技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及合金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及鎳基合金與由合金形成的物品。

背景技術(shù)：

鎳基高溫合金是以鎳為基體在650℃～1000℃范圍內(nèi)具有較高的強(qiáng)度與良好的抗氧化、抗燃?xì)飧g能力的高溫合金。鎳基高溫合金是30年代后期開(kāi)始研制的。隨著鎳基高溫合金應(yīng)用溫度的不斷增高，進(jìn)而要求研制出不同的鎳基高溫合金。

鎳基高溫合金是制造燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)熱通道部件的關(guān)鍵材料，目前，以CMSX-2、CMSX-3、DD3為代表的無(wú)Re高溫合金主要應(yīng)用在低壓渦輪及要求不太高的部分高壓渦輪上。隨著渦輪進(jìn)口溫度的提高，以CMSX-4、RenéN5、DD6為代表的含Re高溫合金成為高壓渦輪應(yīng)用的主流方向。但是此類(lèi)合金存在密度大、成本高、鑄造性能差等問(wèn)題，且目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有低密度含Re高溫合金的系統(tǒng)研究。CMSX-4、RenéN5與DD6是國(guó)內(nèi)外研究比較成熟的含Re高溫合金，其組成如下所示：

CMSX-4鎳基高溫合金中包括：9.0wt％的Co、6.5wt％的Cr、5.6wt％的Al、6.5wt％的Ta、6.0wt％的W、0.10wt％的Hf、0.05wt％的C、0.004wt％的B、3.0wt％的Re、0.6wt％的Mo、1.0wt％的Ti與余量的Ni。

N5鎳基高溫合金中包括：7.5wt％的Co、7.0wt％的Cr、6.2wt％的Al、7.0wt％的Ta、5.0wt％的W、0.15wt％的Hf、0.05wt％的C、0.004wt％的B、3.0wt％的Re、1.50wt％的Mo與余量的Ni。

DD6鎳基高溫合金中包括：9.0wt％的Co、4.3wt％的Cr、5.6wt％的Al、7.5wt％的Ta、8.0wt％的W、0.10wt％的Hf、0.5wt％的Nb、0.05wt％的C、0.004wt％的B、2.0wt％的Re、2.00wt％的Mo與余量的Ni。

由于上述鎳基高溫合金的密度較高，而增加了上述鎳基高溫合金的成本，且限制了其應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種鎳基合金以及由此形成的制造物品，本申請(qǐng)的含錸鎳基高溫合金具有較低的密度。

