權(quán)利要求書(shū): 1.一種提高鐵鎳鈷基粉末合金延伸率的方法,其特征在于,包括:根據(jù)所述鐵鎳鈷基粉末合金的延伸率要求確定滿(mǎn)足所述延伸率要求的所述鐵鎳鈷基粉末合金的性能參數(shù)的數(shù)值范圍;
根據(jù)所述鐵鎳鈷基粉末合金的性能參數(shù)的數(shù)值范圍確定制備所述鐵鎳鈷基粉末合金的工藝方法;
利用所述工藝方法進(jìn)行所述鐵鎳鈷基粉末合金的制備;
2
其中,所述鐵鎳鈷基粉末合金的性能參數(shù)的數(shù)值范圍為:每100μm的強(qiáng)化相顆粒數(shù)量≥3
15,金相組織的平均晶粒尺寸≤2μm,所述鐵鎳鈷基粉末合金的密度≥8.40g/cm;
所述制備所述鐵鎳鈷基粉末合金的工藝方法包括以下步驟:按照預(yù)設(shè)質(zhì)量百分比配制合金原料;
篩選出預(yù)設(shè)粒度的粉末,并將所述粉末裝入包套內(nèi);
將所述包套裝入熱等靜壓爐內(nèi)按照預(yù)設(shè)工藝參數(shù)進(jìn)行燒結(jié);
熱等靜壓燒結(jié)結(jié)束后,冷卻、去外皮,得到符合所述延伸率要求的鐵鎳鈷基粉末合金;
其中,所述預(yù)設(shè)粒度的粉末的目數(shù)≥300目,所述熱等靜壓爐內(nèi)的燒結(jié)溫度為1160?
1260℃,所述熱等靜壓爐內(nèi)的燒結(jié)壓力為130?180Mpa,所述熱等靜壓爐內(nèi)的燒結(jié)時(shí)間為
140?180mim;
所述鐵鎳鈷基粉末合金的預(yù)設(shè)質(zhì)量百分比配制合金原料組成為:鎳20?23%,鈷21?24%,鉻15?20%,鉬8?12%,鈮3?5%,鎢1.5?3.5%,碳0.1?0.8%,硅0.5?1.0%,錳0.1?0.4%,其余為鐵和雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述包套為低碳鋼金屬包套。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,所述低碳鋼金屬包套的壁厚為1.5mm~2.5mm。
4.一種鐵鎳鈷基粉末合金,其特征在于,采用權(quán)利要求1?3任一項(xiàng)所述的方法制備所述鐵鎳鈷基粉末合金,所述鐵鎳鈷基粉末合金的延伸率為:室溫延伸率≥7%,650℃高溫延伸率≥10%。
說(shuō)明書(shū): 一種鐵鎳鈷基粉末合金及提高其延伸率的方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及合金制備技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種鐵鎳鈷基粉末合金及提高其延伸率的方法。
背景技術(shù)[0002] 高溫合金由于具有良好的高溫強(qiáng)度、抗氧化性、抗熱腐蝕性和優(yōu)異的蠕變性能、疲勞性能等一系列綜合性能,一直被廣泛應(yīng)用于航空航天和工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪葉片、渦輪
盤(pán)等高溫轉(zhuǎn)子部件的
關(guān)鍵材料。
[0003] 高溫合金按制備工藝主要可分為變形高溫合金、鑄造高溫合金和
粉末冶金高溫合金。由于高溫合金具有合金化程度高的特點(diǎn),鉬、鎢、鈮等強(qiáng)化元素含量不斷增加導(dǎo)致鑄造
高溫合金成分宏觀(guān)偏析嚴(yán)重、顯微組織以及材料性能不均勻等問(wèn)題,最終使得高溫合金的
鑄鍛等熱加工性能較差,而采用粉末冶金技術(shù)制備的粉末高溫合金,具有合金化程度高、晶
粒細(xì)小、組織均勻、無(wú)宏觀(guān)偏析、高溫綜合性能好等優(yōu)點(diǎn)。以鐵鎳基面心立方(FCC)晶體結(jié)構(gòu)
為基礎(chǔ),添加其他合金化元素改性制備一種新型鐵鈷鎳基粉末高溫合金具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0004] 另外,有一類(lèi)合金被稱(chēng)為高熵合金,高熵合金至少由五種組元組成,且每種組元原子百分比在5% 35%之間,是一種新型固溶體合金。這種不同于傳統(tǒng)合金的設(shè)計(jì)理念拓寬了~金屬材料的應(yīng)用及研究范圍。這種獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)組織使得高熵合金呈現(xiàn)出許多優(yōu)異性能,如高的強(qiáng)度、耐氧化、耐腐蝕性和熱穩(wěn)定性等,是一種具有無(wú)限潛力的新型結(jié)構(gòu)和
