钴基高温合金粉末
阅读：845发布：2020-05-14
专利汇可以提供钴基高温合金粉末专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种钴基高温 合金 粉末，按重量份数计，包括以下化学成分：钴50～70重量份；铬12～15重量份； 硅 5～7重量份；钨1～3重量份。本发明的钴基 高温合金 粉末，通过对其化学成分进行优化，在微观程度上改进钴基高温合金的内部结构，其具有优异的强度、韧性、硬度和 耐磨性 。，下面是钴基高温合金粉末专利的具体信息内容。
1.一种钴基高温合金粉末，其特征在于，按重量份数计，包括以下化学成分：
2.根据权利要求1所述的钴基高温合金粉末，其特征在于，还包括3～5重量份的钛。
3.根据权利要求1所述的钴基高温合金粉末，其特征在于，还包括0.5～2重量份的碳。
4.根据权利要求1所述的钴基高温合金粉末，其特征在于，还包括0.1～0.5重量份的钯。
5.根据权利要求1所述的钴基高温合金粉末，其特征在于，还包括0.5～1重量份的银。
6.根据权利要求1所述的钴基高温合金粉末，其特征在于，还包括2～4重量份的锆。
7.根据权利要求1所述的钴基高温合金粉末，其特征在于，还包括0.5～1重量份的钼。
8.根据权利要求1所述的钴基高温合金粉末，其特征在于，还包括0.2～0.5重量份的钐。
9.根据权利要求1所述的钴基高温合金粉末，其特征在于，还包括0.3～0.6重量份的硼。
10.根据权利要求1所述的钴基高温合金粉末，其特征在于，还包括0.5～1重量份的铌。
钴基高温合金粉末
技术领域
背景技术
[0002] 钴基高温合金具有优异的抗热腐蚀、抗氧化和抗热疲劳等性能，广泛用于航空航天发动机、地面燃气轮机及其他在恶劣环境服役的关键设备中，由于钴合金材料不含有毒元素，具有良好的抗氧化性、耐腐蚀性和可加工性目前在口腔医学牙齿材料方面也有一些尝试，目前对于钴基合金材料，其高温强度和承温能力不足,从而阻碍了其在高温条件下的应用。而口腔牙齿材料要求合金要有高的强度、良好的韧性、高的耐磨性；同时要求合金有很好的组织稳定性；同时在口腔中使用，要求合金要有很好的抗氧化性、耐腐蚀性。但是，目前钛合金牙齿材料的使用寿命一般为15年，而大多数患者的要求为终生使用，因此钛合金抗菌牙齿材料需要更高的强度、良好的韧性和硬度，从而能达更高的疲劳寿命和耐磨性，同时要求新型的合金牙齿材料具有一定的抗菌性，而目前的钴基合金达不到上述要求。
发明内容
[0003] 针对上述不足之处，本发明的目的在于开发一款钴基高温合金粉末，所述钴基高温粉末同时具有优异的高温强度、耐磨性、硬度和韧性。
[0004] 本发明的技术方案概述如下：
[0005] 一种钴基高温合金粉末，其中，按重量份数计，包括以下化学成分：
[0006]
[0007]
[0008] 优选的是，所述的钴基高温合金粉末，其中，还包括3～5重量份的钛。
[0010] 优选的是，所述的钴基高温合金粉末，其中，还包括0.1～0.5重量份的钯。
[0011] 优选的是，所述的钴基高温合金粉末，其中，还包括0.5～1重量份的银。
[0012] 优选的是，所述的钴基高温合金粉末，其中，还包括2～4重量份的锆。
[0013] 优选的是，所述的钴基高温合金粉末，其中，还包括0.5～1重量份的钼。
[0014] 优选的是，所述的钴基高温合金粉末，其中，还包括0.2～0.5重量份的钐。
[0015] 优选的是，所述的钴基高温合金粉末，其中，还包括0.3～0.6重量份的硼。
[0016] 优选的是，所述的钴基高温合金粉末，其中，还包括0.5～1重量份的铌。
[0017] 本发明的有益效果是：
[0018] (1)本发明的钴基高温合金粉末，通过对其化学成分进行优化，在微观程度上改进钴基高温合金的内部结构，其具有优异的强度、韧性、硬度和耐磨性。
