本发明专利技术涉及一种铁基高温合金，其特征在于以下化学组成（以重量％计）：２０Ｃｒ，４－８Ａｌ，Ｔａ和Ｍｏ的至少之一，它们之和为４－８，０－０．２Ｚｒ，０．０２－０．０５Ｂ，０．１－０．２Ｙ，０－０．５Ｓｉ，余量Ｆｅ。所述合金可成本有利地制得并且其相对于现有技术的特征在于直至１０００℃的温度下的卓越的耐氧化性和良好的机械性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料
其涉及 一 种铁基高温合金(Hochtemperaturlegierung)，所述合金含有约20重量％的0和百分之几重量 (mehrereGew,%)的A1以及少量的其他成分，并且絲不舰1000。C的j顿温 度下具有好的机械性能和非常好的抗氧化性。
技术介绍
一段时间以来，公开了一种铁基ODS (氧化物弥散强化、 oxiddispersionsverfestigte)材料，例如铁氧体(ferritisch)的ODS-FeCrAl-合金。由于其在高温下突出的机械性能而优选用于热和机械方面有着最高负荷的构 件，例如用于燃气涡轮机叶片。申请规用这种材料用于防护热电偶(Thermoelement)的管，例如将其用 于带有连续燃烧的燃气涡轮机中以控制^j^并且在那里经受极端高温和氧化气 氛。对于已知的铁基的铁氧体ODS-合金而言，表l中描述了标称化学组成(以表l:已知的ODS-FeCrA!Ti-合金的标称组成<table>table see original document page 3</column></row><table>这种金属材料的i顿温度达到至约B5(TC。其具有对于陶瓷材料而言更典 型的性能特点。所述材料在很高温度下具有很高的持久强度并且通过形成了Al203防护膜还具有突出的高温耐氧化性，以及具有对于硫化作用和蒸汽氧化作用具有很高 的抗性。其具有非常突出的取决于方向的性能(richtungsabhangigeEigenschaften)。例如，在管中，横向的蠕变强度只是纵向上的蠕变强度的约 50%。这种ODS-合金的制备以粉末冶金方^^用机械合金化粉末混合物进行，所 述粉末混合物以已知的方式，例如通过挤压(Strangpressen)或通过热等静压 (heissisostatischesPress)而压实而成。随后，将压坯强烈地塑性变形，主要是通 过加热辊进行，并使其经历重结晶退火处理。这种制备方式，还有所述的材料 组成都特别意味着，这类合金是非常昂贵的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于避免现有技术的上述缺陷。本专利技术的任务在于开发一种 适于战用途的材料，且所述材料相比于现有技术中已知的材料PM 2000更为 价格有利，但是具有至少是同样良好的抗氧化性。此外，本专利技术的材料还是能 良好热成型的并且相比于例如已知的用于热电偶的合^KANTHALAPM，具有 尽可能改善的机械性能。根据本专利技术，所述任务可ail使FeOAl-合金型高温合金具有以下化学组成 (以重量％计)而实现20Cr，4-8 Al，来自Ta^Mo的至少一种元素，它们之和为4-8，(M).2Zr，0.02-0.05 B，0.1-0.2 Y,(M).5 Si，縫的Fe。所述合金,含有5至6重量。/。的Al，特别优选5.5至6重量y。的Al。由此 在材料表面上形成良好的M03-防护膜，所鹏提高高温耐氧化性。此夕MM的范围是0-8重ly。的Mo和04重量yc)的Ta，其中(MofTa)的 总禾卩=4-8重量％，并且其中只有当不存妇a时，根据独立权利要求1才有例如 最大值8Q/。的Mo。特另W纖，本专利技术的材料具有24重量e/。的Mo和/或24重量 Q/o的Ta。若(Ta+Mo)含量小于所述值，则耐高温性强烈下降，若所述含量更高， 则抗氧化性会不期望地附氐并且所述材料还是过于昂贵的。有益的，还添加0.25重1%、最大0.5重lT。的Si，因为由此能进一步加强抗氧化性。此外，,在本专利技术的材料中存在0.2重量c/。的Zr和0.1重量y。的Y。现己惊奇地发现，不必如现有技术中已知的和战的合金中的情形那样， 添加钛。Ti和Cr起到混晶增强体(Mschkristall-Verfestiger)的作用。Mo在2-8 重變/。的范围内具有相似的作用，但是比Ti廉价得多。另外，当与Zr—起添加时， 就如本专利技术的雌实施方案中那样，Mo导致更好的抗拉强度和持久弓破。Ta、 Zr和B是起到析出-增强体的作用的元素。