專利名稱：耐高溫抗磨抗氧化復合金屬材料及其制備方法
所屬領域本發明涉及一種耐高溫抗磨抗氧化復合金屬材料及其制備方法。
背景技術：
苛刻的工作條件下金屬材料的損傷與劣化已成為一個嚴重的技術難題，現有的合金材料以3Cr2W8V合金材料為例其存在的缺陷是，1、高溫條件下氧化嚴重；2、在使用過程中高溫強度及抗彎曲強度在700C°時，急劇下降，降低了產品的使用壽命。另外的一種合金材料，例如310S在高溫條件下不能保持持久的耐磨性。有些合金材料在具有比較高的耐磨性或者抗氧化性時，但耐高溫性能效果不好，反而不具備可焊性，例如高鉻鑄鐵。循環流化床鍋爐及工業水泥窯爐，由于工作環境惡劣，所以要求爐內部件及熱電偶對耐高溫和抗磨抗氧化的技術指標有較高要求。
發明內容
本發明的目的是提供一種長期在1300℃高溫環境下，抗彎曲強度、抗高溫蠕變強度不便、無晶間腐蝕的耐高溫抗磨抗氧化復合金屬材料及其制備方法。本發明的技術方案為本發明的目的是提供一種耐高溫抗磨抗氧化復合金屬材料及其制備方法。本發明的目的是通過以下方式實現的該合成金屬的元素的重量配比是1-3％N0.8-4％C 1.5-2％Si1.7-3.2％Mn0.11％P0.11％S7-40％Cr 7-36％Ni 8-22％Mo 4-16％Ti 4-12％Re 4-18％W。
本發明的制備方法為熔煉時，先加入鉻鐵，鉬鐵，鎳鐵及生鐵，后陸繼加入其它爐料，當鋼水溫度達到1550∽1570℃，加入錳鐵。硅鐵，熔清后打凈爐渣加入鈦鐵和矽土，升溫至1600℃加脫氧打凈爐渣出鋼。
本發明的有益技術效果如下本發明是由N、C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Mo、Ti、Re、W組成，采用自行研制的混合比例，冶煉制成。本產品具有較強的抗高溫、抗磨、抗氧化性能，廣泛應用于電力、水泥、石化、航天、航空多個領域。例如循環流化床鍋爐電廠、水泥行業。本產品具有如下特點1、功能性原料由N、C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Mo、Ti、Re、W組成；2、長期在1300℃高溫環境下，抗彎曲強度、高溫狀態下(1300℃)無蠕變現象，高溫強度不變；3、流動介質為石英砂，在25.4米\秒流速下，每100小時磨損率為0.002毫米；4、長期在SO2或高含量O2氣氛下，在材料表面不斷形成氮化層，即無晶間腐蝕；5、可焊性較好。
本發明中Cr是表現耐熱性的基本合金元素，含量如果超過40％，其有力作用及飽和，會造成熱膨脹系數的提高并降低可成型性因此它在7-40％范圍之內，最好在35％范圍之內。
W是獲得一定熱膨脹系數的另一基本金屬元素，故其含量至少為4％，但是如果超過18％以上，熱膨脹系數就會上升，合金材料呈現脆裂現象，因此它應該在4-18％范圍內，最好在7％范圍之內。
具體實施例方式C-0.6％ Si-0.2％S-0.011％P-0.011％Cr-30％Ni-7％ N-0.8％ Mn-5％ Mo-90％ Ti-2％Re-1.5％W-5％本發明所述的合金材料制備方法為熔煉時冷狀態下，先加入鉻鐵，鉬鐵，鎳鐵，錳鐵，鎢鐵及生鐵，后陸繼加入其它爐料，當鋼水溫度達到1450-1500℃，加入低氮鉻，鈦鐵及稀土，熔清后，升溫至1600℃加脫氧打凈爐渣出鋼。由于該合金材料是有可煅性故可根據不同要求制成板、管、棒等。本發明經過中國船舶重工集團公司第七二五研究所進行了實驗晶粒度級別為4.5級，磨損年失重僅為下磨輪482.85克，上對磨輪494.24克，由于本實驗在中國范圍內所能達到最高溫度為900℃，因此高溫拉伸溫度條件為900℃，抗彎1170MPa、常溫拉伸585MPa。
權利要求
1.一種耐高溫抗磨抗氧化復合金屬材料，其特征是該材料配比的化學成分按重量百分比計含有
1-3％N0.8-4％C1.5-2％Si1.7-3.2％Mn0.11％P0.11％S7-40％Cr7-36％Ni8-22％Mo4-16％Ti4-12％Re4-18％W。
2.如權利要求1所提供的合金材料制備方法，其特征是熔煉時冷狀態下，先加入鉻鐵，鉬鐵，鎳鐵，錳鐵，鎢鐵及生鐵，后陸繼加入其它爐料，當鋼水溫度達到1450-1500℃，加入低氮鉻，鈦鐵及稀土，熔清后，升溫至1600℃加脫氧打凈爐渣出鋼。
全文摘要
本發明涉及一種耐高溫抗磨抗氧化復合金屬材料及其制備方法，本發明以元素多元化為材料組分，其目的是使金屬材料具有耐高溫且兼容抗磨損抗氧化的性能，合成后的材料有良好的高溫強度及可加工性及可焊性，由于該合金材料是有可煅性故可根據不同要求制成板、管、棒等。可廣泛提供應用于多領域。
文檔編號C22C30/00GK1710132SQ20051001012
公開日2005年12月21日 申請日期2005年6月29日 優先權日2005年6月29日
發明者回曙光 申請人:回曙光