700℃超超临界锅炉水冷壁用耐热合金及管材制造方法.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CN105420638A(43)申请公布日2016.03.23(21)申请号201510813308.2C22C38/28(2006.01)(2006.01)(22)申请日2015.11.20C22C38/20C21D6/00(2006.01)钢铁研究总院(71)申请人C21D8/10(2006.01)地址100081北京市海淀区学院南路76号(72)发明人刘正东陈正宗包汉生杨钢干勇(74)专利代理机构北京华谊知识产权代理有限公司11207代理人刘月娥(51)Int.Cl.C22C38/60(2006.01)C22C38/32(2006.01)C22C38/30(2006.01)C22C38/22(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称700℃超超临界锅炉水冷壁用耐热合金及管材制造方法(57)摘要一种700℃超超临界锅炉水冷壁用耐热合金及管材制造方法，属于耐热合金技术领域。所述合金化学成分重量％为：C:0.03-0.05％；Cr:22-24％；Co:12-14％；Mo:8.3-8.8％；W:0.5-1.0％；B:0.003-0.005％；Zr:0.05-0.12％；Mn:＜0.1％；Si:＜0.05％；Cu:≤0.15％；P:≤0.002％；S:≤0.001％；N:≤0.01％；O:≤0.01％；Ca:≤0.01％；Pb:≤0.001％；Sb:≤0.001％；Sn:≤0.001％；Bi:≤0.0001％；As:≤0.001％；余量为Ni及不可避免的杂质元素。制造步骤：冶炼，均匀化和开坯，热挤压，冷轧，固溶热处理。优点在于，生产的管材600℃/105h持久强度外推值不小于130MPa，远高于T92材料，满足700℃超超临界锅炉水冷壁服役环境要求，且无需焊后热处理。CN105420638ACN105420638A权利要求书1/1页1.一种700℃超超临界锅炉水冷壁用耐热合金，其特征在于，化学成分重量百分比为：C:0.03-0.05％；Cr:22-24％；Co:12-14％；Mo:8.3-8.8％；W:0.5-1.0％；B:0.003-0.005％；Zr:0.05-0.12％；Mn:＜0.1％；Si:＜0.05％；Cu:≤0.15％；P:≤0.002％；S:≤0.001％；N:≤0.01％；O:≤0.01％；Ca:≤0.01％；Pb:≤0.001％；Sb:≤0.001％；Sn:≤0.001％；Bi:≤0.0001％；As:≤0.001％；余量为Ni及不可避免的杂质元素，该合金焊后无需焊后热处理。2.一种根据权利要求1所述的700℃超超临界锅炉水冷壁用耐热合金的管材制造方法，其特征在于：(1)冶炼：采用VIM+ESR/VAR双联或三联工艺冶炼；(2)合金锭均匀化及锻造开坯；合金锭入炉时，炉温400～500℃，均热时间按0.5～1mm/min，在400～1000℃范围，升温速度30～60℃/h；在1000～1220℃范围，升温速度80～100℃/h，以防合金锭中心炸裂；均热温度控制在1200±10℃，保温时间20～72h，消除显微偏析；随后降温至开锻温度1150～1180℃均热，均热时间按1～1.5mm/min，均热时间120～360min，终锻温度950～1000℃，锻后空冷至室温；(3)热挤压管坯均热温度为1180±10℃，根据管坯厚度决定加热时间，取0.5～1mm/min，均热时间120～360min。挤压比控制在6～20，挤压速度120～240mm/s，挤压结束后荒管立即淬水冷却；(4)冷轧控制变形量在20％～40％之间，送进量1～2mm/次；冷轧道次间软化热处理温度1170±10℃，保温时间20～40min，出炉淬水冷却；(5)固溶热处理固溶热处理温度1170～1180℃，保温时间30～60min，出炉淬水冷却，平均晶粒度为2～4级。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所制造的700℃超超临界锅炉水冷壁用耐热合金管的性能为：室温力学性能：试验温度为20℃时，抗拉强度Rm(σb)≥700MPa；屈服强度Rp0.2(σ0.2)≥300MPa；伸长率A≥60％；断面收缩率Z≥62％；高温力学性能：试验温度为600℃时，抗拉强度Rm(σb)≥560MPa；屈服强度Rp0.2(σ0.2)≥200MPa；伸长率A≥60％；断面收缩率Z≥55％；线膨胀系数：试验温度600℃时，平均线膨胀系数为13.8×10-6/℃；耐热合金管材持久强度性能：按ASME规范外推600℃/105小时持久强度值≥130MPa。2CN105420638A说明书1/7页700℃超超临界锅炉水冷壁用耐热合金及管材制造方法技术领域[0001]本发明属于耐热合金技术领