这些成分与其他组分，特别 ^Cr和Mo (如果后者存在的话)的协同作用导致良好的强度值，而A1、 Y和Zr 则提高耐氧化性。Cr积极影响着延展性。附图说明附图中描述了本专利技术的实施例。 附图为图1在110(TC/12h下PM2000和所选择的本专利技术材料的氧化行为；图2在100(TC下于空气中经过1000小时的时间，PM 2000和所 的本专利技术材料的氧化行为；图3在室温至IOO(TC的范围内，PM2000禾口Kanthal APM和所选择的本专利技术材料的抗拉强度；图4在室温至1000。C的范围内，PM2000和所选择的本专利技术材料的屈服点(Streckgrenze)，禾口图5在室温至100(TC的范围内，PM2000和所选择的本专利技术材料的断劍申长。具体实施方案以下根据实施例和附图更详尽地阐述本专利技术。在室温(RT)直至100(TC下测试现有技术中己知的ODSFeCrAl-对比合金 PM2000禾口KanthalAPM (组^见表1)，以及在表2中所述的本专利技术合金的 氧化行为以及机械性能。合金成分都以重量％恭于表2:受试的本专利技术合金的组成成分 合金名称FeCrAlTaMoZrBYSi2007余量205.54-0.20.050.1-2008余量205.5-40.20.050.1-2009余量208-40.20.050.1-2010余量206-80.20.050.1-2011余量205.5-40.20.050.10.52012余量206220.20.050.1-2013余量206440.20.050.1-2014余量206-40.20.050.10.52015余量205.5440.20.050.1-2016余量205.5-40.20.050.10.25本专利技术的合金M31电弧熔i^万述的元素而制得并随后在900-80(TC的温度 下轧制，然后特别制得拉伸试样。图i中对于所述合金描述了 ii(xrc下，随时间的且经12个小时的重量变化。本专利技术的合金2008 (特别是具有4Q/。Mo和5.5。/。Al的)显示出如对比合金 PM2000的大致可比较的氧化行为并且在长的时效时间(Auslagerungszeit)时甚 至还要更好(更小的重量变化)，而合金2009 (特别是具有4。/。Mo和8。/。Al的) 在这一方面是最差的并且在这些MJt下不能达至lJPM 2000的值。原因在于相对 高的铝含量，8重1T。的A1是最大值，最佳的是5至6重量Q/。的A1。图2中对于所述合金描述了 IOO(TC下空气中，随时间的经历1000个小时 的重量变化。图中显示，两种本专利技术的合金2014和2013，但首先是合金2013， 具有明显更好的氧化行为。在于IOO(TC下在空气中1000个小时时效处理 (Auslagerung)之后，两种本专利技术的合金瞎况下，重量变化只有相比于已知合金 PM2000的重量变化的三分之一 (合金2013)至小于二分之一 (合金2014)。 显然，在相同比例TMo禾盯a的组合会特别好地影响IOCKTC下的氧化行为。特别 是Ta在所述范围内提高了A1的活性并改善了抗氧化性。图3至5中描述了在从室本文档来自技高网...
【技术保护点】
铁基高温合金，其特征在于以下化学组成，以重量％计： ２０Ｃｒ， ４－８Ａｌ， Ｔａ和Ｍｏ的至少一种元素，其中（Ｔａ＋Ｍｏ）之和为４－８， ０－０．２Ｚｒ， ０．０２－０．０５Ｂ， ０．１－０．２Ｙ， ０－０．５Ｓｉ， 余量的Ｆｅ。
【技术特征摘要】
CH 2007-8-30 01355/071、铁基高温合金，其特征在于以下化学组成，以重量％计20Cr，4-8Al，Ta和Mo的至少一种元素，其中(Ta+Mo)之和为4-8，0-0. 2Zr，0. 02-0.05B，0. 1-0.2Y，0-0. 5Si，余量的Fe。2、 如权利要求1所述的高温合金，其特征在于5至6重塾/。的Al。3、 如权利要求2所述的高温合金，其特征在于5.5至6重1T。的A1。4、 如权利要求1至3之一所述的高温合金，其特征在于0至8重量％的 Mo禾口/或0至4重fiy。的Ta，其中(Mo+Ta)之和均在4至8重^%的范围内。5、 如权利要求4所述的高温合金，其特征在于2重fiy。的Mo和2重1% 的Ta。...
【专利技术属性】
技术研发人员：A库恩兹尔，MY纳兹迈，M斯陶布利，
申请(专利权)人：阿尔斯托姆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]
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