本發明屬于鎳基合金，具體涉及一種耐高溫磨損鎳基合金及其制備方法。

背景技術：

1、鎳基合金指的是在600℃～1000℃高溫下具有較高的強度和良好的抗氧化、抗腐蝕能力等綜合性能的一類高溫合金。鎳基合金主要應用在汽車、船舶、航空航天等機械工業領域。對于航空航天中渦輪葉片、燃燒室等部件通常需要經過高溫特殊處理才能得到符合其服役條件下的性能要求。但高溫特殊處理往往會經過高溫、高載荷和循環往復的冷熱交替等過程，會造成合金出現磨損、開裂等現象，影響其使用壽命。因此對合金的高溫耐磨損性能提出更高的要求。

2、因此亟需一種可耐高溫磨損的鎳基合金。

技術實現思路

1、本發明提供了一種耐高溫磨損鎳基合金及其制備方法，用于解決現有技術中的鎳基合金用于航空航天領域時經高溫特殊處理容易出現磨損、開裂等問題。

2、第一方面，本發明提供了一種耐高溫磨損鎳基合金，按質量百分含量包括以下組分：ni：48.0～50.0wt％、cr：18.0～20.0wt％、c：0.07wt％以下、si：0.35wt％以下、mn：2.0～3.0wt％、mo：3～5wt％、nb：4～6wt％、n：0.2～0.3wt％、al：0.8～1.0wt％、ti：1.0～1.2wt％、b：0.5～0.8％、w：2.0～3.0％，余量為fe及不可避免雜質。

3、與現有技術相比，本發明的有益之處在于：本發明通過對鎳基合金中成分進行優化，制備得到了一種新型耐高溫磨損鎳基合金，與現有的鎳基合金相比，在700℃-800℃溫度區間具有優異的拉伸強度、斷裂韌性，特別地，高溫耐磨損性能顯著提高；其中高溫抗拉強度≥580mpa，屈服強度≥460mpa，斷后伸長率≥34.6％，摩擦損失≤1.31mg；因此，本發明合金在700℃-800℃溫度區間使用具有較高的耐磨損性能，提高了合金的使用壽命。

4、進一步地，c在耐高溫磨損鎳基合金的質量百分含量為0.04～0.07wt％。

5、進一步地，si在耐高溫磨損鎳基合金的質量百分含量為0.30～0.35wt％。

6、進一步地，按元素質量百分含量計：w/b為2.7～5.5；和/或，

7、w與b在耐高溫磨損鎳基合金的質量百分含量為2.7～3.5wt％。

8、進一步地，按元素質量百分含量計：(w+b)/n為10～17。

9、進一步地，n源包括mnn和crn；其中，mnn和crn的摩爾比為(1～1.2)：(1.3～2.0)。

10、進一步地，耐高溫磨損鎳基合金在700～800℃的高溫抗拉強度≥580mpa，屈服強度≥460mpa，斷后伸長率≥34.6％，摩擦損失≤1.31mg。

11、第二方面，本發明提供一種第一方面所述的耐高溫磨損鎳基合金的制備方法，包括以下步驟：

12、(1)將包括鎳源、鉻源、硅源、鉬源、鋁源、鈦源、鈮源、鎢源和硼源的原料體系進行融化處理，得到第一鋼液；

13、(2)對鋼液進行加熱處理至1350～1400℃時，向第一鋼液中加入mnn和crn，得到第二鋼液；

14、(3)對第二鋼液進行依次精煉處理和降溫靜置處理，得到第三鋼液；

15、(4)對第三鋼液進行脫氧處理，得到耐高溫磨損鎳基合金。

16、進一步地，步驟(2)中，先向第一鋼液中加入mnn，再加入crn。

17、進一步地，原料體系的粒度為100～120目；和/或，

18、精煉處理的溫度為1550～1600℃，時間為3～5min；和/或，

19、降溫靜置處理的溫度為1350～1370℃；和/或，

20、脫氧處理采用硅鈣鋇脫氧劑，硅鈣鋇脫氧劑的加入量占第三鋼液質量的0.12～0.15％。

1.一種耐高溫磨損鎳基合金，其特征在于，按質量百分含量包括以下組分：ni：48.0~50.0wt%、cr：18.0~20.0wt%、c：0.07wt%以下、si：0.35wt%以下、mn：2.0~3.0wt%、mo：3~5wt%、nb：4~6wt%、n：0.2~0.3wt%、al：0.8~1.0wt%、ti：1.0~1.2wt%、b：0.5~0.8%、w：2.0~3.0%，余量為fe及不可避免雜質。

2.根據權利要求1所述的耐高溫磨損鎳基合金，其特征在于，c在耐高溫磨損鎳基合金的質量百分含量為0.04~0.07wt%。

3.根據權利要求1所述的耐高溫磨損鎳基合金，其特征在于，si在耐高溫磨損鎳基合金的質量百分含量為0.30~0.35wt%。

4.根據權利要求1所述的耐高溫磨損鎳基合金，其特征在于，按元素質量百分含量計：w/b為2.7~5.5；和/或，

5.根據權利要求1所述的耐高溫磨損鎳基合金，其特征在于，按元素質量百分含量計：（w+b）/n為10~17。

6.根據權利要求1所述的耐高溫磨損鎳基合金，其特征在于，n源包括mnn和crn；其中，mnn和crn的摩爾比為（1~1.2）：（1.3~2.0）。

7.根據權利要求1-6任一項所述的耐高溫磨損鎳基合金，其特征在于，耐高溫磨損鎳基合金在700~800℃的高溫抗拉強度≥580mpa，屈服強度≥460mpa，斷后伸長率≥34.6%，摩擦損失≤1.31mg。

8.一種權利要求1-7任一項所述的耐高溫磨損鎳基合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

9.根據權利要求8所述的耐高溫磨損鎳基合金的制備方法，其特征在于，步驟（2）中，先向第一鋼液中加入mnn，再加入crn。

10.根據權利要求8或9所述的耐高溫磨損鎳基合金的制備方法，其特征在于，原料體系的粒度為100~120目；和/或，