有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┝肆艘环N鎳基合金，包括：

7wt％～8wt％的鈷；

6.75wt％～7.25wt％的鉻；

6.25wt％～6.55wt％的鋁；

3.8wt％～4.2wt％的鉭；

5.25wt％～6.75wt％的鎢；

0.3wt％～0.7wt％的鉬；

1.1wt％～1.5wt％的鈮；

0.12wt％～0.18wt％的鉿；

2.35wt％～2.75wt％的錸；

0.04wt％～0.06wt％的碳；

0.003wt％～0.005wt％的硼；

余量的鎳。

優(yōu)選的，包括6.9wt％～7.1wt％的鉻。

優(yōu)選的，包括3.9wt％～4.1wt％的鉭。

優(yōu)選的，包括2.4wt％～2.6wt％的錸。

優(yōu)選的，包括0.13wt％～0.16wt％的鉿。

優(yōu)選的，包括0.45wt％～0.6wt％的鉬。

優(yōu)選的，包括1.25wt％～1.45wt％的鈮。

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N鎳基合金，包括：

7wt％～8wt％的鈷；

6.75wt％～7.25wt％的鉻；

6.25wt％～6.55wt％的鋁；

3.8wt％～4.2wt％的鉭；

5.25wt％～5.75wt％的鎢；

0.3wt％～0.7wt％的鉬；

1.1wt％～1.5wt％的鈮；

0.12wt％～0.18wt％的鉿；

2.35wt％～2.75wt％的錸；

0.04wt％～0.06wt％的碳；

0.003wt％～0.005wt％的硼；

余量的鎳。

優(yōu)選的，包括6.9wt％～7.1wt％的鉻。

優(yōu)選的，包括3.9wt％～4.1wt％的鉭。

優(yōu)選的，包括2.4wt％～2.6wt％的錸。

優(yōu)選的，包括0.13wt％～0.16wt％的鉿。

優(yōu)選的，包括0.45wt％～0.6wt％的鉬。

優(yōu)選的，包括1.25wt％～1.45wt％的鈮。

優(yōu)選的，包括5.4wt％～5.6wt％的鎢。

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N鎳基合金，包括：

7wt％～8wt％的鈷；

6.75wt％～7.25wt％的鉻；

6.25wt％～6.55wt％的鋁；

3.8wt％～4.2wt％的鉭；

6.25wt％～6.75wt％的鎢；

0.3wt％～0.7wt％的鉬；

1.1wt％～1.5wt％的鈮；

0.12wt％～0.18wt％的鉿；

2.35wt％～2.75wt％的錸；

0.04wt％～0.06wt％的碳；

0.003wt％～0.005wt％的硼；

余量的鎳。

優(yōu)選的，包括6.9wt％～7.1wt％的鉻。

優(yōu)選的，包括3.9wt％～4.1wt％的鉭。

優(yōu)選的，包括2.4wt％～2.6wt％的錸。

優(yōu)選的，包括0.13wt％～0.16wt％的鉿。

優(yōu)選的，包括0.45wt％～0.6wt％的鉬。

優(yōu)選的，包括1.25wt％～1.45wt％的鈮。

優(yōu)選的，包括6.3wt％～6.6wt％的鎢。

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N鎳基合金，包括：

7.5wt％的鈷；

7.0wt％的鉻；

6.4wt％的鋁；

4.0wt％的鉭；

5.5wt％的鎢；

0.5wt％的鉬；

1.3wt％的鈮；

0.15wt％的鉿；

2.6wt％的錸；

0.05wt％的碳；

0.004wt％的硼；

余量的鎳。

本申請(qǐng)還提供了一種鎳基合金，包括：

7.5wt％的鈷；

7.0wt％的鉻；

6.4wt％的鋁；

4.0wt％的鉭；

6.5wt％的鎢；

0.5wt％的鉬；

1.3wt％的鈮；

0.15wt％的鉿；

2.6wt％的錸；

0.05wt％的碳；

0.004wt％的硼；

余量的鎳。

本申請(qǐng)還提供了一種制造物品，所述物品應(yīng)用于燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)熱通道部件，由包括以下元素的合金形成：

7wt％～8wt％的鈷；

6.75wt％～7.25wt％的鉻；

6.25wt％～6.55wt％的鋁；

3.8wt％～4.2wt％的鉭；

5.25wt％～6.75wt％的鎢；

0.3wt％～0.7wt％的鉬；

1.1wt％～1.5wt％的鈮；

0.12wt％～0.18wt％的鉿；

2.35wt％～2.75wt％的錸；

0.04wt％～0.06wt％的碳；

0.003wt％～0.005wt％的硼；

余量的鎳。

本申請(qǐng)還提供了一種制造物品，所述物品應(yīng)用于燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)熱通道部件，由包括以下元素的合金形成：

7wt％～8wt％的鈷；

6.75wt％～7.25wt％的鉻；

6.25wt％～6.55wt％的鋁；

3.8wt％～4.2wt％的鉭；

5.25wt％～5.75wt％的鎢；

0.3wt％～0.7wt％的鉬；

1.1wt％～1.5wt％的鈮；

0.12wt％～0.18wt％的鉿；

2.35wt％～2.75wt％的錸；

0.04wt％～0.06wt％的碳；

0.003wt％～0.005wt％的硼；

余量的鎳。

本申請(qǐng)還提供了一種制造物品，所述物品應(yīng)用于燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)熱通道部件，由包括以下元素的合金形成：

7wt％～8wt％的鈷；

6.75wt％～7.25wt％的鉻；

6.25wt％～6.55wt％的鋁；

3.8wt％～4.2wt％的鉭；

6.25wt％～6.75wt％的鎢；

0.3wt％～0.7wt％的鉬；

1.1wt％～1.5wt％的鈮；

0.12wt％～0.18wt％的鉿；

2.35wt％～2.75wt％的錸；

0.04wt％～0.06wt％的碳；

0.003wt％～0.005wt％的硼；

余量的鎳。

本申請(qǐng)還提供了一種制造物品，所述物品應(yīng)用于燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)熱通道部件，由包括以下元素的合金形成：

7.5wt％的鈷；

7.0wt％的鉻；

6.4wt％的鋁；

4.0wt％的鉭；

5.5wt％的鎢；

0.5wt％的鉬；

1.3wt％的鈮；

0.15wt％的鉿；

2.6wt％的錸；

0.05wt％的碳；

0.004wt％的硼；

余量的鎳。

本申請(qǐng)還提供了一種制造物品，所述物品應(yīng)用于燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)熱通道部件，由包括以下元素的合金形成：

