專利名稱：：抵抗金屬除塵的銅基合金及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及銅基合金，其能夠抵抗或者免除碳化、金屬除塵(metaldusting)、焦化和氮化，并且抵抗氧化。本發(fā)明也致力于在含有CO的氣氛中和/或含有碳?xì)浠衔锏臍夥栈蛘吆泄腆w碳的處理過程，或者含有氨和/或其他反應(yīng)的氮化合物的處理過程中所述合金在建筑元件中的應(yīng)用，以及由這些合金形成的產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
：過去，在石化工業(yè)中涉及重整過程的許多發(fā)明巳經(jīng)顯著地提高了加工效率。這樣的一個(gè)例子是摻有特殊金屬的大孔隙沸石催化劑的發(fā)展，使得催化劑具有較高的選擇性，其適于精確的重整和/或合成，例如更有效且更經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)以碳?xì)浠衔镌蠟榛A(chǔ)的各種高需求的商業(yè)液體。然而，很快發(fā)現(xiàn)催化劑對硫中毒敏感，從而導(dǎo)致供給的碳?xì)浠衔锩摿蚣夹g(shù)得到發(fā)展。后來，還發(fā)現(xiàn)水能夠使這樣的催化劑快速失效，因此，在處理氣流中降低水分含量的相應(yīng)保護(hù)技術(shù)也得以發(fā)展。接下來，低硫和低水分條件導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)在反應(yīng)堆裝置內(nèi)焦炭形成并且堵塞，隨后可能返回涉及到分解的劇烈形式的作用將侵蝕設(shè)備部件的金屬建筑材料，例如爐管、管道系統(tǒng)、反應(yīng)堆壁等。實(shí)際上從20世紀(jì)40年代以后，已經(jīng)知道這種金屬分解機(jī)制為"金屬除塵(metaldusting)"，然而，這種現(xiàn)象很少看到，因?yàn)楫?dāng)時(shí)，由于得到的是較低效率的催化劑，所以重組技術(shù)包括在處理氣體中較高的硫分以及非常高的重整和合成壓力。因此，通過上面作為背景的歷史發(fā)展的描述，應(yīng)理解，在今天的石化工業(yè)中，需要一種防止金屬除塵的原因和結(jié)果的解決方法。如上所述，金屬除塵是一種金屬快速分解成為焦炭和純金屬的碳化形式。使用處理氣體能夠輸送粉化的金屬顆粒，其順流而下積聚在不同反應(yīng)堆部件上，并且貫穿整個(gè)反應(yīng)堆系統(tǒng)，使能夠產(chǎn)生堵塞的催化焦化轉(zhuǎn)移。顯然，金屬除塵在氫氣和合成氣(氫氣或一氧化碳的混合氣)制造過程至關(guān)重要。在這些工廠中，甲烷和其他各種更高級(jí)的碳?xì)浠衔锉恢卣蛘卟糠盅趸?，從而制造不同量的氫氣和一氧化碳，用在制造其他更高分子量的有機(jī)化合物中。加工過程中提高的反應(yīng)效率和熱回收效率需要在有利于金屬除塵(metaldusting)條件下的操作加工設(shè)備。在氨合成過程中提高熱回收率的要求引起在重整氣體裝置的熱回收部分以及重整裝置自身中的金屬除塵問題。金屬除塵也是直接鐵礦還原工廠中的問題，其中將干燥并且重新加熱重整的甲烷，以提高礦石還原效率。在重整裝置、重整過氣體再加熱器和礦石還原的上游管道中發(fā)生金屬除塵。在熱處理工業(yè)中，在處理被處理(退火、碳化)零件的設(shè)備中，也要經(jīng)歷金屬除塵。用在熱處理中的氣體與殘留在零件上的油液混合，從而形成在化學(xué)上有利于金屬除塵的氣體。