CN85100649B - 超高温耐磨铸造镍基合金 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种铸造镍基高温合金。该合金具有在超高温（≥１２００℃）下保持高温耐磨性和抗氧化性的特点，适用于制造轧钢厂高温加热炉部件，尤其是超高温磨损部件。合金成分（重量）是：铬２５～４０％、钨８～１８％、硅０．４～１．０％、锰０．４～１．０％、碳０．４０～０．６０％、钙０．０５～０．０８％、铁６％以下、镍４５～６０％，其它为杂质。优先选用的合金成分（重量）是：铬３０～３５％、钨１０～１５％、硅０．５～０．８％、锰０．４～０．８％、钙０．０５～０．０８％％、碳０．４０～０．５０％、铁５％以下、镍４６～５２％。其它为杂质。
Description
本发明为一种铸造镍基高温合金。该合金具有在超高温（≥1200℃）下保持高温耐磨性和抗氧化性的特点，适用于制造轧钢厂高温加热炉部件，尤其是超高温磨损部件。
目前，轧钢厂加热炉使用的超高温磨损部件，如滑轨等，所用高温合金的抗氧化性能，尤其是耐磨损性能尚不够理想，使用寿命较短。具有较好性能的钴基合金（如UMC0-50）和含钴合金（如Superthem合金），由于受到资源和价格的限制，不宜大量采用;多元高温合金在工业生产大气熔炼条件下，工艺较为困难且不便于合金返回熔炼利用。采用直接冷却的结构形式虽然可以延长滑轨等部件的服役期限，但必然造成坯料加热不均，从而影响成材质量。
本发明提供一种超高温耐磨铸造镍基合金。这种合金在≥1200℃超高温条件下具有良好的抗氧化和优异的耐磨损性能，适用于工业生产大气熔炼，且具有便于返回熔炼的最简单的化学成分。这种合金用于钢坯加热炉滑轨等部件具有钴基合金的耐用寿命而其成本远低于钴基合金。
本发明所提供的超高温耐磨铸造镍基合金含有（重量）;铬25-40%、钨8-18%、硅0.4-1.0%、锰0.4-1.0%、碳0.40-0.60%、稀土0.05-0.25%或钙0.1%以下、铁6%以下、镍45-60%，其它为杂质。优先选用的成分为：铬30-35%、钨10-15%、硅0.5-0.8%、锰0.4-0.8%、稀土0.1-0.2%或钙0.05-0.08%、碳0.40-0.50%、铁5%以下、镍46-52%，其它为杂质。
发明的实施例用下面的表格及附图加以进一步的说明：试验合金在50kg中频感应电炉中大气熔炼，全部试样为铸态梅花试样。
表1是超高温耐磨铸造镍基合金的化学成份。
表2、表3是超高温耐磨铸造镍基合金的高温机械性能实验数据。
表4、表5是超高温耐磨铸造镍基合金与国内外同类型的合金性能比较。
附图是超高温耐磨铸造镍基合金与几种炉用耐热合金在1000℃、0-200小时氧化增重的比较。
| 元素 | C | Si | Mn | Cr | W | Fe | Ca | RE | Ni |
| 含量 （重量%） | 0.43 | 0.67 | 0.40 | 33.2 | 13.5 | 4.92 | 0.06 | 0.13 | 基 |
| 负荷 kg.f/mm2 | 断 裂 时 间 hr | |||
| 1000℃ | 1100℃ | 1150℃ | 1200℃ | |
| 0.7 | 313,8 | |||
| 1.0 | ||||
| 2.0 | 125 | |||
| 2.5 | 43 | |||
| 3.0 | 386.8 | 23 | ||
| 4.0 | 137 | 8.5 | ||
| 5.0 | 51.7 | |||
| 6.0 | 24.5 | |||
| 8.0 | 5.5 | |||
由于本发明合金含有一定量的稳定的一次碳化物，在长期超高温条件下这些碳化物只有聚集长大而不蜕变分解，从而提供了优异的高温耐磨性能;高合金化的基体在一定量的稀土存在时确保良好的抗氧化性能和高温强度，由表和附图中的比较数据可见，本发明合金具有比其它合金更佳的高温性能。
本发明的合金曾用于鞍钢半连轧厂4＃推钢式钢坯连续加热炉的滑轨，滑轨承载10吨以上钢坯，单位面积承重2.2kg/Cm〈`;2;`〉以上，工作温度≥1200℃。原用为ZG28铸钢，使用寿命仅六个月左右，改用碳量低的本发明的合金组合滑轨，寿命达一年半。
本发明的合金也曾用于鞍钢半连轧厂3＃推钢式连加热炉的滑轨。使用11个月后，滑轨有效工作厚度（60mm）只磨损掉3-5mm，表面氧化量很少，其寿命可达2.5-3年或更长。
| 温度 | σs (kg.f/mm2) | σb (kg.f/mm2) | δ5 (%) | Ψ (%) |
| 1100℃ 1150℃ 1200℃ | 15.0 16.0 15.0 8.0 9.4 5.3 | 19.0 19.0 18.0 12.0 12.6 6.3 | 9.0 9.0 9.0 15.0 14.0 15.0 | 10.0 11.0 10.0 17.0 17.0 17.0 |
超高温耐磨铸造镍基合金与国内外高温合金和耐热合金的高温时效抗
