專利名稱：高鉻－氮軸承可鑄合金的制作方法
技術領域：
本發明一般而言是關于合金技術，并且更具體地是關于具有高抗腐蝕性的高鉻氮軸承合金。本發明亦關于高鉻-氮軸承可鑄合金、高含量鉻-氮合金與生產該高鉻-氮軸承合金的方法，以及由其所制備的物件。本發明還關于抗腐蝕性的高鉻-氮軸承奧氏體合金，其在高溫下也具有極好的強度，并適于作為在工作時暴露在極高溫與腐蝕性環境中的鍋爐、化學廠反應器及其他設備的材料。本發明也關于耐熱性的高鉻氮軸承奧氏體合金，其在高溫腐蝕性的環境中具有高強度與優良的抗腐蝕性。本發明也提及制造金屬鑄造材料的問題，該金屬鑄造材料的耐磨性約相當于普通工業用類型的白鐵，而其另外的特征為在腐蝕性介質中的高度抗腐蝕性。除了高抗腐蝕性與耐磨性以外，根據本發明的合金材料具有良好的鑄造特性。總之，其可在通常的高級鋼鐵廠中制造。再者，該鑄造材料具有良好的加工特性。此外，上述的正面特性主要為28至48重量％的鉻含量、0.3至2.5重量％的碳含量及0.01至0.7重量％的氮含量，這將形成足夠高體積比例的碳化物與氮化物。大幅增加鉻含量可減少基材的鉻貧化。在抗腐蝕性與耐磨性的組合方面，根據本發明的材料毫無疑問地優于先前使用在水力研磨應用中的已知類型的鑄件。本發明也關于抗腐蝕性且耐廣范圍酸強度的酸(諸如硫酸與磷酸)的可空氣熔煉、可鑄造且可加工的合金。
背景技術：
用于高腐蝕性環境的設備通常由諸如不銹鋼的金屬合金或其他高合金所構成。這些合金必須能耐受極具腐蝕效果的環境，在這些環境中的設備會遇到諸如濃硫酸或濃磷酸等化學品。在制造磷酸鹽肥料時會遇到特別困難的環境。在以熱濃硫酸溶解磷酸鹽巖石時，該設備必須能耐溫度高達約100℃的環境。所生產的不純磷酸可能極具腐蝕性并含有一些殘留硫酸。腐蝕效果通常因磷酸中的其他雜質而增加，特別是經常存在于過程所使用的磷酸鹽巖石原料中的諸如氯化物與氟化物的鹵素離子。在粗磷酸的濃縮中會遇到極具腐蝕性的環境。
在世界各地的磷酸鹽巖石礦床的化學組成方面變化很大。在處理含有高鹵素含量(諸如氯化物或氟化物)的磷酸鹽巖石礦層中通常會遇到最嚴重的腐蝕環境。
增加鉻含量對于提高鋼材抗腐蝕性的效果也是眾所熟知的。從1930年代起，已知包含23-40％鉻、0.8-2％碳、2.5％硅及至多5％鉬的高鉻合金。詳見如德國專利7001807。美國專利5,252,149代表該合金的現代化，接著還有德國專利86 12 044及44 17 261。應注意地是二個專利中的合金皆具有高耐磨性與高抗腐蝕性。然而，二者都具有不良的機械性質，特別是低韌性、脆性、對熱的敏感性及對缺口的敏感性，這些性質都限制其使用性。已證實其結構含有鐵素體(Feα)。
這些合金中的鐵素體結構本質上極脆，且埋入該脆性相中的碳化物相造成極低的韌性、高缺口敏感性及對熱的敏感性。此外，具有過飽和鉻的鐵素體結構會造成σ相的形成，這將大大降低韌性與抗腐蝕性。