如果對加工過程的化學(xué)控制不加管理，那么用于碳化的氣體混合物也能引起金屬除塵。脫垸基過程和"鉑重整裝置"單元的催化劑再生裝置中經(jīng)歷金屬除塵。發(fā)生金屬除塵的其他加工過程是核工廠，該工廠使用二氧化碳冷卻在煤氣化單元的再循環(huán)氣體回路內(nèi)的設(shè)備，在升高的溫度下處理碳?xì)浠衔锏狞c(diǎn)火加熱器中的設(shè)備，以及在煉鋼廠的煉鐵鼓風(fēng)爐和使用熔鹽和碳?xì)浠衔锏娜剂想姵亍＝陙?，?qiáng)調(diào)重整和合成技術(shù)的發(fā)展，以使遠(yuǎn)距離的、所謂"絞合氣體儲(chǔ)備"的商品化成為可能?；贔ischerTropsch加工的進(jìn)一步發(fā)展的合成步驟，需要使用引起合成氣體組合物的很嚴(yán)重的金屬除塵，由于較低的蒸氣/碳比率以及較高的CO/C02比率，合成氣體將引起嚴(yán)重的金屬除塵。然而，因?yàn)槿狈饘俪龎m有足夠抵抗力的材料，所以沿著這個(gè)方向僅僅前進(jìn)了較小的幾步。在今天使用的提供保護(hù)以防金屬除塵并減少焦炭形成的其他解決方法中，使用具有高含量的鉻和一定量的鋁添加劑的高級(jí)的鎳或者鐵基合金。也已經(jīng)試驗(yàn)以擴(kuò)散技術(shù)或者涂覆為基礎(chǔ)的一些表面改性方法，通過覆蓋焊接、激光熔解、化學(xué)蒸氣沉積(CVD)、物理蒸氣沉積(PVD)或者噴射這些方法。這些方法中的許多方法包括基于例如鐵、鎳和鈷這樣的過渡金屬的材料，這些材料促使焦炭形成的催化特性是已知的。在包含高含量的活性氮化合物的環(huán)境中，例如氨水中，金屬合金受到強(qiáng)有力氮化的影響，具有這種環(huán)境的例子有氮化爐和退火爐，它們使用以氮?dú)鉃榛A(chǔ)的氣氛。另一例子是電站，其使用所謂的Kalina循環(huán)。在這些電站中使用水一氨的混合液，以便以與蒸氣鍋爐相似的方式將燃燒熱量從爐子傳遞給渦輪機(jī)，但是具有相當(dāng)高的效率。在考慮用于氨一水混合的溫度即35(rC—70(TC下，氣體混合物高度侵入，并且引起在公知合金上非?？焖俚母g過程，這些合金例如有304級(jí)7鋼(18重量％的0,9重量X的Ni)，合金800的鐵一鉻一鎳合金(20重量^的Cr，31重量X的Ni)，合金600的鎳合金(16重量X的Cr)以及具有l(wèi)一18重量XCr的鐵一鉻。這是防止Kallna循環(huán)電站商業(yè)化的一個(gè)因素。在化學(xué)加工工業(yè)中也發(fā)生類似的過程，它們處理活性氮化合物，例如氣態(tài)的胺或者酰胺?，F(xiàn)在使用的、用來防止金屬除塵并且減少焦炭形成的方法，就是使用具有高含量的鉻和一定量的鋁添加劑的高級(jí)的鎳基或者鐵基合金。也已經(jīng)通過表面堆焊、激光烙解、化學(xué)蒸氣沉積(CVD)、物理蒸氣沉積(PVD)或者噴射試驗(yàn)以擴(kuò)散技術(shù)或者涂覆為基礎(chǔ)的一些表面改性方法。這些方法中的許多方法包括基于例如鐵、鎳和鈷這樣的過渡金屬的元素，這些材料促使焦炭形成的催化特性是已知的。已知諸如銅(Cii)和錫(Sn)的金屬能夠抵抗或者免除碳化和焦炭的形成，但是其具有太低的熔點(diǎn)或者不足以抵抗氧化的熔點(diǎn)。在通過蒸氣和空氣中的氧化周期性地除去固體焦炭的情況下，需要抗氧化能力。因此，在實(shí)踐中，除了作為有用的抗碳化材料的銅(Cu)和低合金銅(Cu)之外，與碳化加工氣體接觸的金屬表面必須也具有足夠的抗氧化能力。即使在某些加工過程中可以排除脫焦的步驟，使用具有一定抗氧化能力的合金，也能使檢查或者其他停止之后的啟動(dòng)程序更加容易。