[发明专利]一种应用于含氧高温氯腐蚀环境的AlFeNiMoNb改性904L合金的制备方法

说明书

本发明公开了一种应用于含氧高温氯腐蚀环境的AlFeNiMoNb改性904L合金的制备方法：以高纯(99.99％)Al、Fe、Ni、Mo、Nb金属粉末以及高纯(99.99％)商品化904L超级奥氏体合金为初始原料，采用热压工艺结合真空电弧熔炼技术，制备AlFeNiMoNb改性904L合金(AlFeNiMoNb：904L)。金相分析表明，所得合金获得了与原料完全不同的组织形貌，在结构上更加均匀，904L的单一奥氏体结构转变为枝晶结构。在HCl含量2660ppm、O₂含量12％、CO₂含量24％、氮气余量气氛中，分别经600℃、700℃、800℃，55小时的高温氯腐蚀实验，结果分析表明，AlFeNiMoNb：904L合金在三个温度下的腐蚀动力学稳定，重量变化小，耐高温氯腐蚀性能均优于904L合金及AlFeNiMoNb合金，且与AlFeNiMoNb合金相比，AlFeNiMoNb：904L成本较低，在性价比上具有明显优势。

技术领域

本发明属于耐高温氯腐蚀合金组分设计与性能测试领域，尤其是垃圾焚烧炉内壁的防腐涂层设计技术领域，具体涉及一种应用于含氧高温氯腐蚀环境的AlFeNiMoNb改性904L合金的制备方法。

背景技术

材料的发展，往往决定着某个相关领域的发展。随着人类社会的进步和科技水平的发展，人们对材料提出了越来越苛刻的服役要求。对于高温领域来说，材料的高温腐蚀现象是制约其应用领域快速进步的重要原因。高温氯腐蚀是几乎所有金属、合金都无法回避的严重腐蚀问题，在生产、生活中普遍存在。由于低沸点、高蒸气压金属氯化物腐蚀产物的原因，致使高温氯腐蚀的腐蚀程度远高于高温氧化物对材料造成的破坏。远高于高温氧化对材料造成的破坏。随着人们生活水平的提高和城镇化建设步伐的加快，市政垃圾的妥善处理问题已经日益紧迫。目前比较倡导的垃圾处理方式为垃圾焚烧发电，该方式具有环保、节能及实现资源再利用等明显优势，备受人们关注。在垃圾焚烧过程中，会产生大量的腐蚀性气体，如HCl、Cl₂、SO₂等，在焚烧温度下会严重腐蚀焚烧炉内壁材料，影响焚烧炉的服役年限和工况安全，目前广泛采用的应对方案为在相应的位置堆焊镍基涂层，如Inconel625等，该方法较为有效，能够明显提高设备的耐高温氯腐蚀性能，但该类产品价格昂贵。为研发成本低廉、性能优异的非镍基合金的涂层材料，本发明提出一种应用于含氧高温氯腐蚀环境的AlFeNiMoNb改性904L合金的制备方法，以期在降低产品成本的同时，提高改性904L超级奥氏体合金的耐高温氯腐蚀性能。

发明内容

为了克服上述现有材料的高成本问题，本发明提供了一种应用于含氧高温氯腐蚀环境的AlFeNiMoNb改性904L合金的制备方法。本发明以高纯(99.99％)Al、Fe、Ni、Mo、Nb金属粉末以及高纯(99.99％)商品化904L超级奥氏体合金为初始原料，采用热压工艺结合真空电弧熔炼技术，制备AlFeNiMoNb改性904L合金(AIFeNiMoNb：904L)，并考察其在模拟垃圾焚烧炉焚烧气氛中的耐腐蚀行为，旨在将其作为具有较高性价比的耐高温氯腐蚀合金材料，应用于垃圾焚烧炉换器管排表面涂层材料等领域。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种应用于含氧高温氯腐蚀环境的AlFeNiMoNb改性904L合金：

以高纯铝、铁、镍、钼、铌金属粉末以及高纯904L超级奥氏体合金为初始原料，采用热压工艺结合真空电弧熔炼技术，制备AlFeNiMoNb改性904L合金。

进一步地，所述铝、铁、镍、钼、铌金属粉末以及904L超级奥氏体合金纯度均为99.99％。

一种应用于含氧高温氯腐蚀环境的AlFeNiMoNb改性904L合金的制备方法，包括以下步骤：

A、制备AlFeNiMoNb板材；

B、取904L板材与AlFeNiMoNb板材切块后超声清洗并混合均匀，一同进行真空熔炼后获得钮扣锭；