具有氧化鋁阻擋層的鑄造產品及其制造方法
【專利摘要】本發明提供一種具有氧化鋁阻擋層的鑄造產品及其制造方法。本發明的具有氧化鋁阻擋層的鑄造產品是在鑄造體的表面上形成了包含Al2O3的氧化鋁阻擋層的鑄造產品,鑄造體以質量百分比計包含:0.3-0.7%的C、0.1-1.5%的Si、0.1-3%的Mn、15-40%的Cr、20-55%的Ni、2-4%的Al、0.005-0.4%的稀土元素、0.5-5%的W和/或0.1-3%的Mo,作為剩余部分的25%以上的Fe以及不可避免的雜質,以及所述稀土元素的80%以上為La。
【專利說明】具有氧化鋁阻擋層的鑄造產品及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及具有氧化鋁阻擋層的鑄造產品及其制造方法。
【背景技術】
[0002] 在耐熱鑄鋼產品例如用于制造乙烯的反應管和分解管、爐底輥、輻射管、耐金屬粉 末化材料等中,由于暴露于高溫氣氛下,因此要求使用具有出色的高溫強度的奧氏體系耐 熱合金。
[0003] 在這種奧氏體系耐熱合金中,在高溫氣氛中使用期間,在表面形成金屬氧化物層, 該氧化層作為阻擋層用以保護高溫氣氛中的基體材料。
[0004] 另一方面,當Cr氧化物(主要由Cr203構成)作為這種金屬氧化物被形成時,由于 致密性較低,故其防止氧或碳侵入的功能是不充分的,從而在高溫氣氛下產生內部氧化,氧 化物薄膜發生膨脹。此外,這些Cr氧化物在加熱和冷卻的重復循環期間容易剝離,即使是 在它們最終未剝離的情況下,因為其防止來自外部氣氛的氧或碳侵入的功能不充分,故存 在氧或碳穿過薄膜而在基體材料內產生內部氧化或滲碳的問題。
[0005] 為了解決該問題,提出在基體材料的表面形成以氧化鋁(A1203)為主體的氧化物 層,與通常的奧氏體系耐熱合金相比,該氧化物層通過增加 A1含量而具有較高的致密性 并難以透過氧或碳(例如,參照日本特開昭51-78612號公報和日本特開昭57-39159號公 報)。
[0006] 然而,因為A1是鐵素體形成元素,故當其含量增大時,材料的延展性劣化,并且高 溫強度降低。該延展性降低的傾向特別在A1的含量超過4%時被觀察到。
[0007] 因此,雖然可預期上述專利文獻中的奧氏體系耐熱合金通過A1203提高了阻擋性 能,但存在導致基體材料的延展性降低的問題。
[0008] 因此,為了提供可在A1含量不超過4%時確保氧化鋁阻擋層的高溫穩定性、 并且不降低材料的延展性、在高溫氣氛下發揮出色的阻擋功能的鑄造產品,國際公開 W02010/113830號公報提出一種鑄造產品,其中在進行內表面處理使得鑄造體的表面粗糙 度(Ra)為0.05-2. 5 μ m之后,通過在氧化性氣氛進行熱處理,在鑄造體的內表面上形成包 含A1203的氧化鋁阻擋層,具有比基體材料基質更高的Cr濃度的Cr基粒子分散在氧化鋁阻 擋層與鑄造體之間的界面處。
[0009] 國際公開W02010/113830號公報中的鑄造產品由于穩定的氧化鋁阻擋層的存在 而在高溫氣氛下使用時可長期穩定地保持出色的耐氧化性、耐滲碳性、耐氮化性、耐蝕性 等。
[0010] 本發明人的研究結果發現,在國際公開W02010/113830號公報中具有出色的耐氧 化性、耐滲碳性、耐氮化性、耐蝕性等的鑄造產品中,如果該鑄造產品被暴露于更高的高溫 下,那么拉伸延展性降低。
[0011] 因此,本發明的第一目標是發現高溫拉伸延展性降低的因素,并提供具有出色的 高溫拉伸延展性的氧化鋁阻擋層的奧氏體系鑄造產品。
[0012] 此外,在通過作為通常的精加工的刮削方法進行對鑄造體的內表面處理的情況 下,在鑄造體的表面產生劃痕。該劃痕部分中,由于加工應變被過度地施加并且表面粗糙度 變大,故其表面性能不同于基體材料的其他部分。結果是,在隨后進行的熱處理步驟中,在 劃痕部分的最外表面上形成了 Cr氧化物,并在其正下方形成塊狀的A1氧化物。
[0013] 于是,由于在劃痕部分中沒有形成均一的A1203薄膜而主要形成了 Cr203薄膜,故在 長時間暴露于約1080°C以上高溫的情況下,與均一地形成了 A1203薄膜的基體材料部分相 t匕,由于劃痕部分中不能通過氧化膜保護基體材料,故易于產生高溫腐蝕。
[0014] 因此,為了除去該劃痕,考慮進行研磨例如珩磨等,但加工成本增加,并且導致制 造周期延長的結果。
[0015] 此外,在鑄造產品為直管從而具有小直徑或較大長度時,上述研磨例如珩磨等不 能對整個長度進行加工,表面粗糙度較大的部分被保留。結果是,在該部分中不能形成期望 的A1 203薄膜。
[0016] 進一步地,具有彎曲部分的所謂U形管是通過彎曲經由加工預先進行了表面處理 和熱處理的直管被制造。然而,由于在彎曲直管時,在彎曲部分中產生應變等,故形成于直 管表面上的氧化鋁阻擋層會發生剝離。該現象特別地在彎曲部分的內側或腹側被顯著地觀 察到。
[0017] 因此,本發明的第二目標是提供可在整個表面上形成均一的氧化鋁阻擋層的鑄造 產品以及其制造方法。
[0018] 此外,在制造形成了氧化鋁阻擋層的鑄造產品并通過焊接接合獲得的鑄造產品 時,在易受焊接時的熱影響的所謂熱影響部分中產生殘留應力和應變。結果是,預先形成的 氧化鋁阻擋層可能部分剝離。
[0019] 因此,考慮在焊接進行了表面處理的鑄造產品之后,通過進行熱處理形成氧化鋁 阻擋層,但在該情況下,特別地,在焊接部分中,形成以Cr氧化物為主體的金屬氧化物,不 能形成具有充分的耐滲碳性的氧化鋁阻擋層。
[0020] 在傳統技術中,與形成了氧化鋁阻擋層的鑄造體相比,沒有形成氧化鋁阻擋層的 焊接部分允許來自外部氣氛的氧、碳、氮等的侵入,從而不能長時間地防止氧化、碳化、氮化 等。
[0021] 因此,本發明的第三目標在于提供在焊接部分中不形成以Cr氧化物為主體的金 屬氧化物而在整個表面上形成氧化鋁阻擋層的鑄造產品以及其制造方法。
【發明內容】
