蠕变增强材料对耐热金属材料构件的扩散渗镀方法以及增强了蠕变强度的耐热金属材料构件的制作方法_2

文档序号:9793542阅读:来源:国知局

[0023]作为构件10的耐热金属材料,可举出例如0.3Mo钢、0.5Mo钢、0.5Cr_0.5Mo钢、ICr-0.2Mo钢、ICr-0.5Mo钢、I.25Cr-0.5Mo钢、2.25Cr_lMo钢、5Cr_0.5Mo钢、7Cr_0.5Mo钢、9Cr_IMo钢、0.3Cr-Mo-V钢、0.5Cr-Mo_V钢、9Cr-Mo_V钢、12Cr-Mo_V钢、ICr-1.25Mo-0.25V钢、9Cr-lMo-W钢、SUS304、SUS304L、SUS316、SUS316L、SUS316T1、SUS317、SUS321、SUS347H、SUS31 OS、Super304、SUS904L、NCF600、NCF601、NCF800、NCF800H 等,但不限于这些,可应用在火力、原子能发电设备、其他高温工厂中所采用的构件的公知材料。
[0024]作为蠕变增强材料,只要是熔点为1000°C以上且通过加热至1000°C以上的温度而产生析出强化、固溶强化,从而能够使蠕变强度增强的元素,就没有特别限制,但根据耐热金属材料构件10的原材料,可包含例如从B(硼)、W(钨)、Cr(铬)、Mo(钼)、Nb(铌)、V(钒)、Hf(铪)、Zr(锆)、Ti (钛)、Cu(铜)和Co(钴)中适宜地选择的一种或多种元素。在将蠕变增强材料涂布于耐热金属材料构件10的表面的情况下,可直接使用蠕变增强材料的粉末,也可使用通过粘合剂、溶剂、粘接剂等制成液状或糊状的蠕变增强材料的涂布剂。此外,在将蠕变增强材料喷镀于耐热金属材料构件10的表面的情况下,例如,可使用蠕变增强材料粉末应用等离子体喷镀法等公知的喷镀方法。予以说明的是,关于对耐热金属材料构件10表面的蠕变增强材料的涂布或喷镀,可如本实施方式那样对耐热金属材料构件10的外周整体的表面进行,也可对耐热金属材料构件10的一部分表面进行。
[0025]关于耐热被覆构件30,只要由能够以与涂布或喷镀有蠕变增强材料的部分25接触的方式包覆该部分25、并抑制在加热至上述加热温度时产生的处于该部分25的耐热金属材料构件10向外周方向的热膨胀且能够几乎保持该部分25中的耐热金属材料构件10的形状的耐热材料构成,就没有特别限制,但优选由在上述加热温度以上的温度下,热膨胀率比耐热金属材料构件10低的材料构成。予以说明的是,在耐热被覆构件30由与耐热金属构件10相比热膨胀率为相同程度且是不同于耐热金属材料构件10的耐热材料、或热膨胀率比耐热金属材料构件10高的耐热材料构成的情况下,也可为了抑制在加热至上述加热温度时产生的耐热被覆构件30的热膨胀,通过在上述加热温度以上的温度下的热膨胀率比耐热金属材料构件10低的耐热材料构件来固定耐热被覆构件30的外周,保持耐热被覆构件30的形状。
[0026]作为耐热被覆构件30的耐热材料,可举出例如氧化铝、氧化锆、氮化铝、碳化硅、氮化硅、堇青石、塞隆、锆英石、莫来石等陶瓷、Alloy903、Alloy909、HRA929等合金等。
[0027]耐热被覆构件30呈例如绳、板、夹具等的形状,关于它们的固定,例如,可通过将绳状、板状的耐热被覆构件30对涂布或喷镀有蠕变增强材料的部分25中的耐热金属材料构件10的外周来进行,也可通过将夹具状的耐热被覆构件30安装于涂布或喷镀有蠕变增强材料的部分25中的耐热金属材料构件10的外周来进行,还可通过利用夹具、螺栓等固定具将呈板等形状的耐热被覆构件30安装于涂布或喷镀有蠕变增强材料的部分25中的耐热金属材料构件10的外周来进行。予以说明的是,本实施方式中,耐热被覆构件30由具有2个略半圆弧剖面形状的金属配件构成,通过安装于这些金属配件的凸缘的螺栓构件35,以所述金属配件的内面与涂布或喷镀有蠕变增强材料部分25中的耐热金属材料构件10的外周接触的方式将耐热被覆构件30固定于耐热金属材料构件10的表面。所述螺栓构件35由例如与耐热被覆构件30相同的材料制造。
