RS20050552A - TERMOSTABILNA I NA KOROZIJU OTPORNA NIKAL-HROMSKA LEGURA ZA LIVENjE - Google Patents

TERMOSTABILNA I NA KOROZIJU OTPORNA NIKAL-HROMSKA LEGURA ZA LIVENjE

Info

Publication number
RS20050552A
RS20050552A YUP-2005/0552A YUP20050552A RS20050552A RS 20050552 A RS20050552 A RS 20050552A YU P20050552 A YUP20050552 A YU P20050552A RS 20050552 A RS20050552 A RS 20050552A
Authority
RS
Serbia
Prior art keywords
chromium
nickel
aluminum
alloy
percent
Prior art date
Application number
YUP-2005/0552A
Other languages
English (en)
Inventor
Rolf Kirchheiner
Dietlinde Jakobi
Petra Becker
Ricky Durham
Original Assignee
Schmidt + Clemens Gmbh. + Co.Kg.,
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schmidt + Clemens Gmbh. + Co.Kg., filed Critical Schmidt + Clemens Gmbh. + Co.Kg.,
Publication of RS20050552A publication Critical patent/RS20050552A/sr

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • C22C19/051Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W
    • C22C19/053Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W with the maximum Cr content being at least 30% but less than 40%
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • C22C19/051Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W
    • C22C19/055Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W with the maximum Cr content being at least 20% but less than 30%
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • C22C19/051Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W
    • C22C19/056Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W with the maximum Cr content being at least 10% but less than 20%
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • C22C19/058Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium without Mo and W

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

Ovim pronalaskom opisana je nikal-hromska legura za livenje koja obuhvata do 0.8 % ugljenika, do 1 % silicijuma, do 0.2% mangana, 15 do 40% hroma, 0.5 do 13% gvožđa, 1.5 do 7% aluminijuma, do 2.5% niobijuma, do 1.5 % titana, 0.01 do 0.4% cirkonijuma, do 0.06 % azota, do 12% koba1ta, do 5% molibdena, do 6% volframa i od 0.01 do 0.1 % itrijuma, dok preostali deo čini nikal. lnventivna nikal-hromska legura za livenje je veoma otporna na karbonizaciju i oksidaciju i termostabilna je, naročito je otporna na kidanje pri puzanju materijala, u atmosferi karburizacije i oksidacije čak i na temperaturama koje prelaze 1130°C.

