[发明专利]一种高铝Inconel 625合金及制备方法

说明书

一种高铝Inconel 625合金及制备方法，按质量百分比计，组分为：Cr 13~5，Fe 5，Nb 4.15，Mo 10，Al 5~9，余量为Ni。制备方法的步骤为：步骤（1）按预设比例称取反应物料，将反应物料置于行星球磨机中球磨；步骤（2）把球磨好的反应物料在压力机上压成直径为80 mm、高度约50 mm饼状坯；步骤（3）将饼状坯放入反应釜中，把引燃剂置于坯体上，充入保护气体洗气后，再充入保护气体保压，继续升温至体系发生自蔓延反应，得到母材合金；步骤（4）将母材合金进行真空感应二次熔炼，得到铸锭；步骤（5）将铸锭在1150℃进行30min固溶处理，水冷。

技术领域

本发明涉及高铝Inconel 625合金的制备技术。

背景技术

熔盐光热发电(Concentrated solar power，CSP)技术不但可以有效地提供电力，而且可以在全球范围内大幅减少CO₂排放，作为化石燃料最具竞争力的替代品之一，它受到越来越多的关注。氯化物熔盐以低成本、低熔点、沸点高、传热性能好等优点，已经被提议作为下一代CSP发电站中传热流体(Heat transfer fluids，HTF)和热能储存(Thermalenergy storage，TES)的候选介质材料。然而，氯化物熔盐对储热、传热系统管材有极强的腐蚀性，现有结构材料在高温下耐氯化物熔盐腐蚀性差。因此，开发在高温氯化物熔盐腐蚀环境下服役的新型合金意义重大。

镍基高温合金在高温下具有良好的强度、耐蚀性和抗氧化性能，在高温合金领域中应用广泛。其不但有良好的高温抗氧化和抗腐蚀能力，还有较高的蠕变强度和持久性能，已被看作下一代CSP的结构候选材料。相关研究指出，Al元素能很好的提高合金的抗高温熔盐腐蚀性能，主要是由于其形成的氧化铝薄膜有很好的致密性，在高温氯化物熔盐中不易脱落，而Cr元素在氯化物熔盐中优先溶解会降低抗腐蚀性。因此，本发明在Inconel 625合金标准成分的基础上提高Al含量，降低了Cr含量，制备了高铝Inconel 625合金。

发明内容

本发明的目的是提供一种高铝Inconel 625合金及制备方法。

本发明是一种高铝Inconel 625合金及制备方法，高铝Inconel 625合金，按质量百分比计，组分为：Cr 13~5，Fe 5，Nb 4.15，Mo 10，Al 5~9，余量为Ni。

上述高铝Inconel 625合金的制备方法，其步骤为：

步骤（1）按预设比例称取反应物料，将反应物料置于行星球磨机中球磨；

步骤（2）把球磨好的反应物料在压力机上压成直径为80 mm、高度约50 mm饼状坯；

步骤（3）将饼状坯放入反应釜中，把引燃剂置于坯体上，充入保护气体洗气后，再充入保护气体保压，继续升温至体系发生自蔓延反应，得到母材合金；

步骤（4）将母材合金进行真空感应二次熔炼，得到铸锭；

步骤（5）将铸锭在1150 ℃进行30 min固溶处理，水冷。

本发明的有益效果为：简化了生产设备，操作简单；与目前使用的VIM（真空感应熔炼）+VAR（真空自耗重熔）、VIM+ESR（电渣重熔）和VIM+PESR（保护气氛电渣重熔）等制备镍基合金工艺相比，工艺简单，能耗小且具备商业生产规模；本发明在Inconel 625合金标准成分的基础上通过加入过量的Al调控了Al含量，同时降低了合金的Cr含量。

附图说明

图1为实施例1、2、3的XRD图谱；图2为实施例4、5、6的XRD图谱；图3、图4、图5、图6、图7、图8分别为实施例1、2、3、4、5、6的金相组织图；图9、图10、图11、图12、图13、图14分别为实施例1、2、3、4、5、6的SEM组织形貌图。

具体实施方式