鎳鐵鉻鉬合金制造技術

本發明專利技術公開了一種鎳鐵鉻鉬合金，具體涉及一種ＮＪＳ合金，該ＮＪＳ合金優良的力學性能及優異的耐晶間腐蝕性；通過采用真空感應爐冶煉及電渣重熔熔煉爐的冶煉方法制造出該ＮＪＳ合金；將經過真空感應爐冶煉和電渣重熔熔煉爐冶煉的ＮＪＳ合金，鍛造后，采用固熔退火和快冷處理，退火溫度為９００～１０００℃，１～１．５ｍｉｎ／ｍｍ，然后用水快速冷卻；以軋制出的管子設計內徑中孔為基準刨或銑出Ω無縫管外形；或者將鍛件機加工成９０°管件，將兩個９０°管件對焊制作出１８０°管件，并經Ｘ射線對焊縫探傷而成；從而生產出一種管件壁厚均勻，管件壁厚偏差小的Ω無縫管；生產出彎頭部位無局部彎扁現象的１８０°管件；使用壽命有效提升。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及合金
，具體是涉及一種鎳鐵鉻鉬合金，就本專利技術所指的鎳鐵 鉻鉬合金命名為NJS合金。
技術介紹
NJS合金是與NS142合金類似，但較NS142合金更耐晶間腐蝕性的一種合金。 NS142是鈦穩定化處理的全奧氏體鎳鐵鉻鉬合金，在氧化和還原環境下都具有抗酸堿金屬 腐蝕性能。其中，NS142合金，其以重量計組分為C:彡0.05%，Cr: 19. 5 23. 5%，Ni 38. 0 46. 0%，Mo :2. 5 3. 5%，Cu :1. 5 3. 0%，Al 彡 0. 20%，Ti 0. 60 1. 20%， Si彡0. 50%, Mn彡1. 00%, P彡0. 030%, S彡0. 030%，余量為鐵。NS142為中國牌號，其 相近牌號為美國，UNS N08825 ；德國，W.-Nr. 2. 4858NiCr21Mo ；法國，NC21FeDu ；英國，NA16 ； ISO, NiFe30Cr21Mo3o由于NS142合金具有好的耐應力腐蝕開裂性能、好的耐點腐蝕和縫隙腐蝕性能、 很好的抗氧化性和非氧化性熱酸性能、在室溫和高達550°C的高溫時都具有很好的機械性 能、具有制造溫度達450°C的壓力容器的認證，因此廣泛應用于各種使用溫度不超過550°C 的工業領域；其典型應用為硫酸酸洗工廠用的加熱管、酸性氣體環境熱交換器、石油精煉 中的空氣熱交換器等。目前，國內煤氣化爐熱裙用NS142合金Ω無縫管件皆為隨煤氣化爐整套設備進 口，國內沒有生產制造先例。然而進口設備的煤氣化爐熱裙部分故障率較高、使用壽命短， 其主要表現形式為煤氣化爐熱裙用NS142合金Ω無縫管件的腐蝕失效。雖然NS142合金 具有好的耐應力腐蝕開裂性能，在室溫和高達550°C的高溫時都具有很好的機械性能，但由 于該合金碳的成分較寬，即以重量計C彡0. 05%，就相應增加了合金中M23(CN)6、M(CN)和 M6(CN)等的生成，這些生成物易在晶界上堆積，從而使NS142合金發生晶間腐蝕；且該合金 未對S雜質含量進行嚴格限制，使NS142合金產生熱脆性，降低合金的延展性和韌性。NS142 合金一旦發生晶間腐蝕，煤氣化爐熱裙部件很快就會失效。由于NS142合金Ω無縫管件使用在高溫腐蝕性環境下，要求該合金管件采用高溫 耐蝕材料制造的同時，還要求該合金管件壁厚均勻，管內通暢不堵塞；但由于Ω無縫管外 形不規則、形狀復雜，且內徑較小，制造難度很大，如圖1 ；目前國外制造的該合金管件壁厚 不均勻，其壁厚為7. 1 士 1. 1mm，誤差達到士 1. Imm ；且彎管中心距僅為50mm，彎管困難，如圖 2 ；國外彎管局部彎扁嚴重，達到Φ38-5πιπι，使流通截面減少；所有這些均影響了該部件的 使用壽命。綜上所述，由于現有的NS142合金成分對其性能的影響，使NS142合金在煤氣化爐 熱裙部分應用時耐晶間腐蝕性能差，影響煤氣化爐熱裙部分使用壽命。且現有的NS142合 金Ω無縫管件制造工藝不能保證管件壁厚均勻、管內通暢不堵塞的高精度管件應用要求， 進而影響煤氣化爐熱裙部分使用壽命。
技術實現思路
為了克服
技術介紹
中的不足，本專利技術目的之一是提供一種NJS合金，該NJS合金具 有與NS142合金同樣的力學性能，但具有比NS142合金優異的耐晶間腐蝕性。本專利技術提供的一種NJS合金，組分以重量計為C 彡0. 015%, C+N彡0. 02%, Cr 23. 0 24. 0%,Ni :41. 0 47. 0%，Mo :3. 0 4. 0%，Cu :1. 5 3. 0%，Ti :0. 60 1. 20%， Al ^ 0. 20%, Mn ^ 0. 50%, Si ^ 0. 20%, P ^ 0. 030%, S ^ 0. 010%, 0 ^ 0. 010%，余量 為Fe。本專利技術目的之二是提供該NJS合金的制造工藝，從而生產出與NS142合金具有同 樣力學性能但耐晶間腐蝕性能優異的NJS合金。本專利技術的NJS合金的制造工藝，采用真空感應爐冶煉及電渣重熔熔煉爐的冶煉方 法；本專利技術NJS合金的鍛件或軋件熱處理是采用固熔退火和快冷處理，退火溫度為900 1000°C,1 1. 