UA80319C2 - Heat-resistant corrosion-proof castable nickel-chromium alloy - Google Patents

Heat-resistant corrosion-proof castable nickel-chromium alloy Download PDF

Info

Publication number
UA80319C2
UA80319C2 UAA200508280A UA2005008280A UA80319C2 UA 80319 C2 UA80319 C2 UA 80319C2 UA A200508280 A UAA200508280 A UA A200508280A UA 2005008280 A UA2005008280 A UA 2005008280A UA 80319 C2 UA80319 C2 UA 80319C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
aluminum
percent
chromium
nickel
alloy
Prior art date
Application number
UAA200508280A
Other languages
English (en)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of UA80319C2 publication Critical patent/UA80319C2/uk

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • C22C19/051Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W
    • C22C19/053Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W with the maximum Cr content being at least 30% but less than 40%
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • C22C19/051Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W
    • C22C19/055Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W with the maximum Cr content being at least 20% but less than 30%
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • C22C19/051Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W
    • C22C19/056Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W with the maximum Cr content being at least 10% but less than 20%
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • C22C19/058Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium without Mo and W

Description

Опис винаходу
Високотемпературні процеси, наприклад ті, які використовуються у нафтохімічній промисловості, вимагають 2 матеріалів, які є не лише жароміцними, але також і досить корозійностійкими і, зокрема, спроможні протистояти навантаженням, які здійснюють нагрітий газоподібний цільовий продукт і газоподібні продукти горіння.
Наприклад, шланги, які використовуються у печах крекінгу і риформінгу, зовні зазнають впливу сильно окиснювальних газоподібних продуктів горіння з температурою до 110029 і вище, тоді як всередині труб крекінгу переважає сильно навуглецьовувальна атмосфера при температурах до 11009С, а всередині труб то риформінгу переважає слабо навуглецьовувальна, різної міри окиснювальна атмосфера при температурах до 90020 і високому тиску. Крім того, контакт з гарячими газоподібними продуктами горіння призводить до азотування матеріалу труби і до утворення шару окалини, що пов'язано із збільшенням зовнішнього діаметра труби на декілька процентів і скороченням товщини стінки на величину аж до 10965. 75 Навуглецьовувальна атмосфера всередині труби, навпаки, примушує вуглець дифундувати у матеріал труби і там, при температурах вищих 9002С, це призводить до утворення карбідів, таких як М 23Св, а із збільшенням навуглецювання - до утворення багатого на вуглець карбіду М7Сз. Наслідком цього є внутрішні напруження, які виникають внаслідок пов'язаного з утворенням або перетворенням карбідів збільшення об'єму, і зменшення міцності і в'язкості матеріалу труби. Крім того, це може призвести до утворення всередині матеріалу труби графіту або вуглецю дисоціації і, тим самим, у комбінації із внутрішніми напруженнями, можуть призвести до формування тріщин, які, у свою чергу, призводять до дифундування більшої кількості вуглецю у матеріал труби.
Отже, високотемпературні процеси вимагають матеріалів з високими тривалою міцністю і/або опором повзучості, мікроструктурною стабільністю і опором навуглецюванню і окисненню. Цю вимогу - у певних рамках - задовольняють сплави, які, нарівні із залізом, містять від 20 до 3595 нікелю, від 20 до 25905 хрому і, для сч ов покращення опору навуглецюванню, до 1,595 кремнію, такі як, наприклад, прийнятний для віддентрово-литих труб хромонікелевий сталевий сплав З5Мі25СтІ-1,55і, який все ще є стійким до окиснення і навуглецювання (о) навіть при температурах у 1100202. Високий вміст ніселю зменшує швидкість дифузії і розчинність вуглецю і, тим самим, збільшує опір навуглецюванню.
Через вміст в них хрому, при підвищених температурах і в окиснювальних умовах ці сплави утворюють (33 зо захисний поверхневий шар СгоОз, який діє як бар'єрний шар, що запобігає проникненню кисню та вуглецю у матеріал труби, який лежить нижче. При температурах понад 1050 С, однак, СгоОз стає летким, і, отже, -- захисна дія цього поверхневого шару швидко втрачається. с
