[发明专利]一种应用于高温氯腐蚀环境的AlFeNiMoNbCr合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种应用于高温氯腐蚀环境的AlFeNiMoNbCr合金及其制备方法，以高纯（99.99%）Al、Fe、Cr、Ni、Mo、Nb金属粉末为初始原料，采用热压工艺结合真空电弧熔炼技术，制备AlFeNiMoNbCr合金。本发明AlFeNiMoNbCr合金化程度较高，磨抛后镜面效果较直接热压获得的AlFeNiMoNb热压板材有较大程度提高。XRD及SEM结果分析表明，经此种工艺后，获得均匀的、包括富Cr、富Nb两相的组织结构。在HCl含量2660 ppm、O₂含量12%、CO₂含量24%、氮气余量气氛中，经700℃、55小时的高温氯腐蚀实验，结果分析表明，两种材料均具有较好的耐高温氯腐蚀性能，AlFeNiMoNbCr与AlFeNiMoNb相比，在成本降低的同时，耐高温氯腐蚀性能有一定程度提高。

技术领域

本发涉及耐高温氯腐蚀合金设计与性能测试的领域，尤其是垃圾焚烧炉内壁的防腐涂层设计技术领域，涉及一种应用于高温氯腐蚀环境的AlFeNiMoNbCr合金及其制备方法。

背景技术

高温氯腐蚀是几乎所有金属、合金都无法回避的严重腐蚀问题，在生产生活中普遍存在的这一现象，时常伴随着高额的经济损失和巨大的安全隐患，最常见的当属垃圾焚烧过程中存在的高温氯腐蚀现象。随着人们生活水平的提高和城镇化建设步伐的加快，市政垃圾的妥善处理问题已经迫在眉睫，从源头减少垃圾的产生，对已有垃圾进行精准分类等工作已经开始让每一位公民行动起来。垃圾焚烧发电的处理方式具有环保、节能及实现资源再利用等明显优势，备受人们关注。在垃圾焚烧过程中，会产生大量的腐蚀性气体，如HCl、Cl2、SO2等，在高温下会严重腐蚀焚烧炉内壁材料，影响焚烧炉的服役年限和工况安全，目前广泛采用的处理方法为在相应的位置进行镍基堆焊涂层的使用。镍基材料通常价格较贵，为降低成本、扩大该领域可选材料的范围，本发明提出一种应用于高温氯腐蚀环境的AlFeNiMoNbCr的制备方法。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种应用于高温氯腐蚀环境的AlFeNiMoNbCr热压板才的制备方法。以高纯（99.99%）Al、Fe、Cr、Ni、Mo、Nb金属粉末为初始原料，采用热压工艺结合真空电弧熔炼技术，制备AlFeNiMoNbCr合金，并考察其在模拟垃圾焚烧炉焚烧气氛中的耐腐蚀行为，旨在获得具有较高性价比的耐高温氯腐蚀合金材料。

一种应用于高温氯腐蚀环境的AlFeNiMoNbCr合金，其特征在于：以高纯Al、Fe、Cr、Ni、Mo、Nb金属粉末为初始原料，采用热压工艺结合真空电弧熔炼技术，制备AlFeNiMoNbCr合金。

优选的，高纯Al、Fe、Cr、Ni、Mo、Nb金属粉末，纯度为99.99%。

一种应用于高温氯腐蚀环境的AlFeNiMoNbCr合金的制备方法，包括以下步骤：

S1：制备AlFeNiMoNb热压板材；

S2：将AlFeNiMoNb热压板材进行超声清洗、磨抛处理后切块，称取定量的Fe、Cr颗粒，与AlFeNiMoNb热压板材一同进行真空电弧熔炼，获得AlFeNiMoNbCr合金钮扣锭；

S3：将AlFeNiMoNbCr合金钮扣锭进行超声清洗、线切割、磨抛处理后压成AlFeNiMoNbCr合金。

优选的，AlFeNiMoNb热压板材中原子比Al:Fe:Ni:Mo:Nb=1:1:1:1:1；将高纯Al、Fe、Ni、Mo、Nb原材料组分原子比换算成重量比例后，配入物料进行球磨混合5 h，取出被混合粉末依次在700 ℃ 1 h、850 ℃ 1 h、1150 ℃ 1.5 h、1350 ℃ 1.5 h环境中熔炼烧结后，球磨成300目粉末；装模依次在650 ℃ 45min、850 ℃ 45min、1050 ℃ 1 h、1250 ℃1.5 h、1300 ℃ 1 h的环境中热压成型，到达密度停电。