本發(fā)明涉及合金制造領(lǐng)域，具體涉及一種鎳基合金及其制備方法。
背景技術(shù)：
1、monel400(unsn04400)合金是一種鎳基耐蝕合金，耐腐蝕性強(qiáng)，用于化工、海洋工程及高溫環(huán)境，如換熱器、海水淡化裝置、高溫氣體處理設(shè)備的泵、閥、葉輪軸、固定件和緊固件、電力和電子部件等。
2、monel400材料由于含銅量高，材料較軟，通常軋態(tài)硬度在130hb，退火態(tài)硬度只有110hb。
3、專利號為201110340579.2?的中國專利公開了一種耐腐蝕銅鋅鋁合金材料的加工工藝方法，其以銅鋅黃銅合金為基體，通過添加鋅、鋁、鎳、硅、硼、錳、稀土等元素，達(dá)到高耐磨、高耐蝕、耐高溫、加工性能良好的目的，滿足海洋開發(fā)利用行業(yè)、海水淡化換熱以及其他特殊行業(yè)用材料的要求；節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本。以銅鋅黃銅合金為基體，依次進(jìn)行添加鎳、鐵、鉛、硅、錳、鋁、鋅、硼、單質(zhì)稀土鑭與單質(zhì)稀土鈰中的至少一種或者混合稀土，通過配料→熔鑄→鋸切→加熱→熱軋→銑面→冷粗軋→退火→成品軋制→成品退火→剪切→包裝入庫完成，如產(chǎn)品要求為硬態(tài)時，則不進(jìn)行成品退火；能夠制成耐腐蝕銅鋅鋁合金材料板帶材，其重點(diǎn)在于熔鑄、加熱、熱軋；加工工藝難度小、方法簡單，省工、省時；便于推廣。
4、傳統(tǒng)的n04400加工工藝采用的是熱軋態(tài)直接拉拔，主要問題在于軋態(tài)材料性能不可控，軋制過程溫度的變化導(dǎo)致材料性能變化較大，不同批次的軋制，無法按照同一個冷拉工藝去實(shí)現(xiàn)合格的成品性能，同一個拉拔變形量，拉拔結(jié)果強(qiáng)度硬度忽高忽低，無法得到穩(wěn)定的工藝。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)中含銅量較高的合金，材料較軟，通常軋態(tài)硬度在130hb，退火態(tài)硬度只有110hb，不能滿足硬化態(tài)要求的不足，本發(fā)明提供了一種含銅量較高且具有較高硬度的鎳基合金及其制備方法，具體技術(shù)方案如下：
2、本發(fā)明提供的第一技術(shù)方案為：一種鎳基合金，其組成為：cu：28.0-34.0wt%，fe≤2.5wt%，mn≤2.0wt%，c≤0.3wt%，si≤0.5wt%，s≤0.024wt%和余量的ni，該合金的硬度為226-257hb。該合金的硬度可以為226hb或230hb或235hb或240hb或245hb或250hb或255hb或257hb或任意兩值之間的范圍或子范圍。
3、進(jìn)一步的，所述合金的晶粒度為7級或更細(xì)，rm≥760mpa，rp0.2≥585mpa，4d延伸率為≥12%，非金屬夾雜均小于1級。其中rm為抗拉強(qiáng)度；rp0.2為屈服強(qiáng)度。
4、本發(fā)明還提供了前述鎳基合金的制備方法，該方法的詳細(xì)步驟如下：
5、步驟1：將原料經(jīng)真空感應(yīng)和電渣重熔工藝得基礎(chǔ)棒材，后對基礎(chǔ)棒材進(jìn)行熱軋加工成圓棒，熱軋后的圓棒尺寸≥（成品尺寸+0.5）x1.24(mm)，根據(jù)材料的性能要求，反推出變形量計(jì)算得出熱軋尺寸；
6、步驟2：將步驟1得到的圓棒進(jìn)行固溶退火處理，退火溫度控制在600℃~800℃，退火時間為30min~60min，后進(jìn)行水冷；
7、步驟3：將步驟2得到的棒材通過模具進(jìn)行冷態(tài)拉拔，采用分段冷態(tài)拉拔：第一道冷拉，將變形量控制在20%~25%，再進(jìn)行第二道冷拉，變形量15%~20%，總變形量控制在33-38%?？傋冃瘟?（最初的直徑）2/（冷拉最終直徑）2。
8、優(yōu)選地，還包括步驟4：對步驟3得到的棒材進(jìn)行矯直，磨光。
9、進(jìn)一步的，所述步驟1中原料的組成為：cu：28.0-34.0wt%，fe≤2.5wt%，mn≤2.0wt%，c≤0.3wt%，si≤0.5wt%，s≤0.024wt%和余量的ni。
10、更進(jìn)一步的，所述步驟1中基礎(chǔ)棒材的晶粒度為4級或更細(xì)；非金屬夾雜要求：a、b、c、d分別不大于2級，a+b+c+d≤4.0。
11、本發(fā)明原理是先通過退火，消除材料的內(nèi)應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)軟化的目的；軟化是為了能夠?qū)崿F(xiàn)拉拔（硬態(tài)拉拔容易拉斷或者出現(xiàn)裂紋）；并通過控制一定的拉拔變形量實(shí)現(xiàn)材料的最終性能?？朔爽F(xiàn)有技術(shù)中軋態(tài)材料性能不可控，軋制過程溫度的變化導(dǎo)致材料性能變化較大，不同批次的軋制，無法按照同一個冷拉工藝去實(shí)現(xiàn)合格的成品性能，同一個拉拔變形量，拉拔結(jié)果強(qiáng)度硬度忽高忽低，無法得到穩(wěn)定的工藝。通過固溶軟化和設(shè)定合理的變形量，最終可以實(shí)現(xiàn)一個穩(wěn)定的加工工藝。
1.一種鎳基合金，其特征在于，其組成為：cu：28.0-34.0wt%，fe≤2.5wt%，mn≤2.0wt%，c≤0.3wt%，si≤0.5wt%，s≤0.024wt%和余量的ni，該合金的硬度為226-247hb。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳基合金，其特征在于，所述合金的晶粒度為7級或更細(xì)，rm≥760mpa，rp0.2≥585mpa，4d延伸率為≥12%，非金屬夾雜均小于1級。
3.如權(quán)利要求1或2所述的鎳基合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鎳基合金的制備方法，其特征在于，還包括步驟4：對步驟3得到的棒材進(jìn)行矯直，磨光。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鎳基合金的制備方法，其特征在于，所述步驟1中原料的組成為：cu：28.0-34.0wt%，fe≤2.5wt%，mn≤2.0wt%，c≤0.3wt%，si≤0.5wt%，s≤0.024wt%和余量的ni。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鎳基合金的制備方法，其特征在于，所述步驟1中基礎(chǔ)棒材的晶粒度為7級或更細(xì)；非金屬夾雜要求：a、b、c、d分別不大于2級，a+b+c+d≤4。