Description

TERMOSTABILNA I NA KOROZIJU OTPORNA NIKAL-HROMSKA LEGURA ZA LIVENJE
Postupci na visokim temperaturama, kao što su na primer, oni koji se koriste u petrohemijskoj industriji, zahtevaju materijale koji nisu samo otporni na toplotu već
su i dovoljno otporni na koroziju i koji posebno mogu da se odupru opterećenju koje se javlja kao posledica dejstva zagrejanih proizvoda i izduvnih gasova. Na primer,
spiralne cevi se koriste u pećima za krekovanje i riforming i spolja su izložene izduvnim gasovima nastalim oksidacijom na temperaturi od 1100°C i više, gde u unutrašnjim cevima i u cevima za krekovanje koje se koriste za postupak krekovanja na temperaturama od 1100°C preovladjuje atmosfera karburizacije. i gde slabiji proces karburizacije (cementiranja čelika) sa različitom oksidacionom atmosferom preovladjuje u unutrašnjim ili cevima za peći za reforming na temperaturama do 900°C i na visokom pritisku. Osim toga, kontakt sa zagrejanim izduvnim gasovima dovodi do azotiranja materijala u cevi i do formiranja sloja (železne) zgure, koji je u vezi sa povećanjem spoljnog prečnika cevi za nekoliko procenata i sa smanjenjem debljine zida do 10%.
Nasuprot tome, atmosfera karburizacije koja se javlja unutar cevi dovodi do difundovanja ugljenika u materijal u cevi, gde na temperaturama iznad 900°C, dolazi do formiranja karbida, kao što je M23C6, i gde uz povećanje procesa karburizacije,
dolazi do formiranja karbida bogatog ugljenikom M7C3.Posledica toga je unutrašnje naprezanje koje dovodi do povećanja u zapremini koji je u vezi sa formiranjem ili sa transformacijom karbida i smanjenjem u jačini i rastegljivosti materijala u cevi.
Takodje, grafit ili disocirani ugljenik mogu da formiraju u unutrašnjosti materijala u cevi, gde u kombinaciji sa unutrašnjim naprezanjem dolazi do formiranja pukotina koje jedna za drugom uzrokuju da ugljenik više difunduje u materijal u cevi.
Shodno tome, postupci koji se vrše na visokim temperaturama zahtevaju materijale sa otpornošću na kidanje pri velikom puzanju materijala ili sa graničnim naprezanjem na kidanje, mikrostruktrualnom stabilnošću i otpornošću na karburizaciju i oksidaciju.
Ovaj zahtev, bez ograničenja ispunjavaju legure koje osim gvoždja sadrže 20 do 35%
nikla, 20 do 35% hroma i 1.5% silicijuma sa ciljem poboljšanja otpornosti na karburizaciju, kao što je na primer nikal-hrom legura od čelika 35Ni25Cr-1.5Si, koja je pogodna za centrifugalno zalivene cevi i koja je otporna na oksidaciju i karburizaciju čak i na temperaturama od 1100°C. Visok sadržaj nikla smanjuje brzinu difuzije i rastvorljivost ugljenika i stoga povećava otpornost na karburizaciju.
Na račun njenog sadržaja hroma, na relativno visokim temperaturama i prema oksidacionim uslovima, legure formiraju sloj Cr203, koji deluje kao barijera koja štiti od prodiranja kiseonika i ugljenika u materijal u cevi ispod njega. Medjutim, na temperaturama iznad 1050°C, Cr203postaje isparljiv, i kao rezultat toga zaštitna funkcija zaštitnog sloja se ubrzano slabi.
U uslovima krekovanja, naslage ugljenika se neizbežno formiraju na unutrašnjem zidu od cevi i/ili na zaštitnom sloju Cr203, i na temperaturama od preko 1050°C u prisustvu ugljenika i pare, oksid hrona se prevodi u hrom karbid. Da bi se ublažili nagomilani sporedni efekti koji se javljaju usled otpornosti prema karburizaciji,
naslage ugljenika u cevi treba da se sagore sa vremena na vreme uz pomoć smeše
pare/vazduha, i temperature generalno treba da budu ispod 1050°C.
Odupiranje karburizaciji i oksidaciji dovodi do pojave rizika od graničnog naprezanja na kidanje i rastegljivosti uobičajenih legura nikal-hrom, što dovodi do formiranja pukotina usled puzanja materijala u zaštitnom sloju od oksida hroma i prodiranju ugljenika i kiseonika u materijal u cevi kroz pukotine. Naročito u slučaju cikličnog temperaturnog opterećenja, može da se formira zaštitni sloj pukotina dok se zaštitni sloj delimično odvaja.
Testovi su otkrili da mikrostrukturalna faza reakcije, naročito sa večim sadržajem silicijuma, na primer iznad 2.5%, očigledno dovodi do gubitka rastegljivosti i do smanjenja otpornosti na kratkotrajno naprezanje.
Na osnovu ovoga, predmet pronalaska predstavlja inhibiranje štetnog mehanizma karburizacije/smanjenja otpornosti na kidanje pri puzanju materijala ili graničnog naprezanja na kidanje-unutrašnja oksidacija, sa daljim rezultatima povećane karburizacije i oksidacije, i obezbedjivanje stopljene legure koja još uvek ima značajno vreme trajanja čak i pod ekstremno visokim temperaturama procesa u karburizovanoj atmosferi i/ili oksidacionoj atmosferi.
Ovo se postiže uz pomoć nikal-hromske legure za livenje sa definisanim sadržajem aluminij uma i itrijuma,
Pronalazak obuhvata leguru za livenje sa
do 0.8% ugljenika
do 1% silicijuma
do 0.2% mangana
do 40%) hroma
0.5 do 13% gvoždja
1.5 do 7% aluminij uma
do 2.5% niobijuma
do 1.5% titana
0.01 do 0.4% cirkonijuma
do 0.06% azota
do 12% kobalta
do 5% molibdena
do 6% volframa
0.01 do 0.1%o itrijuma
preostalog nikla.
Ukupan sadržaj nikla, hroma i aluminij uma koji su spojeni u leguri treba da bude od 80 do 90%.
Poželjno je za leguru, pojedinačno ili u kombinaciji sa nekom drugom legurom, da sadrži najviše 0.7% ugljenika, do 30% hroma, do 12% gvoždja, 2.2 do 6% aluminij uma, 0.1 do 2.0% niobijuma, 0.01 do 1.0% titana, do 0.15% cirkonijuma i da bi se postigla otpornost na kidanje pri velikom puzanju materijala/ do 10% kobalta, najmanje 3% molibdena i do 5% volframa, na primer, 4 do 8% kobalta, do 4% molibdena i 2 do 4% tungstena, ukoliko visoka otpornost prema oksidaciji nije primarni faktor. Stoga, u zavisnosti od opterećenja na koje se nailazi pod odredjenim uslovima, sadržaj kobalta, molibdena i volframa treba da bude odabran bez ograničenja u pogledu sadržaja navedenih u pronalasku.
Poželjno je da jedna legura sadrži najviše 0.7% ugljenika, najviše 0.2, poželjnije do 0.1% silicijuma, do 0.2% mangana, 18 do 30% hroma, 0.5 do 12% gvoždja, 2.2 do 5% aluminijuma, 0.4 do 1.6% niobijuma, 0.01 do 0.6% titana, 0.01 do 0.15% cirkonijuma, najviše 0.6% azota, najviše 10% kobalta, i najviše 5% volframa. Optimalni rezultat može da se postigne ukoliko u svakom od slučajeva pojedinačno ili u kombinaciji sa drugom legurom, sadržaj hroma bude najviše 26.5%, sadržaj gvoždja bude najviše 11%, sadržaj aluminij uma bude od 3 do 6%, sadržaj titana bude preko 0.15%), sadržaj kobalta bude najmanje 0.2%, sadržaj volframa bude preko 0. 05% i sadržaj itrijuma bude od 0.019 do 0.089%.
