一种高温稳定γ’相强化的钴基高温合金及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN103045910103045910B(45)授权公告日2015.01.28(21)申请号201310018243.3heat-treatedmicrostructureinCo-Al-W-basesuperalloysat1300℃and900℃.(22)申请日2013.01.16《Superalloys2012:12thinternational(73)专利权人北京科技大学symposiumonsuperalloys，TMS》.2012,第地址100083北京市海淀区学院路30号813-821页.(72)发明人冯强薛飞王美玲丁贤飞FeiXueetal..alloyingeffectson周海晶heat-treatedmicrostructureinCo-Al-W-base(74)专利代理机构北京金智普华知识产权代理superalloysat1300℃and900℃.有限公司11401《Superalloys2012:12thinternational代理人皋吉甫symposiumonsuperalloys，TMS》.2012,第813-821页.(51)Int.Cl.C22C19/07(2006.01)审查员张艳艳C22C1/02(2006.01)(56)对比文件CN101671785A,2010.03.17,说明书第7段-第2段.FeiXueetal..alloyingeffectson权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图1页附图1页(54)发明名称一种高温稳定γ’相强化的钴基高温合金及其制备方法(57)摘要本发明属于新材料技术领域，涉及一种具有γ/γ'两相结构且γ'相高温稳定的钴基高温合金，是航空、航天、舰船和发电等燃气涡轮用高温热端部件的候选材料。合金成分按原子百分数为：4~12%Al，4~12%W，1~4%Ta，1~6%Ti，0~10%Cr，0~3%Mo，0~2%Hf，0~1%C，0~1%B，余量Co。本发明合金采用真空感应炉熔炼，随后在1250°C~1300°C进行固溶热处理，并在1000~1100°C进行时效热处理。该钴基高温合金通过L12型γ'相高温强化，γ'形貌为立方状且体积分数大于60%，其均匀分布在γ相中。本发明合金与传统钴基高温合金相比，具有更高的使用温度；与近期发展的同类型钴基合金相比，具有更高的γ'相溶解温度和γ/γ'两相组织稳定CN103045910BCN103459B存在温度。CN103045910B权利要求书1/1页1.一种高温稳定γ'相强化的钴基高温合金，其化学成分按原子百分数为：4~12%Al，4~12%W，1~4%Ta，1~6%Ti，0~10%Cr，0~3%Mo，0~2%Hf，0~1%C，0~1%B，余量Co；该合金由奥氏体的基体相γ相和L12晶体结构的析出相γ'相两相组成，其中γ'形貌为立方状且体积分数大于60%，其均匀分布在γ相中。2.根据权利要求1所述的高温稳定γ'相强化的钴基高温合金，其特征成分按原子百分数为：5~10%Al，5~10%W，1~3%Ta，2~6%Ti，余量Co。3.根据权利要求1所述的高温稳定γ'相强化的钴基高温合金，其特征成分按原子百分数为：5~10%Al，5~10%W，1~3%Ta，2~6%Ti，2~8%Cr，余量Co。4.根据权利要求1所述的高温稳定γ'相强化的钴基高温合金，其特征成分按原子百分数为：5~10%Al，5~10%W，1~3%Ta，2~6%Ti，0.5~2%Mo，余量Co。5.根据权利要求1所述的高温稳定γ'相强化的钴基高温合金，其特征成分按原子百分数为：5~10%Al，5~10%W，1~3%Ta，2~6%Ti，0.05~2%Hf，余量Co。6.根据权利要求1所述的高温稳定γ'相强化的钴基高温合金，其特征成分按原子百分数为：5~10%Al，5~10%W，1~3%Ta，2~6%Ti，0.01~0.5%C，余量Co。7.根据权利要求1所述的高温稳定γ'相强化的钴基高温合金，其特征成分按原子百分数为：5~10%Al，5~10%W，1~3%Ta，2~6%Ti，0.01~0.5%B，余量Co。8.根据权利要求1所述的高温稳定γ'相强化的钴基高温合金的制备方法，其特征在于包括下列步骤：（1）按成分配比称取高纯度的Co、Al、W、Ta、Ti、Cr、Mo、Hf、B和C单质材料；（2）将上述称取的高纯度单质材料放入真空感应炉中，抽真空至5×10-2Pa以下，然后在1500~1550°C熔炼20~30分钟后浇注，熔炼成钴基高温合金锭材；（3）在高纯氩气保护条件下，将上述制备的钴基高温合金锭材在固溶温度为1250~1300°C的范围内保温24小