美國專利5,320,801是關于具有下列組成的合金27至34重量％的鉻、13至31％的鎳+鈷、3.2至4.5％的硅、2.5至4％的銅、0.7至1.6％的碳、0.5至1.5％的錳、1至4％的鉬及鐵(基本上為平衡量)。雖然`801專利的合金具有良好的韌性，但是具有極差的硬度、極差的金屬絲電阻率及低的拉伸強度。208至354HB的硬度類似于CD4MCU不銹鋼的硬度(260-350HB)，該CD4MCU不銹鋼具有優良的抗腐蝕性，但耐磨性差。在美國專利5,320,801中公開并申請的合金類似于奧氏體高鎳不銹鋼，其具有良好的韌性，但極低的拉伸強度與硬度及差的耐磨性。存在于抗腐蝕合金中的鎳主要用于結構穩定化，但對于其抗腐蝕性效果則很少有利。其良好的實施例為含有12-35％鎳的奧氏體不銹鋼(其抗腐蝕性接近于具有低鎳比例(4-8％)的雙重不銹鋼)或鎳至多為4％的高鉻不銹鋼。如在用于表示各種合金元素如何影響不銹鋼抗腐蝕性的模型中所示，不銹鋼合金的主要元素為鉻、鉬及氮。耐點蝕當量值(Pitting Resistance Equivalent Number)PREN＝％Cr+3.3*Mo+16*％N說明氮是抗腐蝕合金的重要且極有用的合金元素。
現有技術的高鉻合金的主要缺點為在對合金機械性質，諸如韌性、拉伸強度、脆性、熱敏感性及焊接能力方面，不產生負面影響的狀況下，難以將鉻、鉬及氮溶解于基材中。這是由于具有飽和鉻與鉬的合金中析出σ相的結果。由上述高鉻合金制成的泵部件過早磨損為經常發生的現象。主要的作用因子(contributing factor)是極低的韌性、脆性與低耐用性。通常故障會發生于在獨立區域中磨薄的鑄件，其中由于合金不良的機械性質而發生裂痕，以導致最終其他可用元件的崩解。
現有技術合金在酸性環境中的腐蝕與沖蝕機制在含固體的腐蝕性流體中的顆粒不斷移除鈍化抗腐蝕層而加速腐蝕。這現象在含有較多體積的鉻與鉬的合金中特別明顯，其中不可避免產生明顯量的σ相，且金屬基材具有極差的韌性。為恢復鈍化層，鉻與鉬的濃度必須盡可能的高。
增加(鉻/碳)或(鉻+鉬/碳)的比例可提高抗腐蝕性高達臨界點，在臨界點之后便開始形成σ相，σ相的形成大幅度降低韌性并降低合金的抗腐蝕性(因在σ相析出物周圍的鉻貧化所造成)。
本發明是基于通過降低基材中的碳而增加以(鉻+氮/碳-氮)或(鉻+鉬+氮/碳)與(鉻+鉬+氮+硼/碳-氮)表示的比例，并同時將作為強效添加合金元素的氮引入高鉻合金內，其中氮以高濃度存在于固溶體中。
氮和碳一樣與體心立方(bcc)α鐵及面心立方(fcc)γ鐵形成間隙固體。氮原子的尺寸小于碳原子的尺寸；在這狀況下，在α與γ相中，氮更易于占據間隙位置。
在相同溫度下，氮在α鐵與γ鐵中的最大溶解度為碳的數倍至數十倍，其將導致基本晶格的明顯的膨脹與畸變。在維持較大韌性的同時，其固溶體硬化與強化效果還較碳為大。
氮在現有技術高鉻合金中的溶解度極限相當低，最大值為0.15％N。該極限由在α鐵結構中的氮與碳的固有的低的物化溶解度(最大值為0.02至0.08的碳+氮)以及低錳含量≤1.5％所控制，其中在德國專利44 17 261或19512 044中α鐵結構構成合金的40％(最大值)。