[0019] (2)本发明以钴作为主体，通过加入铬提高铬合金的耐腐蚀性和耐氧化性能，作为牙齿材料可起保护作用；通过加入硅提高钴合金的延展性和韧性，从而能达到更高的疲劳寿命；通过加入钨提高高温硬度；通过加入可以有效地形成氧化钛保护膜，提高合金的高温抗氧化性能、耐腐蚀性能和可加工性能；通过加入碳，提高合金的致密化程度；钯具有自发构成的钝化氧化物层，预防腐蚀；通过加入银进一步提高其耐腐蚀性能，并改善其耐菌性能；通过加入锆提高硬度，从而能达到更高的耐磨性；通过加入钼提高韧性和硬度，从而能达到更高的疲劳寿命和耐磨性；通过加入钐改变蠕变提高疲劳性能，延长其使用时间；通过加入硼改善钴合金的晶粒度、组织均匀性能和组织稳定性；通过加入铌提高钴合金的生物相容性和抗拉强度。
具体实施方式
[0021] 本案提出一种钴基高温合金粉末，按重量份数计，包括以下化学成分：
[0022]
[0023] 钴作为主体，其具有杰出的生物相容性，具有高硬度、高抗拉强度、机械加工性能；通过加入铬提高铬合金的耐腐蚀性和耐氧化性能，作为牙齿材料可起保护作用；通过加入硅提高钴合金的延展性和韧性，从而能达到更高的疲劳寿命；通过加入钨提高高温硬度。
[0024] 作为本案又一实施例，其中，还包括3～5重量份的钛。通过加入可以有效地形成氧化钛保护膜，提高合金的高温抗氧化性能、耐腐蚀性能和可加工性能。
[0026] 作为本案又一实施例，其中，还包括0.1～0.5重量份的钯。钯具有自发构成的钝化氧化物层，预防腐蚀。
[0027] 作为本案又一实施例，其中，还包括0.5～1重量份的银。通过加入银进一步提高其耐腐蚀性能，并改善其耐菌性能。
[0028] 作为本案又一实施例，其中，还包括2～4重量份的锆。通过加入锆提高硬度，从而能达到更高的耐磨性。
[0029] 作为本案又一实施例，其中，还包括0.5～1重量份的钼。通过加入钼提高韧性和硬度，从而能达到更高的疲劳寿命和耐磨性。
[0030] 作为本案又一实施例，其中，还包括0.2～0.5重量份的钐。通过加入钐改变蠕变提高疲劳性能，延长其使用时间。
[0031] 作为本案又一实施例，其中，还包括0.3～0.6重量份的硼。通过加入硼改善钴合金的晶粒度、组织均匀性能和组织稳定性。
[0032] 作为本案又一实施例，其中，还包括0.5～1重量份的铌。通过加入铌提高钴合金的生物相容性和抗拉强度。
[0033] 下面列出具体的实施例和对比例：
[0034] 实施例1：
[0035] 一种钴基高温合金粉末，按重量份数计，包括以下化学成分：
[0036]
[0037]
[0038] 钴基高温合金粉末的制备方法：按上述重量份数称取钴粉、铬粉、硅粉、钛粉和碳粉混合均匀，将上述混合粉末置于石墨容器中，在非氧化性气氛下，以1℃/min的升温速度加热至550℃，保温8小时以上，然后自然冷却，获得中间化合物混合物；将混合物碾磨、破碎、过200目筛，获得粒度为80μm以下的中间化合物混合物粉末；将中间化合物混合物粉末与钨、钯、银、锆、钼、钐、硼、铌粉湿磨48小时，获得湿磨混合料；混合均匀的原料进行喷雾干燥制成混合料，并把混合料压制成压坯；然后将压坯在1450℃温度下进行真空固相烧结；烧结后的产品从最终烧结温度、以5℃/min的冷却速度冷却到800℃，然后保温10小时进行时效处理；时效处理后的产品缓慢冷却至室温，得到高温合金。
[0039] 实施例2：
[0040] 一种钴基高温合金粉末，按重量份数计，包括以下化学成分：
[0041]
[0042]
[0043] 钴基高温合金粉末的制备方法：按上述重量份数称取钴粉、铬粉、硅粉、钛粉和碳粉混合均匀，将上述混合粉末置于石墨容器中，在非氧化性气氛下，以1℃/min的升温速度加热至550℃，保温8小时以上，然后自然冷却，获得中间化合物混合物；将混合物碾磨、破碎、过200目筛，获得粒度为80μm以下的中间化合物混合物粉末；将中间化合物混合物粉末与钨、钯、银、锆、钼、钐、硼、铌粉湿磨48小时，获得湿磨混合料；混合均匀的原料进行喷雾干燥制成混合料，并把混合料压制成压坯；然后将压坯在1450℃温度下进行真空固相烧结；烧结后的产品从最终烧结温度、以5℃/min的冷却速度冷却到800℃，然后保温10小时进行时效处理；时效处理后的产品缓慢冷却至室温，得到高温合金。
[0044] 实施例3：
[0045] 一种钴基高温合金粉末，按重量份数计，包括以下化学成分：
[0046]
[0047]
