[发明专利]一种加氢反应器装备用高纯镍基合金材料

说明书

本发明属于金属材料领域，具体涉及一种加氢反应器装备用高纯镍基合金材料及其制备方法，该加氢反应器装备用高纯镍基合金材料包括以下重量份数的原料：C＜0.01%、Si＜0.08%、Mn＜0.5%、S＜0.01%、P＜0.01%、Mo：15%‑17%、Cr：15%‑16.5%、Fe：4%‑7%、V＜0.35%、Co＜2.5%、W：3%‑4.5%、Ni余量；并采取激光熔化技术，制备成镍基合金材料。本发明产品有效改善现有技术中存在焊接热裂、抗拉强度、硬度、耐磨性等不足，具有较大的商业前景。

技术领域

本发明属于金属材料领域，具体涉及一种加氢反应器装备用高纯镍基合金材料。

背景技术

近年来，随着化工产业的发展，化学反应装备等配套产业的要求也越来越高。常用加氢反应器设备在常规使用过程中会遇到高温、高压、液体酸碱腐蚀、气体冲蚀；以及腐蚀后的更换焊接等问题。常规的合金材料难以满足安全生产的要求。

经过调研，由于选材不当，国内外都出现过运行过程中设备发生腐蚀泄漏的事故，给装置的长周期安全运行带来极大隐患，也给企业带来很大经济损失。因此，提高行业中关键部位设备壳体内壁的抗腐蚀、耐磨、抗高压等性能，保证设备在这种工况下安全运行迫在眉睫。

镍基合金是以镍、钴、铁为基，具有很高的高温强度、韧性、耐氧化性和疲劳强度；在大气、天然气、海水、中性盐及碱等介质中，具有耐腐蚀性能。因此，选用镍基合金焊材进行设备壳体内壁堆焊，以达到设备的耐腐蚀性能要求；且镍金属作为加氢反应的催化剂具有较好效果。但常规镍基合金存在硬度低，抗拉强度不高、焊接存在热膨胀致热裂的问题。因此急需开发出一种不存在焊接热裂、高硬度、高强度的镍基合金材料。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中加氢反应器镍基合金材料存在焊接热裂、抗拉强度、硬度、耐磨性等不足，提供了一种加氢反应器装备用高纯镍基合金材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种加氢反应器装备用高纯镍基合金材料，包括以下重量份数的原料：

C＜0.01％、Si＜0.08％、Mn＜0.5％、S＜0.01％、P＜0.01％、Mo：15％-17％、Cr：15％-16.5％、Fe：4％-7％、V＜0.35％、Co＜2.5％、W：3％-4.5％、Ni余量。

作为优选，所述Fe与W总量不超过10％。

作为优选，所述Co与W重量比为1:2-1:4。

作为优选，所述Co与W重量比为1:2。

作为优选，所述C、S、P总量不超过0.02％。

作为优选，所述V的含量为0.25％-0.35％。

一种加氢反应器装备用高纯镍基合金材料的制备方法，包括以下步骤：

制粉：采用真空感应熔炼气雾化法制备合金粉末；

筛粉：对所述合金粉末进行筛分，选取合适粒径的粉末；

成型：采用激光选区熔化技术将选取的粉末制造成型，获得毛坯合金；

热处理：将所述毛坯合金进行固溶处理后获得所述镍基合金。

作为优选，所述筛粉步骤选取的是粒径在15μm-45μm的粉末。

作为优选，所述成型时激光参数为：激光功率400-600W，扫描速度1000-1200mm/s，线间距0.1-0.12mm。

本发明具有如下的有益效果：