本發(fā)明專利技術公開了一種耐高溫鑄造鈷基合金及其制備方法，所述合金的化學成分按重量百分數(shù)比為：Co：18~40%，Cr：27~32%，Ni：10~25%，Si：0.5~2%，Nb：1.0~3.0%，Mn：0.5~1%，C：0.05~0.12%，RE：0.01~0.1%、其余為Fe。本發(fā)明專利技術通過原材料選擇、熔煉工藝、熔體的變質處理工藝、澆注工藝等的合理選擇，有效地提高了鈷基高溫合金材料的綜合性能。該材料可用于制造連鑄連軋輸送帶的鈷基合金輥環(huán)等零件。本發(fā)明專利技術采取了良好的熔體處理措施，合理的熔化順序，添加了效果顯著的脫氧劑和RE稀土精煉劑，極大的降低了熔體中的氧化夾雜，大大提高了合金元素的固溶強化效果。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術屬于有色金屬材料及其制備成型領域，涉及一種。
技術介紹
連鑄連軋短流程軋鋼生產線是當今世界鋼鐵生產工藝發(fā)展中的一項重大高新技術，它集中了爐外精煉、近終形高速連鑄、隧道式加熱、現(xiàn)代熱軋及在線溫度、厚度、板形等自動檢測與計算機過程控制等一系列高新技術，致使熱帶生產實現(xiàn)了從鋼水到成品的連續(xù)、自動化生產，具有生產過程緊湊、周期短、成材率高、能耗低、投資少、成本低、經濟效益明顯等一系列優(yōu)點。連鑄連軋生產線需要有隧道型、輥底式加熱爐對鋼板進行加熱，而鋼板 在加熱爐內運動時是在耐熱合金輥環(huán)上進行運動的。因此，在生產較薄的鋼板時，耐熱合金輥環(huán)要承受加熱爐內1150° (Tl250° C的高溫，保持較高的抗氧化性及高溫強度。一些進口生產線采用Co50合金(即含Co50%，其余主要為Cr及Fe元素)制造鈷基合金輥環(huán)。但是，這種材料成本很高，高溫性能也有待改善。因此，開發(fā)低成本的、能滿足高溫性能要求的低成本鈷基合金具有重要的意義。近年來，國內外在鈷基合金方面的有很多專利技術，公開號為CN14177360A的中國專利技術專利公開了一種鑄造耐蝕耐磨鈷基合金，該鈷基合金中Co :35 65%、Cr :25 35%、Ni 2 15%、Si :0. 5 3. 0%、C :1. 0 2. 5%、Mo :1 6%、W :5 20%、Cu :0. 5 2. 0%,主要用于低溫下耐腐蝕的場合，最高含鈷量超過60%。公開號為CN1241218A的中國專利技術專利一種鈷基合金，由該合金制得的制品及其制造方法，該鈷基合金中Co =42^60%, Cr :26^34%, Ni :6^12%, W 4、，Ta :2 4%等，主要用于玻璃制造等高溫或腐蝕環(huán)境，最高含鈷量也達60%，此外還含有W及Ta元素。公開號為CN102168211A的中國專利技術專利一種軋鋼加熱爐耐熱墊塊用的耐高溫鈷基合金，該鈷基合金，Co :39 41%，Cr :27 30%，Ni :14 18%，W :2 5%，C :0. 05 0. 2%, Si 0. 5^2. 0%，Mn 0. 5^1. 5%等，主要用于軋鋼加熱爐的耐熱墊塊的固定非運動件，Co最低含量39%，且含有W元素。公開號為CN1045631C中國專利技術專利一種加熱爐用鈷基合金，該鈷基合金中 Co :40 55%，Cr :25 32%，Nb :0. 2 2%，Y :0. 05 0. 2%, Zr :0. 02 0. 1%，B :0. 02 0. 1% 等，Co最高含量55%，且含有Y、B等元素，不含Ni。公開號為CN102080172 A的中國專利技術專利一種抗疲勞耐高溫鈷基合金主要特征是W :15. 5 18. 8%, Cr :31^35%, Cu :5. 0 7. 2%等，余量為Co。公開號為CN102418026 A的中國專利技術專利，該鈷基合金中Co :25 35%，Cr :25 35%，Mo :0. 5 3%，Ni :3 8%等，主要特征是含Mo及含較少量Ni，用于抗腐蝕性氧化的場合。公開號為W098/35067 的PCT專利Nickel-free Austenitic Cobalt-based alloy專利技術了一種無鎳奧氏體鈷基合金，其主要成分為Cr :10 18%，Ti :4 6%，Mn :0 3%，Al :0 3%，F(xiàn)e :5 20%，其目的是具有好的抗腐蝕性及塑性加工性。公開號為W097/05297的PCT專利Cobalt alloy專利技術一種鈷基合金，其主要成分為Cr :22 25%，C :0. 35 0. 55%,Ni :9 ll%，Ti 0.15 0. 5%, Al :0. I 0. 25%, W :6. 5 7. 