在對于延性及抗腐蝕性無負面影響的情況下，添加氮是改良奧氏體高鉻合金的機械性質的最有效的方法。為了使氮有效地成為抗腐蝕劑，并對鑄件的機械性質提供其廣范圍的正面效果，諸如在未損失延性的情況下，增加拉伸強度、硬度與韌性，本申請人發現在高鉻合金中，這現象可在有相當數量的錳與鉬作為增強合金的情況下發生。在這些條件下，氮溶解于固態中其量為溶解于現有技術的任何高鉻合金中的二至四倍。類似于高錳不銹鋼(其溶解至多達0.8％的氮，且在分壓下甚至達1％)，其拉伸強度與硬度為二倍至四倍高，且延性較無氮的相同鋼材為佳。
現有技術并未涉及本發明的高鉻合金。
發明的目的本申請發明目的在于生產適于處理有嚴重腐蝕性環境的磷酸鹽巖石的結構材料。
本申請發明的目的還在于生產一種具有高鉻含量及高抗腐蝕性的抗腐蝕合金。
本申請發明另一目的在于生產一種含有足量硅，以使合金可以以通常方法進行鑄造的高抗腐蝕合金。
本申請再一個發明目的在于制造含硅的高抗腐蝕合金。
本申請發明的又一目的在于生產一種具有高鉻含量并含氮的抗腐蝕合金。
本申請發明的另一個目的在于生產一種具有高強度與硬度性質的抗腐蝕合金。
本發明的另一個目的在于提供一種機械性質明顯改良的高鉻氮軸承合金。
再者，本發明的另一個目的在于提供一種高的抗腐蝕與沖蝕相結合的高鉻氮軸承合金，特別是用在含有氯化物、氟化物介質或其他雜質的酸性環境中。
本發明的另一個目的在于提供一種含有大量氮的高鉻氮軸承合金。
本發明的另一個目的在于提供一種通過低溫處理而硬化高鉻氮軸承合金的新穎方法。
本申請發明的另一個目的在于生產一種抗沖蝕與腐蝕的含有高鉻、氮與硼的合金。
發明概要本發明也關于抗腐蝕且抗沖蝕的高鉻氮軸承并可鑄合金，其包含下列組成(重量％)28％至48％的鉻0.01％至0.7％的氮
0.5％至30％的錳0.3％至2.5％的碳0.01％至5％的硼視需要0.01％至6％的鉬視需要0.01％至5％的硅視需要0.01％至8％的銅視需要0.01％至25％的鎳和鈷該合金還包含有至多各為2％的選自鋯、釩、鈰、鈦、鉭、鎢、鋁、鈮、鈣及稀土元素中的一種或多種微合金元素(其余基本上為鐵與其他微量元素或不可避免的雜質)，并具有在奧氏體基體包含鉻的碳化物、硼化物與氮化物的顯微結構，該基材為固溶體形式氮過飽和的面心立方晶體結構，且其中所述合金的奧氏體性以下比例定義(％Ni+％Co+0.5(％Mn+％Cu)+30(％N+％C)+5×％B)/(％Cr+％Mo+％Si+1.5(Ti+Ta+V+Nb+Ce+Al))≥1.5實施方式本發明是關于高鉻合金，并且更具體地是關于抗腐蝕且抗沖蝕的高鉻氮軸承可鑄合金。本發明的合金是設計用于漿料泵部件的鑄造成形，諸如殼體、葉輪、抽吸管道、管體、噴嘴、攪拌器、閥門葉片等，其中該鑄造部件將暴露于高腐蝕性流體與研磨漿料中。該部件通常應用于磷酸的濕式處理。工業用磷酸溶液在化學上是復雜的，其包含硫酸、氫氟酸、氫氟酸與氯化物、氟化物與石膏，所有的去鈍化的物質，對于暴露的部件很有害。使用這些部件的另一個地方為電廠的洗滌器，亦即將部件暴露于硫成分與石膏的廢氣除硫過程。
本發明的目的在于提供一種高抗氯化物環境的材料，同時該材料在酸和堿的環境中具有出色的性質并結合有良好的機械性質與高度結構穩定性。這種結合對于諸如化學工業中的應用極為有用，因為化學工業具有因酸所引起的腐蝕問題，并同時具有帶有氯化物的酸的污染這可進一步加劇腐蝕效果。由經濟觀點，結合有高強度的這些合金性質會產生有利的設計方案。雖然的確存在在酸環境中具有優良性質的材料，但是其通常為具有高鎳含量的鋼材，這將使該材料的成本過高。使用奧氏體的另一個缺點為奧氏體鋼材的強度通常相當低。
