新材料及其应用

本发明公开了一种耐腐蚀合金及其制备方法，该合金包括下述重量份的原料：Fe 50-70份、Cr 25-45份、Si 3-10份、Ni 3-4份、Mn 2.2-2.5份、Zn 2-3份、Ti 2-3份、Mg 1-2份、Cu 1.2-1.8份、Al 1-1.5份、Mo 1.5-2.5份、Nb 0.15-0.25份、Y 0.015-0.025份、Re 0.01-0.015份。本发明既能在目前的基础上进一步提升耐腐蚀合金材料的耐蚀性，又使其具有优良的冲击韧性，有利于提高其综合性能，从而进一步扩展耐腐蚀合金的应用市场。

1.化工行业应用：该耐腐蚀合金适用于制造化工反应器、换热器、管道及阀门等关键设备，能够在强酸、强碱及高温高压等恶劣工况下长期稳定运行，显著延长设备使用寿命并减少维护成本。

2.海洋工程与船舶领域：该合金特别适合海洋环境中的海水淡化装置、船舶推进系统及海上平台结构件，具有优异的抗氯离子腐蚀和耐海水冲刷性能，确保在盐雾、潮湿及高盐度环境下的可靠性。

3.能源工业需求：在核电、油气开采及燃气轮机等领域，该合金可用于制造冷却系统部件、井下工具及高温叶片，具备良好的耐高温氧化、抗硫化物应力腐蚀及抗辐照损伤能力，满足极端能源环境的使用要求。

1.本发明耐腐蚀合金的原料包括Fe、Cr、Si、Ni、Mn、Zn、Ti、Mg、Cu、Al、Mo、Nb、Y、Re粉末。其中，Cr、Si、Zn、Al、Ti配合，能在合金表面形成稳定的ZnCr2O4、ZnAl2O4等氧化物，更好地封闭、填充合金中的孔隙，并共同构成耐蚀性良好的致密氧化膜，对多种介质具有协同耐蚀效果，能大幅度提高合金的耐腐蚀性能；Cr、Si、Ti、Nb配合，能在合金组织中形成稳定的富Ti的(Nb，Cr)5Si3和Nbss枝晶，大幅度提高合金的耐高温性能以及强韧性；Mg、Cu、Al、Y、Re配合，能在合金组织中形成Al2Cu、Al2CuMg、Al-Re、Al3Y等多个弥散强化相，提高合金的强韧性；Al还能大大增加Si的等轴晶和颗粒状的共晶，进一步提高合金的韧性。

2.本发明在电弧熔炼之前，分别将Cr、Si、Ti、Nb粉末与Mg、Cu、Al、Y、Re粉末在不同的条件下进行球磨机械合金化处理，既有助于改善合金熔炼过程中晶粒形成的致密性，又能产生不同大小、不同成分的多元合金化粉体，避免合金基体中产生粗大、连续的网络状分布组织，使合金基体中形成大量岛状分布的强化相，从而大幅度提高合金的冲击韧性；采用空冷与水冷结合的冷却方式，有利于合金形成具有合适晶粒尺寸的、均匀致密的弥散组织，对提高其机械性能起到辅助作用；通过在820-880℃进行时效处理，使合金组织中形成弥散分布的第二相，大幅度提升了合金的强度和冲击韧性。