一種抗高溫氧化金屬材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬材料冶煉技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抗高溫(1000攝氏度)氧化金屬材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中在1000攝氏度以上高溫環(huán)境里，當(dāng)需要抗氧化的金屬材料時(shí)，習(xí)慣采用鎳基材料或者鐵鉻鋁合金。例如，在玻璃鋼化爐內(nèi)管道、熱處理設(shè)備的高溫發(fā)熱元件中就主要使用的是鎳基材料或者鐵鉻鋁合金。鎳基材料雖然可以具備很好的抗高溫性能，但是由于其材料昂貴，一般民用領(lǐng)域的生產(chǎn)企業(yè)根本無法承受這種高成本。鐵鉻鋁材料雖然價(jià)格相對(duì)便宜，但是其脆性很大，難以加工更難以制管。
[0003]因此，市場(chǎng)上急需開發(fā)研宄出一種既能滿足抗高溫氧化，又具備可加工性而且價(jià)格能夠相對(duì)便宜的金屬材料以使其可以廣泛應(yīng)用在各個(gè)高溫抗氧化環(huán)境中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種抗高溫氧化金屬材料及其制備方法，該抗高溫氧化金屬材料具有抗高溫氧化性、加工性能好、而且價(jià)格比較便宜等優(yōu)點(diǎn)。該抗高溫氧化金屬材料的制備方法簡(jiǎn)單、需要的設(shè)備較便宜且容易購買、生產(chǎn)過程中對(duì)環(huán)境的污染小。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種抗高溫氧化金屬材料的各組分和各組分的質(zhì)量百分比為:
C:0-0.10% ；
Cr:25-28% ；
Al:4-9% ；
Mo:0.5-1.5% ；
T1:0.5-1.5% ；
Nb:0.8-1.5% ；
余量為鐵。
[0006]優(yōu)選的技術(shù)方案，所述抗高溫氧化金屬材料的各組分和各組分的質(zhì)量百分比為: C:0.10% ；
Cr:28% ；
Al:9% ；
Mo:1.5% ；
Ti:1.5% ；
Nb:1.5% ；
余量為鐵。
[0007]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，所述抗高溫氧化金屬材料的各組分和各組分的質(zhì)量百分比為:
C:0.05% ;
Cr:26.5% ；
Al:6.5% ；
Mo:1% ；
Ti:1% ；
Nb:1% ；
余量為鐵。
[0008]更進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述抗高溫氧化金屬材料的各組分和各組分的質(zhì)量百分比為:
Cr:25% ；
Al:4% ；
Mo:0.5% ;
T1:0.5% ；
Nb:0.8% ；
余量為鐵。
[0009]本發(fā)明還提供一種抗高溫氧化金屬材料的制造方法，其包括以下步驟:
步驟SI，將質(zhì)量百分比分別為0-0.10%的C,25-28%的Cr,4-9%的Α1、0.5-1.5%的Mo、
0.5-1.5%的T1、0.8-1.5%的Nb、余量為鐵的混合物加入熔煉爐內(nèi)進(jìn)行真空熔煉，并將的到的電渣進(jìn)行重熔；
步驟S2，將得到的金屬液體進(jìn)行鑄造；
步驟S3，鍛造，在1200攝氏度后開鍛，且終鍛溫度為800攝氏度；
步驟S4，將鍛造后的金屬回爐至1150攝氏度后，再出爐快冷；
步驟S5，熱處理，即先采用風(fēng)冷使金屬冷卻至980攝氏度；再采用自然冷卻使金屬冷至720攝氏度；再爐冷至常溫，即制得抗高溫氧化金屬材料。