[0022] 為了實現上述第一目標,本發明的具有氧化鋁阻擋層的鑄造產品是在鑄造體 的表面上形成了包含A1A的氧化鋁阻擋層的鑄造產品,鑄造體以質量百分比計包含: 0· 3-0. 7% 的 C、0. 1-1. 5% 的 Si、0. 1-3% 的 Mn、15-40% 的 Cr、20-55% 的 Ni、2-4% 的 A1、 0. 005-0. 4%的稀土元素、0. 5-5%的W和/或0. 1-3%的Mo,作為剩余部分的25%以上的 Fe以及不可避免的雜質,上述稀土元素的80%以上為La。
[0023] 此外,為了實現上述第二目標,根據本發明的用于制造表面上具有氧化鋁阻擋層 的鑄造產品的制造方法是用于制造在高溫氣氛下使用的鑄造產品的制造方法,其包括:
[0024] 進行酸處理的步驟,所述酸處理使用包含多元醇液體的酸溶液對耐熱合金的鑄造 體的表面進行處理,所述耐熱合金包含15質量%以上的Cr、20質量%以上的Ni,以及2-4 質量%的A1 ;以及
[0025] 熱處理步驟,通過對進行了上述酸處理的鑄造體進行熱處理,在表面上形成包含 ai2o3的氧化鋁阻擋層。
[0026] 此外,為了實現上述第三目標,根據本發明的鑄造產品的制造方法是用于制造在 高溫氣氛下使用的鑄造產品的制造方法,所述鑄造產品通過將包含15質量%以上Cr、20質 量%以上Ni和2-4質量%的A1的耐熱合金的第一鑄造體與第二鑄造體焊接在一起而獲 得,所述制造方法包括:
[0027] 通過焊接來接合第一鑄造體與第二鑄造體的步驟;
[0028] 對接合的焊接部分進行表面處理的步驟;以及
[0029] 對經表面處理的焊接部分進行熱處理的步驟。
[0030] 進一步地,為了實現上述第三目標,本發明的具有氧化鋁阻擋層的鑄造產品是在 高溫氣氛下使用的鑄造產品,其通過焊接包含15質量%以上Cr、20質量%以上Ni和2-4 質量%的A1的耐熱合金的第一鑄造體與第二鑄造體而形成,并且在第一鑄造體與第二鑄 造體之間的焊接部分被包含A120 3的氧化鋁阻擋層覆蓋。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031] [圖1]圖1為實施例2中作為發明例的試樣No. 201經酸處理后、熱處理前的表面 照片。
[0032] [圖2]圖2為實施例2中作為發明例的試樣No. 202經酸處理后、熱處理前的表面 照片。
[0033] [圖3]圖3為實施例2中作為發明例的試樣No. 203經酸處理后、熱處理前的表面 照片。
[0034] [圖4]圖4為實施例2中作為發明例的試樣No. 204經酸處理后、熱處理前的表面 照片。
[0035] [圖5]圖5為實施例2中作為發明例的試樣No. 205經酸處理后、熱處理前的表面 照片。
[0036] [圖6]圖6為實施例2中作為發明例的試樣No. 206經酸處理后、熱處理前的表面 照片。
[0037] [圖7]圖7為實施例2中作為發明例的試樣No. 207經酸處理后、熱處理前的表面 照片。
[0038] [圖8]圖8為實施例2中作為參考例的試樣No. 311經酸處理后、熱處理前的表面 照片。
[0039] [圖9]圖9為實施例2中作為參考例的試樣No. 312經酸處理后、熱處理前的表面 照片。
[0040] [圖10]圖10為實施例2中作為比較例的試樣No. 421熱處理前的表面照片(未 經酸處理)。[圖11]圖11為實施例2中作為發明例的試樣No. 201熱處理后的表面照片。
[0041] [圖12]圖12為實施例2中作為發明例的試樣No. 202熱處理后的表面照片。
[0042] [圖13]圖13為實施例2中作為發明例的試樣No. 203熱處理后的表面照片。
[0043] [圖14]圖14為實施例2中作為發明例的試樣No. 204熱處理后的表面照片。
[0044] [圖15]圖15為實施例2中作為發明例的試樣No. 205熱處理后的表面照片。
[0045] [圖16]圖16為實施例2中作為發明例的試樣No. 206熱處理后的表面照片。
[0046] [圖17]圖17為實施例2中作為發明例的試樣No. 207熱處理后的表面照片。
[0047] [圖18]圖18為實施例2中作為參考例的試樣No. 311熱處理后的表面照片。
[0048] [圖19]圖19為實施例2中作為參考例的試樣No. 312熱處理后的表面照片。
[0049] [圖20]圖20為實施例2中作為比較例的試樣No. 421熱處理后的表面照片。
[0050] [圖21]圖21為實施例2中作為發明例的試樣No. 201的截面SEM照片。
[0051] [圖22]圖22為實施例2中作為發明例的試樣No. 202的截面SEM照片。
[0052] [圖23]圖23為實施例2中作為發明例的試樣No. 203的截面SEM照片。
[0053] [圖24]圖24為實施例2中作為發明例的試樣No. 204的截面SEM照片。
[0054] [圖25]圖25為實施例2中作為發明例的試樣No. 205的截面SEM照片。
[0055] [圖26]圖26為實施例2中作為發明例的試樣No. 206的截面SEM照片。
[0056] [圖27]圖27為實施例2中作為發明例的試樣No. 207的截面SEM照片。
[0057] [圖28]圖28為實施例2中作為參考例的試樣No. 311的截面SEM照片。
[0058] [圖29]圖29為實施例2中作為參考例的試樣No. 312的截面SEM照片。
[0059] [圖30]圖30為實施例2中作為比較例的試樣No. 421的截面SEM照片。
[0060] [圖31]圖31為通過沿軸向切割實施例3中作為發明例的試樣管No. 504所拍攝 的截面照片。
[0061] [圖32]圖32為通過沿軸向切割實施例3中作為比較例的試樣管No. 613所拍攝 的截面照片。
[0062] [圖33]圖33為由實施例3中作為發明例的試樣管No. 504獲得的試樣片與焊接 部分垂直的截面照片。
[0063] [圖34]圖34為由實施例3中作為比較例的試樣管No. 613獲得的試樣片與焊接 部分垂直的截面照片。