В умовах крекінгу неминуче відбувається також утворення відкладів вуглецю (нагару) на внутрішній стінці труби і/або на захисному шарі СгоО»з і, при температурах понад 10502 у присутності вуглецю і водяної пари, о перетворення оксиду хрому у карбід хрому. Щоб зменшувати пов'язаний з цим поганий вплив на опір с навуглецюванню, вуглецеві відклади у трубі повинні час від часу спалюватися за допомогою пароповітряної суміші, а робочі температури загалом повинні підтримуватися нижчими 105020.
Додаткова небезпека для опору навугледюванню і окисненню випливає з обмежених опору повзучості і « в'язкості хромонікелевих сплавів, що звичайно застосовуються, які призводять до формування тріщин повзучості у захисному поверхневому шарі оксиду хрому і до проникнення вуглецю і кисню у матеріал труби через ці - с тріщини. Зокрема, при циклічному температурному навантаженні це може призвести до виникнення тріщин у ц захисному поверхневому шарі, а також до часткового відшарування цього захисного поверхневого шару. ,» Дослідження показали, що, очевидно, мікроструктурні фазові реакції, особливо - при більш високих вмістах кремнію, наприклад, більше 2,595, призводять до втрати в'язкості і до зменшення короткочасної міцності.
Виходячи з цього, даний винахід переслідує мету перешкодити такому механізму пошкодження, який полягає (ее) у навуглецюванні - зниженні опору повзучості і/або тривалої міцності - внутрішньому окисненні, з подальшим посиленим навугледюванням і окисненням внаслідок цього, і створити ливарний сплав, який навіть при о надзвичайно високих робочих температурах у навуглецьовувальній і/або окиснювальній атмосфері все ще має (9) розумний термін служби. шу 20 Винахід досягає цієї мети за допомогою ливарного хромонікелевого сплаву з певними вмістами алюмінію та ітрію. Зокрема, винахід полягає у ливарному сплаві, який містить: іЧе) до 0,895 вуглецю до 195 кремнію до 0,296 марганцю 5Б від 15 до 4095 хрому від 0,5 до 1395 заліза і) від 1,5 до 795 алюмінію ко до 2,590 ніобію до 1,590 титану 60 від 0,01 до 0,495 цирконію до 0,069о азоту до 1295 кобальту до 595 молібдену до 695 вольфраму 65 від 0,01 до 0,195 ітрію решта - нікель.
Сумарний вміст нікелю, хрому та алюмінію у сплаві повинен становити від 80 до 9095.
Переважно, сплав, індивідуально або у комбінації один з одним, містить щонайбільше 0,795 вуглецю, до 3095 хрому, до 1295 заліза, від 2,2 до бо алюмінію, від 0,1 до 2,095 ніобію, від 0,01 до 1,095 титану, до 0,1595 цирконію і - для більш високого опору повзучості - до 1095 кобальту, щонайменше 395 молібдену і до 595 вольфраму, наприклад, від 4 до 895 кобальту, до 495 молібдену і від 2 до 495 вольфраму, якщо досягнення високого опору окисненню не є обов'язковим. Тому, залежно від навантажень у кожному конкретному випадку, вмісти кобальту, молібдену і вольфраму потрібно підбирати у межах їх діапазонів, вказаних у даному винаході.
Особливо прийнятним є сплав, який містить щонайбільше 0,795 вуглецю, щонайбільше 0,2, більш переважно
Ід щонайбільше 0,195 кремнію, до 0,295 марганцю, від 18 до 3095 хрому, від 0,5 до 1295 заліза, від 2,2 до 595 алюмінію, від 0,4 до 1,695 ніобію, від 0,01 до 0,695 титану, від 0,01 до 0,1595 цирконію, щонайбільше 0,0695 азоту, щонайбільше 1095 кобальту і щонайбільше 595 вольфраму.
Оптимальні результати можуть бути досягнуті, якщо у кожному випадку, індивідуально або у комбінації один з одним, вміст хрому становить щонайбільше 26,595, вміст заліза становить щонайбільше 1195, вміст алюмінію /5 становить від З до 695, вміст титану становить більше 0,1595, вміст цирконію становить більше 0,0595, вміст кобальту становить щонайменше 0,295, вміст вольфраму становить більше 0,0595, і вміст ітрію становить від 0,019 до 0,08996.
Високий опір повзучості сплаву згідно з винаходом, наприклад, термін служби у 2000 годин під навантаженням від 4 до бМпПа і при температурі 12002С, гарантує наявність безперервного, надійно зчепленого оксидного бар'єрного шару у вигляді зумовленого високим вмістом алюмінію у сплаві шару АЇ2О3, який самооновлюється або повторно нарощується і протидіє навугледюванню та окисненню. Як показали дослідження, цей шар складається з 4-АІ2Оз і містить переважно ізольовані плями змішаних оксидів, які не змінюють характер шару о-АІ2Оз; цей шар є відповідальним при більш високих температурах, зокрема, вищих 105092С, беручи до уваги стабільність шару Сг2Оз, яка швидко зменшується, матеріалів, що звичайно Ге застосовуються, при цих температурах, за зростаючий ступінь захисту сплаву згідно з винаходом від (5) навуглецювання і окиснення. На бар'єрному шарі АІ 203 може також знаходитися - щонайменше частково - ще один захисний шар з оксиду нікелю (МіО) і змішаних оксидів (Мі(Ст,АІ)2»О4), стан (властивості) і протяжність якого, однак, не мають великого значення, оскільки бар'єрний шар АЇї 2О3, який лежить під ним, забезпечує захист сплаву від окиснення і навугледювання. Тому тріщини у захисному поверхневому шарі і його (о) відшарування (часткове), яке виникає при більш високих температурах, є безпечними. -
