[发明专利]奥氏体镍-钼合金

说明书

本发明涉及在温度650-950℃范围内具有极好的结构稳定性的奥氏体镍-钼合金，还涉及该合金在必须具有高抗腐蚀性的，尤其是耐浓度和温度范围广泛的盐酸，硫酸和其它还原介质腐蚀的结构件中的应用。

即使在相当高的温度下，金属钼对所谓还原介质如盐酸、硫酸和磷酸也具有异乎寻常的抗腐蚀性。尽管它在学术上是不正确的，但还原这一术语已广泛地适用于上述腐蚀介质，在该腐蚀介质中，氢离子形成了唯一的氧化剂。这导致了由于较高的钼含量在还原溶液中具有良好抗腐蚀性的镍-钼合金的研制（W.Z.Friend，Corrosion    of    Nickel    and    Nickel-Base    Alloys，John    Wiley    &    Sons，New    York-Chichester-Brisbane-Toronte，1980，Pages    248-291）。它们在还原性酸中的良好抗腐蚀性是基于在活性状态中的低腐蚀速度，这是由于合金元素钼的作用引起的。因此，Uhlig等人（J.Electrochem.Soc.Vol，110，（1963）650）当时就能指出，根据在25℃的0.01N硫酸中的阳极极化作用，在钼含量≥15%的镍-钼合金的腐蚀可能大大降低。在盐酸中进行试验，更加明显地显示出镍-钼合金中钼的积极作用。Flint（Metallurgica，Vol.62（373），195    November    1960）给出了在不流通的5%的盐酸（30℃）中恒电流阳极极化曲线记录的说明，并指出，尽管钼含量直到30%还会使耐腐蚀可能进一步朝更高性能方向移动，但添加直到20%的钼也显示了相对最大的改进。

已知镍-钼合金NiMo30和NiMo28（表1）是为获得在还原状态中具有极好抗腐蚀性的材料而研制出来的。为保证获得最大的抗腐蚀性，这些合金通常以固溶退火和淬火状态供料。然而，已经发现，在焊接状态下，尤其合金NiMo30容易在热影响区域发生晶间腐蚀。通过碳和硅元素的最佳合金化，在1970年实现了可焊性的改进（F.G.Hodge等人，“Materials    Performance”，Vol.15（1976）40-45）。同时，为了降低碳化物的沉淀速度，铁含量被限制在尽可能最低的数值（Svistunova，“Molybdenum    in    Nickel-Base    Corrosion-Resistant    Alloys”，Soviet-Ame-rican    SymPosium，Moscow，17-18    January    1973）。然而，由于该材料有产生冷裂的倾向，因此无法解决在生产用于建造化工设备的大型部件中产生的各种问题。

本发明的目的在于制造一种抗腐蚀和可焊的镍-钼合金，该合金在要进行的热处理期间或焊接期间没有延性极大降低乃至产生冷裂倾向。

这种问题是由含有以下成分（%重量）的奥氏体镍-钼合金解决的：

钼：26.0-30.0%

铁：1.0-7.0%

铬：0.4-1.5%

锰：最多    1.5%

硅：最多    0.05%

钴：最多    2.5%

磷：最多    0.04%

硫：最多    0.01%

铝：0.1-0.5%

镁：最多    0.1%

铜：最多    1.0%

碳：最多    0.01%

氮：最多    0.01%

剩余为镍以及由于熔炼而造成的常规杂质，间隙溶解元素（碳+氮）的总含量被限制在最大为0.015%，而元素（铝+镁）的总和被控制在0.15-0.40%范围内。