[0064] [圖35]圖35為實施例3中作為發明例的試樣管No. 504根據截面SEM分析獲得 的照片。
[0065][圖36]圖36為實施例3中作為比較例的試樣管No. 613根據截面SEM分析獲得 的照片。
【具體實施方式】
[0066] 下面,對本發明的三個實施方式進行詳細地說明。
[0067] 第一實施方式
[0068] 根據本發明的第一實施方式提供了一種鑄造產品,其中在鑄造體的表面上形成了 包含A1203的氧化鋁阻擋層,鑄造體以質量百分比計包含:0. 3-0. 7%的C、0. 1-1. 5%的Si、 0· 1-3% 的 Mn、15-40% 的 Cr、20-55% 的 Ni、2-4% 的 Α1、0· 005-0. 4% 的稀土元素、0· 5-5% 的W和/或0. 1-3%的Μο,作為剩余部分的25%以上的Fe以及不可避免的雜質,上述稀土 元素的80%以上為La。此外,在本發明中,除非另有說明,否則"%"均是指"質量%" [0069]〈成分限定理由的說明〉
[0070] C :0.3-0. 7%
[0071] C具有改善鑄造性、提高高溫蠕變斷裂強度的作用。因此,至少含有0.3%的碳。 然而,當其含量過多時,容易廣泛地形成Cr 7C3的一次碳化物,用于形成氧化鋁阻擋層的A1 的移動被抑制,使得A1向鑄造體的表面部分的供給不充足,導致發生氧化鋁阻擋層的局部 碎裂,損害氧化鋁阻擋層的連續性。此外,由于二次碳化物過量析出,故導致延展性、韌性劣 化。因此,其上限為0.7%。此外,C的含量更優選為0.4-0. 5%。
[0072] Si :0.1-1. 5%
[0073] Si,作為熔融合金的脫氧劑,或為了提高熔融合金的流動性,至少含有0. 1 %,但其 上限為1.5%,這是因為當其含量過多時,會導致高溫蠕變斷裂強度劣化。此外,Si的上限 更優選為1.0%。
[0074] Mn :0.1-3%
[0075] Mn,作為熔融合金的脫氧劑,或為了固定熔融金屬中的S,至少含有0. 1%,但其上 限為3%,這是因為當其含量過多時,會導致高溫蠕變斷裂強度劣化。此外,Μη的上限更優 選為1. 6%。
[0076] Cr :15-40%
[0077] 為了有利于提高高溫強度和重復耐氧化性的目的,應含有15%以上的Cr。然而, 其上限為40%,這是因為當其含量過多時,會導致高溫蠕變斷裂強度的劣化。此外,Cr更優 選為 20-30%。
[0078] Ni :20-55%
[0079] Ni是確保重復耐氧化性和金屬組織的穩定性的必要元素。此外,當Ni的含量較小 時,Fe的含量相對較多,結構使得在鑄造體的表面上易于產生Cr-Fe-Mn氧化物,由此抑制 氧化鋁阻擋層的產生。為此,應含有20%以上的Ni。然而,其上限為55%,這是因為在其含 量超過55 %時不能獲得與其增量相對應的效果。此外,Ni更優選為28-45%。
[0080] A1 :2-4%
[0081] A1是提高耐滲碳性和耐斂縫性(caulking resistance)的有效元素。此外,在本 發明中,其是用于在鑄造體的表面上形成氧化鋁阻擋層所必不可少的元素。因為,至少含有 2%或以上的A1。然而,因為在其含量超過4%時會如上所述地劣化延展性,故在本發明的 第一實施方式中規定其上限為4%。此外,A1的含量更優選為2. 5-3. 8%。
[0082] 稀土元素:0· 005-0. 4%。然而,稀土元素的80%以上為La。
[0083] 稀土元素是指包括元素周期表中從La至Lu的15種鑭系元素以及Y與Sc的17 種元素,但根據本發明的第一實施方式的耐熱合金中包含的稀土元素的80%以上為La。通 過包含80%以上的La,可以提高具有出色的高溫拉伸延展性、特別是1100°C以上的高溫拉 伸延展性的Na-La系化合物例如Ni 2La、Ni3La等的生成量。
[0084] 稀土元素具有固定S的能力以及通過稀土氧化物固定氧化膜的能力,為了有利于 促進氧化鋁阻擋層的產生以及穩定化,應包含0.005%以上的稀土元素。另一方面,其上限 為0. 4%,這是因為在其含量過多時會劣化延展性、韌性。
[0085] 進一步地,稀土元素中的Ce含量優選為0. 1%以下。通過控制Ce含量,可降低導 致高溫脆性的Ce化合物例如Ni2Ce、Ni3Ce等的生成量,并且可提高高溫拉伸延展性。此外, 稀土元素更優選不含Ce并僅由La構成。
[0086] W :0· 5-5%和 / 或 Mo :0· 1-3%
[0087] W、Mo固溶于基質中并通過增強基質中的奧氏體相來提高蠕變斷裂強度。為了發揮 該效果,應含有W和Mo中的至少一種,在含有W的情況中,其含量為0. 5 %以上,在含有Mo 的情況中,其含量為〇. 1 %以上。
[0088] 然而,在W和Mo的含量過多時,會導致延展性降低、耐滲碳性劣化,并且由于W和 Mo具有較大的原子半徑,故它們因固溶于基質中而抑制了 A1的移動從而具有妨礙氧化鋁 阻擋層產生的作用。此外,與C較多的情況相同,易于廣泛地形成(Cr、W、M〇) 7Crd^-次碳 化物,從而抑制用于形成氧化鋁阻擋層的A1的移動,使得A1向鑄造體的表面部分的供給不 充足,導致氧化鋁阻擋層的局部碎裂,從而易于損害氧化鋁阻擋層的連續性。此外,由于W 和Mo的原子半徑較大,故它們因固溶于基質中而抑制A1或Cr的移動從而具有妨礙氧化鋁 阻擋層產生的作用。
[0089] 因此,W為5%以下,Mo為3%以下。此外,更優選W為0. 5-3%,Mo為2%以下。
[0090] Ti :0· 01-0. 6%,Zr :0· 01-0. 6% 以及 Nb :0· 1-3. 0% 中的至少一種
[0091] Ti、Zr和Nb是易于形成碳化物的元素,不及W和Mo,由于它們不固溶于基質中,故 沒有觀察到它們對氧化鋁阻擋層的形成具有特定的作用,但它們具有提高蠕變斷裂強度的 作用。視需要可包含Ti、Zr和Nb中的至少一種。對于Ti和Zr,其含量均為0. 01%以上, 對于Nb,其含量為0. 1 %以上。