Щоб гарантувати утворення як можна більш чистого шару о-оксиду алюмінію, по суті вільного від змішаних оксидів, повинна бути виконана наступна умова: со 9 (Чо АЦ»(Ою Ст. о
Внаслідок високого вмісту алюмінію у ньому, мікроструктура сплаву згідно з винаходом при вмісті понад 490 32 алюмінію неминуче містить у фазу, яка при низьких і середніх температурах має зміцнювальну дію, однак також со зменшує в'язкість або відносне подовження при розриві. Тому в окремих випадках може виявитися необхідним досягати орієнтованого на цільове застосування компромісу між в'язкістю і опором окисненню/навуглецюванню.
Бар'єрний шар згідно з винаходом з о-АІ»Оз, найбільш стійкої модифікації АІ2Оз, спроможний витримувати усі « концентрації кисню. 50 Винахід пояснюється нижче більш детально на основі ілюстративних варіантів втілення і перерахованих у З с нижченаведеній таблиці семи порівняльних сплавів 1-7 і дев'ятнадцяти сплавів 8-26 згідно з винаходом, а також
Із» діаграм, показаних на Фіг.1-16. (ее) («в) (95) - 50 іЧе)
Ф) іме) 60 б5 сне 1 ре рр ре фе ее МО ре ре 8 (6 1 рбов с. бе 1.72 11.23 устя |0, 005154, 4125,0510,01 135, 51)0,0510,0а 16,0510,0110,8410,10 10,02 |н-о- |0,13 10,0605 |. 035) й 8,35Щ0,57 0,54 |0,069 |0,601135,5 15,5 |50,5 |, 0,03 |х0,01|0,01 б;5і|х6,ої |, 515050 6,018 ешт. , 0,52 |2,20 11,64 |0,025 |0,013|36 126,52|1 0,12 |0,82 |0,09 1.28|0,26 |0,20 0,оз 0,115 56:53 ров 6,25 |67о14 |6;боє|56; 55;51|6;02 55, 55|6, 6610; |Р,0316, 011; 051о;06 16705 |нсо; 16,57 6; бббі безе |реоз ря золіЮ о, бої 4577 15я556,0ї Мі, в5|б, 46,1 16,0516,05|6,|6;1о 0,05 |н-5: 16,06 6, 0615 |6; 107 5 0203 Ц|нсо. ною. |но. но. Гб,5|но. |н-о. 3,0 н-о.|н.б. |нго.|н.о.|н-о-|н-о. (н.с. |н-о. ЇМ,5 Ц|нче. |нео. 67 б:ое|е,15ри,тя |б,охт о;оог ве, т |рб; ог окбі 55, 55|6;03 0,0 0,056, 010; 55 оо 0,01 кое: |биої |0;бОБя ГогОБЯ то. Щ0:20)0,25|0,05 )н.о. н-о- решт 25,00Їн.о. 8,50 н-о. но. 1б,05|н.о.|н.о.)0,15 0,05 |0,085І2,1 ньо. нео. 5 |ое2|0,0510,06 |б,ооє 0,001 решт 25, 706,01 18,70 |0;о110,13 |0ео1|0,о5|ї,о6іо,15 (0,08 |б,015)2,5 |н-о. но. 5 716456,16 16,06 |6,0б5 |о; бот решт |оБ,55|б,ої 9и55 0,61 0,3 |0;52 6,650, 5о0,з 6,06 60555; не: |О055) ре 10,42|0,01)0,16 |б,о10 |б,0бірешт 25,85|0,07 15702 |0,0210,06 |0,050,10|0,0510,13 0,055 |0б7025127,5 0,0033 оре раврое рен влкетне рюївсх оте вл» Говрттввртя ре: тен рен вті 12 |0.«516.05)0,16 |0.015 |о,обі решт. (25, 66|0707 15,23 |0.02Ц|0,06 |0,050,0510,5310,12 0,05 |0,025|2,3 |0,0033 |0,045. 5 пз |6,5|б,о6)6;т6 |буоте |о,обі решт (ов; 766,05 555 |6.0516;66 6,056, |п;об|б;т 6,05 |0,02|2;1 |0;о0бат 6056. 1 |е-чоб;оя|о,т6 |6;бів о, ббї решт 55, 10|6;65 15,15 (0,020, б, о5)0; 1010, 0310,15 би05 6;05р;5 6, об 16,35, 15. бат р:ое бля |о;бі5 |вубто рент (о5, 55675 1501 |6;би|о,о 6,510, 05 160; 6,67 16,6755,Е 1650655 ІБ, 53 16 10,41|0.0610,13 0,011 |0,001 решт. |25,4610,06 18,15 10,0210.67 |0,030,0315,5910;17 0,06 (0,066 17 б-зв6,о6;13 |о;016 0,001 решт |в, 860,08 |в, 85 |б;оя ит 6,056. 0а1-15)0,18 10,06 |0,061|3,5 6,0605 0,015 157 раб, о56;15 0,015 0, обт решт |в, 656,08 |в; 55 6,01 10,62 |0,03р0,05|1,05|о,1я 0,06 |0,обє|5;7 |6;0605 (0, 03Б. 20. (15 баз |буов 6,5 6,016 |6; обі реат |55,8616,07 |в, 56 |0;ох |5;оє |0,05|0, ЯТІ б,ТЕ 0,05 6,оЕТ 525 16,00 5 0:а5|0,о6і0иї3 6,016 |буобі рншк |р5,а6у0,5 (75 |б;бябиов. |беогІвнов тивне |оеб6 б,овБ|и,в 0,05 517 16:51 |67ов|6:15 6,516 |в, обі рент (56, 15|6; от 5,65 |6;оя0,бе 6 05|6, ов 16)6;т6 10.67 |0-04515,5 6, 0обя 16, бит 52 роева бебі |о-зя 10.005 |о, 061 ревт (55, 66,0 |6,45 |, ба бус 6,56, ба їн о|о,іе 6,66 6,025, 0, оббі 6705 б:за|6-656- ви 1огобя |о; бої рент | 25; я616707 5,55 16702 6,55 |, о1|6, от 1,606 0,06 0,015) 5; 0;0664 07052. 51 16:42 |02о516,65 10,04 |б;овірнит 56,16|5,55 0,35 |б,о вия |0;о1)6,з5 1,001 0,61 62045|5; 7 6,061 бРЯВ| ОСС 25 |5 0:17|6705|5,04 |б;065 в,бб1 решт: | 25,36|6,11 |г;36 |0,ог|я.Бо |6,61|6.20 1.06, 2е 6,65 |6,045|5,5 6,06166,051| (У 25 везе осет|бнов оуве5 |гоот рент ее, ов вує |Ри5 бо із б-от|б, во, ов|визя охо |оконя ев бота |Б вв,
Таблиця містить, як приклад двох деформівних сплавів, які не підпадають під об'єм винаходу, з порівняно низьким вмістом вуглецю і дуже дрібнозернистою мікроструктурою з розміром зерен «1Омкм, порівняльні сплави о зо 5 і 7, тоді як всі інші випробувані сплави є ливарними сплавами.
Ітрій є сильним оксидоутворювачем, дія якого у сплаві згідно з винаходом полягає у тому, що значно -- покращуються умови утворення і зчіплюваність (адгезійна здатність) шару о-АІ2Оз. со
