【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鎳基合金，特別涉及一種適用于大截面鍛件的鎳基合金及其制備方法。
技術介紹
1、隨著火力發電清潔化、高效化的需求越來越迫切，以及核電裝備高溫大型化及石油化工裝置大型化的趨勢下，對高溫合金鍛件的大型化需求越來越明顯，以超超臨界汽輪機轉子鍛件為例，蒸汽溫度超過650℃就需要采用鎳基合金制造，其直徑一般要超過800mm，中壓轉子要超過1100mm，噸位超過10噸，對鑄錠需求超過20噸，甚至期望鑄錠要達到40～60噸，并要求室溫屈服強度超過450mpa，且需在650℃甚至700℃及以上溫度穩定服役30年，目前已成熟使用的鎳基合金中，尚無合金既能夠滿足所需的綜合性能，又能夠制造大截面鍛件。
技術實現思路
1、鑒于上述情況，本專利技術旨在提供一種適用于大截面鍛件的鎳基合金及其制備方法，用于解決現有鎳基合金難以滿足大截面鍛件的綜合性能需求的問題。
2、本專利技術的目的主要是通過以下技術方案實現的：
3、一方面，本專利技術提供了一種適用于大截面鍛件的鎳基合金，鎳基合金的組分以質量百分比計包括：cr：17％～19％；mo：8％～10％；co：10.9％～13％；b：0.003％～0.006％；al：1.2％～1.4％；ti：1.2％～1.4％；c：0.03％～0.05％；余量為ni和其它一些不可避免的雜質。
4、進一步的，鎳基合金的組分中，al/ti控制在0.9～1.05。
5、進一步的，鎳基合金的組分中，cr/c控制在350～500。p>
6、進一步的，鎳基合金的組分以質量百分比計包括：cr：17.3％～19％；mo：8.3％～10％；co：10.9％～12％；b：0.004％～0.006％；al：1.2％～1.35％；ti：1.2％～1.35％；c：0.04％～0.05％；余量為ni和其它一些不可避免的雜質。
7、進一步的，鎳基合金能夠用于制備直徑500mm以上的鍛件。
8、本專利技術還提供了一種上述適用于大截面鍛件的鎳基合金的制備方法，包括：
9、步驟1、冶煉、澆注得到鑄錠；
10、步驟2：將鑄錠進行均勻化處理：
11、步驟3：多火次鍛造制備鍛坯；火次間多段降溫，最后一火次始鍛溫度1100～1130℃，終鍛溫度895～905℃；
12、步驟4：對鍛坯進行固溶和時效處理，得到鎳基合金。
13、進一步的，步驟3中，鍛坯的晶粒度細于4級。
14、進一步的，步驟4中，固溶處理溫度根據目標晶粒度設定，固溶處理溫度滿足：(1080～1100)+25×(4-a)，其中a為晶粒度要求級數。
15、進一步的，步驟4中，時效處理溫度：720～780℃。
16、進一步的，步驟4中，得到的鎳基合金的晶粒度為1～4級，晶粒均勻，心部至邊緣處的晶粒度級差2級以下。
17、與現有技術相比，本專利技術有益效果如下：
18、本專利技術的適用于大截面(例如φ500mm以上)鍛件的鎳基合金通過精確控制合金中的元素的種類，元素的含量，并通過協同控制不同元素的協同數量關系，結合精確控制的制備方法，保證偏析程度輕，適于冶煉大錠型，從而制造大噸位大截面鍛件。
19、本專利技術的鎳基合金的制備方法通過精確控制各步驟的順序和工藝參數，保證了晶粒的均勻性，保證了大截面鍛件的心部至邊緣的晶粒度級差2級以下(例如1級以下)；同時也降低了開裂傾向，提高了大截面鍛件(例如φ500mm以上)制備的成品率。
20、本專利技術的鎳基合金的整體室溫抗拉強度>950mpa(例如960～1030mpa)，屈服強度>550mpa(例如570～620mpa)，沖擊akv>35j(例如50～80j)，700℃抗拉強度>750mpa(例如810～870mpa)，屈服強度>480mpa(例如515～560mpa)，室溫和700℃的延伸率和斷面伸縮率均在25％以上，700℃、10萬小時持久強度150mpa以上。可以滿足700℃長期穩定服役。
21、本專利技術的其他特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分的從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本專利技術而了解。本專利技術的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
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1.一種適用于大截面鍛件的鎳基合金，其特征在于，所述鎳基合金的組分以質量百分比計包括：Cr：17％～19％；Mo：8％～10％；Co：10.9％～13％；B：0.003％～0.006％；Al：1.2％～1.4％；Ti：1.2％～1.4％；C：0.03％～0.05％；余量為Ni和其它一些不可避免的雜質。
2.根據權利要求1所述的適用于大截面鍛件的鎳基合金，其特征在于，所述鎳基合金的組分中，Al/Ti控制在0.9～1.05。
3.根據權利要求1所述的適用于大截面鍛件的鎳基合金，其特征在于，所述鎳基合金的組分中，Cr/C控制在350～500。
4.根據權利要求1所述的適用于大截面鍛件的鎳基合金，其特征在于，所述鎳基合金的組分以質量百分比計包括：Cr：17.3％～19％；Mo：8.3％～10％；Co：10.9％～12％；B：0.004％～0.006％；Al：1.2％～1.35％；Ti：1.2％～1.35％；C：0.04％～0.05％；余量為Ni和其它一些不可避免的雜質。
5.根據權利要求1至4任一項所述的適用于大截面鍛件的鎳基合金，其特征在
6.一種權利要求1至5任一項所述的適用于大截面鍛件的鎳基合金的制備方法，其特征在于，包括：
7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述步驟3中，鍛坯的晶粒度細于4級。
8.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述步驟4中，固溶處理溫度根據目標晶粒度設定，固溶處理溫度滿足：(1080～1100)+25×(4-a)，其中a為晶粒度要求級數。
9.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述步驟4中，時效處理溫度：720～780℃。
10.根據權利要求6至9任一項所述的制備方法，其特征在于，所述步驟4中，得到的鎳基合金的晶粒度為1～4級，晶粒均勻，心部至邊緣處的晶粒度級差2級以下。
...【技術特征摘要】
1.一種適用于大截面鍛件的鎳基合金，其特征在于，所述鎳基合金的組分以質量百分比計包括：cr：17％～19％；mo：8％～10％；co：10.9％～13％；b：0.003％～0.006％；al：1.2％～1.4％；ti：1.2％～1.4％；c：0.03％～0.05％；余量為ni和其它一些不可避免的雜質。
2.根據權利要求1所述的適用于大截面鍛件的鎳基合金，其特征在于，所述鎳基合金的組分中，al/ti控制在0.9～1.05。
3.根據權利要求1所述的適用于大截面鍛件的鎳基合金，其特征在于，所述鎳基合金的組分中，cr/c控制在350～500。
4.根據權利要求1所述的適用于大截面鍛件的鎳基合金，其特征在于，所述鎳基合金的組分以質量百分比計包括：cr：17.3％～19％；mo：8.3％～10％；co：10.9％～12％；b：0.004％～0.006％；al：1.2％～1.35％；ti：1.2％～1.35％；c：0....
【專利技術屬性】
技術研發人員：白亞冠，聶義宏，張鑫，郭偉，寇金鳳，張冰冰，李紅梅，曹志遠，張建國，
申請(專利權)人：天津重型裝備工程研究有限公司，
類型：發明
國別省市：
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