专利名称：：抗渗碳耐高温电热合金的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种抗渗碳耐高温电热金属合金材料。技术背景抗渗碳耐髙温电热金属合金材料，用途广泛，适用于机械、冶金、电子、化工等行业，它具有良好的耐腐蚀性、耐高温抗氧化以及抗渗碳性能，国内目前使用的抗渗碳耐髙温电热元件多是CrNi系或CrAl系电热元件，或添加稀土钇Y来提高综合性；有的表面涂一层起保护作用的高温玻璃釉类，但涂层工艺复杂、使用寿命短、且价格高，中国专利抗渗碳耐热合金，C脂100246A，公开了每种成份都低于50%的以Cr、Ni、Fe为基体，含Si、Mn、稀土(Ce、Y、La或混合稀土)，提高合金的耐高温氧化、硫化性能。中国专利高温耐热铁基合金，CN85102472A，公开了利用高铬、髙碳、低镍含氮的配方获得铸态下奥氏体基体并含有部分碳化物的金相组织，此合金在铸态下具有良好的机加工性，可焊性，而且其熔铸工艺方便。陕西钢铁研究所与包头稀土研究院合作研制的Cr23Al6Y,通过添加稀土元素钇Y来提高产品的综合性能。
发明内容本发明提供一种综合性能优于现有技术、且制造成本低，能替代进口的抗渗碳耐高温电热合金。本发明是通过如下技术方案来实现的抗渗碳耐高温电热合金，其特征在于它包括碳C、锰Mn、硅Si、磷P、硫S,铬Cr、铝A1、钇Y、镝Dy、轧Gd、铁Fe,其重量百分比为碳(:<0.05%,锰Mn《0.30%,硅Si<0.50%,磷P《0.025%，硫S《0.020%,铬Cr22.00-24.00%,铝A15.00-7.00c/。，钇Y0.10-1.00%，镝DyO.10-0.50c/。，轧GdO.10-0.50%，余量为铁Fe。所述的抗渗碳耐高温电热合金，它还包含钙Ca、锆Zr、钛Ti、镍Ni,其重量百分比为锦CaO.5-1.0%,锆ZrO.5-1.0%,钛TiO.1-0.5%，镍NiO.1-0.5c/0。所述的抗渗碳耐高温电热合金加工成的电热元件135(TC快速寿命大于60小时。所述的抗渗碳耐高温电热合金加工成的电热元件130(TC快速寿命大于80小时。所述的抗渗碳耐高温电热合金冷加工合金延伸率大于16%。本发明在原有Cr23Al6Y抗渗碳电热合金的基础上，添加与钇Y离子半径相近的镝Dy和钆Gd元素，钇Y与镝Dy和钆Gd相结合有利于提高产品的抗氧化性和高温强度，同时添加锦Ca、锆Zr、钛Ti、镍Ni微合金元素，使合金基体组织细化，氧化膜结构致密，提高了高温抗氧化性能、改善了合金材料的冷、热加工塑性。为提高合金的抗渗碳性能，本发明利用Cr对渗碳的阻碍作用，增强合金的抗渗碳能力，另外加入适量的Ti,以与渗入的碳形成碳化物，阻止碳向合金内部扩散；还加入Mn及Al以提高合金组织稳定性和高温性能；钙铝合金起到微合金化作用，同时起到脱氧作用；金属钇与铝结合，产生致密的复合氧化膜，起到抗腐蚀、耐高温作用；金属锆是强有力的脱氧脱氮元素，能细化晶粒，起到抗热脆性作用；金属镝、钆能提高合金高温强度，增强抗氧化性能；为提高合金的抗氧化、硫化能力，进一步提高合金的耐高温腐蚀性能，本发明添加了有显著增强合金氧化膜的保护性和结合力的稀土元素Y、Dy和Gd。下面是本发明产品与国内外同类产品的化学成份及技术性能对照表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>技术性能比较<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>从表中可以看出，本发明两项主要技术指标国内领先，相当于国际品牌KanthaU-1高温铁铬铝合金，并价格为镍铬材料的1/5，为KanthalA-l的1/6，具有很好的性价比。具体实施方式实施例1一种抗渗碳耐高温电热合金，包括碳C、锰Mn、硅Si、磷P、硫S,铬Cr、铝A1、钇Y、镝Dy、钆Gd、铁Fe,其重量百分比为碳CO.02c/。,锰MnO.23%，硅SiO.13c/。,磷PO.025c/。，硫SO.020%,铬Cr23.05%,铝A15.87c/。，钇Y0.2c/。，镝Dy0.5c/。，钆GdO.5c/。，余量为铁Fe。