[0092] 然而,當過量添加時,會導致延展性降低。Nb還降低氧化鋁阻擋層的耐剝離性。 因此,Ti和Zr的上限均為0.6%,Nb的上限為3.0%。此外,更優選Ti和Zr的上限均為 0· 3%,Nb的上限為1. 5%。
[0093] B :0.1 % 以上
[0094] B因具有增強鑄造體的晶粒邊界的作用而可視需要含有。此外,因為在其含量過多 時會導致蠕變斷裂強度降低,故如果添加 B,其含量為超過0%且為0. 1 %以下。B優選為超 過0. 01且為0. 1%以下。
[0095] Fe:25% 以上
[0096] 已知Fe、Ni和Cr中的A1的擴散速度隨原子增大而減小。因此,通過增加原子小 的Fe從而降低Cr的量,可以提高合金中的A1的擴散,便于A1的移動,促進A1 203薄膜的生 成。此外,通過降低Cr可抑制Cr氧化物的生成。
[0097] 由于上述理由,含有25%以上的Fe。此外,更優選Fe為30%以上。
[0098] 不可避免的雜質
[0099] 在合金熔融制造時不可避免地混入的P、S和其他雜質可在該種合金材料通常容 許的范圍內存在。
[0100] 〈鑄造體〉
[0101] 構成根據本發明的第一實施方式的鑄造產品的鑄造體通過熔融制造上述成分組 成的熔融金屬并進行離心力鑄造、靜置鑄造等被鑄造成具有上述組成。
[0102] 獲得的鑄造體可具有適于預期用途的形狀。
[0103] 此外,根據本發明的第一實施方式特別適于通過離心鑄造制造的鑄造體。通過應 用離心鑄造,當通過模具進行冷卻時,微細金屬組織沿徑方向取向性生長,可獲得A1易于 移動的合金組織。于是,在后述的熱處理中,可獲得形成了如下薄膜的鑄造產品:該薄膜為 比傳統的更薄的氧化鋁阻擋層,并且即使在重復加熱環境下也具有出色的強度。
[0104] 作為通過離心鑄造制得的鑄造產品,可例舉管,特別地在高溫環境下使用的反應 管。
[0105] 鑄造體中,對在產品使用期間將與高溫氣氛接觸的目標位置進行表面處理,以對 該位置的表面粗糙度進行調制,然后在氧化氣氛中進行加熱處理。
[0106] 〈表面處理〉
[0107] 表面處理可例舉研磨處理。該表面處理優選對產品使用期間將與高溫氣氛接觸的 全部目標位置進行。
[0108] 可進行表面處理使得目標位置的表面粗糙度(Ra)為0. 05-2. 5 μ m。更優選表面粗 糙度(Ra)為0. 5-2. 0 μ m。當表面粗糙度(Ra)低于0. 05 μ m時,Cr優先于A1被氧化,但當 其為0.05μηι以上時,可抑制Cr氧化皮(Oxide Scale)的生成,并且通過后續的熱處理可 更好地形成氧化鋁阻擋層。當其為2. 5 μ m以上時,因加工應變殘留而更易生成Cr氧化皮。 此外,此時,通過表面處理調整表面粗糙度,可以同時除去熱影響部的殘留應力和應變。
[0109] 在通過研磨處理進行表面處理的情況下,優選在使用12-220目(粒號)進行砂紙 研磨之后,進一步使用240-1200目進行最終研磨。
[0110] 〈熱處理〉
[0111] 進行表面處理后,在如下條件下進行熱處理。
[0112] 熱處理通過在氧化氣氛下進行加熱處理來實施。
[0113] 氧化氣氛是指其中包含20體積%以上的氧的氧化氣體、或混合有蒸汽或C02的氧 化環境。此外,加熱處理在900°C以上、優選1000°C以上、更優選1050°C以上的溫度下進行, 加熱時間為1小時以上。
[0114] 〈鑄造產品〉
[0115] 如上所述,通過對鑄造體依次進行表面處理和熱處理,可獲得在鑄造體的表面上 穩定地形成了包含A1 203的氧化鋁阻擋層的鑄造產品。
[0116] 〈氧化鋁阻擋層〉
[0117] 在本發明的鑄造產品中形成的包含A1203的氧化鋁阻擋層具有較高的致密性、作 為阻擋層防止來自外部的氧、碳、氮向基體材料侵入的作用。根據本發明的第一實施方式 中,對產品使用期間將與高溫氣氛接觸的位置進行表面處理,以調整該位置的表面粗糙度, 之后,通過在氧化氣氛中加熱處理上述位置,可連續地形成A1 203作為在鑄造產品的表面上 的氧化鋁阻擋層。
[0118] 為了有效地發揮阻擋功能,鑄造體中形成的氧化鋁阻擋層的厚度優選為0.05 μ m 以上、3 μ m以下。當氧化鋁阻擋層的厚度低于0. 05 μ m時,耐滲碳性可能劣化,此外,當其超 過3 μ m時,因基體材料與薄膜之間的熱膨脹系數差異的影響,而使得氧化鋁阻擋層的剝離 易于進行。
[0119] 為避免上述影響,氧化鋁阻擋層的厚度更優選為0. lym以上、2. 5 μπι以下。另一 方面,薄膜厚度不均勻時,在溫度急劇改變的情況下,可能促進薄膜的剝離。因此,氧化鋁阻 擋層的厚度優選為〇. 5 μ m以上、1. 5 μ m以下,最優選其平均為約1 μ m。
[0120] 此外,當通過SEM/EDX觀察根據本發明的第一實施方式的鑄造產品的表面時,發 現在氧化鋁阻擋層上部分地形成Cr氧化皮。這歸因于在氧化鋁阻擋層的內部形成的Cr氧 化皮被A1203推高到產品的表面上。然而,優選該氧化皮盡可能地少,并且優選該氧化皮占 據低于20面積%的產品表面,A1203則占據80面積%以上。
[0121] 〈關于 La>
[0122] 根據本發明的第一實施方式的鑄造產品通過使稀土元素中的La含量為80%以 上,可如后述的實施例1中所說明的那樣盡可能地提高高溫(具體地,1KKTC以上)下的拉 伸延展性。
[0123] 這是因為Ni-La系化合物的熔融溫度高于Ni-Ce系化合物的熔融溫度,并且添加 La的材料的高溫脆化發生在高于1200°C的高溫側。更具體地說,Ni2Ce、Ni3Ce的熔點分別 為 1000°C、1180°C,而 Ni2La、Ni3La 的熔點則分別為 1100°C、1240°C。
[0124] 因此,特別地在用作反應管的情況下,包含80%以上的在Ce的使用溫度區間(約 1100°C )內不脆化的La作為稀土元素是有效的。
[0125] 在根據本發明的第一實施方式中,通過控制Ce含量使得稀土元素中包含80%以 上的La,并且對于添加 Ce的材料和添加 La的材料,在爐冷的大氣中,在1050°C下進行重復 氧化試驗保持10小時時,在添加 Ce的材料和添加 La的材料中,幾乎沒有觀察到A1203的耐 剝離性的差異。
