一种性能优异的抗熔盐腐蚀的镍基高温合金的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种性能优异的抗熔盐腐蚀的镍基高温合金，属于属于金属材料【技术领域】。按重量百分比计，该合金成分为：C≤0.08％（优选范围0.03～0.06％），Fe0.5~5％，Cr6.0~8.0％，Mo12~18％，Ta≤2.0％，Ti≤2.0％，Nb≤2.0％，Ni余量；其中：1％≤Ti＋Nb＋Ta≤2％。该合金不仅具有优良的室温塑性、高温组织稳定性和较高的高温力学性能，同时具有良好的抗熔盐腐蚀性能，可以满足有较高使用温度和性能要求的熔盐、辐照环境使用需要。适用于熔盐核反应堆的高温结构材料。
【专利说明】一种性能优异的抗熔盐腐蚀的镍基高温合金
【技术领域】
[0001]本发明涉及金属材料【技术领域】，具体涉及一种性能优异的抗熔盐腐蚀的镍基高温
I=1-Wl O
【背景技术】
[0002]使用熔盐作为冷却介质的第四代核反应堆，均存在严重的氟化物熔盐腐蚀问题，因此与其它类型的反应堆不同，合金在保证高温高强的同时，还需要有良好的抗氟化物熔盐腐蚀性能。在抗氟化物熔盐腐蚀高温合金的研制中，我国目前还处于起步阶段，国外目前抗熔盐腐蚀的合金主要是Hastelloy N合金，与国外的抗氟化物熔盐腐蚀合金相比还存在
着一定的差距。
[0003]为此本发明针对抗氟化物腐蚀合金性能低的问题，发展出具有抗熔盐腐蚀性能与国外合金相比略高、但持久性能高于Hastelloy N性能的高性能抗氟化物熔盐腐蚀的镍基
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【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种性能优异的抗熔盐腐蚀的镍基高温合金，该合金不仅具有优良的室温塑性、高温组织稳定性和较高的高温力学性能，同时具有良好的抗熔盐腐蚀性能，可以满足有较高使用温度和性能要求的熔盐、辐照环境使用需要。适用于熔盐核反应堆的高温结构材料。
[0005]本发明的技术方案是:
[0006]一种性能优异的抗熔盐腐蚀的镍基高温合金(GH3535)，按重量百分比计，该合金成分为:C ≤ 0.08%，Fe0.5≤5%, Cr6.0 ~8.0%，Mol2~18%，Ta ≤ 2.0%, Ti ≤ 2.0%,Nb ( 2.0%, Ni余量；其中:1%≤Ti + Nb + Ta≤2% ；C的优选范围为0.03~0.06%。
[0007]按重量百分比计，本发明合金中以下元素控制范围:Co < 0.15% ；B < 0.002% ；W < 0.15% ；A1 < 0.2% ；S ≤ 0.01%, P ≤ 0.005%, Si ≤ 0.8%, Mn ≤ 0.8%, V ≤ I %,Cu ≤ 0.I %。
[0008]按照上述成分设计的本发明合金为变形镍基高温合金，由于T1、Nb、Ta与C结合形成更加稳定的碳化物，更能提高合金的持久性能，并且碳化物的稳定也有利于合金抗腐蚀及抗辐照性能，为此，本发明在精确控制C元素的含量范围时，同时添加T1、Nb和Ta中的至少一种，并控制在I≤Ti + Nb + Ta≤2的条件下，再控制Mo的含量12.0~18.0wt%, Cr的含量6.0-8.0wt%，进一步提高了合金化程度，使合金性能提高。
[0009]本发明有益效果如下:
[0010]1、本发明针对抗氟化物腐蚀合金性能低的问题，发展出具有抗熔盐腐蚀性能与国外合金相比提高、持久性能也高于Hastelloy N的高性能抗氟化物熔盐腐蚀的镍基高温合金。
[0011]2、本发明合金具有优良的室温塑性、高温组织稳定性和较高的高温力学性能，同时具有良好的抗熔盐腐蚀性能，适用于熔盐核反应堆的高温结构材料，在650-700°C工作温度下表现出优异的综合性能。
【具体实施方式】
[0012]下面结合实施例详述本发明，以下各实施例中:
[0013]热处理制度为:随炉升温至1177°C保温I小时，水淬。
[0014]腐蚀条件如下:
[0015]1、石墨坩埚
[0016]石墨坩埚内壁及零部件(挂杆、盖子、螺栓螺母)在乙醇中超声清洗后，在700°C真空干燥24h，冷却至室温后，快速转移至手套箱中备用。
[0017]表1石墨参数表
[0018]
【权利要求】
1.一种性能优异的抗熔盐腐蚀的镍基高温合金，其特征在于:按重量百分比计，该合金成分为:C ≤ 0.08%，Fe0.5^5%, Cr6.0^8.0%, Mol2~18%，Ta ^ 2.0 %, Ti ^ 2.0 %,Nb ≤ 2.0%, Ni 余量；其中:1%≤ Ti + Nb + Ta ≤ 2%。
2.根据权利要求1所述的镍基高温合金，其特征在于:按重量百分比计，该合金成分为:C0.03 ~0.06%, Fe0.5^5%, Cr6.0 ~8.0%，Mol2 ~18%，Ta ^ 2.0 %, Ti ^ 2.0 %,Nb ≤ 2.0%, Ni 余量；其中:1%≤ Ti + Nb + Ta ≤ 2%。
3.根据权利要求1或2所述的镍基高温合金，其特征在于:按重量百分比计，该合金成分中:Co < 0.15% ；B < 0.002% ；ff < 0.15% ；A1 < 0.2% ；S ^ 0.01%, P ^ 0.005%,Si ≤ 0.8%，Mn ≤ 0.8%，V ≤ 0.1%，Cu ≤ 0.1%。
【文档编号】C22C19/05GK103966476SQ201310041486
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年2月1日 优先权日:2013年2月1日
【发明者】董加胜, 张健, 楼琅洪, 刘涛, 申健, 卢玉章, 谢光, 张功, 姜卫国, 王雁, 王栋, 郑伟 申请人:中国科学院金属研究所