一种MC型碳化物增强镍基高温合金复合材料、制备方法及其应用

技术特征：
1.一种mc型碳化物增强镍基高温合金复合材料的制备方法，其特征在于，所述的mc型碳化物增强镍基高温合金复合材料是由奥氏体基体相和大量弥散分布mc型碳化物增强相组成，其制备方法如下：(1)将高熔点纳米碳化物粉与ni微米粉按照1:1.5～2的质量比进行机械球磨混合，并用镍箔包裹得到混合粉包a；(2)将镍基高温合金块料，吹砂去除氧化层，与浇铸模具一起置于烘干炉中，对镍基高温合金块料和浇铸模具进行烘干处理，以去除合金块料和浇铸模具表面的油污，其中浇铸模具烘干后进行保温处理；所述的将镍基高温合金块的质量与混合粉包a的质量比为100:0.5～3；(3)将步骤(1)得到的混合粉包a置于真空感应熔炼炉熔炼坩埚底部，将步骤(2)去除氧化层和表面油污后的镍基高温合金块料放在熔炼坩埚中混合粉包a的上部，在1400～1500℃下熔炼30～60min，然后在1500～1550℃高过热度条件下精炼2～8min，精炼目的在于使得熔体在感应电流作用下充分对流，促使外加的固态纳米碳化物颗粒均匀分布；再降温至1400～1470℃后迅速将其浇注到步骤(2)中经烘干保温的浇铸模具内，在凝固过程中熔体内均匀分布的固态纳米碳化物颗粒诱导mc型碳化物大量弥散析出，得到mc型碳化物增强镍基高温合金复合材料铸锭。2.根据权利要求1所述的一种mc型碳化物增强镍基高温合金复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的机械球磨的转速为300～500rpm/min，球磨时间为30～60min。3.根据权利要求1所述的一种mc型碳化物增强镍基高温合金复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的烘干温度为200℃，烘干时间为4h。4.根据权利要求1所述的一种mc型碳化物增强镍基高温合金复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的高熔点碳化物纳米粉的粒径为40～500nm，碳化物种类为镍基高温合金中自身含有的碳化物类型，纯度≥99.99％。5.根据权利要求1所述的一种mc型碳化物增强镍基高温合金复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的ni微米粉粒径分布范围为40～70μm，纯度≥99.99％。6.一种mc型碳化物增强镍基高温合金复合材料，由权利要求1-8任意一项所述权利要求的制备方法制备而来，其特征在于，所述的mc型碳化物增强镍基高温合金复合材料由奥氏体基体相和大量弥散分布的mc型碳化物增强相组成；其中，mc型碳化物增强相由外加高熔点纳米碳化物陶瓷颗粒诱导析出。7.一种权利要求6所述的mc型碳化物增强镍基高温合金复合材料的应用，其特征在于，所述的复合材料应用于增材制造领域，将复合材料铸锭转变为纳米陶瓷颗粒增强的金属合金复合粉末，并通过筛分得到增材制造过程中所需粒径的金属合金复合粉末。

技术总结
一种MC型碳化物增强镍基高温合金复合材料、制备方法及其应用，属于高温合金材料领域。MC型碳化物增强镍基高温合金复合材料是由奥氏体基体相和大量弥散分布MC型碳化物增强相组成。其中，MC型碳化物增强相由外加高熔点纳米碳化物陶瓷颗粒诱导析出。制备方法为：1)将高熔点碳化物纳米粉与Ni微米粉球磨混合并用镍箔包裹，得到混合均匀的粉包。2)将粉包与去除表面氧化物和油污的镍基高温合金块料置于真空熔炼炉坩埚一同熔炼，在1500～1550℃高过热度条件下精炼2～8min，降温至1400～1470℃浇注成锭，得到MC型碳化物弥散增强镍基高温合金复合材料。本发明能解决宇航产品在高过热度浇注条件下，产品强度低，韧性差的问题；生产成本低，工艺简单，不受设备限制，适用于产业化生产。产。产。


技术研发人员：黄昊 尧磊 吴爱民
受保护的技术使用者：大连理工大学
技术研发日：2022.02.21
技术公布日：2022/5/25