具有以下成分的奥氏体耐热镍基合金（以质量％计）：０．０３－０．１％的Ｃ，２８－３２％的Ｃｒ，０．０１－≤０．５％的Ｍｎ，０．０１－≤０．３％的Ｓｉ，０．０１－≤１．０％Ｍｏ，２．５－３．２％的Ｔｉ，０．０１－≤０．５％的Ｎｂ，０．０１－≤０．５％的Ｃｕ，０．０５－≤２．０％的Ｆｅ，０．７－１．０％的Ａｌ，０．００１－≤０．０３％的Ｍｇ，０．０１－≤１．０％的Ｃｏ，０．０１－０．１０％的Ｈｆ，０．０１－０．１０％的Ｚｒ，０．００２－０．０２％的Ｂ，０．００１－０．０１％的Ｎ，最高０．０１％的Ｓ，最高０．００５％的Ｐｂ，最高０．０００５％的Ｂｉ，最高０．０１％的Ａｇ，余量为Ｎｉ和制备过程造成的杂质，其中，Ｔｉ＋Ａｌ之和为３．３－４．３％，Ｃ＋（１０×Ｂ）之和为０．０５－０．２％，Ｈｆ＋Ｚｒ之和为０．０５－０．１５％，以及Ｔｉ／Ａｌ的比值＞３。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及奥氏体耐热镍基合金。海军工程研究所以“会刊”DieselEngine Combustion ChamberMaterials for Heavy Fuel Operation，1990介绍了涉及当时的现有技术以及近年来在阀材料领域中进 行的深入的研究和开发工作的概要。据此为了该应用主要制造了具有以下成分的合金 80A(以质量％计):0. 08%的(，19.5%的0，75%的附，1.4%的八1以及2. 4%的Ti。偶尔也使用具有如下成分的合金81 (以质量％计)0.05%的C，30%的Cr，66% 的Ni，0.9%的Al以及1.8%的Ti。在某些情况下所述合金用作阀基材，其中在阀座部分额 外地涂覆耐磨损材料，如例如在EP-B 0521821中所描述的那样。该出版物给出了该基材的 如下化学组成(以质量％计)0·04-0· 10%的C，彡1.0%的Si，彡0.2%的Cu，彡1.0%的 Fe，彡 1. 9% 的 Mn，18—21% 的 Cr, 1. 8-2. 7% 的 Ti, 1. 0-1. 8% 的 AK 2. 0% 的 Co，彡 0. 3% 的Mo、B、Zr，余量为Ni。此外，提出了所述合金的变体另外还具有29-31 %的Cr。在目前低于750°C的使用温度下，合金80A的突出之处在于在LCF-试验中具有更 长的使用寿命和更好的耐磨性，而合金81由于在这样的条件(如例如在船用柴油发动机中 所遭遇的那种条件)下具有更好的耐腐蚀性而通过了测试。也就是说，这些合金中的每一 种都具有其特殊的优点，但没有一种合金满足对机械性能和腐蚀性能提出的所有要求。采 用额外的涂层的补救措施带来了另外的不期望的制造成本和材料成本。在成本观点下，粉 末冶金的制造途径也是不利的。此类成本应尽可能避免。不仅US-A 6，139,660而且US-A 6，039，919也与此相关，它们描述了一种用于 柴油发动机的进入阀和排出阀的合金，其具有如下组成0. 的C，彡1.0%的Si， (0. 的Mn，彡25% -彡32. 2%的Cr，彡3%的Ti，彡1-彡2% Al，余量为Ni。但是所 述合金也不具有足够的耐热腐蚀性。此外，未来更高功率的发动机，如船用柴油发动机，在 最高至约850°C的温度下运行，这也对阀材料提出了更高的要求，特别是应当保持使用寿命 并且也不期望额外的维护工作。通过DE-C 10123566已知一种奥氏体耐热镍基合金，其具有如下组成(以质量％ 计)0. 03-0. 的 C，最高 0. 005% 的 S，最高 0. 05% 的 N，25-35% 的 Cr，最高 0. 2% 的 Mn， 最高0. 的Si，最高0. 2%的船，2-3%的11，0. 02-1. 的Nb，最高0. 的Cu，最高的 Fe，最高 0. 08_Ρ，0· 9-1. 3% 的 Al，最高 0. 01_Mg，0. 02-0. 的 &，最高 0. 2% 的 Co，其中Al+Ti+Nb之和彡3. 5%，余量为Ni以及制备过程造成的杂质。该合金的特点在于 添加(以质量％计)0.001-0. 005% 的 B，0.01-0. 04% 的 Hf 以及 0. 01-0. 04% 的 Y。本专利技术的目的在于，提供耐温度最高至850°C热腐蚀的、机械性能不次于合金80A 的材料。该目的通过具有如下成分(以质量％计)的奥氏体耐热镍基合金得以实现0. 03-0. 1 % 的 C28-32% 的 Cr0. 01-彡 0. 5%的 Mn0. 01-彡 0. 3%的 Si0. 01- ^ 1. 0% Mo2. 5-3. 2%的 Ti0. 01-彡 0. 5%的 Nb0. 01-彡 0. 5%的 Cu0. 05-彡 2. 0%的 Fe0.7-1.0%的 Al0. 001-彡 0. 