專利名稱：裂解爐爐管用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)，是一種裂解爐爐管用鎳基高溫合金。
背景技術(shù)：
乙烯產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、軍事、農(nóng)業(yè)、日常生活等各個方面。同時，乙烯裝置的大小、多少、產(chǎn)量等，也是體現(xiàn)一個國家化工技術(shù)能力的高低。而乙烯等產(chǎn)品的生產(chǎn)，主要是高溫裝置裂解爐中的裂解爐管。裂解爐爐管的使用要求要抗高溫、抗高溫變形、抗腐蝕、抗?jié)B碳等。并要求在高溫高壓下連續(xù)工作10萬小時。因此對乙烯裂解爐中的裂解管材質(zhì)綜合性能要求高，生產(chǎn)難度大，技術(shù)含量高。
以前和現(xiàn)在的乙烯裂解爐爐管通常使用HK40或HPNb材質(zhì)來生產(chǎn)爐管。根據(jù)使用情況，常有爐管在使用過程中出現(xiàn)裂紋，高溫?zé)嶙冃未螅節(jié)B碳能力差，易結(jié)焦，鼓包等缺陷，爐管的使用壽命短，使生產(chǎn)成本增大。
㈢

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要解決采用現(xiàn)有HK40或HPNb材質(zhì)生產(chǎn)的裂解爐爐管，在使用過程中出現(xiàn)裂紋、高溫?zé)嶙冃未?，抗?jié)B碳能力差，易結(jié)焦、鼓包等問題，提供一種綜合性能好的裂解爐爐管用鎳基高溫合金。
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 0.40-0.60，Si 1.00-1.80，Mn 0.80-1.50，P＜0.03，S＜0.02，Cr 34.00-37.00，Ni 43.00-47.00，Nb 0.80-1.50，Mo≤0.5，Zr 0.02-0.20，Ti 0.02-0.20，Ce 0.02-0.20，其余為Fe和微量雜質(zhì)。
本發(fā)明從合金成份及含量入手，提高Cr、Ni的含量，并進(jìn)行微合金化處理，來改變合金的組織結(jié)構(gòu)，從而提高產(chǎn)品的綜合使用性能。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有如下優(yōu)點(diǎn) 1、Cr、Ni含量提高，改善金屬組織奧氏體的熱穩(wěn)定性等，從而克服爐管高溫使用的熱變形。
2、提高Cr、Ni含量，并經(jīng)微合金化處理，細(xì)化了晶粒，形成強(qiáng)化相，減少蠕變應(yīng)力。
3、提高新型鎳基高溫合金的高溫強(qiáng)度，比相應(yīng)的合金高出6％--10％以上。
4、本研發(fā)的鎳基高溫合金使用溫度可在原有的溫度基礎(chǔ)上提高100℃左右，縮短了裂解時間，提高了乙烯產(chǎn)量，節(jié)約能源。
5、與進(jìn)口相應(yīng)材質(zhì)的爐管相比，價(jià)格低30％--50％以上，為用戶節(jié)省成本。同時，該發(fā)明的高溫合金爐管在高溫裝置上使用后高溫性能、熱變形、抗?jié)B碳等性能優(yōu)于國際同類產(chǎn)品的水平。
本發(fā)明的綜合性能見下表
本合金由于Cr、Ni含量高，為全奧氏體與共晶組織，同時由于C含量的增加，提高了合金的熱強(qiáng)性，并同合金元素形成各類碳化物，起固溶強(qiáng)化作用，也與合金生產(chǎn)間隙相強(qiáng)化晶界，提高了合金的高溫性能。
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 2.00kg，Si 5.00kg，Mn 4.00kg，P 0.05kg，S 0.02kg，Cr 170.00kg，Ni 215.00kg，Nb 4.00kg，Mo 0.50kg，Zr 0.1kg，Ti0.1kg，Ce 0.1kg，其余為Fe和微量雜質(zhì)。將配料全部入爐融化后取樣分析成分含量，并升溫打打渣、脫氧工作。成份中如有偏差，應(yīng)進(jìn)行成份調(diào)整，成分合格，鋼水脫氧好，溫度符合工藝要求后，可做出鋼準(zhǔn)備。出鋼時爐內(nèi)和鋼包加入微合金化處理。
應(yīng)用本發(fā)明合金，可采用臥式離心鑄造方法來生產(chǎn)裂解爐爐管。
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 2.50kg，Si 6.50kg，Mn 5.00kg，P 0.13kg，S 0.05kg，Cr 180.00kg，Ni 225.00kg，Nb 6.00kg，Mo 1.50kg，Zr 0.50kg，Ti 0.50kg，Ce 0.50kg，其余為Fe和微量雜質(zhì)。將配料全部入爐融化后取樣分析成分含量，并升溫打打渣、脫氧工作。成份中如有偏差，應(yīng)進(jìn)行成份調(diào)整，成分合格，鋼水脫氧好，溫度符合工藝要求后，可做出鋼準(zhǔn)備。出鋼時爐內(nèi)和鋼包加入微合金化處理。
應(yīng)用本發(fā)明合金，可采用臥式離心鑄造方法來生產(chǎn)裂解爐爐管。
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 3.00kg，Si 9.00kg，Mn 7.50kg，P 0.08kg，S 0.08kg，Cr 185.00kg，Ni 235.00kg，Nb 7.50kg，Mo 2.50kg，Zr 1.00kg，Ti 1.00kg，Ce 1.00kg，其余為Fe和微量雜質(zhì)。將配料全部入爐融化后取樣分析成分含量，并升溫打打渣、脫氧工作。成份中如有偏差，應(yīng)進(jìn)行成份調(diào)整，成分合格，鋼水脫氧好，溫度符合工藝要求后，可做出鋼準(zhǔn)備。出鋼時爐內(nèi)和鋼包加入微合金化處理。
應(yīng)用本發(fā)明合金，可采用臥式離心鑄造方法來生產(chǎn)裂解爐爐管。
權(quán)利要求
1.一種裂解爐爐管用鎳基高溫合金，其特征是其化學(xué)成份重量百分比為C 0.40-0.60，Si 1.00-1.80，Mn 0.80-1.50，P＜0.03，S＜0.02，Cr 34.00-37.00，Ni 43.00-47.00，Nb 0.80-1.50，Mo≤0.5，Zr 0.02-0.20，Ti 0.02-0.20，Ce 0.02-0.20，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)，是一種裂解爐爐管用鎳基高溫合金，其化學(xué)成份重量百分比為C 0.40-0.60，Si 1.00-1.80，Mn 0.80-1.50，P＜0.03，S＜0.02，Cr 34.00-37.00，Ni 43.00-47.00，Nb 0.80-1.50，Mo≤0.5，Zr 0.02-0.20，Ti 0.02-0.20，Ce 0.02-0.20，其余為Fe和微量雜質(zhì)；本發(fā)明解決了采用現(xiàn)有HK40或HPNb材質(zhì)生產(chǎn)的裂解爐爐管在使用過程中出現(xiàn)裂紋、高溫?zé)嶙冃未螅節(jié)B碳能力差，易結(jié)焦，鼓包等缺陷，主要用于制造石化乙烯裂解爐輻射室爐管及其它高溫裝置。
文檔編號C22C19/05GK101638742SQ20081004866
公開日2010年2月3日 申請日期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, 阮志剛 申請人:黃石山力大通熱工設(shè)備有限公司