[发明专利]含铌高温铁铬合金及其制备方法

说明书

本发明公开了含铌高温铁铬合金及其制备方法，包括该含铌高温铁铬合金包括以下质量分数的元素：Cr：21%‑23%，Al：5%‑7%，Nb：0.5%，Re：1.5%‑3%，Fe：66.5%‑72%。含铌高温铁铬合金的制备方法，包括以下步骤：步骤一：称取原料，称取设定重量的铬铁矿、铝粉、石灰、萤石、稀土元素；步骤二：混合熔炼，将铬铁矿、铝粉、石灰、萤石混合后，加入熔炼炉中加热融化,控制熔炼炉中的单位反应热达到3200KJ/kg‑3400KJ/kg。本发明适用于含铌高温铁铬合金生产，含铌高温铁铬合金是在高温铁铬合金加入金属铌和稀土元素铼，增加了高温铁铬合金的最高使用温度，使含铌高温铁铬合金可以在更加极端的环境中使用，同时降低了高温铁铬合金的导热系数，防止高温铁铬合金过度发热。

技术领域

本发明属于管道清洗技术领域，具体为含铌高温铁铬合金及其制备方法。

背景技术

铁铬合金俗称不锈钢，以不锈、耐蚀性为主要特性，且铬含量至少为10.5％，碳含量最大不超过1.2％的钢，金属铌是一种过渡金属元素，铌单质是一种带光泽的灰色金属，铌对于热中子的捕获截面很低，因此在核工业上有相当的用处；

含铌高温铁铬合金是指在铁铬合金增加金属铌和稀土元素铼，使铁铬合金具有特殊使用性质；

目前的高温铁铬合金其使用温度是在1250摄氏度以下，但是不能满足1250摄氏度以上，1350摄氏度以下的环境下，且高温铁铬合金的导热系数较高，在超高温环境中会快速发热，降低了高温铁铬合金元件的使用时间。

发明内容

本发明的目的在于解决背景技术中的问题，提供含铌高温铁铬合金及其制备方法。

本发明采用的技术方案如下：

含铌高温铁铬合金，该含铌高温铁铬合金包括以下质量分数的元素：

Cr：21％-23％，Al：5％-7％，Nb：0.5％，Re：1.5％-3％，Fe：66.5％-72％。

含铌高温铁铬合金的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：称取原料，称取设定重量的铬铁矿、铝粉、石灰、萤石、稀土元素；

步骤二：混合熔炼，将铬铁矿、铝粉、石灰、萤石混合后，加入熔炼炉中加热融化,控制熔炼炉中的单位反应热达到3200KJ/kg-3400KJ/kg；

步骤三：加入稀土，在步骤二熔炼的过程中加入稀土元素；

步骤四：真空烧结，将步骤三中的稀土元素混合物放入真空烧结仪器中，进行预备烧结、收缩烧结、液相烧结过程；

步骤五：脱氧精炼，在熔炼炉中就氧化亚铁粉；

步骤六：自然冷却，将步骤四中液相自然冷却20h-24h，检测含铌高温铁铬合金的含量。

优选的，所述步骤一的反应原理为：

2/5Nb₂O₅+4/5Al＝4/3Nb+2/3Al₂O₃；

Fe₃O₄+2/3Al＝Fe+Al₂O₃。

优选的，所述步骤一中铬铁矿与铝粉的质量比为4:1。

优选的，所述步骤一中石灰的用量为铝粉用量的4.5％-5.5％。

优选的，所述步骤一中萤石的用量为铝粉用量的1.4％-1.8％。

优选的，所述步骤一中的稀土元素为Re。

优选的，所述步骤一至步骤五的总时间为18h-22h。