7.5wt％的鈷；

7.0wt％的鉻；

6.4wt％的鋁；

4.0wt％的鉭；

6.5wt％的鎢；

0.5wt％的鉬；

1.3wt％的鈮；

0.15wt％的鉿；

2.6wt％的錸；

0.05wt％的碳；

0.004wt％的硼；

余量的鎳。

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N鎳基合金，包括：7wt％～8wt％的鈷；6.75wt％～7.25wt％的鉻；6.25wt％～6.55wt％的鋁；3.8wt％～4.2wt％的鉭；5.25wt％～6.75wt％的鎢；0.3wt％～0.7wt％的鉬；1.1wt％～1.5wt％的鈮；0.12wt％～0.18wt％的鉿；2.35wt％～2.75wt％的錸；0.04wt％～0.06wt％的碳；0.003wt％～0.005wt％的硼；余量的鎳。

本申請(qǐng)還提供了一種鎳基合金，包括：7wt％～8wt％的鈷；6.75wt％～7.25wt％的鉻；6.25wt％～6.55wt％的鋁；3.8wt％～4.2wt％的鉭；5.25wt％～5.75wt％的鎢；0.3wt％～0.7wt％的鉬；1.1wt％～1.5wt％的鈮；0.12wt％～0.18wt％的鉿；2.35wt％～2.75wt％的錸；0.04wt％～0.06wt％的碳；0.003wt％～0.005wt％的硼；余量的鎳。

本申請(qǐng)還提供了一種鎳基合金，包括：7wt％～8wt％的鈷； 6.75wt％～7.25wt％的鉻；6.25wt％～6.55wt％的鋁；3.8wt％～4.2wt％的鉭；6.25wt％～6.75wt％的鎢；0.3wt％～0.7wt％的鉬；1.1wt％～1.5wt％的鈮；0.12wt％～0.18wt％的鉿；2.35wt％～2.75wt％的錸；0.04wt％～0.06wt％的碳；0.003wt％～0.005wt％的硼；余量的鎳。本申請(qǐng)?zhí)峁┝说逆嚮辖鹬泻蠷e，并通過(guò)升高鎢的含量，降低鋁的含量，降低鉭的含量，升高鈮的含量來(lái)降低鎳基高溫合金的密度，并且保證了合金的力學(xué)性能。

附圖說(shuō)明

圖1為元素含量對(duì)合金密度影響的曲線圖；

圖2為元素含量對(duì)合金強(qiáng)化相γ'含量影響的曲線圖；

圖3為元素含量對(duì)合金強(qiáng)化相γ'完全溶解溫度影響的曲線圖；

圖4為元素含量對(duì)合金熱處理窗口影響的曲線圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例的鎳基合金的密度與現(xiàn)有技術(shù)鎳基合金密度的對(duì)比柱形圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例的鎳基合金初熔溫度與現(xiàn)有技術(shù)鎳基高溫合金初熔溫度的對(duì)比柱形圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例的鎳基合金中強(qiáng)化相γ＇的固溶溫度與現(xiàn)有技術(shù)鎳基高溫合金的對(duì)比柱形圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例的鎳基合金糊狀區(qū)區(qū)間大小與現(xiàn)有技術(shù)鎳基高溫合金的對(duì)比柱形圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例的鎳基合金強(qiáng)化相γ＇的最高含量與現(xiàn)有技術(shù)鎳基高溫合金的對(duì)比柱形圖。

具體實(shí)施方式

為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制。

本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種鎳基合金，包括：

7wt％～8wt％的鈷；

6.75wt％～7.25wt％的鉻；

6.25wt％～6.55wt％的鋁；

3.8wt％～4.2wt％的鉭；

5.25wt％～6.75wt％的鎢；

0.3wt％～0.7wt％的鉬；

1.1wt％～1.5wt％的鈮；

0.12wt％～0.18wt％的鉿；

2.35wt％～2.75wt％的錸；

0.04wt％～0.06wt％的碳；

0.003wt％～0.005wt％的硼；

余量的鎳。

鎳基高溫合金包括三種基本強(qiáng)化手段，即固溶強(qiáng)化、析出相強(qiáng)化與晶界強(qiáng)化。其中Co、Cr、Mo與W等元素具有固溶強(qiáng)化作用，Al、Ti、Nb與Ta等元素具有析出相強(qiáng)化作用，C、B與Zr等元素具有晶界強(qiáng)化等作用。本申請(qǐng)通過(guò)合理設(shè)計(jì)合金的成分，使合金達(dá)到的最佳的強(qiáng)化效果，而使本申請(qǐng)的鎳基高溫合金具有較高的承溫能力，抗氧化性能與抗熱腐蝕性能優(yōu)良，還具有良好的組織穩(wěn)定性與鑄造性能。