另外，事故可以導(dǎo)致處理氣體被諸如硫、氯、堿金屬化合物、水蒸氣和/或氧氣所污染。因此，在表面上沒有任何氧化物保護(hù)的銅合金會(huì)受到相當(dāng)?shù)母g。同樣，由氧化鉻保護(hù)的銅合金也會(huì)受到上述化合物的損壞，因?yàn)檠趸t的抗氧化能力是有限的。最后，在甚至更高程度的錫中，在500。C以上的溫度下銅具有高的蒸氣壓力，由此導(dǎo)致當(dāng)這些元素出現(xiàn)在金屬表面上時(shí)，它們的蒸氣能夠被輸送到處理系統(tǒng)并且引起諸如建筑材料、處理流體和催化劑的污染。已經(jīng)存在用例如錫(SN)、銅(Cu)這樣的防腐金屬或者免疫金屬薄層來涂覆建筑材料的技術(shù)，這種技術(shù)在US-A-5863418和EP-A-09003424中也描述過。因此，厚度小于100iiim的這種薄層通過與建筑材料反應(yīng)而受到消耗，這就是這種合金的壽命非常短的原因。對于在Kalina循環(huán)電站的水一氨混合物中發(fā)生的氮化條件來講，現(xiàn)在不存在任何的防腐金屬。至于在較高溫度下即70(TC以上的氮化，在大多情況下，形成鐵、鈷或者鎳合金的氧化鉻或者氧化硅或者氧化鋁經(jīng)常獲得形成的氧化物的短暫保護(hù)。因此，在這些情況下，材料的壽命還是受到氮化的限制。
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的是提供一種銅基合金，其能夠抵抗或者免于碳化、金屬除塵和焦化。本發(fā)明的另一目的是提供一種抵抗或者免于氧化的銅基合金，尤其是在含有一氧化碳的氣氛中，和/或含有碳?xì)浠衔锏臍夥罩校绻腆w含碳材料氣化的處理過程，碳?xì)浠衔锏募訜岱纸夂痛呋卣?，特別是在低硫和低硫、低水分條件下的催化重整，能夠抵抗氧化。本發(fā)明的另一目的是提供一種銅基合金，其不能催化地激活固體焦炭的形成。本發(fā)明的再一目的是提供一種銅基合金，其能夠抵抗或者免于碳化，抵抗用在含有一氧化碳的氣氛中和/或含有碳?xì)浠衔锏臍夥罩?、例如固體含碳材料氣化的含有固體碳的處理過程、碳?xì)浠衔锏募訜岱纸夂痛呋卣貏e是在低硫和低硫、低水分條件下的金屬除塵和焦化。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種基合金，其能抵抗銅蒸發(fā)的材料損失。本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種基合金，其在有反應(yīng)氮特別是溫度在300。C到800。C之間的環(huán)境中抵抗氮化，在該環(huán)境中常規(guī)合金強(qiáng)烈腐蝕。本發(fā)明的又一目的是提供產(chǎn)品形式，其中能夠?qū)⒃摵辖鹩迷阢~基合金本身強(qiáng)度太低的溫度下。圖1用圖解法說明在250)+31120+112中、在65(TC的溫度下暴露1000小時(shí)的一段時(shí)間(RT的四個(gè)循環(huán))之后本發(fā)明的一個(gè)例子和一些比較樣品的重量損失。圖2說明用于給定8XA1含量時(shí)用熱石灰鈣(Themocalc)計(jì)算的Cu-Ni-Al相圖中的一部分，其中1一液體，2—AlNi，3—FCC，4—BCC。圖3說明在75(TC時(shí)具有4重量XA1的合金中碳的溶解度(克碳/克合金)和變化的Cu-Ni比例關(guān)系。具體實(shí)施例方式使用下面描述的合金可以滿足這些目的。鋁鋁的含量應(yīng)該添加到在30(TC到130(TC的溫度下甚至在單獨(dú)包含微量氧氣的環(huán)境下在合金的表面上形成保護(hù)氧化鋁層。