Otpornost na kidanje pri velikom puzanju materijala iz legure prema pronalasku, na primer kada je vreme korišćenja 2000 sati i na pritisku od 4 do 6 MPa na temperaturi od 1200°C, garantuje da se kontinualan, bezbedno vezani oksidovani sloj zadržava u obliku sloja AI2O3koji ima efektat zaštite sadržaja aluminijuma u leguri i koji produžava vreme pokrivanja zaštitnog sloja ili njegovo narastanje. Kako je pokazano u testovima, ovaj sloj obuhvataC1-AI2O3i sadrži u najvećem broju izolovane delove mešanih oksida, koji ne menjaju suštinsku prirodu sloja01-AI2O3; na visokim temperaturama, po mogućstvu onim iznad 1050°C, u pogledu ubrzanog smanjenja stabilnosti Cr203sloja iz uobičajenog materijala na ovim temperaturama, ovaj sloj je odgovoran za zaštitu legure prema pronalasku od procesa karburizacije i oksidacije. Na sloju AI2O3, takodje može delom da bude formiran zaštitni sloj nikal oksida (NiO) i mešanih oksida (Ni(Cr, Al^O-t), čiji sadržaj nije od velikog značaja, pošto je zaštitni sloj AI2O3koji se nalazi ispod , odgovoran za zaštitu legure od oksidacije i karburizacije. Pukotine koje se javljaju u zaštitnom sloju i (delimično) ljuštenje pomenutog sloja koje se javlja na visokim temperaturama stoga je štetno.
Da bi bili sigurni daje sloj a-aluminijum oksida čist u što je moguće većoj meri i da je u potpunosti oslobodjen mešanih oksida, mora da bude zadovoljen sledeći uslov:
9[%A1] > [%Cr].
Na račun toga što pomenuta legura ima visok sadržaj aluminijuma, mikrostruktura legure prema pronalsku, sa preko 4% aluminijuma, neminovno sadrži y' fazu, koja ima jačinu dejstva prilikom istezanja na nižim ili srednjim vrednostima temperatura ali takodje smanjuje rastegljivost ili elongaciju prilikom pucanja. U pojedinačnim slučajevima, stoga, neophodno je da se postigne kompromis izmedju rastegljivosti i otpornosti prema oksidaciji/karuburizaciji koji preorijentisan prema svrsi upotrebe.
Sloj koji predstavlja barijeru prema pronalsku, a koji sadržiCC-AI2O3, predstavlja najstabilniju modifikaciju AI2O3, i otporan je na sve promene koncentracije kiseonika.
Pronalazak je detaljno objašnjen u delu teksta koji sledi, na osnovu primera izvodjenja i sedam uporednih legura 1 do 7 i devet legura 8 do 26 prema pronalsku, a koje su navedeni u tabeli niže kao i na dijagramima pokazanim na slikama 1 do 16. Tabela obuhvata, kao primer za dve napravljene legure koje nisu obuhvaćene pronalaskom i koje imaju relativno nizak sadržaj ugljenika i veoma sintozrnastu mikrostrukturu sa veličinom zrna od 10 mm, komparativne legure 5 i 7, dok sve ostale testirane legure predstavljaju livene legure.
Itrijum ima veliki afinitet za formiranje oksida koji u legurama prema pronalasku, mogu značajno da poboljšaju uslove prilikom formiranja i vezivanja slojaC1-AI2O3.
Sadržaj aluminijuma u samoj leguri prema pronalsku, igra značajnu ulogu zbog toga što je aluminij um odgovoran za formiranje precipitacione faze y\ koja značajno povećava jačinu zatezanja. Kako se može videti sa dijagrama koji su predstavljeni na slikama 1 i 2, granica rastegljivosti i jačina na kidanje za tri legure 13, 19, 20 prema pronalasku do 900°C su dosta iznad odgovarajućih granica za četiri komparativne legure. Elongacija pri likom pucanja legura prema pronalasku u potpunosti odgovara vrednosti za komparativne legure; ona se značajno povećava na temperaturama približno iznad 900°C, kako se može videti iz dijagrama predstavljenog na slici 3, dok granica dostiže nivo komparativne legure (Slika 1, 2). Ovo može bii objašnjeno činjenicom da na temperaturma koje su približno iznad 900°C,y' faza počinje da formira rastvor, i kompletno prelazi u rastvor na temperaturama koje su približno iznad 1000°C.
Vrednosti za granična naprezanja na kidanje za legure prema pronalasku sa različitim sadržajem aluminijuma predstavljena je Larson-Miller-ovim dijagramom koji je pokjazan na slici 4. Apsolutne temperature (T u °K) i vreme trajanja dok ne dodje do formiranja pukotina (ts izražen u časovima) povezani su jedan sa drugim pomoću Larson-Miller-ovog parametra LMP:
LMP = T. (C + logl0(ts)).
Prema ilustraciji predstavljenom na slici 4, razlitičiti sadržaj aluminijuma dovodi do različitog vremena trajanja usled pojave pukotina. Otpornost na kidanje pri velikom puzanju materijala kod legura prema pronalasku superiornije je u odnosu na ono koje se javlja kod uobičajenih topljenih legura koje su otporne na oksidaciju (Slika 5). Ukoliko se legure prema pronalasku porede sa uobičajenim centrifugalno livenim materijalima, slično vremena trajanja do pojave pukotine se posmatraju u temperaturnom opsegu od oko 1100°C.
U opsegu od oko 1200°C, tj. sa većom vrednošću Larson-Milerovog parametra, ne postoje poznati rezultati vremena trajanja za uobičajene centrifugalno livene materijale, dok su vrednosti otpornosti na kidanje pri velikom puzanju materijala od 5.8 do 8.5 MPa posmatrane za vremena trajanja od 1000 sati, za legure prema pronalasku, a u zavisnosti od kompozicije.
Dalji testovi, u kojima je otpornost na karburizaciju različitih uzoraka testirana u blago oksidacionoj atmosferi obuhvata vodonik I 5% zapremine CH4, otkrivaju superiornost legura prema pronalasku u poredjenju sa četiri standardne legure na temperaturama od 1100°C. Duže vreme trajanja reakcije je od posebnog značaja.
Rezultati testa su predstavljeni u grafičkoj formi na dijagramu prikazanom na slici 7.
Iz dijagrama se može videti da dve legure 8 i 14, prema pronalasku, imaju otpornost na karburizaciju koja ostaje konstantna tokom vremena trajanja reakcije, i koja u slučaju za leguru 14 obuhvata 3.55% aluminijuma, što je čak bolje nego u slučaju za leguru 8 sa sadržajem aluminijuma od samo 2.30%. Dijagram predstavljen na slici 8, pokazuje proces karburizacije tokom vremena kao povećanje u težini za leguru prema pronalasku 11 koji sadrži 2.40% aluminijuma u poredjenju sa četiri standardne legure 1,3,4, i 6, sa mnogo nižim sadržajem aluminijuma. Ova slika na sličan način otkriva superiornost legure prema pronalasku.
