[0026] 图1是实施例4和比较例1的金相组织。
[0027] 图2是实施例1、4和比较例3、4、5在650°C /80Mpa条件下的持久断裂时间。
[0028] 图3是实施例1、2、3、4、5与比较例2在700°C空气恒温氧化增重曲线。
[0029] 图4是实施例4与比较例2在600°C饱和氧浓度液态铅铋腐蚀1000小时后的腐蚀 层断面形貌。
【具体实施方式】
[0030] 以下通过实施例对本发明进行详细说明。
[0031] 以下实施例将对本发明予以进一步说明，但并不因此而限制本发明。
[0032] 以下为本发明中的实施例钢以及偏离本发明成分范围的对比例钢的化学成分。实 施例钢与对比例钢经过相同工艺锻造、乳制、热处理后，测试拉伸性能、冲击性能、高温持久 性能、抗氧化性能以及耐液态金属腐蚀性能。
[0033] 实施例1
[0034] 本实施例中马氏体耐热钢的化学成分为：C :0. 18wt. %，Si : 1. 10wt. %，Cr : 10. 05wt. %, Mn ：0. 95wt. %, ff ：1. lOwt. %, Ta ：0. lOwt. %, V ：0. 20wt. %, Nb ：0,01wt. %, S ：20 (ppm)，P:40 (ppm)，Cu〈0.01wt.%，Ti:40 (ppm)，Al:60 (ppm)，Co:30 (ppm),余量为铁。
[0035] 实施例2
[0036] 本实施例中马氏体耐热钢的化学成分为：C :0. 23wt. %，Si : 1. 30wt. %，Cr : 10. 30wt. %, Mn ：0. 67wt. %, ff ：1. 22wt. %, Ta ：0. 23wt. %, V ：0. 20wt. %, Nb ：0,01wt. %, S ：30 (ppm)，P:30 (ppm)，Cu〈0.01wt.%，Ti:40 (ppm)，Al〈50 (ppm)，Co:20 (ppm),余量为铁。
[0037] 实施例3
[0038] 本实施例中马氏体耐热钢的化学成分为：C :0. 25wt. %，Si : 1. 48wt. %，Cr : 10. lOwt. %, Mn ：0. 59wt. %, ff ：1. 30wt. %, Ta ：0. 28wt. %, V ：0. lOwt. %, Nb ：0,01wt. %, S<30 (ppm)，P:20 (ppm)，Cu〈0.01wt.%，Ti:40 (ppm)，Al〈50 (ppm)，Co:40 (ppm),余量为铁。
[0039] 实施例4
[0040] 本实施例中马氏体耐热钢的化学成分为：C :0. 23wt. %，Si : 1. 20wt. %，Cr : 10. 70wt. %, Mn ：0. 60wt. %, ff ：1. 17wt. %, Ta ：0. llwt. %, V ：0. 19wt. %, Nb ：0,01wt. %, S ：20 (ppm)，P:40 (ppm)，Cu〈0.01wt.%，Ti:20 (ppm)，Al〈50 (ppm)，Co:20 (ppm),余量为铁。
[0041] 实施例5
[0042] 本实施例中马氏体耐热钢的化学成分为：C :0. 26wt. %，Si : 1. lOwt. %，Cr : 11. 4wt. %, Mn ：0. 54wt. %, ff ：1. 46wt. %, Ta ：0. 15wt. %, V ：0. 14wt. %, Nb ：0,01wt. %, S ：30 (ppm)，P:30 (ppm)，Cu〈0.01wt.%，Ti:30 (ppm)，Al〈50 (ppm)，Co:30 (ppm),余量为铁。
[0043] 比较例1
[0044] 本实施例中马氏体耐热钢的化学成分为：C:0.lOwt. %，Si: 1. 28wt.%，Cr: 11. 80wt.%, Mn：0. 28wt.%, ff：1. 52wt.%, Ta：0. 31wt.%, V：0. 39wt.%, Nb：0.Olwt.%, S：20 (ppm)，P:40 (ppm),余量为铁。
[0045] 比较例2
[0046] 本实施例中马氏体耐热钢的化学成分为：C :0. lOwt. %，Si :0. 30wt. %，Cr : 8. 21wt. %, Mn ：0. 40wt. %, V ：0. 20wt. %, Nb ：0. 08wt. %, Ni ：0. 08wt. %, Mo ：0. 96wt. %, S ：10 (ppm)，P:120 (ppm),余量为铁。
[0047] 比较例3
