[发明专利]一种高温耐磨耐腐蚀合金及其生产工艺

说明书

本发明公开了一种高温耐磨耐腐蚀合金及其生产工艺，其中合金含有以下质量百分比的元素，0＜C＜0.07；7.0≤Cr≤13.0；1.0≤W≤5.0；0＜Fe≤0.6；7.0≤Mo≤15.0；7.0≤Co≤13.0；3.0≤Al≤10.0；3.0≤Ti≤10.0；0＜Si≤0.5；0＜Mn≤0.5；1.0≤Ta≤5.0；0.5≤Hf≤2.0；0＜B＜0.05；其余Ni。通过制备蜡型、挂砂、烧壳、真空浇铸工艺生产而成，生产的合金材料用于测温原件保护套管、腐蚀气体高温检测，及水煤浆喷嘴等需要高温耐磨耐腐蚀环境使用，使用寿命长，产品性能稳定。

技术领域

本发明属于合金加工领域，具体涉及一种高温耐磨耐腐蚀合金及其生产工艺。

背景技术

合金，是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。一般通过熔合成均匀液体和凝固而得。根据组成元素的数目，可分为二元合金、三元合金和多元合金。耐热合金又称高温合金，它对于在高温条件下的工业部门和应用技术领域有着重大的意义。一般说，金属材料的熔点越高，其可使用的温度限度越高。这是因为随着温度的升高，金属材料的机械性能显著下降，氧化腐蚀的趋势相应增大，因此，一般的金属材料都只能在500℃-600℃下长期工作。能在高于700℃的高温下工作的金属通称耐热合金。“耐热”是指其在高温下能保持足够强度和良好的抗氧化性。目前经处理后的合金，其使用温度可达1 000℃-1 100℃。

高温合金可以应用于垃圾焚烧炉、生物质锅炉、水泥旋转窑炉、化工反应器系统的氯化氢、高温硫化氢二次环境的测温传感器及喷嘴高温耐磨耐腐蚀部件。但是目前高温合金都无法满足长期大于1100℃的使用工况，特别是在氯化氢或硫化氢的使用环境中更是不能超过800℃以上，超过特定的温度，合金的耐腐蚀、耐磨性能会变差，使用寿命很短，特别对于需要在高温环境中有耐磨要求的使用环境，目前的合金很难达到。这是由于在温度大于1100℃时合金容易碳化，且硬度低抗高温耐磨性能差，对于有氯化氢、硫化氢的使用环境，更容易出现磨损、弯曲和腐蚀的现象。

目前普通合金的加工一般采用混合熔化浇铸法，即首先使用模具在压蜡机上生产蜡型，在对蜡型进行挂浆开始制壳，制壳结束后对型壳进行焙烧，焙烧结束后进行浇铸，冷却后进行清理，然后再进行焊接，加工，喷砂，装配。以上也是传统的合金加工过程，对于特殊的高温耐磨耐腐蚀合金加工并不适用。

发明内容

本发明提供了一种高温耐磨耐腐蚀合金及其生产工艺，该合金及其加工工艺的使用可以有效的解决大于1100℃时合金耐高温、耐磨及耐腐蚀性能变差的问题，可以有效的使用在循环流化床锅炉、煤气压炉、磨煤机等高温测温原件的保护套管，以及硫化氢、氯化氢等高温腐蚀环境中，特别是对于垃圾焚烧炉、化工反应器的测温原件保护管、喷嘴等更加适用。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高温耐磨耐腐蚀合金，其特征在于：所述合金含有以下质量百分比的元素，

0＜C＜0.07；9.0≤Cr≤10.0；3.0≤W≤5.0；0＜Fe≤0.6；13.0≤Mo≤15.0；11.0≤Co≤13.0；9.0≤Al≤10.0；1.5≤Ti≤2.0；0＜Si≤0.5；0＜Mn≤0.5；4.0≤Ta≤5.0；0.5≤Hf≤1.0；0＜B＜0.05；其余Ni。

优选的，所述生产工艺包括制备蜡型件、挂砂、烧壳、真空浇铸；真空浇铸过程包括，将C、Cr、W、Fe、Mo、Co、Si、Mn、Ni按照比例放入真空浇铸炉内，在真空负压小于等于10Pa下，1700℃熔炼20分钟，静止5分钟后加入Al、Ti、Ta、Hf、B降温至1620℃，真空负压状态下浇铸进入在1100℃下保温的浇铸模具内，10分钟后破压取出浇铸模具。

优选的，所述制备蜡型件过程包括，将蜡熔化后，在65℃下保温72小时，在55℃下静止48小时，使用压蜡机将蜡压入金属模具后风冷20分钟，取出蜡型。

优选的，所述制备蜡型件和挂砂步骤之间还包括对蜡型的清洗、晾干和组蜡过程。