Вміст алюмінію у сплаві згідно з винаходом має дуже важливе значення, оскільки алюміній веде до утворення у фази виділення, яка призводить до значного збільшення межі міцності при розтягу. Як видно з діаграм, о представлених на Фіг.1 і Фіг.2, межа текучості і межа міцності при розтягу трьох сплавів 13, 19, 20 згідно з с винаходом до 9002 знаходяться значно вище відповідних значень для чотирьох порівняльних сплавів. Відносне подовження сплавів згідно з винаходом по суті відповідає відносним подовженням порівняльних сплавів; воно сильно збільшується вище приблизно 9002, як виходить з діаграми, представленої на Фіг.3, у той час як « міцність досягає рівня порівняльних сплавів (Фіг.1, 2). Це можна пояснити тим, що вище приблизно 900 С у фаза переходить у розчин і вище приблизно 10002 розчиняється повністю. ші с Тривала міцність сплавів згідно з винаходом з різними вмістами по алюмінію представлена у вигляді "» діаграми Ларсона-Міллера, показаної на Фіг.4. Абсолютні температури (Т у "К) і термін служби до руйнування (їв " у годинах) пов'язані один з одним параметром Ларсона-Міллера (І МР):
ІМРАТАСодо(йв))
Згідно з ілюстрацією, представленою на Фіг.4, різні вмісти алюмінію призводять до різних термінів служби бо до руйнування. Сплави згідно з винаходом за своєю тривалою міцністю лежать набагато вище, ніж стійкі до о окиснення деформівні сплави, які звичайно застосовуються (Фіг.5). При порівнянні сплавів згідно з винаходом зі звичайними одержаними відцентровим литтям (віддентрово-литими) матеріалами спостерігаються схожі о терміни служби до руйнування у діапазоні температур біля 1100260. - 70 У діапазоні близько 12002, тобто при великих параметрах Ларсона-Міллера, для відцдентрово-литих с матеріалів, які звичайно застосовуються, немає ніяких відомих даних щодо термінів служби, тоді як для сплавів згідно з винаходом залежно від складу все ще спостерігаються значення тривалої міцності на розрив від 5,8 до 8,5МПа для термінів служби у 1000 годин. ря Додаткові випробування, в яких виявляли опір навугледюванню різних зразків у трохи окиснювальній атмосфері водню і 5об.95 СН,, показали перевагу сплаву згідно з винаходом порівняно з чотирма стандартними
ГФ) сплавами при температурі 11002С. Довготривалі характеристики міцності мають особливе значення. Результати з випробувань графічно представлені на діаграмі, показаній на Фіг.7. З неї випливає, що обидва сплави 8 і 14 згідно з винаходом мають постійний у часі опір навуглецюванню, і що у випадку сплаву 14 з 3,5595 алюмінію він во ще кращий, ніж у випадку сплаву 8 із вмістом алюмінію лише 2,3095. На діаграмі, представленій на Фіг.8, показане навуглецювання із бігом часу у вигляді збільшення маси для сплаву 11 згідно з винаходом з 2,4095 алюмінію порівняно з чотирма стандартними сплавами 1, 3, 4, 6 з набагато більш низькими вмістами алюмінію. З цієї фігури також випливає перевага сплаву згідно з винаходом.
Щоб змоделювати практичні умови, були здійснені циклічні випробування по навуглецюванню, у ході яких б зразки поперемінно витримували при температурі 11002С протягом 45 хвилин і потім при кімнатній температурі протягом 15 хвилин в атмосфері водню з 4,706.95 СН, і боб.9о водяної пари. Результати цих випробувань, кожне з яких включало в себе 500 циклів, показані на діаграмі, представленій на Фіг.9. У той час як зразки 8, 14 згідно з винаходом не зазнавали або зазнавали лише невеликої зміни маси, у випадку порівняльних зразків 1, З, 4, 6, а також у випадку порівняльного зразка 1 після лише приблизно 300 циклів, це призводило до утворення окалини і відшарування цієї окалини зі значними втратами маси. Крім того, сплав 14 згідно з винаходом, з його більш високим вмістом алюмінію, показує, у свою чергу, кращі корозійні властивості, ніж у сплаву 8, який також підпадає під об'єм винаходу.
Результати подальших випробувань, при яких зразки були піддані циклічному тепловому навантаженню при 11509С7 у сухому повітрі, представлені на діаграмі, показаній на Фіг.10. Криві показують перевагу 7/0 випробуваних сплавів згідно з винаходом (верхній набір кривих) порівняно зі сплавами, що звичайно застосовуються (нижній набір кривих), які зазнавали значної втрати маси вже після декількох циклів. Ці результати говорять про стійкий, надійно зчеплений оксидний шар у випадку сплавів згідно з винаходом. Щоб встановити вплив попереднього окиснення на характеристики навуглецювання, десять зразків сплаву згідно з винаходом протягом 24 годин при 12402 піддавали впливу атмосфери аргону з низьким вмістом кисню, а потім 75 навуглецьовували протягом 16 годин при температурі 11009 в атмосфері водню з 5об.96 СНу. Результати випробувань графічно представлені на діаграмі, показаній на Фіг.11, яка також відображає відповідні вмісти алюмінію. Відповідно, дещо окиснювальна обробка відпалом зменшує опір навуглецюванню зразків згідно з винаходом аж до вмісту алюмінію у 3,2595 (зразок 14); при подальшому підвищенні вмісту алюмінію опір навуглецюванню відпаленого сплаву згідно з винаходом покращується (зразки 16-19), і у той же самий час діаграма ясно показує погані характеристики навуглецювання порівняльних зразків 1 (0,12895 алюмінію) і 4 (0,00395 алюмінію). Погіршення опору навуглецюванню при більш низькому вмісті алюмінію можна пояснити тим, що захисний за своєю природою оксидний шар покривається тріщинами або (частково) відшаровується при охолодженні після обробки відпалом, так що у ділянці тріщин і відшарування відбувається навуглецювання. При більш високих вмістах алюмінію під оксидним шаром (захисним поверхневим шаром) утворюється Ге вищезазначений бар'єрний шар АІоОз. о
У ході близького до практичних умов випробування множина зразків була піддана циклічному навуглецюванню і зневуглецюванню відповідно до стандарту Національної асоціації інженерів-корозіоністів США (МАСЕ). Кожний цикл складався з трьеохсотгодинного навуглецювання в атмосфері з водню і 206.95 СН , і подальшого двадцятичотирьохгодинного зневугледювання в атмосфері з повітря і 2006.95 водяної пари при (о) 7709Сб. Випробування складалося з чотирьох циклів. З діаграми на Фіг.12 випливає, що зразок 14 згідно з - винаходом практично не зазнав ніякої зміни маси, тоді як у випадку порівняльних зразків 1, З, 4, 6 відбулося значне збільшення маси або навуглецювання, і воно не зникало навіть у ході зневуглецювання. со
Діаграма, представлена на Фіг.13, показує, що вмісти у сплаві згідно з винаходом повинні бути підібрані о один до одного таким чином, що виконується наступна умова: 9 (дю АЦ»(Ою Ст. с
Пряма лінія на діаграмі за Фіг.13 відділяє ділянку сплавів з шаром А-оксиду алюмінію, який достатньо захищає, вище цієї прямої лінії від ділянки сплавів з погіршеним за рахунок змішаних оксидів опором навуглецюванню або каталітичному закоксовуванню. «
Діаграма, наведена на Фіг.14, показує перевагу сталевого сплаву згідно з винаходом у вигляді шести його варіантів втілення 21-26 порівняно з порівняльними сплавами 1, 3, 4, 6 і 7, які звичайно застосовуються. о, с Склади випробуваних сплавів 21-26 подані у таблиці. "» Щоб проілюструвати вплив алюмінію в межах діапазону його вмістів згідно з винаходом, на діаграмах, " представлених на Фіг.15 і 16, порівнюються один з одним термін служби сплаву 13 згідно з винаходом з 2,496 алюмінію, як еталонна величина з терміном служби, що дорівнює 1 у кожному випадку при 11002 (Фіг.15) і 12002С (Фіг.16) для трьох ситуацій навантаження (15,9мМПа; 13,5МПа; 10,5МПа), з приведеними до нього со термінами служби сплавів 19 (3,395 алюмінію) і 20 (4,895 алюмінію) згідно з винаходом. ав | Діаграма, представлена на Фіг.15, показує, що у випадку сплаву 19 із середнім вмістом алюмінію у 3,390 скорочення терміну служби посилюється зі збільшенням навантаження, тоді як у випадку сплаву 20 з його о високим вмістом алюмінію у 4,895 відбувається сильне, але приблизно рівне зменшення відносного терміну -к 70 служби для усіх ситуацій навантаження. Діаграма для 12002С показує скорочення терміну служби при підвищенні вмісту алюмінію з 2,495 (сплав 13) до 3,395 (сплав 19) для усіх трьох ситуацій навантаження, з падінням с відносного терміну служби до приблизно двох третин. Подальше збільшення вмісту алюмінію до 4,895 (сплав 20), у свою чергу, виявляє залежне від навантаження скорочення відносного терміну служби.
Загалом, ці дві діаграми показують, що в міру збільшення вмісту алюмінію термін служби до руйнування у 99 ході випробування на довготривалу міцність зменшується. Крім того, в міру зростання температури і збільшення
ГФ) тривалості навантаження і/або зменшення рівня навантаження, негативний вплив алюмінію на тривалість юю терміну служби при тривалому навантаженні знижується. Іншими словами: сплави з високим вмістом алюмінію є особливо прийнятними для довгострокового використання при температурах, для яких до цього часу було неможливо використовувати литі або відцентрово-литі матеріали. 60 З огляду на свої чудові міцнісні властивості, а також свій прекрасний опір навугледюванню і окисненню, ливарний сплав згідно з винаходом є особливо прийнятним для застосування як матеріал для деталей печей, радіаційних труб для нагрівальних печей, роликових лежаків для відпалювальних печей, деталей установок безперервного розливу і стрічкового лиття, ковпаків і муфелів для відпалювальних печей, деталей великих дизельних двигунів, формованих тіл (носіїв) для заповнення каталізаторами, а також для труб крекінгу і бо риформінгу.

Claims (7)

Формула винаходу - й - шо,
1. Ливарний хромонікелевий сплав, який містить, мас. 90: до 0,8 вуглецю, до 1 кремнію, до 0,2 марганцю, 70 від 15 до 40 хрому, від 0,5 до 13 заліза, від 1,5 до 7 алюмінію, до 2,5 ніобію, до 1,5 титану, від 0,01 до 0,4 цирконію, до 0,06 азоту, до 12 кобальту, до 5 молібдену, до 6 вольфраму, від 0,019 до 0,089 ітрію, решта - нікель.
2. Сплав за п. 1, який містить, мас. 95: щонайбільше 0,7 вуглецю, щонайбільше 1 кремнію, до 0,2 марганцю, від 18 до 30 хрому, від 0,5 до 12 заліза, від 2,2 до 5 алюмінію, від 0,4 до 1,6 ніобію, від 0,01 до 0,6 титану, від 0,01 до 0,15 цирконію, щонайбільше 0,06 азоту, щонайбільше 10 кобальту, щонайменше З молібдену і сч щонайбільше 5 вольфраму, індивідуально або у комбінації один з одним.
З. Сплав за п. 1 або 2, який містить, мас. 90: щонайбільше 0,7 вуглецю, щонайбільше 0,1 кремнію, до 0,2 (о) марганцю, від 18 до ЗО хрому, від 0,5 до 12 заліза, від 2,2 до 5 алюмінію, від 0,4 до 1,6 ніобію, від 0,01 до 0,6 титану, від 0,01 до 0,15 цирконію, щонайбільше 0,06 азоту, щонайбільше 10 кобальту, до 4 молібдену і щонайбільше 5 вольфраму, решта - нікель. о зо
4. Сплав за будь-яким з пп. 1-3, який містить, мас. 95: щонайбільше 26,5 хрому, щонайбільше 11 заліза, від З до 6 алюмінію, більше 0,15 титану, більше 0,05 цирконію, щонайменше 0,2 кобальту, до 4 молібдену і більше 7 0,05 вольфраму, індивідуально або у комбінації один з одним. со
5. Сплав за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що вміст алюмінію і хрому задовольняє наступну умову: («в») 9(бю АЦУ(Оості. со б.
Сплав за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що сумарний вміст нікелю, хрому і алюмінію становить від 80 до 90 мас. 905.
7. Застосування ливарного хромонікелевого сплаву за будь-яким з пп. 1-4 як матеріалу для деталей печей, радіаційних труб для нагрівальних печей, роликових лежаків для відпалювальних печей, деталей установок « безперервного розливу і стрічкового лиття, ковпаків і муфелів для відпалювальних печей, деталей великих -о с дизельних двигунів, формованих тіл для заповнення каталізаторами, а також для труб крекінгу і риформінгу. з (ее) (ав) (95) - 50 (Че) (Ф) ко бо б5
UAA200508280A 2003-01-25 2004-01-22 Heat-resistant corrosion-proof castable nickel-chromium alloy UA80319C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10302989A DE10302989B4 (de) 2003-01-25 2003-01-25 Verwendung einer Hitze- und korrosionsbeständigen Nickel-Chrom-Stahllegierung
PCT/EP2004/000504 WO2004067788A1 (de) 2003-01-25 2004-01-22 Hitze- und korrosionsbeständige nickel-chrom-grusslegierung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA80319C2 true UA80319C2 (en) 2007-09-10