鋁應(yīng)該添加到重量達(dá)15wt.y。，優(yōu)選達(dá)到13wt.。/。，更加優(yōu)選達(dá)到8wt.%，但是不低于2wt.%，優(yōu)選不低于4wt.%。娃通過形成相對于純鋁具有較高形成率的鋁硅酸鹽，使用硅能夠促進(jìn)在這種合金中鋁的保護(hù)效果。在這種合金中，形成保護(hù)性氧化物的較低開始溫度是有利的。因此，可以將硅添加到合金中，以便改善在低溫下氧化物的形成。這樣，對于應(yīng)該在30(TC—90(TC的溫度范圍內(nèi)使用的材料來講，具有硅含量達(dá)到6wt.y。的合金特別有利，優(yōu)選硅含量達(dá)到4wt.y。，更加優(yōu)選硅含量為1.5wt.。/。到4wt.。/。之間。如果決心在900'C以上的溫度使用，那么對于防腐氧化物來講硅的含量是確定的，但是不含硅的合金也形成保護(hù)性的氧化鋁，因此，硅的含量應(yīng)該達(dá)到6wt.%，優(yōu)選0—3wt.%。鎂鎂具有與鋁相同的特性，其能夠降低銅的氧化率。因此鎂在某種程度上能夠代替合金中的鋁。這樣，鎂的含量應(yīng)該限制在0—6wt.%，優(yōu)選達(dá)到4wt.%。鎳、鐵、鈷已經(jīng)知道，過渡金屬尤其是鐵、鎳和鈷在焦炭的形成過程中具有強(qiáng)大的催化效果。然而，將要形成在合金表面上的氧化鋁層的保護(hù)能力，使得允許這些元素成比例地達(dá)到高水平，但是鐵、鎳和鈷的總量不能超過60wt.%。也可以使用鎳，以便一一通過把合金的熔點(diǎn)提高到大約90(TC，達(dá)到最高使用溫度——在從大約80(TC到大約120(rC的升高的溫度下，提高其機(jī)械強(qiáng)度因此，提高的鎳含量能夠引起碳化的發(fā)展趨勢，以及抵抗金屬除塵和焦化能力的下降。這樣，如果當(dāng)對用在300。C到80(TC溫度范圍內(nèi)的處理過程中的承載載體進(jìn)行涂覆時(shí)使用該合金，那么應(yīng)該使鎳的含量盡可能的低。因此，如果在20(TC以上的溫度下沒有承載載體地使用該合金，或者在高于80(TC的溫度下在承載載體上進(jìn)行涂覆時(shí)使用合金，那么該合金應(yīng)該具有含量不高于60wt.。/。的鎳。為了提高機(jī)械強(qiáng)度并且用在達(dá)到90(TC的溫度下，可以用鐵和/或鈷來完全或者部分代替該合金中的鎳。為了在較高溫度即大約80(rC到120(TC下使用，可以用每種元素含量達(dá)到25wt.。/o的鐵和/或鈷來代替鎳。因此，應(yīng)該取代總共最大為40wt.。/。的鎳。根據(jù)本發(fā)明的純Cu-Al合金具有在103(TC到108(TC之間的熔點(diǎn)，這取決于A1的含量。為了能夠在高于大約100(TC的溫度下使用，尤其是在上述熔點(diǎn)之上，必須與例如鎳制成合金，以提高該合金系列的熔點(diǎn)。為了在105(TC之上至少110(TC的熔點(diǎn)使用，該合金應(yīng)含有20—60wt.。/。的鎳，最好25—45wt.。/。的鎳。如果需要最佳地抵抗金屬除塵和焦化，那么應(yīng)該提高在這組元素中一種或幾種元素的含量，但每一種元素不要超過2.0wt.%。這些元素的總含量不應(yīng)超過6.0wt.%，優(yōu)選地不超過l.Owt.%。反應(yīng)添加劑為了進(jìn)一步提高高溫下的抗氧化性，通常實(shí)踐中要添加一定量的反應(yīng)元素，例如釔、鉿、鋯、鑭和/或鈰這樣的稀土金屬(REM)。應(yīng)該添加這組元素中的一種或者多種，每一種的添加量不能超過1.0wt.