[發(fā)明專利]一種耐高溫抗腐蝕合金及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010505860.2
• 申請日: 2010-10-13
• 公開（公告）號: CN102002626A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發(fā)明（設計）人: 康定圖;肖天洋
• 申請（專利權(quán)）人: 康定圖;肖天洋
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10;C22C33/08
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種合金材料及其制備方法，特別是一種耐高溫抗腐蝕合金及其制備方法。

背景技術(shù)

耐熱金屬材料和耐腐蝕金屬材料廣泛應用于冶金、電力、建材、化工等工業(yè)中。如金屬冶煉坩堝，高溫電爐襯板電阻絲，煤氣發(fā)生爐爐條等。這種金屬材料在單一的高溫環(huán)境或單一的高腐蝕性環(huán)境中都具有很好的耐高溫或抗腐蝕作用。然而，在高溫和高腐蝕性兼有的環(huán)境中，單一的耐高溫或單一的耐腐蝕材料就會很快受到破壞。如前蘇聯(lián)的鉍金屬冶煉坩堝，這種坩堝材料選用的化學成分是以耐高溫為主的一種耐熱鑄鐵。但是使用過程中它難以抵抗高溫狀態(tài)下往坩堝內(nèi)注入高腐蝕性氯氣的高溫腐蝕破壞，使用壽命就很短。人們?yōu)榱藢で笠环N既能耐高溫同時又能抗腐蝕的合金材料，在生產(chǎn)合金的工藝中，添加了一些十分貴重而資源貧乏的金屬如鎳，鉬等，取得了一些進步，但因成本太高，只能停留在實驗室中，無法投入到工業(yè)實際應用中去。市場迫切需要成本低廉、又兼?zhèn)溆心透邷睾涂垢g雙重性能的合金材料；如壓鑄機湯勺，工作在高溫和高腐蝕環(huán)境，要求其材料必須具備耐高溫和抗腐蝕雙重特性。國內(nèi)生產(chǎn)傳統(tǒng)的壓鑄機湯勺產(chǎn)品的使用壽命僅一個星期，而從日本或臺灣進口的同類產(chǎn)品使用壽命可達3個月，但價格十分昂貴。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供了一種成本低廉、又兼有耐高溫和抗腐蝕雙重性能的耐高溫抗腐蝕合金及其制備方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種耐高溫抗腐蝕合金，其特征在于：該合金的組分及占合金重量的含量如下：

C：3.2％～3.8％，?Si：2.2％～3.1％，????Mn：0.2％～0.4％，

P：＜0.08％，?????S：＜0.08％，?????????Cu：0.5％～1.2％，

Cr：0.2％～0.8％，Re：0.025％～0.058％，F(xiàn)e：余量。

該合金的最佳組分及占合金重量的含量如下：

C：3.4％，???Si：2.91％，??Mn：0.4％，

P：＜0.06％，S：＜0.065％，Cu：0.92％，

Cr：0.72％，?Re：0.042％，?Fe：余量。

一種耐高溫抗腐蝕合金的制備方法，包括：

(1)按需求確定所制備合金的組分及占合金重量的含量；

(2)按所制備合金的組分及占合金重量的含量，計算各種鐵合金材料及稀土合金材料的加入量；

(3)按計算所得加入量，先向沖天爐投入鑄造生鐵、耐蝕耐熱中間合金Si-Fe和Mn-Fe進行熔煉；

(4)按計算所得加入量，再向爐外包內(nèi)加入電解Cu和耐蝕耐熱中間合金Cr-Fe以及稀土硅鐵合金FeSiRe21；

鐵水熔煉溫度：1450℃，鐵水熔化速度：3噸/小時，熔煉鼓風壓力：10000帕；

(5)進行沖入法球化處理和喂絲孕育處理；

(6)檢測溶制金屬液達到化學成分要求；

(7)熔制的合金鐵水用于澆鑄產(chǎn)品。

所述鑄造生鐵、耐蝕耐熱中間合金Si-Fe、Mn-Fe、電解Cu、耐蝕耐熱中間合金Cr-Fe及稀土硅鐵合金FeSiRe21均屬市售，

各種鐵合金材料及稀土合金材料的加入量，按《鑄造手冊》(機械工業(yè)出版社.1993.3北京一版，編者：陶令桓，陸文華，羅志建等)第一卷(沖天爐熔煉主要工藝參數(shù)的選擇)計算。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明旨在提高合金材料在高溫條件下阻止降低材料氧化和生長發(fā)生的能力，提高合金材料在周圍介質(zhì)的化學和電化學作用下的抗腐蝕能力。

本發(fā)明采用我國擁有豐富資源的稀土金屬作為添加劑和變質(zhì)劑，取代我國資源緊缺且十分貴重的如鎳、鉬等金屬，大大降低了生產(chǎn)成本。利用稀土元素作為金屬材料熔煉變質(zhì)劑加入到鐵液中，它使鐵液充分脫硫、脫氧、純凈鐵水，可使金屬基體中連續(xù)片狀的石墨形態(tài)改變成孤立的球狀或團狀。而且使基體中的結(jié)晶晶粒更加細小致密。使得高溫氧化氣氛和腐蝕介質(zhì)難以通過石墨和晶間間隙滲透進組織內(nèi)部去。加入稀土金屬提高了鐵的化學穩(wěn)定性，促進了鐵的鈍化作用，使合金元素形成更加連續(xù)致密的防止離子擴散的層下氧化保護膜，提高了主金屬的抗氧化能力。大大降低了材料成本。

在金屬材料中各種金屬元素對材料耐高溫抗腐蝕都起著不同的作用，但它們同存于主金屬中有些作用是相克的.稀土元素的加入，使得某些相克的有用元素能相互包容的同存于主金屬中，而對某些元素的不利作用能起到遏制作用，如硫元素。