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1、(10)申请公布号 CN 103080346 A (43)申请公布日 2013.05.01 CN 103080346 A *CN103080346A* (21)申请号 201180013867.5 (22)申请日 2011.03.15 102010011609.2 2010.03.16 DE 102011013091.8 2011.03.04 DE C22C 1/02(2006.01) C22C 19/05(2006.01) C22F 1/10(2006.01) (71)申请人 蒂森克鲁普德国联合金属制造有限 公司 地址 德国韦尔多尔 (72)发明人 J克勒沃 J特韦斯 R-U胡泽曼 (74)。
2、专利代理机构 中国国际贸易促进委员会专 利商标事务所 11038 代理人 柳冀 (54) 发明名称 镍 - 铬 - 钴 - 钼合金 (57) 摘要 镍 - 铬 - 钴 - 钼 合 金, 所 述 合 金 由 以 下 组 成 (以 重 量 % 表 示) Cr 20-24%, Fe 1.5%, C 0.03-0.1%,Mn 0.5%,Si 0.25%, Co 10-15%,Cu 50.15%,Mo 8.0-10.0%,Ti 0.1-0.8%Al 0.3-2.0%P 0.002-0-2%N 0.015%Mg 0.05%Ca 0.01%V 1.0%Ni 余量以及冶 炼引起的杂质。 (30)优先权数据 (。
3、85)PCT申请进入国家阶段日 2012.09.14 (86)PCT申请的申请数据 PCT/DE2011/000259 2011.03.15 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/113419 DE 2011.09.22 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书4页 (10)申请公布号 CN 103080346 A CN 103080346 A *CN103080346A* 1/2 页 2 1. 镍 - 铬 - 钴 - 钼合金, 所述合金由以下组成 ( 以重量表示 ) Cr 20-24 。
4、Fe 1.5 C 0.03-0.1 Mn 0.5 Si 0.25 Co 10-15 Cu 0.15 Mo 8.0-10.0 Ti 0.1-0.8 Al 0.3-2.0 P 0.012 S 0.008 B 0.002- 0.008 Nb 0-2 N 0.015 Mg 0.05 Ca 0.01 V 1.0 Ni 余量以及冶炼引起的杂质。 2. 根据权利要求 1 的合金, 其具有 ( 以重量表示 ) Cr 21-23 Fe 0.05-1.5 C 0.05-0.08 Mn 0.5 Si 0.25 Co 11-13 Cu 0.15 Mo 8.0-10.0 Ti 0.3-0.5 Al 0.8-1.3 P 。
5、0.012 S 0.008 B 0.002-0.006 Nb 0-1.8 N 0.015 Mg 0.025 Ca 0.01 V 0.6 权 利 要 求 书 CN 103080346 A 2 2/2 页 3 Ni 余量 以及冶炼引起的杂质。 3. 根据权利要求 1 或 2 的合金, 其具有 ( 以重量表示 ) B 0.002- 0.005并且 Mn 0.3。 4. 根据权利要求 1 至 3 中任一项的合金, 其具有 ( 以重量表示 ) Nb 0-1.0并且 Mn 0.3。 5. 根据权利要求 1 至 4 中任一项的合金, 其具有 ( 以重量表示 ) V 0- 0.6, 尤其是 0.005- 0.。
