本發(fā)明涉及高溫合金技術(shù)領(lǐng)域，公開了高溫合金錠坯及其制備方法和高溫合金制件，該高溫合金錠坯中含有C元素、Co元素、Cr元素、W元素、Mo元素、Ti元素、Al元素、B元素、Zr元素、Nb元素、Ta元素、Fe元素和Ni元素；在所述錠坯的縱向截面的二分之一半徑處，所述錠坯的柱狀晶粒的軸向取向偏離度≤20°，所述錠坯的平均二次枝晶臂間距為50?150μm，所述錠坯的一次碳化物析出相的平均尺寸為1?10μm；以及，在所述錠坯的縱向截面的中心處，所述錠坯中無等軸晶粒。本發(fā)明提供的錠坯元素偏析程度小，枝晶間析出相少，且析出的一次碳化物尺寸較小，具有較好的成分組織均勻性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高溫合金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高溫合金錠坯、一種制備高溫合金錠坯的方法及由所述方法制備得到的高溫合金錠坯、由所述高溫合金錠坯制備得到的高溫合金制件。

背景技術(shù)

目前，航空發(fā)動(dòng)機(jī)為滿足熱效率的提升，對(duì)承溫能力高的鎳基渦輪盤高溫合金需求正在不斷增加，促使我們材料研究和生產(chǎn)者不斷地發(fā)展新型高合金化高溫合金。

為提高高溫合金的強(qiáng)度，研究者們采用了一系列的方法，例如采用添加更多的固溶強(qiáng)化元素諸如W、Mo、Cr和Co增加合金高溫強(qiáng)度，但合金在凝固時(shí)偏析非常嚴(yán)重，且容易形成有害相；又比如添加更多的沉淀強(qiáng)化元素諸如Al、Ti、Ta和Nb以增加強(qiáng)化相含量，但是合金的熱加工窗口窄，熱加工性能變差；又如，添加更多的晶界強(qiáng)化元素比如C、B和Zr，但是此種方法容易形成大尺寸一次碳化物、硼化物、低熔點(diǎn)的鋯化物相等，降低合金初熔點(diǎn)，給冶煉帶來困難，熱加工塑性變差、窗口變窄。

高溫合金錠坯冶金質(zhì)量的好壞是決定錠坯能否順利的進(jìn)行后續(xù)熱加工鍛造以及后續(xù)鍛件能否實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的關(guān)鍵。錠坯冶金質(zhì)量通常包括宏觀偏析、微觀偏析、析出相尺寸、析出相分布等。因此，降低錠坯的元素偏析程度、控制枝晶間析出相的數(shù)量、析出相的尺寸和析出相的形態(tài)是實(shí)現(xiàn)合金工程化應(yīng)用邁出的第一步。

因此，有必要提供一種高溫合金錠坯的制備方法，以制備得到具有元素偏析程度小、析出相尺寸小、后續(xù)熱加工塑性高的高溫合金錠坯，從而滿足合金工程化應(yīng)用的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中高溫合金錠坯存在的元素偏析嚴(yán)重、析出相尺寸大的缺陷。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種高溫合金錠坯，該高溫合金錠坯中含有C元素、Co元素、Cr元素、W元素、Mo元素、Ti元素、Al元素、B元素、Zr元素、Nb元素、Ta元素、Fe元素和Ni元素；

在所述錠坯的縱向截面的二分之一半徑處，所述錠坯的柱狀晶粒的軸向取向偏離度≤20°，所述錠坯的平均二次枝晶臂間距為50-150μm，所述錠坯的一次碳化物析出相的平均尺寸為1-10μm；以及，

在所述錠坯的縱向截面的中心處，所述錠坯中無等軸晶粒。

本發(fā)明第二方面提供一種制備高溫合金錠坯的方法，該方法包括：

(1)將原料進(jìn)行真空感應(yīng)冶煉和退火，得到電極棒；

(2)將所述電極棒進(jìn)行抽錠式電渣重熔連續(xù)定向凝固冶煉，得到鑄錠；

(3)將所述鑄錠進(jìn)行熱處理，得到錠坯；

其中，在步驟(2)中，抽錠速率為3-10mm/min；

所述原料中含有C、Co、Cr、W、Mo、Ti、Al、B、Zr、Nb、Ta、Fe和Ni元素。

本發(fā)明第三方面提供由前述第二方面所述的方法制備得到的高溫合金錠坯。

本發(fā)明第四方面提供由前述第一方面或第三方面所述的高溫合金錠坯制備得到的高溫合金制件。