耐热铁基合金及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种耐热铁基合金及其制备方法，属于合金技术领域，该合金材料的组成及质量百分比为，C0.01～0.3％、Mn0～2％、Si0.1～2％、P＜0.03％、S＜0.03％、Cr16～26％、Ni29～39％、Nb0.2～2％、Ti0.01～0.3％、Zr0.01～0.3％、Al0.01～0.05％、Re0～1％，余量为铁，该合金特别适合制造用于高温工作的装置，使用时效增加且具有很高的韧性；无脆性断裂倾向；蠕变伸长率确保了安全使用，但蠕变伸长率低至防止使用中的过度变形；适合高温下连续使用；具有良好的抗渗碳性和焊接性；具有优良的抗氧化性，延长了产品的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
耐热铁基合金及其制备方法
本专利技术涉及一种耐热铁基合金及其制备方法，尤其涉及一种适合在600-1250℃使用的耐热铁基合金，该合金具有持久性能，能够替代目前使用的主流合金，用来制造高温工作的装置，例如转化炉的热壁集气管以及相关配件等，其属于合金

技术介绍
转化炉是石化工业中结构复杂且工作条件较为苛刻的一种大型设备装置，集气管是转化炉装置的核心部件之一，其中热壁集气管用于反应气体的收集，具有温度高、压力高等特性，因此对热壁集气管材料的耐高温蠕变性能和耐高温腐蚀提出了更高的要求。首先，转化炉的装置要在高温条件下(如650-950℃范围内)长期服役，以及在服役过程中经受较大的温度梯度和骤冷的影响，对其材料的高温蠕变和高温塑性要求很高。在长期高温工况下，材料微观组织会发生结构变化，如析出物的数量的增长和体积扩大等，此微观变化会造成材料的耐蠕变性能和高温塑性下降，从而产生因蠕变裂纹或者脆性裂纹而导致的材料装置失效。其次，材料的耐高温氧化和耐腐蚀能力也是主要的性能指标。炉管在使用中，外壁长期暴露于高温空气中，氧化速率较快，因此对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐热铁基合金，其特征在于：该合金材料的组成及质量百分比为，C0.01～0.3％、Mn0～2％、Si0.1～2％、P＜0.03％、S＜0.03％、Cr16～26％、Ni29～39％、Nb0.2～2％、Ti0.01～0.3％、Zr0.01～0.3％、Al0.01～0.05％、Re0～1％，余量为铁。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐热铁基合金，其特征在于：该合金材料的组成及质量百分比为，C0.01～0.3％、Mn0～2％、Si0.1～2％、P＜0.03％、S＜0.03％、Cr16～26％、Ni29～39％、Nb0.2～2％、Ti0.01～0.3％、Zr0.01～0.3％、Al0.01～0.05％、Re0～1％，余量为铁。


2.根据权利要求1所述的耐热铁基合金，其特征在于：所述该合金的高温持久性能在600～1100℃较常见其他产品有大幅度的提升。


3.根据权利要求1所述的耐热铁基合金，其特征在于：所述Nb为析出强化元素之一，降低蠕变速率，提高抗蠕变性能；所述Nb是碳化物M7C3、M23C6和MC的主要形成元素之一，其碳化物在高温下十分稳定，Nb也能形成碳氮化物改变碳化物形态，细化M23C6使其均匀弥散分布，进而提高合金的高温蠕变强度。


4.根据权利要求1所述的耐热铁基合金，其特征在于：所述Ni稳定γ区，使合金获得完全奥氏体组织，稳定奥氏体结构以保证合金的高温持久和力学强度，消除残余铁素体，降低σ相析出倾向，降低钢的耐蚀性。


5.根据权利要求1所述的耐热铁基合金，其特征在于：所述Cr作为中强碳化物形成元素在600～1250℃范围有良好的高温耐氧化性。


6.根据权利要求1所述的耐热铁基合金，其特征在于：所述Ti在产品高温时效过程中，二次析出碳化物逐渐出现，Ti元素的加入，能提高二次析出物M23C6热动力学稳定性，从而使其长时间保持均匀弥散分布，进而提高合金的高温抗蠕变强度；所述Ti能抑制一次析出物MC转变成G相，间接的提高了一次析出物的稳定性，同样能提高合金的高温蠕变强度。

【专利技术属性】
技术研发人员：张明昊，都坤，裴健，隋云，丁天臻，叶国蔚，
申请(专利权)人：烟台玛努尔高温合金有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37