采用等温热处理制备高拉伸塑性Ni（Bi）合金的方法

摘要

本发明属于镍基合金领域，涉及一种采用等温热处理制备高拉伸塑性Ni(Bi)合金的方法。采用高纯Ni和高纯Bi为原料，通过真空冶炼工艺制备Ni(Bi)合金，并将Ni(Bi)合金进行745℃～755℃下的等温热处理，最终得到高拉伸塑性、高服役可靠性的Ni(Bi)合金。本发明降低了Bi元素挥发量，准确控制了Bi含量；提高了合金的利用率，降低了成本。用本方法制得的Ni(Bi)合金平均拉伸塑性达到61.71%，最高可达68.17％，具有良好的应用前景。

主权项

一种采用等温热处理制备高拉伸塑性Ni(Bi)合金的方法，其特征是包括以下步骤：(1)采用高纯电解Ni板做原料；(2)将高纯电解Ni板用机械剪切割成颗粒，并将颗粒置于盐酸溶液中超声波清洗5分钟，然后再置于蒸馏水中超声波清洗5分钟；(3)清洗干净后的颗粒在恒温干燥箱中烘干，温度100～150℃，时间5～15小时；(4)将99.999wt%的高纯Ni颗粒和99.999wt%的高纯Bi按Ni:Bi=99.9:0.1的摩尔比配料，放入真空感应熔炼炉中；(5)将真空感应熔炼炉的高真空度抽至1×10‑2～1×10‑3Pa；(6)将熔炼温度升温至1500℃～1530℃，Ni(Bi)合金熔化后保温3～10min；(7)熔炼完毕后迅速切断电源，使熔融Ni(Bi)合金快速凝固，得到Ni(Bi)母合金；(8)按Ni(Bi)合金中Bi元素含量最终处于10～100wt ppm进行99.999wt%的高纯Ni和Ni(Bi)母合金配料，并经与步骤(2)‑步骤(7)相同的盐酸清洗、蒸馏水清洗、烘干、熔炼炉抽真空、熔炼、凝固工艺过程，获得含Bi量为10～100wt ppm的Ni(Bi)合金；(9)将步骤(8)所得Ni(Bi)合金在室温下进行挤压，得到工业实际需求尺寸的棒料；(10)将步骤(9)挤压所得的棒料分低温、中温、高温进行三步热处理；低温热处理工艺为430℃～470℃下45～90min后空冷，中温热处理工艺为580℃～620℃下50～70min后空冷，低温热处理工艺为990℃～1010℃下25～35min后水淬；(11)将棒料在真空度1×10‑2～1×10‑3Pa和745℃～755℃条件下进行恒温热处理15～20h，制得高拉伸塑性的Ni(Bi)合金。