專利名稱：一種高溫蒸汽發熱裝置用合金及其制備方法
技術領域：
本發明屬于材料加工領域，特別涉及一種高溫蒸汽發熱裝置用合金及其制備方法。
背景技術：
如今，在化工、輕工、醫藥、食品加工、火力發電及冶金等諸多領域使用蒸汽的生產工藝流程中，高溫蒸汽作為機械能量的產生提供了極佳的能源，因此，高溫蒸汽發熱裝置能否穩定正常工作直接影響整個生產效率。而且根據生產環境中溫度或者所能加熱的溫度的不同，對高溫蒸汽發熱裝置的耐受溫度要求也不同。當下，根據高溫蒸汽發熱裝置所能加熱的使用溫度要求越來越高，但是在高溫狀態下，高溫蒸汽加熱裝置的合金元件表面的氧化膜會加快老化和破壞，從而縮短使用壽命，直接影響生產進度。現有高溫蒸汽發熱裝置的相關技術中，通常利用物質的電阻特性制造發熱體，其中，電阻合金主要有兩大類一類是鐵素體組織的鐵鉻鋁合金；另一類是奧氏體組織的鎳鉻合金。鐵鉻鋁電熱合金的最高使用溫度為1400°C，而鎳鉻電熱合金的最高使用溫度為1200°C，因此，高溫蒸汽發熱裝置的使用溫度仍然受限于最高溫度1400°C，直接影響高溫蒸汽發熱裝置的使用范圍，有待進一步改進相關技術拓展其使用范圍。

發明內容
本發明旨在，彌補現有技術的不足，通過提供一種電阻率高、抗氧化性較強、耐高溫的高溫蒸汽發熱裝置用合金及其制備方法，提高使用該合金的高溫蒸汽發熱裝置的最高使用溫度，以滿足對加熱溫度有更高要求的高溫蒸汽發熱裝置的需求并擴展其使用范圍。 本發明一種高溫蒸汽發熱裝置用合金及其制備方法通過以下技術方案實現一種高溫蒸汽發熱裝置用合金，所述合金中主要元素的質量百分比如下鎢38-50%，鑰10-20%，碳纖維5-8%和陶瓷纖維15-32%。本發明所述高溫蒸汽發熱裝置用合金，最高耐受溫度達1800-2100°C，主要用于高溫蒸汽發熱裝置的電熱管發熱件。本發明提供的一種高溫蒸汽發熱裝置用合金的制備方法，其特征在于，主要包括以下步驟采用鎢、鑰、碳纖維和陶瓷纖原料，按以下重量份鎢38-50、鑰10-20、碳纖維5-8、陶瓷纖維15-32，稱量并混合均勻，置電爐中進行合金的臺煉、提純、精煉、成型和處理，然后經鑄模、軋制、拔管制成。進一步地，根據對合金純度的不同要求，通過選擇電弧爐、真空感應爐和電渣重熔等其中的任意裝置進行冶煉。進一步地，還包括，在冶煉過程中添加碳、磷、硫及微量元素，以提高合金性能。進一步地，在冶煉過程中加入強脫氧，以防止鑄錠時二次氧化，減少偏析和粗大的柱狀結晶組織出現。本發明的所實現的有益效果是所得合金電阻率高、抗氧化性強，耐高溫，溫度可高達1800-210(TC。其發熱管標準件壁厚0. 2-0. Imm,管直徑15_10mm，長度2. 0-2. 5mm,電
阻達10萬歐姆。進一步拓展了高溫蒸汽發熱裝置的使用范圍。
具體實施例方式下面結合3個優選的實施例對本發明所述的技術方案做進一步解釋實施例I本是實施例中的高溫蒸汽發熱裝置用合金，該合金中主要元素的質量百分比如下鎢50%、鑰10%、碳纖維5%、陶瓷纖維15%，上述高溫蒸汽發熱裝置用合金的制備方法，包括以下步驟采用鎢、鑰、碳纖維和 陶瓷纖維為主要原料，按如下質量份鎢50kg、鑰10kg、碳纖維5kg、陶瓷纖維15kg，稱量并混合均勻，置于電爐中，進行合金的冶煉、提純、精煉、成型和處理，然后經鑄模、軋制、拔管制成所述合金。進一步地，根據對合金純度的不同要求，通過選擇電弧爐、真空感應爐和電渣重熔等其中的任意方法來冶煉。進一步地，還包括，在冶煉過程中，進一步添加碳、磷、硫及微量元素，以提高合金性能。進一步地，在冶煉過程中加入強脫氧劑，以防止鑄錠時二次氧化，減少偏析和粗大的柱狀結晶組織出現。經上述方法所制合金電阻率高、抗氧化性強，耐高溫，溫度可高達1800-2100°C。用該合金制成壁厚0. 2-0. Imm,管直徑15_10mm,長度2. 0-2. 5mm,電阻達10萬歐姆的電熱管發熱件，其優良的性能足夠滿足對工作溫度要求更高的高溫蒸汽發熱裝置長久使用。實施例2本實施例中的高溫蒸汽發熱裝置用合金，該合金中主要元素的質量百分比如下鎢38%、鑰20%、碳纖維8%、陶瓷纖維32%上述高溫蒸汽發熱裝置用合金的制備方法，采用鎢、鑰、碳纖維和陶瓷纖維為主要原料，按如下質量份鎢38kg、鑰20kg、碳纖維8kg、陶瓷纖維32kg，稱量并混合均勻，置于電爐中，進行合金的臺煉、提純、精煉、成型和處理，然后經鑄模、軋制、拔管制成所述合金。其他制備方法與實施例I基本相同，在冶煉過程添加微量元素和強脫氧劑。所制合金電阻率高、抗氧化性強，耐高溫，溫度可高達1800-2100°C。用該合金可制成壁厚
