一种抗高温氯离子熔盐腐蚀的合金材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗高温氯离子熔盐腐蚀的合金材料及其制备方法，抗高温氯离子熔盐腐蚀的合金材料具有优异热加工性。经配料和真空感应熔制，浇注成型，再经热锻、热轧和退火处理等工艺，最终制得一种具有优异热加工性的抗高温氯离子熔盐腐蚀的合金材料棒材或板材。本发明专利技术抗高温氯离子熔盐腐蚀的合金材料具有强度高、成本低，耐氯离子腐蚀和热加工成型性优良等优点。等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种抗高温氯离子熔盐腐蚀的合金材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种抗高温氯离子熔盐腐蚀的合金材料及其制备方法，特别是涉及镍基合金材料及制备方法，应用于耐离子熔盐腐蚀功能合金材料


技术介绍

[0002]近年来，由于固体废弃物生活垃圾对环境造成了恶劣的影响，垃圾的处理问题已经成为全球性的环境问题。目前，国内外处理生活垃圾的方法主要有：焚烧法、堆肥法、填埋法、无害化综合处理法。其中焚烧垃圾发电是实现生活垃圾资源化、减量化和无害化的最有效途径。垃圾焚烧后，一般体积可减少90％以上，重量减轻80％以上，灰渣无异味，可直接填埋或综合利用。高温焚烧后还能消除垃圾中大量有害病菌和有毒物质，可有效地控制二次污染，垃圾焚烧后产生的热能可用于发电和供热，是一项节能且环保的工程，符合低碳、节能和环保的社会发展要求，现在正得到大力的推广。
[0003]目前，已有35个发达国家和地区建有2000多座生活垃圾焚烧厂，其主要分布在欧洲、美国、日本等发达国家和地区。日本目前90％以上的垃圾采用焚烧法处理，瑞士垃圾焚烧的比例高达80％，美国40％，德国和法国约40％。而我国垃圾焚烧处理量仅占城市垃圾无害化处理量的5％左右，因此垃圾焚烧处理量的快速增加将是一个必然的发展趋势。垃圾焚烧发电已经成为今后城市垃圾处理和利用的一种必然趋势，垃圾锅焚烧炉受热金属管壁的高温氯离子熔盐腐蚀问题必须尽快设法解决，否则会严重影响低碳、节能和环保经济的健康发展。垃圾焚烧锅炉金属受热面的高温氯离子熔盐腐蚀要比传统的燃煤、燃油钢炉严重得多，导致的事故频发率也大大增加，这已经成为限制垃圾焚烧发电技术发展的一个瓶颈。因此，解决焚烧垃圾锅炉受热金属管壁的高温氯离子熔盐腐蚀问题已经迫在眉睫。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术问题，本专利技术的目的在于提供一种抗高温氯离子熔盐腐蚀的合金材料及其制备方法，大幅度提高其热加工性和抗高温氯离子熔盐腐蚀性能，本专利技术特种镍基合金材料可以用作垃圾焚烧锅炉的热交换器和炉排，材料具有优异的热加工和抗高温氯离子熔盐腐蚀性能。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种抗高温氯离子熔盐腐蚀的合金材料，其主要成分按照如下质量百分比(％)组成：
[0007]C≤0.03，S≤0.02，P≤0.03，Cr：21.0～28.5，Si：0.5～5.0，Fe：7～15.0，Mo：0.5～5，其余部分为镍和不可避免的杂质。
[0008]作为本专利技术优选的技术方案，所述抗高温氯离子熔盐腐蚀的合金材料主要成分按照如下质量百分比(％)组成：
[0009]C：0.016～0.03，S：0.001～0.003，P：0.015～0.002，Cr：23.0～27.0，Si：1.0～4.0， Fe：8.0～12.0，Mo：1～4其余部分为镍和不可避免的杂质。
[0010]一种本专利技术抗高温氯离子熔盐腐蚀的合金材料的制备方法，包括如下步骤：
[0011]a.采用真空感应熔炼工艺，在原料配料时，主要原料成分按照如下质量百分比(％)组成进行原料配料：C≤0.03，S≤0.02，P≤0.03，Cr：21.0～28.5，Si：0.5～5.0，Fe：7～15.0， Mo：0.5～5，其余部分为镍和不可避免的杂质，将配料后称量的全部原料进行真空感应熔炼，得到合金熔体；
[0012]作为本专利技术优选的技术方案，主要原料成分按照如下质量百分比(％)组成进行原料配料：
[0013]C：0.016～0.03，S：0.001～0.003，P：0.015～0.002，Cr：23.0～27.0，Si：1.0～4.0， Fe：8.0～12.0，Mo：1～4，其余部分为镍和不可避免的杂质；