6、6。 6.根据权利要求1至5中任一项的合金, 其中, 所述合金另外含有含量介于0.02-最大 2的 W。 7. 根据权利要求 1 至 6 中任一项的合金, 其符合下式 : X3 5-50, 其中, 并且 X1 C+5N 并且 X2 0.5Ti+Nb+0.5V。 8.根据权利要求1至7中任一项的合金, 为了提高韧性和为了消除应力, 使其经历介于 800 和 1,000之间的温度范围, 尤其是在 980的升温处理。 9. 根据权利要求 1 至 8 中任一项的合金, 其中碳化物的份额为 0.9。 10. 根据权利要求 1 至 9 中任一项的合金以管材、 板材、 线材、 棒或带材形式的用途。 11. 。
7、根据权利要求 1 至 9 中任一项的合金作为用于气轮机和蒸汽轮机中的部件的锻件 的用途。 12. 根据权利要求 1 至 9 中任一项的合金作为用于气轮机和蒸汽轮机的焊接结构的用 途。 13. 根据权利要求 1 至 9 中任一项的合金作为用于能源技术的发电厂的容器零部件的 用途。 14. 根据权利要求 1 至 9 中任一项的合金在炉建造和发电厂建造中的用途。 15. 根据权利要求 1 至 9 中任一项的合金在石油化学工业中以及在核能技术领域中的 应用。 16. 根据权利要求 1 至 9 中任一项的合金作为用于气轮机和蒸汽轮机的以及在炉建造 和发电厂建造中的铸件的用途。 17. 根据权利要求 16。
8、 的用途, 作为离心机铸造零部件。 权 利 要 求 书 CN 103080346 A 3 1/4 页 4 镍 - 铬 - 钴 - 钼合金 0001 本发明涉及具有出色的强度和蠕变性质以及对高温腐蚀的非凡稳定性的 镍 - 铬 - 钴 - 钼合金。 0002 EP 2 039 789A1 公开了用于蒸汽机的涡轮转子的镍基合金, 其包含 : C 0.01 至 0.15%, Cr 18 至 28%, Co 10 至 15%, Mo 8 至 12%, Al 1.5 至 2%, Ti 0.1 至 0.6%, B 0.001 至 0.006%, Ta 0.01 至 0.7%, 余量的镍和不可避免的杂质。该组。
9、合物应当在保持锻造性质的同 时, 具有提高的机械强度。 0003 由 EP 0 358 211B1 或 EP 2 204 462A1 已 知 具 有 特 别 的 碳 化 物 形 态 的 镍 - 铬 - 钼 - 钴合金, 所述形态赋予合金在升高的温度下更佳的耐劳强度。所述合金的组 成为 (以重量 % 表示) : 15 至 30% 的铬, 6 至 12% 的钼, 5 至 20% 的钴, 0.5 至 3% 的铝, 多达 5% 的钛, 0.04 至 0.15% 的碳, 多达 0.02% 的硼, 多达 0.5% 的锆, 多达 5% 的钨, 多达 2.5% 的铌或 钽, 多达 5% 的铁, 多达 0.2%。
10、 的稀土金属, 多达 0.1% 的氮, 多达 1% 的铜, 多达 0.015% 的硫, 多达 0.03% 的磷和多达 0.2% 的镁或钙, 余量为除了杂质以外的镍。 0004 虽然所述合金可以含有多达 2.5% 的 Nb 或 Ta, 但是这些元素不利地影响循环氧化 的稳定性, 这在存在铬和铝的同时产生特别强烈的效果。 0005 数十年来在实践中使用这类合金并且其以 “合金 617” 的名称为人们熟知。已证 实, 由这类合金制造的零部件在550至850的温度范围内具有一定的应力裂纹的倾向。 这 尤其出现在厚壁部件的焊接连接上。对此的原因是与碳化物沉积有关的内应力。这可以起 初通过在约 1,000。
11、的数小时热处理来消除, 其中这类热处理在少数情况下不能或仅能在 很大困难下进行。 0006 本发明的目的在于, 通过单独的合金元素的有针对性的改性如此改进这样的已知 并且还经受过考验的合金, 使得不再产生所指出的缺陷。 0007 该目的通过镍 - 铬 - 钴 - 钼合金得以解决, 所述合金由以下组成 (以重量 % 表示) 0008 Cr 20-24% 0009 Fe 1.5% 0010 C 0.03-0.1% 0011 Mn 0.5% 0012 Si 0.25% 0013 Co 10-15% 0014 Cu 0.15% 0015 Mo 8.0-10.0% 0016 Ti 0.1-0.8% 00。
