專利名稱：耐熱耐磨耐高溫氧化抗熱腐蝕硅化物合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硅化物合金，尤其是一種耐熱耐磨耐高溫氧化抗熱腐蝕硅化物合金。
在現(xiàn)代工業(yè)的諸多領(lǐng)域日益廣泛地需要使用同時具有耐熱、耐高溫氧化、耐高溫(熱腐蝕)又耐磨的金屬材料。目前用于650-1000溫度范圍的耐熱、耐高溫腐蝕的金屬材料主要是鈷基超合金。然而鈷在世界上儲量不豐，價格昂貴。隨著現(xiàn)代冶金、化工、核能、汽車工業(yè)內(nèi)燃機制造業(yè)等工業(yè)的發(fā)展，對鈷的需求日增，因此研制新型合金在這一領(lǐng)域取代價格昂貴的重要戰(zhàn)略金屬鈷，已成當務(wù)之急。
本發(fā)明的目的在于提供一種以硅化物、碳化物等復(fù)合強化的新型耐熱耐磨耐高溫氧化抗熱腐蝕硅化物合金。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明合金的成分范圍Si2-30％，Al0.2-15％，C0.2-10％，Cr2-40％，Ni2-60％，F(xiàn)e2-60％通過冶煉惰性氣體霧化制成。
本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是1.這類合金中含有較高的硅，在鑄態(tài)和等離子噴焊態(tài)均能在合金中形成鎳的硅化物、鉻的硅化物和復(fù)合硅化物，其顯微硬度HV1000-2300。這種內(nèi)生硅化物有較高的穩(wěn)定性，在合金經(jīng)850℃，32小時保溫后，硅化物仍穩(wěn)定存在，這樣就能保證在高溫工作條件下對合金起增強作用。
2.溶入基體的硅對合金基體有一定的增強作用，且提高碳的活性，促進碳化物生成，使碳化物和硅化物共同成為主要增強硬質(zhì)相，硬質(zhì)相在合金中占50Vol％以上。同時加入適量其它合金元素，對改善合金性能起一定的作用。這類合金的宏觀硬度可在HRC40-60，按使用要求控制。
3.研制的合金在高溫氧化過程中形成由SiO2、Al2O3、NiSiO4、NiCr2O4、NiCrO4等復(fù)合氧化物組成的致密氧化膜，對材料起有效的保護作用，僅合金具有高的抗氧化性能(與鉆基超合金相當)。
4.研制的合金在850℃Na2SO4+NaCl熔鹽中有較好的與鉆基合金相當?shù)目谷埯}熱腐蝕穩(wěn)定性。
5.研制的合金具有較好的等離子噴焊工藝性能和液相燒結(jié)工藝性能。
6.研制的合金在高溫、高速磨損條件下，已表現(xiàn)出較好的耐磨性，用其制作的經(jīng)受高溫高速(1000-1200℃的鋼棒，以80m/s的高速通過)磨損作用的導衛(wèi)部件在引進美國Morgen公司的高速線軋生產(chǎn)線上使用，其使用壽命為現(xiàn)有導衛(wèi)部件的兩倍以上。
本發(fā)明的實施例為用含Si7-10％，Al0.5-2％，C0.8-1.5％，Cr18-22％，以及含F(xiàn)e13-17％的鎳基合金，通過冶煉惰性氣體霧化制成合金粉末或鑄造成制品，使用本合金時，采用表面涂敷工藝(如等離子噴焊)在鋼鐵材料表面制備硅化物冶金涂層。
本合金還可在冶煉時添加Ti10-50％，或/和w10-70％，或/和Mo10-50％制作合金，如用50-70％的含硅5-10％的硅化物合金與30-50％的TiC，在1400℃左右用真空燒結(jié)或在氫氣中燒結(jié)制備的金屬陶瓷，其硬度達到HRA85以上?；蛘咭部梢栽偬砑覹C或MoC，制成合金。
權(quán)利要求
1.一種耐熱耐磨耐高溫氧化抗熱腐蝕硅化物合金，其特征在于該合金的成分范圍Si2-30％，Al0.2-15％，C0.2-10％，Cr2-40％，以及含F(xiàn)e2-60％的鎳基合金。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱耐磨耐高溫氧化抗熱腐蝕硅化物合金，其特征在于該合金通過冶煉惰性氣體霧化制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種耐熱耐磨耐高溫氧化抗熱腐蝕硅化物合金。本合金的成分范圍:Si:2－30%,Al:0.2－15%,C:0.2－10%,Cr:2－40%,Ni:2－60%,Fe:2－60%,還可添加Ti:0－50%,或/和W:0－70%,或/和Mo:0－50%通過冶煉惰性氣體霧化制成。
文檔編號C22C29/00GK1370848SQ0110318
公開日2002年9月25日 申請日期2001年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月27日
發(fā)明者孫家樞 申請人:天津理工學院