[0048] 钴基高温合金粉末的制备方法：按上述重量份数称取钴粉、铬粉、硅粉、钛粉和碳粉混合均匀，将上述混合粉末置于石墨容器中，在非氧化性气氛下，以1℃/min的升温速度加热至550℃，保温8小时以上，然后自然冷却，获得中间化合物混合物；将混合物碾磨、破碎、过200目筛，获得粒度为80μm以下的中间化合物混合物粉末；将中间化合物混合物粉末与钨、钯、银、锆、钼、钐、硼、铌粉湿磨48小时，获得湿磨混合料；混合均匀的原料进行喷雾干燥制成混合料，并把混合料压制成压坯；然后将压坯在1450℃温度下进行真空固相烧结；烧结后的产品从最终烧结温度、以5℃/min的冷却速度冷却到800℃，然后保温10小时进行时效处理；时效处理后的产品缓慢冷却至室温，得到高温合金。
[0049] 对比例1：
[0050] 一种钴基高温合金粉末，按重量份数计，包括以下化学成分：
[0051]
[0052]
[0053] 钴基高温合金粉末的制备方法：按上述重量份数称取钴粉、铬粉、硅粉和碳粉混合均匀，将上述混合粉末置于石墨容器中，在非氧化性气氛下，以1℃/min的升温速度加热至550℃，保温8小时以上，然后自然冷却，获得中间化合物混合物；将混合物碾磨、破碎、过200目筛，获得粒度为80μm以下的中间化合物混合物粉末；将中间化合物混合物粉末与钨、钯、银、锆、钼、钐、硼、铌粉湿磨48小时，获得湿磨混合料；混合均匀的原料进行喷雾干燥制成混合料，并把混合料压制成压坯；然后将压坯在1450℃温度下进行真空固相烧结；烧结后的产品从最终烧结温度、以5℃/min的冷却速度冷却到800℃，然后保温10小时进行时效处理；时效处理后的产品缓慢冷却至室温，得到高温合金。
[0054] 对比例2：
[0055] 一种钴基高温合金粉末，按重量份数计，包括以下化学成分：
[0056]
[0057]
[0058] 钴基高温合金粉末的制备方法：按上述重量份数称取钴粉、铬粉、硅粉、钛粉混合均匀，将上述混合粉末置于石墨容器中，在非氧化性气氛下，以1℃/min的升温速度加热至550℃，保温8小时以上，然后自然冷却，获得中间化合物混合物；将混合物碾磨、破碎、过200目筛，获得粒度为80μm以下的中间化合物混合物粉末；将中间化合物混合物粉末与钨、钯、银、锆、钼、钐、硼、铌粉湿磨48小时，获得湿磨混合料；混合均匀的原料进行喷雾干燥制成混合料，并把混合料压制成压坯；然后将压坯在1450℃温度下进行真空固相烧结；烧结后的产品从最终烧结温度、以5℃/min的冷却速度冷却到800℃，然后保温10小时进行时效处理；时效处理后的产品缓慢冷却至室温，得到高温合金。
[0059] 对比例3：
[0060] 一种钴基高温合金粉末，按重量份数计，包括以下化学成分：
[0061]
[0062]
[0063] 钴基高温合金粉末的制备方法：按上述重量份数称取钴粉、铬粉、硅粉、钛粉和碳粉混合均匀，将上述混合粉末置于石墨容器中，在非氧化性气氛下，以1℃/min的升温速度加热至550℃，保温8小时以上，然后自然冷却，获得中间化合物混合物；将混合物碾磨、破碎、过200目筛，获得粒度为80μm以下的中间化合物混合物粉末；将中间化合物混合物粉末与钨、银、锆、钼、钐、硼、铌粉湿磨48小时，获得湿磨混合料；混合均匀的原料进行喷雾干燥制成混合料，并把混合料压制成压坯；然后将压坯在1450℃温度下进行真空固相烧结；烧结后的产品从最终烧结温度、以5℃/min的冷却速度冷却到800℃，然后保温10小时进行时效处理；时效处理后的产品缓慢冷却至室温，得到高温合金。
[0064] 对比例4：
[0065] 一种钴基高温合金粉末，按重量份数计，包括以下化学成分：
[0066]
[0067]
[0068] 钴基高温合金粉末的制备方法：按上述重量份数称取钴粉、铬粉、硅粉、钛粉和碳粉混合均匀，将上述混合粉末置于石墨容器中，在非氧化性气氛下，以1℃/min的升温速度加热至550℃，保温8小时以上，然后自然冷却，获得中间化合物混合物；将混合物碾磨、破碎、过200目筛，获得粒度为80μm以下的中间化合物混合物粉末；将中间化合物混合物粉末与钨、钯、锆、钼、钐、硼、铌粉湿磨48小时，获得湿磨混合料；混合均匀的原料进行喷雾干燥制成混合料，并把混合料压制成压坯；然后将压坯在1450℃温度下进行真空固相烧结；烧结后的产品从最终烧结温度、以5℃/min的冷却速度冷却到800℃，然后保温10小时进行时效处理；时效处理后的产品缓慢冷却至室温，得到高温合金。