%。這些元素的總含量不應(yīng)超過3.0wt.%，優(yōu)選地不超過0.5wt.%。銅等于本發(fā)明合金的剩下部分的主要成分是銅。已知銅抵抗或者免除催化活性和焦化。由于其與氧氣接觸時(shí)較高的氧化率，所以直到今天，在這些場合使用銅也是不可能的。該合金可以包括高達(dá)98wt.n/。的銅，但是至少為38wt.y。的銅，優(yōu)選至少73wt.。/。的銅，更加優(yōu)選80wt.。/。的銅。另外，該合金通?？梢园òl(fā)生合金煉制的添加劑和雜質(zhì)。能夠?qū)⒈景l(fā)明的合金機(jī)械加工成為具有管道、管子、盤子、條帶和線狀的建筑材料，或者以涂覆在其他通常使用的、具有這種形狀的建筑材料的一個(gè)或者多個(gè)表面上的形狀來使用。例l在較高的碳化氣氛中，在管道爐中進(jìn)行統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)室試驗(yàn)。測量和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的不銹鋼和本發(fā)明的銅基合金A-M的耐除塵性能。表l說明研究材料的化學(xué)成分，表2說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例A-M的成分。所有的含量都用w"/。來表示。表I<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>實(shí)驗(yàn)樣品是由鋼板或者鋼條切割成具有大約10X12X3mm尺寸的形狀，并且用600目磨削來制造。通過在5(TC溫度下1.8MHN03+1.6MHF進(jìn)行8—40分鐘的標(biāo)準(zhǔn)浸泡操作，對一些實(shí)驗(yàn)例進(jìn)行表面處理，或者通過電磨削操作(50gCrO3+450ml的ortophosphoric酸，20V)進(jìn)行處理。在測試并且放在冷爐中之前，在丙酮中清潔這些樣品。為了達(dá)到較低的氧氣分壓，在引入反應(yīng)氣體并且加熱到溫度之前，使純氫氣奔涌通過爐子3小時(shí)。該氣體流速是250毫升/分鐘(ml/min)，其對應(yīng)于在9mm/s的樣品之上的氣體速度。在加熱20分鐘之后溫度穩(wěn)定在650°C。反應(yīng)氣體的輸入成分是25XCO+3y。H20+72。/。H2。在25mm直徑的石英管爐子內(nèi)，以65(TC/1000h進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室曝光。為了提高碳的活性并且促進(jìn)金屬除塵的開始，進(jìn)行四次下降到100—20(TC且返回到650'C的溫度循環(huán)，每一次循環(huán)持續(xù)大約4一5小時(shí)。在圖l中反映了清除樣品的焦炭和石墨之后的重量損失測量的結(jié)果，其中表3比較例的描述<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>如圖1所示，以可測量的重量增加為函數(shù)，在1000小時(shí)的暴露期間，通過凹點(diǎn)和焦炭的形成，所有比較的鋼(樣品1—10)經(jīng)受金屬除塵。然而，事實(shí)上本發(fā)明(樣品ll)的合金在這種氣氛中不起反應(yīng)，沒有重量的改變或者焦炭形成。在相同的氣氛中(在65(TC的溫度下，4X1000h)樣品11已經(jīng)總共暴露4000小時(shí)，而沒有可測量或者可看見的變化。