ES2842424T3

ES2842424T3 - Aleación ferrítica

Info

Publication number: ES2842424T3
Application number: ES17708795T
Authority: ES
Inventors: Bo Jönsson
Original assignee: Sandvik Intellectual Property AB
Current assignee: Sandvik Intellectual Property AB
Priority date: 2016-04-22
Filing date: 2017-03-06
Publication date: 2021-07-14
Anticipated expiration: 2037-03-06
Also published as: PL3445884T3; CN113088830B; CN113088830A; JP7059198B2; BR112018071646B1; EP3445884A1; CA3020420A1; BR112018071646A2; CN109072384A; DK3445884T3; JP2019516015A; CA3020420C; US20190106774A1; JP2024079699A; WO2017182188A1; JP2022046521A; EP3445884B1

Abstract

Una aleación ferrítica que comprende los siguientes elementos en % en peso [% en peso] C 0,01 a 0,1; N: 0,001 a 0,1; O: <= 0,2; Cr 4 a 15; Al 2 a 6; Si 0,5 a 3; Mn: <= 0,4; Mo+ W <= 4; Y <= 1,0; Sc, Ce y/o La <= 0,2; Zr 0,05 a 0,40; RE <= 1,0; siendo el resto Fe y las impurezas que se producen normalmente y también se debe cumplir la siguiente ecuación (elementos en fracción de peso): **(Ver fórmula)**

Description

DESCRIPCIÓN

Aleación ferrítica

Campo técnico

La presente divulgación se refiere a una aleación ferrítica de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. La presente divulgación se refiere además al uso de la aleación ferrítica y a objetos o revestimientos fabricados con la misma.

Antecedentes e introducción

Las aleaciones ferríticas, tal como las aleaciones de FeCrAl que comprenden niveles de cromo (Cr) del 15 al 25 % en peso y niveles de aluminio (Al) del 3 al 6 % en peso, son bien conocidas por su capacidad para formar incrustaciones de a-alúmina protectora (ALO³), óxido de aluminio, cuando se exponen a temperaturas entre 900 y 1300 °C. El límite inferior de contenido de Al para formar y mantener la incrustación de alúmina varía con las condiciones de exposición. Sin embargo, el efecto de un nivel de Al demasiado bajo a temperaturas más altas es que la oxidación selectiva de Al fallará y se formarán incrustaciones menos estables y menos protectoras basadas en cromo y hierro.

Se acepta comúnmente que las aleaciones de FeCrAl normalmente no formarán la capa protectora de a-alúmina si se exponen a temperaturas por debajo de aproximadamente 900 °C. Ha habido intentos de optimizar las composiciones de las aleaciones de FeCrAl de modo que formen la a-alúmina protectora a una temperatura por debajo de aproximadamente 900 °C. Sin embargo, en general, estos intentos no han tenido mucho éxito porque la difusión de oxígeno y aluminio a la interfaz óxido-metal será relativamente lenta a temperaturas más bajas y, por lo tanto, la velocidad de formación de la incrustación de alúmina será baja, lo que significa que habrá un riesgo de serios ataques de corrosión y formación de óxidos menos estables.

Otro problema que surge a temperaturas más bajas, es decir, temperaturas por debajo de 900 °C, es el fenómeno de la fragilización a largo plazo que surge de una brecha de miscibilidad a baja temperatura para el Cr en el sistema de aleación FeCrAl. La brecha de miscibilidad existe para niveles de Cr por encima de aproximadamente el 12 % en peso a 550 °C. Recientemente, se han desarrollado aleaciones con niveles más bajos de Cr de aproximadamente un 10 a un 12 % en peso de Cr para evitar este fenómeno. Se ha descubierto que este grupo de aleaciones funciona muy bien en plomo fundido con O²a baja presión controlada.

El documento EP 0475 420 se refiere a una lámina de aleación ferrítica solidificada rápidamente que consiste esencialmente en Cr, Al, Si, aproximadamente del 1,5 al 3 % en peso y REM (Y, Ce, La, Pr, Nd, siendo el resto Fe e impurezas. La lámina puede contener además aproximadamente del 0,001 al 0,5 % en peso de al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste en Ti, Nb, Zr y V. La lámina tiene un tamaño de grano de no más de aproximadamente 10 gm. El documento EP 075420 analiza las adiciones de Si para mejorar las propiedades de flujo de la aleación fundida, pero el éxito fue limitado debido a la reducción de la ductilidad.

El documento EP 0091 526 se refiere a aleaciones termocíclicas resistentes a la oxidación y trabajables en caliente, más en particular, a aleaciones de hierro-cromo-aluminio con adiciones de tierras raras. En la oxidación, las aleaciones producirán un óxido con textura de bigotes que es deseable en las superficies del convertidor catalítico. Sin embargo, las aleaciones obtenidas no proporcionaron una resistencia a altas temperaturas.

Por tanto, sigue existiendo la necesidad de mejorar aún más la resistencia a la corrosión de las aleaciones ferríticas para que puedan usarse en entornos corrosivos durante condiciones de alta temperatura. Los aspectos de la presente divulgación son resolver o al menos reducir los problemas mencionados anteriormente.

Sumario de la divulgación

Por lo tanto, la presente divulgación se refiere a una aleación ferrítica como se describe en la reivindicación 1.

Por tanto, existe una relación entre el contenido de Cr y Si y Al en la aleación de acuerdo con la presente divulgación, que si se cumple proporcionará una aleación con excelente resistencia a la oxidación y ductilidad y también una fragilidad reducida en combinación con una mayor resistencia a la corrosión a alta temperatura.

La presente divulgación también se refiere a un objeto y/o un revestimiento que comprende la aleación ferrítica de acuerdo con la presente divulgación. Además, la presente divulgación también se refiere al uso de la aleación ferrítica como se define anteriormente en el presente documento o a continuación en el presente documento para fabricar un objeto y/o un revestimiento.

Breve descripción de las figuras

Figura 1 a y Figura 1 b divulgan las fases en nivel de Fe - 10 % Cr - 5 % Al frente a Si (figura 1a) y el nivel de Fe - 20 % Cr - 5 % Al frente a Si (figura 1 b). El diagrama se ha realizado usando la base de datos TCFE7 y el software Thermocalc.

Figuras 2a a e divulgan secciones pulidas de dos aleaciones de acuerdo con la presente divulgación en comparación con tres aleaciones de referencia después de una exposición a 50 ciclos de 1 hora a 850 °C expuestas a cenizas de biomasa (gránulos de madera) que contienen grandes cantidades de potasio.

Descripción detallada de la divulgación

Como ya se indicó anteriormente, la presente divulgación proporciona una aleación ferrítica como se describe en la reivindicación 1.

Sorprendentemente, se ha descubierto que una aleación como se define anteriormente en el presente documento o a continuación en el presente documento, es decir, que contiene los elementos de aleación y en los intervalos mencionados en el presente documento, formará inesperadamente una capa superficial protectora que contiene óxido rico en aluminio incluso a niveles de cromo tan bajos como el 4 % en peso. Esto es muy importante tanto para la trabajabilidad como para la estabilidad de fase a largo plazo de la aleación, ya que la fase o frágil indeseable, después de una exposición prolongada en el intervalo de temperatura mencionado en el presente documento, se reducirá o incluso se evitará. Por tanto, la interacción entre Si y Al y Cr mejorará la formación de una capa superficial protectora estable y continua que contiene óxido rico en aluminio, y al usar la ecuación anterior, será posible agregar Si y aun así obtener una aleación ferrítica que será posible tanto para producir como para transformar en diferentes objetos. El inventor ha descubierto sorprendentemente que si las cantidades de Si y Al y Cr se equilibran de modo que se cumpla la siguiente condición (todos los números de los elementos están en fracciones en peso):

la aleación obtenida tendrá una combinación de excelente resistencia a la oxidación y trabajabilidad y conformabilidad dentro del rango de Cr de la presente divulgación. De acuerdo con un modo de realización, 0,015 < (Al + 0,5 Si)(Cr + 10 Si + 0,1) < 0,021, tal como 0,016 < (Al + 0,5 Si)(Cr + 10 Si + 0,1) < 0,020, tal como 0,017 < (Al + 0,5 Si)(Cr + 10 Si + 0,1) < 0,019.

La aleación ferrítica de la presente divulgación es especialmente útil a temperaturas por debajo de aproximadamente 900 °C, ya que se formará una capa superficial protectora que contiene óxido rico en aluminio sobre un objeto y/o un revestimiento hecho de dicha aleación, lo que evitará la corrosión, oxidación y fragilización del objeto y/o del revestimiento. Además, la presente aleación ferrítica puede proporcionar protección contra la corrosión, oxidación y fragilización a temperaturas tan bajas como 400 °C ya que se formará una capa superficial protectora que contiene óxido rico en aluminio sobre la superficie del objeto y/o revestimiento fabricado con la misma. Además, la aleación de acuerdo con la presente divulgación también funcionará excelentemente a temperaturas de hasta aproximadamente 1100 °C y mostrará una tendencia reducida a la fragilización a largo plazo en el intervalo de temperatura de 400 a 600 °C.

La presente aleación se puede usar en forma de revestimiento. Además, un objeto también puede comprender la presente aleación. De acuerdo con la presente divulgación, el término "revestimiento" pretende referirse a modos de realización en los que la aleación ferrítica de acuerdo con la presente divulgación está presente en forma de una capa expuesta a un entorno corrosivo que está en contacto con un material base, independientemente de los medios y procedimientos para lograrlo, e independientemente de la relación de espesor relativo entre la capa y el material base. Por tanto, ejemplos de esto, pero sin limitarse a los mismos, son un revestimiento de PVD, un recubrimiento o un compuesto o material compuesto. El objetivo de la aleación es proteger el material que se encuentra debajo de la corrosión y la oxidación. Ejemplos de objetos adecuados, pero sin limitarse a los mismos, son un tubo compuesto, un tubo, una caldera, un componente de turbina de gas y un componente de turbina de vapor. Otros ejemplos incluyen un supercalentador, una pared de agua en una planta eléctrica, un componente en un recipiente o un intercambiador de calor (por ejemplo, para reformar u otro procesamiento de hidrocarburos o gases que contienen CO/CO²), un componente usado en relación con el tratamiento térmico industrial de acero y aluminio, procesos de pulvimetalurgia, elementos calefactores eléctricos y de gas.

Además, la aleación de acuerdo con la divulgación es adecuada para su uso en entornos que tienen condiciones corrosivas. Ejemplos de dichos entornos incluyen, pero no se limitan a, la exposición a sales, plomo líquido y otros metales, exposiciones a cenizas o depósitos de alto contenido de carbono, atmósferas de combustión, atmósferas con entornos de baja actividad en pO²y/o de alta actividad en N²y/o de alta actividad en carbono.

Además, la presente aleación ferrítica se puede fabricar usando velocidades de solidificación que se producen normalmente que van desde la metalurgia convencional hasta la solidificación rápida. La presente aleación también será adecuada para fabricar todo tipo de objetos tanto forjados como extruidos, tales como un alambre, una tira, una barra y una placa. La cantidad de deformación plástica en caliente y en frío, así como la estructura del grano y el tamaño del grano, como saben los expertos en la técnica, variarán entre las formas de los objetos y la vía de producción.

Las funciones y efectos de los elementos de aleación esenciales de la aleación definidos anteriormente en el presente documento y a continuación en el presente documento se presentarán en los siguientes párrafos. La lista de funciones y efectos de los respectivos elementos de aleación no debe considerarse completa ya que puede haber otras funciones y efectos de dichos elementos de aleación.

Carbono (C)

El carbono puede estar presente como una impureza inevitable resultante del proceso de producción. También se puede incluir carbono en la aleación ferrítica como se define anteriormente en el presente documento o a continuación en el presente documento para aumentar la resistencia mediante endurecimiento por precipitación. Para tener un efecto notable sobre la resistencia de la aleación, el carbono debe estar presente en una cantidad de al menos 0,01 % en peso. A niveles demasiado altos, el carbono puede dar como resultado dificultades para formar el material y también un efecto negativo en la resistencia a la corrosión. Por lo tanto, la cantidad máxima de carbono es del 0,1 % en peso. Por ejemplo, el contenido de carbono es 0,02 - 0,09 % en peso, tal como 0,02 - 0,08 % en peso, tal como 0,02 - 0,07 % en peso, tal como 0,02 - 0,06 % en peso, tal como 0,02 - 0,05 % en peso, tal como 0,01 - 0,04 % en peso.

Nitrógeno (N)

El nitrógeno puede estar presente como una impureza inevitable resultante del proceso de producción. También se puede incluir nitrógeno en la aleación ferrítica como se define anteriormente en el presente documento o a continuación en el presente documento para aumentar la resistencia mediante endurecimiento por precipitación, en particular cuando se aplica una vía de proceso pulvimetalúrgico. A niveles demasiado altos, el nitrógeno puede dar como resultado dificultades para formar la aleación y también tener un efecto negativo en la resistencia a la corrosión. Por lo tanto, la cantidad máxima de nitrógeno es del 0,1 % en peso. Los intervalos adecuados de nitrógeno son, por ejemplo, 0,001 - 0,08 % en peso, tal como 0,001 - 0,05 % en peso, tal como 0,001 - 0,04 % en peso, tal como 0,001 - 0,03 % en peso, tal como 0,001 - 0,02 % en peso.

Oxígeno (O)

El oxígeno puede existir en la aleación como se define anteriormente en el presente documento o a continuación en el presente documento como una impureza resultante del proceso de producción. En ese caso, la cantidad de oxígeno puede ser de hasta 0,02 % en peso, tal como hasta 0,005 % en peso. Si se agrega oxígeno deliberadamente para proporcionar resistencia mediante reforzamiento por dispersión, como cuando se fabrica la aleación mediante una vía de proceso pulvimetalúrgico, la aleación tal como se define anteriormente en el presente documento o a continuación en el presente documento, comprende hasta o es igual a 0,2 % en peso de oxígeno.

Cromo (Cr)

El cromo está presente en la presente aleación principalmente como un elemento de solución de matriz sólida. El cromo promueve la formación de la capa de óxido de aluminio en la aleación a través del llamado efecto del tercer elemento, es decir, mediante la formación de óxido de cromo en la etapa de oxidación transitoria. El cromo deberá estar presente en la aleación como se define anteriormente en el presente documento o a continuación en el presente documento en una cantidad de al menos el 4 % en peso para cumplir este propósito. En la presente aleación de acuerdo con la invención, el Cr también mejora la susceptibilidad a formar una fase o y Cr3Si frágil. Este efecto surge aproximadamente al 12 % en peso y se mejora a niveles por encima del 15 % en peso, por lo que el límite de Cr es del 15 % en peso. También desde el punto de vista de la oxidación, niveles superiores al 15 % en peso darán como resultado una contribución indeseable de Cr en las incrustaciones protectoras de óxido. De acuerdo con un modo de realización, el contenido de Cr es del 5 al 13 % en peso, tal como del 5 al 12 % en peso, tal como del 6 al 12 % en peso, tal como del 7 al 11 % en peso, tal como del 8 al 10 % en peso.

Aluminio (Al)

El aluminio es un elemento importante en la aleación tal como se define anteriormente en el presente documento o a continuación en el presente documento. El aluminio, cuando se expone al oxígeno a alta temperatura, formará el óxido denso y delgado, AbO3, a través de la oxidación selectiva, que protegerá la superficie de la aleación subyacente de una mayor oxidación. La cantidad de aluminio debe ser de al menos el 2 % en peso para asegurar que se forme una capa superficial protectora que contenga óxido rico en aluminio y también para asegurar que haya suficiente aluminio presente para curar la capa superficial protectora cuando esta se dañe. Sin embargo, el aluminio tiene un impacto negativo sobre la conformabilidad y grandes cantidades de aluminio pueden dar como resultado la formación de grietas en la aleación durante el trabajo mecánico de la misma. En consecuencia, la cantidad de aluminio no debe exceder el 6 % en peso. Por ejemplo, el aluminio puede ser del 3 al 5 % en peso, tal como del 2,5 al 4,5 % en peso, tal como del 3 al 4 % en peso.

Silicio (Si)

En las aleaciones comerciales de FeCrAl, el silicio suele estar presente en niveles de hasta el 0,4 % en peso. En las aleaciones ferríticas como se definen anteriormente en el presente documento o a continuación en el presente documento, el Si jugará un papel muy importante ya que se ha descubierto que tiene un gran efecto en la mejora de la resistencia a la oxidación y corrosión. El límite superior de Si se establece por la pérdida de trabajabilidad en condiciones de frío y calor y una mayor susceptibilidad a la formación de Cr3Si y fase o frágil durante la exposición a largo plazo. Por lo tanto, las adiciones de Si se deben realizar en relación con el contenido de Al y Cr. Por lo tanto, la cantidad de Si está entre el 0,5 y el 3 % en peso, tal como del 1 al 3 % en peso, tal como del 1 al 2,5 % en peso, tal como del 1,5 al 2,5 % en peso.

Manganeso (Mn)

El manganeso puede estar presente como una impureza en la aleación como se define anteriormente en el presente documento o a continuación en el presente documento hasta el 0,4 % en peso, tal como del 0 al 0,3 % en peso.

Itrio (Y)

En metalurgia fundida, se puede agregar itrio en una cantidad de hasta 0,3 % en peso para mejorar la adherencia de la capa superficial protectora. Además, en la pulvimetalurgia, si se agrega itrio para crear una dispersión junto con oxígeno y/o nitrógeno, el contenido de itrio es de al menos un 0,04 % en peso, para lograr el efecto de endurecimiento de la dispersión deseada mediante óxidos y/o nitruros. La cantidad máxima de itrio en aleaciones endurecidas en dispersión en forma de compuestos de Y que contienen oxígeno puede ser de hasta 1,0 % en peso.

Escandio (Sc), cerio (Ce) y lantano (La)

El escandio, el cerio y el lantano son elementos intercambiables y se pueden agregar individualmente o en combinación en una cantidad total de hasta 0,2 % en peso para mejorar las propiedades de oxidación, la autocuración de la capa de óxido de aluminio (Al2O3) o la adherencia entre la aleación y la capa de Al2O3.

Molibdeno (Mo) y tungsteno (W)

Tanto el molibdeno como el tungsteno tienen efectos positivos sobre la resistencia en caliente de la aleación tal como se define anteriormente en el presente documento o a continuación en el presente documento. El Mo también tiene un efecto positivo sobre las propiedades de corrosión en húmedo. Pueden agregarse individualmente o en combinación en una cantidad de hasta 4,0 % en peso, tal como de 0 a 2,0 % en peso.

Elementos reactivos (RE)

Por definición, los elementos reactivos son altamente reactivos con carbono, nitrógeno y oxígeno. El titanio (Ti), el niobio (Nb), el vanadio (V), el hafnio (Hf), el tantalio (Ta) y el torio (Th) son elementos reactivos en el sentido de que tienen una alta afinidad por el carbono, por lo que son fuertes formadores de carburo. Estos elementos se agregan para mejorar las propiedades de oxidación de la aleación. La cantidad total de elementos es de hasta el 1,0 % en peso, tal como el 0,4 % en peso, tal como hasta el 0,15.

Las cantidades máximas del respectivo elemento reactivo dependerán principalmente de la tendencia del elemento a formar fases intermetálicas adversas.

Circonio (Zr)

A menudo se hace referencia al circonio como un elemento reactivo, ya que es muy reactivo con el oxígeno, el nitrógeno y el carbono. En la presente aleación, se ha descubierto que el Zr tiene un doble papel ya que estará presente en la capa superficial protectora que contiene óxido rico en aluminio, mejorando así la resistencia a la oxidación y también formará carburos y nitruros. Por tanto, para conseguir las mejores propiedades de la capa superficial protectora que contiene óxido rico en aluminio, es ventajoso incluir Zr en la aleación.

Sin embargo, los niveles de Zr por encima del 0,40 % en peso tendrán un efecto sobre la oxidación debido a la formación de inclusiones intermetálicas ricas en Zr y los niveles por debajo del 0,05 % en peso serán demasiado pequeños para cumplir el doble propósito, independientemente del contenido de C y N. Por tanto, el intervalo de Zr está entre 0,05 y 0,40 % en peso, tal como 0,10 a 0,35.

Además, también se ha descubierto que la relación entre Zr y N y C puede ser importante para lograr una resistencia a la oxidación aún mejor de la capa superficial protectora, es decir, la incrustación de alúmina. Por tanto, el inventor ha descubierto sorprendentemente que si se agrega Zr a la aleación y la aleación también comprende N y C y si se cumple la siguiente condición (el contenido del elemento dado en % en peso):

^{- 0 , 1 5} <Zr - - ■ < ^{0 , 1 5 ,}-0,15 < Z r - ^ ^ - r - ⁴

' ^{7C 4N}< 0,10, Z < 0,10, o_,62- tal como ' °'62 tal como -0.05 ^{< 0,62}la aleación obtenida logrará una buena resistencia a la oxidación.

El resto en la aleación ferrítica como se define anteriormente en el presente documento o a continuación en el presente documento es Fe e impurezas inevitables. Ejemplos de impurezas inevitables son elementos y compuestos que no se han agregado a propósito, pero que no pueden evitarse por completo, ya que normalmente se producen como impurezas en, por ejemplo, el material usado para la fabricación de la aleación ferrítica.

La figura 1a y la figura 1b muestran que un Cr más alto en una aleación ferrítica que contiene Si es propenso a formar inclusiones de Si3Cr y al 20 % de Cr también es propenso a promover una fase o frágil no deseada después de la exposición durante un tiempo prolongado en el área de temperatura de enfoque. Aunque los diagramas solo se muestran para dos niveles de Cr, 10 y 20 %, la tendencia de las fases de fragilización que aumentan con un Cr más alto se demuestra claramente. Se observa la ausencia de fase o al 10 % de Cr y la cantidad creciente de fase de Cr3Si con mayor contenido de Si en ambos niveles de Cr. Por lo tanto, estas cifras muestran que habrá problemas al usar niveles de Cr de aproximadamente el 20 %.

Cuando los términos ''<" o "menor que o igual a" se usan en el siguiente contexto: "elemento < número", el experto en la técnica sabe que el límite inferior del intervalo es 0 % en peso a menos que se indique específicamente otro número. Además, el artículo indefinido "un/una" no excluye una pluralidad.

La presente divulgación se ilustra además mediante los siguientes ejemplos no limitantes.

Ejemplos

Las masas fundidas de prueba se produjeron en un horno de fusión al vacío. Las composiciones de las masas fundidas de prueba se muestran en la tabla 1.

Las muestras obtenidas se laminaron en caliente y se mecanizaron en varillas planas con una sección transversal de 2 x 10 mm. A continuación, se cortaron en cupones de 20 mm de largo y se molieron con papel de SiC hasta una malla 800 para su exposición al aire y las condiciones de combustión. Algunas de las varillas se cortaron en varillas de 200 mm de largo x 3 x 12 mm para la prueba de tracción a temperatura ambiente en un aparato de prueba de tracción Zwick/Roell Z100.

Los resultados de las pruebas de exposición y tracción se muestran en la tabla 1.

Las muestras se ensayaron para determinar la tensión de rotura y elongación, así como el alargamiento a la rotura en una máquina de ensayo de tracción estándar y el resultado que da > 3 % de alargamiento a la rotura se designa como "x" en la columna "Trabajable" de la tabla. Por lo tanto, la "x" designa una aleación que se lamina fácilmente en caliente y que muestra un comportamiento dúctil a temperatura ambiente. En la columna "Oxidación", la "x" indica que la aleación forma una incrustación protectora de óxido rico en alúmina a 950 °C en el aire y a 850 °C con depósito de cenizas de biomasa.

Tabla 1: La composición de las masas fundidas y los resultados de la prueba de trabajabilidad y oxidación. La (x) indica un valor de alargamiento entre el 3 y el 6 %.

Por tanto, como puede verse en la tabla anterior, las aleaciones de la presente divulgación muestran una buena trabajabilidad y un buen comportamiento de oxidación.

Las figuras 2a a e divulgan muestras que son secciones pulidas de la presente divulgación (figuras 2a) 4783 y 2b) 4779) en comparación con tres aleaciones comparativas después de la exposición a 50 ciclos de 1 hora a 850 °C expuestas a cenizas de biomasa (gránulos de madera) que contienen grandes cantidades de potasio. Las micrografías se toman en un JEOL FEG SEM a un aumento de 1000 veces y muestran una clara ventaja en el comportamiento entre las aleaciones de la presente divulgación y los materiales de referencia. Como se puede ver, en las aleaciones de la presente divulgación, se ha formado una incrustación de alúmina protectora de 3-4 gm de espesor (capa de óxido de aluminio), mientras que se forma una incrustación rica en cromo (óxido de cromo) más gruesa y menos protectora en el acero inoxidable (2c - 11 Ni, 21 Cr, N, Ce, resto de Fe) y una aleación a base de Ni (2e - Inconel 625: 58Ni, 21Cr, 0,4Al, 0,5Si, Mo, Nb, Fe), y se forma una incrustación de alúmina relativamente porosa y no tan protectora en la aleación comparativa de FeCrAl (aleación 4776) (figura 2d - 20Cr, 5Al, 0,04 Si, resto de Fe).

Como se puede ver en las figuras 2a - e, la adición de Si, Al y Cr de acuerdo con los rangos de acuerdo con la presente divulgación promoverá la formación de incrustaciones de alúmina a niveles de Al tan bajos como aproximadamente 2 % en peso y a niveles de cromo tan bajos como 5 % en peso.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una aleación ferrítica que comprende los siguientes elementos en % en peso [% en peso]

C 0,01 a 0,1;

N: 0,001 a 0,1;

O: < 0,2;

Cr 4 a 15;

Al 2 a 6;

Si 0,5 a 3;

Mn: < 0,4;

Mo+ W < 4;

Y < 1,0;

Sc, Ce y/o La < 0,2;

Zr 0,05 a 0,40;

RE < 1,0;

siendo el resto Fe y las impurezas que se producen normalmente y también se debe cumplir la siguiente ecuación (elementos en fracción de peso):

2. La aleación ferrítica de acuerdo con la reivindicación 1, en la que (elementos en fracciones en peso)

3. La aleación ferrítica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en la que el Cr es del 5 al 13 % en peso.

4. La aleación ferrítica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que el Cr es del 6 al 12 % en peso.

5. La aleación ferrítica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el Al es del 2,5 al 4,5 % en peso o del 3 al 5 % en peso.

6. La aleación ferrítica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el Si es del 1,0 al 3 % en peso.

7. La aleación ferrítica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el Si es del 1,5 al 2,5 % en peso.

8. La aleación ferrítica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el Zr es del 0,10 al 0,35 % en peso.

9. La aleación ferrítica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la cantidad de C, N y Zr cumple la siguiente ecuación:

-0,15 < ^{Z r}- 0,62 < o,15

10. Un revestimiento que comprende la aleación ferrítica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

11. Un objeto que comprende la aleación ferrítica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

12. Uso de la aleación ferrítica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 para fabricar un revestimiento y/o un recubrimiento y/o un objeto.

13. Uso de la aleación ferrítica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 para fabricar un objeto o un revestimiento para su uso en entornos corrosivos.

14. Uso de la aleación ferrítica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 para fabricar un objeto o un revestimiento para su uso en un horno o como elemento calefactor.

15. Uso de la aleación ferrítica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 en entornos en los que la aleación ferrítica está expuesta a sales, plomo líquido y otros metales, está expuesta a cenizas o depósitos de alto contenido de carbono, atmósferas de combustión, atmósferas con baja actividad en pO2 y/o alta actividad en N2 y/o alta actividad en carbono.