一种高强耐蚀镍铁铬基高温合金及其制备方法

摘要

本发明属于金属结构材料领域，具体为一种高强耐蚀镍铁铬基高温合金及其制备方法，该合金材料的主要特征在于合金的成分(重量%)范围为:Fe20-30%，Cr 19-25%，Al 0.5-2.5%，Ti 1.0-2.5%，Nb≤2%，Mo≤2%，W≤2%，Ta≤1%，Si≤0.5%，Mn≤1.0，Cu≤0.5，C≤0.05%，B≤0.01%，Zr≤0.03%，其余为Ni。本发明合金抗蒸汽和抗烟气腐蚀能力强；形成弥散分布的有序强化相，γ′相(Ni₃(Al,Ti)),来提高其高温强度;在不影响合金结构稳定性、抗蚀能力和高温强度的基础上，尽量提高Fe含量来改善其热加工性，降低成本。与现有技术比较，材料成本低，具有优异的高温强度、热加工性能和耐热腐蚀性能，尤其在高温、高压、超临界水蒸汽和腐蚀烟气条件下使用时，其性价比优于现有合金。本发明合金可加工成管材、板材、棒材、丝材。

主权项

一种高强耐蚀镍铁铬基高温合金，其特征在于：按重量百分比含20～30％的Fe，19～25％的Cr，1.0～2.0％的Al，1.0～2.5％的Ti，≤2％的Nb，≤2％的Mo，≤2％的W，≤1％的Ta，≤0.5％的Si，≤1.0％的Mn，≤0.5％的Cu，≤0.05％的C，≤0.01％的B，≤0.03％的Zr，余量为Ni；所述高强耐蚀镍铁铬基高温合金的制备方法包括以下步骤：步骤1：按重量百分比将20～30％的Fe，19～25％的Cr，1.0～2.0％的Al，1.0～2.5％的Ti，≤2％的Nb，≤2％的Mo，≤2％的W，≤1％的Ta，≤0.5％的Si，≤1.0％的Mn，≤0.5％的Cu，≤0.05％的C，≤0.01％的B，≤0.03％的Zr，余量为Ni加入到真空感应炉中熔炼、浇铸成母合金锭；步骤2：将母合金锭在1150‑1200℃均匀化20‑40小时；步骤3：将均匀化后的母合金锭在1000‑1150℃进行热变形；步骤4：将热变形后的合金在950‑1150℃进行1‑4小时固熔处理后空冷，然后再在650‑850℃进行10‑24小时处理后空冷得到高强耐蚀镍铁铬基高温合金；该合金为双相结构：基体是无序面心结构的奥氏体(γ)，奥氏体中弥散分布着有序结构的γ′(Ni₃(Al，Ti))，γ′相的体积分数为10‑20％，尺寸为30‑80nm，在750℃时的屈服强度大于600MPa，变形率大于15％。