本申請人在經驗上發現氮在鐵鉻錳合金的固溶體中的溶解度為0.013至最多0.0155％N(鉻為1％、錳為最少6％，而鉬(2％)作為最佳的增強劑)。
氮對鉻的親和力遠較碳對鉻的親和力低得多。氮在高鉻錳合金中的上述性質會使這些合金中的碳轉變為碳化物相，形成硬質的共晶碳化鉻，而過剩的碳與氮會一起溶解在基材中。
以高濃度引入固溶體中的氮在阻滯σ相的效果較碳為強，使更大量的鉻與鉬溶解于鐵鉻錳合金中，以提高鈍化性。
氮通常提高抗腐蝕性，特別是在含有氯的介質中，在不銹鋼中，其效果已以因子PREN(抗點蝕當量值)-Cr％+3.3Mo％+16N％進行測試并表示。鈍化元素(鉻、鉬、氮)的含量越高，抗腐蝕性/抗沖蝕性便越高。
此外，硼與周期表中的許多元素反應，而形成多種化合物。多數硼化物的強共價鍵結會產生其高熔點、抗腐蝕性與硬度值。硼化物的耐化學性優于其大多數的相應的氮化物或碳化物。對于硼化物MnBm(硼化鎳、硼化鈷、硼化錳、硼化鐵、硼化鉻)而言，因為與碳～0.77埃或氮～0.71埃相比較，硼具有較大的原子尺寸～0.91埃，所以硼在未畸變的八面體位置中的間隙置換很少，而主要形成硼-硼鍵結。
此外，鎳、錳及鐵會與硼發生強反應，并形成遠較其氮化物或碳化物硬得多的極硬化合物。對于極度研磨與腐蝕的應用而言，硼應添加到至多5％，碳含量應為0.3％至1.2％，而氮為0.4至0.6％。
通過本發明的具有高度抗腐蝕基材的新穎顯微結構便可理解所有優越的效果，其中該基材優選為具有以固溶體形式的氮過飽和的面心立方晶體結構的奧氏體。該基材極硬、韌性、非脆性，并鑲嵌有硼化物、碳化物及氮化物，而形成具有高耐磨耗性的高抗磨蝕性的基材。
在本發明中，希望基材在固溶體中含有高含量的鉻、鉬與氮，而無結合有σ相析出物的鉻或鉬。亦希望本發明的合金是根據作為本發明合金的奧氏體化量度的下列不等式來平衡其元素(％Ni+％Co+0.5(％Mn+％Cu)+30(％N+％C)+5×％B)/(％Cr+％Mo+％Si+1.5(Ti+Ta+V+Nb+Ce+Al))≥1.5根據本發明，提供一種抗腐蝕且抗沖蝕的鉻氮軸承可鑄造合金，其包含有下列組成(重量％)
28％至48％的鉻0.01至0.7％的氮0.5％至30％的錳0.3％至2.5％的碳0.01％至5％的硼0.01％至6％的鉬0.01％至8％的銅0.01％至25％的鎳加鈷0.01％至5％的硅本發明的合金也可含有至多2％的選自鋯、釩、鈰、鈦、鉭、鋁、鎢、鈮、鈣及稀土元素中的另外元素，其余的基本上為鐵與其他微量元素或不可避免的雜質。
特別優選的合金包含如下重量％范圍的主元素(鉻、氮、錳、碳、硼、鉬、銅、鎳、鈷及硅)36％至42％的鉻0.45至0.55％的氮4％至15％的錳0.5％至1.6％的碳0.01％至4％的硼2％至5％的鉬1％至6％的銅4％至10％的鎳加鈷0.5％至1.5％的硅關于優選的組成，其希望奧氏體基材包含0.4重量％氮，以及35至38％的(鉻+鉬+氮)的固溶體。
