[发明专利]一种耐高温铁铬铝合金及其制备方法

说明书

本发明涉及一种耐高温铁铬铝合金及其制备方法，属于合金材料技术领域，该耐高温铁铬铝合金，按重量百分比计，所述耐高温铁铬铝合金的化学元素为：C≤0.03％，Si≤0.6％，Cr 21‑25％，Ni≤0.6％，Al 5‑6％，Ti≤0.6％，Mn≤0.6％，P≤0.05％，S≤0.025％，Nb 0.01‑0.1％，N 0.01‑0.03％，H≤0.0005％，Y 0.03‑0.1％，Zr 0.03‑0.1％，Fe余量；本发明具有以下优点：1、本发明提供的铁铬铝合金在1350℃下进行快速寿命试验，快速寿命值可达到80小时；2、本发明提供的铁铬铝合金不含氢，制备过程全程不携带氢，氢的存在会使得铁铬铝合金易发生脆断和开裂，本发明避免了氢的混入，也减少了去氢操作；3、本发明提供的制备方法简单易操作。

技术领域

本发明涉及一种耐高温铁铬铝合金及其制备方法，属于合金材料技术领域。

背景技术

铁铬铝合金(FeCrAl)是铁素体组织的电热合金，主要牌号有：0Cr₁₃Al₄、0Cr₂1Al₅、0Cr₂₅Al₅和0Cr₂₇Al₇Mo₂等钢种，其产品广泛应用于电热原件、精密仪器、化工容器等行业。该材料是通过焦耳热的方式实现电能一热能的转换，达到对某一区域(如炉膛)或某些物品(如食品)加热的目的，现有的铁铬铝合金在高温下使用后，由于晶粒长大使其变得易脆，从而影响了这类材料在高温环境下的使用寿命。

为此，本领域亟需制备出一种能在高温环境下使用且使用寿命长的铁铬铝合金，能够解决现有技术中存在的问题。

发明内容

针对上述技术难题，本发明目的在于提供一种耐高温铁铬铝合金及其制备方法，解决如何使铁铬铝合金在高温环境下使用时，延长其使用寿命的技术问题。

本发明提供一种耐高温铁铬铝合金，按重量百分比计，所述耐高温铁铬铝合金的化学元素为：C≤0.03％，Si≤0.6％，Cr 21-25％，Ni≤0.6％，Al 5-6％，Ti≤0.6％，Mn≤0.6％，P≤0.05％，S≤0.025％，Nb 0.01-0.1％，N 0.01-0.03％，H≤0.0005％，Y 0.03-0.1％，Zr 0.03-0.1％，Fe余量。

本发明还提供一种耐高温铁铬铝合金的制备方法，包括如下步骤：

S1、按所述化学元素调配钢水，冶炼所述钢水，并进行出钢操作，所述冶炼过程中采用铝粉或铝块进行脱氧；所述冶炼时间为50-80min，所述出钢温度≥1650℃；

S2、将所述出钢钢水进行浇铸，制得合金棒；

S3、以所述合金棒作为电渣重熔电极棒，通过电渣重熔提纯，获得钢锭；

S4、将所述钢锭进行脱锭后，红转入加热设备中加热后，进行轧制，制得耐高温铁铬铝合金。

进一步的，S1中，所述调配钢水时，在吹氩条件下，先加入含锆金属，再采用插入法加入含钇金属。

进一步的，所述吹氩时间为1-2min，所述含锆金属为海绵锆和/或锆铁，所述含钇金属为金属钇和/或钇铁。

进一步的，S1中，所述冶炼设备包括电渣炉、感应炉，所述电渣炉包括三相有衬电渣炉，所述感应炉包括真空感应炉或中频感应炉。

进一步的，冶炼过程中，所述三相有衬电渣炉的冶炼炉渣及其质量比为CaO:Al₂O₃:CaF₂＝4-5:2-3:2-3，所述冶炼炉渣的质量用量为100-120kg。