0.2-0. 1_，管直徑15-10_，長度2. 0-2. 5mm,電阻達10萬歐姆的電熱管發熱件。其優良的性能足夠滿足對工作溫度要求更高的高溫蒸汽發熱裝置長久使用。實施例3本實施例中的高溫蒸汽發熱裝置用合金，該合金中主要元素的質量百分比如下鎢42%、鑰15%、碳纖維8%、陶瓷纖維32%上述高溫蒸汽發熱裝置用合金的制備方法，采用鎢、鑰、碳纖維和陶瓷纖維為主要原料，按如下質量份鎢42kg、鑰15kg、碳纖維8kg、陶瓷纖維32kg，稱量并混合均勻，置于電爐中，進行合金的冶煉、提純、精煉、成型和處理，然后經鑄模、軋制、拔管制成所述合金。其他制備方法與實施例I基本相同，在冶煉過程添加微量元素和強脫氧劑。所制合金電阻率高、抗氧化性強，耐高溫，溫度可高達1800-2100°C。用該合金可制成壁厚
0.2-0. 1_，管直徑15-10_，長度2. 0-2. 5mm,電阻達10萬歐姆的電熱管發熱件。其優良的性能足夠滿足對工作溫度要求更高的高溫蒸汽發熱裝置長久使用。本發明不僅限于上述實施例，除上述實 施例外，本發明還可以有其他的實施方式，凡采用本發明所公開的構思、等同替換或等效變換的技術方案，均落在本發明要求的保護范圍。
權利要求
1.一種高溫蒸汽發熱裝置用合金，其特征在于采用鎢、鑰、碳纖維和陶瓷纖維為主要原料，所述主要元素的重量百分比如下 鎢38-50%，鑰10-20%，碳纖維5-8%和陶瓷纖維15-32%。
2.根據權利要求I所述的高溫蒸汽發熱裝置用合金，其特征在于所述合金的最高耐受溫度是1800-2100°C。
3.根據權利要求I所述的一種高溫蒸汽發熱裝置用合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟采用鎢、鑰、碳纖維和陶瓷纖維為主要原料，按以下重量份鎢38-50、鑰10-20、碳纖維5-8、陶瓷纖維15-32，稱量并混合均勻，置電爐中進行合金的冶煉、提純、精煉、成型和處理，然后經鑄模、軋制、拔管制成。
4.根據權利要求3所述的一種高溫蒸汽發熱裝置用合金的制備方法，其特征在于，根 據對合金純度的不同要求，通過選擇電弧爐、真空感應爐和電渣重熔其中的任意裝置冶煉。
5.根據權利要求3所述的一種高溫蒸汽發熱裝置用合金的制備方法，其特征在于，還包括，進一步添加碳、磷、硫及微量元素，以提高合金性能。
6.根據權利要求3所述的一種高溫蒸汽發熱裝置用合金的制備方法，其特征在于，還包括，加入強脫氧劑，以防止鑄錠時二次氧化，減少偏析和粗大的柱狀結晶組織出現。
全文摘要
本發明屬于材料加工領域，具體涉及一種高溫蒸汽發熱裝置用合金及其制備方法。該合金以鎢、鉬、碳纖維和陶瓷纖維為主要元素，其中四種主要元素的質量百分比如下鎢38-50％，鉬10-20％，碳纖維5-8％和陶瓷纖維15-32％。該合金的制備方法包括以下步驟采用鎢、鉬、碳纖維和陶瓷纖維為主要原料，混合均勻，置電爐中進行合金的冶煉、提純、精煉、成型和處理，然后經鑄模、軋制、拔管制成。還包括，在冶煉過程中添加碳、磷、硫及微量元素和強氧化劑，以提高其性能。該合金主要用于高溫蒸汽發熱裝置的電熱管發熱件。因其電阻率高、抗氧化性強，耐高溫，最高耐受溫度達1800-2100℃，進一步拓展了使用該種合金的高溫蒸汽發熱裝置的使用范圍，具有較廣泛的應用前景。
文檔編號C22C47/00GK102965600SQ201210444980
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月9日 優先權日2012年11月9日
發明者蘇同興, 張國發, 陳志權, 張震, 張翼霄, 李媛媛, 孫稼霖 申請人:環球瞭望(北京)生物科技有限公司