U cilju simulacije praktičnih uslova reakcije, vrše se testovi za proces ciklične karburizacije u kojima se uzorci alternativno čuvaju na temperaturi od 1100°C u vremenu 45 minuta i nakon toga na sobnoj temperaturi u vremenu od 15 min, u atmosferi koja sadrži vodonik zajedno sa 4.7% zapremine CH4i 6% zapremine pare. Rezultati testova, od kojih svaki obuhvata 500 ciklusa, pokazani su na dijagramu predstavljenom na slici 9. Dok uzorci 8, 14 prema pronalasku ne pokazuju ili samo neznatno pokazuju promenu u težini, formiranje i ljuštenje zgure dovode do značajnijih gubitaka u težini u slučaju komparativnih uzoraka 1,3,4,6 i u slučaju komparativnog uzorka 1 nakon približno 300 ciklusa. Osim toga, legura 14 prema pronalasku, sa visokim sadržajem aluminijuma, još jednom pokazuje bolja koroziona svojstva nego legura 8, koja je sadržana u pronalasku.
Rezultati drugih testova, u kojima su uzorci bili podvrgavani cikličnom toplotnom opterećenju na 1150°C na suvom vazduhu, predstavljeni su na dijagramu prikazanom na slici 10. Krive otkrivaju superiornost testiranih legura prema pronalasku (gornje krive na dijagramu) u poredjenju sa uobičajenim legurama (donje krive na dijagramu), koje imaju značajan gubitak težine nakon samo nekoliko ciklusa. Rezultati pokazuju stabilan, vezivni sloj oksida u slučaju legura prema pronalasku. Da bi se utvrdilo uticaj preliminarne oksidacije na karburizaciju, deset uzoraka legure prema pronalasku bili su izloženi uticaju atmosfere koja sadrži argon sa niskim sadržajem kiseonika na 1240°C u vremenu od 24 h i nakon toga su bili podvrgnuti karburizaciji u vremenu od 16 časova na temperaturi od 1100°C u atmosferi koja obuhvata vodonik sa 5%> zapremine CH4. Rezultati testova su predstavljeni u grafičkoj formi na dijagramu koji je prikazan na slici 11, koji takodje pokazuje odgovarajući sadržaj aluminijuma.
Shodno tome, blaži oksidacioni tretman dovodi do smanjenja otpornosti na karburizaciju uzoraka prema pronalasku do sadržaja aluminijuma od 3.25% u leguri (uzorak 14); ukoliko sadržaj aluminijuma u leguri i dalje bude rastao, postepenim hladjenjem legure prema pronalasku poboljšava se otpornost na karburizaciju (uzorci 16 do 19), dok u isto vreme dijagram jasno pokazuje slabije ponašanje prilikom karburizacije komparativnih uzoraka 1 (0.128%) aluminijuma) i 4 (0.003% alminuijuma). Slabljenje otpornosti na karburizaciju pri nižem sadržaju aluminijuma u leguri, može da se objasni činjenicom da zaštitni sloj oksida sam po sebi puca ili se delimično (ljušti) tokom hladjenja posle žarenja, tako da se karburizacija javlja u delovima pukotina i zonama gde je došlo do ljuštenja zaštitnog sloja oksida. Pri visokom sadržaju aluminijuma u leguri, gorepomenuti sloj AI2O3se formira iznad sloja oksida (zaštitni sloj).
U testovima koji se vrše u uslovima koji su bliski onima koje se upotrebljavaju u praksi, veliki broj uzoraka se podvrgava procesu ciklične karburizacije i dekarburizacije prema NACE standardu. Svaki ciklus obuhvata karburizaciju za 300
časova u atmosferi koja sadrži vodonik i 2% CH4po zapremini, uz proces dekarburizacije za dvadesetčetiri časa u atmosferi koja sadrži vazduh i 20%
zapremine pare na temperaturi od 770°C. Test obuhvata četiri ciklusa. Iz dijagrama predstavljenog na slici 12 može se videti daje uzrorak prema pronalasku 14 skoro da se nije promenio u težini, dok se u slučaju komparativnih uzroraka 1, 3, 4, 6 dolazi do značajnog povećanja težine ili do karburizacije, i ovaj trend se nastavlja tokom procesa dekarburizacije.
Dijagram prikazan na slici 13 pokazuje da sadržaj legura prema pronalsku može da se podešava na način da budu ispunjeni sledeći uslovi:
9[%A1]> [%Cr] .
Prava linija u dijagramu koja je pokazana na slici 13 razvrstava legure kod kojih je zaštitni slojC1-AI2O3iznad linije, od legura koje imaju otpornost na karburizaciju ili katalitičko koksovanje koje je izazvano štetnim delovanjem mešanih oksida.
Dijagram koji je prikazan na slici 14. pokazuje superiornost legura od čelika prema pronalasku koriščenjem šest primera izvodjenja od 21 do 26 u poredjenju sa uobičajenom komparativnim legurama 1, 3, 4, 6 i 7. Kompozicije dobijene od legura 21 do 26 prikazane su u tabeli.
Da bi se prikazao uticaj aluminijuma u zavisnosti od ograničene količine istog prema pronalasku, dijagramima predstavljenim na slikama 15 i 16, vrši se poredjenje vremena trajanja legure 13 prema pronalasku, koja obuhvata 2.4% aluminijuma, sa referencama za vrednosti promenljivih parametara, za vreme trajanja 1, u svakom slučaju na 1100°C (Slika 15) i 1200°C (Slika 16) za tri vrednosti pritiska (15.9 MPa; 13.4 MPa; 10.5 MPa) sa vremenima trajanja legura 19 (3.3% aluminijuma) i 20 (4.8 % aluminijuma) koje su zabeležene na bazi gore pomenutih referentnih vrednosti promenljivih.
Dijagram prikazan na slici 15 otkriva da u slučaju legure 19, koja ima srednju vrednost sadržaja aluminijuma od 3.3%, smanjenje vremena trajanja postaje intezivnije sa povećanjem opterećenja (pritiska), dok u slučaju za leguru 20, koja ima veći sadržaj aluminijuma od 4.8%, postoji veliko ali približno jednako smanjenje za relativnu vrednost vremena trajanja za sve pomenute situacije. Dijagram za vrednost temperature od 1200°C otkriva smanjenje vremena trajanja kada se sadržaj aluminijuma u leguri poveća sa 2.4% (legura 13) na 3.3% (legura 19) za sve tri situacije, gde se relativni vek trajanja legure smanjuje za otprilike trećinu vrednosti.
Dalje povećanje sadržaja aluminijuma do 4.8% (legura 20) redom otkriva zavisnost smanjenja relativnog vremena trajanja legure od opterećenja (pritiska).
Uopšte. dva dijagrama otkrivaju da što više raste sadržaj aluminijuma u legurama, smanjuje se vreme trajanja do pojave pukotina prilikom odredjivanja graničnog naprezanja na kidanje. Osim toga. što temperatura više raste i što se vreme trajanja opterećenja (pritisak) više povećava i/ili nivo opterećenja se smanjuje, negativan uticaj aluminijuma na otpornost na kidanje pri velikom puzanju materijala se smanjuje. Drugim recima: Legure sa visokim sadržajem aluminijuma naročito su pogodne za upotrebu u dužem periodu vremena na temperaturama za koje nije moguća upotreba livenog ili centrifugalno livenog materijala.
U pogledu njihovih superiornih svojstava u pogledu naprezanja i njihovih odlične otpronosti prema karburizaciji i oksidaciji, livene legure prema pronalasku su naročito pogodne za upotrebu kao materijala za delove peći, cevi za zagrevanje peći, valjkova za peći za žarenje, delova za instalacije za kontinualno livenje i vadjenje livenih proizvoda iz kalupa, poklopaca i pekulja (tava) za peći za žarenje, delova velikih dizel mašina, posuda za katalizatore i za cevi za krekovanje i za riforming.

