Изобретение относится к металлургий, к сплавам на никелевой основе, предназна- ченным для эксплуатации в агрессивных окислительных средах.

Известен коррозионностойкий сплав Nicrofer 6616 hMo сплав С-4 (N°2.4610), со- держащий мас.%: 14,5-17,5 Сг, 14,0-17,0 Mo, <3,0 Fe, <0,009 С, <1,0 Mn, <0,05 Si, <2,0 Со, <0,7 Ti, <0,020 Р, <0,010 S, никель и неизбежные примеси остальное (Справочник «Кор- розионностойкие, жаростойкие и высокопрочные стали и сплавы», М., Прометей-Сплав, 2008г., стр.. 304 - 306).

Сплав применяется для Изготовления оборудования, эксплуатируемого в широком диапазоне химических сред, при комнатной и повышенной температурах. В частности - для адсорберов при десульфурации дымовых газов; ванн травления и установок регенера- ции кислот; установок для производства уксусной кислоты и агрохимикатов.

Наиболее близким аналогом настоящего изобретения является сплав ХН65МВУ(ЭП760) содержащий, мас.%: <0,02 С, <0,1 Si, <1,0 Мп, 14,5-16,5 Сг, 15,0-17,0 Мо, 3,0-4,5 W, <0,5 Fe, <0,012 S, <0,015 Р, никель и неизбежные примеси остальное (ГОСТ 5632-2014 - прототип).

Сплав применяется для изготовления сварных конструкций (колонны, теплообмен- ники, реакторы), работающих при повышенных температурах в агрессивных средах окис- лительно-восстановительного характера, в химической, нефтехимической пром шленно- Сти (производство уксусной кислоты, эпоксидных смол, винил ацетата, меламина, слож- ных органических соединений) и других отраслях в интервале температур от -70 до 500°С.

Сплав марки ХН65МВУ и его сварные соединения могут применяться в средах KCl-AlCb-ZrCU только до 500°С, т.к. при температуре выше указанного значения у спла- ва помимо межкристаллитной коррозии и коррозионного растрескивания происходит рез- кое снижение относительного удлинения с 48% до 7,3-13% при 550°С и до 2,5% при 625°С и проявляется охрупчивание металла при приложении деформации.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание сплава обладающего высоким уровнем коррозионных свойств при температуре до Т= 650° С в рабочих средах хлоридных установок (KCl-AlCU-ZrCLt).

Технический результат изобретения заключается в получении сплава с повышен- ным уровнем пластических свойств при эксплуатации в диапазоне температур от 550°С до стичности и соответственно ухудшение технологичности сплава при металлургических переделах.

Ниобий в количестве 0,01-0,03%, связывает остаточный углерод и азот в карбиды, нитриды и карбонитриды, препятствует образованию по границам зерен карбидов и кар- бонитридов хрома. Добавка ниобия в количестве, в 6— 10 раз превышающем содержа- ние углерода в сплаве, устраняет межкристаллитную коррозию сплавов и предохраняет сварные швы от разрушения. При содержании ниобия менее 0,01% его взаимодействие с остаточным углеродом малоэффективно, а содержание ниобия свыше 0,03 % не рацио- нально для карбидообразования.

Превышение содержания кремния свыше 0,1% негативно сказывается на техноло- гичности сплава, а также приводит к охрупчиванию сплава из-за увеличения содержания в нём включений силикатов кремния.

Повышение содержания марганца более 1,0% приводит к появлению легкоплав- кой эвтектики, которая приводит к разрушению слитка при обработке давлением и снижает жаропрочность сплава, а также приводит к снижению стойкости против ло- кальной коррозии.

Никель устойчив в НС1 даже при температуре кипения. Однако, в присутствии хлоридов, ионов Fe(III) и других окислителей коррозия никеля и никельхром молибдено- вых сплавов усиливается, с этим связано ограничение содержания железа не более 0,75 % .

Введение титана в количестве 0,01-0,06% повышает коррозионную стойкость в расплавах солей циркония и гафния, связывает остаточный углерод в карбиды и приводит к образованию достаточного количества йнтерметаллида типа Ni ₃ Ti, который при темпе- ратуре эксплуатации 500-700°С положительно влияет на жаропрочность сплава. При со- держании титана менее 0,01% не обеспечиваются требования по коррозионной стойкости, а превышение содержания титана выше 0,06% приводит к снижению технологичности сплава и образованию нежелательных фаз в силу реакционной способности титана.

Алюминий и магний в количестве 0,1-0,2% и 0,005-0,01% вводятся в сплав для вы- веденйя остаточного кислорода, а также, что касается алюминия, для образования интер- металлида типа Ni ₃ Al, который положительно влияет на жаропрочность сплава. При вве- дении данных элементов в количествах, менее указанных, не достигается необходимое удаление остаточного кислорода. При превышении содержания данных элементов проис- ходит образование грубых неметаллических включений.

изгиб по ГОСТ 14019-2003.

Как видно из таблицы 3, скорость коррозии сплавов (сплавов 1, 2), удовлетворяю- щих заявленному составу, ниже скорости коррозии сплава-прототипа, визуальный осмотр трещин не выявил, в отличие от сплава-прототипа. Скорость коррозии сплава 3, не удо- влетворяющего заявленному составу, превышает скорость коррозии сплавов 1, 2 (однако ниже скорости коррозии сплава-прототипа), визуальный осмотр выявил трещину в образ- це.

Таблица 1 - Химический состав исследованных сплавов

Таблица 2 - Результаты определения пластических свойств путем изгаба на угол 90 гра- дусов по ГОСТ 14019-2003

Таблица 3 - Результаты промышленных испытаний сплавов на стойкость против

коррозионного растрескивания в расплавах хлоридов

А 1/" / ^, Г/_/-Ч ТХЯГ Λ „ ™.« - i«nOri