一種抗氧化低膨脹高溫合金的製作方法
2023-12-10 10:20:07 1
專利名稱：一種抗氧化低膨脹高溫合金的製作方法
技術領域：
本發明涉及高溫合金領域，特別提供了一種抗氧化低膨脹高溫合金。
背景技術：
低膨脹高溫合金用於製做薄壁靜子結構部件，如機匣、外環、封嚴環等，可以簡單有效地控制部件間的間隙，降低發動機的重量和成本。航空和太空梭發動機的發展要求未來低膨脹高溫合金，具有更低的膨脹係數變化速率、更好的抗氧化性能、更高強度。多年來已開發出 IN903、IN907、IN909、HRA929、HRA929C、EXP4005、IN783、Thermo-Span 等合金。 從低膨脹高溫合金的發展歷程看，總的發展趨勢為
(1) 適當降低Ni/Co比例，在保證組織穩定的前提下，進一步降低Fe-Co-Ni系合金的熱膨脹係數。例如IN907和IN909中Ni/Co約為2. 7，HRA929和HRA929C中Ni/Co約為 1. 3，EXP4005 中 Ni/Co 約為 1，IN783 和 Thermo-Span 中 Ni/Co 約為 0. 8。(2) 適量加入Al，在不引起缺口敏感性的前提下，以改善抗氧化性和提高強度。例如 IN907 和 IN909 中 Al 約為 0. 07,HRA929 和 HRA929C 中 Al 約為 0. 55，Thermo-Span 中Al約為0. 45，EXP4005和IN783中Al提高到了約5. 4%。(3)適量加入Cr，以改善這類合金的抗氧化性。例如早期開發的IN907、 IN909.HRA929 合金不含 Cr，較先進的 HRA929C 含 Cr 約 2%、IN783 含 Cr 約 3%、Thermo-Span 含Cr約5. 5%。雖然加入Cr可以改善抗氧化性，但同時也提高了合金的熱膨脹係數。在現有的低膨脹高溫合金中，尚無同時兼具較低熱膨脹係數、良好抗氧化性、優異的持久性能且無缺口敏感性的合金。比如IN909等合金，雖然膨脹係數低，但抗氧化性差， 持久壽命較低；IN783合金雖然抗氧化性好，但持久壽命低，膨脹係數高。因此開發一種綜合性能優異的低膨脹高溫合金仍然是一項很有意義的工作。
發明內容
本發明的目的在於提供一種熱膨脹係數低、無缺口敏感性、高室溫強度、長期時效性能穩定的新型抗氧化低膨脹高溫合金材料，以解決以往合金無法同時兼具較低熱膨脹係數、 良好抗氧化性、優異的持久性能且無缺口敏感性的問題。本發明提供一種抗氧化低膨脹高溫合金，其特徵在於所述的高溫合金由以下成分按照重量比組成，
Co 26% 31% ；Ni 23% 27% ；
Nb 3.8% 5.8% ；Ti 0.6% 1.0% ；
Si 0. 1% 0· 5% ；Cr 2. 0% 3. 4% ；
Al 0.89Γ2.0% ；Zr 0.02% 0. 15% ；
B 0.013% 0.028% ；Fe 餘量。優選，
Co 27% 29. 5% ；Ni 24% 26% ；
Nb 4. 5% 5.4% ；Ti 0. 7% 0· 9% ；
權利要求
1.一種抗氧化低膨脹高溫合金，其特徵在於所述的高溫合金由以下成分按照重量比組成，Co 26% 31%;Ni23% 27%;Nb 3. 8% 5. 8% ；Ti0. 6% 1. 0% ；Si 0. 1% 0. 5% ；Cr2. 0% 3. 4% ；Al 0. 8% 2. 0% ；Zr0. 02% 0. 15% ；B 0.013% 0.028% ；Fe餘量。
2.按照權利要求1所述的抗氧化低膨脹高溫合金，其特徵在於所述的高溫合金由以下成分按照重量比組成，Co 27% 29. 5% ；Ni24% 26% ；Nb 4. 5% 5.4% ；Ti0. 7% 0· 9% ；Si 0. 2% 0· 4% ；Cr2. 5% 3. 2% ；Al 1. 2% 1· 8% ；Zr0.03% 0· 1% ；B 0.016% 0.023% ；Fe餘量。
全文摘要
一種抗氧化低膨脹高溫合金，其特徵在於所述的高溫合金由以下成分按照重量比組成，Co26%～31%；Ni23%～27%；Nb3.8%～5.8%；Ti0.6%~1.0%；Si0.1%~0.5%；Cr2.0%~3.4%；Al0.8%~2.0%；Zr0.02%~0.15%B0.013%~0.028%；Fe餘量；該高溫合金在保證抗氧化性和高強度的同時，大幅度降低了合金的熱膨脹係數，長期時效組織性能穩定性也有所提高，而且使用壽命長、無缺口敏感性。
文檔編號C22C30/00GK102485930SQ20101056811
公開日2012年6月6日 申請日期2010年12月1日 優先權日2010年12月1日
發明者於連旭, 信昕, 劉芳, 孫文儒, 孫曉峰, 孫雅茹, 張偉紅, 祁峰, 胡壯麒, 賈丹, 郭守仁 申請人:中國科學院金屬研究所