[0126] 此外,在通過控制Ce含量使得稀土元素中包含80%以上La的情況中,通過珠子 放置試驗(龜裂敏感性試驗,參見日本焊接工程協會網站http://www_it. jwes. or. jp/qa/ details, jsp ? pg_no = 0100080100)評估裂紋敏感性(開裂敏感性),確認幾乎沒有影響。
[0127] 根據本發明的第一實施方式適合于具有出色的高溫拉伸延展性、通過氧化鋁阻擋 層可有效地防止來自外部氣氛的氧、碳、氮等的侵入的鑄造產品。
[0128] 第二實施方式
[0129] 在根據本發明的第二實施方式中,通過對包含15 %以上Cr、20 %以上Ni和2-4% A1的耐熱合金,經由酸處理進行表面處理,然后進行熱處理來獲得在其表面上形成了包含 A1203的所謂"氧化鋁阻擋層"的鑄造產品。
[0130] 鑄造產品中包含的成分的影響被記載在第一實施方式中的〈成分限定理由的說 明〉的部分中。
[0131] 第二實施方式的鑄造產品中包含的成分的含量如下所示。
[0132] Cr:15% 以上
[0133] 含有15%以上的Cr,但其上限為40%。另外,Cr的含量更優選為20-30%。
[0134] Ni:20% 以上
[0135] 至少含有20%以上的Ni。其上限為55%,這是因為當其超過55%時,不能獲得與 其增量相對應的效果。此外,Ni的含量更優選為28-45%。
[0136] A1 :2-4%
[0137] 至少含有2%以上的A1,但其上限限定為4%。此外,A1的含量更優選為 2. 5-3. 8%。
[0138] 除了這些之外,優選包含如下成分。
[0139] C :0. 3-0. 7%
[0140] 至少含有0.3%的C,但其上限為0.7%。此外,C含量更優選為0.4-0. 5%。
[0141] Si :超過0. 1%且為1. 5%以下
[0142] 至少含有0. 1%的Si,但其上限為1.5%。此外,Si的含量更優選為1.0%以下。
[0143] Μη :0· 1%至 3. 0% 以下
[0144] Μη的上限為3.0%。此外,Μη的含量更優選為1.6%以下。
[0145] 稀土元素:0· 005-0. 4%
[0146] 根據本發明的第二實施方式的耐熱合金中包含的稀土元素,優選包含由Ce、La和 Nd構成的組中的至少一種。
[0147] 在高溫、氧化氣氛下對生成的氧化鋁阻擋層進行加熱處理的情況中,含有0. 005% 以上的稀土元素,其上限為0. 4%。
[0148] W :0· 5-5%和 / 或 Mo :0· 1-3%
[0149] 含有W、Mo, W和Mo中的至少一種時,在含有W的情況下,W為0. 5%以上,在含有 Mo的情況下,Mo為0. 1%以上。
[0150] 然而,W為3%以下,Mo為2%以下。此外,在兩種元素均被含有的情況下,總含量 優選為3 %以下。
[0151] Ti :0· 01-0. 6%、Zr :0· 01-0. 6%和 Nb :0· 1-3. 0%中的至少一種
[0152] 至于Ti、Zr和Nb,Ti和Zr均為0. 01%以上,Nb為0. 1%以上。
[0153] 然而,Ti和Zr的上限均為0. 6%,Nb的上限為3. 0%。
[0154] B :0.1 % 以下
[0155] 可視需要包含B。此外,在添加其的情況下,其含量超過0%但為0. 1 %以下。B優 選為超過0.01%但為〇. 1%以下。
[0156] 構成根據本發明的第二實施方式的鑄造體的耐熱合金包含上述成分以及剩余部 分Fe,并且為了提高A1的擴散以及促進A1 203薄膜的生成,其優選包含25%以上的Fe。此 夕卜,剩余部分Fe中,在合金熔融制造時不可避免地混入的P、S和其他雜質,可在該種合金材 料通常容許的范圍內含有。
[0157] 〈鑄造體〉
[0158] 構成根據本發明的第二實施方式的鑄造產品的鑄造體通過熔融制造熔融金屬并 進行模具離心力鑄造、靜置鑄造等被鑄造成具有上述組成。
[0159] 鑄造體的形狀可例舉直管、具有通過彎曲直管形成的彎曲部分的U形管等。此外, 在直管的情況中,具有難以通過研磨加工等進行表面處理的內徑或長度的那些是特別合適 的,并且作為這種鑄造體,例如可例舉內徑為40mm以下和/或長度為3000mm以上的直管。 此外,可視需要進行所謂的最終加工例如內表面加工、內表面珩磨等。
[0160] 上述鑄造體中,通過對在產品使用期間將與高溫氣氛接觸的目標位置進行酸處理 來實施表面處理,以對該位置的表面粗糙度進行調制,然后在氧化氣氛中進行加熱處理。
[0161] 〈表面處理(酸處理)>
[0162] 表面處理為使用包含多元醇液體的酸溶液的酸處理。通過該酸處理的表面處理優 選對產品使用期間將與高溫氣氛接觸的全部目標位置進行。此外,關于在直管或U形管中 通過研磨加工等進行最終加工的部分,可以僅對研磨加工觸及不到的部分、U形管的彎曲部 分及其附近進行酸處理。
[0163] 可進行酸處理使得目標位置的表面粗糙度(Ra)為0. 05-2. 5 μ m。更優選表面粗糙 度(Ra)為0. 5-1. 0 μ m。于是,可抑制Cr氧化皮的生成,并且通過后續的熱處理可更好地形 成包含A1203的氧化鋁阻擋層。
[0164] 酸處理可通過將目標位置浸漬在包含多元醇液體的酸溶液中預定時間、或者通過 將包含多元醇液體的酸溶液涂布到目標位置上來進行。此外,優選在酸處理后,通過水洗等 洗凈附著于目標位置上的腐蝕液。
[0165] 作為酸溶液,可例舉glyceregia液體(硝酸:鹽酸:甘油=1 :3 :1)和乙二醇液體 (硝酸:鹽酸:乙二醇=1:3:1)。如后述的實施例中所示,僅使用強酸例如王水(硝酸:鹽 酸=1 :3)的酸處理時,表面層變粗糙,A1203難以形成。