功能材料。
[0005] 其中,以Co、Ni、Fe、Cr、Mo五種組元為基礎(chǔ),通過(guò)添加W、Nb、C、Si等合金化元素對(duì)其材料改性,得到的近高熵類(lèi)鐵鈷鎳基粉末高溫合金在高溫下具有優(yōu)異的高溫抗氧化、抗腐
蝕、抗疲勞等性能,可應(yīng)用于高溫環(huán)境中工作的大型燃?xì)廨啓C(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)等的零部件。但現(xiàn)有
公開(kāi)技術(shù)(專(zhuān)利CN104651657A一種析出強(qiáng)化型鐵鎳鈷基高溫合金的制備方法,以及專(zhuān)利
CN102605278B一種高溫合金及其熱等靜壓燒結(jié)方法)制備的近高熵鐵鈷鎳基粉末高溫合
金材料的塑性較差,室溫拉伸斷后延伸率(δ)一般在1.6~6.0%,650℃高溫拉伸斷后延伸率
在3.0~9.0%,這使得該合金零件在裝配使用過(guò)程中,由于受到?jīng)_擊容易開(kāi)裂,因此限制了
該合金進(jìn)一步工程化推廣應(yīng)用。因此,有必要改善上述相關(guān)技術(shù)方案中存在的一個(gè)或者多個(gè)問(wèn)題。
[0006] 需要注意的是,本部分旨在為權(quán)利要求書(shū)中陳述的本公開(kāi)的實(shí)施方式提供背景或上下文。此處的描述不因?yàn)榘ㄔ诒静糠种芯统姓J(rèn)是現(xiàn)有技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種鐵鎳鈷基粉末合金及提高其延伸率的方法,進(jìn)而至少在一定程度上克服由于相關(guān)技術(shù)的限制和缺陷而導(dǎo)致的一個(gè)或者多個(gè)問(wèn)題。
[0008] 本發(fā)明提供一種提高鐵鎳鈷基粉末合金延伸率的方法,包括:[0009] 根據(jù)所述鐵鎳鈷基粉末合金的延伸率要求確定滿(mǎn)足所述延伸率要求的所述鐵鎳鈷基粉末合金的性能參數(shù)的數(shù)值范圍;
[0010] 根據(jù)所述鐵鎳鈷基粉末合金的性能參數(shù)的數(shù)值范圍確定制備所述鐵鎳鈷基粉末合金的工藝方法;
[0011] 利用所述工藝方法進(jìn)行所述鐵鎳鈷基粉末合金的制備;[0012] 其中,所述鐵鎳鈷基粉末合金的性能參數(shù)的數(shù)值范圍為:每100μm2的強(qiáng)化相顆粒3
數(shù)量≥15,金相組織的平均晶粒尺寸≤2μm,所述鐵鎳鈷基粉末合金的密度≥8.40g/cm;
[0013] 所述制備所述鐵鎳鈷基粉末合金的工藝方法包括以下步驟:[0014] 按照預(yù)設(shè)質(zhì)量百分比配制合金原料;[0015] 篩選出預(yù)設(shè)粒度的粉末,并將所述粉末裝入包套內(nèi);[0016] 將所述包套裝入熱等靜壓爐內(nèi)按照預(yù)設(shè)工藝參數(shù)進(jìn)行燒結(jié);[0017] 熱等靜壓燒結(jié)結(jié)束后,冷卻、去外皮,得到符合所述延伸率要求的鐵鎳鈷基粉末合金。
[0018] 優(yōu)選的,所述預(yù)設(shè)粒度的粉末的目數(shù)≥300目。[0019] 優(yōu)選的,所述包套為低碳鋼金屬包套。[0020] 優(yōu)選的,所述熱等靜壓爐內(nèi)的燒結(jié)溫度為1160?1260℃。[0021] 優(yōu)選的,所述熱等靜壓爐內(nèi)的燒結(jié)壓力為130?180Mpa。[0022] 優(yōu)選的,所述熱等靜壓爐內(nèi)的燒結(jié)時(shí)間為140?180mim。[0023] 優(yōu)選的,所述低碳鋼金屬包套的壁厚為1.5mm~2.5mm。[0024] 本發(fā)明還提供了一種鐵鎳鈷基粉末合金,采用上述方法中任一項(xiàng)所述的方法制備所述鐵鎳鈷基粉末合金,所述鐵鎳鈷基粉末合金的延伸率為:室溫延伸率≥7%,650℃高溫延伸率≥10%。
[0025] 優(yōu)選的,所述預(yù)設(shè)質(zhì)量百分比配制合金原料組成為:鎳20?23%,鈷21?24%,鉻15?20%,鉬8?12%,鈮3?5%,鎢1.5?3.5%,碳0.1?0.8%,硅0.5?1.0%,錳0.1?0.4%,其余為鐵和雜質(zhì)。
