[发明专利]一种高抗氧化性能的析出强化型镍钴基合金及其制备方法

权利要求书

1.一种高抗氧化性能的析出强化型镍钴基合金，其特征在于，其组成成分按重量百分比计为，0.03≤C≤0.1％，0B≤0.003％，14≤Cr≤17％，25≤Co≤30％，3≤W≤12％，0.5≤Nb≤2％，2.5≤Al≤6％、1≤Ti≤4％、0≤Hf≤0.15％，0≤Ta≤2％，余量为Ni；

其中，

当1.5≤Al/Ti＜3时，4＜Cr/Al≤6；

当3≤Al/Ti≤6时，2.5≤Cr/Al≤4；

以抑制非保护性TiO₂的形成，促进连续Al₂O₃膜的形成，所述Al₂O₃膜位于外层Cr₂O₃膜的下方；

所述高抗氧化性能的析出强化型镍钴基合金中的析出强化相为γ′相(Ni,Co)₃(Al,Ti,W)。

2.根据权利要求1所述的高抗氧化性能的析出强化型镍钴基合金，其特征在于，该高抗氧化性能的析出强化型镍钴基合金中的析出强化相为γ′相Ni₃(Al,Ti)，且其占合金总体积的35％-45％。

3.根据权利要求1所述的高抗氧化性能的析出强化型镍钴基合金，其特征在于，2.5％≤Al≤4.5％，1.5％≤Ti≤4％。

4.根据权利要求1所述的高抗氧化性能的析出强化型镍钴基合金，其特征在于，所述的Co的质量分数为26％-30％。

5.根据权利要求1所述的高抗氧化性能的析出强化型镍钴基合金，其特征在于，所述的Cr的质量分数为15％-17％。

6.根据权利要求1所述的高抗氧化性能的析出强化型镍钴基合金，其特征在于，3％≤W≤10％，0.8≤Nb≤1.5％，0.05％≤Hf≤0.15％，0.5％≤Ta≤1.5％。

7.一种高抗氧化性能的析出强化型镍钴基合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，合金熔炼：依照合金成分及烧损量配备原材料，并将原材料在真空环境下熔炼并浇注成合金铸锭；合金锭的组成成分按重量百分比计为，0.03≤C≤0.1％，0B≤0.003％，14≤Cr≤17％，25≤Co≤30％，3≤W≤12％，0.5≤Nb≤2％，2.5≤Al≤6％、1≤Ti≤4％、0≤Hf≤0.15％，0≤Ta≤2％，余量为Ni，其中，

当1.5≤Al/Ti＜3时，4＜Cr/Al≤6；

当3≤Al/Ti≤6时，2.5≤Cr/Al≤4；

步骤2，均匀化处理：将合金铸锭在γ′相固溶温度以上10～30℃均匀化处理24～72小时，随后空冷至室温；

步骤3，轧制：将均匀化处理后的合金铸锭在γ′相固溶温度以上30～50℃进行高温轧制；

步骤4，热处理：将轧制后的板材进行热处理，得到成形的高抗氧化性能的析出强化型镍钴基合金；

所述合金表面形成双层结构，外层Cr₂O₃膜的下方，形成极薄的连续的Al₂O₃膜；

所述高抗氧化性能的析出强化型镍钴基合金中的析出强化相为γ′相(Ni,Co)₃(Al,Ti,W)。

8.根据权利要求7所述的一种高抗氧化性能的析出强化型镍钴基合金的制备方法，其特征在于，步骤4中的热处理制度为：在γ′相固溶温度以上30℃范围内保温0.5小时后空冷至室温；随后在γ′相固溶温度以下30～50℃范围内保温1小时并空冷至室温；再在γ′相固溶温度以下300～350℃范围内保温8小时；最后在γ′相固溶温度以下200～250℃范围内保温2小时。

9.根据权利要求7所述的一种高抗氧化性能的析出强化型镍钴基合金的制备方法，其特征在于，步骤4中所述成形的高抗氧化性能的析出强化型镍钴基合金，在750℃以上的超高温蒸汽环境中氧化时自发形成Al₂O₃膜，从而在不降低析出强化型镍钴基合金力学性能的前提下提高其抗高温氧化性能。