[发明专利]耐碱腐蚀的锆化物掺杂高温耐腐蚀镍基合金的制备方法

说明书

本发明涉及一种锆化物掺杂高温耐腐蚀镍基合金的制备方法，采用在镍基合金中按一定比例微量添加氧化锆、氧化钒和碳的工艺，实现了在真空条件下高温熔池内碳与氧化锆和氧化钒反应形成部分锆碳化合物和钒碳化合物均匀分散在合金中，使制得的镍基合金在高温下保持较好强度的同时具有优良耐碱腐蚀性能，工艺流程简单，工艺成本低，所制得的合金可在1000℃高温下腐蚀性环境中长期使用，具有耐高温、耐碱腐蚀等特点，可广泛应用于各种高温防腐行业设备配件以提高其使用性能和寿命。

本案是以申请日为2016年08月19日，申请号为201610689234.0，名称为“一种锆化物掺杂高温耐腐蚀镍基合金的制备方法”的发明专利为母案而进行的分案申请。

技术领域

本发明涉及合金技术领域，具体说是一种锆化物掺杂高温耐腐蚀镍基合金的制备方法。

背景技术

随着化工行业中对耐腐蚀特别是在高温环境下能耐受强碱腐蚀设备材料性能的要求越来越严格，耐腐蚀合金制备工艺技术一直是合金领域研究的热点。现有的耐腐蚀合金在低温环境中虽然能够保持一定的耐腐蚀性能，但当温度升高至500℃以上时，特别是在强碱性环境中，就会发生晶界腐蚀现象，导致合金物理性能和耐腐蚀能力迅速降低，再次用于高温碱性环境时，就会加速合金体腐蚀，无法再继续使用。常用的镍基合金制备方法也有文献提及掺杂锆工艺，如专利号为CN102628127A，名称为“高强耐蚀镍合金及其制造方法”的中国发明专利，但其以金属锆为原料，原料成本高，单质锆与镍基体也难于熔合，导致合金产品易产生裂缝甚至断裂，同时合金中锆是以金属锆形式分散于镍基合金中，对被添加的镍基合金材料性能如淬透性、断裂韧性等影响较大，高温强碱环境中的耐腐蚀性能也不够理想。如何以低廉的成本制备出能在高温环境下耐碱腐蚀的镍基合金材料，同时又要保证镍基合金材料的淬透性、断裂韧性等物理性能，成为了本领域技术人员亟需解决的一大技术难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺简单、成本低廉、能在高温强碱环境下耐腐蚀且淬透性、断裂韧性等物理性能好的锆化物掺杂高温耐腐蚀镍基合金的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种锆化物掺杂高温耐腐蚀镍基合金的制备方法，将镍、铬、氧化锆、氧化钒和碳按照以下重量比投入真空感应炉内熔炼：

镍∶铬∶氧化锆∶氧化钒∶碳＝63.5-68.5∶27.5-33.5∶0.85-1.35∶0.55-0.85∶1.15-1.75；

熔炼温度为1550-1700℃，熔炼时间为90-180min，熔炼完成后于惰性气氛保护下浇铸得到合金锭。

本发明的有益效果在于：区别于现有技术，本发明采用在镍基合金中按一定比例微量添加氧化锆、氧化钒和碳的工艺，实现了在真空条件下高温熔池内碳与氧化锆和氧化钒反应形成部分锆碳化合物和钒碳化合物均匀分散在合金中，使制得的镍基合金在高温下保持较好强度的同时具有优良耐碱腐蚀性能，工艺流程简单，工艺成本低，所制得的合金可在1000℃高温下腐蚀性环境中长期使用，具有耐高温、耐碱腐蚀等特点，可广泛应用于各种高温防腐行业设备配件以提高其使用性能和寿命。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。

本发明最关键的构思在于:将微量的氧化锆、氧化钒和碳添加运用于镍基合金中，铸锭均匀化处理时形成均匀弥散的锆碳、钒碳化合物，微小的锆碳、钒碳化合物均匀弥散在镍基合金中，在保证镍基合金淬透性、断裂韧性等物理性能的同时，提高镍基合金的高温抗腐蚀性能。

具体的，本发明提供的锆化物掺杂高温耐腐蚀镍基合金的制备方法，将镍、铬、氧化锆、氧化钒和碳按照以下重量比投入真空感应炉内熔炼：