[0026] 本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)以下有益效果:[0027] 根據(jù)鐵鎳鈷基粉末合金的延伸率要求確定滿(mǎn)足所述延伸率要求的參數(shù)的數(shù)值范圍,在這些參數(shù)的數(shù)值范圍內(nèi)的鐵鎳鈷基粉末合金的延伸率較高,室溫?cái)嗪笱由炻士蛇_(dá)到13.0~13.5%,650℃高溫拉伸斷后延伸率21.5~25.5%,塑性十分優(yōu)異。利用制備工藝制備出符合該參數(shù)的數(shù)值范圍的鐵鎳鈷基粉末合金,得到的合金的延伸率顯著高于現(xiàn)有技術(shù)水平,使該合金制造的零件可應(yīng)用于劇烈振動(dòng)或敲擊等高溫環(huán)境或惡劣工況,推動(dòng)了鐵鈷鎳基粉末高溫合金更加廣泛的應(yīng)用。
附圖說(shuō)明[0028] 此處的附圖被并入說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分,示出了符合本公開(kāi)的實(shí)施例,并與說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本公開(kāi)的原理。顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本公開(kāi)的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0029] 圖1示出本發(fā)明實(shí)施例中提高鐵鎳鈷基粉末合金延伸率的方法的流程圖;[0030] 圖2示出本發(fā)明實(shí)施例中制備所述鐵鎳鈷基粉末合金的工藝方法的流程圖;[0031] 圖3示出本發(fā)明實(shí)施例1制備出的合金在500倍電鏡下的照片;[0032] 圖4示出本發(fā)明實(shí)施例1制備出的合金在1000倍電鏡下的照片;[0033] 圖5示出本發(fā)明實(shí)施例2制備出的合金在500倍電鏡下的照片;[0034] 圖6示出本發(fā)明實(shí)施例2制備出的合金在1000倍電鏡下的照片;[0035] 圖7示出本發(fā)明實(shí)施例3制備出的合金在500倍電鏡下的照片;[0036] 圖8示出本發(fā)明實(shí)施例3制備出的合金在1000倍電鏡下的照片。具體實(shí)施方式[0037] 現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實(shí)施方式。然而,示例實(shí)施方式能夠以多種形式實(shí)施,且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的范例;相反,提供這些實(shí)施方式使得本公開(kāi)將更加
全面和完整,并將示例實(shí)施方式的構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以以任何合適的方式結(jié)合在一個(gè)或更多實(shí)施方式中。
[0038] 本發(fā)明實(shí)施例首先提供了一種提高鐵鎳鈷基粉末合金延伸率的方法,如圖1所示,包括以下步驟:
[0039] 步驟S100,根據(jù)所述鐵鎳鈷基粉末合金的延伸率要求確定滿(mǎn)足所述延伸率要求的所述鐵鎳鈷基粉末合金的性能參數(shù)的數(shù)值范圍。例如制備室溫延伸率≥7%,650℃高溫延伸
率≥10%的鐵鎳鈷基粉末合金,現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法制備出來(lái),采用此申請(qǐng)的方法可以制備出滿(mǎn)足以上延伸率的鐵鎳鈷基粉末合金。
[0040] 步驟S200,根據(jù)所述鐵鎳鈷基粉末合金的性能參數(shù)的數(shù)值范圍確定制備所述鐵鎳鈷基粉末合金的工藝方法;
[0041] 步驟S300,利用所述工藝方法進(jìn)行所述鐵鎳鈷基粉末合金的制備;[0042] 其中,所述鐵鎳鈷基粉末合金的性能參數(shù)的數(shù)值范圍為:每100μm2的強(qiáng)化相顆粒數(shù)量≥15,例如可以為16、17、18、19、20、22、25、28、30等,但也不限于此;金相組織的平均晶
粒尺寸≤2μm,例如,可以為0.8μm、1.0μm、1.2μm、1.5μm、1.8μm等;所述鐵鎳鈷基粉末合金的