雖然已經(jīng)參考上述實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，某些改進(jìn)和變化是顯然的。通過在氬這種保護(hù)氣體環(huán)境中熔化和隨后的鑄造生產(chǎn)具有表2成分的樣品B到M的合金。當(dāng)暴露到30(TC—105(TC的溫度范圍內(nèi)的氧化環(huán)境中時(shí)，這些合金能夠形成保護(hù)性的氧化鋁或者含有氧化物的混合鋁，它們進(jìn)一步抵抗合金的氧化并且抵抗合金中銅的蒸發(fā)，從而使得合金更加能夠抵抗由于銅的蒸發(fā)帶來的材料損失。例2本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到根據(jù)本發(fā)明的合金需要在升高溫度即大約20(TC以上的溫度下的承載載體。為了該目的，本發(fā)明的合金能夠在混合溶液或者雙金屬混合溶液中機(jī)械加工為元件，如上所述，它們將用作具有不同形狀的建筑材料。如果該合金具有較低含量的鐵和鎳，那么后者特別有效。在具有較高的鐵和/或鎳含量的合成物中，在沒有任何承載載體的情況下能夠使用合金的最高溫度相當(dāng)?shù)馗?。對于具?0wt.X鎳、5—15wt.X鋁及衡量銅的合金來講，能夠估計(jì)到該合金具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，以便在高達(dá)100(TC的溫度下能夠使用。另外，通過由粉末冶金術(shù)來制造含有帶碳纖維或者碳化硅纖維的合金，可以強(qiáng)化該合金的機(jī)械性能。另外，存在例如氧化鋁的氧化物或者氮化物的顆粒分散物，也能夠強(qiáng)化這種粉末冶金術(shù)制造的合金。利用這些方法，在沒有承載載體的情況下使用該合金的溫度能夠擴(kuò)大到200r以上。能夠?qū)⒈景l(fā)明的合金加工成具有管道、管子、平板、條帶和線狀的建筑材料。如果需要這樣，能夠?qū)⒑辖鹬圃斐删哂泄艿阑蛘咂桨寤蛘邨l帶的形狀，里面的承載層涂覆在本發(fā)明合金的一層表面或者兩層表面上。使用其以便制造該合金的混合溶液和承載載體的某些方法是在載重元件上的一根管和由本發(fā)明的合金制成的一根外管和/或內(nèi)管的共同擠出、共同焊接或者共同拉拔以及收縮，可能隨后還有熱處理，以獲得在這些元件之間的冶金連接。在制造平板或者條帶時(shí)類似的方法是將兩張或者更多平板或者多根條帶熱軋或者冷軋?jiān)谝黄?。通過承載載體的兩張或者更多不同平板或管道與本發(fā)明的合金的爆炸焊接，也可以制造復(fù)合板或者復(fù)合管道。借助諸如HIP(熱均勻擠壓)或者CIP(冷均勻擠壓)粉末冶金技術(shù)的幫助，也可以將外部元件和/或內(nèi)部元件施加到承載載體上。在這些情況下，承載載體能夠具有管道、管子、平板、條帶或者電線或其他合適產(chǎn)品形式的形狀。在擠壓后，通過例如熱擠出和/或焊接、拉拔和鍛造將進(jìn)一步加工形成的復(fù)合物。制造合成材料的其他方法是在載重元件上電涂覆銅和鋁，以及隨后可能進(jìn)行退火，以便通過例如汽化、壓緊粘固、噴射、化學(xué)蒸氣沉積(CVD)或者其他方法使涂層或者銅和鋁的氣相沉積物均勻化。通過浸在熔液里或者堆焊，也可以使鋁和銅沉積在承載載體上。為了制造所有的上述產(chǎn)品形式，可能使用這些方法。能夠使用不同的涂覆方法，以便給該合金提供銅和鋁。在這些情況下，需要最后的熱處理來使該合金均質(zhì)化，達(dá)到保持其腐蝕性能的目的。使用在管道里面和/或外面的本發(fā)明的合金，能夠?qū)⒏鶕?jù)上面描述制造的合成條帶或者合成板與縱向焊接或螺旋焊接的復(fù)合管道焊接在一起。