[发明专利]一种抗氢脆性高温合金及其制备方法

说明书

本申请提供为了解决上述问题，本申请提供了一种抗氢脆性高温合金，包括如下重量百分比的组分：6.0‑7.3％Cr，7.0‑8.01％Co，4.5‑6.5％W，1.0‑2.0％Mo，5.8‑6.5％Al，1.5‑3.5％Re，6.0‑7.0％Ta，0.05‑0.22％Hf，0.03‑0.075％C，0.003‑0.006％B，0‑0.03％Y以及余量的Ni。根据本申请的抗氢脆性高温合金及其制备方法，综合考虑氢元素的脆化作用机理，基于Al、Ti等元素对基体的沉淀强化作用，结合Re、W、Mo、Cr等元素对镍基体形成的固溶强化作用，综合各元素协调耦合作用，获得高强度抗氢脆镍基单晶高温合金。

技术领域

本申请属于合金技术领域，具体涉及一种抗氢脆性高温合金及其制备方法。

背景技术

目前，随着航空、航天、能源等工业领域的发展，对高温合金承温能力的要求也在不断提高，铸造镍基高温合金先后经历了铸造等轴晶、定向柱状晶和单晶等几个发展阶段。单晶高温合金是伴随着定向凝固工艺的应用而逐渐发展起来的。镍基单晶合金自问世以来，以其较高的承温能力，优越的抗蠕变性能以及良好的抗氧化抗腐蚀性能，成为先进航空发动机和工业燃气轮机热端部件的首选材料。至今单晶高温合金也已经发展了五代合金，但目前工程应用最为广泛和成功的仍然是含Re元素3％左右的第二代单晶合金。随着单晶高温合金的应用推广，一些较特殊环境下工作的零件也逐渐采用这种材料，比如航空、航天、能源等领域。而对于一些航天用零件，氢脆问题非常重要，如果零件材料的抗氢脆性能较差，往往导致零件的过早失效，严重的将会导致灾难性的后果。

但是，传统单晶高温合金合金的设计和发展都仅仅考虑了合金的高温强度、塑性、抗氧化、抗热腐蚀等典型性能，并未考虑合金的抗氢脆性能。因此，现有技术中的单晶高温合金的抗氢脆性能不佳。

因此，如何提供一种具有优异的抗氢脆性能的高温合金及其制备方法成为本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种抗氢脆性高温合金及其制备方法，本申请的抗氢脆性合金具有优异的抗氢脆性能。

为了解决上述问题，本申请提供了一种抗氢脆性高温合金，包括如下重量百分比的组分：6.0-7.3％Cr，7.0-8.01％Co，4.5-6.5％W，1.0-2.0％Mo，5.8-6.5％Al，1.5-3.5％Re，6.0-7.0％Ta，0.05-0.22％Hf，0.03-0.075％C，0.003-0.006％B， 0-0.03％Y以及余量的Ni。

优选地，包括如下重量百分比的组分：6.4-7.3％Cr，7.0-8.0％Co， 4.65-5.25％W，1.3-1.7％Mo，5.8-6.4％Al，1.5-3.25％Re，6.2-7.0％Ta，0.05-0.22％Hf， 0.03-0.075％C，0.003-0.006％B，0-0.03％Y，余量的Ni。

优选地，包括如下重量百分比的组分：6.4-7.3％Cr，7.0-8.0％Co， 4.75-5.25％W，1.3-1.7％Mo，5.8-6.4％Al，0-3％Re，6.2-6.7％Ta，0.05-0.22％Hf， 0.03-0.075％C，0.003-0.006％B，0-0.03％Y，余量的Ni。

优选地，抗氢脆性合金还包括杂质；杂质含量小于0.22wt.％。

优选地，杂质包括O，其中O≤0.003wt.％；和/或，杂质包括N，其中N ≤0.002wt.％；和/或，杂质包括S，其中S≤0.003wt.％；和/或，杂质包括P，其中P≤0.002wt.％；和/或，杂质包括Si，其中Si≤0.2wt.％；和/或，杂质包括 Pb，其中Pb≤0.0003wt.％；和/或，杂质包括Bi，其中Bi≤0.00005wt.％。

一种如权利要求上述的抗氢脆性合金的制备方法，包括如下步骤：

称取如上述的重量百分比原料；