Claims (7)

1. Nikal-hromska legura za livenje koja sadrži do 0.8% ugljenika do 1%> silicijuma do 0.2% mangana 15 do 40% hroma 0.5 do 13%o gvoždja 1.5 do 7%» aluminijuma do 2.5% niobijuma do 1.5 % titana
0.01 do 0.4% cirkonijuma do 0.06% azota do 12% kobalta do 5% molibdena do 6% volframa
0.019 do 0.1% itrijuma dok ostatak čini nikal.
2. Nikal-hromska legura za livenje prema patentnom zahtevu 1, obuhvata najviše 0.7 % ugljenika, najviše 1% silicijuma, do 0.2% mangana, 18 do 30% hroma, 0.5 do 12% gvoždja, 2.2 do 5% aluminijuma, 0.4 do 1.6% niobijuma, 0.01 do 0.6% titana, 0.01 do do 0.15%) cirkonijuma, najviše 0.06 % azota, do 10% kobalta, najmanje 3% molibdena i do 5% volframa, samostalno ili u kombinaciji.
3. Nikal-hromska legura za livenje kako je traženo prema patentnom zahtevu 1 ili 2, naznačena time, što obuhvata najviše 0.7% ugljenika, do 1% silicijuma, do 0.2% mangana, 18 do 30% hroma, 0.5 do 12% gvoždja, 2.2 do 5% aluminijuma, 0.4 do 1.6% niobijuma, 0.01 do 0.6% titana, 0.01 do 0.15% cirkonijuma, najviše 0.06 % azota, do 10% kobalta, do 3% molibdena i do 5% volframa, dok ostatak čini nikal.
4. Nikal-hromska legura za livenje prema jednom od patentnih zahteva od 1 do 3, naznačena time, što obuhvata najviše 26.5% hroma, do 7% gvoždja, 3 do 6% aluminijuma, preko 0.15 % titana, preko 0.05%> cirkonijuma, najmanje 0.2% kobalta, do 4%> molibdena i preko 0. 05% volframa, pojedinačno ili u kombinaciji.
5. Nikal-hromska legura za livenje prema jednom od patentnih zahteva od 1 do 4, naznačena time, što sadržaj aluminijuma i hroma zadovoljava sledeći uslov: 9[%A1] > [%Cr].
6. Nikal-hromska legura za livenje prema bilo kojem od patentnih zahteva od 1 do 5, naznačena time, što ukupan sadržaj nikla, hroma i aluminijuma iznosi od 80 do 90%.
7. Upotreba nikal-hromske legure za livenje prema patentnim zahtevima 1 do 4 kao materijala za delove peći, cevi za zagrevanje peći, valjkova za peći za žarenje, delova za instalacije za kontinualno livenje i za livenje traka, poklopaca i zaštitnog omotača za peći za žarenje, delova velikih dizel mašina, posuda za katalizatore i za cevi za krekovanje i za reforming.
YUP-2005/0552A 2003-01-25 2004-01-22 TERMOSTABILNA I NA KOROZIJU OTPORNA NIKAL-HROMSKA LEGURA ZA LIVENjE RS20050552A (sr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10302989A DE10302989B4 (de) 2003-01-25 2003-01-25 Verwendung einer Hitze- und korrosionsbeständigen Nickel-Chrom-Stahllegierung
PCT/EP2004/000504 WO2004067788A1 (de) 2003-01-25 2004-01-22 Hitze- und korrosionsbeständige nickel-chrom-grusslegierung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RS20050552A true RS20050552A (sr) 2007-09-21

