CN111321322A - 内部品质和热加工性优异的Ni-Cr-Nb-Fe系合金及其制造方法 - Google Patents

内部品质和热加工性优异的Ni-Cr-Nb-Fe系合金及其制造方法 Download PDF

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CN111321322A CN201911281795.7A CN201911281795A CN111321322A CN 111321322 A CN111321322 A CN 111321322A CN 201911281795 A CN201911281795 A CN 201911281795A CN 111321322 A CN111321322 A CN 111321322A
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Abstract

关于Al、Mg、Ca、O等的微量成分，适当控制熔渣组成，由此提供具有优异的热加工性，防止大型的非金属夹杂物对内部品质的不良影响的健全的Ni‑Cr‑Nb‑Fe系合金。该合金由C：0.005~0.04%、Si：0.05~0.5%、Mn：0.05~0.5%、P：0.02%以下、S：0.0015%以下、Cr：14~17%、Nb：2~4%、Fe：6~8%、Al：0.01~0.2%、Mg：0.003~0.03%、Ca：0.0001~0.005%、B：0.0005~0.01%、N：0.005~0.02%、O：0.0001~0.005%和Mo：0.02%以上、作为任选成分的Cu和Ti、剩余部分的Ni和不可避免的杂质构成，Mo、Cu和Ti的合计为0.5%以下。制造方法：在电炉中熔解原料，在VOD中脱碳，加入石灰、萤石、Al，使用由CaO：40~70%、SiO2：10%以下、MgO：3~35%、Al2O3：5~30%、F：5~15%构成的CaO‑Al2O3‑MgO‑SiO2‑F系熔渣，实施利用Ar的搅拌的同时进行Cr还原、脱氧、脱硫，添加Nb源对成分进行调整，通过常规铸锭制作钢锭，锻造钢锭，实施热轧。

Description

内部品质和热加工性优异的Ni-Cr-Nb-Fe系合金及其制造 方法
技术领域
本发明涉及抗晶间腐蚀性、抗应力腐蚀开裂性优异的Ni-Cr-Nb-Fe系合金，特别是涉及内部品质和热加工性提高了的Ni-Cr-Nb-Fe系合金。
背景技术
Ni-Cr-Nb-Fe系合金具有耐腐蚀性、耐热性优异的特性。因此，是在极其严酷的环境中使用的材料。由于这样的特性，有时作为原子能材料的压力容器内的材料等在特别严酷的环境中使用。
原本Ni基合金由于C的固溶量少，担心发生晶间敏化而在高温水中发生晶间应力腐蚀开裂。为了克服这一点，开发了将C控制为适当的含量的同时，添加Nb的技术。由此，成功地将机械性质维持在适当的范围的同时，改善了抗晶间腐蚀性(参照例如专利文献1~4)。
这样开发的Ni-Cr-Nb-Fe系合金特别是在高温水中的耐腐蚀性优异，在严酷的环境中大量使用。但是，在热加工性方面还存在课题，开发了降低S浓度、氧浓度而减少使加工性变差的要素的技术。另外，调整晶粒直径、提高加工性、防止表面开裂的技术也有进展。进一步地，也开发了将热轧时的加热温度和轧制道次最优化，改善加工性的技术(参照例如专利文献5~9)。
如上所述，由具有优异的耐腐蚀性的Ni-Cr-Nb-Fe系合金的开发可知，虽然实施了提高热加工性的开发，但是可以说还没有完成所有的品质改善。即，本合金通过熔渣精炼在脱氧、脱硫的同时，也控制了Si、Mn等的各种成分，在该过程中，Al、Mg、Ca、O等微量成分的控制也是必要的。根据情况，这些元素成为原因，不仅妨碍热加工性，而且非金属夹杂物凝集粗大化，对内部品质也有不良影响。
关于Ni基合金的精炼方法，公开了通过Mg、Ca等的微量控制，改善热加工性的技术(参照例如专利文献10)。