[0048] 本实施例中马氏体耐热钢的化学成分为：C :0. 32wt. %，Si : 1. 40wt. %，Cr : 11. 20wt. %, Mn ：0. 53wt. %, ff ：1. 43wt. %, Ta ：0. 15wt. %, V ：0. 20wt. %, Nb ：0,01wt. %, S ：30 (ppm)，P:40 (ppm),余量为铁。
[0049] 比较例4
[0050]本实施例中马氏体结构材料的化学成分为：C:0. 25wt.%，Si: 1. 23wt. %，Cr: 10. 46wt.%, Mn：0. 41wt.%, ff：1. 54wt.%, Ta：0. 15wt.%, V：0. 19wt.%, Nb：0.Olwt.%, S<20 (ppm)，P:70 (ppm),余量为铁。
[0051] 比较例5
[0052] 本实施例中马氏体结构材料的化学成分为：C :0. 22wt. %，Si: 1. 56wt. %，Cr : 10. 73wt.%, Mn：0. 67wt.%, ff：1. 41wt.%, Ta：0. 19wt.%, V：0. 21wt.%, Nb：0.Olwt.%, S：50 (ppm)，P:70 (ppm),余量为铁。
[0053] 表1实施例钢与比较例钢的室温拉伸强度和室温冲击韧性
[0054]
【主权项】
1. 一种耐液态金属腐蚀高铬马氏体耐热钢，其特征为所述耐热钢的合金元素重量百 分比为：〇? 18% 彡 C 彡 0? 26%，1. 0% < Si 彡 1. 5%，10% < Cr 彡 11. 5%，1. 0% < W 彡 1. 5%，0% < Mn < 1. 0%，Ta+Nb :彡0? 3%，0% < V彡0? 2%，余量为铁；其中Ta和Nb不能同时为0。
2. 如权利要求1所述的耐液态金属腐蚀高铬马氏体耐热钢，其特征在于，所述马氏体 耐热钢中，〇? 20wt. % 彡 C 彡 0? 24wt. %。
3. 如权利要求1所述的耐液态金属腐蚀高铬马氏体耐热钢，其特征在于，所述马氏体 耐热钢中，l〇wt. % < Cr < llwt. %。
4. 如权利要求1所述的耐液态金属腐蚀高铬马氏体耐热钢，其特征在于，所述马氏体 耐热钢中，〇? 5wt. % < Mn < 1. Owt. %。
5. 如权利要求1所述的耐液态金属腐蚀高铬马氏体耐热钢，其特征在于，所述马氏体 耐热钢中，〇? lwt. % 彡（Ta+Nb)彡 0? 2wt. %。
6. 如权利要求1所述的耐液态金属腐蚀高铬马氏体耐热钢，其特征在于，所述马氏体 耐热钢中：P < 〇? 〇〇5wt. %，S < 0? 004wt. %，Cu < 0? Olwt. %，Ti〈0,01Owt. %，A1〈0,01Owt. %， Co<0. 005wt. %〇
7. 如权利要求1?6任一所述的耐液态金属腐蚀高铬马氏体耐热钢，其特征在于，所述 马氏体耐热钢为全部马氏体组织。
8. 如权利要求1所述的耐液态金属腐蚀高铬马氏体耐热钢，其特征在于，所述马氏体 耐热钢在液态金属中腐蚀后，表面生成富含硅和铬且具有保护性的致密氧化膜。
9. 如权利要求1所述的耐液态金属腐蚀高铬马氏体耐热钢，其特征在于，所述耐热钢 的合金元素重量百分比为：C :0. 23%，Si :1. 20%，Cr :10. 70%，W :1. 17%，Mn :0. 60%，Ta+Nb : 0. 12%，V :0. 19%，余量为铁。
【专利摘要】本发明公开了一种耐液态金属腐蚀高铬马氏体耐热钢，属于耐热金属材料领域。其特征是合金成分的重量百分比（wt.%）为：0.18%≤C≤0.26%，1.0%＜Si≤1.5%，10%＜Cr≤11.5%，1.0%＜W≤1.5%，0%＜Mn＜1.0%，Ta+Nb：≤0.3%，0%＜V≤0.2%，余量为铁。本发明的有益效果为，通过采用更为合理的高硅和高铬含量来提高耐液态金属腐蚀性能，并通过较大幅度的调整碳、锰等元素含量来抑制δ铁素体生成以获得全马氏体组织提高强韧性，采用钽、铌、钒等微合金化元素进行复合强化提高高温蠕变性能，从而使耐热钢获得了优良的强韧性、高温蠕变性能和耐液态金属腐蚀性能。
【IPC分类】C22C38-26
【公开号】CN104593680
【申请号】CN201310536209
【发明人】单以银, 严伟, 王志光, 王威, 杨柯, 周强国
【申请人】中国科学院金属研究所, 中国科学院近代物理研究所
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2013年10月31日