Family

ID=32667854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
YUP-2005/0552A RS20050552A (sr) 2003-01-25 2004-01-22 TERMOSTABILNA I NA KOROZIJU OTPORNA NIKAL-HROMSKA LEGURA ZA LIVENjE

Country Status (26)

Country Link
US (3) US20050129567A1 (sr)
EP (1) EP1501953B8 (sr)
JP (1) JP4607092B2 (sr)
KR (1) KR20050092452A (sr)
CN (1) CN100351412C (sr)
AT (1) ATE362997T1 (sr)
AU (1) AU2004207921A1 (sr)
BR (1) BRPI0406570B1 (sr)
CA (1) CA2513830C (sr)
DE (2) DE10302989B4 (sr)
EA (1) EA008522B1 (sr)
EG (1) EG23864A (sr)
ES (1) ES2287692T3 (sr)
HR (1) HRP20050728A2 (sr)
IL (1) IL169579A0 (sr)
MA (1) MA27650A1 (sr)
MX (1) MXPA05007806A (sr)
NO (1) NO20053617L (sr)
NZ (1) NZ541874A (sr)
PL (1) PL377496A1 (sr)
PT (1) PT1501953E (sr)
RS (1) RS20050552A (sr)
TR (1) TR200502892T1 (sr)
UA (1) UA80319C2 (sr)
WO (1) WO2004067788A1 (sr)
ZA (1) ZA200505714B (sr)