但是，该技术难以适用于含有2%以上Nb的Ni-Cr-Nb-Fe系合金等，期待进一步的开发。另外，Nb由于具有与Si同等程度的氧化力，根据脱氧状态的不同，有以Nb氧化物形式转移到炉渣中，难以将昂贵的Nb有效地利用的问题。
专利文献1：日本特开昭59-56555号公报
专利文献2：日本特开昭59-56556号公报
专利文献3：日本特开昭59-56557号公报
专利文献4：日本特开昭62-44546号公报
专利文献5：日本特许第4683712号公报
专利文献6：日本特许第4993328号公报
专利文献7：日本特许第4993327号公报
专利文献8：日本特许第4615120号公报
专利文献9：日本特许第4414588号公报
专利文献10：日本特开2009-114544号公报。
发明内容
本发明鉴于上述问题，目的在于，关于Ni-Cr-Nb-Fe系合金的微量成分，特别是Al、Mg、Ca、O等微量成分，通过将熔渣组成控制为适当的组成，提供具有优异的热加工性，防止大型的非金属夹杂物对内部品质的不良影响的健全的Ni-Cr-Nb-Fe系合金。进一步地，本发明提供实现其的制造方法。
发明人为了解决上述课题进行了深入研究。即，进行了实机制造的厚板的品质与化学成分的对照，而且对有问题的产品实施了内部观察和测定。本发明是这样对实机制造的厚板进行深入研究而完成的。以下说明其分析过程。
首先，对钢锭的制造方法进行说明。在60t电炉中熔解原料，接着在VOD中脱碳后，加入石灰、萤石、Al，形成CaO-Al2O3-MgO-SiO2-F系熔渣。同时，进行作为将转移至熔渣中的Cr氧化物还原的操作的Cr还原。其后，实施利用Ar的搅拌的同时进行脱氧、脱硫，添加纯Nb或者Ni-Nb这样的Nb源，对成分进行调整。最终通过常规铸锭进行铸造，从而制造钢锭。随后，对钢锭进行锻造，接着实施热轧，由此制造厚板。
对于该厚板，关于热加工性，由外观判断有无表面开裂，内部品质通过UT检测(超声波探伤试验)进行检查而得到结果。进一步，将这些结果与化学成分和熔渣成分对照，由此掌握最适条件。
即，本发明的合金如下所述。
本Ni-Cr-Nb-Fe系合金的化学成分以质量%计需要包含：作为必须成分的C：0.005~0.04%、Si：0.05~0.5%、Mn：0.05~0.5%、P：0.02%以下、S：0.0015%以下、Cr：14~17%、Nb：2~4%、Fe：6~8%、Al：0.01~0.2%、Mg：0.003~0.03%、Ca：0.0001~0.005%、B：0.0005~0.01%、N：0.005~0.02%、O：0.0001~0.005%、剩余部分的Ni和不可避免的杂质。
另外，本发明的合金作为必须成分含有0.02%以上的Mo，作为任选成分合计含有0.5%以下的Cu和Ti。
进一步地，关于本发明的合金的制造方法，适用下述方法：在电炉中熔解原料，接着在VOD中脱碳后，加入石灰、萤石、Al，使用由CaO：40~70%、SiO2：10%以下、MgO：3~35%、Al2O3：5~30%、F：5~15%构成的CaO-Al2O3-MgO-SiO2-F系熔渣，实施利用Ar的搅拌，同时进行Cr还原、脱氧、脱硫，添加Nb源，对成分进行调整，然后，通过常规铸锭进行铸造而制作钢锭，接着对钢锭进行锻造，随后实施热轧。
具体实施方式
首先，说明本发明的不锈钢钢板的化学成分限定理由。要说明的是，以下的说明中，“%”表示“mass%”(“质量%”)。
C：0.005~0.04%
C是以提高合金的强度为目的添加的。但是，如果大量含有，则与Nb键合而形成碳化物，必须添加得使Nb的含量超过作为本申请发明的范围上限的4%，这样会使热加工性降低。因此，使C含量为0.005~0.04%。要说明的是，优选为0.01~0.025%，更优选为0.01~0.02%。
Si：0.05~0.5%
