[发明专利]一种应用于含氧高温氯腐蚀环境的铝掺杂Inconel625合金的制备方法

说明书

本发明属于耐高温氯腐蚀合金设计与性能测试领域，具体涉及一种应用于含氧高温氯腐蚀环境的铝掺杂Inconel625合金的制备方法。取Inconel625焊丝，与铝一同超声清洗、干燥得到混合物；铝的质量分数按照Inconel625：xAl，铝的原子数百分含量x的取值为：3at.%、5 at.%、7 at.%或10 at.%；将混合物进行电弧熔炼得到合金锭，对合金锭进行退火即得铝掺杂Inconel625合金。本发明与相应的成分类似的Inconel625合金相比，铝含量较低Inconel625:3Al合金的腐蚀速率更高，而高铝含量的Inconel625:10Al合金表现出更为优异的抗腐蚀性能。本发明旨在将其作为具有较高性价比的耐高温氯腐蚀合金材料，有望应用于垃圾焚烧炉换热器管排表面制备耐蚀涂层。

技术领域

本发明属于耐高温氯腐蚀合金设计与性能测试领域，具体涉及一种应用于含氧高温氯腐蚀环境的铝掺杂Inconel625合金的制备方法。

背景技术

随着人口基数的增加，世界各国由城市生活垃圾造成的环境污染已十分严重，对城市垃圾的处理成为急需解决的问题，尽管近几年来对垃圾实行分类回收利用的普及已经逐步进行，但仍未见较大成效。传统的垃圾处理方式主要有填埋，堆肥及焚烧法。垃圾焚烧法由于其产生的热量可用作电厂发电，以减少传统燃料的使用并降低CO₂排放量，有利于缓解能源不足的压力，具有良好的社会效益和经济效益。但焚烧法对垃圾焚烧炉的材料提出了更苛刻的服役条件，为满足这一要求，目前较为常见的是在材料表面堆焊Inconel625涂层，以提高焚烧炉的使用寿命。高昂的涂层成本成为目前这一方法非常大的瓶颈，本研究正是出于成本与耐蚀性的综合考虑，来制备具有更高性价比的改性Inconel625合金材料。

发明内容

为实现上述预期目标，本发明提出一种应用于含氧高温氯腐蚀环境的铝掺杂Inconel625合金的制备方法，以高纯度铝金属颗粒和国产Inconel625焊丝为初始原料，采用真空电弧熔炼技术，制备Al掺杂Inconel625合金（Inconel625:xAl, x=3、5、7、10 at.%），并考察其在含氧HCl气氛（N₂-0.5 % HCl-1.5 % O₂-3.0 % CO₂）中、600-800 ℃下的腐蚀行为。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种应用于含氧高温氯腐蚀环境的铝掺杂Inconel625合金的制备方法，包括：

（1）、取Inconel625焊丝，与铝一同超声清洗、干燥得到混合物；

在步骤（1）中铝的质量分数按照Inconel625：xAl，铝的原子数百分含量x的取值为：3at.%、5 at.%、7 at.%或10 at.%；

（2）、将混合物进行电弧熔炼得到合金锭，对合金锭进行退火即得铝掺杂Inconel625合金。

进一步的，在上述步骤（1）中：铝的质量分数x的优选值为：x=10 at.%。

进一步的，在上述步骤（2）中：所述电弧熔炼条件为氩气一个大气压，电流大小180-220 A。

进一步的，在上述步骤（2）中：所述退火为在900 ℃下退火24 h。

一种应用于含氧高温氯腐蚀环境的铝掺杂Inconel625合金的监测方法：

检测制得的铝掺杂Inconel625合金在含氧高温氯腐蚀环境中的耐腐蚀行为；

所述含氧高温氯腐蚀环境为N₂-0.5 % 、HCl-1.5 %、 O₂-3.0 % CO₂，600-800℃，腐蚀时间200 h。

相比于现有技术，本发明的优点在于：