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10302989B4 (de) * 2003-01-25 2005-03-03 Schmidt + Clemens Gmbh & Co. Kg Verwendung einer Hitze- und korrosionsbeständigen Nickel-Chrom-Stahllegierung
US20070104974A1 (en) * 2005-06-01 2007-05-10 University Of Chicago Nickel based alloys to prevent metal dusting degradation
JP4773773B2 (ja) * 2005-08-25 2011-09-14 東京電波株式会社 超臨界アンモニア反応機器用耐食部材
CA2660107C (en) * 2006-08-08 2015-05-12 Huntington Alloys Corporation Welding alloy and articles for use in welding, weldments and method for producing weldments
WO2009045136A1 (en) 2007-10-05 2009-04-09 Sandvik Intellectual Property Ab The use and method of producing a dispersion strengthened steel as material in a roller for a roller hearth furnace
CN101260487B (zh) * 2008-04-17 2010-06-02 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 由含钛高铬镍合金制得的喷涂材料及其制备方法和用途
DE102008051014A1 (de) * 2008-10-13 2010-04-22 Schmidt + Clemens Gmbh + Co. Kg Nickel-Chrom-Legierung
RU2395606C1 (ru) * 2009-04-06 2010-07-27 Байдуганов Александр Меркурьевич Жаропрочный сплав
RU2395607C1 (ru) * 2009-04-13 2010-07-27 Байдуганов Александр Меркурьевич Жаропрочный сплав
US20100272597A1 (en) * 2009-04-24 2010-10-28 L. E. Jones Company Nickel based alloy useful for valve seat inserts
KR20120053645A (ko) * 2010-11-18 2012-05-29 한국기계연구원 고온에서의 기계적 특성이 우수한 다결정 니켈기 초내열합금
DE102012011162B4 (de) * 2012-06-05 2014-05-22 Outokumpu Vdm Gmbh Nickel-Chrom-Legierung mit guter Verarbeitbarkeit, Kriechfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit
DE102012011161B4 (de) 2012-06-05 2014-06-18 Outokumpu Vdm Gmbh Nickel-Chrom-Aluminium-Legierung mit guter Verarbeitbarkeit, Kriechfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit
CN102828070B (zh) * 2012-08-24 2014-05-07 宁波市阳光汽车配件有限公司 一种锅炉管道防护涂层材料
CN104745884A (zh) * 2013-12-27 2015-07-01 新奥科技发展有限公司 一种镍基合金及其应用
DE102014001330B4 (de) 2014-02-04 2016-05-12 VDM Metals GmbH Aushärtende Nickel-Chrom-Kobalt-Titan-Aluminium-Legierung mit guter Verschleißbeständigkeit, Kriechfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Verarbeitbarkeit
DE102014001329B4 (de) 2014-02-04 2016-04-28 VDM Metals GmbH Verwendung einer aushärtenden Nickel-Chrom-Titan-Aluminium-Legierung mit guter Verschleißbeständigkeit, Kriechfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Verarbeitbarkeit
JP6358503B2 (ja) * 2014-05-28 2018-07-18 大同特殊鋼株式会社 消耗電極の製造方法
JP6434306B2 (ja) * 2014-12-26 2018-12-05 株式会社クボタ アルミナバリア層を有する耐熱管
CN104862535A (zh) * 2015-05-15 2015-08-26 新奥科技发展有限公司 一种镍基合金及其制备方法和应用
CN105463288B (zh) * 2016-01-27 2017-10-17 大连理工大学 高强高塑耐氯离子腐蚀的铸造合金及其制备方法
WO2018003823A1 (ja) 2016-06-29 2018-01-04 新日鐵住金株式会社 オーステナイト系ステンレス鋼
JP6842316B2 (ja) * 2017-02-17 2021-03-17 日本製鋼所M&E株式会社 Ni基合金、ガスタービン材およびクリープ特性に優れたNi基合金の製造方法
RU2672647C1 (ru) * 2017-08-01 2018-11-16 Акционерное общество "Чепецкий механический завод" Коррозионностойкий сплав
GB201713066D0 (en) 2017-08-15 2017-09-27 Paralloy Ltd Oxidation resistant alloy
US10456768B2 (en) 2017-09-12 2019-10-29 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Aluminum oxide forming heat transfer tube for thermal cracking
KR101998979B1 (ko) * 2017-12-07 2019-07-10 주식회사 포스코 고온변형 저항성 및 균열 저항성이 우수한 복사관용 Cr-Ni계 합금 및 그 제조방법
CN108285998A (zh) * 2018-03-29 2018-07-17 冯满 一种耐高温合金钢
JP7131318B2 (ja) * 2018-11-14 2022-09-06 日本製鉄株式会社 オーステナイト系ステンレス鋼
CN113227328B (zh) 2018-12-20 2025-01-21 埃克森美孚化学专利公司 用于热裂化反应器的耐侵蚀合金
US12024685B2 (en) 2018-12-20 2024-07-02 Exxonmobil Chemical Patents Inc. High pressure ethane cracking with small diameter furnace tubes
CN110527911B (zh) * 2019-09-16 2020-12-18 北京航空航天大学 一种低密度高强高耐蚀齿轮轴承钢及其制备方法
JP7476668B2 (ja) * 2020-05-26 2024-05-01 大同特殊鋼株式会社 Ni基合金、並びに、Ni基合金製造物及びその製造方法
CN112733321B (zh) * 2020-12-08 2024-05-10 中国科学院金属研究所 一种管材高速成形性能的评测方法
US11479836B2 (en) 2021-01-29 2022-10-25 Ut-Battelle, Llc Low-cost, high-strength, cast creep-resistant alumina-forming alloys for heat-exchangers, supercritical CO2 systems and industrial applications
US11866809B2 (en) 2021-01-29 2024-01-09 Ut-Battelle, Llc Creep and corrosion-resistant cast alumina-forming alloys for high temperature service in industrial and petrochemical applications
CN113481419A (zh) * 2021-06-30 2021-10-08 南京欣灿奇冶金设备有限公司 一种永不脱落的步进式加热炉装出料悬臂辊及其加工工艺
CN115449670B (zh) * 2022-09-14 2023-10-20 浙江大学 一种无中温脆性的高强镍基变形高温合金
CN121219254A (zh) 2023-04-26 2025-12-26 埃克森美孚技术与工程公司 具有升高的盘管出口压力的蒸汽裂化方法
CN117089741A (zh) * 2023-07-07 2023-11-21 江苏三鑫特殊金属材料股份有限公司 一种耐磨镍基合金及其制备方法
CN117535559B (zh) * 2024-01-10 2024-05-07 北京北冶功能材料有限公司 一种低密度镍基高温合金箔材及其制备方法与应用
CN120843893B (zh) * 2025-07-16 2026-03-31 青岛新力通工业有限责任公司 一种综合性能优异的含铝耐热合金及其制备方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4039330A (en) * 1971-04-07 1977-08-02 The International Nickel Company, Inc. Nickel-chromium-cobalt alloys
JPS5631345B2 (sr) * 1972-01-27 1981-07-21
CA1190771A (en) * 1981-04-27 1985-07-23 Junichi Sugitani Heat resistant alloy excellent in bending property and ductility after aging and its products
JPS5837160A (ja) * 1981-08-27 1983-03-04 Mitsubishi Metal Corp 継目無鋼管製造用熱間傾斜圧延機のガイドシユ−用鋳造合金
JPS5974266A (ja) 1982-10-19 1984-04-26 Mitsubishi Metal Corp エンジンバルブおよび同バルブシ−ト用高硬度Fe−Ni−Cr系合金
JPS5974256A (ja) 1982-10-20 1984-04-26 Kawasaki Steel Corp 鉄損の少ない無方向性珪素鋼板
US4671931A (en) * 1984-05-11 1987-06-09 Herchenroeder Robert B Nickel-chromium-iron-aluminum alloy
US4787945A (en) 1987-12-21 1988-11-29 Inco Alloys International, Inc. High nickel chromium alloy
JPH01252750A (ja) * 1988-03-31 1989-10-09 Nkk Corp 耐溶融炭酸塩腐食性に優れたNi基合金
EP0433072B1 (en) * 1989-12-15 1994-11-09 Inco Alloys International, Inc. Oxidation resistant low expansion superalloys
DE4111821C1 (sr) * 1991-04-11 1991-11-28 Vdm Nickel-Technologie Ag, 5980 Werdohl, De
US5306358A (en) * 1991-08-20 1994-04-26 Haynes International, Inc. Shielding gas to reduce weld hot cracking
ES2073873T3 (es) * 1991-12-20 1995-08-16 Inco Alloys Ltd Aleacion de ni-cr con alta resistencia a la temperatura.
KR940014865A (ko) * 1992-12-11 1994-07-19 에드워드 에이. 스틴 고온 저항성 니켈-크롬 합금
DE4404185A1 (de) * 1993-02-10 1994-08-11 Thomas Robert Metall Elektro Brenngutträger für keramische Formlinge
US5997809A (en) * 1998-12-08 1999-12-07 Inco Alloys International, Inc. Alloys for high temperature service in aggressive environments
KR100372482B1 (ko) * 1999-06-30 2003-02-17 스미토모 긴조쿠 고교 가부시키가이샤 니켈 베이스 내열합금
GB2361933A (en) * 2000-05-06 2001-11-07 British Nuclear Fuels Plc Melting crucible made from a nickel-based alloy
JP3965869B2 (ja) * 2000-06-14 2007-08-29 住友金属工業株式会社 Ni基耐熱合金
JP4154885B2 (ja) * 2000-11-16 2008-09-24 住友金属工業株式会社 Ni基耐熱合金からなる溶接継手
JP3952861B2 (ja) * 2001-06-19 2007-08-01 住友金属工業株式会社 耐メタルダスティング性を有する金属材料
DE10302989B4 (de) * 2003-01-25 2005-03-03 Schmidt + Clemens Gmbh & Co. Kg Verwendung einer Hitze- und korrosionsbeständigen Nickel-Chrom-Stahllegierung

