CN111926217A - 一种耐高温、耐腐蚀、高强度1200型合金材料及其制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温、耐腐蚀、高强度1200型合金材料，以镍为基材，钼、铬为主配料，钨、钴、铼、铁为辅料，锰、钒为少量添加料而得，其特征在于，所述1200型合金材料中的镍的含量为＞45％，钼的含量为＞12％，铬的含量为＞13％，钨的含量为＞3％，钴的含量为＞3％，铼的含量为＞3％，铁的含量为＞4％，锰的含量为＜2％，钒的含量为＜4％。本发明还公开了其制备方法和应用。本发明的1200型合金材料，在室温下其抗拉强度可达1076MPa，延伸了达38％。在高温试验温度1200℃时，抗拉强度达：47.1MPa，延伸率达86.6％。并且在氟气，盐酸，硫酸，氯化物，氯化钙等派生物中有极优秀的耐腐蚀性。
Description
技术领域
本发明涉及合金材料制备领域，具体涉及一种耐高温、耐腐蚀、高强度1200型合金材料及其制备方法及应用。
背景技术
传统的非金属耐火材料例如：刚玉、碳化硅、碳化硅石墨等，与金属材料对比，其密度低，易破裂，只能做成砖或体积小的容器。在高温环境下，长期接触酸碱盐等物料会发生腐蚀而破损失效，维修替换下来的材料只能成为固废，造成资源浪费。金属材料破损后可以满足回炉循环使用，但目前市场上耐高温耐腐蚀金属材料，如：316L、310S、，工作温度分别在950℃、1150℃，无法达到1200℃，不能作为1200℃工况材料使用。
因此需要设计一种1200℃工况下可以稳定工作、维修替换下来的材料可循环利用，且通过焊接可以制作成大型筒体的导电体材料。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种耐高温、耐腐蚀、高强度1200型合金材料及其制备方法及应用。
与现有技术所不同的是，本发明的1200型合金材料可以在加热到1200℃的高温时，对氟、氯、硫、盐等及其派生产物具有极强的耐腐蚀性，并在1200℃的高温下保持高强度，可以作为制作旋转窑体的材料。
在高温下和承载含有以上具有腐蚀性物料条件下，进行旋转动态工作时，仍具有高强度且不会发生变形。
本发明的1200型合金材料，作为贵重金属材料，可以根据实际需要回炉重塑后循环利用，资源利用率高，环境影响小。一种耐高温、耐腐蚀、高强度1200型合金材料，以镍为基材，钼、铬为主配料，钨、钴、铼、铁为辅料，锰、钒为少量添加料而得，其中，
所述1200型合金材料中的镍的含量为＞45％，钼的含量为＞12％，铬的含量为＞13％，钨的含量为＞3％，钴的含量为＞3％，铼的含量为＞3％，铁的含量为＞4％，锰的含量为＜2％，钒的含量为＜4％。
在本发明的一个优选实施例中，所述1200型合金材料的密度≥8.9g/立方厘米；工作温度≤1349℃(电炉连续100天测试)。
在本发明的一个优选实施例中，所述1200型合金材料当中的镍的含量为45％-59％，钼的含量为14％-19％，铬的含量为13％-18％，钨的含量为2％-5％，铁的含量为4％-7％
一种耐高温、耐腐蚀、高强度1200型合金材料的制备方法，包括如下步骤：
将所述镍、钼、铬、钨、钴、铼、铁、锰以及钒进行高温冶炼后铸造成型，之后进行固溶热处理后水淬制备单相固溶体，即得1200型合金材料。
在本发明的一个优选实施例中，所述高温冶炼的温度范围为1650℃-1700℃。
在本发明的一个优选实施例中，所述高温冶炼的冶炼时间为1h-1.5h。
在本发明的一个优选实施例中，所述固溶热处理的温度范围为1160℃-1190℃，所述固溶热处理的处理时间为4小时。
一种耐高温、耐腐蚀、高强度1200型合金材料的应用，所述应用为单独作为旋转窑体材料使用。
本发明的有益效果在于：
本发明的1200型合金材料，在室温下其抗拉强度可达1076mpa，延伸了达38％。在高温试验温度1200℃时，抗拉强度达：47.1mpa，延伸率达86.6％。并且在氟气，盐酸，硫酸，氯化物，氯化钙等派生物中有极优秀的耐腐蚀性。
具体实施方式
本发明的设计原理在于：
利用镍为基材，钼、铬为主配料，钨、钴、铼、铁为辅料，锰、钒为少量添加料，来制备一种在1200℃高温环境下，仍具有耐腐蚀、高强度的1200型合金材料。
可用于制作通过电磁感应技术实现自热式的坩埚和旋转窑体的材料。用于尾渣、尾矿、原矿、含重金属废物等固废通过电磁感应技术煅烧的方法，达到其含有的贵重金属活化、磁化、分离资源化回收利用的环保目的，实现推动循环经济的发展。
本发明的耐高温、耐腐蚀、高强度1200型合金材料，在室温下，其抗拉强度可达1076mpa，延伸了达38％。在高温试验温度1200℃时，抗拉强度达：47.1mpa，延伸率达86.6％。在：氟气，盐酸，硫酸，氯化物，氯化钙等派生物中有极优秀的耐腐蚀性。腐蚀速度小于0.025/a，在600℃高温下，腐蚀速度小于0.026mm/a。
