一种抑制原始颗粒边界形成的细晶粉末高温合金的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111304476A(43)申请公布日2020.06.19(21)申请号202010132747.8(22)申请日2020.02.29(71)申请人郑州航空工业管理学院地址450000河南省郑州市郑东新区文苑西路15号(72)发明人孙德建高卡张赞赵峻良唐皋朋高阳樊磊郭晓琴张锐(74)专利代理机构郑州芝麻知识产权代理事务所(普通合伙)41173代理人王越(51)Int.Cl.C22C1/04(2006.01)C22C19/05(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种抑制原始颗粒边界形成的细晶粉末高温合金的制备方法(57)摘要本发明公开了一种抑制原始颗粒边界形成的细晶粉末高温合金的制备方法，包括以下步骤：(1)取预制粉体装入涂抹氮化硼涂层的高纯石墨压制模具中，所述预制粉体由以下重量百分比的原料组成：铬12.0-17.0％、钴7.0-14.0％、钨3.30-4.20％、铌0.05-3.50％、铝2.00-3.70％、钛2.30-3.90％、碳0.02-0.07％、锆0.025-0.070％、硼0.006-0.020％、铁≤0.50％、锰≤0.150％、硅≤0.150％、硫≤0.015％、磷≤0.015％、余量为镍；(2)将上述步骤(1)的石墨压制模具进行冷压成型；(3)将上述步骤(2)中冷压成型后装有样品的石墨压制模具放入振荡压力烧结炉腔内进行烧结，即得成品。本发明采用振荡压力烧结的方式，使粉末高温合金的原始颗粒边界基本消除，并且晶粒细化均匀，在保证原始颗粒边界基本消除的前提下避免晶粒的异常长CN111304476A大，显著提高粉末高温合金的性能。CN111304476A权利要求书1/1页1.一种抑制原始颗粒边界形成的细晶粉末高温合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取预制粉体装入涂抹氮化硼涂层的高纯石墨压制模具中，所述预制粉体由以下重量百分比的原料组成：铬12.0-17.0％、钴7.0-14.0％、钨3.30-4.20％、铌0.05-3.50％、铝2.00-3.70％、钛2.30-3.90％、碳0.02-0.07％、锆0.025-0.070％、硼0.006-0.020％、铁≤0.50％、锰≤0.150％、硅≤0.150％、硫≤0.015％、磷≤0.015％、余量为镍；(2)将上述步骤(1)的石墨压制模具进行冷压成型；(3)将上述步骤(2)中冷压成型后装有样品的石墨压制模具放入振荡压力烧结炉腔内进行烧结，即得成品。2.根据权利要求1抑制原始颗粒边界形成的细晶粉末高温合金的制备方法，其特征在于，上述步骤(3)中烧结的升温速率为6-9℃/min，烧结温度为1040-1200℃，保温时间为1-3h。3.根据权利要求2所述抑制原始颗粒边界形成的细晶粉末高温合金的制备方法，其特征在于，上述步骤(3)中当温度达到烧结温度后，启动振荡压力至保温时间结束，振荡压力中值为40MPa、振幅为±7MPa、振荡频率为10Hz。4.根据权利要求3抑制原始颗粒边界形成的细晶粉末高温合金的制备方法，其特征在于，上述步骤(3)中还包括在样品烧结前将装有样品的石墨压制模具放入振荡压力烧结炉腔内的压力工作台，进行预压加载，使压力作用于压制模具上，然后关闭炉腔，进行抽真空。5.根据权利要求4抑制原始颗粒边界形成的细晶粉末高温合金的制备方法，其特征在于，上述步骤(3)中还包括待保温结束后，烧结炉内腔随炉自然冷却进行降温，直至降温到室温，通过破真空打开炉腔门，同时卸去对石墨模具的压力，取出模具，获得模具内的样品即为产品。6.根据权利要求1抑制原始颗粒边界形成的细晶粉末高温合金的制备方法，其特征在于，上述步骤(2)中将石墨压制模具放入冷压机中，压力10MPa下预压成型3min。7.根据权利要求1抑制原始颗粒边界形成的细晶粉末高温合金的制备方法，其特征在于，上述步骤(1)预制粉体中100μm以下粒度粉末占比10％，100μm以上粒度粉末占比90％。2CN111304476A说明书1/4页一种抑制原始颗粒边界形成的细晶粉末高温合金的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种细晶粉末高温合金的制备方法，尤其涉及一种抑制原始颗粒边界形成的细晶粉末高温合金的制备方法。背景技术[0002]目前，高温合金因其优异的高温强度、良好的延展性与断裂韧性、优良的抗氧化及抗热腐蚀性能，现已被广泛应用于航空发动机涡轮盘等热端部件。为满足高推重比、高功重比及高燃效航空发动机的发展要求，涡轮盘用高温合金的合金化程度越来越高，然而高合金化程度使得铸锭存在严重的宏观偏析、点偏缺陷和恶化的热加工塑性，由此导致常规铸锻工艺无法满足新型发动机对盘件的需要，而粉末高温合金的应用是解决这一问题的有效途径