CN1710132A - 耐高温抗磨抗氧化复合金属材料及其制备方法 - Google Patents
耐高温抗磨抗氧化复合金属材料及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种耐高温抗磨抗氧化复合金属材料及其制备方法，本发明以元素多元化为材料组分，其目的是使金属材料具有耐高温且兼容抗磨损抗氧化的性能，合成后的材料有良好的高温强度及可加工性及可焊性，由于该合金材料是有可煅性故可根据不同要求制成板、管、棒等。可广泛提供应用于多领域。
Description
所属领域：本发明涉及一种耐高温抗磨抗氧化复合金属材料及其制备方法。
背景技术：苛刻的工作条件下金属材料的损伤与劣化已成为一个严重的技术难题，现有的合金材料以3Cr2W8V合金材料为例其存在的缺陷是，1、高温条件下氧化严重；2、在使用过程中高温强度及抗弯曲强度在700C°时，急剧下降，降低了产品的使用寿命。另外的一种合金材料，例如：310S在高温条件下不能保持持久的耐磨性。有些合金材料在具有比较高的耐磨性或者抗氧化性时，但耐高温性能效果不好，反而不具备可焊性，例如：高铬铸铁。循环流化床锅炉及工业水泥窑炉，由于工作环境恶劣，所以要求炉内部件及热电偶对耐高温和抗磨抗氧化的技术指标有较高要求。
发明内容：本发明的目的是提供一种长期在1300℃高温环境下，抗弯曲强度、抗高温蠕变强度不便、无晶间腐蚀的耐高温抗磨抗氧化复合金属材料及其制备方法。本发明的技术方案为：
本发明的目的是提供一种耐高温抗磨抗氧化复合金属材料及其制备方法。本发明的目的是通过以下方式实现的：该合成金属的元素的重量配比是：
1-3％N 0.8-4％C 1.5-2％Si 1.7-3.2％Mn 0.11％P 0.11％S
7-40％Cr 7-36％Ni 8-22％Mo 4-16％Ti 4-12％Re 4-18％W。
本发明的制备方法为：熔炼时，先加入铬铁，钼铁，镍铁及生铁，后陆继加入其它炉料，当钢水温度达到1550∽1570℃，加入锰铁。硅铁，熔清后打净炉渣加入钛铁和矽土，升温至1600℃加脱氧打净炉渣出钢。
本发明的有益技术效果如下：本发明是由N、C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Mo、Ti、Re、W组成，采用自行研制的混合比例，冶炼制成。本产品具有较强的抗高温、抗磨、抗氧化性能，广泛应用于电力、水泥、石化、航天、航空多个领域。例如：循环流化床锅炉电厂、水泥行业。本产品具有如下特点：
1、功能性原料由N、C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Mo、Ti、Re、W组成；2、长期在1300℃高温环境下，抗弯曲强度、高温状态下(1300℃)无蠕变现象，高温强度不变；3、流动介质为石英砂，在25.4米\秒流速下，每100小时磨损率为0.002毫米；4、长期在SO2或高含量O2气氛下，在材料表面不断形成氮化层，即无晶间腐蚀；5、可焊性较好。
本发明中Cr是表现耐热性的基本合金元素，含量如果超过40％，其有力作用及饱和，会造成热膨胀系数的提高并降低可成型性因此它在7-40％范围之内，最好在35％范围之内。
W是获得一定热膨胀系数的另一基本金属元素，故其含量至少为：4％，但是如果超过18％以上，热膨胀系数就会上升，合金材料呈现脆裂现象，因此它应该在4-18％范围内，最好在7％范围之内。
具体实施方式：
C-0.6％ Si-0.2％ S-0.011％ P-0.011％ Cr-30％
Ni-7％ N-0.8％ Mn-5％ Mo-90％ Ti-2％
Re-1.5％ W-5％
本发明所述的合金材料制备方法为：熔炼时冷状态下，先加入铬铁，钼铁，镍铁，锰铁，钨铁及生铁，后陆继加入其它炉料，当钢水温度达到1450-1500℃，加入低氮铬，钛铁及稀土，熔清后，升温至1600℃加脱氧打净炉渣出钢。由于该合金材料是有可煅性故可根据不同要求制成板、管、棒等。本发明经过中国船舶重工集团公司第七二五研究所进行了实验晶粒度级别为：4.5级，磨损：年失重仅为：下磨轮：482.85克，上对磨轮：494.24克，由于本实验在中国范围内所能达到最高温度为：900℃，因此高温拉伸温度条件为：900℃，抗弯：1170MPa、常温拉伸585MPa。
Claims (3)
1、一种耐高温抗磨抗氧化复合金属材料，其特征是：该材料配比的化学成分按重量百分比计含有：
1-3％N 0.8-4％C 1.5-2％Si 1.7-3.2％Mn 0.11％P0.11％S 7-40％Cr 7-36％Ni 8-22％Mo 4-16％Ti 4-12％Re4-18％W。
2、如权利要求1所提供的合金材料制备方法，其特征是：熔炼时冷状态下，先加入铬铁，钼铁，镍铁，锰铁，钨铁及生铁，后陆继加入其它炉料，当钢水温度达到1450-1500℃，加入低氮铬，钛铁及稀土，熔清后，升温至1600℃加脱氧打净炉渣出钢。
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| CN100432264C (zh) * | 2006-08-30 | 2008-11-12 | 哈尔滨市屹昂科技开发有限公司 | 耐高温抗磨抗氧化合金钢 |
| CN102363216A (zh) * | 2011-06-30 | 2012-02-29 | 江苏国正新材料科技有限公司 | 一种催化增燃器制备原料及其制备方法 |
| CN105018816A (zh) * | 2015-08-05 | 2015-11-04 | 启东市佳宝金属制品有限公司 | 耐腐蚀合金 |
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2005
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| CN102363216B (zh) * | 2011-06-30 | 2013-01-23 | 江苏国正新材料科技有限公司 | 一种催化增燃器制备原料及其制备方法 |
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