一種性能優(yōu)異的抗熔鹽腐蝕的鎳基高溫合金的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種性能優(yōu)異的抗熔鹽腐蝕的鎳基高溫合金，屬于屬于金屬材料【技術(shù)領(lǐng)域】。按重量百分比計(jì)，該合金成分為：C≤0.08％（優(yōu)選范圍0.03～0.06％），F(xiàn)e0.5~5％，Cr6.0~8.0％，Mo12~18％，Ta≤2.0％，Ti≤2.0％，Nb≤2.0％，Ni余量；其中：1％≤Ti＋Nb＋Ta≤2％。該合金不僅具有優(yōu)良的室溫塑性、高溫組織穩(wěn)定性和較高的高溫力學(xué)性能，同時(shí)具有良好的抗熔鹽腐蝕性能，可以滿足有較高使用溫度和性能要求的熔鹽、輻照環(huán)境使用需要。適用于熔鹽核反應(yīng)堆的高溫結(jié)構(gòu)材料。
【專利說明】一種性能優(yōu)異的抗熔鹽腐蝕的鎳基高溫合金
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種性能優(yōu)異的抗熔鹽腐蝕的鎳基高溫
I=1-Wl O
【背景技術(shù)】
[0002]使用熔鹽作為冷卻介質(zhì)的第四代核反應(yīng)堆，均存在嚴(yán)重的氟化物熔鹽腐蝕問題，因此與其它類型的反應(yīng)堆不同，合金在保證高溫高強(qiáng)的同時(shí)，還需要有良好的抗氟化物熔鹽腐蝕性能。在抗氟化物熔鹽腐蝕高溫合金的研制中，我國目前還處于起步階段，國外目前抗熔鹽腐蝕的合金主要是Hastelloy N合金，與國外的抗氟化物熔鹽腐蝕合金相比還存在
著一定的差距。
[0003]為此本發(fā)明針對抗氟化物腐蝕合金性能低的問題，發(fā)展出具有抗熔鹽腐蝕性能與國外合金相比略高、但持久性能高于Hastelloy N性能的高性能抗氟化物熔鹽腐蝕的鎳基
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種性能優(yōu)異的抗熔鹽腐蝕的鎳基高溫合金，該合金不僅具有優(yōu)良的室溫塑性、高溫組織穩(wěn)定性和較高的高溫力學(xué)性能，同時(shí)具有良好的抗熔鹽腐蝕性能，可以滿足有較高使用溫度和性能要求的熔鹽、輻照環(huán)境使用需要。適用于熔鹽核反應(yīng)堆的高溫結(jié)構(gòu)材料。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0006]一種性能優(yōu)異的抗熔鹽腐蝕的鎳基高溫合金(GH3535)，按重量百分比計(jì)，該合金成分為:C ≤ 0.08%，F(xiàn)e0.5≤5%, Cr6.0 ~8.0%，Mol2~18%，Ta ≤ 2.0%, Ti ≤ 2.0%,Nb ( 2.0%, Ni余量；其中:1%≤Ti + Nb + Ta≤2% ；C的優(yōu)選范圍為0.03~0.06%。
[0007]按重量百分比計(jì)，本發(fā)明合金中以下元素控制范圍:Co < 0.15% ；B < 0.002% ；W < 0.15% ；A1 < 0.2% ；S ≤ 0.01%, P ≤ 0.005%, Si ≤ 0.8%, Mn ≤ 0.8%, V ≤ I %,Cu ≤ 0.I %。
[0008]按照上述成分設(shè)計(jì)的本發(fā)明合金為變形鎳基高溫合金，由于T1、Nb、Ta與C結(jié)合形成更加穩(wěn)定的碳化物，更能提高合金的持久性能，并且碳化物的穩(wěn)定也有利于合金抗腐蝕及抗輻照性能，為此，本發(fā)明在精確控制C元素的含量范圍時(shí)，同時(shí)添加T1、Nb和Ta中的至少一種，并控制在I≤Ti + Nb + Ta≤2的條件下，再控制Mo的含量12.0~18.0wt%, Cr的含量6.0-8.0wt%，進(jìn)一步提高了合金化程度，使合金性能提高。
[0009]本發(fā)明有益效果如下:
[0010]1、本發(fā)明針對抗氟化物腐蝕合金性能低的問題，發(fā)展出具有抗熔鹽腐蝕性能與國外合金相比提高、持久性能也高于Hastelloy N的高性能抗氟化物熔鹽腐蝕的鎳基高溫合金。
[0011]2、本發(fā)明合金具有優(yōu)良的室溫塑性、高溫組織穩(wěn)定性和較高的高溫力學(xué)性能，同時(shí)具有良好的抗熔鹽腐蝕性能，適用于熔鹽核反應(yīng)堆的高溫結(jié)構(gòu)材料，在650-700°C工作溫度下表現(xiàn)出優(yōu)異的綜合性能。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合實(shí)施例詳述本發(fā)明，以下各實(shí)施例中:
[0013]熱處理制度為:隨爐升溫至1177°C保溫I小時(shí)，水淬。
[0014]腐蝕條件如下:
[0015]1、石墨坩堝
[0016]石墨坩堝內(nèi)壁及零部件(掛桿、蓋子、螺栓螺母)在乙醇中超聲清洗后，在700°C真空干燥24h，冷卻至室溫后，快速轉(zhuǎn)移至手套箱中備用。
[0017]表1石墨參數(shù)表
[0018]
【權(quán)利要求】
1.一種性能優(yōu)異的抗熔鹽腐蝕的鎳基高溫合金，其特征在于:按重量百分比計(jì)，該合金成分為:C ≤ 0.08%，F(xiàn)e0.5^5%, Cr6.0^8.0%, Mol2~18%，Ta ^ 2.0 %, Ti ^ 2.0 %,Nb ≤ 2.0%, Ni 余量；其中:1%≤ Ti + Nb + Ta ≤ 2%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳基高溫合金，其特征在于:按重量百分比計(jì)，該合金成分為:C0.03 ~0.06%, Fe0.5^5%, Cr6.0 ~8.0%，Mol2 ~18%，Ta ^ 2.0 %, Ti ^ 2.0 %,Nb ≤ 2.0%, Ni 余量；其中:1%≤ Ti + Nb + Ta ≤ 2%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鎳基高溫合金，其特征在于:按重量百分比計(jì)，該合金成分中:Co < 0.15% ；B < 0.002% ；ff < 0.15% ；A1 < 0.2% ；S ^ 0.01%, P ^ 0.005%,Si ≤ 0.8%，Mn ≤ 0.8%，V ≤ 0.1%，Cu ≤ 0.1%。
【文檔編號(hào)】C22C19/05GK103966476SQ201310041486
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月1日
【發(fā)明者】董加勝, 張健, 樓瑯洪, 劉濤, 申健, 盧玉章, 謝光, 張功, 姜衛(wèi)國, 王雁, 王棟, 鄭偉 申請人:中國科學(xué)院金屬研究所