本發明涉及變形高溫合金材料及其制備方法，特別涉及ni-cr基高溫合金及其制備方法。
背景技術：
高溫合金對于發展航空發動機和工業燃氣輪機起著重要作用。目前，氣輪機功率的不斷提高，對高性能高溫合金材料的需求亦隨之增加，而現有的合金材料雜質元素的含量比較高，存在溶液澆注成不能消耗自身電極，耐熱性能差，并且制造成本高，制造復雜等諸多缺點。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供新的ni-cr基高溫合金。
ni-cr基高溫合金，以重量百分比計，包括c：0.05％～0.09％、cr：14.00％～16.00％、al：2.40％～2.70％、ti：1.9％～2.20％、w：6.00％～7.00％、mo：3.00％～4.00％、co：0.40％～0.80％、v：0.40％～0.60％以及余量ni和不可避免的雜質。
作為優選地，上述ni-cr基高溫合金，以重量百分比計，包括c：0.06％～0.08％、cr：14.80％～15.50％、al：2.50％～2.66％、ti：2.0％～2.10％、w：6.09％～6.78％、mo：3.16％～3.82％、co：0.55％～0.78％、v：0.48％～0.56％以及余量ni和不可避免的雜質。
作為優選地，上述ni-cr基高溫合金，以重量百分比計，包括c：0.07％～0.08％、cr：15.10％～15.50％、al：2.58％～2.66％、ti：2.0％～2.10％、w：6.22％～6.78％、mo：3.36％～3.82％、co：0.63％～0.78％、v：0.48％～0.53％以及余量ni和不可避免的雜質。
作為優選地，上述雜質為：以占所述高溫合金材料重量百分比計，fe小于或等于2.00％、p小于或等于0.010％、s小于或等于0.010％、b小于或等于0.020％、ce小于或等于0.020％、cu小于或等于0.10％、si小于或等于0.30％、mn小于或等于0.20％、mg小于或等于0.005％。
作為優選地，上述雜質為：以占所述高溫合金材料重量百分比計，fe小于2.00％、p小于0.010％、s小于0.010％、b小于0.020％、ce小于0.020％、cu小于0.10％、si小于0.30％、mn小于0.20％、mg小于0.005％。
本發明的另外一個目的在于提供ni-cr基高溫合金的制備方法。
ni-cr基高溫合金的制備方法，包括以下步驟：
步驟a、取所需元素于真空感應爐中熔煉，熔煉溫度1500～1520℃，在熔煉過程中調節各元素的含量，使其重量比符合設計要求，溶液澆注成自耗電極；
步驟b、將步驟a澆注成的自耗電極于真空自耗爐中重熔精煉，重熔成電渣錠；
步驟c、將步驟b的電渣錠加熱鍛造制成鋼棒；
步驟d、將步驟c的鋼棒鍛后空冷至室溫；
步驟e、將步驟d的鋼棒表面處理，對鋼棒表面進行車光處理，消除表面缺陷并使鋼棒尺寸、形狀、表面質量滿足設計要求。
作為優選地，上述步驟b中重熔精煉的操作條件如下：
1)真空度：冷態真空度＜0.13pa；
2)電力制度：其電壓為23v±1v，電流為5000±200a。
作為優選地，上述步驟c具體操作為：將鋼棒加熱至1000～1020℃，保溫2～4小時后升溫至1170～1190℃保溫20～30小時出爐包套，回爐再燒1～2小時后開始鍛造。
本發明還提供了ni-cr基高溫合金的力學性能檢測方法，包括以下步驟：
(1)取通過上述ni-cr基高溫合金的制備方法制備得到的鋼棒為試樣；
(2)試樣熱處理，放置在溫度為1210±10℃環境中，保溫2.0h后進行空冷，再進行溫度為1050±10℃，保溫4.0h后進行空冷，然后將試樣放置在溫度為800±10℃，保溫16.0h后空冷；
(3)高溫性能檢測，將步驟(2)中熱處理后的試樣放置在溫度為850℃環境，檢測其抗拉強度rm≥640mpa、伸長率a≥6.0％、斷面收縮率z≥9.0％；溫度為850℃、應力為265mpa，其持久斷裂時間≥50h。
本發明所述ni-cr基高溫合金又可稱為ni-cr基沉淀硬化型變形高溫合金材料，為了表述簡潔，本發明統稱為ni-cr基高溫合金。
本發明與現有技術相比具有的有益效果：本發明ni-cr基高溫合金，對成份和制備方法進行了優化，使合金材料在650℃～850℃范圍內具有高的拉伸強度和持久強度，降低了雜質元素的含量；制備過程中溶液澆注成消耗自身電極，制備簡單，降低了制造成本；同時提高了耐熱性能，提高了合金材料在使用過程中的組織穩定和綜合性能，從而提高通過該種合金材料制造的產品的壽命，有良好的經濟效益和社會效益，適合推廣使用。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