实施例1
1200型合金材料制备方法，其特征在于，将镍、钼、铬、钨、钴、铼、铁、锰、钒等金属重按一定比例配料，将配料送入电磁感应熔炼炉内，由电磁感应熔炼炉进行高温冶炼及电磁搅拌。再经过高温离心铸造机铸造成形后，进行固溶热处理，然后水淬使之组织成为单相固溶体。而得到1200型合金材料，配料中的镍50％，钼16％，铬14.6％，钨3.1％，钴3.1％，铼4.2％，铁4.2％，锰0.8％，钒3％；磁感应熔炼炉内的温度为1650℃-1700℃，配料在电磁感应熔炼炉中冶炼时间为1h-1.5h。固溶热处理温度1160℃-1190℃，固溶热处理时间4小时。该实施例的1200型合金材料见表1
表1理化指标
实施例2
1200型合金材料制备方法，其特征在于，将镍、钼、铬、钨、钴、铼、铁、锰、钒等金属重按一定比例配料，将配料送入电磁感应熔炼炉内，由电磁感应熔炼炉进行高温冶炼及电磁搅拌。再经过高温离心铸造机铸造成形后，进行固溶热处理，然后水淬使之组织成为单相固溶体。而得到1200型合金材料，配料中的镍52％，钼14.5％，铬14％，钨3.2％，钴3.1％，铼4.1％，铁5％，锰0.95％，钒3.1％；磁感应熔炼炉内的温度为1650℃-1700℃，配料在电磁感应熔炼炉中冶炼时间为1h-1.5h。固溶热处理温度1160℃-1190℃，固溶热处理时间4小时。该实施例的1200型合金材料见表2
表2理化指标
实施例3
1200型合金材料制备方法，其特征在于，将镍、钼、铬、钨、钴、铼、铁、锰、钒等金属重按一定比例配料，将配料送入电磁感应熔炼炉内，由电磁感应熔炼炉进行高温冶炼及电磁搅拌。再经过高温离心铸造机铸造成形后，进行固溶热处理，然后水淬使之组织成为单相固溶体。而得到1200型合金材料，配料中的镍49％，钼17.2％，铬16％，钨4％，钴4.2％，铼4.5％，铁6％，锰0.99％，钒3.5％；电磁感应熔炼炉内的温度为1650℃-1700℃，配料在磁感应熔炼炉中冶炼时间为1h-1.5h。固溶热处理温度1160℃-1190℃，固溶热处理时间4小时。该实施例的1200型合金材料见表3
表3理化指标
由实施例1-3可知，本发明的耐高温、耐腐蚀、高强度1200型合金材料，在室温下，其抗拉强度可达1076mpa，延伸了达38％。在高温试验温度1200℃时，抗拉强度达：47.1mpa，延伸率达86.6％。在：氟气，盐酸，硫酸，氯化物，氯化钙等派生物中有极优秀的耐腐蚀性。常温下腐蚀速度小于0.025/a，在600℃高温下，腐蚀速度小于0.026mm/a。
Claims (8)
1.一种耐高温、耐腐蚀、高强度1200型合金材料，以镍为基材，钼、铬为主配料，钨、钴、铼、铁为辅料，锰、钒为少量添加料而得，其特征在于，
所述1200型合金材料中的镍的含量为＞45％，钼的含量为＞12％，铬的含量为＞13％，钨的含量为＞3％，钴的含量为＞3％，铼的含量为＞3％，铁的含量为＞4％，锰的含量为＜2％，钒的含量为＜4％。
2.如权利要求1所述的一种耐高温、耐腐蚀、高强度1200型合金材料，其特征在于，所述1200型合金材料的密度≥8.9g/立方厘米；工作温度≤1349℃。
3.如权利要求1所述的一种耐高温、耐腐蚀、高强度1200型合金材料，其特征在于，所述1200型合金材料当中的镍的含量为45％-59％，钼的含量为14％-19％，铬的含量为13％-18％，钨的含量为2％-5％，铁的含量为4％-7％。
4.如权利要求1-3当中任意一项所述的一种耐高温、耐腐蚀、高强度1200型合金材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将所述镍、钼、铬、钨、钴、铼、铁、锰以及钒进行高温冶炼后铸造成型，之后进行固溶热处理后水淬制备单相固溶体，即得1200型合金材料。
5.如权利要求4所述的一种耐高温、耐腐蚀、高强度1200型合金材料的制备方法，其特征在于，所述高温冶炼的温度范围为1650℃-1700℃。
6.如权利要求4所述的一种耐高温、耐腐蚀、高强度1200型合金材料的制备方法，其特征在于，所述高温冶炼的冶炼时间为1h-1.5h。
7.如权利要求4所述的一种耐高温、耐腐蚀、高强度1200型合金材料的制备方法，其特征在于，所述固溶热处理的温度范围为1160℃-1190℃，所述固溶热处理的处理时间为4小时。
8.如权利要求1-3当中任意一项所述的一种耐高温、耐腐蚀、高强度1200型合金材料的应用，其特征在于，所述应用为单独作为旋转窑体材料使用。
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- 2020-08-13 CN CN202010814212.9A patent/CN111926217A/zh active Pending
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