[0010]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果為:本發(fā)明所生產(chǎn)的材料相對(duì)于鐵鉻鋁系材料具有良好的加工性以及在高溫條件下當(dāng)長期工作時(shí)不容易發(fā)生脆斷等優(yōu)點(diǎn)。能夠廣泛應(yīng)用于各個(gè)需要高溫抗氧化技術(shù)領(lǐng)域，其可加工性能好。本發(fā)明的抗高溫氧化金屬材料的制造方法的鍛造工藝和熱處理能夠很好的結(jié)合，其加工工藝簡(jiǎn)單、制造成本低、生產(chǎn)出來的金屬材料合格率高。
【具體實(shí)施方式】
[0011]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此夕卜，在以下說明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
[0012]實(shí)施例1，以生產(chǎn)約I噸本發(fā)明的抗高溫氧化金屬材料為例:
步驟SI，將質(zhì)量分別為0.1千克的C (碳粉)、28千克的Cr (鉻粉)、9千克的Al (鋁粉)、
1.5千克的Mo (鉬粉)、1.5千克的Ti (鈦粉)、1.5千克的Nb (鈮粉)、960千克左右鐵粉的混合物加入熔煉爐內(nèi)進(jìn)行真空熔煉，并將的到的電渣進(jìn)行重熔； 步驟S2，將得到的金屬液體進(jìn)行鑄造；
步驟S3，鍛造，在1200攝氏度后開鍛，且終鍛溫度為800攝氏度；
步驟S4，將鍛造后的金屬回爐至1150攝氏度后，再出爐快冷；
步驟S5，熱處理，即先采用風(fēng)冷使金屬冷卻至980攝氏度；再采用自然冷卻使金屬冷至720攝氏度；再爐冷至常溫，即制得抗高溫氧化金屬材料I噸左右。
[0013]上述原材料和設(shè)備均可以市售可得。
[0014]實(shí)施例2，以生產(chǎn)約I噸本發(fā)明的抗高溫氧化金屬材料為例:
步驟SI，將質(zhì)量分別為0.05千克的C (碳粉)、26.5千克的Cr (鉻粉)、6.5千克的Al(鋁粉)、1千克的Mo (鉬粉)、1千克的Ti (鈦粉)、1千克的Nb (鈮粉)、964千克左右鐵粉的混合物加入熔煉爐內(nèi)進(jìn)行真空熔煉，并將的到的電渣進(jìn)行重熔；
步驟S2，將得到的金屬液體進(jìn)行鑄造；
步驟S3，鍛造，在1200攝氏度后開鍛，且終鍛溫度為800攝氏度；
步驟S4，將鍛造后的金屬回爐至1150攝氏度后，再出爐快冷；
步驟S5，熱處理，即先采用風(fēng)冷使金屬冷卻至980攝氏度；再采用自然冷卻使金屬冷至720攝氏度；再爐冷至常溫，即制得抗高溫氧化金屬材料I噸左右。
[0015]上述原材料和設(shè)備均可以市售可得。
[0016]實(shí)施例3，以生產(chǎn)約I噸本發(fā)明的抗高溫氧化金屬材料為例:
步驟SI，將質(zhì)量分別為25千克的Cr (鉻粉)、4千克的Al (鋁粉)、0.5千克的Mo (鉬粉)、0.5千克的Ti (鈦粉)、0.5千克的Nb (鈮粉)、970千克左右鐵粉的混合物加入熔煉爐內(nèi)進(jìn)行真空熔煉，并將的到的電渣進(jìn)行重熔；
步驟S2，將得到的金屬液體進(jìn)行鑄造；
步驟S3，鍛造，在1200攝氏度后開鍛，且終鍛溫度為800攝氏度；
步驟S4，將鍛造后的金屬回爐至1150攝氏度后，再出爐快冷；
步驟S5，熱處理，即先采用風(fēng)冷使金屬冷卻至980攝氏度；再采用自然冷卻使金屬冷至720攝氏度；再爐冷至常溫，即制得抗高溫氧化金屬材料I噸左右。
[0017]上述原材料和設(shè)備均可以市售可得。