[0166] 作為多元醇液體,可例舉多元醇例如乙二醇和甘油。在進行酸處理時,僅使用強酸 的氧化力太強,目標位置的表面將被腐蝕地太多從而反過來使表面粗糙度變大。為此,向酸 溶液中添加多元醇液體。通過添加多元醇液體,可控制、抑制使用酸溶液的目標位置的氧化 或腐蝕的程度,從而調制表面粗糙度。與使用一元醇相比,使用多元醇液體可抑制氧化力并 且可便于表面粗糙度的調整。
[0167] 〈熱處理〉
[0168] 經受了上述酸處理的鑄造體在與第一實施方式的〈熱處理〉部分中所述相同條件 下進行熱處理。
[0169] 〈鑄造廣品〉
[0170] 如上所述,通過在酸處理后順次進行熱處理,可獲得在整個目標位置上穩定地形 成了氧化鋁阻擋層的鑄造產品。
[0171] 〈氧化鋁阻擋層〉
[0172] 在根據本發明的第二實施方式中,如上所述,對于鑄造體,通過在產品使用期間將 與高溫氣氛接觸的位置處進行經由酸處理的表面處理,以調整該位置的表面粗糙度,之后, 通過在氧化氣氛中加熱處理上述位置,可連續地形成A1 203作為在鑄造產品的上述表面上 的氧化鋁阻擋層。結果是,可以在鑄造體的目標位置的整個表面上形成氧化鋁阻擋層。
[0173] 為了有效地發揮阻擋功能,鑄造體中形成的氧化鋁阻擋層的厚度為0.05μπι以 上、3 μ m以下,優選為平均約1 μ m。更優選氧化鋁阻擋層的厚度為0. 5 μ m以上、1. 5 μ m以 下。
[0174] 至于具有上述Cr-Ni-Al系耐熱合金組成的鑄造體,當具有較小直徑和/或較大長 度從而具有不能通過研磨加工等進行表面處理的位置的直管,在氧化氣氛下進行加熱處理 時,在不能進行表面處理的位置中,表面粗糙度較大,并且沒有形成氧化鋁阻擋層。因此,其 受到來自該位置的氧化、滲碳等的影響。
[0175] 此外,關于通過彎曲直管形成的U形管,當通過對直管進行表面處理和熱處理形 成氧化鋁阻擋層后進行彎曲加工時,形成于直管的表面上,特別是彎曲部分的腹側上的阻 擋層因彎曲部分中產生的應變等而發生剝離。
[0176] 進一步地,以Cr203為主體的Cr氧化皮分散地形成于鑄造體的表面上并且如上所 述地容易剝離,在剝離時,在其下方的氧化鋁阻擋層也一起剝離。
[0177] 鑒于此,根據本發明的第二實施方式中,如上所述,通過對鑄造體的目標位置進行 酸處理來實施表面處理以調整表面粗糙度,可在整個目標位置上穩定地形成氧化鋁阻擋 層。
[0178] 此外,根據本發明的第二實施方式的鑄造產品中,當通過SEM/EDX觀察該產品的 表面時,優選分散在氧化鋁阻擋層上的Cr氧化皮為低于20面積%的產品表面,氧化鋁阻擋 層則占據80面積%以上。
[0179] 此外,優選通過在酸處理前彎曲加工直管、然后用包含上述多元醇液體的酸進行 處理,使得氧化鋁阻擋層覆蓋彎曲部分的50%以上,并且具有0. 05 μ m以上的厚度。
[0180] 第三實施方式
[0181] 根據本發明的第三實施方式獲得一種鑄造產品,其中通過如下方式由包含A120 3 的所謂"氧化鋁阻擋層"形成焊接部分:將包含15%以上Cr、20%以上Ni和2-4% A1的耐 熱合金的第一鑄造體和第二鑄造體焊接在一起,對接合的第一鑄造體與第二鑄造體之間的 焊接部分進行表面處理,然后,對焊接部分進行熱處理。
[0182] 鑄造產品中包含的成分的影響被記載在第一實施方式中的〈成分限定理由的說 明〉的部分中。
[0183] 第三實施方式的鑄造產品中包含的成分的含量與第二實施方式中的含量相同。
[0184] 〈鑄造體〉
[0185] 構成根據本發明的第三實施方式的鑄造產品的第一鑄造體和第二鑄造體通過熔 融制造熔融金屬并進行離心力鑄造、靜置鑄造等被鑄造成具有上述組成。
[0186] 獲得的第一鑄造體和第二鑄造體可被焊接接合成具有適于用途的形狀。
[0187] 此外,進行焊接前,視需要可進行坡口加工等。
[0188] 根據本發明的第三實施方式中,焊接方法以及焊接時使用的焊條的組成沒有限 定,并且作為可焊接本發明的鑄造體的方法,可例舉TIG焊和電弧焊等。
[0189] 通過焊接接合的鑄造體中,與是否進行預先的表面處理無關地,在該接合部分中 形成包括熱影響部分和熔融金屬部分的焊接部分。在該熱影響部分中產生殘余應力和應 變,于是Cr沿著熱影響部分的應變線移動,容易優先產生Cr氧化物,而難以產生A1 203。
[0190] 在這種焊接部分中,即使在后續步驟中進行熱處理,也不能充分地形成構成氧化 錯阻擋層的A1 203。
[0191] 鑒于此,在根據本發明的第三實施方式中,在焊接鑄造體之后,對產品使用期間將 與高溫氣氛接觸的目標位置進行表面處理,以調制該位置的表面粗糙度,然后在氧化氣氛 中進行加熱處理。
[0192] 〈表面處理〉
[0193] 表面處理可例舉研磨處理。該表面處理優選對產品使用期間將與高溫氣氛接觸的 全部目標位置進行。然而,不需要同時對全部目標位置進行,可以對焊接部分以外的部分預 先進行表面處理等以調整表面粗糙度,也可以僅對焊接部分或僅對焊接部分及其附近進行 表面處理。
[0194] 可進行表面處理使得目標位置的表面粗糙度(Ra)為0. 05-2. 5 μ m。更優選表面粗 糙度(Ra)為0. 5-1. 0 μ m。表面粗糙度(Ra)的影響如第一實施方式的〈表面處理〉部分中 所述。
[0195] 在通過研磨處理進行表面處理的情況下,優選在使用12-220目(粒號)進行砂紙 研磨之后,進一步使用240-1200目進行最終研磨。
[0196] 在酸處理的情況下,可通過將目標位置浸漬在腐蝕液中預定時間、或者通過涂布 腐蝕液來進行表面處理。酸處理中使用的酸中除了酸之外,還可包含醇。此外,優選在酸處 理后,通過水洗等洗凈附著于目標位置上的腐蝕液。
[0197] 〈熱處理〉
[0198] 對通過焊接接合的鑄造體進行表面處理后,在與第一實施方式的〈熱處理〉部分 中所述相同條件下進行熱處理。
[0199] 〈鑄造廣品〉
[0200] 如上所述,通過對焊接部分依次進行焊接、表面處理和熱處理,可獲得在焊接部分 上穩定地形成了氧化鋁阻擋層的鑄造產品,該焊接部分包含通過焊接產生的鑄造體的熱影 響部分和烙融金屬部分。