Co與Ni可以形成連續(xù)置換固溶體而變成(Ni，Co)₃(Al，Ti)，強(qiáng)化γ'相，從而提高合金的高溫性能。高的Co含量可使合金擁有高的強(qiáng)度和抗蠕變性能，且提高γ'相固溶溫度，提高熱處理工藝的靈活性，盡可能減少熱誘導(dǎo)孔洞的產(chǎn)生；但是Co含量過(guò)高則出現(xiàn)HCP-D024結(jié)構(gòu)的Ni₃Ti相，該相的存在會(huì)使強(qiáng)度下降，Ni₃Ti相本身無(wú)硬化作用而且要消耗一部分γ'相。經(jīng)過(guò)調(diào)整，本申請(qǐng)所述鈷的含量為7wt％～8wt％。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述鈷的含量?jī)?yōu)選為7.2wt％～7.8wt％。

Cr在鎳基高溫合金中主要是增加抗氧化和耐蝕能力。Cr與Ni形成具有一定溶解度的有限固溶體，主要固溶強(qiáng)化γ基體，過(guò)多的Cr降低合金的高溫強(qiáng)度，且高溫下Cr容易形成有害相σ相。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述鉻的含量為6.75wt％～7.25wt％，在另一實(shí)施方案中，所述鉻的含量為6.9wt％～7.1wt％。

W是鎳基粉末高溫合金中重要的固溶強(qiáng)化元素，其在γ基體相中 有較大的固溶度，將引起γ相的點(diǎn)陣常數(shù)和彈性模量有大的變化，對(duì)固溶體起強(qiáng)化效果。但過(guò)高的W能夠促進(jìn)TCP相形成。本申請(qǐng)中所述鎢的含量為5.25wt％～6.75wt％，在一個(gè)具體實(shí)施方案中，所述鎢的含量為5.3wt％～6.6wt％，在一個(gè)具體實(shí)施方式中，所述鎢的含量為5.45wt％～5.55wt％。

Al是對(duì)γ'相影響最大的合金元素，其γ'相為Ni₃Al。在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述Al的含量為6.25wt％～6.55wt％。在一個(gè)具體實(shí)施方案中，所述Al的含量為6.30wt％～6.50wt％。在一個(gè)具體實(shí)施方案中，所述Al的含量為6.35wt％～6.45wt％。

Nb進(jìn)入γ'相，提高γ'相的溶解度和延緩γ'相的聚集長(zhǎng)大過(guò)程，從而提高合金的高溫強(qiáng)度。在一個(gè)具體實(shí)施方案中，所述Nb的含量為1.1wt％～1.5wt％。在一個(gè)具體實(shí)施方案中，所述Nb的含量為1.25wt％～1.40wt％。

由于Ta的原子半徑較大，因此加入合金中可明顯增加γ'相的點(diǎn)陣常數(shù)，提高γ'相的強(qiáng)化效果。加入Ta，既不影響合金塑性，還可提高合金的抗蠕變強(qiáng)度，最重要的是可明顯降低704℃的保時(shí)疲勞裂紋擴(kuò)展速率。本申請(qǐng)中所述鉭的含量為3.8wt％～4.2wt％，在一個(gè)具體實(shí)施方案中，所述鉭的含量為3.9wt％～4.1wt％；在一個(gè)具體實(shí)施方案中，所述鉭的含量為3.95wt％～4.05wt％。

Mo是鎳基粉末高溫合金中重要的固溶強(qiáng)化元素，其在γ基體相中有較大的固溶度，將引起γ相的點(diǎn)陣常數(shù)和彈性模量有大的變化，對(duì)固溶體起強(qiáng)化效果。但過(guò)高的Mo能夠促進(jìn)TCP相形成。在一個(gè)具體實(shí)施方案中，所述Mo的含量為0.3wt％～0.7wt％，在一個(gè)具體實(shí)施方案中，所述Mo的含量為0.45wt％～0.6wt％。

本申請(qǐng)中Hf的含量為0.12wt％～0.18wt％，在一個(gè)具體實(shí)施方案中，所述Hf的含量為0.13wt％～0.16wt％，在一個(gè)具體實(shí)施方案中，所述Hf的含量為0.14wt％～0.15wt％。

C與B這些晶界微量元素偏聚到晶界處可提高晶間結(jié)合力，強(qiáng)化晶界，從而提高合金的蠕變強(qiáng)度、塑性和低周循環(huán)疲勞壽命。但是當(dāng) 這些元素添加過(guò)量時(shí)，則促進(jìn)碳(硼)化物的析出，合金的上述性能并沒(méi)有得到進(jìn)一步提高。本申請(qǐng)所述碳的含量為0.04wt％～0.06wt％，所述硼的含量為0.003wt％～0.005wt％。