[0028]关于涂布或喷镀有蠕变增强材料的耐热金属材料构件10的加热温度,只要是1000°C以上的温度就没有特别限制,但优选在构件10的耐热金属材料和蠕变增强材料中A3相变点最高的成分的A3相变点以上的温度(优选为1000°C+10?100°C)加热预定时间(例如,几小时?24小时左右)。予以说明的是,本实施方式中,作为加热装置,使用了能够从涂布或喷镀有蠕变增强材料的耐热金属材料构件10的外周加热的高频加热加热器40,但只要能够对涂布或喷镀有蠕变增强材料的部分25中的耐热金属材料构件10进行加热,就没有特别限制。
[0029]通过以上的方法,使蠕变增强材料在耐热金属材料构件10的内部扩散渗镀的材料,如上所述其蠕变强度被增强,因此作为增强了蠕变强度的耐热金属材料构件有用。
[0030]符号说明
[0031]10耐热金属材料构件
[0032]20焊接部
[0033]25涂布或喷镀有蠕变增强材料的部分
[0034]30耐热被覆构件
[0035]35螺栓构件
[0036]40高频加热加热器
【主权项】
1.一种蠕变增强材料对耐热金属材料构件的扩散渗镀方法,其特征在于,包括: 对耐热金属材料构件的表面涂布或喷镀蠕变增强材料, 以与涂布或喷镀有所述蠕变增强材料的部分接触的方式用耐热被覆构件包覆、固定该部分, 将由所述耐热被覆构件包覆的所述耐热金属材料构件加热至1000°c以上的温度; 所述蠕变增强材料含有选自8、胃、0、10、他、¥、把、2^11、(:11和(:0中的一种或多种元素。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,将由所述耐热被覆构件包覆的所述耐热金属材料构件加热至1000°C以上的温度后,进行冷却,再次加热至A1相变点以上的温度。3.一种增强了蠕变强度的耐热金属材料构件,其特征在于, 通过对耐热金属材料构件的表面涂布或喷镀蠕变增强材料, 以与涂布或喷镀有所述蠕变增强材料的部分接触的方式用耐热被覆构件包覆、固定该部分, 将由所述耐热被覆构件包覆的所述耐热金属材料构件加热至1000°c以上的温度而得到, 所述蠕变增强材料含有选自8、胃、0、10、他、¥、把、2^11、(:11和(:0中的一种或多种元素。4.如权利要求3所述的耐热金属材料构件,通过将由所述耐热被覆构件包覆的所述耐热金属材料构件加热至1000°C以上的温度后,进行冷却,再次加热至A1相变点以上的温度而得到。
【专利摘要】对使用耐热金属材料制造的耐热金属材料构件的表面涂布或喷镀含有选自B、W、Cr、Mo、Nb、V、Hf、Zr、Ti、Cu和Co中的一种或多种元素的蠕变增强材料,以与涂布或喷镀有所述蠕变增强材料的部分接触的方式,用耐热被覆构件包覆、固定该部分,通过将由所述耐热被覆构件包覆的所述耐热金属材料构件加热至1000℃以上的温度,从而对向外周方向热膨胀的耐热金属材料构件产生压缩力,能够在抑制耐热金属材料构件向外周方向的热膨胀的同时,使在耐热金属材料构件表面上的蠕变增强材料有效地向耐热金属材料构件的内部扩散渗镀。
【IPC分类】C23C4/18, C21D1/34, C21D9/50, C23C4/06, C23C26/00, C21D9/08
【公开号】CN105555988
【申请号】CN201380079648
【发明人】西田秀高
【申请人】中国电力株式会社
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2013年9月25日
【公告号】CA2924624A1, WO2015045038A1
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