本發明屬于合金領域，具體涉及一種用于航空器發射平臺的高強耐火合金。
背景技術：
隨著人類對太空領域的不斷探索，航空器發射數量以及頻率也隨之不斷提升，為了保證航空器發射穩定性，通常選擇將航空器運輸并安裝于發射平臺上進行發射，因此發射平臺上的鑄件必須要具有超高的耐火性能以及機械性能。
為了解決以上問題研制出一種高強耐火合金是本領域技術人員所急需解決的難題。
技術實現要素：
為解決上述問題，本發明公開了一種用于航空器發射平臺的高墻耐火合金。
為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案：
一種用于航空器發射平臺的高強耐火合金，其組成成分以及各成分所占質量百分比分別為：Al：5.2～7.1％、W：2.8～4.2％、Cr：10.3～16.5％、Co：2.7～4.1％、Ti：2.4～3.7％、Ta：0.2～1.3％、Nb：1.1～1.5％、Mo：0.7～1.4％、Hf：0.2～2.3％、Mn：0.8～1.5％、V：0.5～1.2％、C<0.13％，其余為Ni以及耐高溫水泥，并且耐高溫水泥的質量為Ni的15～25％；耐高溫水泥為高鋁水泥或者鋁酸鹽水泥。
進一步地，制作方法為：
(1)將上述材料中的金屬成分置于中頻感應爐中，在1650～1700℃的溫度下熔煉成合金液，保溫0.5～1h后加入經過干餾的木炭，木炭的加入量以充分覆蓋住合金液面為原則，升溫至1720～1780℃后攪拌均勻，保溫2～3h；
(2)將步驟(1)中合金液以28～35℃/min的速度降溫澆鑄成合金錠；
(3)待合金錠的表面溫度下降至300～350℃時，放入電渣重熔爐中進行重熔，待合金錠完全熔化后加入耐高溫水泥，攪拌均勻，并轉移至電子束熔煉爐中；
(4)將電子束熔煉爐中的電子槍束流以不高于2mA/s的速度增加至400mA，同時將電子束束斑半徑調整為15nm，時長為5～10min，獲得水泥合金液；
(5)將水泥合金液從砂箱的澆口倒入型腔，在砂箱的澆口處留有一定高度的補縮液；迅速將砂箱置于壓力容器內，將壓力容器內的壓力于12s內升壓至0.7～1mpa，并且使砂箱在壓力容器內保壓10～20min；
(6)將壓力容器中的壓力釋放，取出砂箱并自然冷卻，獲得成品。
作為優選，鋁酸鹽水泥為鋁酸鋇水泥或者鋁酸鋇鋯水泥。
作為優選，其組成成分以及各成分所占質量百分比分別為：Al：5.9～6.8％、W：3.3～4％、Cr：13.5～15.5％、Co：3～4％、Ti：2.7～3.2％、Ta：0.5～1％、Nb：1.2～1.4％、Mo：1～1.2％、Hf：1.2～1.8％、Mn：1～1.2％、V：0.8～1.2％、C<0.1％，其余為Ni以及耐高溫水泥，并且耐高溫水泥的質量為Ni的18～22％；耐高溫水泥為鋁酸鹽水泥。
作為優選，其組成成分以及各成分所占質量百分比分別為：Al：6％、W：3.5％、Cr：14.5％、Co：3.4％、Ti：3％、Ta：0.7％、Nb：1.3％、Mo：1.1％、Hf：1.3％、Mn：1.1％、V：0.8％、C：0.03％，其余為Ni以及耐高溫水泥，并且耐高溫水泥的質量為Ni的20％；耐高溫水泥為鋁酸鹽水泥。
作為優選，步驟(5)為將水泥合金液從砂箱的澆口倒入型腔，在砂箱的澆口處留有一定高度的補縮液；迅速將砂箱置于壓力容器內，將壓力容器內的壓力于12s內升壓至0.85～1mpa，并且使砂箱在壓力容器內保壓16min。
本發明首先提供了一種用于航空器發射平臺的高強耐火合金，由Al、W、Cr、Co、Ti、Ta、Nb、Mo、Hf、Mn、V、C、Ni以及耐高溫水泥組成，其中金屬元素以Ni為主體，作為鎳基合金，Al具有優秀的延展性，加工性強；W、Cr、Co、Mo都具有極強的硬度以及耐熱性；Ti、Ta的添加則能夠顯著增強合金的耐蝕性；Nb的添加能夠使合金的晶粒細化；Hf的添加則能夠防止合金斷面裂紋的產生；Mn可以提高合金珠光體含量，進而提高抗拉強度，但當含量過高時容易產生偏析，顯著提高合金韌脆轉變溫度，降低塑性以及韌性，因此含量不宜過高；少量的V則能夠賦予合金一些特殊機能，如提高抗張強度以及屈服點；Ni能夠充分提高合金的淬透性以及抗沖擊韌性；再配合添加耐高溫水泥，與上述金屬元素共同組成合金水泥，既能保證具有合金的耐高溫、耐沖擊、耐腐蝕等性能以及高強硬度，同時也能具有水泥的易加工成型性能。
同時本發明還提供了該合金的制作方法，與現有技術相比，采用木炭除氣以及電子束熔煉爐熔煉相結合，能夠有效避免合金成型時，內部縮孔的產生，有效降低內部應力，提高力學性能。
本發明與現有技術相比，通過特殊的成分配比以及加工工藝，保證產物在具有超高硬度，耐高溫性的基礎上，還具有優秀的加工性能、抗拉屈服強度，適用于任何對耐熱性以及硬度具有超強需求的工作環境，適用性廣；同時產物的內部應力極低，具有優秀的力學性能，保證長時間使用穩定性。
具體實施方式
以下將結合具體實施例對本發明提供的技術方案進行詳細說明，應理解下述具體實施方式僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。
實施例1：
一種用于航空器發射平臺的高強耐火合金，其組成成分以及各成分所占質量百分比分別為：Al：5.2％、W：2.8％、Cr：10.3％、Co：2.7％、Ti：2.4％、Ta：0.2％、Nb：1.1％、Mo：0.7％、Hf：0.2％、Mn：0.8％、V：0.5％、C：0.03％，其余為Ni以及耐高溫水泥，并且耐高溫水泥的質量為Ni的15％；耐高溫水泥為高鋁水泥。
制作方法為：
(1)將上述材料中的金屬成分置于中頻感應爐中，在1650℃的溫度下熔煉成合金液，保溫0.5h后加入經過干餾的木炭，木炭的加入量以充分覆蓋住合金液面為原則，升溫至1720℃后攪拌均勻，保溫2h；
(2)將步驟(1)中合金液以35℃/min的速度降溫澆鑄成合金錠；
(3)待合金錠的表面溫度下降至300℃時，放入電渣重熔爐中進行重熔，待合金錠完全熔化后加入耐高溫水泥，攪拌均勻，并轉移至電子束熔煉爐中；
(4)將電子束熔煉爐中的電子槍束流以1mA/s的速度增加至400mA，同時將電子束束斑半徑調整為15nm，時長為5min，獲得水泥合金液；
(5)將水泥合金液從砂箱的澆口倒入型腔，在砂箱的澆口處留有一定高度的補縮液；迅速將砂箱置于壓力容器內，將壓力容器內的壓力于12s內升壓至0.7mpa，并且使砂箱在壓力容器內保壓10min；
(6)將壓力容器中的壓力釋放，取出砂箱并自然冷卻，獲得成品。
實施例2：
一種用于航空器發射平臺的高強耐火合金，其組成成分以及各成分所占質量百分比分別為：Al：7.1％、W：4.2％、Cr：16.5％、Co：4.1％、Ti：3.7％、Ta：1.3％、Nb：1.5％、Mo：1.4％、Hf：2.3％、Mn：1.5％、V：1.2％、C：0.13％，其余為Ni以及耐高溫水泥，并且耐高溫水泥的質量為Ni的25％；耐高溫水泥為鋁酸鋇水泥。
制作方法為：