再者，因為作為目標的添加有0.01至25重量％濃度范圍的奧氏體成形劑-鎳加鈷，所以可以限定方式控制基材中的鐵素體與奧氏體相的比例。通過僅在奧氏體相中主要沉淀碳化鉻，而避免在鐵素體基材中具有高碳含量與碳化物晶格的激冷鑄件的通常的嚴重脆性。因為奧氏體相不同于鐵素體相不會因金屬相偏析或因偏析過程而發生脆化，所以因碳化物與基材間的應力造成的破裂風險不大于純鐵素體或鐵素體-奧氏體基材的狀況。
對于抗腐蝕性而言，特別是在含有氯化物的酸性介質中，0.01至6重量％，優選2至4重量％，且特別是2至3重量％的鉬含量為重要的。
再者，通過在0.3至2.5重量％碳及28至48重量％鉻的范圍中，改變合金成分碳與鉻，可將本發明材料的抗腐蝕性與耐磨性調整至指定的規格。
本發明的高鉻氮軸承合金組合物也對低溫硬化過程高度感應，因此變得超硬。當以低溫處理進行硬化時，該組合物具有更高的耐磨性、較大的硬度及沒有一般的二次碳化物析出的耐用基材。
本發明的合金是以習知的熔解方法進行制備，而無須諸如控制氣氛、特殊爐襯、保護爐渣或特殊成形材料等特殊條件。
在本發明的處理過程中，該高鉻氮軸承可鑄合金具有完全分布于奧氏體相的多種合金元素；或者當進行至少-100°F優選為-100°F至-300°F的深冷處理時，其轉換制品遠較通過習知高溫處理所得的制品的硬度大得多。
通常，本發明的高鉻氮軸承合金是通過下列步驟制備的在空氣或添加氮存在的狀況中，制備所有必要元素的熔融金屬物質；澆鑄鑄件；冷卻鑄件；以及將鑄件進行低溫冷卻處理，以產生所希望的硬度。可在低溫冷卻之前或之后，清潔并修整鑄件表面。更詳細地說，優選過程包含下列步驟(1)將供應至爐體的必要成分進行混合；(2)將爐體中的混合物熔解至澆鑄條件；(3)將熔融金屬組合物澆鑄于適當的模具中；(4)在環境條件下，將模具及其中的鑄件緩慢冷卻至室溫；(5)通過研磨或類似方法使表面平滑，并清潔和修整鑄件表面；以及(6)將經修整的鑄件浸沒在于-100°F至-300°F的低溫冷卻介質中至足以達到所希望硬度的時間。
為了理解本發明，本申請人進行下列的數個機械試驗，其包含有下列的測量拉伸強度-(Ksi)撓度-(mm)，30.5mm直徑的鑄棒，300mm的跨距沖擊能-(J)，懸臂梁式試驗(Izot test)，光面的30.5mm直徑棒材，在支撐物上方76mm進行沖擊。
硬度-(BHN)布氏硬度試驗(Brinell test)，3000KG負載于10mm的碳化鎢球上。對該試驗而言，優選的合金組成是選自現有技術的合金、本發明及參考用不銹鋼中。
所試驗的特定組成如下美國專利5,252,149號的優選組合物合金(重量％)

美國專利5,320,801號的優選組合物合金(重量％)

本發明的合金(重量％)

德國專利8612044號及44 17 261號的合金組合物(重量％)

用于機械試驗的不銹鋼合金的組合物(重量％)

表1

現有技術的合金1，2，3，10，11及12具有共晶顯微結構，且其基材基本上為鐵素體(Fe-α)。
