[发明专利]铝、钴、铁和镍的FCC材料及由其制成的产物

说明书

本公开内容涉及包含Al、Co、Fe和Ni的新材料。新材料可紧低于材料的固相线温度实现面心立方(fcc)固溶体结构的单相场。新材料可包括至少一个沉淀相，并且具有至少1000℃的固溶线温度。新材料可包括4.4‑11.4重量％的Al、4.9‑42.2重量％的Co、4.6‑28.9重量％的Fe和44.1‑86.1重量％的Ni。在一个实施例中，沉淀物选自L1₂相、B2相及其组合。新合金可实现改进的高温性质。

背景技术

铬镍铁合金625是镍基合金，其标称组成为61重量％的Ni、21.5重量％的Cr、9重量％的Mo和3.6重量％的(Nb+Ta)。铬镍铁合金625具有从低温温度到980℃的高强度和韧性，良好的抗氧化性，疲劳强度和耐腐蚀性。

发明内容

广泛地，本专利申请涉及新的铝-钴-铁-镍材料(“新材料”)，其具有紧低于材料的固相线温度的面心立方(fcc)固溶体结构的单相场。新材料可包括至少一个沉淀相，并且具有至少1000℃的固溶线温度。固溶线温度是材料在高温下的强度和热稳定性的指示。一般地，固溶线温度越高，在高温下的强度和热稳定性越高。新材料可包括4.4-11.4重量％的Al、4.9-42.2重量％的Co、4.6-28.9重量％的Fe和44.1-86.1重量％的Ni。在一个实施例中，沉淀物选自L1₂相、B2相及其组合。沉淀相可通过固态转化过程形成。在一种具体方法中，新材料可包括4.8-10.4重量％的Al、5.4-38.3重量％的Co、5.1-26.3重量％的Fe和49.0-81.9重量％的Ni，允许任选的偶存元素和不可避免的杂质。下文详细描述了与新材料有关的其它方面、方法和实施例。

附图说明

图1是bcc、fcc和hcp晶胞的示意图。

图2a是四元组成图，其以实心圆圈展示本发明合金的非限制性例子。

图2b是一组二元组成图，其以实心圆圈展示本发明合金的非限制性例子。

图3是生产新材料的方法的一个实施例的流程图。

图4是获得具有fcc固溶体结构的锻造产物的方法的一个实施例的流程图，所述固体溶液结构在其中具有一种或多种沉淀物。

具体实施方式

如上所述，本专利申请涉及新的铝-钴-铁-镍材料(“新材料”)，其具有紧低于材料的固相线温度的面心立方(fcc)固溶体结构的单相场。如本领域技术人员已知的，并且如图1所示，面心立方(fcc)晶胞具有在立方体的八个拐角各自处的原子加上在立方体的每个面上的一个原子。拐角原子各自是另一个立方体的拐角，因此拐角原子在八个晶胞中是共享的，而面原子与两个单位晶胞是共享的。

由于本文所述的独特组成，新材料可紧低于材料的固相线温度实现fcc固溶体结构的单相场。新材料还可具有高液相线温度和窄平衡冷冻范围(例如，用于限制在凝固期间的微观偏析)，使其适合于通过常规铸锭处理以及粉末冶金、成形铸造、增材制造及其组合(混合处理)的生产。新材料可用于高温应用。