拉强度对比：
| 温度 （℃） | 时间 （小时） | 超高温耐 磨铸造镍 基合金 （kg.f/mm2) | 比较合金（kg.f/mm2) | ||
| GH181 | GH44 | HK-40 | |||
| 900 950 1000 1100 | 100 1000 100 1000 100 1000 100 1000 | 8.2 5.4 6.2 3.7 4.3 2.5 2.1 1.2 | 7.2 4.3 5 | 5.3 3.8 | 2.28 1.02 |
超高温耐磨铸造镍基合金与比较合金的室温和高温机械性能的对比：
| 温度 （℃） | 超高温耐磨 铸造镍基合 金（σbkg.f/mm2) | 比较合金σb（kg.f/mm2) | ||
| GH181 | GH44 | HK-40 | ||
| 20 | 64.5 | 86.5 | 81.0 | |
| 900 | 18.0 | |||
| 1000 | 14.4 | 12.5 | 10.0 | |
| 1100 | 19.0 | 7.0 | 5.4 | |
| 1200 | 6.3 | 4.0 | ||
Claims (2)
1、一种超高温耐磨铸造镍基合金，其特征在于含有（重量）：铬25-40%，钨8-18%、硅0.4-1.0%、锰0.4-1.0%、碳0.40-0.60%、钙0.05-0.08%、铁6%以下、镍45-60%，其它为杂质。
2、如权利要求1规定的超高温耐磨铸造镍基合金，其特征在于优先选用的合金成份为：铬30-35%、钨10-15%、硅0.5-0.8%、锰0.4-0.8%、钙0.05-0.08%、碳0.40-0.50%、铁5%以下、镍46-52%，其它为杂质。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN85100649A CN85100649B (zh) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | 超高温耐磨铸造镍基合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN85100649A CN85100649B (zh) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | 超高温耐磨铸造镍基合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN85100649A CN85100649A (zh) | 1986-07-30 |
| CN85100649B true CN85100649B (zh) | 1988-08-24 |
Family
ID=4791329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN85100649A Expired CN85100649B (zh) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | 超高温耐磨铸造镍基合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN85100649B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100366769C (zh) * | 2001-03-08 | 2008-02-06 | Ati资产公司 | 大直径镍基合金铸块的制造方法 |
Families Citing this family (4)
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|---|---|---|---|---|
| US4900248A (en) * | 1988-01-26 | 1990-02-13 | Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha | Skid rail |
| CN1044622C (zh) * | 1996-07-16 | 1999-08-11 | 冶金工业部钢铁研究总院 | 高强度镍基铸造高温合金 |
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-
1985
- 1985-04-01 CN CN85100649A patent/CN85100649B/zh not_active Expired
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| CN85100649A (zh) | 1986-07-30 |
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