一种镍基高温合金及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115772626A(43)申请公布日2023.03.10(21)申请号202211439667.2C22F1/00(2006.01)(22)申请日2022.11.17(71)申请人华能国际电力股份有限公司地址100031北京市西城区复兴门南大街丙2号申请人西安热工研究院有限公司(72)发明人刘鹏李沛周永莉张鹏严靖博杨征袁勇鲁金涛黄锦阳党莹樱尹宏飞李力敏杨珍陈碧强(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250专利代理师纪赞(51)Int.Cl.C22C30/00(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称一种镍基高温合金及其制备方法和应用(57)摘要一种镍基高温合金及其制备方法和应用，属于火电机组用高温合金技术领域。本发明镍基高温合金按质量百分比计，包括：Fe：28～32％，Cr：14～18％，Mn：10‑14％，Co：2.8～3.2％，Ti：1.9～2.3％，Al：1.2～1.6％，Si：0.1～0.5％，W：0.1～0.4％，Mo：0.3～0.7％，C：0.05～0.09％，B：0.001～0.005％，余量为Ni；Fe+Mn的质量百分比为40～44％。镍基高温合金在高温强度高的同时具有优异的高温韧性。CN115772626ACN115772626A权利要求书1/1页1.一种镍基高温合金，其特征在于，按质量百分比计，包括：Fe：28～32％，Cr：14～18％，Mn：10‑14％，Co：2.8～3.2％，Ti：1.9～2.3％，Al：1.2～1.6％，Si：0.1～0.5％，W：0.1～0.4％，Mo：0.3～0.7％，C：0.05～0.09％，B：0.001～0.005％，余量为Ni；Fe+Mn的质量百分比为40～44％。2.根据权利要求1所述的镍基高温合金，其特征在于，所述Mn的质量百分比含量为11～13％；所述Co的质量百分比含量为2.9～3.1％。3.根据权利要求1所述的镍基高温合金，其特征在于，满足以下条件中的至少一项：(1)Fe的质量百分比含量为29～31％；(2)Cr的质量百分比含量为15～17％；(3)Ti的质量百分比含量为2.1～2.3％；(4)Al的质量百分比含量为1.3～1.5％；(5)Si的质量百分比含量为0.2～0.4％；(6)W的质量百分比含量为0.2～0.3％；(7)Mo的质量百分比含量为0.4～0.6％；(8)C的质量百分比含量为0.06～0.08％。4.一种权利要求1‑3任一项所述的镍基高温合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将原料在真空下熔炼并浇注成合金锭，将合金锭在1150‑1250℃均匀化20‑30小时后空冷至室温；步骤2：将均匀化后的合金锭在1050～1150℃进行热变形，每道次变形量不低于14％，最终总变形量为40‑60％；步骤3：将热变形后的合金在980‑1120℃进行90‑180分钟固溶处理，然后在600‑850℃时效8‑16小时，得到镍基高温合金。5.根据权利要求4所述的镍基高温合金的制备方法，其特征在于，步骤2中，在每道次热变形完成后进行回炉保温，然后进行下一道次热变形。6.根据权利要求5所述的镍基高温合金的制备方法，其特征在于，步骤2中，每次回炉保温的温度为1050‑1150℃，时间为5‑15min。7.根据权利要求4所述的镍基高温合金的制备方法，其特征在于，步骤3中，固溶处理具体过程为：先在1060‑1120℃保温60‑120分钟后水冷，然后在980‑1040℃保温30‑60分钟后水冷。8.根据权利要求4所述的镍基高温合金的制备方法，其特征在于，步骤3中，时效处理具体过程为：先在600‑700℃保温6‑10小时后空冷，然后在750‑850℃保温2‑6小时后空冷。9.根据权利要求4‑8任一项所述的镍基高温合金的制备方法，其特征在于，制得的镍基高温合金的平均晶粒尺寸为60‑130μm；维氏硬度值大于300。10.权利要求1‑3任一项所述的镍基高温合金或根据权利要求4‑9任一项所述的方法制得的镍基高温合金在火电机组中的应用。2CN115772626A说明书1/7页一种镍基高温合金及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于火电机组用高温合金技术领域，具体涉及一种镍基高温合金及其制备方法和应用。背景技术[0002]火电机组在我国电力消费中一直占主导地位，提高效率和减少污染始终是火电技术领域追求的目标，而提高主蒸汽的使用温度和压力一直被认为是提高热效率最有效的方法。目前，国内外在研的先进高效燃煤发电技术主要有650℃级、700℃级和超700℃级几类，其中650℃级二次再热超超临界机组(A‑USC)的热效率可突破50％，供电煤耗低于260g/kWh，是2025年