在上面描述的產(chǎn)品形式中合適的承載工具是這樣的高溫合金，這些合金今天應(yīng)用在實(shí)際的溫度范圍內(nèi)。這涉及到用于溫度低于70(TC的具有例如鉻、鉬、釩、鈮、鎢、碳和/或氮添加劑的馬氏體或貝氏體16或鐵素體鐵合金，以獲得高溫下的機(jī)械強(qiáng)度。在大約500。C以上的溫度下，通常使用奧氏體的鐵-絡(luò)-鎳合金，通過和例如鉬、釩、鈮、鴿、碳和/或氮制成合金，其可能機(jī)械強(qiáng)化為承載載體。在這些組合金中使用鉻，有時(shí)還有鋁和/或硅，以便為該承載載體提供改善的防腐物。在本發(fā)明的合金沉積在該承載載體的兩個(gè)表面上的這些情況下，根據(jù)本發(fā)明的合金將提供需要的防腐物。通過這種方法，在其他場合使用的合金最高溫度受到防腐物的限制，該防腐物能夠用作比其他情況溫度較高時(shí)的承載載體。在本發(fā)明的合金僅僅沉積在承載載體的一個(gè)表面的情況下，在其自由表面暴露的環(huán)境中承載載體自身具有足夠的防腐物是必須的。例子3圖2說明對于給定的8X鋁含量來講用熱石灰f丐(Thermocalc)來計(jì)算的Cu-Ni-Al相態(tài)圖的一部分。曲線圖l表示固相/液相溫度，曲線圖2表示用于NiAl相態(tài)穩(wěn)定性的區(qū)域，曲線圖3表示用于銅和鎳的立方緊密堆積固態(tài)溶液的穩(wěn)定性的區(qū)域，它也能包含例如較小含量的鋁。曲線圖4表示在被稱作i3的純Cu-Al體系中該相態(tài)的穩(wěn)定性的區(qū)域。圖2表示在固相和液相溫度下在92wt.X(Cu+Ni)禾Q8wt.XAl的合金中不同含量的銅和鎳的效果。該圖說明通過將鎳的含量增加到20wt.X之上，能夠把其熔點(diǎn)提高到超過100(TC。通過能夠計(jì)算的這種方法，根據(jù)本發(fā)明的該合金使用的最高溫度為120(TC。圖3表示有關(guān)碳在合金中的溶解度的合金中鎳含量的效果。該曲線圖說明對于含量超過大約IOwt.X的鎳來說，隨著鎳含量的增加，碳的溶解度提高很大。合金的碳化率將得到較高的擴(kuò)展，這取決于合金中碳的溶解度，并且隨著碳的溶解度提高，金屬除塵和焦化顯像有望提高。因此，在合金中碳的溶解度需要盡可能的低，結(jié)果是鎳含量應(yīng)該低于10wt.X，以便獲得最佳的抵抗碳化、焦化和金屬除塵效果，優(yōu)選其低于lwt.%。需要這樣低水平的鎳含量以獲得最佳性能的原因是，除了鎳能夠影響碳的溶解度也能催化焦化之外，其沒有有利的方面。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>權(quán)利要求1.一種銅基合金，其特征在于，所述的合金能夠抵抗碳化、金屬除塵和焦化并且抵抗氧化，其具有下述的成分(所有含量為重量百分比，wt.％)A1>0-15S≥0-6M≥0-6釔、鉿、鋯、鑭、鈰這樣的稀土元素(REM)組中的一種或者多種元素，每一種含量達(dá)到1.0wt.％，Cu衡量以及通常出現(xiàn)形成合金的添加劑和雜質(zhì)。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的銅基合金，其特征在于，所述的合金包括達(dá)到15wt.。/。的Al，優(yōu)選達(dá)到13wt.y。的A1，更加優(yōu)選達(dá)到8wt.%的Al，但是至少2wt.y。的A1，以及衡量的Cu，并且通常出現(xiàn)形成合金的添加劑和雜質(zhì)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的銅基合金，其特征在于，所述的合金包括達(dá)到6wt.。