专利名称：形成氧化铝的镍基合金的制作方法
技术领域：
本发明涉及预期用于高温，例如高于900°C，的镍基合金。特别地，本发明涉及与铝合金化的弥散加强的镍基合金，其能够在表面上形成稳定的氧化铝，由此该合金具有好的抗氧化性。此外，本发明涉及该镍基合金的粉末以及该镍基合金的用途。
背景技术：
与铝合金的镍基合金用于广泛的高温应用中，例如热处理炉中，因为其在表面上形成稳定的保护性氧化铝。该氧化铝通常具有非常好的附着性，且不容易剥落或离开该表面。此外，该氧化铝甚至在高温也具有低的生长速度。因此这种类型的合金通常具有非常好的抗氧化性。已知形成氧化铝的镍基合金难以制备，尤其难以热加工。其非常重要的原因是在缓慢冷却/加热过程中，例如在热处理过程中或在热加工过程中，在低于约900°C的温度形成了金属间相Y’(Ni3Al)。该金属间相使该合金变硬并变脆，并因此难以加工。Y’的沉淀还降低了铝在该合金中的活性，并由此使得保护性氧化铝在表面上的形成变得更加困难。US 4，882，125中公开了形成氧化铝的镍基合金的一个实例。该合金包含27_35% Cr,2. 5-5% Al和2. 5-6%狗。公开了高含量的铝降低了该材料的韧性，以及Al含量应当为至少2. 75%以产生好的氧化保护，但优选不超过4%以使延展性不会变差。该专利还教导了高含量的狗使该氧化性能变差，为此铁含量应当不超过6%。US 4，460，542中公开了形成氧化铝的镍基合金的另一实例。该合金包含14_18% Cr,4-6% Al和1. 5-8%狗。该专利教导了与在表面上形成氧化铬的镍基合金相比，加入 4-6% Al造成更好的氧化性能。在该专利中还公开了狗对氧化性能具有负面影响，为此铁含量应当最大为8%。WO 2004/067788A1公开了形成氧化铝的镍基合金的另一实例。在该例中，该合金包含15-40% CrU. 5-7% Al和0. 5-13% Fe。据称当该合金包含最大26. 5% Cr、最大11% Fe和3-6% Al时实现了最好的结果。WO 00/34541A1 公开了包含 19-23% Cr,3-4. 4% Al 和 18-22% Fe 的镍基合金。该合金预期用于高温。WO 00/34541A1公开了 19-23% Cr和3_4% Al的组合对于形成保护性 Al2O3-Cr2O3垢是至关重要的。通过沉淀1至5摩尔％的Cr7C3颗粒，据称其是由M小时热处理而实现的，使该镍基合金强化。该合金是通过熔炼，例如真空熔炼，浇铸和加工成标准工程学形状，例如棒、条等，而制得的。该合金在高达1000°C下表现出良好的抗氧化性。之前还已知铁基铁素体形成氧化铝的合金。然而，这种类型的合金通常在高温下具有低的机械强度。因此，通常加入小颗粒以提高该材料的蠕变强度。这例如描述于Metals Handbook，第10版，第2卷，943页中。这种类型的合金的另一问题是其室温延展性通常非常低，这使得焊接更困难。为了在铁素体材料中实现牢固的焊接，通常需要将待焊接的材料预热到至少200°C。在很多情况中，在焊接之后还需要在750-850°C进行去应力退火。发明概述
本发明的目的是实现在高温下，特别是约900°C到至少约1250°C，具有优良的抗氧化性且仍具有好的热加工性和好的蠕变强度的合金。通过弥散强化的镍基合金实现了上述目的，其以重量百分比)计包含
权利要求
1.一种弥散强化的镍基合金，其以重量百分比(wt% )计包含
2.根据权利要求1的镍基合金，其中所述合金包含16-21.5wt%的狗。
3.根据前述权利要求中任一项的镍基合金，其中所述合金包含17-20wt%的Cr，优选 Cr。
4.根据前述权利要求中任一项的镍基合金，其中所述合金包含最大的Si，优选最大 0. 3wt%^ Si。
5.根据前述权利要求中任一项的镍基合金，其中所述合金包含总含量为 0. 05-0. 25wt%的选自REM的一种或多种元素，优选包含0. 05-0.Y。
6.根据前述权利要求中任一项的镍基合金，其中所述合金包含总含量为0.3-1.5%, 优选0. 6-1. 5%的选自Ta、Zr、Hf、Ti和Nb的一种或多种元素。
7.根据前述权利要求中任一项的镍基合金，其中所述合金包含0.1-0. 5wt%的Hf。
8.根据前述权利要求中任一项的镍基合金，其中所述合金包含0.05-0. 35wt%的Ir。
9.根据前述权利要求中任一项的镍基合金，其中所述合金包含0.05-0. 5wt%的Ta。
10.根据前述权利要求中任一项的镍基合金，其中所述合金包含0.05-0. 的Ti。
11.根据前述权利要求中任一项的镍基合金，其中所述合金包含0.1-0. 8wt%的Nb。
12.根据前述权利要求中任一项的镍基合金，其中所述合金包含>4-5. 5wt%的Al，优选包含> 4-5. Al。
13.根据前述权利要求中任一项的镍基合金，其中所述合金包含200-2000ppm的0，优选包含 400-1000ppm 的 0。
14.根据前述权利要求中任一项的镍基合金，其中所述合金包含52-62wt%的Ni，优选包含 52-60wt%& Ni。
15.根据前述权利要求中任一项的镍基合金，其中所述合金基本不含M7C3形式的碳化物，其中M是金属。
16.根据前述权利要求中任一项的弥散加强的镍基合金的粉末。
17.—种包括形成氧化铝的镍基合金的实心部件，其中，例如通过热等静压或冷等静压，压制根据权利要求16的所述镍基合金的粉末。
18.根据权利要求1-15中任一项的镍基合金在管、棒、条、板或线形式的产品中的用途。
19.根据权利要求1-15中任一项的镍基合金的如下用途作为用于热处理炉的构造材料、用于辊平底炉的辊中、作为用于在保护性气氛中退火的马氟管、作为用于加热元件的构造材料、燃气轮机中的燃烧室材料、作为例如玻璃制造工业中或燃气轮机中的气气热交换器、用于高温工艺中的管式反应器、作为用于热处理炉的由线织造的传送带、用于在热处理炉中加热的辐射管或作为热电偶的保护管。
全文摘要
本发明涉及预期于高温下使用的镍基合金，其中其以重量百分比(wt％)计包含选自由Ta、Zr、Hf、Ti和Nb的一种或多种元素0.25-2.2选自稀土金属(REM)的一种或多种元素最大0.5余量的Ni和常见杂质。
文档编号C22C19/05GK102216479SQ200980146335
公开日2011年10月12日 申请日期2009年11月6日 优先权日2008年11月19日
发明者托马斯·赫兰德, 波·约恩松, 马茨·伦德贝格 申请人:山特维克知识产权股份有限公司