本申請(qǐng)還提供了一個(gè)具體實(shí)施方案，所述鎳基合金包括：7wt％～8wt％的鈷；6.75wt％～7.25wt％的鉻；6.25wt％～6.55wt％的鋁；3.8wt％～4.2wt％的鉭；5.25wt％～5.75wt％的鎢；0.3wt％～0.7wt％的鉬；1.1wt％～1.5wt％的鈮；0.12wt％～0.18wt％的鉿；2.35wt％～2.75wt％的錸；0.04wt％～0.06wt％的碳；0.003wt％～0.005wt％的硼；余量的鎳。

對(duì)于此種鎳基合金，其中合金元素的優(yōu)選范圍與上述鎳基合金的合金元素的優(yōu)選范圍相同，只是W的含量在一個(gè)具體實(shí)施方案中，W的含量為5.4wt％～5.6wt％。

本申請(qǐng)還提供了一個(gè)具體實(shí)施方案，所述鎳基合金包括：7wt％～8wt％的鈷；6.75wt％～7.25wt％的鉻；6.25wt％～6.55wt％的鋁；3.8wt％～4.2wt％的鉭；6.25wt％～6.75wt％的鎢；0.3wt％～0.7wt％的鉬；1.1wt％～1.5wt％的鈮；0.12wt％～0.18wt％的鉿；2.35wt％～2.75wt％的錸；0.04wt％～0.06wt％的碳；0.003wt％～0.005wt％的硼；余量的鎳。

對(duì)于此種鎳基合金，其中合金元素的優(yōu)選范圍與上述鎳基合金的合金元素的優(yōu)選范圍相同，只是W的含量在一個(gè)具體實(shí)施方案中，W的含量為6.3wt％～6.6wt％。

本申請(qǐng)還提供了一種鎳基合金，包括：7.5wt％的鈷；7.0wt％的鉻；6.4wt％的鋁；4.0wt％的鉭；5.5wt％的鎢；0.5wt％的鉬；1.3wt％的鈮；0.15wt％的鉿；2.6wt％的錸；0.05wt％的碳；0.004wt％的硼；余量的鎳。

本申請(qǐng)還提供了一種鎳基合金，包括：7.5wt％的鈷；7.0wt％的鉻；6.4wt％的鋁；4.0wt％的鉭；6.5wt％的鎢；0.5wt％的鉬；1.3wt％的鈮；0.15wt％的鉿；2.6wt％的錸；0.05wt％的碳；0.004wt％的硼；余量的鎳。

本申請(qǐng)主要通過(guò)降低W的含量，升高Al的含量，降低Ta的含量，升高Nb的含量來(lái)降低合金的密度，以保證合金的力學(xué)性能。如圖1所示，圖1為元素含量對(duì)合金密度影響的曲線圖，根據(jù)圖1可知，升高Al含量，降低W含量，降低Ta含量，升高Nb含量，合金的密度 顯著降低。如圖2、3、4所示，圖2為元素含量對(duì)合金強(qiáng)化相γ'含量影響的曲線圖，圖3為元素含量對(duì)合金強(qiáng)化相γ'完全溶解溫度影響的曲線圖，圖4為元素含量對(duì)合金熱處理窗口影響的曲線圖，根據(jù)圖2、3、4可知，升高Al含量，降低W含量，強(qiáng)化相γ'含量升高，熱穩(wěn)定性升高，熱處理窗口大小有稍微降低，降低Ta含量，升高Nb含量，強(qiáng)化相γ'含量升高，熱穩(wěn)定性稍微降低，熱處理窗口大小變大。

本申請(qǐng)所述鎳基合金是由鑄造的方式得到的，即制備具有上述組分的鎳基合金鑄錠，所述鎳基合金鑄錠的制備方法按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方式進(jìn)行。