3 3 3 3 3
密度≥8.40g/cm ,例如可以為8.41g/cm、8.42g/cm、8.43g/cm 、8.44g/cm 等。所述鐵
2
鎳鈷基粉末合金的性能參數(shù)的數(shù)值范圍為:每100μm的強(qiáng)化相顆粒數(shù)量≥15,金相組織的
3
平均晶粒尺寸≤2μm,所述鐵鎳鈷基粉末合金的密度≥8.40g/cm。
[0043] 所述制備所述鐵鎳鈷基粉末合金的工藝方法,如圖2所示,可以包括以下步驟:[0044] 步驟S201,按照預(yù)設(shè)質(zhì)量百分比配制合金原料;[0045] 步驟S202,篩選出預(yù)設(shè)粒度的粉末,并將所述粉末裝入包套內(nèi);[0046] 步驟S203,將所述包套裝入熱等靜壓爐內(nèi)按照預(yù)設(shè)工藝參數(shù)進(jìn)行燒結(jié);[0047] 步驟S204,熱等靜壓燒結(jié)結(jié)束后,冷卻、去外皮,得到符合所述延伸率要求的鐵鎳鈷基粉末合金。
[0048] 采用熱等靜壓工藝制備出較高延伸率的鐵鎳鈷基粉末合金,制備出強(qiáng)化相大量析出、且致密度高的合金組織,使得該合金的斷后延伸率及塑性顯著提高。
[0049] 本發(fā)明實(shí)施例中,根據(jù)鐵鎳鈷基粉末合金的延伸率要求確定滿(mǎn)足所述延伸率要求的參數(shù)的數(shù)值范圍,在這些參數(shù)的數(shù)值范圍內(nèi)的鐵鎳鈷基粉末合金的延伸率較高,室溫?cái)?br />
后延伸率可達(dá)到13.0~13.5%,650℃高溫拉伸斷后延伸率21.5~25.5%,塑性十分優(yōu)異。利
用此方法制備出符合該參數(shù)的數(shù)值范圍的鐵鎳鈷基粉末合金,得到的合金的延伸率顯著高
于現(xiàn)有技術(shù)水平,使該合金制造的零件可應(yīng)用于劇烈振動(dòng)或敲擊等高溫環(huán)境或惡劣工況,
推動(dòng)了鐵鈷鎳基粉末高溫合金更加廣泛的應(yīng)用。
[0050] 可選的,在一些實(shí)施例中,所述預(yù)設(shè)質(zhì)量百分比配制合金原料組成為:鎳20?23%,鈷21?24%,鉻15?20%,鉬8?12%,鈮3?5%,鎢1.5?3.5%,碳0.1?0.8%,硅0.5?1.0%,錳0.1?0.4%,
其余為鐵和雜質(zhì)。在此范圍的鐵鎳鈷基粉末合金的多項(xiàng)力學(xué)性能優(yōu)異,針對(duì)此合金進(jìn)行上
述熱等靜壓工藝制備出的鐵鎳鈷基粉末合金具有優(yōu)異的伸縮率,可以滿(mǎn)足其在工業(yè)上的需
要。
[0051] 對(duì)上述鐵鎳鈷基粉末合金采用熱等靜壓工藝進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)制備,具體內(nèi)容如下:[0052] 實(shí)施例1[0053] 一種制備鐵鎳鈷基粉末高溫合金的方法,包括以下步驟:[0054] (1)配制原料,以質(zhì)量百分比計(jì)算:鎳22.36%,鈷23.54%,鉻17.72%,鉬10.92%,鈮4.40%,鎢2.46%,碳0.42%,硅0.83%,錳0.23%,其余為鐵和雜質(zhì)等;
[0055] (2)上述原料為由氣霧化法制得到的球形合金粉末;[0056] (3)將上述制備的合金粉末經(jīng)過(guò)篩分等工序后,選用粒徑小于300目的粉末,裝入?3
20#低碳鋼金屬包套,包套壁厚為2mm,包套抽真空達(dá)到10 Pa以下后,進(jìn)行抽濕、抽氣,并真
空封焊;
[0057] (4)將上述封焊后的包套,裝入熱等靜壓爐內(nèi)燒結(jié),熱等靜壓燒結(jié)工藝分時(shí)分段控制,最高燒結(jié)溫度為1160℃,最高氣氛壓力為140MPa,最高燒結(jié)溫度時(shí)的保壓時(shí)間為150
min;
[0058] (5)熱等靜壓燒結(jié)、冷卻后,去外皮,得到一種組織均勻細(xì)小的鐵鎳鈷基粉末高溫合金錠。
[0059] 實(shí)施例2[0060] 一種制備鐵鎳鈷基粉末高溫合金的方法,包括以下步驟:[0061] (1)采用氣霧化法制備的上述合金粉末(合金組分與實(shí)施例1相同),經(jīng)過(guò)篩分等工序后,選用目數(shù)大于等于325目的粉末,裝入20#鋼低碳鋼金屬包套后,包套壁厚為2mm,包套
?3
抽真空達(dá)到10 Pa以下,進(jìn)行抽濕、抽氣,并真空封焊;
