镍铬钼合金的用途的制作方法

wo98/55661公开了一种可捏合的均质奥氏体镍合金，所述合金不仅在氧化性条件下而且在还原性条件下具有高耐腐蚀性以及在酸性的含氯的介质中抵抗局部腐蚀的出色耐受性。所述合金由以下项组成(质量％)：铬20.0-23.0％，钼18.5-21.0％，铁最大1.5％，锰最大0.5％，硅最大0.1％，钴最大0.3％，钨最大0.3％，铜最大0.3％，铝0.1-0.3％，镁0.001-0.15％，钙0.001-0.01％，碳最大0.01％，氮0.05-0.15％，钒0.1-0.3％，余量的镍以及其他由熔融引起的杂质。所述合金适合用作必须耐受化学侵蚀的部件的材料并且适合用作其他镍基材料的超合金化的焊接添加剂。目前使用镍合金(例如fm625，fm622以及fm686)作为在热回收利用的应用中(例如在垃圾焚烧设备、替代材料焚烧设备或生物质设备)的镀覆材料。虽然通过镀层对热交换器管道、加热面以及接触烟气的表面和其他部件针对腐蚀进行多重保护，然而依据所使用的材料和工作条件在过热管道和其他热负载较高的部件处出现了过烧(abzehrungen)，这迫使操作者停机并进行成本密集的维护工作。本发明的目的是，将已根据现有技术使用多年的合金提供给镀层领域中的新的应用领域。这个目的通过使用具有以下组成(以质量％计)的合金来实现：cr20.0-23.0％mo18.5-21.05％fe≤1.5％mn≤0.5％si≤0.1％co≤0.3％w≤0.3％cu≤0.5％al≤0.4％c≤0.01％p≤0.015％s≤0.01％n0.03-0.15％任选地v≤0.3％nb≤0.2％ti≤0.02％余量的ni以及由熔融引起的杂质所述合金作为在热回收利用设备和替代材料焚烧设备中的领域中的镀覆材料。本发明主题的有利的改进方式可由从属权利要求获得。在研究迄今为止仅仅在湿腐蚀领域中使用的上述材料时，已经出人意料地确定，所述材料也可以有利地在热回收利用的温度范围内使用。优选的化学组成(以质量％计)如下给出：cr>20.0-<23.0％mo>18.5-<21.0％fe>0.1-<1.0％mn>0.05-<0.4％si>0.05-<0.10％co≤0.2％w≤0.25％cu≤0.4％al≤0.3％c≤0.05％p≤0.015％s≤0.005％n0.04-<0.10％任选地v≤0.25％nb≤0.2％ti≤0.02％余量的ni以及由熔融引起的杂质。热回收利用设备的部件和与烟气接触的表面的腐蚀负载是多种多样且复杂的。因此，出现了不同的(扩散控制的)高温腐蚀类型，如由于渗碳、熔融盐造成的腐蚀或者由于卤素(尤其氯)造成的腐蚀。此外，所使用的材料在停机和维护时间中另外受到湿腐蚀机制强烈影响。已经发现，这种本身已知的材料突出地适合用于在热回收利用设备领域中用作镀覆材料。在不同的研究中已经证实，这种材料在焊接镀层方法方面具有出色的可焊接性(高抗撕裂度和良好的润湿能力)。除了通过涂覆焊接之外例如还可以通过借助于粉末或金属丝的火焰或等离子体喷射来施加镀覆层。在测试介质“绿死溶液(grünertod)”中，从第二涂覆焊接位置起，临界点蚀温度约为135℃。由此，不太可能出现在停机和维护时间内由于点蚀造成的增强的湿腐蚀侵蚀。另外显示出，在工作负载状态下具有至少600mpa的纯焊料具有出人意料地高的拉伸极限rp0.2。另外还可以确定，通过工作负载产生了硬度的增加，如表1所示。除了合金的高铬和钼含量以及混合晶体硬化的机制之外，由于金属间相的沉积，在工作状态下还产生了进一步的硬度增加。通过这些实验结果可以预期，在热回收利用设备的苛刻条件下，即其中不仅有纯扩散控制/电化学的腐蚀，而且尤其还有与抵抗机械负载的材料阻力的组合，例如由散射颗粒(streupartikel)和烟气颗粒造成的机械负载(磨蚀或磨蚀性腐蚀)的条件下，这种材料具有新颖的特征曲线。下文借助于实施例详细解说本发明：图1示出热交换器管道1作为实施例，所述热交换器管道可以用在垃圾焚烧设备(未展示)中。管道1在此实施例中应为由c钢形成的水冷部件。借助于仅示意的焊接焚烧器2(例如msg或wig)，在旋转3管道1的情况下施加涂覆焊接材料4。在表1中一方面给出了本发明的涂覆焊接材料的组成，并且还给出了迄今为止使用的替代材料的组成。*熔融引起的杂质：co、cu、p、nb、ti表1在表2中列出了在焊接后状态下表1给出的材料的材料数据。fm2120fm625fm622rp0.2(mpa)648519512rm(mpa)841768746a5(％)404146kv(rt,j)33,164148耐腐蚀性iso3651-2o.k.sep1877iio.k.sep1877iio.k.表2表3：在初始状态(如经焊接的)以及在时效硬化状态下涂覆焊料的hv0.1值的对比可用于垃圾焚烧设备中的部件的材料fm2120相对于可比材料的突出之处在于更高的强度值rp0.2以及rm。稍后用calphad软件的计算已经显示出，这种效果尤其是通过形成金属间相(例如μ相)而凸显。这还能够通过金相学研究来证明。相图的计算示出，在低于920℃的温度范围内存在用于热力学平衡状态的金属间μ相(图2)。这些相的量在650℃下为约27重量％(图3)并且导致镀覆材料的机械技术特性和结构构型上的改变。μ相在此通过在这种相的存在范围内的温度范围内长期持续的热影响而在镀覆材料中形成。当前第1页12