鎳基高溫合金可加工成燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片(動(dòng)葉)、非旋轉(zhuǎn)葉片(靜葉)，可通過(guò)多種不同的方法制備渦輪機(jī)部件，例如粉末冶金法(制粉、熱等靜壓、等溫鍛等)、鑄錠隨后定向凝固、熔模鑄造、鑄錠隨后熱機(jī)械處理、近終型鑄造、化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積等。本申請(qǐng)由鎳基合金制造的物品優(yōu)選采用鑄錠，隨后定向凝固和熔模鑄造。在鑄造過(guò)程中將熔融的金屬倒入模中，以制造所需的形狀。通常用熔模鑄造制造不能由通常制造方法制造的部件，如具有復(fù)雜形狀的渦輪葉片。模的制造方法是采用蠟或能夠熔化的其他材料制造模型，即將蠟?zāi)Ｐ徒肽突鹉酀{，將其干燥，并重復(fù)浸入漿中和干燥這一過(guò)程，直至達(dá)到堅(jiān)固厚度；之后，將整個(gè)模型放入烘箱中，并使蠟熔化。這就產(chǎn)生了能夠用熔融的鎳基合金填充的模。澆鑄前，將模預(yù)熱以去除殘余的蠟，并使粘合劑硬化；優(yōu)選的方案是在真空中澆鑄，鑄造后經(jīng)過(guò)不同的熱處理，使強(qiáng)度最佳并提高抗蠕變性能。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，本申請(qǐng)所述鎳基合金的形成方式為制造物品，所述物品可應(yīng)用于燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)組件，具體地應(yīng)用于燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)熱通道部件。本申請(qǐng)所述制造的物品的鎳基合金包括：7wt％～8wt％的鈷；6.75wt％～7.25wt％的鉻；6.25wt％～6.55wt％的鋁；3.8wt％～4.2wt％的鉭；5.25wt％～6.75wt％的鎢；0.3wt％～0.7wt％的鉬；1.1wt％～1.5wt％的鈮；0.12wt％～0.18wt％的鉿；2.35wt％～2.75wt％的錸；0.04wt％～0.06wt％的碳；0.003wt％～0.005wt％的硼；余量的鎳。

根據(jù)本申請(qǐng)的另一實(shí)施方案，其中本發(fā)明的形式為一種制造的物品，所述鎳基合金包括：7wt％～8wt％的鈷；6.75wt％～7.25wt％的鉻；6.25wt％～6.55wt％的鋁；3.8wt％～4.2wt％的鉭；5.25wt％～5.75wt％的鎢；0.3wt％～0.7wt％的鉬；1.1wt％～1.5wt％的鈮；0.12wt％～0.18wt％的鉿；2.35wt％～2.75wt％的錸；0.04wt％～0.06wt％的碳；0.003wt％～0.005wt％的硼；余量的鎳。

根據(jù)本申請(qǐng)的另一實(shí)施方案，其中本發(fā)明的形式為一種制造的物品，所述鎳基合金包括：7wt％～8wt％的鈷；6.75wt％～7.25wt％的鉻；6.25wt％～6.55wt％的鋁；3.8wt％～4.2wt％的鉭；6.25wt％～6.75wt％的鎢；0.3wt％～0.7wt％的鉬；1.1wt％～1.5wt％的鈮；0.12wt％～0.18wt％的鉿；2.35wt％～2.75wt％的錸；0.04wt％～0.06wt％的碳；0.003wt％～0.005wt％的硼；余量的鎳。

根據(jù)本申請(qǐng)的另一實(shí)施方案，其中本發(fā)明的形式為一種制造的物品，所述鎳基合金包括：7.5wt％的鈷；7.0wt％的鉻；6.4wt％的鋁；4.0wt％的鉭；5.5wt％的鎢；0.5wt％的鉬；1.3wt％的鈮；0.15wt％的鉿；2.6wt％的錸；0.05wt％的碳；0.004wt％的硼；余量的鎳。

根據(jù)本申請(qǐng)的另一實(shí)施方案，其中本發(fā)明的形式為一種制造的物品，所述鎳基合金包括：7.5wt％的鈷；7.0wt％的鉻；6.4wt％的鋁；4.0wt％的鉭；6.5wt％的鎢；0.5wt％的鉬；1.3wt％的鈮；0.15wt％的鉿；2.6wt％的錸；0.05wt％的碳；0.004wt％的硼；余量的鎳。

本申請(qǐng)上述制造物品是通過(guò)鑄造的方法形成的，所述方法包括以下步驟：(1)制備具有上述組分的鑄錠；(2)重熔鑄錠并將其鑄造成為具有特定形狀與大小的物品；(3)采用適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に噷?duì)所述物品進(jìn)行熱處理。

本申請(qǐng)?zhí)峁┑逆嚮邷睾辖鹬泻琑e，通過(guò)Al、Nb的含量相對(duì)提高，Ta與W的含量降低，使合金的密度降低，并保證了合金的力學(xué)性能，并通過(guò)調(diào)整合金元素的含量，使鎳基合金具有密度低、成本低、微觀組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、力學(xué)性能和加工性能優(yōu)異。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本申請(qǐng)?zhí)峁┑逆嚮邷睾辖鸬拿芏缺痊F(xiàn)有的含錸鎳基合金均低。

為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的鎳基高溫合金進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍不受以下實(shí)施例的限制。