[0062] (2)將上述封焊后的包套,裝入熱等靜壓爐內(nèi)燒結(jié),熱等靜壓燒結(jié)工藝分時(shí)分段控制,最高燒結(jié)溫度1210℃,最高氣氛壓力為150MPa,最高燒結(jié)溫度時(shí)的保壓時(shí)間為160
min;
[0063] (3)熱等靜壓燒結(jié)、冷卻后,去外皮,得到一種組織均勻細(xì)小的鐵鎳鈷基粉末高溫合金錠。
[0064] 實(shí)施例3[0065] 一種制備鐵鎳鈷基粉末高溫合金的方法,包括以下步驟:[0066] (1)采用氣霧化法制備的上述合金粉末(合金組分與實(shí)施例1相同),經(jīng)過(guò)篩分等工序后,選用目數(shù)大于等于325目的粉末,裝入20#鋼低碳鋼金屬包套后,包套壁厚為2.5mm,包
?3
套抽真空達(dá)到10 Pa以下,進(jìn)行抽濕、抽氣,并真空封焊;
[0067] (2)將上述封焊后的包套,裝入熱等靜壓爐內(nèi)燒結(jié),熱等靜壓燒結(jié)工藝分時(shí)分段控制,最高燒結(jié)溫度1260℃,最高氣氛壓力為160MPa,最高燒結(jié)溫度時(shí)的保壓時(shí)間為170
min;
[0068] (3)熱等靜壓燒結(jié)、冷卻后,去外皮,得到一種組織均勻細(xì)小的鐵鎳鈷基粉末高溫合金錠。
[0069] 將上述實(shí)施例制備的合金錠取樣后,分別進(jìn)行顯微組織形貌分析(見(jiàn)圖3?圖8)、燒結(jié)體密度測(cè)試、室溫拉伸測(cè)試以及650℃高溫拉伸測(cè)試,并與現(xiàn)有公開(kāi)的技術(shù)方案實(shí)施例數(shù)
據(jù)對(duì)比,分析測(cè)試結(jié)果如表1所示。
[0070] 表1本發(fā)明實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)方案實(shí)例數(shù)據(jù)對(duì)比[0071][0072] 其中,對(duì)比例1是公開(kāi)號(hào)為CN104651657A的專(zhuān)利公開(kāi)的合金,對(duì)比例2是公開(kāi)號(hào)為CN102605278B的專(zhuān)利公開(kāi)的合金。從表1的數(shù)據(jù)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn),本申請(qǐng)的合金拉伸斷后延
伸率顯著高于現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)的合金。
[0073] 從表1中可以看出,對(duì)比專(zhuān)利CN104651657A采用熱壓燒結(jié)工藝技術(shù)制備鐵鎳鈷基高溫合金的材料性能數(shù)據(jù),本發(fā)明采用熱等靜壓燒結(jié)工藝技術(shù)制備的合金室溫拉伸斷后延
伸率(δ)及密度明顯較高。通過(guò)對(duì)比實(shí)施例的技術(shù)方案可知,首先,本發(fā)明熱等靜壓燒結(jié)溫
度1160?1260℃高于1040?1080℃,有利于合金化元素(Mo、W、Nb、C等)擴(kuò)散,從過(guò)飽和固溶體
(Fe、Co、Ni等)基體相中析出,形成大量析出強(qiáng)化相,且燒結(jié)時(shí)間較長(zhǎng)為140?180mim,也有利
于合金化元素的充分析出,即形成大量的強(qiáng)化相晶粒在基體相晶界或晶粒內(nèi)部彌散析出,
或者部分已經(jīng)析出的強(qiáng)化相進(jìn)一步長(zhǎng)大,形成均勻分布的強(qiáng)化相組織,因此有利于該合金
塑性的提高;其次,本發(fā)明燒結(jié)壓力為130?180MPa,明顯高于專(zhuān)利CN104651657A采用的最高
燒結(jié)壓力19?25MPa,有利于該合金組織的致密化燒結(jié),因此本發(fā)明技術(shù)方案制備的合金密
度較高。綜合上述分析結(jié)果,本發(fā)明技術(shù)方案制備的合金材料室溫拉伸的斷后延伸率13.0
3
~13.5%及密度≥8.40g/cm ,明顯高于專(zhuān)利CN104651657A熱壓燒結(jié)方法制備的合金室溫
3
拉伸的斷后延伸率5%及密度8.37g/cm 。另外,本發(fā)明采用20#低碳鋼包套,相比不銹鋼包
套,具有焊接性能好且成本低等優(yōu)點(diǎn)。