[0201] 〈氧化鋁阻擋層〉
[0202] 在根據本發明的第三實施方式中,如上所述,在焊接預定用途的鑄造體之后,通過 對產品使用期間將與高溫氣氛接觸的位置處進行表面處理,以調整該位置的表面粗糙度, 之后,通過在氧化氣氛中加熱處理上述位置,從而連續地形成A1 203作為連續跨越鑄造產品 的焊接部分的上述表面上的氧化鋁阻擋層。結果是,不僅在鑄造體的表面上形成氧化鋁阻 擋層,而且在包含熱影響部分的焊接部分中也形成了氧化鋁阻擋層,該熱影響部分通過焊 接而在鑄造體的對接面中產生。
[0203] 為了有效地發揮阻擋功能,鑄造體中形成的氧化鋁阻擋層的厚度為0.05μπι以 上、3 μ m以下,優選為平均約1 μ m。更優選氧化鋁阻擋層的厚度為0. 5 μ m以上、1. 5 μ m以 下。
[0204] 至于具有上述Cr-Ni-Al系耐熱合金組成的鑄造體,當在進行焊接后,在未進行表 面處理的條件下在氧化氣氛下進行加熱處理時,特別地在具有較大表面粗糙度的焊接部分 中沒有形成氧化鋁阻擋層。于是,受到來自焊接部分的氧化、滲碳等的影響。
[0205] 此外,在鑄造體的最外表面上分散地形成以Cr203為主體的Cr氧化皮,并且如上所 述地容易剝離,在剝離時,在其下方的氧化鋁阻擋層也一起剝離。
[0206] 鑒于此,根據本發明的第三實施方式中,如上所述,在焊接鑄造體之后,通過對形 成氧化鋁阻擋層前的鑄造體進行熱處理來實施表面處理以調整表面粗糙度,可在包含通過 焊接產生的鑄造體的熱影響部分的焊接部分上穩定地形成氧化鋁阻擋層。
[0207] 此外,根據本發明的第三實施方式的鑄造產品中,當通過SEM/EDX觀察該產品的 表面時,優選分散在氧化鋁阻擋層上的Cr氧化皮為低于20面積%的產品表面,氧化鋁阻擋 層則占據80面積%以上。
[0208] 實施例1
[0209] 通過高頻感應熔爐中的大氣溶解來熔融制造熔融金屬,接著通過離心力鑄造來鑄 造具有如下表1中所示合金化學組成的試樣管(外徑:59mm,壁厚:8mm,長度:3000mm)。試 樣號11-23為發明例,試樣號101-105為比較例。
[0210] 更具體地說,作為比較例,是與本發明的合金化學組成相比,試樣號101-104包含 的Ce含量高于La的比較例,試樣號105中La的含量相對于La和Ce的總含量低于80%的 比較例。
[0211] [表 1]
[0212] 質量 %
[0213]
【權利要求】
1. 一種具有氧化鋁阻擋層的鑄造產品,其特征在于, 所述鑄造產品是在鑄造體的表面上形成了包含A1203的氧化鋁阻擋層的鑄造產品, 鑄造體以質量百分比計包含:〇. 3-0. 7%的C、0. 1-1. 5%的Si、0. 1-3%的Μη、15-40% 的〇、20-55%的附、2-4%的六1、0.005-0.4%的稀土元素、0.5-5%的1和/或0.1-3%的 Μο,作為剩余部分的25%以上的Fe以及不可避免的雜質, 所述稀土元素的80%以上為La。
2. 如權利要求1所述的鑄造產品,其特征在于,所述稀土元素不包含Ce。
3. 如權利要求1所述的鑄造產品,其特征在于,所述稀土元素中的Ce含量為0. 1 %以 下。
4. 如權利要求1-3中任一項所述的鑄造產品,其特征在于,所述鑄造產品還包含選自 于由0. 01-0. 6%的Ti、0. 01-0. 6%的Zr和0. 1-3. 0%的Nb構成的組中的至少一種。
5. 如權利要求1-4中任一項所述的鑄造產品,其特征在于,所述鑄造產品還包含超過 0%且為0. 1%以下的B。
6. 如權利要求1-5中任一項所述的鑄造產品,其特征在于,所述氧化鋁阻擋層的厚度 為 0·05-3 μ m。
7. 如權利要求1-6中任一項所述的鑄造產品,其特征在于,被所述氧化鋁阻擋層覆蓋 的鑄造體的表面粗糙度Ra為0. 05-2. 5 μ m。
8. 如權利要求1-7中任一項所述的鑄造產品,其特征在于,所述鑄造體通過離心鑄造 制造。
9. 一種用于制造表面上具有氧化鋁阻擋層的鑄造產品的制造方法,所述制造方法是用 于制造在高溫氣氛下使用的具有氧化鋁阻擋層的鑄造產品的制造方法,其包括: 通過酸溶液對耐熱合金的鑄造體的表面進行處理的步驟,所述酸溶液包含多元醇液 體,所述耐熱合金包含15質量%以上的Cr、20質量%以上的Ni,以及2-4質量%的A1 ;以 及 熱處理步驟,通過對進行了所述酸處理的鑄造體實施熱處理,在表面上形成包含A1203 的氧化鋁阻擋層。
10. 如權利要求9所述的鑄造產品的制造方法,其特征在于,所述酸處理通過包含硝 酸、鹽酸和甘油的Glyceregia液體或者包含乙二醇的乙二醇液體進行。
11. 如權利要求9所述的鑄造產品的制造方法,其特征在于,所述Glyceregia液體或乙 二醇液體中包含的多元醇液體超過10%且為40%以下。
12. 如權利要求9-11中任一項所述的鑄造產品的制造方法,其特征在于,所述鑄造體 為具有彎曲部分的管體,并且在酸處理前,進行彎曲加工。
13. 如權利要求9-12中任一項所述的鑄造產品的制造方法,其特征在于,通過熱處理, 在鑄造產品的表面上形成厚度為0. 05 μ m以上、包含A1203的氧化鋁阻擋層。
14. 如權利要求9-13中任一項所述的鑄造產品的制造方法,其特征在于,鑄造體以質 量百分比計包含:0.3-0. 7%的C、0. 1 %-1.5%以下的Si、0. 1 % -低于3.0%的Μη、15-40% 的Cr、20-55%的Ni、2-4%的Α1、(λ 005-0. 4%的稀土元素,以及(λ 5-5%的W和/或(λ 1-3% 的Μο,剩余部分Fe和不可避免的雜質。
15. 如權利要求14所述的鑄造產品的制造方法,其特征在于,鑄造體還包含0. 01-0. 6 質量%的Ti、0. 01-0. 6質量%的Zr和0. 1-3. 0質量%的Nb中的至少一種。
16. 如權利要求14或15所述的鑄造產品的制造方法,其特征在于,鑄造體還包含超過 0. 01質量%且為0. 1質量%以下的B。
