一种L12型Co-Ni-Al-Ti系金属间化合物及其制备方法

技术领域

本发明属于金属间化合物领域，尤其涉及一种L1

背景技术

高温合金是航空航天、舰船、燃气轮机和核发应堆等高尖端行业中热端部件的核心材料，可以说高温合金的性能决定了这些行业的发展水平。有序L1

然而，传统的L1

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种L1

本发明的技术方案是：一种L1

Ni：30％-40％，Al：8％-14％，Cr：0-8％，Ti：5％-10％，Ta：0-5％，Nb：0-5％，Co：18％-57％。

具体地，所述金属间化合物的基体均为L1

具体地，所述金属间化合物至少具有Cr、Ta和Nb中的至少两种。

本发明还提供了一种L1

熔炼步骤：按所述金属间化合物的化学成分元素比例称量元素并进行混合熔炼，得到合金；

冷却步骤：将所述合金冷却后得到铸态合金；

均质化处理步骤：将所述铸态合金进行均质化处理，得到均质化态的合金制件；

循环轧制变形与时效处理步骤：将所述合金制件进行冷轧变形后包于铁皮置于保温炉中保温设定时长进行退火，重复进行轧制变形和退火。

具体地，所述熔炼步骤中，各所述元素于真空电弧熔炼炉内进行混合熔炼，且熔炼时通入惰性保护气体，待合金完全熔化并凝固成纽扣铸锭将其翻转后再进行电弧真空电弧熔炼，且翻转后再进行电弧真空电弧熔炼至凝固的步骤至少重复8遍。

具体地，所述冷却步骤包括：将合金倒于具有液冷系统的铜模中，得到板条状的铸态合金。

具体地，所述均质化处理步骤中，将所述铸态合金包于铁皮中，在惰性气体的保护氛围中于1100℃至1200℃均质化处理12h，将所述铸态合金取出空冷。

具体地，将均质化处理步骤后的所述合金制件进行冷轧变形，下轧量为20％至30％，接着将冷轧后的合金制件包于铁皮中，置于温度为1100℃至1200℃且通入惰性气体保护的马弗炉中保温15min进行退火，反复循环轧制与退火处理，直到总下轧量接近66％，将合金制件在1100℃至1200℃的温度下热处理10分钟至30分钟。

具体地，所述铸态合金均质化处理的温度为1150℃。

具体地，所述合金制件在1150℃的温度下热处理15分钟。

本发明所提供的一种L1

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中L1

图2为本发明实施例中L1

图3为本发明实施例中L1

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供的一种L1

具体地，所述金属间化合物至少具有Cr、Ta和Nb中的至少两种。所述金属间化合物除Co、Ni、Al和Ti元素外，也可以同时具有Cr、Ta和Nb，金属间化合物的基体均为L1

具体应用中，所述金属间化合物中，按化学成分原子百分比计，Ni可为30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％或40％。

具体应用中，所述金属间化合物中，按化学成分原子百分比计，Al可为8％、9％、10％、11％、12％、13％或14％，Cr可为0％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％或8％，Ti可为5％、5％、6％、7％、8％、9％或10％，Nb可为0％、1％、2％、3％、4％或5％，余量可为Co以及不可避免的杂质。

本发明实施例还提供了一种L1

熔炼步骤：按所述金属间化合物的化学成分元素比例称量元素并进行混合熔炼，得到合金；具体应用中，可将各元素混合后置于真空电弧熔炼炉内进行熔炼，得到熔融的合金。

冷却步骤：将熔融的所述合金冷却后得到铸态合金；

均质化处理步骤：将所述铸态合金进行均质化处理，得到均质化态的合金制件；

循环轧制变形与时效处理步骤：将所述合金制件进行冷轧变形后包于铁皮置于保温炉中保温设定时长进行退火，重复进行轧制变形和退火，获得具有L1

具体地，在所述熔炼步骤中，将真空电弧熔炼炉抽至10

具体地，所述冷却步骤包括：将熔融的合金倒于具有液冷系统(水冷系统)的铜模中，得到板条状的铸态合金。

具体地，所述均质化处理步骤中，将所述铸态合金包于铁皮中，在惰性气体的保护氛围中于1100℃至1200℃均质化处理12h，将所述铸态合金取出空冷(自然冷却)，均质化处理效果佳。

具体地，将均质化处理步骤后的所述合金制件进行冷轧变形，下轧量为20％至30％(优选25％)，接着将冷轧后的合金制件包于铁皮中，置于温度为1100℃至1200℃(优选1150℃)且通入惰性气体(优选氩气)保护的马弗炉中保温15min进行退火，反复循环轧制与退火处理，直到总下轧量接近66％(60％以上)，将合金制件在1100℃至1200℃(优选1150℃)的温度下热处理10分钟至30分钟(优选15分钟)。

具体应用中，制备方法可以参考如下：

步骤S1，按照元素比例称量纯度为99.99wt.％以上的元素(Co、Ni、Al、Ti、Ta、Cr、Nb、B)，并将其放入真空熔炼炉中；

步骤S2，将真空电弧熔炼炉抽至10

步骤S3，将步骤S2得到的铸态合金在1200℃至1100℃进行均质化处理，得到均质化态的合金制件；

步骤S4，将步骤S3得到的合金制件进行循环轧制与退火处理，退火温度为1200℃至1100℃，退火时间10至30分钟，获得L1

通过简单的电弧熔炼和循环轧制工艺获得具有L1

具体应用中，作为第一种具体的实施方式，化学复杂型金属间化合物合金的分子表达式为Co

电弧熔炼：按照合金元素比例称量纯度为99.99wt.％的元素(Co、Ni、Al、Ti、Ta、Cr、Nb、B)，在真空电弧熔炼炉内通入高纯Ar保护气氛中进行合金熔炼，待合金完全熔化凝固成纽扣铸锭将其翻转后再进行一次电弧的熔炼过程，以上合金熔炼步骤重复8遍以上，获得熔炼均匀的合金并浇铸于具有水冷系统的铜模中，得到板条状的铸态合金；

均质化处理：将上述所得到的铸态合金包于铁皮中，在氩气保护氛围中于1150℃均质化处理12h，取出空冷；得到均质化态的合金制件；

循环轧制变形与时效：所得到的合金制件进行冷轧变形，下轧量为25％，接着将冷轧后的合金制件包于铁皮中，置于1150℃的通入氩气保护的马弗炉中保温15min，如此反复循环轧制与退火处理，直到总下轧量接近66％，最后在1150℃热处理15min，最终获得具有L1

具体应用中，作为第二种具体的实施方式，化学复杂型金属间化合物合金的分子表达式为Co

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。