專利名稱:高溫裝置用特殊鎳基高溫合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及冶金工業(yè),是一種高溫裝置用特殊鎳基高溫合金。
背景技術(shù):
高溫合金是目前各個(gè)國(guó)家不斷追求和研發(fā)的項(xiàng)目。要解決先進(jìn)的技術(shù)裝備及工藝、合金材料能否滿足設(shè)備工藝要求這是基礎(chǔ)。高溫合金在我國(guó)的發(fā)展比較晚。目前是使用、發(fā)展、研究階段。六、七十年代我國(guó)的高溫合金材料基本靠進(jìn)口,尤其石化高溫裝置中的輻射段爐管(裂解爐管、轉(zhuǎn)化爐管等)高溫合金全靠進(jìn)口,而且價(jià)格昂貴。
八十年代中期,我國(guó)開(kāi)始研制高溫合金及生產(chǎn)工藝。由于石化高溫裝置裂解爐、制氫爐是整套裝置的心臟,合金爐管要承受高溫(900-1100℃)、高壓、要抗?jié)B碳抗金屬高溫粉末化等。且使用壽命時(shí)間要求達(dá)10萬(wàn)小時(shí)。因此,材料牌號(hào)綜合參數(shù)要求高。類似的Inconelalloy690合金??煽垢邷亟饘俜勰┗5獻(xiàn)nconel alloy690合金為軋材,進(jìn)口價(jià)格昂貴,高溫性能差、熱變形大等缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要解我國(guó)現(xiàn)有高溫合金依靠進(jìn)口,價(jià)格昂貴,而自主產(chǎn)品高溫性能差,熱變形大的問(wèn)題,提供一種高溫裝置用特殊鎳基高溫合金。
本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案是其化學(xué)成份重量百分比為C 0.28-0.35,Si 1.00-1.50,Mn 0.80-1.50,P<0.03,S<0.02,Cr 28.00-30.00,Ni 58.00-60.00,其余為Fe和微量雜質(zhì)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,有如下優(yōu)點(diǎn) 1、本新型鎳基高溫合金可直接用離心鑄造、精密鑄造或砂型鑄造方法生產(chǎn)。而Inconel alloy690合金要通過(guò)煉鋼、鍛造、軋制等復(fù)雜工藝。本合金大大節(jié)約了生產(chǎn)成本和提高了生產(chǎn)效率。
2、本高溫合金在化學(xué)成份組成更合理。充分考慮合金的高溫性能、抗?jié)B碳、抗氧化和抗高溫粉末化等綜合性能。本合金規(guī)范了從常溫性能到高溫的力學(xué)性能參數(shù)。
3、進(jìn)口Inconel alloy690合金每噸需要約70萬(wàn)元。而我們研發(fā)的本發(fā)明合金產(chǎn)品每噸只需約30萬(wàn)元。(具體視Ni及其它合金的市場(chǎng)價(jià))。成品價(jià)是進(jìn)口價(jià)的50%以下。大大降低了用戶的生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的綜合性能見(jiàn)下表 本合金為全奧氏體和共晶組織。提高合金中的含C量,有利提高合金的熱強(qiáng)性,C可以同合金元素形成MC、M6C、M23C6等碳化物,一方面
固溶于奧氏體中,起固溶強(qiáng)化作用。另一方面,合理分布于晶界能阻止晶界滑移,并同合金生成間隙相強(qiáng)化晶界,來(lái)保證合金的高溫性能。同時(shí)高的Ni含量可形成純奧氏體相。Cr的加入可保持有高的抗氧化性,并可提高Ni的奧氏體化能力,抑制脆性的形成,保持了奧氏體的穩(wěn)定性。
具體實(shí)施例方式 例1采用500kg中頻感應(yīng)電爐熔煉,按本發(fā)明設(shè)計(jì)方案稱重化學(xué)成分為C 1.40kg,Si 5.00kg,Mn 4.00kg,P 0.05kg,S 0.05kg,Cr 140.00kg,Ni 290.00kg,其余為Fe和微量雜質(zhì)。將上述配料全部入爐融化后可取樣分析成分含量,并做打渣、脫氧等工作。成份如有偏差,應(yīng)進(jìn)行調(diào)整,并各溫脫氧測(cè)量,成分合格,溫度合適后,可準(zhǔn)備出鋼澆注。出鋼時(shí)爐內(nèi)和鋼包內(nèi)做微合金化處理。
本發(fā)明合金根據(jù)用戶需求,可用離心鑄造澆管,也可采用精密鑄造或砂型鑄造各種高溫設(shè)備的零部件。
例2采用500kg中頻感應(yīng)電爐熔煉,按本發(fā)明設(shè)計(jì)方案稱重化學(xué)成分為C 1.60kg,S i 6.00kg,Mn 6.00kg,P 0.08kg,S 0.08kg,Cr 145.00kg,Ni 295.00kg,其余為Fe和微量雜質(zhì)。將上述配料全部入爐融化后可取樣分析成分含量,并做打渣、脫氧等工作。成份如有偏差,應(yīng)進(jìn)行調(diào)整,并各溫脫氧測(cè)量,成分合格,溫度合適后,可準(zhǔn)備出鋼澆注。出鋼時(shí)爐內(nèi)和鋼包內(nèi)做微合金化處理。
本發(fā)明合金根據(jù)用戶需求,可用離心鑄造澆管,也可采用精密鑄造或砂型鑄造各種高溫設(shè)備的零部件。
例3采用500kg中頻感應(yīng)電爐熔煉,按本發(fā)明設(shè)計(jì)方案稱重化學(xué)成分為C 1.75kg,Si 7.50kg,Mn 7.50kg,P 0.13kg,S 0.05kg,Cr 150.00kg,Ni 300.00kg,其余為Fe和微量雜質(zhì)。將上述配料全部入爐融化后可取樣分析成分含量,并做打渣、脫氧等工作。成份如有偏差,應(yīng)進(jìn)行調(diào)整,并各溫脫氧測(cè)量,成分合格,溫度合適后,可準(zhǔn)備出鋼澆注。出鋼時(shí)爐內(nèi)和鋼包內(nèi)做微合金化處理。
本發(fā)明合金根據(jù)用戶需求,可用離心鑄造澆管,也可采用精密鑄造或砂型鑄造各種高溫設(shè)備的零部件。
權(quán)利要求
1.一種高溫裝置用特殊鎳基高溫合金,其特征是其化學(xué)成份重量百分比為C 0.28-0.35,Si 1.00-1.50,Mn 0.80-1.50,P<0.03,S<0.02,Cr 28.00-30.00,Ni 58.00-60.00,其余為Fe和微量雜質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及冶金工業(yè),是一種高溫裝置用特殊鎳基高溫合金,其化學(xué)成份重量百分比為C 0.28-0.35,Si 1.00-1.50,Mn 0.80-1.50,P<0.03,S<0.02,Cr 28.00-30.00,Ni 58.00-60.00,其余為Fe和微量雜質(zhì);本發(fā)明解決了現(xiàn)有國(guó)產(chǎn)高溫合金的高溫性能差,熱變形大等缺點(diǎn),可廣泛用于石化、化工、冶金等行業(yè)高溫裝置的設(shè)備或部件。
文檔編號(hào)C22C19/05GK101638741SQ20081004866
公開(kāi)日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2008年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月31日
發(fā)明者李土振, 吳永華, 宋洋溢 申請(qǐng)人:黃石山力大通熱工設(shè)備有限公司