[发明专利]热锻性优异的耐热耐腐蚀性的高Cr含量的Ni基合金

说明书

一种热锻性优异的耐热耐腐蚀性的高Cr含量的Ni基合金，所述合金以质量％计，含有Cr：43.1～45.5％、Mo：0.5～1.5％、Mg：0.0001～0.0090％、N：0.001～0.040％、Mn：0.05～0.50％、Si：0.01～0.10％、Fe：0.05～1.00％、Co：0.01％～1.00％、Al：0.01～0.30％、Ti：0.04～0.3％、V：0.0003％～0.0900％、B：0.0001～0.0100％、Zr：0.001～0.050％，根据需要还含有下述(a)～(d)中的1种或2种以上，(a)Cu：0.001～0.020％、(b)W：0.001～0.100％、(c)Ca：0.0001以上且低于0.0020％、(d)Nb：0.001％以上且低于0.100％，余量为Ni以及不可避免的杂质。

技术领域

本发明涉及一种热锻性优异的耐热耐腐蚀性的高Cr含量的Ni基合金，更详细地，涉及一种适合形成对于以重油、煤炭为燃料的发电用锅炉的废气环境这样的包括硫化的高温腐蚀环境的耐侵蚀性有要求的大型形状制品所需要的部位、或者适合形成制造医药中间体等的化学设备所需要的大型反应容器的、热锻性优异的耐热耐腐蚀性的高Cr含量的Ni基合金。

背景技术

以往，已知以Ni的固溶度极限附近含有Cr的高Cr含量的Ni基合金作为耐高温腐蚀用的耐热合金或者耐腐蚀用的耐腐蚀合金，是分别发挥着非常高的性能的合金。

例如，利用耐高温腐蚀这一特性，将其用于焚烧重油、煤炭等化石燃料的火力发电用锅炉的废气环境下使用的金属构件中。

并且，在焚烧重油、煤炭等化石燃料的火力发电用锅炉中，以提高发电效率为指向，正在进行提高锅炉管内的蒸汽温度的开发。锅炉管本身为了利用燃烧废气从外侧再加热而处于温度低于气氛温度的状况，而直接连接至锅炉管的金属构件被锅炉管冷却，因而处于高温腐蚀得到抑制的状态。

但是，由于通过锅炉管的蒸汽温度上升，包括硫化的高温腐蚀所引起的侵蚀变得显著。在这种情况下，采用了已知抗硫化性优异的50Ni-50Cr合金作为锅炉管支承构件。

然而，由于50Ni-50Cr合金几乎没有加工性，因此无法进行热锻，虽然主要作为铸造品而提供，但由于是铸件，不仅在形状上存在制约，而且弯曲加工等冷加工性也不充分。

例如，作为组成与50Ni-50Cr合金相近、应提高加工性的要求而开发的合金，有专利文献1中记载的“弯曲加工性优异的耐腐蚀性Ni-Cr系合金”。

该合金可以进行热锻且冷加工性也优异，因而可以对应于用来控制废气流路的弯曲形状。

但是，虽然上述专利文献1中记载的“弯曲加工性优异的耐腐蚀性Ni-Cr系合金”尚可对铸件进行热锻，但由于热加工性差，因此发生了难以赋予像需要在高温下加工的无缝管这样的形状、焊接部的耐腐蚀性差等新的问题。

另外，专利文献2中提出了一种通过调整合金成分的含量，特别是调整Ca、Mg、B、稀土元素、Zr的含量而使热加工性提高的50Ni-50Cr合金，但该合金也由于机械特性、耐腐蚀性等不够充分，因而在工业上使用领域受到限制。

由此而开发的合金是专利文献3中记载的“高温加工性优异且金属离子溶出量明显小的、耐腐蚀性优异的Ni基合金”。由此，由于热加工性提高、且焊接部的耐腐蚀性提高，从而使便利性提高，可以对应于复杂形状。

另外，专利文献4记载的“耐高温腐蚀性优异的Ni基合金防腐蚀板”记载了：高Cr含量的Ni基合金在C重油焚烧锅炉环境下显示出优异的耐高温腐蚀性。

另外，专利文献5中记载的“对硫化氢和硒化氢的耐侵蚀性优异的Ni基合金”在锅炉废气以外的高温腐蚀用途中也是有效的。

对于耐腐蚀用途，一直用作形成处理医药中间体等的酸的反应容器用构件的合金、或者形成处理硝酸-氢氟酸的换热器用构件的合金。