工工艺，其中所述第二加热操作包括在工作于1700℉至1950℉的炉中将所述镍基合金加热4.0小时至8.0小时基于温度的时间。

9.一种镍基合金，所述镍基合金包括：

至多0.05重量％的碳；

27.0至31.0重量％的铬；

至多0.5重量％的铜；

7.0至11.0重量％的铁；

至多0.5重量％的锰；

至多0.015重量％的硫；

至多0.5重量％的硅；

至少58重量％的镍；以及

附带杂质，

其中所述镍基合金表现出3.0至9.0的ASTM晶粒度，表现出均匀的晶粒度分布，包括均匀分布在晶界上的晶间M₂₃C₆碳化物析出物，且包括最低限度的晶内M₂₃C₆碳化物析出物或不包含晶内M₂₃C₆碳化物析出物。