本发明属于高温合金，具体地，涉及一种增材制造的镍基高温合金构件及其制备方法。
背景技术：
1、高温合金具有优异的力学性能及良好的抗氧化性和耐腐蚀性能，是制备航天、航空动力系统热端部件的关键材料。随着航天、航空产业的不断发展，核心部件设计要求的逐步提升，零件内部出现了较多的复杂内流道及薄壁结构，传统铸、锻、焊工艺已无法满足设计要求。选区激光熔化(slm)技术是一种可以逐层熔化金属粉末，最终实现金属零件无模具、高致密度、近净成形的快速增材制造技术。选区激光熔化技术具有成形效率高，可制备复杂结构零件的特点，已成为高温合金复杂结构零部件制备技术优选方案。
2、已经应用于热端部件的高温合金种类繁多，但大多是针对传统铸锻工艺而研发的，由于slm等增材制造技术成形过程与传统工艺完全不同，用slm等替代传统工艺制备高温合金构件时，存在高温持久性能较低的问题，无法满足900℃以上长时间使用的需求，持久寿命大多只有几个小时，严重制约了增材制造技术在制备高温合金部件中的应用。
3、需要说明的是，本发明的该部分内容仅提供与本发明有关的背景技术，而并不必然构成现有技术或公知技术。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的slm等增材制造技术制备的高温合金构件，高温持久性能较低的缺陷，提供一种增材制造的镍基高温合金构件及其制备方法，该高温合金构件具有显著提高的高温持久性能。
2、为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种增材制造的镍基高温合金构件，其化学成分包括：c：0.14wt％～0.2wt％、co：21wt％～23wt％，b：0.09wt％～0.13wt％，zr：0.015wt％～0.025wt％、0.25wt％≤c+b≤0.32wt％，c/b的原子比≥1.2；所述构件的平均晶粒尺寸为300μm以上，所述构件的持久寿命为35h以上，所述持久寿命通过在900℃、172mpa下测试得到。
3、在一些优选实施方式中，所述化学成分还包括：co+b≥22.5wt％。
4、优选地，所述化学成分包括：b：0.1wt％～0.12wt％，zr：0.015wt％～0.023wt％。
5、在一些优选实施方式中，所述化学成分还包括：cr：21.5wt％～23.5wt％、w：1.7wt％～2.3wt％、al:1.0wt％～1.6wt％、ti:2.5wt％～2.7wt％、nb：0.6wt％～1.0wt％、ta：0.7wt％～1.3wt％，余量为ni和不可避免的杂质元素，44wt％≤cr+co≤46wt％。
6、优选地，所述化学成分还包括：4wt％≤al+ti≤4.3wt％。
7、在一些优选实施方式中，所述镍基高温合金构件的致密度≥99％。
8、第二方面，本发明提供一种第一方面所述的镍基高温合金构件的制备方法，包括如下步骤：基于真空感应熔炼并浇铸，得到母合金锭；
9、将所述母合金锭制备成合金粉末；
10、基于选区激光熔化工艺将所述合金粉末制备成构件预制体，对所述构件预制体进行固溶热处理和时效热处理，得到所述镍基高温合金构件，所述固溶热处理的条件包括：升温速率为3℃/min～7℃/min，保温温度为1250℃～1280℃，保温时间为2h～3h。
11、在一些优选实施方式中，所述固溶热处理的升温速率为3℃/min～5℃/min。
12、在一些优选实施方式中，所述固溶热处理的条件还包括：随炉冷却；所述时效热处理的条件包括：升温速率为4℃/min～7℃/min，保温温度为700℃～900℃，保温时间为8h～10h，空冷。
13、在一些优选实施方式中，所述合金粉末的粒度分布为15μm～45μm。
14、本发明的增材制造的镍基高温合金构件，化学成分包括c含量为0.14wt％～0.2wt％，促进在晶界形成弥散分布的碳化物，co含量为21wt％～23wt％，能够显著降低合金基体的层错能，有利于孪晶的生成，位错在晶内运动消耗能量大，能够延缓位错在晶界的聚集，b含量为0.09wt％～0.13wt％，促进增材制造过程中晶界的协调变形，zr含量为0.015wt％～0.025wt％，能够净化晶界，通过c含量、co含量、b含量、zr含量分别在上述范围，基于硼化物能够吸附s、p等有害元素显著提高晶界强度，0.25wt％≤c+b≤0.32wt％，c/b的原子比≥1.2，能够保证合金具有较好的晶界强度同时不恶化合金的增材制造工艺性能，构件的平均晶粒尺寸为300μm以上，能够降低合金组织中的晶界比例，一方面具有显著提高的晶界强度，另一方面合金组织中的晶界比例低，能够提高增材制造的镍基高温合金构件的高温持久性能，满足900℃以上长时间使用的需求，在900℃、172mpa下测试得到的构件的持久寿命为35h以上。
1.一种增材制造的镍基高温合金构件，其特征在于，其化学成分包括：c：0.14wt％～0.2wt％、co：21wt％～23wt％，b：0.09wt％～0.13wt％，zr：0.015wt％～0.025wt％、0.25wt％≤c+b≤0.32wt％，c/b的原子比≥1.2；构件的平均晶粒尺寸为300μm以上，所述构件的持久寿命为35h以上，所述持久寿命通过在900℃、172mpa下测试得到。
2.根据权利要求1所述的镍基高温合金构件，其特征在于，所述化学成分还包括：co+b≥22.5wt％。
3.根据权利要求2所述的镍基高温合金构件，其特征在于，所述化学成分包括：b：0.1wt％～0.12wt％，zr：0.015wt％～0.023wt％。
4.根据权利要求1所述的镍基高温合金构件，其特征在于，所述化学成分还包括：cr：21.5wt％～23.5wt％、w：1.7wt％～2.3wt％、al:1.0wt％～1.6wt％、ti:2.5wt％～2.7wt％、nb：0.6wt％～1.0wt％、ta：0.7wt％～1.3wt％，余量为ni和不可避免的杂质元素，44wt％≤cr+co≤46wt％。
5.根据权利要求4所述的镍基高温合金构件，其特征在于，所述化学成分还包括：4wt％≤al+ti≤4.3wt％。
6.根据权利要求1所述的镍基高温合金构件，其特征在于，所述镍基高温合金构件的致密度≥99％。
7.一种权利要求1～6任一项所述的镍基高温合金构件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述固溶热处理的升温速率为3℃/min～5℃/min。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述固溶热处理的条件还包括：随炉冷却；所述时效热处理的条件包括：升温速率为4℃/min～7℃/min，保温温度为700℃～900℃，保温时间为8h～10h，空冷。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述合金粉末的粒度分布为15μm～45μm。