[0069] 对比例5：
[0070] 一种钴基高温合金粉末，按重量份数计，包括以下化学成分：
[0071]
[0072]
[0073] 钴基高温合金粉末的制备方法：按上述重量份数称取钴粉、铬粉、硅粉、钛粉和碳粉混合均匀，将上述混合粉末置于石墨容器中，在非氧化性气氛下，以1℃/min的升温速度加热至550℃，保温8小时以上，然后自然冷却，获得中间化合物混合物；将混合物碾磨、破碎、过200目筛，获得粒度为80μm以下的中间化合物混合物粉末；将中间化合物混合物粉末与钨、钯、银、锆、钐、硼、铌粉湿磨48小时，获得湿磨混合料；混合均匀的原料进行喷雾干燥制成混合料，并把混合料压制成压坯；然后将压坯在1450℃温度下进行真空固相烧结；烧结后的产品从最终烧结温度、以5℃/min的冷却速度冷却到800℃，然后保温10小时进行时效处理；时效处理后的产品缓慢冷却至室温，得到高温合金。
[0074] 对比例6：
[0075] 一种钴基高温合金粉末，按重量份数计，包括以下化学成分：
[0076]
[0077]
[0078] 钴基高温合金粉末的制备方法：按上述重量份数称取钴粉、铬粉、硅粉、钛粉和碳粉混合均匀，将上述混合粉末置于石墨容器中，在非氧化性气氛下，以1℃/min的升温速度加热至550℃，保温8小时以上，然后自然冷却，获得中间化合物混合物；将混合物碾磨、破碎、过200目筛，获得粒度为80μm以下的中间化合物混合物粉末；将中间化合物混合物粉末与钨、钯、银、锆、钼、硼、铌粉湿磨48小时，获得湿磨混合料；混合均匀的原料进行喷雾干燥制成混合料，并把混合料压制成压坯；然后将压坯在1450℃温度下进行真空固相烧结；烧结后的产品从最终烧结温度、以5℃/min的冷却速度冷却到800℃，然后保温10小时进行时效处理；时效处理后的产品缓慢冷却至室温，得到高温合金。
[0079] 对比例7：
[0080] 一种钴基高温合金粉末，按重量份数计，包括以下化学成分：
[0081]
[0082]
[0083] 钴基高温合金粉末的制备方法：按上述重量份数称取钴粉、铬粉、硅粉、钛粉和碳粉混合均匀，将上述混合粉末置于石墨容器中，在非氧化性气氛下，以1℃/min的升温速度加热至550℃，保温8小时以上，然后自然冷却，获得中间化合物混合物；将混合物碾磨、破碎、过200目筛，获得粒度为80μm以下的中间化合物混合物粉末；将中间化合物混合物粉末与钨、钯、银、锆、钼、钐、铌粉湿磨48小时，获得湿磨混合料；混合均匀的原料进行喷雾干燥制成混合料，并把混合料压制成压坯；然后将压坯在1450℃温度下进行真空固相烧结；烧结后的产品从最终烧结温度、以5℃/min的冷却速度冷却到800℃，然后保温10小时进行时效处理；时效处理后的产品缓慢冷却至室温，得到高温合金。
[0084] 对比例8：
[0085] 一种钴基高温合金粉末，按重量份数计，包括以下化学成分：
[0086]
[0087]
[0088] 钴基高温合金粉末的制备方法：按上述重量份数称取钴粉、铬粉、硅粉、钛粉和碳粉混合均匀，将上述混合粉末置于石墨容器中，在非氧化性气氛下，以1℃/min的升温速度加热至550℃，保温8小时以上，然后自然冷却，获得中间化合物混合物；将混合物碾磨、破碎、过200目筛，获得粒度为80μm以下的中间化合物混合物粉末；将中间化合物混合物粉末与钨、钯、银、锆、钼、钐、硼粉湿磨48小时，获得湿磨混合料；混合均匀的原料进行喷雾干燥制成混合料，并把混合料压制成压坯；然后将压坯在1450℃温度下进行真空固相烧结；烧结后的产品从最终烧结温度、以5℃/min的冷却速度冷却到800℃，然后保温10小时进行时效处理；时效处理后的产品缓慢冷却至室温，得到高温合金。
[0089] 下面列出实施例和对比例的性能测试结果：
[0090]
[0091]
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