Si作为脱氧元素是有效的。但是，如果Si浓度过高，则抗晶间腐蚀性降低。另外，Si虽然是在脱氧方面有效的元素，但是由于含有具有与Si同等程度的氧化力的Nb，因此本发明中，后面也会叙述，使用比Si氧化力强的Al有效地进行脱氧。因此，使Si含量为0.05~0.5%。优选为0.1~0.4%，更优选为0.12~0.3%。
Mn：0.05~0.5%
Mn与Si同样是对脱氧有效的元素。相反，如果高得超过0.5%，则抗晶间腐蚀性降低。因此，规定Mn含量为0.05~0.5%。优选为0.1~0.3%。更优选为0.12~0.2%。
P：0.02%以下
P是使抗晶间腐蚀性和焊接性劣化的元素。因此，规定为0.02%以下。优选为0.015%以下，更优选为0.01%以下。
S：0.0015%以下
S使热加工性降低，因此是有害的元素。因此，规定S含量为0.0015%以下。优选为0.001%以下，更优选为0.0005%以下。
Cr：14~17%
Cr确保耐酸性、抗应力腐蚀开裂性、抗间隙腐蚀性以及抗穴状腐蚀性等耐腐蚀性，因此是重要的元素，因此需要含有14%以上。但是，如果Cr含量过高，则会促进σ相的生成，导致母材的脆化。因此，规定Cr含量为14~17%。优选为15~17%，更优选为16~16.8%。
Nb：2~4%
Nb提高抗晶间腐蚀性，因此是非常重要的元素。因此，最低需要含有2%。但是，如果过高，会使热加工性降低。因此，规定为2~4%。要说明的是，优选为2~3.5%，更优选为2.2~3%。
Fe：6~8%
Fe具有提高韧性的效果。进一步地，作为合金元素是廉价的，如果含有则可以降低成本。但是，如果过高，则会使耐腐蚀性降低。因此，规定为6~8%。要说明的是，优选为6.1~7%，更优选为6.2~6.9%。
Al：0.01~0.2%
Al在本申请发明中是极其重要的元素。Al对于脱氧是非常有效的元素，通过实施以Al为主体的脱氧，氧浓度降低，可以提高纯净度，因此需要为0.01%以上。但是，如果添加得超过0.2%，则在焊接用途中会使焊缝部的品质降低。进一步地，按照下述的(1)、(2)式的反应，还原CaO-Al2O3-MgO-SiO2-F系熔渣中的CaO、MgO，由此向熔融合金供给0.0001%以上的Ca，且供给0.003%以上的Mg。基于此也需要添加0.01%以上的Al。
3(MgO)+2Al=(Al2O3)+3Mg …(1)
3(CaO)+2Al=(Al2O3)+3Ca …(2)
在此，括号内表示熔渣中的成分，下线表示熔融合金中的成分。
在此，必须要注意的是，含有过量的Ca会助长对内部品质造成不良影响的CaO夹杂物的生成。即，CaO夹杂物具有容易凝集大型化的性质，因此是使厚板的内部产生缺陷的有害夹杂物。另外，含有过量的Mg使钢锭中形成Mg气泡，另外，由于Ni2Mg这样的低熔点金属间化合物的形成，热加工性降低，还是会使厚板的内部品质降低。该Ca和Mg的过量供给(Ca>0.005%、Mg>0.03%)是由Al的过量添加引起的。因此，有将Al浓度抑制到0.2%的必要性。
Al在将Nb稳定地添加到熔融合金方面也发挥重要的作用。即，在Nb不减少地情况下氧化，转移到熔渣中，通过下述的反应平衡关系决定利用率。
3(NbO)+2Al=(Al2O3)+3Nb …(3)
如果Al小于0.01%而过少，则氧势变高，以NbO形式转移到熔渣中。根据情况，Nb浓度会低于2%。相反，如果Al超过0.2%而过高，则根据设定利用率添加的Nb显示高利用率，会超过4%。基于此，控制Al浓度也是极其重要的。因此，使Al含量为0.01~0.2%。优选为0.03~0.15%。更优选为0.04~0.1%。
Mg：0.003~0.03%
Mg是本申请发明中极其重要的元素。Mg具有固定S的效果，是提高热加工性的元素。进一步地，是对将熔融合金中的非金属夹杂物的组成控制为对内部品质没有不良影响的MgO夹杂物有效的元素。其原因在于，MgO具有不凝集大型化的性质。含量小于0.003%是得不到该效果的。