Family

ID=32667854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA200508280A UA80319C2 (en) 2003-01-25 2004-01-22 Heat-resistant corrosion-proof castable nickel-chromium alloy

Country Status (27)

Country Link
US (3) US20050129567A1 (uk)
EP (1) EP1501953B8 (uk)
JP (1) JP4607092B2 (uk)
KR (1) KR20050092452A (uk)
CN (1) CN100351412C (uk)
AT (1) ATE362997T1 (uk)
AU (1) AU2004207921A1 (uk)
BR (1) BRPI0406570B1 (uk)
CA (1) CA2513830C (uk)
DE (2) DE10302989B4 (uk)
EA (1) EA008522B1 (uk)
EG (1) EG23864A (uk)
ES (1) ES2287692T3 (uk)
HK (1) HK1075679A1 (uk)
HR (1) HRP20050728A2 (uk)
IL (1) IL169579A0 (uk)
MA (1) MA27650A1 (uk)
MX (1) MXPA05007806A (uk)
NO (1) NO20053617L (uk)
NZ (1) NZ541874A (uk)
PL (1) PL377496A1 (uk)
PT (1) PT1501953E (uk)
RS (1) RS20050552A (uk)
TR (1) TR200502892T1 (uk)
UA (1) UA80319C2 (uk)
WO (1) WO2004067788A1 (uk)
ZA (1) ZA200505714B (uk)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10302989B4 (de) * 2003-01-25 2005-03-03 Schmidt + Clemens Gmbh & Co. Kg Verwendung einer Hitze- und korrosionsbeständigen Nickel-Chrom-Stahllegierung
US20070104974A1 (en) * 2005-06-01 2007-05-10 University Of Chicago Nickel based alloys to prevent metal dusting degradation
JP4773773B2 (ja) * 2005-08-25 2011-09-14 東京電波株式会社 超臨界アンモニア反応機器用耐食部材
WO2008021650A2 (en) * 2006-08-08 2008-02-21 Huntington Alloys Corporation Welding alloy and articles for use in welding, weldments and method for producing weldments
EP2198065B1 (en) 2007-10-05 2018-03-21 Sandvik Intellectual Property AB A dispersion strengthened steel as material in a roller for a roller hearth furnace
CN101260487B (zh) * 2008-04-17 2010-06-02 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 由含钛高铬镍合金制得的喷涂材料及其制备方法和用途
DE102008051014A1 (de) * 2008-10-13 2010-04-22 Schmidt + Clemens Gmbh + Co. Kg Nickel-Chrom-Legierung
US20100272597A1 (en) * 2009-04-24 2010-10-28 L. E. Jones Company Nickel based alloy useful for valve seat inserts
KR20120053645A (ko) * 2010-11-18 2012-05-29 한국기계연구원 고온에서의 기계적 특성이 우수한 다결정 니켈기 초내열합금
DE102012011161B4 (de) 2012-06-05 2014-06-18 Outokumpu Vdm Gmbh Nickel-Chrom-Aluminium-Legierung mit guter Verarbeitbarkeit, Kriechfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit
DE102012011162B4 (de) 2012-06-05 2014-05-22 Outokumpu Vdm Gmbh Nickel-Chrom-Legierung mit guter Verarbeitbarkeit, Kriechfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit
CN102828070B (zh) * 2012-08-24 2014-05-07 宁波市阳光汽车配件有限公司 一种锅炉管道防护涂层材料
CN104745884A (zh) * 2013-12-27 2015-07-01 新奥科技发展有限公司 一种镍基合金及其应用
DE102014001329B4 (de) 2014-02-04 2016-04-28 VDM Metals GmbH Verwendung einer aushärtenden Nickel-Chrom-Titan-Aluminium-Legierung mit guter Verschleißbeständigkeit, Kriechfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Verarbeitbarkeit
DE102014001330B4 (de) 2014-02-04 2016-05-12 VDM Metals GmbH Aushärtende Nickel-Chrom-Kobalt-Titan-Aluminium-Legierung mit guter Verschleißbeständigkeit, Kriechfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Verarbeitbarkeit
JP6358503B2 (ja) * 2014-05-28 2018-07-18 大同特殊鋼株式会社 消耗電極の製造方法
JP6434306B2 (ja) * 2014-12-26 2018-12-05 株式会社クボタ アルミナバリア層を有する耐熱管
CN104862535A (zh) * 2015-05-15 2015-08-26 新奥科技发展有限公司 一种镍基合金及其制备方法和应用
CN105463288B (zh) * 2016-01-27 2017-10-17 大连理工大学 高强高塑耐氯离子腐蚀的铸造合金及其制备方法
SG11201810839TA (en) 2016-06-29 2019-01-30 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Austenitic stainless steel
JP6842316B2 (ja) * 2017-02-17 2021-03-17 日本製鋼所M&E株式会社 Ni基合金、ガスタービン材およびクリープ特性に優れたNi基合金の製造方法
RU2672647C1 (ru) * 2017-08-01 2018-11-16 Акционерное общество "Чепецкий механический завод" Коррозионностойкий сплав
GB201713066D0 (en) 2017-08-15 2017-09-27 Paralloy Ltd Oxidation resistant alloy
WO2019055060A1 (en) 2017-09-12 2019-03-21 Exxonmobil Chemical Patents Inc. HEAT TRANSFER TUBE FOR THERMAL CRACKING FORMING ALUMINUM OXIDE
KR101998979B1 (ko) * 2017-12-07 2019-07-10 주식회사 포스코 고온변형 저항성 및 균열 저항성이 우수한 복사관용 Cr-Ni계 합금 및 그 제조방법
CN108285998A (zh) * 2018-03-29 2018-07-17 冯满 一种耐高温合金钢
JP7131318B2 (ja) * 2018-11-14 2022-09-06 日本製鉄株式会社 オーステナイト系ステンレス鋼
WO2020131595A1 (en) 2018-12-20 2020-06-25 Exxonmobil Chemical Patents Inc. High pressure ethane cracking with small diameter furnace tubes
EP3898896A1 (en) 2018-12-20 2021-10-27 ExxonMobil Chemical Patents Inc. Erosion resistant alloy for thermal cracking reactors
CN110527911B (zh) * 2019-09-16 2020-12-18 北京航空航天大学 一种低密度高强高耐蚀齿轮轴承钢及其制备方法
CA3120120C (en) * 2020-05-26 2023-07-18 Daido Steel Co., Ltd. Ni-based alloy, and ni-based alloy product and methods for producing the same
CN112733321A (zh) * 2020-12-08 2021-04-30 中国科学院金属研究所 一种管材高速成形性能的评测方法
US11479836B2 (en) 2021-01-29 2022-10-25 Ut-Battelle, Llc Low-cost, high-strength, cast creep-resistant alumina-forming alloys for heat-exchangers, supercritical CO2 systems and industrial applications
US11866809B2 (en) 2021-01-29 2024-01-09 Ut-Battelle, Llc Creep and corrosion-resistant cast alumina-forming alloys for high temperature service in industrial and petrochemical applications
CN113481419A (zh) * 2021-06-30 2021-10-08 南京欣灿奇冶金设备有限公司 一种永不脱落的步进式加热炉装出料悬臂辊及其加工工艺
CN115449670B (zh) * 2022-09-14 2023-10-20 浙江大学 一种无中温脆性的高强镍基变形高温合金
CN117089741A (zh) * 2023-07-07 2023-11-21 江苏三鑫特殊金属材料股份有限公司 一种耐磨镍基合金及其制备方法
CN117535559A (zh) * 2024-01-10 2024-02-09 北京北冶功能材料有限公司 一种低密度镍基高温合金箔材及其制备方法与应用