[0014]b.将在所述步骤a中制备的合金熔体浇铸成型，将浇铸得到的合金铸锭依次经热锻、热轧和退火热处理工艺，最终制得抗高温氯离子熔盐腐蚀的合金材料棒材或板材。
[0015]本专利技术根据铬与硅复合添加，通过大量试验研究，在镍铬铁合金真空感应熔炼过程中，加入合适铬、硅以及钼元素，从而制备出具有优异热加工性和抗高温氯离子熔盐腐蚀性能的合金材料。
[0016]本专利技术与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
[0017]1.与传统含Cr铁素体不锈钢和高Mo镍基合金材料相比，本专利技术采用真空感应熔炼工艺，经综合配料和熔制浇注成型，再经热锻、热轧和退火处理等工艺，最终制得一种具有优异热加工性的抗高温氯离子熔盐腐蚀的合金棒材或板材，本专利技术抗高温氯离子熔盐腐蚀的合金材料具有强度高、耐高温氧化、耐氯离子腐蚀和热加工成型性优良等优点；
[0018]2.本专利技术具有优异热加工性的抗高温氯离子熔盐腐蚀的合金材料在其成分范围内的合金材料经热锻、热轧和退火处理后，其室温拉伸断裂强度在600～700Mpa范围，断裂延伸率大于等于40％，有效抑制使用过程中的易老化的缺陷，是未来替换传统的高Mo镍基材料等系列的最佳候选材料，可以大幅度提高抗氯离子腐蚀性能和安全性；
[0019]3.本专利技术抗高温氯离子熔盐腐蚀的合金材料生产工艺简单，易加工，易于推广应用。
具体实施方式
[0020]以下结合具体的实施例子对上述方案做进一步说明，本专利技术的优选实施例详述如下：
[0021]实施例一：
[0022]在本实施例中，一种具有优异热加工性的抗高温氯离子熔盐腐蚀的合金材料的制备方法，包括如下步骤：
[0023]a.采用真空感应熔炼工艺，在原料配料时，采用的原料成分按照如下质量百分比(％)组成进行原料配料：
[0024][0025]将配料后称量的全部原料进行真空感应熔炼，得到合金熔体；
[0026]b.将在所述步骤a中制备的合金熔体浇铸成型，将浇铸得到的合金铸锭依次经热锻、热轧和退火热处理工艺，最终制得具有优异热加工性的抗高温氯离子熔盐腐蚀的合金材料棒材或板材。
[0027]本实施例采用真空感应熔炼工艺，经综合配料熔制、浇注成型，再经热锻、热轧和退火处理等工艺，最终制得一种具有优异热加工性的抗高温氯离子熔盐腐蚀的合金材料或板材。经过实验测试，测试结果表明，本实施例制备的具有优异热加工性的抗高温氯离子熔盐腐蚀的合金材料的板材的室温拉伸断裂强度大于600MPa，断裂延伸率大于50％。本实施例制备的具有优异热加工性的抗高温氯离子熔盐腐蚀的合金材料的力学和耐氯离子腐蚀性能优于传统的含Cr铁素体钢或高Mo镍基材料，可以用作垃圾发电热交换器、炉排等方面的管料和板材等零部件，是未来替换传统的含Cr铁素体钢或价格昂贵的高Mo镍基材料等系列的最佳候选材料，可以大幅度提高抗氯离子腐蚀性能和安全性。
[0028]实施例二：
[0029]本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：
[0030]在本实施例中，一种具有优异热加工性的抗高温氯离子熔盐腐蚀的制备方法，包括如下步骤：
[0031]a.采用真空感应熔炼工艺，在原料配料时，采用的原料成分按照本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗高温氯离子熔盐腐蚀的合金材料，其特征在于，其成分按照如下质量百分比(％)组成：C≤0.03，S≤0.02，P≤0.03，Cr：21.0～28.5，Si：0.5～5.0，Fe：7～15.0，Mo：0.5～5，其余部分为镍和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述抗高温氯离子熔盐腐蚀的合金材料，其特征在于，其主要成分按照如下质量百分比(％)组成：C：0.016～0.03，S：0.001～0.003，P：0.015～0.002，Cr：23.0～27.0，Si：1.0～4.0，Fe：8.0～12.0，Mo：1～4，其余部分为镍和不可避免的杂质。3.根据权利要求1所述抗高温氯离子熔盐腐蚀的合金材料，其特征在于：合金通过自身的溶解以释放铬和硅，作为供应源在合金表面形成连续稳定的外部Cr2O3/SiO2保护性氧化膜。4.一种权利要求1所述抗高温氯离子熔盐腐蚀的合金材料的制备方法，其特征在于，包括如下步...

【专利技术属性】
技术研发人员：王龙宝，王慧超，贾国栋，肖学山，
申请(专利权)人：兴化市双龙电热电器有限公司，
类型：发明
国别省市：