相反，如果含有得超过0.03%，则形成Ni2Mg这样的低熔点的金属间化合物，因此使热加工性降低。进一步地，由于钢锭中形成Mg气泡，因此使最终产品产生内部缺陷。因此，规定Mg含量为0.003~0.03%。优选为0.005~0.025%。更优选为0.008~0.02%。
要说明的是，为了在熔融合金中有效地添加Mg，优选利用上述(1)式的反应。即，使Al含量为0.01~0.2%，将熔渣组成控制为CaO：40~70%、SiO2：10%以下、MgO：3~35%、Al2O3：5~30%、F：5~15%，由此可控制为本申请发明的范围。另外，低时可以用NiMg等的Mg源补充。
Ca：0.0001~0.005%
Ca在本申请发明中是极其重要的元素。Ca由于固定S，因此是提高热加工性的元素。但是，如果过高，则形成CaO单体的非金属夹杂物，它们凝集大型化，使厚板产品具有内部缺陷。因此，规定Ca含量为0.0001~0.005%。优选为0.0002~0.003%。更优选为0.0003~0.002%。
为了在熔融合金中有效地添加Ca，优选通过上述(2)式的反应供给。即，使Al含量为0.01~0.2%，将熔渣组成控制为CaO：40~70%、SiO2：10%以下、MgO：3~35%、Al2O3：5~30%、F：5~15%，由此可控制为本申请发明的范围。
B：0.0005~0.01%
B是改善热加工性的元素。但是，高浓度的含有反而使高温强度的表现转移到低温侧，成为反效果。因此，规定B含量为0.0005~0.01%。为了将B控制为该适当范围，除了积极地添加B化合物，可如下述(4)式所示那样通过SiO2量来控制。(4)式的左边如果SiO2量多，则B被SiO2氧化，B量减少。
3(SiO2)+4B=2(B2O3)+3Si …(4)
另外，如(5)式所示，也可通过Al量进行控制，如果Al量多，则B2O3被Al还原，B量增加。
(B2O3)+2Al=(Al2O3)+2B …(5)
B含量优选为0.0008~0.005%，进一步优选为0.001~0.003%。
N：0.005~0.02%
N在本发明中是不可缺少的元素。不仅能保持高强度，而且提高抗晶间腐蚀性和应力腐蚀开裂性，因此是有效的。但是，如果N过高，则超过本合金的固溶限，形成气孔。因此，规定N为0.005~0.02%。优选为0.007~0.018%，进一步优选为0.008~0.016%。
O：0.0001~0.005%
O与Al同样在本申请发明中是重要的元素。如果在熔融合金中存在得超过0.005%，则上述(1)、(2)、(3)的反应不向右边进行。即，妨碍Mg、Ca的供给，同时Nb的氧化损耗、利用率均降低。另一方面，如果小于0.0001%，则氧势过低，上述(1)、(2)、(3)的反应过度地向右边进行。即，Mg、Ca的供给过量，超过本申请发明的范围。另外，Nb的利用率变高，在这方面虽然好，但是高于设定的利用率，会导致超过4%的情况。
因此，规定O含量为0.0001~0.005%。要说明的是，为了达成该范围，使Al含量为0.01~0.2%，将熔渣组成控制为CaO：40~70%、SiO2：10%以下、MgO：3~35%、Al2O3：5~30%、F：5~15%，由此可控制为本申请发明的范围。O含量的优选范围为0.0002~0.003%，进一步优选为0.0003~0.002%。
以上为本发明的合金的必须构成，除此以外，可以含有Mo、Cu、Ti的任意1种或2种以上合计0.5%以下。这些元素是由于廉价的碎屑的使用而混入的。如果将混入的合计含量抑制为0.5%以下，则对耐腐蚀性、热加工性以及夹杂物组成也没有影响。因此，可以含有Mo、Cu、Ti的任意1种或2种以上合计0.5%以下。
下面，说明本发明的合金的制造方法。
在电炉中熔解原料的步骤中，将Ni基合金的屑、Ni、FeCr等的原料控制为目标组成。熔解后，将熔融合金收纳入用镁碳、镁铬、白云石砖的任一种做内衬的铸桶中，除渣后放置于VOD(Vacuum Oxygen Decarburization)中。
