[发明专利]稀土高铬镍氮高温耐热钢

说明书

本发明属于黑色金属领域，特别是一种利用稀土合金处理的稀土高铬镍氮高温耐热钢。

随着我国经济的飞速发展，对电力的需求与日剧增，火力发电得到迅猛的发展，老火电厂，采取高温高压运行以提高出力，新建发电厂向大型化发展，并大力发展坑口发电。近年上的火电厂多采用30万kw和60万kw机组，这一切均提高了锅炉对耐热构件的要求，而以往的引进机组，与国产机组均采用Cr20Ni14Si₂或Cr25Ni₂₀与Cr25Ni₂₀Si₂等钢板焊制火嘴，寿命仅4000小时左右，为提高其使用性能与寿命，专利号为86106715.0的中国专利，公开了一种“高铬高温耐热钢”，此钢很好地满足了以往的中小机组的需求。而现在随着机组的大型化，特别是坑口发电的发展，对火嘴的使用性能和寿命提出了更苛刻的要求：即要求在更高的温度1250℃下能耐混燃煤粉气流的磨损、抗变形、抗渗碳、抗氧化、抗硫蚀，这不仅在ANSI、ASTM、ALST、SAE、AMS、QQ、ACI、BS、DTD、ADS、NF、DTN、JIS、KVUPP等合金标准中找不到相应的钢种，就是国内外现在研制的钢种也难以达到理想的要求。

本发明的任务是提供一种成本低，能在1250℃高温下抗混燃煤粉气流磨损、抗渗碳、抗氧化、抗硫蚀、抗变形，在铸态下具有一定的机加工性能和良好的焊接性能的稀土高铬镍氮高温耐热钢。

本发明是通过以下方式实现的，稀土高铬镍氮高温耐热钢，由碳、铬、镍、硅、锰、钼、氮、钛、稀土、硫、磷、铁元素组成，其组份按重量百份比为

C  Cr  Ni   Si   Mn  Mo   N    Ti    RE      S     P  0.30   25    15    1.2  ≤1.20  0.30   0.20   0.30   0.001  ≤0.03  ≤0.03～0.85  ～35  ～18 ～2.5        ～0.50 ～0.33 ～0.60 ～0.10余为Fe及杂质，且杂质总量≤0.10(按重量百分比)，Cr/C＝30～110。

本发明组份最佳配比的重量百分比是：

C  Cr  Ni  Si   Mn      Mo     N      Ti      RE      S      P  0.30   28    17    1.8  ≤1.0      0.30     0.25     0.30     0.001  ≤0.03  ≤0.03～0.40 ～32  ～18  ～2.0           ～0.50   ～0.28   ～0.60   ～0.10其余为Fe及杂质，且杂质总量≤0.10(按重量百分比)，Cr/C＝80～100。

本发明与已有技术相比，该稀土高铬镍氮高温耐热钢，可工作在1250℃高温下，有良好的抗混燃煤粉气流磨损、抗渗碳、抗氧化、抗硫蚀、抗变形性能，铸态下有良好的机加工性和可焊性，而且熔铸工艺简便。该钢主要性能指标为：

1250℃时δ_b≥30MPa、氧化增重≤0.60g/m²·h

下面给出本发明的一个最佳实施例

本发明利用高铬，加适量的碳、镍、氮、钛、硅、锰、硫、磷、钼等合金元素组成，出炉时采用稀土硅铁合金加以处理，获得铸态下的以奥氏体为主，含有部分合金碳氮化物的铁基高温耐热钢，其组份比按重量百分比为：

 C   Cr  Ni  Si   Mn    Mo    N     Ti    RE    S    P

0.35    30    18    1.9    0.50   0.40    0.26    0.40   0.01   0.02   0.02其余为Fe及杂质，且杂质总量≤0.10(按重量百分比)。利用该发明的组分配比，铸制30万KW发电锅炉燃烧器火嘴，在试用时与Cr25Ni20Si₂钢板焊制火嘴相比，其使用寿命可提高10倍以上。