[0018]本發(fā)明所生產(chǎn)的鋼管以在某鋼化爐上與Ni20Cr25同爐實(shí)驗(yàn)3個(gè)月，Ni20Cr25已經(jīng)氧化并且自然彎曲，而本發(fā)明材料并沒有明顯變化。本發(fā)明材料成本低于Ni20Cr25.完全可以替代Ni20Cr25甚至鐵基高溫合金以及部分鎳基高溫合金在這高溫抗氧化技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0019]應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的上述【具體實(shí)施方式】僅僅用于示例性說明或解釋本發(fā)明的原理，而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種抗高溫氧化金屬材料，其特征在于，所述抗高溫氧化金屬材料的各組分和各組分的質(zhì)量百分比為: C:0-0.10% ； Cr:25-28% ；Al:4-9% ； Mo:0.5-1.5% ； T1:0.5-1.5% ； Nb:0.8-1.5% ； 余量為鐵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗高溫氧化金屬材料，其特征在于，所述抗高溫氧化金屬材料的各組分和各組分的質(zhì)量百分比為: C:0.10% ；Cr:28% ；Al:9% ； Mo:1.5% ； Ti:1.5% ； Nb:1.5% ； 余量為鐵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗高溫氧化金屬材料，其特征在于，所述抗高溫氧化金屬材料的各組分和各組分的質(zhì)量百分比為: C:0.05% ； Cr:26.5% ； Al: 6.5% ； Mo:1% ； Ti:1% ； Nb:1% ； 余量為鐵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗高溫氧化金屬材料，其特征在于，所述抗高溫氧化金屬材料的各組分和各組分的質(zhì)量百分比為:Cr:25% ；Al:4% ； Mo:0.5% ; T1:0.5% ； Nb:0.8% ； 余量為鐵。
5.一種抗高溫氧化金屬材料的制造方法，其特征在于，其包括以下步驟: 步驟SI，將質(zhì)量百分比分別為0-0.10%的C,25-28%的Cr,4-9%的Α1、0.5-1.5%的Mo、.0.5-1.5%的T1、0.8-1.5%的Nb、余量為鐵的混合物加入熔煉爐內(nèi)進(jìn)行真空熔煉，并將的到的電渣進(jìn)行重熔； 步驟S2，將得到的金屬液體進(jìn)行鑄造； 步驟S3，鍛造，在1200攝氏度后開鍛，且終鍛溫度為800攝氏度； 步驟S4，將鍛造后的金屬回爐至1150攝氏度后，再出爐快冷； 步驟S5，熱處理，即先采用風(fēng)冷使金屬冷卻至980攝氏度；再采用自然冷卻使金屬冷至.720攝氏度；再爐冷至常溫，即制得抗高溫氧化金屬材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗高溫氧化金屬材料及其制備方法，所述抗高溫氧化金屬材料的各組分和各組分的質(zhì)量百分比為C：0-0.10%；Cr：25-28%；Al：4-9%；Mo：0.5-1.5%；Ti：0.5-1.5%；Nb：0.8-1.5%；余量為鐵。其制備方法為包括步驟S1，將質(zhì)量百分比分別為0-0.10%的C、25-28%的Cr、4-9%的Al、0.5-1.5%的Mo、0.5-1.5%的Ti、0.8-1.5%的Nb、余量為鐵的混合物加入熔煉爐內(nèi)進(jìn)行真空熔煉，并將的到的電渣進(jìn)行重熔；步驟S2，將得到的金屬液體進(jìn)行鑄造；步驟S3，鍛造，在1200攝氏度后開鍛，且終鍛溫度為800攝氏度；步驟S4，將鍛造后的金屬回爐至1150攝氏度后，出爐快冷；步驟S5，采用風(fēng)冷使金屬冷卻至980攝氏度；再自然冷卻使金屬冷至720攝氏度；最后爐冷至常溫得到抗高溫氧化金屬材料。該金屬材料抗高溫氧化性和加工性能好、價(jià)格便宜。
【IPC分類】C22C33-04, C22C38-28
【公開號(hào)】CN104831174
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510231559
【發(fā)明人】葉興才, 徐志紅, 葉勇靈
【申請(qǐng)人】上海藍(lán)鑄特種合金材料有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年5月8日