[发明专利]Ni-Cr-Fe基沉淀硬化型变形高温合金

说明书

本发明属于合金材料领域，具体涉及一种Ni‑Cr‑Fe基沉淀硬化型变形高温合金，所述合金由如下重量百分比的各组分组成：Cr 18‑23％、Fe 4.0‑7.0％、Ti 2.5‑3.5％、Mn 2.0‑4.0％、Nb 0.5‑1.0％、Si 0.1‑0.5％、Ce 0.1‑0.5％、C≤0.03％、O≤0.02％、P≤0.03％、S≤0.02％，其余为Ni。本申请添加的Ti和Nb不仅可以与Ni形成共格稳定的金属间化合物，提高耐热性，使焊丝在高温下保持较高强度，而且有利于抑制C的不利影响，提高耐蚀性；Mn能大量溶入Ni‑Cr合金中，细化晶粒，改善加工性能，同时还是较好的S、O、C脱除剂，添加的Ce有助于净化熔液，细化晶粒，从整体上提高焊丝的强度和高温耐蚀性；本申请在进行一段时间的包顶吹氧脱碳之后再以镍铬合金形式添加铬和剩余的镍，可使镍均匀分散于体系中，扩大奥氏体区，提高耐蚀性能。

技术领域

本发明属于合金材料技术领域，具体涉及一种Ni-Cr-Fe基沉淀硬化型变形高温合金。

背景技术

中国绿色经济发展，离不开节能减排及对环境的治理，目前对于工业废物、城市垃圾、农村废物以及各种废物中掺杂着有毒有害的物质处理多采用焚烧方式，废弃物无害化的同时还可以将燃烧产生的热能加以利用。焚烧处理中，焚烧炉是关键设备，它是一种将废气、废液、固体废弃物体燃料、医疗垃圾、生活废品、动物尸体等进行高温焚烧，达到量化数减少或缩小的一种环保设备，同时还可以利用部分焚烧介质的热能，焚烧炉需要在高温下具有一定抗氧化和耐腐蚀能力。目前国内用于高温环境下的焊丝腐蚀率≥0.2mm/m，设备更换周期短，不仅造成资源浪费，还要耗费大量的人力物力，不符合可持续发展的趋势。

因此，有必要研发一种在高温下具有良好耐蚀性的焊丝，从根本上提高焚烧炉的高温性能，延长使用寿命，为节能减排做出贡献。

发明内容

为了现有焊丝高温下腐蚀速率较高的问题，本发明公开了一种Ni-Cr-Fe基沉淀硬化型变形高温合金，所制备的合金在高温条件下具有较低的腐蚀速率，具有良好的耐高温抗腐蚀性能。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种Ni-Cr-Fe基沉淀硬化型变形高温合金，所述合金由如下重量百分比的各组分组成：Cr 18-23%、Fe 4.0-7.0%、Ti 2.5-3.5%、Mn 2.0-4.0%、Nb 0.5-1.0%、Si 0.1-0.5%、Ce0.1-0.5%、C≤0.03%、O≤0.02%、P≤0.03%、S≤0.02%，其余为Ni。

作为优选，上述合金由如下重量百分比的各组分组成：Cr 18-20%、Fe 6.0-7.0%、Ti 2.5-3.5%、Mn 2.0-3.0%、Nb 0.5-1.0%、Si 0.1-0.3%、Ce 0.1-0.35%、C≤0.03%、O≤0.02%、P≤0.03%、S≤0.02%，其余为Ni。

作为优选，上述合金由如下重量百分比的各组分组成：Cr 18.5-19.5%、Fe 6.5-7.0%、Ti 2.5-3.0%、Mn 2.0-2.5%、Nb 0.6-0.8%、Si 0.1-0.2%、Ce 0.2-0.3%、C≤0.03%、O≤0.02%、P≤0.03%、S≤0.02%，其余为Ni。

作为优选，上述Ni-Cr-Fe基沉淀硬化型变形高温合金，采用如下方法制备而成：

（1）按比例配好原料，其中铬和部分镍以镍铬中间合金的形式准备，将除钛、铬和部分镍以外的其他原料加入到真空感应炉中熔炼，从钢包底部吹入氩气进行脱气和搅拌，待原料全部熔融后，开始从钢包顶部吹入氧气脱碳；

（2）包顶吹氧20-30min后，加入钛和镍铬中间合金，使之熔融分散，当C含量降低至0.03%以下时停止吹氧，改为从钢包顶部和底部同时吹入氩气；

（3）保持包底吹氩，向钢包中加入硅铁、铝块进行脱氧，并加入石灰、萤石造渣，脱硫；