在VOD中，首先抽至减压下，由顶枪吹氧，进行脱碳。脱碳后，加入石灰、萤石、Al，形成CaO-Al2O3-MgO-SiO2-F系熔渣。同时，实施利用Ar的搅拌的同时进行作为将氧化的Cr还原的操作的Cr还原。与此同时，进行脱氧、脱硫。本发明中，也可以使用AOD(Argon OxygenDecarburization)。另外，在AOD后进行VOD精炼这样的组合也可以。
接着，添加Nb源，对成分进行调整，然后，通过常规铸锭进行铸造，从而制作钢锭，接着对钢锭进行锻造，随后实施热轧。
该制造步骤中重要的是：将Al控制为本申请发明的范围的Al：0.01~0.2%、和将熔渣的组成控制为如下所示的组成。即，需要控制为由CaO：40~70%、SiO2：10%以下、MgO：3~35%、Al2O3：5~30%、F：5~15%构成的CaO-Al2O3-MgO-SiO2-F系熔渣。说明其理由。
CaO：40~70%
CaO通过加入石灰石而形成。如果低，则成为Al不被利用、不能脱氧的原因。相反如果高，则Al容易变高，导致Mg、Ca的过量供给。因此，使其为40~70%。优选为50~70%。
SiO2：10%以下
SiO2会提高氧势，因此有害。即，由于引发Al与下述(6)式的反应，因此会使熔融合金中的Al降低。
3(SiO2)+4Al=2(Al2O3)+3Si …(6)
即，Al浓度降低得小于0.01%，妨碍Ca、Mg的供给。进一步地，还会发生Nb的氧化损耗。因此，规定SiO2浓度为10%以下。优选为8%以下，更优选为6%以下。
MgO：3~35%
是为了将熔融合金中的Mg浓度控制为本申请发明的范围而不可缺少的成分。要说明的是，MgO的供给优选通过将含有MgO的废砖添加到熔渣中进行。因此，使MgO为3~35%。优选为5~20%。
Al2O3：5~30%
为了将熔融合金中的Al浓度控制为本申请发明的范围的0.01~0.2%是不可缺少的。因此，使其为5~30%。
F：5~15%
F对于将熔渣保持为熔融状态、且确保流动性是不可缺少的。这通过添加萤石(CaF2)来确保。5%以上是必要的，如果超过15%，则流动性过好，会熔损耐火物质。因此，使F浓度为5~15%。
本申请发明中，没有特别限定，但是作为熔渣成分，将Cr2O3、FeO、NbO浓度如下地控制是优选的方式。
Cr2O3：2%以下
Cr2O3是引起下述反应，降低Al的利用率的元素。
(Cr2O3)+2Al=(Al2O3)+2Cr …(7)
因此，2%以下为好。为1%以下更好。
FeO：2%以下
FeO是引发下述反应，降低Al的利用率的元素。
3(FeO)+2Al=(Al2O3)+3Fe …(8)
因此，2%以下为好。为1%以下更好。
NbO：3%以下
根据(3)式，降低Al的利用率。因此，3%以下为好。为2%以下更好。
实施例
以下，通过实施例和比较例更具体地说明本发明。首先，在60t电炉中熔解原料。原料使用Ni基合金的屑、Ni、FeCr等。熔解后，将熔融合金收纳入铸桶中，除渣后放置于VOD(Vacuum Oxygen Decarburization)。
在VOD中，首先抽至减压，由顶枪吹氧进行脱碳。脱碳后，加入石灰、萤石、Al，形成CaO-Al2O3-MgO-SiO2-F系熔渣。同时，实施利用Ar的搅拌的同时，进行作为将氧化了的Cr还原的操作的Cr还原。与此同时，进行脱氧、脱硫，接着，添加纯Nb或者NiNb这样的Nb源，对成分进行调整。然后，通过常规铸锭进行铸造，制作钢锭，接着对钢锭进行锻造，制成厚块。最终实施热轧，制造80mmt的厚板。
各种项目的评价方法如下所述：
(1)合金的化学成分和熔渣组成：使用荧光X射线分析装置进行定量分析，合金的氧和氮浓度通过惰性气体脉冲熔融红外线吸收法进行定量分析。
(2)热加工性：评价锻造后有无开裂。有开裂时评价为×
(3)厚板的内部品质：通过UT检测(超声波探伤试验)进行。未检测出的情况评价为×。
