[发明专利]一种用于制造玻璃棉离心器的耐高温镍基合金

说明书

本发明公开了一种用于制造玻璃棉离心器的耐高温镍基合金，所述耐高温镍基合金成分的质量百分含量为Cr 23％～26％，Fe 3％～4％，W 11％～13％，Nb2％～2.5％，Mn 1％～1.3％，Ti 0.6％～1％，余量为Ni。一种玻璃棉离心器采用所述耐高温镍基合金制成，在980℃～1020℃高温、1800r/min～3600r/min高转速状态下不易断裂。本发明采用上述耐高温镍基合金制成的离心器，在980℃～1020℃高温、1800r/min～3600r/min高转速状态下不易断裂，工作时间达到500‑600小时，具有耐高温、耐腐蚀、抗氧化、抗冲刷性强、使用寿命长，不易变形的优点。

技术领域

本发明涉及镍铬合金技术领域，尤其是涉及一种用于制造玻璃棉离心器的耐高温镍基合金。

背景技术

离心器是离心喷吹法生产玻璃纤维不可或缺的零件。熔融的玻璃液经通道流入高速旋转的离心器内，在离心力的作用下，经离心器侧壁的甩丝孔形成玻璃纤维，这就需要离心器在高速旋转和高温的条件下能正常工作。因此急需要一种具有优异的高温力学性能、高温耐腐蚀性能和抗冲刷性能的离心器。

目前的离心器制作过程中通常加入钴元素，但是钴元素价格昂贵且属于稀缺元素，从成本等方面考虑，选用镍基合金，而目前的镍基合金的离心器制作工艺较复杂，成分较多，制成的离心器的高温力学性能差异很大，抗氧化性能较差，导致使用寿命较短。因此急需一种高温力学性能、高温抗氧化、抗冲刷性能优异、使用寿命长且成本低的离心器。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于制造玻璃棉离心器的耐高温镍基合金，采用上述耐高温镍基合金制成的离心器，在980℃～1020℃高温、1800r/min～3600r/min高转速状态下不易断裂，工作时间达到500-600小时，具有耐高温、耐腐蚀、抗氧化、抗冲刷性强、使用寿命长，不易变形的优点。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于制造玻璃棉离心器的耐高温镍基合金，所述耐高温镍基合金成分的质量百分含量为Cr 23％～26％，Fe 3％～4％，W 11％～13％，Nb 2％～2.5％，Mn 1％～1.3％，Ti 0.6％～1％，余量为Ni。

一种玻璃棉离心器采用上述耐高温镍基合金制成，在980℃～1020℃高温、1800r/min～3600r/min高转速状态下不易断裂。

Cr(铬)是影响合金抗氧化和抗熔融玻璃液腐蚀性能的重要元素，此外，W(钨)也是重要的固溶强化元素。然而，过高的固溶元素含量会降低合金的组织稳定性，导致有害相的析出。综合考虑元素的抗氧化作用及固溶强化效果，本合金中C r的含量控制在23％-26％，W的含量控制为11％-13％。

Nb(铌)是影响合金高温力学性能的重要元素，可以增强合金的抗高温氧化能力，有利于提高合金的高温力学性能。然而过量的Nb会导致合金晶界处析出有害相，因此本合金中Nb的含量控制在2％-2.5％。

Ti(钛)原子可以起到沉淀强化作用，提高合金的高温强度。然而Ti属于活泼金属元素，易在合金高温氧化时发生内氧化或内氮化，不利于合金的高温抗氧化性能，因此本合金中Ti的含量控制在0.6％-1％。

Fe(铁)原子属于活泼金属元素，不耐腐蚀，过高的Fe元素会导致耐腐蚀性能下降，然而为了有限地降低成本，本合金中Fe的含量控制在3％-4％。

Mn(锰)具有很好的脱氧能力，能把FeO还原成Fe，改善合金的质量。降低合金的脆性，改善合金的热加工性能，锰能大部分溶于铁素体，形成置换固溶体，使铁素体强化提高合金的强度和硬度。因此本合金中Mn的含量控制在1％-1.3％。

其它余量为Ni，

结合上述各因素，一种用于制造玻璃棉离心器的耐高温镍基合金使用时的最佳配比为Ni 53.79％，Cr 25.12％，Fe 3.94％，W 12.89％，Nb 2.33％，Mn 1.19％，Ti 0.71％。