一种耐摩擦钛合金汽轮机叶片及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107739970A(43)申请公布日2018.02.27(21)申请号201710920333.X(22)申请日2017.09.30(71)申请人南京赛达机械制造有限公司地址211113江苏省南京市江宁区禄口街道工业集中区纬七路(72)发明人刘达王河平宗国翼(74)专利代理机构南京利丰知识产权代理事务所(特殊普通合伙)32256代理人任立(51)Int.Cl.C22C37/10(2006.01)C22C32/00(2006.01)F01D5/28(2006.01)权利要求书2页说明书6页(54)发明名称一种耐摩擦钛合金汽轮机叶片及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种耐摩擦钛合金汽轮机叶片，涉及汽轮机叶片技术领域。包括叶根、叶身和叶冠，所述叶根、叶身和叶冠依次固定连接，所述叶身包括内弧侧面和外弧侧面，其特征在于：该汽轮机叶片的化学成分及质量百分比含量如下：C：2.3-3.2%，Si：0.1-2.6%，Mn：0.3-1.0%，P<0.1%,S<0.05%,Ni：0.2-3.0%，N：2.2-3.5%，V：0.2-2.5%，Ti：0.14-0.6%，TiC：0.15-2.5%，TiCN：0.1-1.9%，ZrN：0.1-2.5%，Cr：1.2-1.5%，总量小于0.5%的微量元素Cr和Co，总量小于0.7%的β-NiAl金属间化合物为主相的合金粉末，余量为Fe。CN107739970ACN107739970A权利要求书1/2页1.一种耐摩擦钛合金汽轮机叶片，包括叶根、叶身和叶冠，所述叶根、叶身和叶冠依次固定连接，所述叶身包括内弧侧面和外弧侧面，其特征在于：该汽轮机叶片的化学成分及质量百分比含量如下：C：2.3-3.2%，Si：0.1-2.6%，Mn：0.3-1.0%，P<0.1%,S<0.05%,Ni：0.2-3.0%，N：2.2-3.5%，V：0.2-2.5%，Ti：0.14-0.6%，TiC：0.15-2.5%，TiCN：0.1-1.9%，ZrN：0.1-2.5%，Cr：1.2-1.5%，总量小于0.5%的微量元素Cr和Co，总量小于0.7%的β-NiAl金属间化合物为主相的合金粉末，余量为Fe。2.根据权利要求1所述的一种耐摩擦钛合金汽轮机叶片，其特征在于：该汽轮机叶片的化学成分及质量百分比含量如下：C：2.3%，Si：0.1%，Mn：0.3%，P：0.01%,S：0.01%,Ni：0.2%，N：2.2%，V：0.2%，Ti：0.14%，TiC：0.15%，TiCN：0.1%，ZrN：0.1%，Cr：1.2%，总量为0.1%的微量元素Cr和Co，总量为0.1%的β-NiAl金属间化合物为主相的合金粉末，余量为Fe。3.一种用于权利要求1所述的耐摩擦钛合金汽轮机叶片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：a、将C、Si、Mn、P、S、Ni、V、Ti、TiC、TiCN、ZrN、Cr、Co、β-NiAl金属间化合物为主相的合金粉末以及Fe加入到熔炉中，将熔炉炉温升至920℃-940℃，待炉料全部融化后进行充分搅拌，并在920℃-940℃下保温2-3h；将上述合金液体自然冷却至合金液体温度740℃-760℃并保温30min；b、将合金液体温度恒定在740℃-760℃下在对应的模具中进行浇铸，浇铸完成后，保温2-4小时，形成对应的叶根、叶身和叶冠；c、对叶身进行渗C处理和渗N处理；d、对叶身进行电镀镍-石墨处理；e、对叶根、叶身和叶冠先进行粗抛处理；f、将叶根、叶身和叶冠浸在抛光液中进行精抛，持续1-3h；g、将叶根、叶身和叶冠清尘，烘干。4.一种如权利要求3所述的耐摩擦钛合金汽轮机叶片的制备方法，其特征在于：渗C处理包括以下步骤：步骤1：将叶身放置到活性渗C介质中，且保证活性渗C介质的含碳量远远大于叶身心部的含碳量；步骤2：升温至600~700°淬火，保温1-2h；步骤3：降温至-70℃~-80℃回火，保温25~35min，将叶身从活性渗C介质中取出。5.一种用于权利要求3所述的耐摩擦钛合金汽轮机叶片的制备方法，其特征在于：渗N处理包括以下步骤：步骤1：将叶身放置到活性渗N介质中，且保证活性渗N介质的含碳量远远大于叶身心部的含氮量；步骤2：升温至550～700℃淬火，保温15~20h；步骤3：降温至-50℃~-60℃回火，保温1-3h，将叶身从活性渗N介质中取出。6.一种用于权利要求3所述的耐摩擦钛合金汽轮机叶片的制备方法，其特征在于：步骤e中，粗抛处理为：将大量石灰和磨料放在倾斜的罐状滚筒中，滚筒转动时，大量石灰和磨料2CN107739970A权利要求书2/2页在筒内随机地滚动碰撞叶根、叶身和叶冠，以去除表面凸锋，持续20-30min。7.一种用于权利要