[发明专利]高温装置用特殊镍基高温合金

说明书

(一)技术领域：

本发明涉及冶金工业，是一种高温装置用特殊镍基高温合金。

(二)背景技术：

高温合金是目前各个国家不断追求和研发的项目。要解决先进的技术装备及工艺、合金材料能否满足设备工艺要求这是基础。高温合金在我国的发展比较晚。目前是使用、发展、研究阶段。六、七十年代我国的高温合金材料基本靠进口，尤其石化高温装置中的辐射段炉管(裂解炉管、转化炉管等)高温合金全靠进口，而且价格昂贵。

八十年代中期，我国开始研制高温合金及生产工艺。由于石化高温装置裂解炉、制氢炉是整套装置的心脏，合金炉管要承受高温(900-1100℃)、高压、要抗渗碳抗金属高温粉末化等。且使用寿命时间要求达10万小时。因此，材料牌号综合参数要求高。类似的Inconelalloy690合金。可抗高温金属粉末化。但Inconel alloy690合金为轧材，进口价格昂贵，高温性能差、热变形大等缺点。

(三)发明内容：

本发明的目的是要解我国现有高温合金依靠进口，价格昂贵，而自主产品高温性能差，热变形大的问题，提供一种高温装置用特殊镍基高温合金。

本发明的设计方案是：其化学成份重量百分比为：C 0.28-0.35，Si 1.00-1.50，Mn 0.80-1.50，P＜0.03，S＜0.02，Cr 28.00-30.00，Ni 58.00-60.00，其余为Fe和微量杂质。

本发明与现有技术相比，有如下优点：

1、本新型镍基高温合金可直接用离心铸造、精密铸造或砂型铸造方法生产。而Inconel alloy690合金要通过炼钢、锻造、轧制等复杂工艺。本合金大大节约了生产成本和提高了生产效率。

2、本高温合金在化学成份组成更合理。充分考虑合金的高温性能、抗渗碳、抗氧化和抗高温粉末化等综合性能。本合金规范了从常温性能到高温的力学性能参数。

3、进口Inconel alloy690合金每吨需要约70万元。而我们研发的本发明合金产品每吨只需约30万元。(具体视Ni及其它合金的市场价)。成品价是进口价的50％以下。大大降低了用户的生产成本。

本发明的综合性能见下表：

本合金为全奥氏体和共晶组织。提高合金中的含C量，有利提高合金的热强性，C可以同合金元素形成MC、M6C、M23C6等碳化物，一方面

固溶于奥氏体中，起固溶强化作用。另一方面，合理分布于晶界能阻止晶界滑移，并同合金生成间隙相强化晶界，来保证合金的高温性能。同时高的Ni含量可形成纯奥氏体相。Cr的加入可保持有高的抗氧化性，并可提高Ni的奥氏体化能力，抑制脆性的形成，保持了奥氏体的稳定性。

(四)具体实施方式：

例1：采用500kg中频感应电炉熔炼，按本发明设计方案称重化学成分为：C 1.40kg，Si 5.00kg，Mn 4.00kg，P 0.05kg，S 0.05kg，Cr 140.00kg，Ni 290.00kg，其余为Fe和微量杂质。将上述配料全部入炉融化后可取样分析成分含量，并做打渣、脱氧等工作。成份如有偏差，应进行调整，并各温脱氧测量，成分合格，温度合适后，可准备出钢浇注。出钢时炉内和钢包内做微合金化处理。

本发明合金根据用户需求，可用离心铸造浇管，也可采用精密铸造或砂型铸造各种高温设备的零部件。

例2：采用500kg中频感应电炉熔炼，按本发明设计方案称重化学成分为：C 1.60kg，S i 6.00kg，Mn 6.00kg，P 0.08kg，S 0.08kg，Cr 145.00kg，Ni 295.00kg，其余为Fe和微量杂质。将上述配料全部入炉融化后可取样分析成分含量，并做打渣、脱氧等工作。成份如有偏差，应进行调整，并各温脱氧测量，成分合格，温度合适后，可准备出钢浇注。出钢时炉内和钢包内做微合金化处理。

本发明合金根据用户需求，可用离心铸造浇管，也可采用精密铸造或砂型铸造各种高温设备的零部件。

例3：采用500kg中频感应电炉熔炼，按本发明设计方案称重化学成分为：C 1.75kg，Si 7.50kg，Mn 7.50kg，P 0.13kg，S 0.05kg，Cr 150.00kg，Ni 300.00kg，其余为Fe和微量杂质。将上述配料全部入炉融化后可取样分析成分含量，并做打渣、脱氧等工作。成份如有偏差，应进行调整，并各温脱氧测量，成分合格，温度合适后，可准备出钢浇注。出钢时炉内和钢包内做微合金化处理。

本发明合金根据用户需求，可用离心铸造浇管，也可采用精密铸造或砂型铸造各种高温设备的零部件。