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4039330A (en) * 1971-04-07 1977-08-02 The International Nickel Company, Inc. Nickel-chromium-cobalt alloys
JPS5631345B2 (uk) * 1972-01-27 1981-07-21
CA1190771A (en) * 1981-04-27 1985-07-23 Junichi Sugitani Heat resistant alloy excellent in bending property and ductility after aging and its products
JPS5837160A (ja) * 1981-08-27 1983-03-04 Mitsubishi Metal Corp 継目無鋼管製造用熱間傾斜圧延機のガイドシユ−用鋳造合金
JPS5974266A (ja) 1982-10-19 1984-04-26 Mitsubishi Metal Corp エンジンバルブおよび同バルブシ−ト用高硬度Fe−Ni−Cr系合金
JPS5974256A (ja) 1982-10-20 1984-04-26 Kawasaki Steel Corp 鉄損の少ない無方向性珪素鋼板
US4671931A (en) * 1984-05-11 1987-06-09 Herchenroeder Robert B Nickel-chromium-iron-aluminum alloy
US4787945A (en) * 1987-12-21 1988-11-29 Inco Alloys International, Inc. High nickel chromium alloy
JPH01252750A (ja) * 1988-03-31 1989-10-09 Nkk Corp 耐溶融炭酸塩腐食性に優れたNi基合金
AU627965B2 (en) * 1989-12-15 1992-09-03 Inco Alloys International Inc. Oxidation resistant low expansion superalloys
DE4111821C1 (uk) * 1991-04-11 1991-11-28 Vdm Nickel-Technologie Ag, 5980 Werdohl, De
US5306358A (en) * 1991-08-20 1994-04-26 Haynes International, Inc. Shielding gas to reduce weld hot cracking
DE69202965T2 (de) * 1991-12-20 1996-03-14 Inco Alloys Ltd Gegen hohe Temperatur beständige Ni-Cr-Legierung.
KR940014865A (ko) * 1992-12-11 1994-07-19 에드워드 에이. 스틴 고온 저항성 니켈-크롬 합금
DE4404185A1 (de) * 1993-02-10 1994-08-11 Thomas Robert Metall Elektro Brenngutträger für keramische Formlinge
US5997809A (en) * 1998-12-08 1999-12-07 Inco Alloys International, Inc. Alloys for high temperature service in aggressive environments
KR100372482B1 (ko) * 1999-06-30 2003-02-17 스미토모 긴조쿠 고교 가부시키가이샤 니켈 베이스 내열합금
GB2361933A (en) * 2000-05-06 2001-11-07 British Nuclear Fuels Plc Melting crucible made from a nickel-based alloy
JP3965869B2 (ja) * 2000-06-14 2007-08-29 住友金属工業株式会社 Ni基耐熱合金
JP4154885B2 (ja) * 2000-11-16 2008-09-24 住友金属工業株式会社 Ni基耐熱合金からなる溶接継手
JP3952861B2 (ja) * 2001-06-19 2007-08-01 住友金属工業株式会社 耐メタルダスティング性を有する金属材料
DE10302989B4 (de) * 2003-01-25 2005-03-03 Schmidt + Clemens Gmbh & Co. Kg Verwendung einer Hitze- und korrosionsbeständigen Nickel-Chrom-Stahllegierung

Also Published As

Publication number Publication date
CN100351412C (zh) 2007-11-28
CA2513830A1 (en) 2004-08-12
TR200502892T2 (tr) 2005-09-21
KR20050092452A (ko) 2005-09-21
PL377496A1 (pl) 2006-02-06
PT1501953E (pt) 2007-08-17
US20190106770A1 (en) 2019-04-11
DE10302989A1 (de) 2004-08-05
HRP20050728A2 (en) 2005-12-31
NO20053617D0 (no) 2005-07-26
ATE362997T1 (de) 2007-06-15
EP1501953B8 (de) 2008-01-23
MXPA05007806A (es) 2006-04-27
HK1075679A1 (en) 2005-12-23
CA2513830C (en) 2010-12-14
AU2004207921A1 (en) 2004-08-12
BRPI0406570B1 (pt) 2016-05-17
WO2004067788A1 (de) 2004-08-12
BRPI0406570A (pt) 2005-12-20
IL169579A0 (en) 2007-07-04
EP1501953A1 (de) 2005-02-02
NO20053617L (no) 2005-10-06
EG23864A (en) 2007-11-19
US10724121B2 (en) 2020-07-28
MA27650A1 (fr) 2005-12-01
JP4607092B2 (ja) 2011-01-05
US20050129567A1 (en) 2005-06-16
ES2287692T3 (es) 2007-12-16
EA008522B1 (ru) 2007-06-29
US20090016926A1 (en) 2009-01-15
EA200501178A1 (ru) 2005-12-29
JP2006516680A (ja) 2006-07-06
RS20050552A (en) 2007-09-21
DE502004003863D1 (de) 2007-07-05
EP1501953B1 (de) 2007-05-23
CN1742106A (zh) 2006-03-01
NZ541874A (en) 2008-03-28
ZA200505714B (en) 2006-04-26
TR200502892T1 (tr) 2008-02-21
DE10302989B4 (de) 2005-03-03
US10041152B2 (en) 2018-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA80319C2 (en) Heat-resistant corrosion-proof castable nickel-chromium alloy
KR102029019B1 (ko) 니켈 크롬 합금
JP3066996B2 (ja) オーステナイト・ニッケル−クロム−鉄合金
EA011289B1 (ru) Композитная труба
EP1047802B1 (en) Advanced high temperature corrosion resistant alloy
WO2015145896A1 (ja) アルミナバリア層を有する鋳造製品
US5997809A (en) Alloys for high temperature service in aggressive environments
JPH04358037A (ja) ニッケル基耐熱合金
RU2350674C1 (ru) Жаропрочный сплав
EP1141429B1 (en) High strength alloy tailored for high temperature mixed-oxidant environments
JPH051344A (ja) 耐コーキング性に優れたエチレン分解炉管用耐熱鋼
JPS6184349A (ja) オ−ステナイト合金
JPH01298136A (ja) 耐浸炭性にすぐれる耐熱鋳鋼
JPH07103449B2 (ja) 耐浸炭性及びクリープ破断強度にすぐれる耐熱鋼
JPH01242751A (ja) 耐浸炭性にすぐれる耐熱合金
JPH01152238A (ja) 耐浸炭性にすぐれる耐熱合金