[發明專利]包含預氧化的鎳基合金的合金體

在審

• 申請號: 201780031213.2
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN109154038A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 托馬斯·赫蘭德;馬茨·倫德貝里
• 申請（專利權）人: 山特維克知識產權股份有限公司
• 主分類號: C22C19/05
• 分類號: C22C19/05
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 郭國清;穆德駿

本申請涉及一種包含預氧化的鎳基合金的合金體，該預氧化的鎳基合金以重量百分比(重量％)計包含：C 0.05?0.2；Si最多1.5；Mn最多0.5；Cr 15?20；Al 4?6；Fe 15?25；Co最多5；N 0.03?0.15；O最多0.5；一種或多種選自Ta、Zr、Hf、Ti和Nb中的元素0.25?2.2；一種或多種選自REM中的元素最多0.5；余量的Ni和通常存在的雜質，并還涉及所述合金體的用途，其中所述用途是在包括高濃度氮、低氧分壓和高溫的環境中。

技術領域

本公開涉及包含預氧化的鎳基合金的合金體及其在以下環境中的用途，其中所述環境為溫度是高的并且包圍所述合金體的氣氛包含高濃度氮和低氧分壓。這些環境存在于例如燒結爐和馬弗爐中。

背景技術

包含鋁的鎳基合金用于多種高溫應用，例如用于熱處理爐中，這是因為它們將在由其制成的合金體的表面上形成穩定且保護性的氧化鋁。形成的氧化鋁具有非常好的粘附性，并且不會傾向于從表面剝落或脫落。此外，即使在高溫下，氧化鋁也具有低生長速率。

然而，已經發現，在氣體氣氛包含高氮含量和低氧含量的應用中，包含鋁的鎳基合金將在表面上形成氮化鋁而不是保護性的氧化鋁。形成的氮化鋁將迅速滲透到金屬合金中，并且還將對合金形成保護性表面氧化物的能力具有負面影響。此外，由于此原因將降低機械性能，例如延展性和抗蠕變強度。

本公開的方面旨在克服上述問題。

發明內容

因此，本公開涉及一種包含預氧化的鎳基合金的合金體，所述預氧化的鎳基合金以重量百分比計(重量％)包含

一種或多種選自Ta、Zr、Hf、Ti和Nb中的元素0.25-2.2；

一種或多種選自稀土金屬(REM)中的元素最多0.5；

余量的Ni和通常存在的雜質。

本公開還涉及如上文或下文中限定的合金體在具有高氮濃度和低氧分壓且高溫的環境中的用途。存在這樣的環境的實例是在燒結爐和馬弗爐中。

合金體的實例是，但不限于，網帶、輥(例如爐輥)、管(例如輻射管和熱電偶保護管)、固定裝置和加熱元件。

所述合金和由其制成的合金體可以由粉末制造。

附圖說明

圖1a和1b公開了不同的鎳基合金在不同的溫度下的質量增加曲線。

圖2a至2c公開了由上文或下文中限定的鎳基合金和其它合金形成的合金體的表面，該合金體置于高氮濃度和低氧分壓且高溫的條件下。

具體實施方式

令人驚訝地顯示，包含以下預氧化的鎳基合金的合金體在具有高濃度氮和高溫的環境中具有非常好的抗氮化性，所述預氧化的鎳基合金具有以重量百分比(重量％)計的以下組成：

一種或多種選自Ta、Zr、Hf、Ti和Nb中的元素0.25-2.2；

一種或多種選自稀土金屬(REM)中的元素最多0.5；

余量的Ni和通常存在的雜質。

EP 2617858 A1中描述了該鎳基合金，并且已知它用于需要高抗氧化性和良好抗蠕變性的應用中。然而，如上所述，非常令人驚訝的是，這種預氧化的鎳基合金在具有高濃度氮和高溫的環境中是非常抗氮化的，這是因為它與鋁合金化。因此，通常在表面上形成氮化鋁，而不是保護性氧化鋁，并且就在所述表面的下方；但對于如上文或下文中限定的所述預氧化的合金而言，在表面上形成保護性氧化鋁。