[0074] 本專(zhuān)利制備的合金采用的是熱等靜壓燒結(jié)工藝,與現(xiàn)有的該合金的相關(guān)專(zhuān)利CN104651657A和專(zhuān)利CN102605278B的工藝參數(shù)進(jìn)行對(duì)比,如表2所示。
[0075] 表2本發(fā)明實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)方案實(shí)施例的工藝參數(shù)對(duì)比[0076][0077] 通過(guò)對(duì)比專(zhuān)利CN102605278B采用熱等靜壓燒結(jié)制備的合金材料性能數(shù)據(jù),本發(fā)明通過(guò)調(diào)整粉末粒度范圍、改進(jìn)優(yōu)化熱等靜壓燒結(jié)工藝參數(shù)以及改變裝粉末的包套材質(zhì),制
備的合金室溫拉伸和650℃高溫拉伸的斷后延伸率均顯著高于專(zhuān)利CN102605278B的材料性
能。與專(zhuān)利CN102605278B相比,本發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)為:提高合金組織強(qiáng)化相的分布數(shù)
量、降低組織晶粒尺寸以及提高合金組織致密度等。
[0078] 從本發(fā)明實(shí)施例可知,實(shí)施例1的顯微組織1000倍照片中,隨機(jī)選取5個(gè)一定單位2
面積(10×10μm),該范圍內(nèi)的強(qiáng)化相顆粒數(shù)量平均值約為35個(gè),合金組織晶粒的尺寸約為
2
1.3μm;實(shí)施例2顯微組織1000倍照片中,隨機(jī)選取5個(gè)一定單位面積(10×10μm),該范圍內(nèi)
的強(qiáng)化相顆粒數(shù)量平均值為27個(gè),合金組織晶粒的尺寸約為1.7μm;實(shí)施例3顯微組織1000
2
倍照片中,隨機(jī)選取5個(gè)一定單位面積(10×10μm),該范圍內(nèi)的強(qiáng)化相顆粒數(shù)量平均值為
16個(gè),合金組織晶粒的尺寸約為2μm;通過(guò)對(duì)比專(zhuān)利CN102605278B公開(kāi)的實(shí)施例顯微組織照
片可以看出,本發(fā)明制備的合金組織在強(qiáng)化相顆粒析出數(shù)量明顯較多,合金組織晶粒尺寸
較小。
[0079] 可選的,在一些實(shí)施例中,所述預(yù)設(shè)粒度的粉末的目數(shù)≥300目。細(xì)小的粉末粒度范圍,合金組織平均粒徑較為細(xì)小、且有利于強(qiáng)化相的均勻、彌散析出,因此,結(jié)合粉末原料
生產(chǎn)成本等因素,本發(fā)明技術(shù)方案選用的粉末粒度范圍細(xì)小。
[0080] 可選的,在一些實(shí)施例中,所述包套為低碳鋼金屬包套。[0081] 可選的,在一些實(shí)施例中,所述熱等靜壓爐內(nèi)的燒結(jié)溫度為1160?1260℃,例如可以為1180、1200、1220、1240、1250℃等等。過(guò)低的燒結(jié)溫度,不利于合金化元素(Mo、W、Nb、C
等)擴(kuò)散,從過(guò)飽和固溶體(Fe、Co、Ni等)基體相中析出,形成大量析出強(qiáng)化相,過(guò)高的燒結(jié)
溫度,又會(huì)導(dǎo)致合金組織晶粒尺寸快速的長(zhǎng)大,強(qiáng)化相顆粒相互“吞并”連接在一起,從而降
低了合金的強(qiáng)度和塑性。因此,我們將燒結(jié)溫度確定為1160?1260℃,嚴(yán)格控制燒結(jié)溫度的
范圍,目的是為了增加合金化元素的析出量以及控制晶粒尺寸的長(zhǎng)大速度。
[0082] 可選的,在一些實(shí)施例中,所述熱等靜壓爐內(nèi)的燒結(jié)壓力為130?180Mpa,例如可以為140、150、160、170Mpa等等,較高的燒結(jié)壓力,有利于粉末顆粒之間擠壓,降低或消除粉
末顆粒之間的間隙,此壓力下的合金組織致密度較高。
[0083] 可選的,在一些實(shí)施例中,所述熱等靜壓爐內(nèi)的燒結(jié)時(shí)間為140?180mim,例如可以為150、160、170min。
[0084] 可選的,在一些實(shí)施例中,所述低碳鋼金屬包套的壁厚為1.5mm~2.5mm,例如可以為1.8、2.0、2.2、2.4mm等等。