(1)將上述材料中的金屬成分置于中頻感應爐中，在1700℃的溫度下熔煉成合金液，保溫1h后加入經過干餾的木炭，木炭的加入量以充分覆蓋住合金液面為原則，升溫至1780℃后攪拌均勻，保溫3h；
(2)將步驟(1)中合金液以30℃/min的速度降溫澆鑄成合金錠；
(3)待合金錠的表面溫度下降至350℃時，放入電渣重熔爐中進行重熔，待合金錠完全熔化后加入耐高溫水泥，攪拌均勻，并轉移至電子束熔煉爐中；
(4)將電子束熔煉爐中的電子槍束流以2mA/s的速度增加至400mA，同時將電子束束斑半徑調整為15nm，時長為10min，獲得水泥合金液；
(5)將水泥合金液從砂箱的澆口倒入型腔，在砂箱的澆口處留有一定高度的補縮液；迅速將砂箱置于壓力容器內，將壓力容器內的壓力于12s內升壓至1mpa，并且使砂箱在壓力容器內保壓20min；
(6)將壓力容器中的壓力釋放，取出砂箱并自然冷卻，獲得成品。
實施例3：
一種用于航空器發射平臺的高強耐火合金，其組成成分以及各成分所占質量百分比分別為：Al：6％、W：3.5％、Cr：14.5％、Co：3.4％、Ti：3％、Ta：0.7％、Nb：1.3％、Mo：1.1％、Hf：1.3％、Mn：1.1％、V：0.8％、C：0.03％，其余為Ni以及耐高溫水泥，并且耐高溫水泥的質量為Ni的20％；耐高溫水泥為鋁酸鋇鋯水泥。
制作方法為：
(1)將上述材料中的金屬成分置于中頻感應爐中，在1680℃的溫度下熔煉成合金液，保溫0.7h后加入經過干餾的木炭，木炭的加入量以充分覆蓋住合金液面為原則，升溫至1750℃后攪拌均勻，保溫2.5h；
(2)將步驟(1)中合金液以28℃/min的速度降溫澆鑄成合金錠；
(3)待合金錠的表面溫度下降至330℃時，放入電渣重熔爐中進行重熔，待合金錠完全熔化后加入耐高溫水泥，攪拌均勻，并轉移至電子束熔煉爐中；
(4)將電子束熔煉爐中的電子槍束流以1.5mA/s的速度增加至400mA，同時將電子束束斑半徑調整為15nm，時長為7min，獲得水泥合金液；
(5)將水泥合金液從砂箱的澆口倒入型腔，在砂箱的澆口處留有一定高度的補縮液；迅速將砂箱置于壓力容器內，將壓力容器內的壓力于12s內升壓至0.85mpa，并且使砂箱在壓力容器內保壓16min；
(6)將壓力容器中的壓力釋放，取出砂箱并自然冷卻，獲得成品。
分別通過以上三個實施例提供的成分配比以及制作方法獲得三種不同成分的合金，利用該三種成分的合金制作10mm后的板狀鑄件，并分別進行力學測試。
實施例1的屈服強度達到704～710Mpa、抗拉強度達到723～730Mpa，在300℃下的沖擊功達到253J；實施例2的屈服強度達到724～727Mpa、抗拉強度達到732～742Mpa，在300℃下的沖擊功達到266J；實施例2的屈服強度達到732～737Mpa、抗拉強度達到745～750Mpa，在300℃下的沖擊功達到278J。
綜上，通過以上三個實施例獲得的合金都具有優異的屈服強度、抗拉強度，同時都具有極強的耐高溫性；并且實施例3所公開的工藝參數以及成分配比為佳。
最后需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制性技術方案，本領域的普通技術人員應當理解，那些對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和范圍，均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。