[发明专利]700℃超超临界锅炉用镍铬钨系高温合金无缝管及制造方法

说明书

本发明涉及一种700℃超超临界锅炉用镍铬钨系高温合金无缝管，按重量百分比包括以下组分：C：0.06‑0.10%，Si：0.25‑0.50%，Mn：0.30‑0.50%，P≤0.03%，S≤0.010%，Cr：22.00‑23.00%，Co≤1.0%，Al≤0.5%，Mo：1.00‑2.00%，Fe≤1.0%，W：13.5‑14.5%，B≤0.015%，La：0.01‑0.05%，余量为Ni及微量元素。本发明中的镍铬钨系高温合金无缝管通过成分控制及参数限定，添加一定量W、Mo、La等元素，制造方法上采用真空感应+电渣重熔冶炼，热挤压+冷轧工艺等，使其具有良好的高温强度和耐腐蚀性，以及良好的长期时效后组织及强度的稳定性，组织及性能完全符合700℃超超临界锅炉用管材的使用要求。

技术领域

本发明涉及一种镍铬钨系高温合金无缝管，具体涉及一种用于700℃超超临界锅炉用的高温合金无缝管。

背景技术

我国是目前世界最大的煤炭生产和消费国，也是世界上最大的CO2排放国。为了应对气候变化，我国现在面临着巨大的CO2减排压力，而燃煤火电是我国最大也是最集中的CO2排放源。燃煤火电厂降低CO2排放的可能技术途径有3种：碳捕获和埋存技术、煤与生物质混烧技术、提高火电机组效率，目前最可行、经济、可靠的燃煤机组减排CO2的途径就是提高火电机组效率，提高火电机组效率的主要途径就是提高蒸汽参数，发展超临界和超超临界机组。尽可能提高蒸汽参数是大大提高效率、降低煤耗的减排CO2的重要措施。发展高参数、高效率的超超临界机组，关键是材料。为了进一步将机组的净效率提高到50%以上，必须将蒸汽温度提高到700℃以上，这样，能够满足600℃蒸汽参数的合金铁素体和合金奥氏体材料已经不能满足要求，必须采用镍基合金材料。

欧盟、美国、日本和我国先后开展了适用于700℃超超临界机组镍基合金高温材料的研发。其中欧盟于1998年开始研发700℃超超临界发电技术，实际试验的镍基材料主要有Sanicro 25，Inconel740， Nimonic 263，Inconel 617B，Inconel 625等，美国于2001年开始研发超超临界机组高温材料，选择的镍基合金主要有Haynes 230，CCA 617， Inconel740和Haynes 282等，日本政府2008年开始研发700℃超超临界新材料，主要是Fe-Ni基合金和Ni-Co基合金材料，候选材料还包括Inconel 617、HR35、CCA 617、Haynes 230、Alloy740、Nimonic 263和HR6W等。我国起步较晚，于2011年1月开始了“国家700℃超超临界燃煤发电关键技术和设备研发及应用示范”项目的研究，研究的镍基合金主要有GH2984，BT700，C-HRA-1，C-HRA-3，N06230等，本专利材料相当有N06230。目前，各国对700℃超超临界锅炉用材料主要处于研究阶段，而对工业化生产工艺报道较少，对外一直处于技术封锁状态。镍基合金管技术含量高，冶炼及制造难度大，很大程度制约我国火电机组的竞争力，影响整个行业的健康发展。

现有技术中，冶炼成分及元素偏析很难控制，热加工工艺、冷加工工艺无相应的参考经验，从而影响700℃超超临界锅炉用材料工业化生产进程。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术的缺点，提供一种具有耐高温、耐氧化腐蚀、耐持久、高抗拉强度和高屈服强度、较小的表面粗糙度，以及良好的尺寸精度和表面质量的用于700℃超超临界锅炉用镍铬钨系高温合金无缝管。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种700℃超超临界锅炉用镍铬钨系高温合金无缝管，按重量百分比包括以下组分：C：0.06-0.10%，Si：0.25-0.50%，Mn：0.30-0.50%，P≤0.03%，S≤0.010%，Cr：22.00-23.00%，Co≤1.0%，Al≤0.5%，Mo：1.00-2.00%，Fe≤1.0%，W：13.5-14.5%，B≤0.015%，La：0.01-0.05%，余量为Ni及微量元素。