[0085] 可選的,在一些實(shí)施例中,所述鐵鎳鈷基粉末合金的延伸率要求為:室溫延伸率≥7%,例如可以是≥10%、≥12%等,650℃高溫延伸率≥10%,例如可以為≥15%、≥20%、≥25%
等。
[0086] 本發(fā)明還提供了一種鐵鎳鈷基粉末合金,采用以上任一實(shí)施例中所述的方法制備出所述鐵鎳鈷基粉末合金,所述鐵鎳鈷基粉末合金的延伸率為:室溫延伸率≥7%,650℃高
溫延伸率≥10%。
[0087] 可選的,在一些實(shí)施例中,所述鐵鎳鈷基粉末合金的原料組成為:鎳20?23%,鈷21?24%,鉻15?20%,鉬8?12%,鈮3?5%,鎢1.5?3.5%,碳0.1?0.8%,硅0.5?1.0%,錳0.1?0.4%,其余
為鐵和雜質(zhì)。在此范圍的鐵鎳鈷基粉末合金的多項(xiàng)力學(xué)性能優(yōu)異,針對(duì)此合金進(jìn)行上述熱
等靜壓工藝制備出的鐵鎳鈷基粉末合金具有優(yōu)異的伸縮率,可以滿(mǎn)足其在工業(yè)上的需要。
[0088] 此外,術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明實(shí)施例的描述中,“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩
個(gè)以上,除非另有明確具體的限定。
[0089] 在本發(fā)明實(shí)施例中,除非另有明確的規(guī)定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸,也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是
通過(guò)它們之間的另外的特征接觸。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括
第一特征在第二特征正上方和斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一
特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或僅
僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0090] 在本說(shuō)明書(shū)的描述中,參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特
點(diǎn)包含于本公開(kāi)的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中,對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不
必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任
何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)
明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例進(jìn)行接合和組合。
[0091] 本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說(shuō)明書(shū)及實(shí)踐這里公開(kāi)的發(fā)明后,將容易想到本公開(kāi)的其它實(shí)施方案。本申請(qǐng)旨在涵蓋本公開(kāi)的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化,這些變型、用途或
者適應(yīng)性變化遵循本公開(kāi)的一般性原理并包括本公開(kāi)未公開(kāi)的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識(shí)
或慣用技術(shù)手段。說(shuō)明書(shū)和實(shí)施例僅被視為示例性的,本公開(kāi)的真正范圍和精神由所附的
權(quán)利要求指出。
聲明:
“鐵鎳鈷基粉末合金及提高其延伸率的方法” 該技術(shù)專(zhuān)利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專(zhuān)利(論文)的發(fā)明人(作者)