(4)非金属夹杂物组成：上述UT检测中出现指示时，以包含内部缺陷部的方式切开，研磨后使用SEM-EDS进行观察和测定。
(5)综合评价：一个×也评价为×。
表1中示出实施例。要说明的是，表中的熔渣组成合计不是100%，为99.4~99.9%。这是因为除了表中所示的成分以外还含有微量元素、S、P、Ni、B的氧化物等。另外，“-”表示在分析限以下，标于数值的括号表示在本发明的范围外。
发明例和参考例的No.1~10的条件均满足本申请发明的范围，因此热加工性也优异，内部品质也未发现问题。
对于比较例说明如下。
关于No.11，熔渣中的CaO低，SiO2高，不在范围内，因此Al低，为0.008%。因此氧浓度高，Mg浓度低，不在范围内。结果在锻造后发生开裂。
No.12中，熔渣中的SiO2浓度高，不在范围内，因此Al低，为0.002%。因此脱氧没有进展，S浓度也变高，且Ca也未得到供给，热加工性变差。因此，锻造后发生开裂。要说明的是，熔渣中的F也低，因此未能充分除渣。
No.13中，熔渣中的CaO浓度变高，因此Al高，为0.268%。因此，脱硫顺利进行，降低至检测限以下。因此，Mg和Ca浓度变高，热加工性变差。因此，锻造后发生开裂，同时产生内部缺陷。内部观察到大型的CaO夹杂物的凝集体。要说明的是，熔渣中的F高，因此铸桶的砖显著熔损。
No.14中，由于熔渣中的CaO浓度高，因此Al变高，为0.321%。因此，脱氧、脱硫顺利进行，降低至检测限以下。因此，Mg浓度变高的同时，B也变高，不在范围内，热加工性变差。因此，锻造后发生开裂。Ca浓度也变得过高，产生内部缺陷。内部观察到大型的CaO夹杂物的凝集体。要说明的是，由于熔渣中的F变高，因此铸桶的砖显著熔损。
No.15中，B浓度高，热加工性变差，锻造后发现开裂。N也降低，强度不足。
No.16中，熔渣中的CaO浓度变高，Al利用率过度，脱氧和脱硫顺利进行。但是，其反面，Mg和Ca的供给过量。因此，发生锻造后的开裂以及内部缺陷。内部观察到大型的CaO夹杂物的凝集体。另外，Nb也变得过高，为4.22%。要说明的是，由于提高了熔渣中的F，因此铸桶的砖显著熔损。
No.17中，熔渣中的SiO2、Cr2O3、FeO浓度提高，因此Al降低，脱氧、脱硫没有进展，同时Si也高，不在范围内。因此，Mg、Ca没有得到供给，而且，B也降低，因此，锻造后发现开裂。另外，Nb也氧化，转移到熔渣中，利用率降低，为1.92%，不在范围内。而且，N也降低，强度降低。
No.18中，熔渣中SiO2浓度高，Al的利用率降低，低至0.007%。结果，脱氧、脱硫没有顺利进行，Mg、Ca的供给减少，锻造后发生开裂。
No.19中，仍然是熔渣中的SiO2浓度高，Al利用率降低，低至0.002%。结果，脱氧、脱硫没有顺利进行，Mg、Ca的供给减少，锻造后发生开裂。
No.20中，熔渣中的SiO2、Cr2O3、FeO浓度提高，因此Al降低，脱氧、脱硫没有进展。因此，Mg、Ca也没有得到供给，而且B也降低，因此，锻造后观察到开裂。另外，Nb也被氧化，转移到熔渣中，利用率降低，为1.58%，不在范围内。
Figure 246441DEST_PATH_IMAGE001
根据本发明，可以利用率良好地、廉价地提供抗晶间腐蚀性优异的Ni-Cr-Nb-Fe系合金。可以提供在原子能发电产业的压力容器内的极其严酷的环境中使用的材料。

Claims (3)

1.Ni-Cr-Nb-Fe系合金，其特征在于，以质量%计由下述成分构成：作为必须成分的C：0.005~0.04%、Si：0.05~0.5%、Mn：0.05~0.5%、P：0.02%以下、S：0.0015%以下、Cr：14~17%、Nb：2~4%、Fe：6~8%、Al：0.01~0.2%、Mg：0.003~0.03%、Ca：0.0001~0.005%、B：0.0005~0.01%、N：0.005~0.02%、O：0.0001~0.005%和Mo：0.02%以上、
