[发明专利]用于镍基高温合金氧含量检测的标准物质制备方法

说明书

本发明涉及用于镍基高温合金氧含量检测的标准物质制备方法，该方法包括：制备镍基高温合金母合金，并且机加工为棒料，采用惰性气体雾化法将上述棒料制备成镍基高温合金粉末；筛分镍基高温合金粉末，去除粒径大于150μm的镍基高温合金粉末；在0～150μm的粒径范围中划分出多个区间，并根据粒径区间的数值，将所述初筛粉末筛分为多组粉末；准备多个金属包套，将多组粉末分别装入对应的金属包套，均经过热等静压工艺成型为对应的锭坯；将多个锭坯材料均进行机加工，获得多个标准物质材料。获得不同氧含量的标准物质材料，满足相同基体元素、不同氧含量的镍基高温合金的氧含量检测的要求，检测精度更高，误差更小。

技术领域

本发明涉及标准物质制备技术领域，具体涉及用于镍基高温合金氧含量检测的标准物质制备方法。

背景技术

随着我国航空事业的飞速发展，叶片、涡轮盘等关键热端部件对镍基高温合金的需求量不断增大。氧是镍基高温合金需严格控制的微量气体元素，较高的氧含量对合金力学性能不利，因此相关技术文件严格限制了镍基高温合金的氧含量，并作为产品交付的重要验收指标。因缺乏镍基合金中氧标准物质，目前镍基高温合金氧含量的测试仍采用钢中氧标准物质进行校准，但二者合金体系不同，氧元素的提取曲线也不同，这会影响检测结果的准确性和可靠性。因此，急需寻求镍基高温合金中氧标准物质作为校准样品。

标准物质常用铸造+快速凝固的方法进行制备，成分均匀性控制难度较大。粉末冶金工艺将成分偏析限制在微米级的粉末颗粒内部，采用筛分的方式将粉末粒径控制在较窄范围内，可实现氧元素的高度均匀化，有效满足标准物质制备对均匀性的要求。采用与镍基高温合金相同或相近的合金成分进行标准物质的制备，可保证检测准确性。国内镍基高温合金粉末制备技术成熟，取材方便，制备成本低。

发明内容

本发明的目的是：提供一种适用于镍基高温合金中氧含量检测的标准物质的制备方法，尤其是适用于氧含量梯度范围在10ppm～300ppm的标准物质。

本发明的技术方案是：

提供用于镍基高温合金氧含量检测的标准物质制备方法，该方法包括如下步骤：

步骤1、制备镍基高温合金母合金，并且机加工为棒料，采用惰性气体雾化法将上述棒料制备成镍基高温合金粉末；

步骤2、筛分镍基高温合金粉末，去除粒径大于150μm的镍基高温合金粉末；

步骤3、在0～150μm的粒径范围中划分出多个区间，并根据粒径区间的数值，将所述初筛粉末筛分为多组粉末，每个区间的宽度范围不超过10μm；

步骤4、准备多个金属包套，将多组粉末分别装入对应的金属包套，均经过热等静压工艺成型为对应的锭坯；

步骤5、将多个锭坯材料均进行机加工，获得多个标准物质材料，每个标准物质材料均能够制成试样，多个标准物质材料对应于不同镍基高温合金的氧含量检测，所述不同镍基高温合金为镍基高温合金基体元素相同，氧含量不同的镍基高温合金。

本发明中的试样都是来源于同一母合金，这样保证了各个标准物质材料的镍基高温合金基体元素高度一致。将粉末粒径控制在10μm以内，保证各标准物质材料氧含量的高度均匀化，满足标准物质对成分均匀性的要求。另外，通过控制粉末粒径大小，获得不同氧含量的标准物质材料，满足相同基体元素、不同氧含量的镍基高温合金的氧含量检测的要求，检测精度更高，误差更小。

进一步的，所述镍基高温合金为FGH4095镍基高温合金、FGH4096镍基高温合金、FGH4097镍基高温合金、DD5镍基高温合金或DD6镍基高温合金。

进一步的，步骤1中所述镍基高温合金母合金，采用真空感应熔炼获得标准母合金成分，经浇注制备成镍基高温合金母合金。