03% 的 Mg0. 01-彡 1. 0%的 Co0. 01-0. 10% 的 Hf0. 01-0. 10% 的 Zr0. 002-0. 02%的 B0. 001-0. 01% 的 N最高0.01% 的 S最高0.005% 的 Pb最高0.0005% 的 Bi最高0.01% 的 Ag余量为Ni和制备过程造成的杂质，其中，Ti+Al 之和为 3. 3-4. 3%， C+(10 XB)之和为 0. 05-0. 2%，Hf+Zr 之和为 0. 05-0. 15%,以及Ti/Al的比值> 3。本专利技术的耐最高至850°C热腐蚀的镍基合金的有利的改进技术方案可以由所附的 从属权利要求得到。这类耐热腐蚀材料达到了不次于合金80A的机械性能。就这方面而言，本专利技术的 材料一般来说可用作阀材料，并且特别可用于温度范围最高至850°C的未来一代船用柴油 发动机。表1示例性地示出两个本专利技术实施例El和E2的化学组成。为了更好的比较，列 出了市售常规合金80A和合金81的两种典型分析。合金El和E2的分析由一系列实验室熔体中得出，将所述合金以IOkg重铸锭的形 式在真空感应炉中熔化，随后热轧，并且在1180°C下在空气中采用随后的水骤冷进行固溶 退火2小时。合金的硬化通过另外两个退火步骤进行850°C下采用空气冷却进行6小时，随后700°C下采用空气冷却进行4小时。所述合金在下面讨论的元素的含量上有区别，以至于在腐蚀性介质中对它们的机 械性能和它们的表现的评价得出了以下根据本专利技术的分析。表 1根据本专利技术的合金El和E2的化学组成与合金80A和合金81的比较5 (质量％)因为本专利技术的目的是在使用温度下具有与合金80A相当的耐热性，所以在600°C 和800°C下测量抗拉强度和屈服极限。表2显示，在600°C下合金80A是相当的且甚至还更 坚固。在800°C下所述合金是相当的。表2在600°C和800°C下El和E2与合金80A的抗拉强度和屈服极限的比较 为了检测腐蚀行为，首先将试样在实验室中在合成的具有如下组分的油灰中进行 检测40 % V203+10% NaV03+20 % Na2S04+15% CaS04+15% NiSO4气氛是含有0. 5%的SO2含量的空气。将所述试样在750°C和850°C下分别进行时 效处理20小时、100小时以及400小时。在进行400小时时效处理时，在100小时、200小 时和300小时之后更换所述灰，以便保持腐蚀性。在实验室试验中可以准确地测量出内部 腐蚀的深度。在船用柴油发动机阀自身中进行的腐蚀检测被估计为是更准确的，因为其一方面 其能够更好地评估，另一方面考虑到侵蚀效果。将每种实验室熔体并且为了比较还将合金 81和80A试样材料在船用柴油发动机阀中使用。该船用柴油发动机阀在世界范围航行的远 洋轮船的主机中运行超过3000小时。然后，从阀中取出该试样并金相检测腐蚀性侵蚀。这 里，材料损耗、层厚度以及内部腐蚀性侵蚀被详细地相互区分开来。从所述检测得出如下各合金元素含量与腐蚀行为的相关性。Cr 从腐蚀角度出发，Cr的含量应当尽可能高。但是，在冶金学方面合理的上限为 32%。在具有约30%的Cr和20%的Cr的合金变体之间显示出明显区别。在最有利的情 况下，在先提及的合金中的腐蚀性侵蚀只有一半那么大。在阀中测试的具有30%的Cr含量 的试样在微距摄影下显示出铺地砖本文档来自技高网...
【技术保护点】
具有以下成分的奥氏体耐热镍基合金（以质量％计）：０．０３－０．１％的Ｃ２８－３２％的Ｃｒ０．０１－≤０．５％的Ｍｎ０．０１－≤０．３％的Ｓｉ０．０１－≤１．０％Ｍｏ２．５－３．２％的Ｔｉ０．０１－≤０．５％的Ｎｂ０．０１－≤０．５％的Ｃｕ０．０５－≤２．０％的Ｆｅ０．７－１．０％的Ａｌ０．００１－≤０．０３％的Ｍｇ０．０１－≤１．０％的Ｃｏ０．０１－０．１０％的Ｈｆ０．０１－０．１０％的Ｚｒ０．００２－０．０２％的Ｂ０．００１－０．０１％的Ｎ最高０．０１％的Ｓ最高０．００５％的Ｐｂ最高０．０００５％的Ｂｉ最高０．０１％的Ａｇ余量为Ｎｉ和制备过程造成的杂质，其中，Ｔｉ＋Ａｌ之和为３．３－４．３％，Ｃ＋（１０×Ｂ）之和为０．０５－０．２％，Ｈｆ＋Ｚｒ之和为０．０５－０．１５％，以及Ｔｉ／Ａｌ的比值＞３。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：J克劳尔，B德伯尔，D驰拉格尔，
申请(专利权)人：蒂森克鲁普德国联合金属制造有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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