實(shí)施例1

制備鎳基高溫合金鑄錠，其組成如表1所示，本實(shí)施例的鎳基合金鑄錠計(jì)為合金1。將本實(shí)施方案提供的鎳基合金與現(xiàn)有技術(shù)的鎳基合金性能進(jìn)行對(duì)比，如圖5、圖6、圖7、圖8、圖9所示；現(xiàn)有技術(shù)的鎳基合金也是通過(guò)鑄造的方式得到的。圖5為本實(shí)施例的鎳基合金密度與現(xiàn)有技術(shù)鎳基合金密度對(duì)比柱形圖；圖6為本實(shí)施例的鎳基合金初熔溫度與現(xiàn)有技術(shù)鎳基高溫合金初熔溫度的對(duì)比柱形圖；圖7為本實(shí)施例的鎳基合金中強(qiáng)化相γ＇的固溶溫度與現(xiàn)有技術(shù)鎳基高溫合金的對(duì)比柱形圖；圖8為本實(shí)施例的鎳基合金糊狀區(qū)區(qū)間大小與現(xiàn)有技術(shù)鎳基高溫合金的對(duì)比柱形圖；圖9為本實(shí)施例的鎳基合金強(qiáng)化相γ＇的最高含量與現(xiàn)有技術(shù)鎳基高溫合金的對(duì)比柱形圖。

實(shí)施例2

制備鎳基高溫合金鑄錠，其組成如表1所示，本實(shí)施例的鎳基合金鑄錠計(jì)為合金2。將本實(shí)施方案提供的鎳基合金與現(xiàn)有技術(shù)的鎳基合金性能進(jìn)行對(duì)比，如圖5、圖6、圖7、圖8、圖9所示；現(xiàn)有技術(shù)的鎳基合金也是通過(guò)鑄造的方式得到的。圖5為本實(shí)施例的鎳基合金密度與現(xiàn)有技術(shù)鎳基合金密度對(duì)比柱形圖；圖6為本實(shí)施例的鎳基合金初熔溫度與現(xiàn)有技術(shù)鎳基高溫合金初熔溫度的對(duì)比柱形圖；圖7為本實(shí)施例的鎳基合金中強(qiáng)化相γ＇的固溶溫度與現(xiàn)有技術(shù)鎳基高溫合金的對(duì)比柱形圖；圖8為本實(shí)施例的鎳基合金糊狀區(qū)區(qū)間大小與現(xiàn)有技術(shù)鎳基高溫合金的對(duì)比柱形圖；圖9為本實(shí)施例的鎳基合金強(qiáng)化相γ＇的最高含量與現(xiàn)有技術(shù)鎳基高溫合金的對(duì)比柱形圖。

實(shí)施例3

制備鎳基高溫合金鑄錠，其組成如表1所示，本實(shí)施例的鎳基合金鑄錠計(jì)為合金3。將本實(shí)施方案提供的鎳基合金與現(xiàn)有技術(shù)的鎳基合金性能進(jìn)行對(duì)比，如圖5、圖6、圖7、圖8、圖9所示；現(xiàn)有技術(shù)的鎳基合金也是通過(guò)鑄造的方式得到的。圖5為本實(shí)施例的鎳基合金 密度與現(xiàn)有技術(shù)鎳基合金密度對(duì)比柱形圖；圖6為本實(shí)施例的鎳基合金初熔溫度與現(xiàn)有技術(shù)鎳基高溫合金初熔溫度的對(duì)比柱形圖；圖7為本實(shí)施例的鎳基合金中強(qiáng)化相γ＇的固溶溫度與現(xiàn)有技術(shù)鎳基高溫合金的對(duì)比柱形圖；圖8為本實(shí)施例的鎳基合金糊狀區(qū)區(qū)間大小與現(xiàn)有技術(shù)鎳基高溫合金的對(duì)比柱形圖；圖9為本實(shí)施例的鎳基合金強(qiáng)化相γ＇的最高含量與現(xiàn)有技術(shù)鎳基高溫合金的對(duì)比柱形圖。

實(shí)施例4

制備鎳基高溫合金鑄錠，其組成如表1所示，本實(shí)施例的鎳基合金鑄錠計(jì)為合金4。將本實(shí)施方案提供的鎳基合金與現(xiàn)有技術(shù)的鎳基合金性能進(jìn)行對(duì)比，如圖5、圖6、圖7、圖8、圖9所示；現(xiàn)有技術(shù)的鎳基合金也是通過(guò)鑄造的方式得到的。圖5為本實(shí)施例的鎳基合金密度與現(xiàn)有技術(shù)鎳基合金密度對(duì)比柱形圖；圖6為本實(shí)施例的鎳基合金初熔溫度與現(xiàn)有技術(shù)鎳基高溫合金初熔溫度的對(duì)比柱形圖；圖7為本實(shí)施例的鎳基合金中強(qiáng)化相γ＇的固溶溫度與現(xiàn)有技術(shù)鎳基高溫合金的對(duì)比柱形圖；圖8為本實(shí)施例的鎳基合金糊狀區(qū)區(qū)間大小與現(xiàn)有技術(shù)鎳基高溫合金的對(duì)比柱形圖；圖9為本實(shí)施例的鎳基合金強(qiáng)化相γ＇的最高含量與現(xiàn)有技術(shù)鎳基高溫合金的對(duì)比柱形圖。

實(shí)施例5

制備鎳基高溫合金鑄錠，其組成如表1所示，本實(shí)施例的鎳基合金鑄錠計(jì)為合金5。將本實(shí)施方案提供的鎳基合金與現(xiàn)有技術(shù)的鎳基合金性能進(jìn)行對(duì)比，如圖5、圖6、圖7、圖8、圖9所示；現(xiàn)有技術(shù)的鎳基合金也是通過(guò)鑄造的方式得到的。圖5為本實(shí)施例的鎳基合金密度與現(xiàn)有技術(shù)鎳基合金密度對(duì)比柱形圖；圖6為本實(shí)施例的鎳基合金初熔溫度與現(xiàn)有技術(shù)鎳基高溫合金初熔溫度的對(duì)比柱形圖；圖7為本實(shí)施例的鎳基合金中強(qiáng)化相γ＇的固溶溫度與現(xiàn)有技術(shù)鎳基高溫合金的對(duì)比柱形圖；圖8為本實(shí)施例的鎳基合金糊狀區(qū)區(qū)間大小與現(xiàn)有技術(shù)鎳基高溫合金的對(duì)比柱形圖；圖9為本實(shí)施例的鎳基合金強(qiáng)化相γ＇的最高含量與現(xiàn)有技術(shù)鎳基高溫合金的對(duì)比柱形圖。

實(shí)施例6

制備鎳基高溫合金鑄錠，其組成如表1所示，本實(shí)施例的鎳基合金鑄錠計(jì)為合金6。將本實(shí)施方案提供的鎳基合金與現(xiàn)有技術(shù)的鎳基合金性能進(jìn)行對(duì)比，如圖5、圖6、圖7、圖8、圖9所示；現(xiàn)有技術(shù)的鎳基合金也是通過(guò)鑄造的方式得到的。圖5為本實(shí)施例的鎳基合金密度與現(xiàn)有技術(shù)鎳基合金密度對(duì)比柱形圖；圖6為本實(shí)施例的鎳基合金初熔溫度與現(xiàn)有技術(shù)鎳基高溫合金初熔溫度的對(duì)比柱形圖；圖7為本實(shí)施例的鎳基合金中強(qiáng)化相γ＇的固溶溫度與現(xiàn)有技術(shù)鎳基高溫合金的對(duì)比柱形圖；圖8為本實(shí)施例的鎳基合金糊狀區(qū)區(qū)間大小與現(xiàn)有技術(shù)鎳基高溫合金的對(duì)比柱形圖；圖9為本實(shí)施例的鎳基合金強(qiáng)化相γ＇的最高含量與現(xiàn)有技術(shù)鎳基高溫合金的對(duì)比柱形圖。

根據(jù)圖5可知，本發(fā)明的鎳基合金的密度與現(xiàn)有的鎳基高溫合金都低；根據(jù)圖6可知，合金2，合金5的初熔溫度比國(guó)內(nèi)外的含Re高溫合金都高；合金1與CMSX-4相當(dāng)，比N5高；合金4與N5相當(dāng)；高的合金初熔溫度通常代表更高的使用溫度，可以使合金通過(guò)充分的固溶熱處理從而得到高的蠕變強(qiáng)度；根據(jù)圖7可知，所有合金中強(qiáng)化相γ＇的熱穩(wěn)定性都比CMSX-4高，合金1與N5相當(dāng)，合金3、4、6都比N5高；根據(jù)圖8可知，合金2、5與DD6相當(dāng)；合金3、6與N5相當(dāng)，合金1、4介于兩者之間，糊狀區(qū)越小越有利于單晶生長(zhǎng)；根據(jù)圖9可知，合金中強(qiáng)化相γ＇的最高含量都比DD6要高。

實(shí)施例7

一種鎳基高溫合金鑄錠，其組成如表1所示。

實(shí)施例8

一種鎳基高溫合金鑄錠，其組成如表1所示。

實(shí)施例9

一種鎳基高溫合金鑄錠，其組成如表1所示。

表1 實(shí)施例1～9鎳基合金鑄錠的成分?jǐn)?shù)據(jù)表

以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。

對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。