Also Published As

Publication number Publication date
AU2004207921A1 (en) 2004-08-12
EP1501953B8 (de) 2008-01-23
EG23864A (en) 2007-11-19
DE10302989B4 (de) 2005-03-03
NZ541874A (en) 2008-03-28
US20090016926A1 (en) 2009-01-15
ATE362997T1 (de) 2007-06-15
UA80319C2 (en) 2007-09-10
MXPA05007806A (es) 2006-04-27
HRP20050728A2 (en) 2005-12-31
IL169579A0 (en) 2007-07-04
ES2287692T3 (es) 2007-12-16
CA2513830C (en) 2010-12-14
ZA200505714B (en) 2006-04-26
BRPI0406570A (pt) 2005-12-20
TR200502892T2 (tr) 2005-09-21
CA2513830A1 (en) 2004-08-12
CN1742106A (zh) 2006-03-01
JP4607092B2 (ja) 2011-01-05
HK1075679A1 (zh) 2005-12-23
TR200502892T1 (tr) 2008-02-21
US10041152B2 (en) 2018-08-07
BRPI0406570B1 (pt) 2016-05-17
EP1501953B1 (de) 2007-05-23
NO20053617L (no) 2005-10-06
MA27650A1 (fr) 2005-12-01
NO20053617D0 (no) 2005-07-26
CN100351412C (zh) 2007-11-28
WO2004067788A1 (de) 2004-08-12
PT1501953E (pt) 2007-08-17
EA200501178A1 (ru) 2005-12-29
US20050129567A1 (en) 2005-06-16
JP2006516680A (ja) 2006-07-06
EA008522B1 (ru) 2007-06-29
DE502004003863D1 (de) 2007-07-05
KR20050092452A (ko) 2005-09-21
PL377496A1 (pl) 2006-02-06
US20190106770A1 (en) 2019-04-11
EP1501953A1 (de) 2005-02-02
DE10302989A1 (de) 2004-08-05
US10724121B2 (en) 2020-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RS20050552A (sr) TERMOSTABILNA I NA KOROZIJU OTPORNA NIKAL-HROMSKA LEGURA ZA LIVENjE
JP6486532B2 (ja) ニッケル−クロム−合金
Lu et al. Oxidation behavior of a single-crystal Ni-base superalloy in air at 900 and 1050 C
EP1047802B1 (en) Advanced high temperature corrosion resistant alloy
CN120624894B (zh) 一种耐高温的奥氏体耐热铸造合金材料及其应用方法
JPS61243157A (ja) 高Al耐熱合金鋼
HK1075679B (en) Thermostable and corrosion-resistant cast nickel-chromium alloy
JPS6151623B2 (sr)