CN1315585A - 耐强腐蚀介质廉价镍合金 - Google Patents
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Abstract
本发明属于镍基合金类。本发明是一种耐强腐蚀镍合金,基体为镍,含量为49~52%,并由22~26%的铬,15~19%的铁,1.0~5.0%的铌,≤0.02%的硫或磷,≤0.5%的硅,≤1.5%的锰组成,其主要特点是含钼量为4.5~8.5%;含氮量为0.1~2.0%;含稀土量为0.05~3.0%,碳含量≤0.05%。本发明产品,在强腐蚀环境中,年腐蚀率仅为0.2~1.5毫米,设备寿命为1~5年,而材料成本下降80%。
Description
本发明属于镍基合金类,主要用于石油、化工流程中耐强腐蚀介质环境中设备用材料。
在石油、化工生产中,由于生产工艺的需要,常常使用一些强腐蚀介质,如沸腾硝酸类、硫酸类、温度高达65℃硝酸氢氟酸的混合液、王水及各种温度的强碱水溶液等等。在这些环境中,对设备的材料提出了很好的耐腐蚀要求。目前,常用的材料为超低碳(≤0.02%)镍合金,高钼(15~32%)镍合金,这些材料耐腐蚀性能虽较佳,但由于超低含碳量和使用了大量的钼,使其生产工艺较为复杂,同时由于钼为每公斤200元左右,使材料的价格也较昂贵。
本发明的目的,即提供一种镍基低钼耐强腐蚀合金,此合金含钼量大大降低,含碳稍高而生产工艺较为简单,价格更为低廉。
本发明目的的实现:1.增加稀土,用以改善合金表面保护膜结构,增强与基体合金的结合力和保护性;2.附加氮以增加保护膜的化学稳定性和与钼联合抗氯离子腐蚀,以形成稀土、氮与大量的铬镍组成的保护膜;3.碳含量稍高(≤0.05%)。
本发明是耐强腐蚀镍合金,以下含量均为重量百分比:基体为镍,含量为49~52%,并由22~26%的铬,15~19%的铁,1.0~5.0%的铌,≤0.02%的硫和磷,≤0.5%的硅,≤1.5%的锰组成,其特征是a.含钼量为4.5~8.5%;b.含氮量为0.1~2.0%;c.含稀土量为0.05~3.0%。d。碳含量≤0.05%
本发明的合金成分配比有如下实施例(各成分所占比例为重量百分比):
实施例1:
元素 | C | Cr | Fe | Mo | Nb |
含量 | ≤0.05 | 22~26 | 15~19 | 4.5~8.5 | 1~5 |
元素 | Si | Mn | S或P | Ce | Ni |
含量 | ≤(0.5 | ≤1.5 | ≤0.02 | 0.05~3.0 | 余量 |
实施例2:
元素 | C | Cr | Fe | Mo | Nb |
含量 | ≤0.06 | 20~26 | 15~19 | 4.5~8.5 | 1~5 |
元素 | Si | Mn | S或P | N | Ni |
含量 | ≤0.5 | ≤1.5 | ≤0.02 | 0.1~2.0 | 余量 |
实施例3:
元素 | C | Cr | Fe | Mo | Nb | Si |
含量 | ≤0.06 | 20~26 | 15~19 | 4.5~8.5 | 1~5 | ≤0.5 |
元素 | Mn | S或P | N | Ce | Ni | |
含量 | ≤1.5 | ≤0.02 | 0.2~2.0 | 0.05~3 | 余量 |
本发明添加的稀土,可以是混合稀土块,也可以是纯稀土金属铈或镧。
本发明采用的熔炼方法为双重真空感应熔炼工艺,即第一次真空熔炼母合金,第二次对母合金进行真空重熔,以达到均匀的目的。其主要工艺方法如下:
1.熔炼母合金,真空感应炉真空度为1~2Pa,精炼后充氩500巴,加入稀土或氮。氮可以以氮铬合金或氮锰合金加入,也可以充压力为0.1~0.8MPa的高压氮气。
2.对母合金进行真空重熔,真空度为1~2Pa,精炼后充氩500巴,根据化学分析补充合金元素。
本发明的热处理工艺为:
1.对铸锭或产品进行均匀化处理,在1100~1150℃有保护气氛的炉内,保温6~10小时,后空冷。
2.均匀化后进行固溶热处理,在1050~1100℃具有保护气氛的炉内,以有效厚度每毫米保温2分钟,然后在10%盐水、冰水或普通水中急冷至常温。
本发明产品,在高强腐蚀环境中,年腐蚀仅为0.2~1.5毫米,设备寿命为1~5年,而材料成本下降80%。
Claims (3)
1.一种耐强腐蚀镍合金(以下含量均为重量百分比),基体为镍,含量为49~52%,并有22~26%的铬,15~19%的铁,1.0~5.0%的铌,≤0.02%的硫或磷,≤0.5%的硅,≤1.5%的锰组成,其特征是含钼量为4.5~8.5%;含氮量为0.1~2.0%;含稀土量为0.05~3.0%;碳含量≤0.05%。
2.如权利要求1所述的耐强腐蚀镍合金,其特征是添加的稀土,可以是混合稀土块,也可以是纯稀土金属铈或镧。
3.一种高强耐腐蚀镍合金的熔炼热处理工艺,其特征为:
1)熔炼母合金,真空感应炉真空度为1~2Pa,精炼后充氩500巴,加入稀土或氮,氮可以以氮铬合金或氮锰合金加入,也可以充压方为0.1~0.8MPa的高压氮气。
2)对母合金进行真空熔炼,真空度为1~2Pa,精炼后,充氩500巴,根据化学分析补充合金元素。
3)对铸锭或产品进行均匀化处理,在1100~150℃有保护气氛的炉内,保温6~10小时,后空冷。
4)均匀化后进行固溶热处理,在1050~1100℃具有保护气氛的炉内,以有效厚度每毫米保温2分钟,然后在10%盐水、冰水或普通水中急冷至常温。
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