[发明专利]一种耐摩擦钛合金汽轮机叶片及其制备方法

权利要求书

1.一种耐摩擦钛合金汽轮机叶片，包括叶根、叶身和叶冠，所述叶根、叶身和叶冠依次固定连接，所述叶身包括内弧侧面和外弧侧面，其特征在于：该汽轮机叶片的化学成分及质量百分比含量如下：

C：2.3-3.2%，Si：0.1-2.6%，Mn：0.3-1.0%，P<0.1%,S<0.05%,Ni：0.2-3.0%，N：2.2-3.5%，V：0.2-2.5%，Ti：0.14-0.6%， TiC：0.15-2.5%，TiCN：0.1-1.9%，ZrN：0.1-2.5%， Cr：1.2-1.5%，总量小于0.5%的微量元素Cr和Co，总量小于0.7%的β-NiAl金属间化合物为主相的合金粉末，余量为Fe。

2.根据权利要求1所述的一种耐摩擦钛合金汽轮机叶片，其特征在于：该汽轮机叶片的化学成分及质量百分比含量如下：

C：2.3%，Si：0.1%，Mn：0.3%，P：0.01%,S：0.01%,Ni：0.2%，N：2.2%，V：0.2%，Ti：0.14%，TiC：0.15%，TiCN：0.1%，ZrN：0.1%，Cr：1.2%，总量为0.1%的微量元素Cr和Co，总量为0.1%的β-NiAl金属间化合物为主相的合金粉末，余量为Fe。

3.一种用于权利要求1所述的耐摩擦钛合金汽轮机叶片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

a、将C、Si、Mn、P、S、Ni、V、Ti、TiC、TiCN、ZrN、Cr、Co、β-NiAl金属间化合物为主相的合金粉末以及Fe加入到熔炉中，将熔炉炉温升至920℃-940℃，待炉料全部融化后进行充分搅拌，并在920℃-940℃下保温2-3h；将上述合金液体自然冷却至合金液体温度740℃-760℃并保温30min；

b、将合金液体温度恒定在740℃-760℃下在对应的模具中进行浇铸，浇铸完成后，保温2-4小时，形成对应的叶根、叶身和叶冠；

c、对叶身进行渗C处理和渗N处理；

d、对叶身进行电镀镍-石墨处理；

e、对叶根、叶身和叶冠先进行粗抛处理；

f、将叶根、叶身和叶冠浸在抛光液中进行精抛，持续1-3h；

g、将叶根、叶身和叶冠清尘，烘干。

4.一种如权利要求3所述的耐摩擦钛合金汽轮机叶片的制备方法，其特征在于：渗C处理包括以下步骤：

步骤1：将叶身放置到活性渗C介质中，且保证活性渗C介质的含碳量远远大于叶身心部的含碳量；

步骤2：升温至600~700°淬火，保温1-2h；

步骤3：降温至-70℃~-80℃回火，保温25~35min，将叶身从活性渗C介质中取出。

5.一种用于权利要求3所述的耐摩擦钛合金汽轮机叶片的制备方法，其特征在于：渗N处理包括以下步骤：

步骤1：将叶身放置到活性渗N介质中，且保证活性渗N介质的含碳量远远大于叶身心部的含氮量；

步骤2：升温至550～700℃淬火，保温15~20h；

步骤3：降温至-50℃~-60℃回火，保温1-3h，将叶身从活性渗N介质中取出。

6.一种用于权利要求3所述的耐摩擦钛合金汽轮机叶片的制备方法，其特征在于：步骤e中，粗抛处理为：将大量石灰和磨料放在倾斜的罐状滚筒中，滚筒转动时，大量石灰和磨料在筒内随机地滚动碰撞叶根、叶身和叶冠，以去除表面凸锋，持续20-30min。

7.一种用于权利要求3所述的耐摩擦钛合金汽轮机叶片的制备方法，其特征在于：所述抛光液由粒度为W5～W0.5的氧化铬微粉和乳化液混合而成。