專利名稱：一種高屈強比高韌性長期彈性穩定性耐熱合金的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種合金，特別涉及一種高屈強比高韌性長期彈性穩定性耐熱合金。
技術背景
耐熱彈性合金是高溫合金的一種，它是指在高溫下能保持足夠強度和良好的抗氧 化性以及彈性性能的合金。耐熱彈性合金，對于在高溫條件下工作的工業部門和應用技術， 有著重大的意義。
最初的研制工作開始于三十年代，它是由于在飛機制造中需要更加耐熱的彈性元 件材料而發展起來的。在四十年代初期，由于迫切需要先進燃氣渦輪發動機的技術，使高溫 合金在飛機中的使用溫度升高，從而使耐熱彈性合金隨著需要得到了發展。
耐熱彈性合金材料的研究在許多工業領域有廣泛的應用，其典型應用如下1、自 動化儀器儀表、閥門彈簧；2大型飛機、發動機油門彈簧片；3差壓膜片和波紋管等；4微型 繼電器彈簧片；5電視機顯像管內支撐彈簧片；6汽油轉子發動機刮片彈簧等等。其工作在 500°C 550°C的溫度下，最高溫度610°C。對其抗高溫氧化性、抗高溫應力松弛、疲勞壽命 等性能有較嚴格的要求，以保證在一定的工作壓力及溫度下，彈簧能準確打開、閉合閥門， 滿足設備正常工作要求。
除飛機、船舶、工業和車輛用燃氣渦輪機外，耐熱彈性合金現在還用于宇宙飛行 器、火箭發動機、實驗性飛機、核反應堆、潛艇、蒸汽動力發電廠裝置、石油化工設備以及其 他高溫用途。
美國在上世紀發明了似86、W545, V57等合金，但該類合金屈強比并不高，同時該 合金在550°C使用將導致彈性失效。早期的蘇聯專家也開發了應用在戰機上的3JI700、 3Π696等合金，該材料的研制成功極大的提高了該國飛機的性能，但是該材料的韌性不是 最佳的。我國也開發了類似的合金材料例如GH2132、3YC27等，而此類材料最后在滿足了高 屈強比的情況下，A ^ 4%甚至有的A ^ 2%，這對彈性元件的加工成型造成極大的困難。
通常的狗-Cr-Ni系耐熱彈性合金具有高的強度，但同是具備高的韌性以及在高 溫下保持長期彈性穩定性者不多。我國目前已經成為繼美國、俄羅斯之后的航空大國，對此 類耐熱彈性合金的需求成逐年上升的趨勢。我國在2009年把高溫合金材料作為了 973重 大項目，可見目前我國對諸如此類材料的廣泛需求。如果一架飛機由于其耐熱彈性合金制 作的元件在強度、韌性、及彈性上發生了失效，都將導致飛機機器的故障。發明內容
本發明的目的在于提供一種填補我國在該類材料上的空白，填補國外類似材料的 不足，減少合金材料的成本的高屈強比高韌性長期彈性穩定性耐熱合金。
為實現上述目的，本發明采用如下技術方案
一種高屈強比高韌性長期彈性穩定性耐熱合金，其特征在于由下列重量百分比的 組分構成c ≤ 0. 06、Si ≤ 0. 6、Mn 0. 8 1. 2、Ni :26. 5 29. 5、Cr :15. 0 18. 0、Mo 1. 0 1. 5,Ti 2. 80 3. 30,Al ( 0. 6、B :0. 003 0. 006,Ca :0. 005 0. 05,Mg :0. 005 0. 05、余量為Fe。
本發明屬新材料和高溫合金技術領域，本發明耐熱彈性合金具有全新的化學成 分，其高溫使用溫度達到610°C，要求合金加工的彈性元件不僅具備高強度和高的韌性， 而且要求在600°C以上使用具備長期的彈性穩定性。室溫時E彡200GPa，在610°C時， E 彡 160GPa。室溫Rm 彡 1350MPa，Rp0. 2 ≥ 1250MPa，A≥ 9%，Z ≥ 40%。在經過 5000 小 時使用后要求仍然保持很好的彈性性能。
為了達到上述目的，本發明的技術方案為對新合金的成分進行全新的設計及加工 制備工藝的技術提高。本合金的設計成分和國內外對比合金成分列于表1。
表1本發明合金成分和國內外對比合金成分
權利要求
1. 一種高屈強比高韌性長期彈性穩定性耐熱合金，其特征在于由下列重量百分比的組 分構成:C ( 0. 06,Si ( 0. 6,Mn :0. 8 1. 2,Ni :26. 5 29. 5,Cr :15. 0 18. 0、Mo :1. 0 1. 5,Ti 2. 80 3. 30,Al 彡 0. 6、B :0. 003 0. 006,Ca :0. 005 0. 05,Mg :0. 005 0. 05、余量為狗。
全文摘要
本發明公開了一種高屈強比高韌性長期彈性穩定性耐熱合金，其特征在于由下列重量百分比的組分構成C≤0.06、Si≤0.6、Mn0.8～1.2、Ni26.5～29.5、Cr15.0～18.0、Mo1.0～1.5、Ti2.80～3.30、Al≤0.6、B0.003～0.006、Ca0.005～0.05、Mg0.005～0.05、余量為Fe。本發明的新合金是在Fe-Cr-Ni的基礎上，添加合金元素，在滿足高屈強比以及高的韌性的情況下，并且保持長期彈性穩定性，通過控制Ti、Al的比例，優化金屬間化合物的組織，調整B、Mo、C的成分，提高晶界強化效果。該新合金的成功填補我國在該項合金研究上的空白。滿足我國目前很多航空高溫合金零部件需要高屈強比、高韌性、長期彈性穩定性的性能要求。
文檔編號C22C38/54GK102031461SQ20101051699
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月22日 優先權日2010年10月22日
發明者劉慶賓, 唐銳, 張十慶, 李方, 王宏, 聶尊譽, 趙光明, 鄒興政 申請人:重慶儀表材料研究所