5%，以及Co等，主要特征是含W及含Al，專利技術的目的是用于反復高溫及低溫循環(huán)的場合，如燃氣輪機葉片等。鋼鐵企業(yè)軋鋼生產線使用大量高溫合金，主要用作加熱爐內墊塊和鋼坯的運送輥上。國內用到的這類高溫合金大部分采用Co50或更高鈷含量的合金制造，成本高昂。而且許多研制的材料只能滿足小于1150° C較低的生產溫度需要。急需研制一種新材料，以降低成本并改善高溫性能，用于使用溫度達到1250°C左右的生產線用的鈷基合金部件的制造。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的是提供一種耐聞溫鑄造鉆基合金及其制備方法，該鑄造鉆基耐熱合金能夠在1150° (Tl250° C溫度下工作，該材料能夠應用于軋鋼線的均熱爐、高溫爐內等場合下，且生產成本比傳統(tǒng)的鈷基合金低，具有高的高溫強度及耐磨性能。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術所設計的一種耐高溫鑄造鈷基合金其特征在于所述合金的化學成分按重量百分比為Co :18 40%，Cr :27 32%，Ni :10 25%，Si :0. 5 2%，Nb I.0 3. 0%, Mn :0. 5 1%，C :0. 05 0. 12%, RE :0. 01 0. 1%，其余為 Fe ;其中，RE 為混合稀土，RE中的Ce與La之和大于50%。進一步地，所述合金的化學成分按重量百分比為Co :18 25%，Cr :27 32%，Ni 15 25%，Si :0. 5 2%，Nb :1. 0 3. 0%, Mn :0. 5 1%，C :0. 05 0. 12%, RE :0. 01 0. 1%，其余為 Fe ；其中，RE為混合稀土，RE中的Ce與La之和大于50%。本專利技術還提供了一種所述的耐高溫鑄造鈷基合金的制備方法，包括以下步驟I)按所述合金化學成分的重量百分比準備好對應含量的Co、Cr、Ni、Si、Nb、Mn、C、RE和Fe原料；2)將Co、Cr、Ni、Nb和Fe原料投入到感應電爐中，混合熔化為鈷基合金熔體；3)將鈷基合金熔體過熱到160(Tl65(rC，然后加入Mn、Si原料，進行預脫氧處理，除去表面熔渣，再將預脫氧鈷基合金熔體的溫度調到155(Tl600°C ；4)向預脫氧處理后的鈷基合金熔體中加入RE原料，進行熔體的精煉和變質處理；5)除去精煉和變質處理后的鈷基合金熔體表面熔渣，在145(Tl500°C的溫度條件下進行澆注，即可得到耐高溫鑄造鈷基合金的鑄件。作為優(yōu)選方案，所述Co、Ni、Fe原料采用與其對應的純金屬，所述C、Cr原料采用微碳鉻鐵，所述Nb、Si、Mn原料采用鈮鐵、硅鐵和錳鐵，所述RE原料中的Ce與La之和為52 55%。本專利技術優(yōu)點如下I)本專利技術將成分設計和傳統(tǒng)鑄造方法相結合，通過原材料選擇、熔煉工藝、熔體的變質處理工藝、澆注工藝等的合理選擇，有效地提高了鈷基高溫合金材料的綜合性能。該材料可用于制造連鑄連軋輸送帶的鈷基合金輥環(huán)等零件。2)本專利技術的鑄造鈷基合金，鈷含量在189^25%，同時在合金成分中添加Ni取代部分Co，即保證了合金良好的熱強度和耐氧化性，又比同類高Co含量的鈷基合金的成本降低。3)采取了良好的熔體處理措施，合理的熔化順序，添加了效果顯著的脫氧劑和RE稀土精煉劑，極大的降低了熔體中的氧化夾雜，大大提高了合金元素的固溶強化效果。4)本專利技術的鈷基高溫合金嚴格控制了碳元素的含量，選用的原料均是含碳量非常少的材料，碳化物沒有富集分布，而是極細小的均勻分布在基體中，晶粒圓整而細小，如圖I所示，有利于提高鑄件整體的力學性能和抗氧化能力。5)本專利技術的耐熱鈷基合金的制備方法包括熔本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種耐高溫鑄造鈷基合金：其特征在于：所述合金的化學成分按重量百分比為：Co：18~40%，Cr：27~32%，Ni：10~25%，Si：0.5~2%，Nb：1.0~3.0%，Mn：0.5~1%，C：0.05~0.12%，RE：0.01~0.1%，其余為Fe；其中，RE為混合稀土，RE中的Ce與La之和大于50%。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：余光明，吳樹森，盧獻忠，毛有武，吳建鵬，胡誠，劉龍飛，楊書范，杜雪唐，鐘毅，
申請(專利權)人：武漢鋼鐵集團公司，華中科技大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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