5min/mm，然后用水快速冷卻。本專利技術目的之三是提供采用NJS合金制造煤氣化爐熱裙用Ω無縫管及管件的制 造工藝，從而生產出一種管件壁厚均勻，管件壁厚偏差小的Ω無縫管；生產出彎頭部位無 局部彎扁現象的180°管件；使煤氣化爐熱裙用Ω無縫管及管件的使用壽命有效提升。將本專利技術的NJS合金用于制造煤氣化爐熱裙用Ω無縫管，制作工藝如下將經過真空感應爐冶煉和電渣重熔熔煉爐冶煉的NJS合金，鍛造成軋制毛坯后， 用軋制毛坯軋制出設計內徑管子；對管子采用固熔退火和快冷處理，退火溫度為900 1000°C，1 1.5min/mm，然后用水快速冷卻；再以設計內徑中孔為基準刨或銑出Ω無縫管 件外形。將本專利技術的NJS合金用于制造煤氣化爐熱裙用180°管件，制作工藝如下將經過真空感應爐冶煉和電渣重熔熔煉爐冶煉的NJS合金，鍛造成鍛件，對鍛件 采用固熔退火和快冷處理，退火溫度為900 1000°C，1 1. 5min/mm，然后用水快速冷卻； 機加工90°管件，將兩個90°管件對焊制作出180°管件，并經X射線對焊縫探傷而成。為了保證NJS合金雜質成分比NS142合金更低的要求，在合金熔煉時NJS合金采用了真空感應爐冶煉及電渣重熔熔煉爐的冶煉方法，而NS142合金僅采用 中頻感應爐冶煉的方法即可達到其合金的冶煉要求。中頻感應爐是一種適用于冶煉優質鋼 與合金的冶煉設備；如果采用真空感應爐冶煉，即在真空下進行中頻感應冶煉可以降低合 金中雜質的含量，提高合金質量，再加上電渣重熔冶煉，可以提純金屬并獲得潔凈組織均勻 致密的鋼錠。經電渣重熔的鋼，純度高、含硫低、非金屬夾雜物少、鋼錠表面光滑、潔凈均勻 致密、金相組織和化學成分均勻。本專利技術NJS合金采用真空冶煉及電渣重熔技術，從而控制合金中C、N、S、0的含量， 即以重量計C彡0. 015%,C+N^ 0. 020%,S^O. 010%,O^ 0. 010%，以防止晶間腐蝕的產 生。限定NJS合金的鍛件或軋件退火溫度為900 1000°C是保證NJS合金在650 760V 嚴重敏化溫度內加熱的充分必要條件，只有這樣才能保證本專利技術NJS合金具有耐晶間腐蝕 性能。之所以C以重量計彡0.015%，是由于C彡0.015%的情況下，可以有效減少合金 中的M23(CN)6、M(CN) ^PM6(CN)等的生成，從而防止其在晶界的堆積，可以提高NJS合金的 耐晶界腐蝕性能。4之所以C+N以重量計彡0. 020%，是由于C+N ( 0. 020%的情況下，可以有效減少 合金中的TiN、Cr2N、M23(CN)6、M(CN)和M6 (CN)等的生成，從而防止其在晶界的堆積，可以提 高NJS合金的耐晶界腐蝕性能。之所以■、&、110取賂142合金組分要求的上限，可以有效提高町5合金的高溫耐 蝕性能和高溫強度。之所以S以重量計彡0. 010%，是由于S彡0. 010%的情況下，可以有效減少合金 中如FeS、FeS2夾雜物的形成，從而可以提高NJS合金的延展性、韌性和本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鎳鐵鉻鉬合金，其特征是：各組分以重量計如下：　　Ｃ　最大為０．０１５％　　Ｃ＋Ｎ　最大為０．０２０％　　Ｎｉ　４１．０～４７．０％　　Ｃｒ　２３．０～２４．０％　　Ｍｏ　３．０～４．０％　　Ｃｕ　１．５～３．０％　　Ｔｉ　０．６０～１．２０％　　Ａｌ　最大為０．２０％　　Ｍｎ　最大為０．５０％　　Ｓｉ　最大為０．２０％　　Ｓ　最大為０．０１０％　　Ｐ　最大為０．０３０％　　Ｏ　最大為０．０１０％　　余量為鐵和制備條件下的雜質。

【技術特征摘要】
一種鎳鐵鉻鉬合金，其特征是各組分以重量計如下C 最大為0.015％C+N 最大為0.020％Ni 41.0～47.0％Cr 23.0～24.0％Mo 3.0～4.0％Cu 1.5～3.0％Ti 0.60～1.20％Al 最大為0.20％Mn 最大為0.50％Si 最大為0.20％S 最大為0.010％P 最大為0.030％O 最大為0.010％余量為鐵和制備條件下的雜質。2.用于制備權利要求1所述的鎳鐵鉻鉬合金的工藝，其特征是該鎳鐵鉻鉬合金采用 真空感應爐冶煉及電渣重熔熔煉爐的冶煉方法；該鎳鐵鉻鉬合金的鍛件或軋件熱處理是采 用固熔退火和快冷處理，退火溫度為900 1000°C，1 1. 5min/mm，然后用水快速冷卻。3.根據權利要求1所述的鎳鐵鉻鉬合金，其特征是所述的鎳鐵鉻鉬合金用于煤氣化 爐熱裙合金管件中。4.根據權利要求1、2或3所述的鎳鐵鉻鉬合金，其特征是所述的鎳鐵鉻鉬合金用于 制...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉小義，張利民，柴英霞，
申請(專利權)人：洛陽奇新熱力管件有限公司，
類型：發明
國別省市：41[中國|河南]