/。的Si，優(yōu)選達(dá)到5wt.%的Si，以及衡量的Cu，并且通常出現(xiàn)形成合金的添加劑和雜質(zhì)。4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求中所述的銅基合金，其特征在于，所述的合金包括達(dá)到6wt.。/o的Mg，優(yōu)選達(dá)到4wt.y。的Mg,以及衡量的Cu，并且通常出現(xiàn)形成合金的添加劑和雜質(zhì)。5.根據(jù)任一前述權(quán)利要求中所述的銅基合金，其特征在于，所述的合金包括釔、鉿、鋯、鑭、鈰的稀土元素(REM)組中的一種或者多種元素，每一種含量達(dá)到0.3wt.%。6.根據(jù)任一前述權(quán)利要求中所述的銅基合金，其特征在于，所述的合金在含有一氧化碳的氣氛中和/或含有碳?xì)浠衔锏臍夥罩械挚寡趸?，或者在含有固體碳的處理過程中，例如固體含碳材料的氣化、碳?xì)浠衔锏募訜岱纸夂痛呋卣?，特別是在低硫和低硫、低水分條件下的催化重整的過程中，能夠抵抗氧化。7.前述任一權(quán)利要求中所述的銅基合金的用途，其用作具有管道、管子、板、條帶和電線形狀的建筑材料。8.前述任一權(quán)利要求中所述的銅基合金的用途，在含有一氧化碳的氣氛中和/或含有碳?xì)浠衔锏臍夥罩?，或者在含有固體碳的處理過程中，例如固體含碳材料的氣化、碳?xì)浠衔锏募訜岱纸夂痛呋卣貏e是在低硫和低硫、低水分條件下的催化重整，其用作形狀為管道、管子、平板、條帶和線狀的復(fù)合材料中的一種組分。9.根據(jù)前述任一權(quán)利要求中所述的銅基合金的用途，其用作復(fù)合材料中的一種組分。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的銅基合金的用途，其中，所述銅基合金用作復(fù)合材料中的一種組分。11.一種銅基合金的用途，該合金具有下述的成分(重量％):Al達(dá)到20Si3-6Mg20-6釔、鉿、鋯、鑭、鈰這樣的稀土元素(REM)組中的一種或者多種元素，每一種含量達(dá)到1.0重量％，鐵、鎳、鈷元素中的一種或多種，其總量達(dá)到60重量％Cu衡量并且通常出現(xiàn)形成合金的添加劑和雜質(zhì)，該合金用在含有一氧化碳的氣氛中、和/或含有碳?xì)浠衔锏臍夥罩械挚寡趸蛘咴诤泄腆w碳的處理過程中，例如固體含碳材料的氣化，碳?xì)浠衔锏募訜岱纸夂痛呋卣?，特別是在低硫和低硫、低水分條件下的催化重整。全文摘要一種銅基合金，能夠抵抗或者免除碳化、金屬除塵和焦化并且抵抗氧化，所述的合金具有下述的成分(所有含量用重量％)鋁(Al)＞0-15；硅(Si)≥0-6；鎂(Mg)≥0-6，釔、鉿、鋯、鑭、鈰這組稀土元素(REM)中的一種或者多種元素，每一種含量達(dá)到0.3重量％，其余為銅(Cu)，并且通常出現(xiàn)形成合金的添加劑和雜質(zhì)，在含有一氧化碳的氣氛中，和/或含有碳?xì)浠衔锏臍夥罩械挚寡趸?，或者含有固體碳的處理過程，例如固體含碳材料的氣化，碳?xì)浠衔锏募訜岱纸夂痛呋卣?，特別是在低硫和低硫、低水分條件下的催化重整，所述合金用作建筑材料。文檔編號(hào)C10G9/16GK101426940SQ03804891公開日2009年5月6日申請日期2003年2月28日優(yōu)先權(quán)日2002年2月28日發(fā)明者彼得·紹卡洛什,約翰·赫恩布盧姆,肯尼斯·約蘭松,馬茨·倫德伯格申請人:山特維克知識(shí)產(chǎn)權(quán)股份有限公司