作为任选成分的Cu和Ti、
剩余部分的Ni和不可避免的杂质，
上述Mo、Cu和Ti的合计为0.5%以下。
2.权利要求1所述的Ni-Cr-Nb-Fe系合金的制造方法，其中，在电炉中熔解原料，接着在VOD中脱碳后，加入石灰、萤石、Al，使用由CaO：40~70%、SiO2：10%以下、MgO：3~35%、Al2O3：5~30%、F：5~15%构成的CaO-Al2O3-MgO-SiO2-F系熔渣，实施利用Ar的搅拌的同时，进行Cr还原、脱氧、脱硫，添加Nb源对成分进行调整，然后通过常规铸锭进行铸造从而制作钢锭，接着对钢锭进行锻造，随后实施热轧。
3.Ni-Cr-Nb-Fe系合金的制造方法，其是以质量%计由C：0.005~0.04%、Si：0.05~0.5%、Mn：0.05~0.5%、P：0.02%以下、S：0.0015%以下、Cr：14~17%、Nb：2~4%、Fe：6~8%、Al：0.01~0.2%、Mg：0.003~0.03%、Ca：0.0001~0.005%、B：0.0005~0.01%、N：0.005~0.02%、O：0.0001~0.005%、剩余部分的Ni和不可避免的杂质构成的Ni-Cr-Nb-Fe系合金的制造方法，其特征在于，在电炉中熔解原料，接着在VOD中脱碳后，加入石灰、萤石、Al，使用由CaO：40~70%、SiO2：10%以下、MgO：3~35%、Al2O3：5~30%、F：5~15%构成的CaO-Al2O3-MgO-SiO2-F系熔渣，实施利用Ar的搅拌的同时，进行Cr还原、脱氧、脱硫，添加Nb源对成分进行调整，然后通过常规铸锭进行铸造从而制作钢锭，接着对钢锭进行锻造，随后实施热轧。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6990337B1 (ja) * 2021-10-11 2022-02-15 日本冶金工業株式会社 表面性状に優れたＮｉ基合金およびその製造方法
CN116732390B (zh) * 2023-06-30 2024-02-09 江西宝顺昌特种合金制造有限公司 一种80a合金及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106480379A (zh) * 2015-08-28 2017-03-08 日本冶金工业株式会社 Fe‑Cr‑Ni‑Mo合金及其制造方法
CN107709586A (zh) * 2015-08-12 2018-02-16 山阳特殊制钢株式会社 层叠造型用Ni基超合金粉末

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5956556A (ja) * 1982-09-25 1984-04-02 Nippon Yakin Kogyo Co Ltd 耐粒界腐食性および耐応力腐食割れ性に優れるＮｉ基合金
JP4615120B2 (ja) * 2000-12-06 2011-01-19 日本冶金工業株式会社 均一組織を有するＮｉ基合金およびその製造方法
JP2005023346A (ja) * 2003-06-30 2005-01-27 Nippon Yakin Kogyo Co Ltd 熱間加工性に優れたＮｉ基合金の精錬方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107709586A (zh) * 2015-08-12 2018-02-16 山阳特殊制钢株式会社 层叠造型用Ni基超合金粉末
CN106480379A (zh) * 2015-08-28 2017-03-08 日本冶金工业株式会社 Fe‑Cr‑Ni‑Mo合金及其制造方法

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