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高溫模具用鑄造鎳基合金的制作方法

900   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:上海懷德機(jī)電有限公司  
2023-09-21 16:14:08
本發(fā)明是一種高溫模具用鑄造鎳基合金,屬于金屬材料領(lǐng)域。 背景技術(shù): 等溫鍛造是高溫結(jié)構(gòu)材料的一種重要成型工藝,而該工藝關(guān)鍵技術(shù)之一則是模具材料。目前國(guó)內(nèi)如鈦合金等溫鍛造,模具溫度為800℃-950℃。變形高溫合金等溫鍛造,溫度一般為950-1050℃。鎳基粉末高溫合金,等溫鍛造溫度為1050-1100℃。 鈦合金等溫鍛造,模具溫度為800℃-950℃,由于溫度較低,國(guó)內(nèi)一般使用k403作為模具。由于k403合金在溫度超過950℃后,高溫拉伸和持久強(qiáng)度急劇下降,該合金不適用于變形高溫合金及鎳基粉末高溫合金等溫鍛造。 經(jīng)過文獻(xiàn)查詢和專利檢索,cn2005100814011.3專利申請(qǐng)中提供了一種鎳基鑄造高溫合金,主要用于鎳基粉末高溫合金鍛造。其包括以下重量百分比的組分:co9.0~12.0%;al5.0~6.5%;cr2.5~3.5%;ti0.5~1.5%;w13.0~14.5%;mo1.5~2.5%;nb0.8~1.5%;ta2.0~5.0%;hf0.3~1.5%;c0.07~0.18%;b0.01~0.02%;y≤0.01%,余量為鎳。該合金可以用于1050℃-1100℃。該合金添加了貴重元素鉿(hf),ta含量在2%以上,總成本較高。另外,cr含量較低,抗氧化性能相對(duì)較差。 有文獻(xiàn)提出采用k21作為1050℃用等溫鍛造模具,據(jù)公開資料報(bào)道,該合金1050℃拉伸強(qiáng)度偏低(屈服強(qiáng)度為418mpa),同時(shí)制作大型模具時(shí),具有明顯的開裂傾向。對(duì)于變形高溫合金等溫鍛造來說,急需一種1050℃下使用的價(jià)格合適、性能優(yōu)異的高溫合金模具材料。 技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素: 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種高溫模具用鑄造鎳基合金,其中,具體技術(shù)方案為: 該合金的成分包括: c:0.10-0.18; co:9.0-12.0; al:5.0-6.0; cr:5.5-7.5; w:13.0-15.0; nb:2.0-3.0; ta:0.75-1.75; b:0.01-0.03; zr:0.03-0.15; ti:0.5-1.5; 余量為鎳; 單位是重量百分?jǐn)?shù)。 該合金的顯微組織由奧氏體γ基體組成,在上述成分中,w、nb、ta形成高熔點(diǎn)元素固溶強(qiáng)化基體。 al、ti、nb、ta形成γ′相進(jìn)行強(qiáng)化,nb、ta和ti會(huì)生成一次碳化物,c、b、zr
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