德國專利申請案44 17 261及8612044(標示為10，11及12的合金)要求在基材中至多40％的α鐵。因為碳與氮在α鐵中的溶解度極低，高鉻合金中的α鐵相本質上具有極低的韌性。即使添加少量的氮也會對韌性、撓度及熱敏感度有負面影響，使合金更具有脆性。
美國專利5,320,801的合金4，5及6為具有奧氏體顯微結構的鉻高鎳合金。這些高鎳合金本質上具有最低的拉伸強度與最低的硬度，鑄態高于200HB，而在硬化后則高于300HB，但損失韌性及抗腐蝕性。
由上述表1可知，本發明的合金7，8及9具有優于現有技術合金的下列性質-2至3倍大的韌性-1.6至2.3倍大的拉伸強度-在低溫硬化后，具有極高的鑄態硬度-可測量的伸長率或延展性-優良的撓度-1.5至2.5倍高的最大液壓容器試驗-低熱敏感度-良好的機械加工性，特別是車螺紋性，該性質在現有技術合金中相當差-最佳的可鑄性，其熔解與澆鑄溫度為150°F以下。
現有技術的合金及本發明合金進行腐蝕試驗，以證實本發明合金的優越性腐蝕試驗是在80℃的合成P2O5酸中進行，其中氯化物含量為1000至3000ppm。攪拌并進行96小時試驗(mmy)。腐蝕試驗的結果歸納于表2中。
表2

由表2可得到下列結論
美國專利5,320,801的編號5的高鉻合金，它含有26％鎳，具有比現有技術美國專利5,252,149的編號2的合金(鎳含量僅為1％)更低的抗腐蝕性。
相同的結論適用于鎳含量為37％的不銹鋼合金20Cb3。合金CD4MCuN僅含有5％的鎳。鎳在抗腐蝕合金中的主要功能是作為結構成分。
雖然編號8的本發明高鉻氮軸承合金僅含有3.6％的鎳，但是0.48％的氮為極有效的腐蝕抑制劑。氮與氯化物相互反應，并緩和其對合金的負面效果。具有較高的PREN＝53的編號8的本發明合金具有優于編號5與編號2的已取得專利權的合金的2至3倍的抗腐蝕性。編號8的本發明合金含有高含量的鉻、鉬與高濃度的氮，并于含有高水平氯化物的酸性環境中具有最佳的抗腐蝕性。
現有技術合金與本發明合金也進行如下所示的腐蝕沖蝕試驗。
腐蝕沖蝕試驗該腐蝕沖蝕試驗是使用下列條件完成懸浮于28％P2O5合成酸中的30重量％的80微米氧化鋁，1.5％的硫酸，0.05％的氫氟酸加1000ppm的氯，溫度800℃，轉速650RPM及時間12小時。質量損失(mg)。該腐蝕沖蝕試驗的結果列于下表3中。
表3

漿料腐蝕沖蝕試驗顯示大多數的質量是由具有最低硬度的合金20Cb-3損失。與參考不銹鋼CD-4MCuN的硬度相比，編號5的現有技術合金具有低的硬度。
美國專利5,320,801的編號5的合金試樣的質量損失較不銹鋼合金試樣Cd4MCuN低50％。編號8的本發明合金試樣的質量損失較參考合金CD4MCuN低245％。具有最高的PREN因子＝53的編號8的本發明合金優于參考合金CD4MCuN～3.5倍并優于美國專利5,320,801的編號5的合金2.3倍的最高抗腐蝕沖蝕性。
含有硼的本發明合金編號8B具有最高硬度且PREN＝53，并具有優于參考合金CD4MCuN～4.4倍并優于美國專利5,320,801的編號5的合金2.9倍的最高抗腐蝕沖蝕性。
任何通常的或在氮氣分壓下的鑄造技術都可用于制造本發明的合金。
形成合金的優選方法是通過任何通常的鑄造技術，并接著在1800至2000°F范圍的溫度下進行熱處理，再進行空氣冷卻。
