一种耐高温氧化的热喷涂合金及其制备方法和应用.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CN109023009A(43)申请公布日2018.12.18(21)申请号201811180238.1(22)申请日2018.10.10(71)申请人江苏启迪合金有限公司地址212300江苏省镇江市丹阳市吕城镇机场路8号江苏启迪合金有限公司(72)发明人庄红芳(74)专利代理机构常州市权航专利代理有限公司32280代理人刘洋(51)Int.Cl.C22C30/00(2006.01)C23C4/134(2016.01)C23C4/06(2016.01)C22C1/02(2006.01)权利要求书1页说明书7页(54)发明名称一种耐高温氧化的热喷涂合金及其制备方法和应用(57)摘要本发明属于热喷涂合金技术领域，具体涉及一种耐高温氧化的热喷涂合金及其制备方法和应用，所述合金材料的化学成分的质量百分比为：Cr：45～49%，Ti：2～3%，Mn：1.5～2%，Fe：4～9%，Si：0.5～1%，P：0.02～0.05%，C：0.02～0.05%，稀土：0.1～0.3%，余量为Ni和微量杂质；制备方法包括：选料、真空熔化、精炼、水平连铸、连轧、连拔；采用大气等离子体喷涂技术在锅炉四管表面喷涂形成厚度为50～300μm的合金涂层。本发明的合金形成的涂层具有较好的耐高温氧化、强度高、抗烟气腐蚀和粒子冲刷性能优异，与金属基材具有较高的结合强度，能够有效提高基材的服役寿命，制备方法简单易于操作，环保无污染，能耗和成本低。CN109023009ACN109023009A权利要求书1/1页1.一种耐高温氧化的热喷涂合金，其特征在于：所述合金材料的化学成分的质量百分比为：Cr：45～49％，Ti：2～3％，Mn：1.5～2％，Fe：4～9％，Si：0.5～1％，P：0.02～0.05％，C：0.02～0.05％，稀土：0.1～0.3％，余量为Ni和微量杂质,各组分的质量百分比之和为100％；所述的稀土中，按质量百分比包含以下组分：Eu：5～5.5％，Pr：12～14％，Y：3.5～5.5％，Ac：7～9％，Nd：5.5～6.5％，Sm：10～13％，Ce：15～18％，Lu：11～14％，余量为La。2.一种如权利要求1所述的耐高温氧化的热喷涂合金的制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：1)、选料：Cr：45～49％，Ti：2～3％，Mn：1.5～2％，Fe：4～9％，Si：0.5～1％，P：0.02～0.05％，C：0.02～0.05％，稀土：0.1～0.3％，余量为Ni和微量杂质，原材料表面应清洁，无油，无锈和无氧化色；2)、真空熔化：将上述原料放入真空炉中熔化，采用高真空度0.3～0.5Pa、低功率60-85KW熔化，设置温度为1250～1280℃，保温1～2h；3)、精炼：利用VOD进行炉外精炼，净化钢水，使用真空吹氧技术脱碳和脱硫，达到S≤0.001％，并进行中间包浇铸；4)、水平连铸：对中间包钢水进一步精炼，采用超声和离心流动中间包，净化钢水，消除气孔，惰性气流加热防氧化，利用红外检测技术实时测定钢水温度1200～1230℃，铸坯出结晶器温度1090～1120℃；5)、连轧：水平连铸钢坯经冷却后在温度为930～960℃开始进行轧制；6)、连拔：在1050℃～1080℃进行保护气氛退火处理，进行拉拔-退火-拉拔循环工艺，获得热喷涂合金焊丝。3.如权利要求2所述的一种耐高温氧化的热喷涂合金的制备方法，其特征在于：步骤3)所述的利用VOD在1275～1300℃进行炉外精炼，在1150～1175℃进行中间包浇铸。4.如权利要求2所述的一种耐高温氧化的热喷涂合金的制备方法，其特征在于：步骤4)所述的惰性气流为氦气或氩气中的一种，纯度≥99.9％。5.如权利要求2所述的一种耐高温氧化的热喷涂合金的制备方法，其特征在于：步骤6)所述的保护气氛为氮气，纯度≥99.9％。6.如权利要求2所述的一种耐高温氧化的热喷涂合金的制备方法，其特征在于：步骤6)所述的热喷涂合金焊丝的直径在1.6～2mm之间。7.一种如权利要求1-6所述的耐高温氧化的热喷涂合金的应用，其特征在于：采用大气等离子体喷涂技术在基材表面喷涂形成厚度为50～300μm的合金涂层。8.如权利要求7所述的一种耐高温氧化的热喷涂合金的应用，其特征在于：所述大气等离子体喷涂技术的工艺参数包括：等离子气体氩气流量为45～60slpm，等离子气体氢气流量为5～8slpm，喷涂电流为450～650A，电压为55～85V。9.如权利要求7所述的一种耐高温氧化的热喷涂合金的应用，其特征在于：所述基材为锅炉的水冷壁管、过热器管、再热器管和省煤器管。2CN109023009A说明书1/7页一种耐高温氧化的热喷涂合金及其制备方法和应用技术领