[发明专利]一种高温风机用耐蚀合金及其制备方法

说明书

本发明提供一种高温风机用耐蚀合金，各元素的重量百分比为：C：0.05‑0.10%，Si：≤0.70%，Mn：≤0.70%，P：≤0.012%，S：≤0.008%，Cr：20.0‑23.0%，Al：0.60‑1.50%，Fe：≤2.0%，Co：10.0‑13.0%，Ti：0.20‑0.60%，余量为Ni和不可避免的杂质；高温风机用耐蚀合金的制备方法包括原料准备、真空冶炼、电渣重熔、锻造、轧板加工、热处理的步骤。本发明对合金的组分及工艺进行优化设计，合金具有高温强度好、高温耐蚀性强、抗氧化性强的优点，可延长高温风机的使用寿命。

技术领域

本发明涉及高温耐蚀合金材料领域，尤其涉及一种应用于高温退火炉、石墨烯等行业的高温风机用耐蚀合金及其制备方法。

背景技术

在冶金、化工等行业的高温退火炉等热处理设备中，高温轴流风机、高温离心风机是常见的用于通风换气或加强散热的设备。高温退火炉中的风机长时间处于高温环境下，其风机轴、叶轮均需要具备较高的耐高温、耐腐蚀性能。由于镍基合金具有较高的高温力学性能、优良的抗氧化性能及耐腐蚀性能等优点，因此目前高温风机一般采用镍基合金制造。随着工业电炉的不断增加以及热处理工艺温度的不断升高，对高温风机用高温耐蚀合金材料的性能提出了更高的要求，而目前应用于高温风机的合金材料的性能还存在耐高温性能不强的缺点，不能满足工业应用要求，采用现有合金材料制造的高温风机使用寿命较短。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高温风机用耐蚀合金及其制备方法，提高合金高温强度及高温耐蚀性能，延长高温风机的使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高温风机用耐蚀合金，所述高温风机用耐蚀合金中各元素的重量百分比为：C：0.05-0.10%，Si：≤0.70%，Mn：≤0.70%，P：≤0.012%，S：≤0.008%，Cr：20.0-23.0%，Al：0.60-1.50%，Fe：≤2.0%，Co：10.0-13.0%，Ti：0.20-0.60%，余量为Ni和不可避免的杂质。

优选地，各元素的重量百分比为：C：0.05-0.08%，Si：0.30-0.60%，Mn：≤0.70%，P：≤0.012%，S：≤0.008%，Cr：21.5-23.0%，Al：0.60-1.50%，Fe：≤2.0%，Co：10.0-13.0%，Ti：0.20-0.60%，余量为Ni和不可避免的杂质。

根据本发明的另一面，提供一种高温风机用耐蚀合金的制备方法，其包括以下步骤：

步骤S1：原料准备：按照设计成分精确配比原料，各原料采用全新料配制，将所有原料磨光表面，烘烤后使用。

步骤S2：真空冶炼：原料装炉，熔化期真空度＜5Pa；精炼期真空度≤5Pa，精炼温度1460-1520℃，精炼时间≥25分钟，期间采用不少于两次的高温瞬时精炼和一次的低温长时精炼：先提升钢温到1520℃持续1-2分钟，摇炉搅拌3-5分钟，再降低钢温到1460℃（刚结膜冲膜状态）低温；精炼期向钢水中加入Ni-Mg合金脱氧脱硫，Ni-Mg合金加入量为钢水重量的0.05%；Al、Ti小料在精炼后停电结膜时按顺序分批加入，用于脱氧并控制成分；出钢温度1540℃，浇注210Kg电极，浇注后期补缩充分，浇注完成15分钟后破空出模标识。

步骤S3：电渣重熔：切除缩孔，修磨表面氧化物，去除杂质；电渣重熔渣系配比：CaF₂：Al₂O₃：CaO：TiO₂=70：15：10：5，电压55-60V，电流5000-6000A。

步骤S4：锻造：低于400℃装炉，缓慢升温至800℃，保温1.5小时，再升温至1140-1180℃，保温大于3小时；始锻温度≥1150℃，终锻温度≥900℃，回火再烧大于60分钟，锻后空气冷却，探伤100%。

步骤S5：轧板加工：板坯热轧温度1140-1180℃，保温90分钟。