12、17 Al 0.3-2.0% 0018 P 0.002 且 0-2% 说 明 书 CN 103080346 A 4 2/4 页 5 0022 N 0.015% 0023 Mg 0.05% 0024 Ca 0.01% 0025 V 1.0% 0026 Ni 余量 0027 以及冶炼引起的杂质。 0028 一种优选的合金组成如下所述 (以重量 % 表示) : 0029 Cr 21-23% 0030 Fe 0.05-1.5% 0031 C 0.05-0.08% 0032 Mn 0.5% 0033 Si 0.25% 0034 Co 11-13% 0035 Cu 0.15% 0036 Mo 8.0-10。
13、.0% 0037 Ti 0.3-0.5% 0038 Al 0.8-1.3% 0039 P 0.002 至 0.006% 0042 Nb 0-1.8% 0043 N 0.015% 0044 Mg 0.025% 0045 Ca 0.01% 0046 V 0.6% 0047 Ni 余量 0048 以及冶炼引起的杂质。 0049 特别有利的是如下调整 B 和 Nb 的含量 : 0050 B 0.002-0.005% 0051 Nb0-1.0%。 0052 Mn 含量有利地为 0.3%。需要的话, 作为另外的元素, 所述合金可以以介于 0.02 和 2% 之间的含量含有 W。 0053 另外有利的是, 。
14、将根据本发明的合金中的钒含量调整为 0 至 0.6%。 0054 令人惊讶地证明, 通过有针对性地加入合金元素Nb和/或V以及B, 可以抑制铬碳 化物系列的沉积。由此显著地减少在进行焊接时形成应力裂纹的倾向。 0055 根据本发明的另一概念, 根据本发明的合金符合下式 : 0056 X3=5-50, 其中, 0057 说 明 书 CN 103080346 A 5 3/4 页 6 0058 并且 X1=C+5N 0059 并且 X2=0.5Ti+Nb+0.5V。 0060 需要的话, 为了提高韧性和为了消除应力, 可以使根据本发明的合金经历介于 800 和 1,000之间的温度范围, 优选 98。
15、0的升温处理。在此, 碳化物的含量应有利地为 0.9%。通过有针对性地调整尤其是 Nb、 V 和 B 的含量, 现在可以没有困难地进行这类升温 处理。 0061 由本发明的主题提供了用于介于 500 和 1,200之间的工作温度的耐高温合金。 0062 根据本发明的合金既可以以管材、 板材、 线材、 棒、 锻件或铸件和带材的形式使用, 也可以用于焊接结构。 优选的应用领域是汽轮机、 炉建造和发电厂建造、 石油化学工业以及 核能技术领域。 0063 在表 1 中对比了归入现有技术的合金和 5 种根据本发明的变型 V1 至 V5。 0064 0065 0066 表 1 0067 在表 2 中对比了。
16、归入现有技术的合金和五种根据本发明的变型 V1 至 V5 的碳化物 溶解行为。 0068 说 明 书 CN 103080346 A 6 4/4 页 7 变型 Lsg- 退火温度 Solvus Nb V Mo 主碳化物 M6C Cr 碳化物 重量 % 重量 % 重量 % 现有技术 0 0 8-10 1250-1290 990-1000 V1 0.55 0.01 8.4 1237 1096 V2 0.5 0.18 8.4 1207 1153 V3 0.01 0.18 8.4 1228 1133 V4 0.01 0.6 8.4 1214 1182 V5 0.01 0.01 9.5 1290 839 0069 表 2 0070 在表3中对比了归入现有技术的合金和5种根据本发明的变型V1至V5的韧性 (在 700, SSRT- 试验) 。 0071 变量 注释 收缩 (Z) 拉伸 (A) 现有技术 无硼 7.5 5 V1 14 8.5 V2 11 8.5 V3 21 24 V4 42 21 V5 20 10 0072 表 3 说 明 书 CN 103080346 A 7 。