[发明专利]一种由铁-镍超级高温合金组成的耐高温材料体的制造方法

说明书

在本发明中以一种制造耐高温材料体的方法为出发点，该制造方法是在炉子中通过固溶退火和随后的沉淀硬化，使由IN706型铁-镍超级高温合金组成的原始体进行预定的热硬化。这样一种材料体以在约700℃的温度具有高强度而著称，并因而有利地应用于热机器，尤其像燃气透平。

对此本发明涉及到一种现有技术，这种现有技术譬如J.H.Moll等在“Heat Treatment of 706 Alloy foroptimum 1200°F stress-Ruptureproperties”Met.Trans.1971，vol.2，pp.2153-2160中已经描述。

由这种现有技术已知，用作温度负荷结构构件材料的IN706合金的极限性能，尤其像耐热性和延性是通过进行合适的热处理方法确定的。典型的热处理方法根据由IN706合金锻造的原始体的组织结构包括以下工艺步骤：

原始体在温度980℃固溶退火1小时，

用空气冷却固溶退火的原始体，

在温度840℃沉淀硬化3小时，

用空气冷却，

在温度720℃沉淀硬化8小时，

以约55℃/h冷却速度冷却到620℃，

在温度620℃沉淀硬化8小时，以及

用空气冷却，或者  

原始体在温度约900℃固溶退火1小时，

用空气冷却，

在720℃沉淀硬化8小时，

以约55℃/h冷却速度冷却到620℃，

在620℃沉淀硬化8小时，以及

用空气冷却。

如权利要求1所述的本发明的目的在于提供一种开头所述类型的方法，用该方法能够以简单的方式获得由IN706型合金组成的材料体，该材料体尽管有高的耐热性但也具有大的延性。

按照本发明的方法主要特征是，它可以简单地进行，并且避免形成导致脆化的析出。一种按照本发明方法制造的材料体在温度约700℃具有约600MPa的拉抗强度和约30％的延伸率，因此它非常卓越地适合作为制造大型燃气透平的高热和高机械负荷转子的原材料。

下面详细解释本发明的优选实施方式和以此达到的其他优点。

四个商业可以实列的由IN706合金组成的锻造原始体A、B、C、D各自放入一台炉子中，并经受不同的热处理工艺。这些原始体总是具有相同的组织结构和相同的化学成分。作为成分已查明下述元素(按百分重量)：

0.01C

0.04Si

0.12Mn

＜0.001S

0.005P

16.03G

41.90Ni

0.19Al

0.01Co

1.67Ti

＜0.01Cu

2.95Nb

其余Fe

该原始体的成分可以在下述的极限范围内波动：

最多0.02C

最多0.10Si

最多0.20Mn

最多0.002S

最多0.015P

15-18Cr

40-43Ni

0.1-0.3Al

最多0.30Co

1.5-1.8Ti

最多0.30Cu

2.8-3.2Nb