[發(fā)明專利]鐵素體合金

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780091046.0
• 申請(qǐng)日: 2017-05-24
• 公開（公告）號(hào): CN110709529A
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 保·榮松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山特維克知識(shí)產(chǎn)權(quán)股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/34
• 分類號(hào): C22C38/34;C22C38/06;C22C38/28;C22C38/02;C22C38/22;C22C38/24;C22C38/26;C22C38/00
• 代理公司: 11219 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 王潛;郭國(guó)清

一種鐵素體合金，所述鐵素體合金包含以重量％[wt％]計(jì)的以下元素：C 0.01至0.1；N：0.001至0.1；O：≤0.2；Cr 4至15；Al 2至6；Si 0.5至3；Mn：≤0.4；Mo+W≤4；Y≤1.0；Sc、Ce、La和/或Yb≤0.2；Zr≤0.40；RE≤3.0；余量為Fe和常規(guī)出現(xiàn)的雜質(zhì)，并且還必須滿足以下等式：0.014≤(Al+0.5SQ(Cr+10Si+0.1)≤0.022。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及一種如權(quán)利要求1的前序部分所述的鐵素體合金。本公開還涉及所述鐵素體合金的用途以及涉及由其制造的制品或涂層。

背景技術(shù)

鐵素體合金、例如包含鉻(Cr)含量為15-25重量％和鋁(Al)含量為3-6重量％的FeCrAl合金，是眾所周知的，原因是其具有以下能力：即，當(dāng)處于900℃至1300℃之間的溫度時(shí)，會(huì)形成保護(hù)性α-氧化鋁(Al₂O₃)、氧化鋁、氧化皮(scale)。形成且保持氧化鋁氧化皮的Al含量的下限隨接觸條件而變化。然而，在較高溫度下，Al含量水平過低的影響是Al的選擇性氧化將失效，并且將形成不太穩(wěn)定且保護(hù)性較少的基于鉻和鐵的氧化皮。

普遍認(rèn)為，如果處于低于約900℃的溫度下，則FeCrAl合金通常不會(huì)形成保護(hù)性α-氧化鋁層。已經(jīng)多次嘗試優(yōu)化FeCrAl合金的組成，使其在低于約900℃的溫度下將形成保護(hù)性α-氧化鋁。然而，總體而言，這些嘗試并不是非常成功，因?yàn)檠鹾弯X向氧化物-金屬界面的擴(kuò)散在較低溫度下會(huì)相對(duì)較慢，從而氧化鋁氧化皮的形成速率會(huì)較低，這意味著將存在以下風(fēng)險(xiǎn)，即嚴(yán)重腐蝕侵蝕和形成不太穩(wěn)定的氧化物。

在較低溫度即低于900℃的溫度下出現(xiàn)的另一個(gè)問題是，由FeCrAl合金體系中Cr的低溫混溶間隙引起的長(zhǎng)期脆化現(xiàn)象。在550℃下，Cr含量高于約12重量％時(shí)存在混溶間隙。最近，為了避免這種現(xiàn)象，已經(jīng)開發(fā)出具有約10-12重量％Cr的較低Cr含量的合金。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這類合金在受控且低壓O₂的熔融鉛中表現(xiàn)非常好。

EP 0 475 420涉及一種快速凝固的鐵素體合金箔，其基本上由以下組成：Cr，Al，約1.5-3重量％的Si，和REM(Y、Ce、La、Pr、Nd)，余量為Fe和雜質(zhì)。所述箔還可含有約0.001-0.5重量％的至少一種選自Ti、Nb、Zr和V的元素。所述箔具有不大于約10μm的晶粒尺寸。EP075 420討論了添加Si以改善合金熔體的流動(dòng)特性，但由于延展性降低，取得了有限的成功。

EP 0091 526涉及耐熱循環(huán)氧化且可熱加工的合金，更具體地，涉及含有稀土添加物的鐵-鉻-鋁合金。在氧化中，所述合金將產(chǎn)生在催化轉(zhuǎn)化器表面上所需的晶須紋理氧化物。然而，所得合金不能提供耐高溫性。

因此，仍然需要進(jìn)一步改善鐵素體合金的耐腐蝕性，以使得其可以在高溫條件期間用于腐蝕性環(huán)境。本公開的方面是要解決或至少減少上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本公開涉及一種鐵素體合金，所述鐵素體合金將提供良好抗氧化性和優(yōu)異延展性的結(jié)合，所述鐵素體合金包含以重量％(wt％)計(jì)的以下組成：

C 0.01至0.1；

N：0.001-0.1；

O：≤0.2；

Cr 4至15；

Al 2至6；

Si 0.5至3；

Mn：≤0.4；

Mo+W≤4；

Y≤1.0；

Sc、Ce、La和/或Yb≤0.2；

Zr≤0.40；

RE≤3.0；