[发明专利]一种镍基高温合金棒材及其制备方法

说明书

本发明提供一种镍基高温合金棒材及其制备方法，包括以下步骤：S1真空冶炼；S2锻造；S3热轧；S4固溶；S5机加工。本发明在优化合金元素成分的基础上，协调合金的强度和塑性之间的关系，实现了该镍基高温合金的高强度和高韧性；其采用先进的真空冶炼工艺及电渣重熔工艺，获得的合金成分组织均匀，同时得到高纯精度的合金锭，并通过热锻热轧固溶的方式，制得了热塑性较高的合金棒材；该镍基高温合金棒材相较于传统的718高温合金棒材力学性能更加优良，棒材的硬度及耐磨性得到很好地提升。

技术领域

本发明涉及合金制备技术领域，特别是涉及一种镍基高温合金棒材及其制备方法。

背景技术

高温合金是指能够在600℃以上高温，承受较大复杂应力，并具有表面稳定性的高合金化铁基、镍基或钴基奥氏体金属材料。高温合金具有良好的高温强度和抗氧化抗腐蚀性能、优异的抗疲劳和抗蠕变性能、断裂性能和组织稳定性，是现代国防建设和国民经济发展不可替代的关键材料。高温合金的发展与航空发动机和各种工业燃气轮机的发展密切相关，在航空发动机中，主要应用于导向器、涡轮叶片、涡轮盘和燃烧室四大热端部件。先进高温合金材料和工艺的研制属高技术领域，高温合金的发展水平是一个国家工业水平高低的标志之一，也是一个国家国防力量强弱的标志之一。世界各先进国家都非常重视高温合金的研究、生产和应用，并投入了大量的人力和物力。

（Inconel）718镍基高温合金是以体心四方的γ和面心立方的γ′相沉淀强化的镍基高温合金，在-253～700℃温度范围内具有良好的综合性能，650℃以下的屈服强度居变形高温合金的首位，并具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能，以及良好的加工性能、焊接性能和长期组织稳定性，能够制造各种形状复杂的零部件，在宇航、核能、石油工业中，在上述温度范围内获得了极为广泛的应用。

现有技术制得的718镍基高温合金存在强度较低等缺陷，尤其是常温硬度最高仅达45HRc，不能满足一些特殊的使用要求。因此，进一步制造综合性能优越的718镍基高温合金和充分发挥合金的性能潜力具有重要的工程应用价值和意义。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种镍基高温合金棒材及其制备方法，该镍基高温合金棒材相较于传统的718高温合金棒材力学性能更加优良，棒材的硬度及耐磨性得到很好地提升。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种镍基高温合金棒材，按重量百分含量计，所述高温合金棒材中各成分组成如下：

C：0.04%～0.07%，Si：≤0.35%，Mn：≤0.35%，

P：≤0.015%，S：≤0.015%，Cr：17.0%～21.0%，

Al：0.30%～0.70%，B：0.002%～0.006%，

Mo：2.80%～3.30%，Ni：50.0%～55.0%，

（Nb+Ta）：4.80%～5.50%，Ti：0.75%～1.15%，

Pb：≤0.0010%，Bi：≤0.0001%，Ag：≤0.0005%，

Ca：≤0.01%，Mg：≤0.01%，Cu：≤0.20%，

Co：≤1.0%，余量为Fe。

进一步地，镍基高温合金棒材为718高温合金棒材。

进一步地，一种镍基高温合金棒材的制备方法，包括以下步骤：

S1真空冶炼：合金原材料按照既定的重量比例精准配料后，投入真空冶炼炉内进行冶炼得到合金钢锭；