该抗渗碳耐高温电热合金加工成的电热元件135(TC快速寿命为76.2小时、130(TC快速寿命为88.33小时，冷加工合金延伸率为27.29%。实施例2一种抗渗碳耐高温电热合金，包括碳C、锰Mn、硅Si、磷P、硫S,铬Cr、铝A1、钇Y、镝Dy、轧Gd、锦Ca、锆Zr、钬Ti、镍Ni、铁Fe，其重量百分比为碳CO.05%,锰MnO.30c/。，硅SiO.50%,磷PO.025c/。，硫SO.020%，铬Cr24c/。，钼八17%,钇Y17。，镝DyO.57。，轧GdO.5c/。，钩Calc/。，锆Zrl7。，钛TiO.5%，镍NiO.5c/。，余量为铁Fe。该抗渗碳耐高温电热合金加工成的电热元件135(TC快速寿命为78小时、1300°C快速寿命为89.6小时，冷加工合金延伸率为29°/。。实施例3一种抗渗碳耐高温电热合金，包括碳C、锰Mn、硅Si、磷P、硫S,铬Cr、钼A1、钇Y、镝Dy、钆Gd、钩Ca、锆Zr、钬Ti、镍Ni、铁Fe，其重量百分比为碳CO.02%,锰MnO.23%,硅SiO.13%,磷PO.015%，硫SO.010c/。，铬022%,钼A15c/。，亿YO.lc/。，镝DyO.lc/。，轧GdO.1c/。，钩CaO.5c/。，锆ZrO.5c/。，钬TiO.lc/。，镍Ni0.1c/。，余量为铁Fe。该抗渗碳耐高温电热合金加工成的电热元件135(TC快速寿命为72.3小时、130(TC快速寿命为81.6小时，冷加工合金延伸率为25%。实施例4一种抗渗碳耐高温电热合金，包括碳C、锰Mn、硅Si、磷P、硫S,铬Cr、钼A1、钇Y、镝Dy、钆Gd、钩Ca、锆Zr、钛Ti、镍Ni、铁Fe,其重量百分比为碳C0.01c/。，锰Mn0.13%，硅Si0.1()c/。，磷PO.015%,硫SO.010%，铬Cr23.05%，铝A16%,钇YO.5%，镝DyO.25c/。，轧GdO.25%，锦CaO.75%,锆ZrO.75%,钬Ti0.25c/。，镍NiO.15%，余量为铁Fe。该抗渗碳耐高温电热合金加工成的电热元件135(TC快速寿命为68.5小时、130(TC快速寿命为80.7小时，冷加工合金延伸率为24.9%。权利要求1.抗渗碳耐高温电热合金，其特征在于它包括碳C、锰Mn、硅Si、磷P、硫S，铬Cr、铝Al、钇Y、镝Dy、钆Gd、铁Fe，其重量百分比为碳C≤0.05％，锰Mn≤0.30％，硅Si≤0.50％，磷P≤0.025％，硫S≤0.020％，铬Cr22.00-24.00％，铝Al5.00-7.00％，钇Y0.10-1.00％，镝Dy0.10-0.50％，钆Gd0.10-0.50％，余量为铁Fe。2、根据权利要求l所述的抗渗碳耐高温电热合金，其特征在于它还包含钩Ca、锆Zr、钛Ti、镍Ni，其重量百分比为钩CaO.5-1.0%，锆ZrO.5-1.0%,钬TiO.l-O.5c/0，镍Ni0.l-O.5c/0。3、根据权利要求l或2所述的抗渗碳耐高温电热合金，其特征在于所述的抗渗碳耐高温电热合金加工成的电热元件135(rC快速寿命大于60小时。4、根据权利要求l或2所述的抗渗碳耐高温电热合金，其特征在于所述的抗渗碳耐高温电热合金加工成的电热元件130(TC快速寿命大于80小时。5、根据权利要求1或2所述的抗渗碳耐高温电热合金，特征在于所述的抗渗碳耐高温电热合金冷加工合金延伸率大于16%。全文摘要本发明公开了一种抗渗碳耐高温电热合金，它包括碳C、锰Mn、硅Si、磷P、硫S，铬Cr、铝Al、钇Y、镝Dy、钆Gd、铁Fe，其重量百分比为碳C≤0.05％，锰Mn≤0.30％，硅Si≤0.50％，磷P≤0.025％，硫S≤0.020％，铬Cr22.00-24.00％，铝Al5.00-7.00％，钇Y0.10-1.00％，镝Dy0.10-0.50％，钆Gd0.10-0.50％，余量为铁Fe。该抗渗碳耐高温电热合金综合性能优于现有技术、且制造成本低，能替代进口的抗渗碳耐高温电热合金。文档编号C22C38/50GK101280392SQ200710020928公开日2008年10月8日申请日期2007年4月4日优先权日2007年4月4日发明者于洪香,叶世海,叶百春,孙善松,章爱英申请人:泰州市春海电热合金制造有限公司