[發明專利]一種高溫耐磨耐腐蝕合金及其生產工藝

有效

• 申請號: 201910901732.0
• 申請日: 2019-09-23
• 公開（公告）號: CN110484777B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 張善學
• 申請（專利權）人: 煙臺通用節能設備有限公司
• 主分類號: C22C19/05
• 分類號: C22C19/05;C22C30/00;C22C1/02;B22C9/04
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本發明公開了一種高溫耐磨耐腐蝕合金及其生產工藝，其中合金含有以下質量百分比的元素，0＜C＜0.07；7.0≤Cr≤13.0；1.0≤W≤5.0；0＜Fe≤0.6；7.0≤Mo≤15.0；7.0≤Co≤13.0；3.0≤Al≤10.0；3.0≤Ti≤10.0；0＜Si≤0.5；0＜Mn≤0.5；1.0≤Ta≤5.0；0.5≤Hf≤2.0；0＜B＜0.05；其余Ni。通過制備蠟型、掛砂、燒殼、真空澆鑄工藝生產而成，生產的合金材料用于測溫原件保護套管、腐蝕氣體高溫檢測，及水煤漿噴嘴等需要高溫耐磨耐腐蝕環境使用，使用壽命長，產品性能穩定。

技術領域

本發明屬于合金加工領域，具體涉及一種高溫耐磨耐腐蝕合金及其生產工藝。

背景技術

合金，是由兩種或兩種以上的金屬與金屬或非金屬經一定方法所合成的具有金屬特性的物質。一般通過熔合成均勻液體和凝固而得。根據組成元素的數目，可分為二元合金、三元合金和多元合金。耐熱合金又稱高溫合金，它對于在高溫條件下的工業部門和應用技術領域有著重大的意義。一般說，金屬材料的熔點越高，其可使用的溫度限度越高。這是因為隨著溫度的升高，金屬材料的機械性能顯著下降，氧化腐蝕的趨勢相應增大，因此，一般的金屬材料都只能在500℃-600℃下長期工作。能在高于700℃的高溫下工作的金屬通稱耐熱合金。“耐熱”是指其在高溫下能保持足夠強度和良好的抗氧化性。目前經處理后的合金，其使用溫度可達1 000℃-1 100℃。

高溫合金可以應用于垃圾焚燒爐、生物質鍋爐、水泥旋轉窯爐、化工反應器系統的氯化氫、高溫硫化氫二次環境的測溫傳感器及噴嘴高溫耐磨耐腐蝕部件。但是目前高溫合金都無法滿足長期大于1100℃的使用工況，特別是在氯化氫或硫化氫的使用環境中更是不能超過800℃以上，超過特定的溫度，合金的耐腐蝕、耐磨性能會變差，使用壽命很短，特別對于需要在高溫環境中有耐磨要求的使用環境，目前的合金很難達到。這是由于在溫度大于1100℃時合金容易碳化，且硬度低抗高溫耐磨性能差，對于有氯化氫、硫化氫的使用環境，更容易出現磨損、彎曲和腐蝕的現象。

目前普通合金的加工一般采用混合熔化澆鑄法，即首先使用模具在壓蠟機上生產蠟型，在對蠟型進行掛漿開始制殼，制殼結束后對型殼進行焙燒，焙燒結束后進行澆鑄，冷卻后進行清理，然后再進行焊接，加工，噴砂，裝配。以上也是傳統的合金加工過程，對于特殊的高溫耐磨耐腐蝕合金加工并不適用。

發明內容

本發明提供了一種高溫耐磨耐腐蝕合金及其生產工藝，該合金及其加工工藝的使用可以有效的解決大于1100℃時合金耐高溫、耐磨及耐腐蝕性能變差的問題，可以有效的使用在循環流化床鍋爐、煤氣壓爐、磨煤機等高溫測溫原件的保護套管，以及硫化氫、氯化氫等高溫腐蝕環境中，特別是對于垃圾焚燒爐、化工反應器的測溫原件保護管、噴嘴等更加適用。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種高溫耐磨耐腐蝕合金，其特征在于：所述合金含有以下質量百分比的元素，

0＜C＜0.07；9.0≤Cr≤10.0；3.0≤W≤5.0；0＜Fe≤0.6；13.0≤Mo≤15.0；11.0≤Co≤13.0；9.0≤Al≤10.0；1.5≤Ti≤2.0；0＜Si≤0.5；0＜Mn≤0.5；4.0≤Ta≤5.0；0.5≤Hf≤1.0；0＜B＜0.05；其余Ni。

優選的，所述生產工藝包括制備蠟型件、掛砂、燒殼、真空澆鑄；真空澆鑄過程包括，將C、Cr、W、Fe、Mo、Co、Si、Mn、Ni按照比例放入真空澆鑄爐內，在真空負壓小于等于10Pa下，1700℃熔煉20分鐘，靜止5分鐘后加入Al、Ti、Ta、Hf、B降溫至1620℃，真空負壓狀態下澆鑄進入在1100℃下保溫的澆鑄模具內，10分鐘后破壓取出澆鑄模具。

優選的，所述制備蠟型件過程包括，將蠟熔化后，在65℃下保溫72小時，在55℃下靜止48小時，使用壓蠟機將蠟壓入金屬模具后風冷20分鐘，取出蠟型。

優選的，所述制備蠟型件和掛砂步驟之間還包括對蠟型的清洗、晾干和組蠟過程。