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一種具有高抗拉強度的高溫合金的制作方法

文檔序號:12056855閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種具有高抗拉強度的高溫合金,其特征在于:由以下重量份的原料制成:C 0.30~0.40份、Si 1.3~2.0份、Mn 0.8~1.5份、Cr 23.0~25.5份、Ni 7.0~8.5份、Nb≤0.50份、P≤0.04份、S≤0.04份、N 0.2~0.28份、Ti-6Al-4V 25.0~36.5份。

2.根據權利要求1所述的一種具有高抗拉強度的高溫合金的制造工藝,其特征在于:具體步驟為:

(1)將C、Si、Mn、Cr、Ni、Nb、P、S、N置于真空感應爐內,將真空感應爐內真空度至1~2Mpa,升溫至1600~1650℃,保持交流電源的工作頻率為10000~14000Hz,并充入惰性氣體,精煉30~50min;隨后加入Ti-6Al-4V,并升溫至1680~1700℃,并充入惰性氣體,進行攪拌20~30min,直至Ti-6Al-4V全部熔化;最后降溫冷卻至1400~1430℃,出坩堝,澆注成圓棒,并將圓棒表面砂磨精整、備用;

(2)將CaF2、CaO2和Al2O3制成電渣重熔的渣料,并加熱至熔融狀態,倒入結晶器中,并向結晶器的殼體壁內通入低溫冷卻水,然后將步驟(1)中制備的圓棒緩慢下降到熔融的電渣重熔的渣料中,并通電起弧,調整重熔電壓至60~70V、電流4000~7000A,同時,保持渣料爐體以圓棒為中心進行旋轉,旋轉速度保持為50~70°/min;圓棒受電阻熱緩慢熔化,熔化后的圓棒液滴穿過熔融的渣料層與渣料發生反應而得到提純,并在結晶器的底部重新結晶,得到組織致密、均勻、純凈,表面光潔的合金錠;

(3)利用超音速微粒轟擊步驟(2)得到的合金錠表面,對合金錠表面進行納米處理,以超音速氣流為載體,控制氣流速度為300~1200m/s,氣體分為兩路,一路攜帶微粒,另一路經過加熱,通過噴嘴高速噴向合金錠的表面,控制噴嘴0.6~1cm/s沿合金錠表面移動,微粒流量10~30g/s,直至合金錠表面全部處理完成;

(4)檢驗步驟(3)得到的合金錠質量,包括合金錠的表面有無明顯結疤、裂紋和渣溝、合金錠補縮端面平滑有無明顯縮孔,以及內部無明顯縮孔、疏松等缺陷,對不合格的重新加工,然后用超聲波無損探傷儀檢測鑄件內部是否有裂痕,如有裂痕則為廢品,檢驗合格的為成品,入庫。

3.根據權利要求2所述的一種具有高抗拉強度的高溫合金的制造工藝,其特征在于:所述步驟(1)中的惰性氣體為氬氣。

4.根據權利要求2所述的一種具有高抗拉強度的高溫合金的制造工藝,其特征在于:所述步驟(1)中Ti-6Al-4V的組成成分以及各成分的重量份數分別為:Fe≤0.30份,C≤0.10份,N≤0.05份,H≤0.015份,O≤0.20份,Al 5.5~6.8份,V 3.5~4.5份、其余為Ti。

5.根據權利要求2所述的一種具有高抗拉強度的高溫合金的制造工藝,其特征在于:所述步驟(2)中渣料的組成成分以及各成分的重量份數分別為:CaF2 40~70份、CaO2 10~30份、Al2O3 10~30份。

6.根據權利要求2所述的一種具有高抗拉強度的高溫合金的制造工藝,其特征在于:所述步驟(3)中微粒直徑≤50μm。

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