[發(fā)明專利]一種耐高溫氯離子熔鹽腐蝕的鎳鉬基合金材料、其制備方法及其應用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210991190.2
• 申請日: 2022-08-18
• 公開（公告）號: CN115679155A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設計）人: 肖學山;陶穎慧;王春東;王梓榭;盧小莉
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C22C19/05
• 分類號: C22C19/05;C22C1/02;C22F1/10;B21C37/02;B21C37/04
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

本發(fā)明公開了一種耐高溫氯離子熔鹽腐蝕的鎳鉬基合金材料、其制備方法及其應用，其主要成分按照如下質量百分比組成：C≤0.03％，Cr：8.0～18.0％，Mo：18.0～24.0％，Co、Ta、Re及稀土釔中任意一種元素或任意幾種元素，按照質量百分比計，含量為Co≤6.0％、Ta≤5.0％、Re≤5.0％、Y≤0.2％，其余部分為鎳和不可避免的雜質。經配料和真空感應熔制，澆注成型，再經熱鍛、熱軋、冷軋和退火處理工藝，最終制得具有優(yōu)異熱加工性的耐高溫氯離子熔鹽腐蝕的鎳鉬基合金材料棒材或板材。本發(fā)明耐高溫氯離子熔鹽腐蝕的鎳鉬基合金材料具有強度高、耐600?900℃高溫氯離子熔鹽腐蝕和熱加工成型性優(yōu)良的優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明涉及一種耐高溫氯離子熔鹽腐蝕的合金材料、其制備方法及其應用，特別是涉及 鎳鉬基合金材料及制備方法，應用于耐離子熔鹽腐蝕功能合金材料技術領域。

背景技術

由于資源消耗日益加劇，能源危機日益嚴重。目前，很多國家面臨著資源緊缺、污染嚴 重、能源消費結構單一等一系列問題。因此，除要對常規(guī)能源資源進行高效和清潔的轉化利 用以外，有必要開發(fā)利用各種形式的可再生、綠色能源。因此，開發(fā)和利用太陽能這種可再 生能源引起重視。太陽能是安全性、清潔性、永久性等最好的能源。例如，中國總面積2/3以 上地區(qū)年日照時數均大于2200h，尤其是西藏西部、新疆東南部、青海西部、云南南部等地 區(qū)太陽能資源尤為豐富，接近世界上最著名的非洲大沙漠，位居世界第二位。如果將該太陽 能進行有效利用，對于解決能源與環(huán)境問題將有重大意義。

太陽能光熱發(fā)電是一種完全清潔的發(fā)電方式，不會產生二次污染，并且光熱發(fā)電技術適 于大規(guī)模的應用，同時單位成本低、技術相對成熟，國外已經大規(guī)模投入到商業(yè)化運營中。 傳熱蓄熱技術是太陽能熱發(fā)電的關鍵技術之一。傳熱儲熱介質的特性直接影響系統的吸熱、 傳熱與儲熱性能。氯鹽因具有眾多優(yōu)點而引起關注。如種類繁多，價格低廉，可根據需要制 成不同熔點的混合熔鹽，而且相變潛熱大，熔融狀態(tài)下粘度小，具備良好的高溫熱穩(wěn)定性， 工作溫度可達900℃等優(yōu)點。因此氯鹽很適合作為高溫傳熱儲熱材料。氯鹽最大缺點是腐蝕 性強，是其應用于太陽能光熱發(fā)電站中的最關鍵問題，如果能克服該缺點，會提高管道和容 器等關鍵部件材料服役壽命，減少電站運行和維護成本，將非常有應用前景。現有商用金屬 材料中，鎳基合金耐氯鹽腐蝕性能相對較好，但還不能滿足需要。因此，開發(fā)出優(yōu)良的耐氯 鹽腐蝕的鎳基合金至關重要。

發(fā)明內容

為了解決現有技術問題，本發(fā)明的目的在于克服已有技術存在的不足，提供一種光熱發(fā) 電用鎳基合金材料、其制備方法及其應用，大幅度提高其熱加工性和抗高溫氯離子熔鹽腐蝕 性能，本發(fā)明特種鎳基合金材料可以用作光熱發(fā)電的換熱管，材料具有優(yōu)異的熱加工和抗高 溫氯離子熔鹽腐蝕性能。

為達到上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造采用如下發(fā)明構思：

根據鉻與鉬復合添加，本發(fā)明通過大量試驗研究發(fā)現，在鎳鉻合金真空感應熔煉過程中， 加入合適鉻、鉬元素，從而制備出具有優(yōu)異熱加工性和抗高溫氯離子熔鹽腐蝕性能的合金材 料。

根據上述發(fā)明構思，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種耐高溫氯離子熔鹽腐蝕的鎳鉬基合金材料，其主要成分由如下質量百分比組成：

C≤0.03％，Cr：8.0～18.0％，Mo：18.0～24.0％；Co、Ta、Re及稀土釔中任意一種元素 或任意幾種元素含量為Co≤6.0％、Ta≤5.0％、Re≤5.0％、Y≤0.2％；其余部分為鎳和不可避 免的雜質。

優(yōu)選地，本發(fā)明所述耐高溫氯離子熔鹽腐蝕的鎳鉬基合金材料成分由如下質量百分比組 成：

C：0.01～0.02％，Cr：8.0～18.0％，Mo：18.0～24.0％，Co：0-6.0％、Ta：0-2.0％，Re： 0.5-3.5％，Y：0.02-0.09％，其余部分為鎳和不可避免的雜質。