專利名稱:超高溫耐磨鑄造鎳基合金的制作方法
本發(fā)明為一種鑄造鎳基高溫合金。該合金具有在超高溫(≥1200℃)下保持高耐磨性和抗氧化性的特點(diǎn)，適用于制造軋鋼廠高溫加熱爐部件，尤其是超高溫磨損部件。
目前，軋鋼廠加熱爐使用的超高溫磨損部件，如滑軌等，所用高溫合金的抗氧化性能，尤其是耐磨損性能尚不夠理想，使用壽命較短。具有較好性能的鈷基合金(如UMC0-50)和含鈷合金(如Superthem合金)，由于受到資源和價(jià)格的限制，不宜大量采用;多元高溫合金在工業(yè)生產(chǎn)大氣熔煉條件下，工藝較為困難且不便于合金返回熔煉利用。采用直接冷卻的結(jié)構(gòu)形式雖然可以延長(zhǎng)滑軌等部件的服役期限，但必然造成坯料加熱不均，從而影響成材質(zhì)量。
本發(fā)明提供一種超高溫耐磨鑄造鎳基合金。這種合金在≥1200℃超高溫條件下具有良好的抗氧化和優(yōu)異的耐磨損性能，適用于工業(yè)生產(chǎn)大氣熔煉，且具有便于返回熔煉的最簡(jiǎn)單的化學(xué)成分。這種合金用于鋼坯加熱爐滑軌等部件具有鈷基合金的耐用壽命而其成本遠(yuǎn)低于鈷基合金。
本發(fā)明所提供的超高溫耐磨鑄造鎳基合金含有(重量);鉻25-40%、鎢8-18%、硅0.4-1.0%、錳0.4-1.0%、碳0.40-0.60%、稀土0.05-0.25%或鈣0.1%以下、鐵6%以下、鎳45-60%，其它為雜質(zhì)。優(yōu)先選用的成分為鉻30-35%、鎢10-15%、硅0.5-0.8%、錳0.4-0.8%、稀土0.1-0.2%或鈣0.05-0.08%、碳0.40-0.50%、鐵5%以下、鎳46-52%，其它為雜質(zhì)。上列成分中可單獨(dú)加入硅稀土合金或鈣硅鋁鋇復(fù)合脫氧劑，亦可加入含鈣硅稀土。
發(fā)明的實(shí)施例用下列的表格及附圖加以進(jìn)一步地說(shuō)明表1是超高溫耐磨鑄造鎳基合金的化學(xué)成份。
表2、表3是超高溫耐磨鑄造鎳基合金的高溫機(jī)械性能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
表4、表5是超高溫耐磨鑄造鎳基合金與國(guó)內(nèi)外同類型的合金性能比較。
圖表是超高溫耐磨鑄造鎳基合金與幾種爐用耐熱合金在1000℃、0-200小時(shí)氧化增量的比較。
在50kg中頻感應(yīng)電爐中大氣熔煉的試驗(yàn)合金，鑄成梅花試樣。
表1
由于本發(fā)明合金含有一定量的穩(wěn)定的一次碳化物，在長(zhǎng)期超高溫條件下這些碳化物只有聚集長(zhǎng)大而不蛻變分解，從而提供了優(yōu)異的高溫耐磨性能;高合金化的基體在一定量的稀土存在時(shí)確保良好的抗氧化性能和高溫強(qiáng)度，由表和附圖中的比較數(shù)據(jù)可見(jiàn)，本發(fā)明合金具有比其它合金更佳的高溫性能。
本發(fā)明的合金曾用于鞍鋼半連軋廠4＃推鋼式鋼坯連續(xù)加熱爐的滑軌，滑軌承載10噸以上鋼坯，單位面積承重2.2kg/Cm2以上，工作溫度≥1200℃。原用為ZG28鑄鋼，使用壽命僅六個(gè)月左右，改用碳量低的本發(fā)明的合金組合滑軌，壽命達(dá)一年半。
本發(fā)明的合金也曾用于鞍鋼半連軋廠3＃推鋼式連續(xù)加熱爐的滑軌。使用11個(gè)月后，滑軌有效工作厚度(60mm)只磨損掉3-5mm，表面氧化量很少，其壽命可達(dá)2.5-3年或更長(zhǎng)。
表權(quán)利要求
1.一種超高溫耐磨鑄造鎳基合金，其特征在于含有(重量)鉻25-40%、鎢8-18%、硅0.4-1.0%、錳0.4-1.0%、碳0.40-0.60%、稀土0.05-0.25%或鈣0.1%以下、鐵6%以下、鎳45-60%，其它為雜質(zhì)。
2.如權(quán)利要求
1規(guī)定的超高溫耐磨鑄造鎳基合金，其特征在于優(yōu)先選用的合金成份為鉻30-35%、鎢10-15%、硅0.5-0.8%、錳0.4-0.8%、稀土0.1-0.2%或鈣0.05-0.08%、碳0.40-0.50%、鐵5%以下、鎳46-52%，其它為雜質(zhì)。
3.如權(quán)利要求
1、2規(guī)定的超高溫耐磨鑄造鎳基合金，其特征在于可用單獨(dú)加入硅稀土合金或鈣硅鋁鋇復(fù)合脫氧劑、亦可加入含鈣硅稀土。
專利摘要
本發(fā)明為一種鑄造鎳基高溫合金。該合金具有在高溫(≥1200℃)下保持高溫耐磨性和抗氧化性的特點(diǎn)，適用于制造軋鋼廠高溫加熱爐部件，尤其是超高溫磨損部件。優(yōu)先選用的合金成分(重量)是鉻30-35％、鎢10-15％、硅0.5-0.8％、錳0.4-0.8％、稀土0.1-0.2％或鈣0.05-0.08％、碳0.40-0.50％、鐵5％以下、鎳46-52％，其它為雜質(zhì)。
文檔編號(hào)C22C19/05GK85100649SQ85100649
公開(kāi)日1986年7月30日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者胡克森 申請(qǐng)人:鞍山鋼鐵公司, 遼寧省鞍山機(jī)械制造公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan