一种含铝奥氏体耐热钢及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110230004A(43)申请公布日2019.09.13(21)申请号201910522036.9C22C33/06(2006.01)(22)申请日2019.06.17(71)申请人郑州大学地址450001河南省郑州市高新技术开发区科学大道100号(72)发明人李松杰王成铎刘锐卓孙玉福杜学山张静(74)专利代理机构郑州大通专利商标代理有限公司41111代理人李秋红(51)Int.Cl.C22C38/48(2006.01)C22C38/06(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种含铝奥氏体耐热钢及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种含铝奥氏体耐热钢及其制备方法。以重量百分含量表示，含铝奥氏体耐热钢的合金元素组成为Al1.0～5.0％，C0.3～0.5％，Cr13.0～23.0％，Ni18.0～22.0％，Si0.5～2.0％，Mn0.5～2.0％，Nb0～2.0％，余量为Fe。首先将原料放入中频感应电炉中熔化，熔化后所得合金液中各化学成分组成满足合金元素组成中各组分的含量要求，温度达到1620～1680℃；所得合金液倒出进行浇注，浇注后得到产品含铝奥氏体耐热钢。本发明在奥氏体耐热钢中引入Al元素的同时，降低Cr元素的含量，不但有利于提高耐热钢的高温抗氧化性能，而且并能降低耐热钢的成本。CN110230004ACN110230004A权利要求书1/1页1.一种含铝奥氏体耐热钢，其特征在于，以重量百分含量表示，所述含铝奥氏体耐热钢的合金元素组成为：Al1.0～5.0％，C0.3～0.5％，Cr13.0～23.0％，Ni18.0～22.0％，Si0.5～2.0％，Mn0.5～2.0％，Nb0～2.0％，余量为Fe。2.根据权利要求1所述的含铝奥氏体耐热钢，其特征在于，所述含铝奥氏体耐热钢的合金元素组成为：Al2.0～4.0％，C0.3～0.5％，Cr13.0～23.0％，Ni18.0～22.0％，Si0.5～2.0％，Mn0.5～2.0％，Nb0～2.0％，余量为Fe。3.根据权利要求1所述的含铝奥氏体耐热钢，其特征在于，所述含铝奥氏体耐热钢的合金元素组成为：Al1.0～5.0％，C0.3～0.5％，Cr16.0～20.0％，Ni18.0～22.0％，Si0.5～2.0％，Mn0.5～2.0％，Nb0～2.0％，余量为Fe。4.根据权利要求1所述的含铝奥氏体耐热钢，其特征在于，所述含铝奥氏体耐热钢的合金元素组成为：Al2.0～4.0％，C0.3～0.5％，Cr16.0～20.0％，Ni18.0～22.0％，Si0.5～2.0％，Mn0.5～2.0％，Nb0～2.0％，余量为Fe。5.一种含铝奥氏体耐热钢的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：a、首先将原料废碳钢、低碳铬铁、高碳铬铁、锰铁、硅铁及纯镍放入中频感应电炉中进行熔化，熔化后所得合金液中各化学成分组成满足所述权利要求1中除铝、铌之外的其它各组分的含量要求，温度达到1620～1680℃；或者，首先将原料废碳钢、低碳铬铁、高碳铬铁、锰铁、硅铁、纯镍和铌铁放入中频感应电炉中进行熔化，熔化后所得合金液中各化学成分组成满足所述权利要求1中除铝之外的其它各组分的含量要求，温度达到1620～1680℃；b、采用包底冲入法将纯铝加入步骤a熔化所得的合金液中进行充分反应，加入后使其铝含量满足权利要求1中所述铝的含量要求；c、将步骤b所得合金液倒出进行浇注，浇注温度为1500～1580℃，浇注后得到产品含铝奥氏体耐热钢。6.根据权利要求5所述的含铝奥氏体耐热钢的制备方法，其特征在于：步骤b中所述纯铝为块状，规格为5～20mm。2CN110230004A说明书1/4页一种含铝奥氏体耐热钢及其制备方法一、技术领域：[0001]本发明属于金属材料技术领域，具体涉及一种高温抗氧化含铝奥氏体耐热钢及其制备方法，该含铝奥氏体耐热钢适用于高温甚至腐蚀气氛工况下长期使用的部件，如煤粉燃烧器喷嘴、篦冷机篦板和高温辐射管等部件。二、背景技术：[0002]目前，火力发电厂的煤粉燃烧器喷嘴、水泥工业中篦冷机篦板、氧化铝焙烧的中心筒、工业窑炉中的高温辐射管、化工工业中乙烯裂解炉管等部件等长期在高温条件下工作的部件通常选用铬镍奥氏体耐热钢，如ZG40Cr25Ni20(HK40)耐热钢。铬镍奥氏体耐热钢主要通过在合金表面生成Cr2O3保护膜起到抗氧化效果，但在高温氧化气氛尤其是高温腐蚀气氛下，Cr2O3容易转变成挥发性物质而破坏保护膜，使合金抗氧化性能大幅降低；此外，该钢种主要通过在合金中生成大量的富Cr碳化物M23C6获得较好的高温强