17. -種鑄造產品,其特征在于, 所述鑄造產品為通過如權利要求9-16中任一項所述的鑄造產品的鑄造方法制造的鑄 造廣品, 所述鑄造產品的表面上形成了厚度為〇. 05 μ m以上、包含A1203的氧化鋁阻擋層, 所述氧化鋁阻擋層的最外表面的80面積%以上為A1203。
18. -種鑄造產品,其特征在于, 所述鑄造產品為在高溫氣氛下使用并包含耐熱合金的直管狀的鑄造體的鑄造產品,所 述耐熱合金包含15質量%以上的Cr、20質量%以上的Ni以及2-4質量%的八1, 所述鑄造體具有40mm以下的內徑和/或3000mm以上的長度,以及所述鑄造體的整個 內表面被包含A1203的氧化鋁阻擋層覆蓋。
19. 一種鑄造產品,其特征在于, 所述鑄造產品為在高溫氣氛下使用并通過彎曲耐熱合金的直管狀的鑄造體形成的鑄 造產品,所述耐熱合金包含15質量%以上的Cr、20質量%以上的Ni以及2-4質量%的八1, 所述鑄造體不僅直管部分而且彎曲部分也被包含A1203的氧化鋁阻擋層覆蓋。
20. 如權利要求19或20所述的鑄造產品,其特征在于,氧化鋁阻擋層覆蓋50%以上的 彎曲部分,以及具有〇. 05 μ m以上的厚度。
21. 如權利要求18-20中任一項所述的鑄造產品,其特征在于,鑄造體以質量百分比 計包含:0.3-0.7%的(:、0.1%-1.5%以下的51、0.1%-低于3.0%的]\111、15-40%的〇、 20-55 % 的 Ni、2-4 % 的 A1、0· 005-0. 4 % 的稀土元素,以及 0· 5-5 % 的 W 和 / 或 0· 1-3 % 的 Mo,剩余部分Fe和不可避免的雜質。
22. 如權利要求21所述的鑄造產品,其特征在于,鑄造體還包含0. 01-0. 6質量%的 Ti、0. 01-0. 6質量%的21·和0. 1-3. 0質量%的恥中的至少一種。
23. 如權利要求21或22所述的鑄造產品,其特征在于,鑄造體還包含超過0. 01質量% 且為〇. 1質量%以下的B。
24. -種鑄造產品的制造方法,其特征在于,所述制造方法是用于制造在高溫氣氛下使 用的鑄造產品的制造方法,所述鑄造產品通過將包含15質量%以上Cr、20質量%以上Ni 和2-4質量%的A1的耐熱合金的第一鑄造體與第二鑄造體焊接在一起而獲得,所述制造方 法包括: 通過焊接來接合第一鑄造體與第二鑄造體的步驟; 對接合的焊接部分進行表面處理的步驟;以及 對經表面處理的焊接部分進行熱處理的步驟。
25. 如權利要求24所述的鑄造產品的制造方法,其特征在于,所述表面處理為研磨處 理。
26. 如權利要求24所述的鑄造產品的制造方法,其特征在于,所述表面處理為酸處理。
27. 如權利要求24-26中任一項所述的鑄造產品的制造方法,其特征在于,通過熱處 理,在鑄造體的表面上形成厚度為0. 05 μ m以上、包含A1203的氧化鋁阻擋層。
28. 如權利要求24-27中任一項所述的鑄造產品的制造方法,其特征在于,所述第 一鑄造體和第二鑄造體以質量百分比計包含:0.3-0. 7%的C、0. 1% -1.5 %以下的Si、 0.1%-低于3.0%的]?11、15-40%的〇、20-55%的附、2-4%的六1、0.005-0.4%的稀土元 素,以及0. 5-5%的W和/或0. 1-3%的Mo,剩余部分Fe和不可避免的雜質。
29. 如權利要求28所述的鑄造產品的制造方法,其特征在于,所述第一鑄造體和第二 鑄造體還包含0. 01-0. 6質量%的Ti、0. 01-0. 6質量%的Zr和0. 1-3. 0質量%的Nb中的 至少一種。
30. 如權利要求28或29所述的鑄造產品的制造方法,其特征在于,所述第一鑄造體和 第二鑄造體還包含超過0. 01質量%且為0. 1質量%以下的B。
31. 如權利要求24-30中任一項所述的鑄造產品的制造方法,其特征在于,所述第一鑄 造體和第二鑄造體分別為管體,所述接合通過對接焊進行。
32. -種鑄造產品,其特征在于,所述鑄造產品為通過如權利要求24-31中任一項 所述的鑄造產品的制造方法制得的鑄造產品,以及在所述鑄造產品的表面上形成厚度為 0. 05 μ m以上、包含A1203的氧化鋁阻擋層。
33. -種鑄造產品,其特征在于,所述鑄造產品為在高溫氣氛下使用并通過焊接耐熱合 金的第一鑄造體和第二鑄造體形成的鑄造產品,所述耐熱合金包含15質量%以上的Cr、20 質量%以上的Ni和2-4質量%的八1, 第一鑄造體與第二鑄造體之間的焊接部分被包含A1203的氧化鋁阻擋層覆蓋。
34. 如權利要求33所述的鑄造產品,其特征在于,所述氧化鋁阻擋層連續地通過第一 鑄造體、焊接部分和第二鑄造體。
35. 如權利要求33或34所述的鑄造產品的制造方法,其特征在于,氧化鋁阻擋層覆蓋 50%以上的焊接部分,以及具有0. 05 μ m以上的厚度。
36. 如權利要求33-35中任一項所述的鑄造產品,其特征在于,所述第一鑄造體和第二 鑄造體以質量百分比計包含:〇. 3-0. 7%的C、0. 1% -1. 5%以下的Si、0. 1% -低于3. 0%的 Mn、15-40% 的 Cr、20-55% 的 Ni、2-4% 的 Α1、0· 005-0. 4% 的稀土元素,以及 0· 5-5% 的 W和 /或0. 1-3%的Μο,剩余部分Fe和不可避免的雜質。
37. 如權利要求36所述的鑄造產品,其特征在于,所述第一鑄造體和第二鑄造體還包 含0. 01-0. 6質量%的Ti、0. 01-0. 6質量%的Zr和0. 1-3. 0質量%的Nb中的至少一種。
38. 如權利要求36或37所述的鑄造產品,其特征在于,所述第一鑄造體和第二鑄造體 還包含超過〇. 01質量%且為〇. 1質量%以下的B。
【文檔編號】C23C8/02GK104204268SQ201380016092
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年3月7日 優先權日:2012年3月23日
【發明者】遠城暢平, 日根野實, 浦丸慎一, 橋本國秀 申請人:株式會社久保田