實施例1ni-cr基高溫合金及其制備方法、檢測方法
ni-cr基高溫合金，以重量百分比計，包括c：0.09％、cr：14.00％、al：2.40％、ti：2.20％、w：7.00％、mo：3.00％、co：0.80％、v：0.40％，以及余量ni和不可避免的雜質。
本例ni-cr基高溫合金的制備方法，包括以下步驟：
步驟a、取所需元素于真空感應爐中熔煉，熔煉溫度1500～1520℃，在熔煉過程中調節各元素的含量，使其重量比符合設計要求，溶液澆注成自耗電極；
步驟b、將步驟a澆注成的自耗電極于真空自耗爐中重熔精煉，重熔成電渣錠；重熔精煉的操作條件如下：
1)、真空度：冷態真空度＜0.13pa；
2)、電力制度：其電壓為23v±1v，電流為5000±200a。
步驟c、將步驟b的電渣錠加熱鍛造制成鋼棒，具體操作為：將鋼棒加熱至1000～1020℃，保溫2～4小時后升溫至1170～1190℃保溫20～30小時出爐包套，回爐再燒1～2小時后開始鍛造。
步驟d、將步驟c的鋼棒鍛后空冷至室溫；
步驟e、將步驟d的鋼棒表面處理，對鋼棒表面進行車光處理，消除表面缺陷并使鋼棒尺寸、形狀、表面質量滿足設計要求。
ni-cr基高溫合金的力學性能檢測方法，包括以下步驟：
(1)取通過上述ni-cr基高溫合金的制備方法制備得到的鋼棒為試樣；
(2)試樣熱處理，放置在溫度為1210±10℃環境中，保溫2.0h后進行空冷，再進行溫度為1050±10℃，保溫4.0h后進行空冷，然后將試樣放置在溫度為800±10℃，保溫16.0h后空冷；
(3)高溫性能檢測，將步驟(2)中熱處理后的試樣放置在溫度為850℃環境，檢測其抗拉強度rm≥640mpa、伸長率a≥6.0％、斷面收縮率z≥9.0％；溫度為850℃、應力為265mpa，其持久斷裂時間≥50h。
實施例2ni-cr基高溫合金及其制備方法、檢測方法
ni-cr基高溫合金，以重量百分比計，包括c：0.07％、cr：15.50％、al：2.63％、ti：2.0％、w：6.78％、mo：3.82％、co：0.63％、v：0.51％以及余量ni和不可避免的雜質。
本例ni-cr基高溫合金的制備方法，包括以下步驟：
步驟a、取所需元素于真空感應爐中熔煉，熔煉溫度1510～1518℃，在熔煉過程中調節各元素的含量，使其重量比符合設計要求，溶液澆注成自耗電極；
步驟b、將步驟a澆注成的自耗電極于真空自耗爐中重熔精煉，重熔成電渣錠；重熔精煉的操作條件如下：
1)、真空度：冷態真空度＜0.13pa；
2)、電力制度：其電壓為23v±1v，電流為5000±200a。
步驟c、將步驟b的電渣錠加熱鍛造制成鋼棒，具體操作為：將鋼棒加熱至1010～1017℃，保溫3.5小時后升溫至1178～1185℃保溫22小時出爐包套，回爐再燒1.5小時后開始鍛造。
步驟d、將步驟c的鋼棒鍛后空冷至室溫；
步驟e、將步驟d的鋼棒表面處理，對鋼棒表面進行車光處理，消除表面缺陷并使鋼棒尺寸、形狀、表面質量滿足設計要求。
ni-cr基高溫合金的力學性能檢測方法，包括以下步驟：
(1)取通過上述ni-cr基高溫合金的制備方法制備得到的鋼棒為試樣；
(2)試樣熱處理，放置在溫度為1210±10℃環境中，保溫2.0h后進行空冷，再進行溫度為1050±10℃，保溫4.0h后進行空冷，然后將試樣放置在溫度為800±10℃，保溫16.0h后空冷；
(3)高溫性能檢測，將步驟(2)中熱處理后的試樣放置在溫度為850℃環境，檢測其抗拉強度rm≥640mpa、伸長率a≥6.0％、斷面收縮率z≥9.0％；溫度為850℃、應力為265mpa，其持久斷裂時間≥50h。
實施例1和實施例2ni-cr基高溫合金經力學性能檢測，其高溫試驗數據詳見表1。
表1
實驗結果可證明采用本發明ni-cr基高溫合金制造的航空發動機緊固件部件，能夠滿足其工作環境的使用要求。
實施例3ni-cr基高溫合金
ni-cr基高溫合金，以重量百分比計，包括c：0.08％、cr：15.10％、al：2.66％、ti：2.10％、w：6.22％、mo：3.36％、co：0.78％、v：0.48％以及余量ni和不可避免的雜質。
實施例4ni-cr基高溫合金
ni-cr基高溫合金，以重量百分比計，包括c：0.076％、cr：15.40％、al：2.58％、ti：2.07％、w：6.61％、mo：3.55％、co：0.69％、v：0.53％以及余量ni和不可避免的雜質。
對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。