[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于含氧高溫氯腐蝕環(huán)境的AlFeNiMoNb改性904L合金的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110275233.2
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN113088783B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭文屹;白凌云;門丹丹;鄧曉華;熊劍;劉宗佩;楊永超;于思琪;孫祖祥;余欽洋;余飛翔;高安瀾
• 申請（專利權(quán)）人: 南昌大學(xué)
• 主分類號: C22C30/00
• 分類號: C22C30/00;C21D1/26;C21D1/74;B22F3/14
• 代理公司: 南昌金軒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 36129
• 代理人: 李楠

本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于含氧高溫氯腐蝕環(huán)境的AlFeNiMoNb改性904L合金的制備方法：以高純(99.99％)Al、Fe、Ni、Mo、Nb金屬粉末以及高純(99.99％)商品化904L超級奧氏體合金為初始原料，采用熱壓工藝結(jié)合真空電弧熔煉技術(shù)，制備AlFeNiMoNb改性904L合金(AlFeNiMoNb：904L)。金相分析表明，所得合金獲得了與原料完全不同的組織形貌，在結(jié)構(gòu)上更加均勻，904L的單一奧氏體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橹ЫY(jié)構(gòu)。在HCl含量2660ppm、O₂含量12％、CO₂含量24％、氮氣余量氣氛中，分別經(jīng)600℃、700℃、800℃，55小時的高溫氯腐蝕實驗，結(jié)果分析表明，AlFeNiMoNb：904L合金在三個溫度下的腐蝕動力學(xué)穩(wěn)定，重量變化小，耐高溫氯腐蝕性能均優(yōu)于904L合金及AlFeNiMoNb合金，且與AlFeNiMoNb合金相比，AlFeNiMoNb：904L成本較低，在性價比上具有明顯優(yōu)勢。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于耐高溫氯腐蝕合金組分設(shè)計與性能測試領(lǐng)域，尤其是垃圾焚燒爐內(nèi)壁的防腐涂層設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于含氧高溫氯腐蝕環(huán)境的AlFeNiMoNb改性904L合金的制備方法。

背景技術(shù)

材料的發(fā)展，往往決定著某個相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。隨著人類社會的進步和科技水平的發(fā)展，人們對材料提出了越來越苛刻的服役要求。對于高溫領(lǐng)域來說，材料的高溫腐蝕現(xiàn)象是制約其應(yīng)用領(lǐng)域快速進步的重要原因。高溫氯腐蝕是幾乎所有金屬、合金都無法回避的嚴重腐蝕問題，在生產(chǎn)、生活中普遍存在。由于低沸點、高蒸氣壓金屬氯化物腐蝕產(chǎn)物的原因，致使高溫氯腐蝕的腐蝕程度遠高于高溫氧化物對材料造成的破壞。遠高于高溫氧化對材料造成的破壞。隨著人們生活水平的提高和城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐的加快，市政垃圾的妥善處理問題已經(jīng)日益緊迫。目前比較倡導(dǎo)的垃圾處理方式為垃圾焚燒發(fā)電，該方式具有環(huán)保、節(jié)能及實現(xiàn)資源再利用等明顯優(yōu)勢，備受人們關(guān)注。在垃圾焚燒過程中，會產(chǎn)生大量的腐蝕性氣體，如HCl、Cl₂、SO₂等，在焚燒溫度下會嚴重腐蝕焚燒爐內(nèi)壁材料，影響焚燒爐的服役年限和工況安全，目前廣泛采用的應(yīng)對方案為在相應(yīng)的位置堆焊鎳基涂層，如Inconel625等，該方法較為有效，能夠明顯提高設(shè)備的耐高溫氯腐蝕性能，但該類產(chǎn)品價格昂貴。為研發(fā)成本低廉、性能優(yōu)異的非鎳基合金的涂層材料，本發(fā)明提出一種應(yīng)用于含氧高溫氯腐蝕環(huán)境的AlFeNiMoNb改性904L合金的制備方法，以期在降低產(chǎn)品成本的同時，提高改性904L超級奧氏體合金的耐高溫氯腐蝕性能。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有材料的高成本問題，本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于含氧高溫氯腐蝕環(huán)境的AlFeNiMoNb改性904L合金的制備方法。本發(fā)明以高純(99.99％)Al、Fe、Ni、Mo、Nb金屬粉末以及高純(99.99％)商品化904L超級奧氏體合金為初始原料，采用熱壓工藝結(jié)合真空電弧熔煉技術(shù)，制備AlFeNiMoNb改性904L合金(AIFeNiMoNb：904L)，并考察其在模擬垃圾焚燒爐焚燒氣氛中的耐腐蝕行為，旨在將其作為具有較高性價比的耐高溫氯腐蝕合金材料，應(yīng)用于垃圾焚燒爐換器管排表面涂層材料等領(lǐng)域。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種應(yīng)用于含氧高溫氯腐蝕環(huán)境的AlFeNiMoNb改性904L合金：

以高純鋁、鐵、鎳、鉬、鈮金屬粉末以及高純904L超級奧氏體合金為初始原料，采用熱壓工藝結(jié)合真空電弧熔煉技術(shù)，制備AlFeNiMoNb改性904L合金。

進一步地，所述鋁、鐵、鎳、鉬、鈮金屬粉末以及904L超級奧氏體合金純度均為99.99％。

一種應(yīng)用于含氧高溫氯腐蝕環(huán)境的AlFeNiMoNb改性904L合金的制備方法，包括以下步驟：

A、制備AlFeNiMoNb板材；

B、取904L板材與AlFeNiMoNb板材切塊后超聲清洗并混合均勻，一同進行真空熔煉后獲得鈕扣錠；