本發明合金的最佳硬化方法為低溫處理冷卻到至少-100°F至-300°F，并在這些溫度下維持每英寸鑄件壁厚一小時的時間。
使用通常用于熱循環處理的設備與機械進行低溫回火過程。首先，將處理中的物件置于連接至低溫流體供應源，諸如液態氮或類似的低溫流體的處理室內。處理室暴露于低溫流體使溫度降低至到所要的水平為止。在液態氮的情況下，約為-300°F(即零下300°F)。
在本發明范圍內可進行各種改變與修飾這對于熟練的本技術人員而言為顯而易見的。這種改變與修飾都落在所附權利要求范圍所限定的本發明的范圍和教導中。本發明并不限于這里所列舉的用于說明的實施例，而是限于所附權利要求的范圍及其相等同物。
權利要求
1.一種抗腐蝕且抗沖蝕的高鉻氮軸承和可鑄合金，其包含下列組成(重量％)28％至48％的鉻0.01至0.7％的氮0.5％至30％的錳0.3％至2.5％的碳0.01％至5％的硼視需要0.01％至6％的鉬視需要0.01％至5％的硅視需要0.01％至8％的銅視需要0.01％至25％的鎳和鈷該合金還包含有至多各為2％的選自鋯、釩、鈰、鈦、鉭、鎢、鈮、鋁、鈣及稀土元素中的一種或多種微合金元素，其余為鐵與不可避免的雜質，并具有在奧氏體基材中包含鉻碳化物、硼化物與氮化物的顯微結構，即該基材為固溶體形式的氮過飽和的面心立方晶體結構，且其中所述合金的奧氏體化程度以下列比例定義(％Ni+％Co+0.5(％Mn+％Cu)+30(％N+％C)+5x％B)/(％Cr+％Mo+％Si+1.5(Ti+Ta+V+Nb+Ce+Al))≥1.5
2.如權利要求1的合金，包含有(重量％)28％至31％的鉻0.25％至0.35％的氮4％至6％的錳0.8％至2.5％的碳0.01％至5％的硼視需要2％至6％的鉬視需要0.5％至3％的硅視需要1％至3％的銅視需要1％至2％的鈷加鎳其余為鐵與不可避免的雜質。
3.如權利要求2的合金，其中該基材包含有0.25重量％的固溶體形式的氮。
4.如權利要求1的合金，包含有(重量％)32％至34％的鉻035％至0.45％的氮6％至9％的錳0.5％至2.5％的碳0.01％至4.5％的硼視需要2％至5％的鉬視需要0.5％至3％的硅視需要1％至4％的銅視需要2％至4％的鈷加鎳其余為鐵與不可避免的雜質。
5.如權利要求4的合金，其中該基材包含有0.35重量％的固溶體形式的氮。
6.如權利要求1的合金，包含有(重量％)35％至40％的鉻0.4至0.6％的氮6％至15％的錳0.8％至1.5％的碳0.01％至4％的硼視需要2％至5％的鉬視需要0.5％至3％的硅視需要1％至6％的銅視需要4％至12％的鈷加鎳其余為鐵與不可避免的雜質。
7.如權利要求6的合金，其中該基材包含有0.4重量％的固溶體形式的氮，且PREN為58至66。
8.如權利要求1的合金，包含有(重量％)41％至48％的鉻0.45至0.7％的氮6％至30％的錳0.9％至1.5％的碳0.01％至3.5％的硼視需要1％至4％的鉬視需要0.5％至3％的硅視需要1％至8％的銅視需要10％至25％的鈷加鎳其余為鐵與不可避免的雜質。
9.如權利要求8的合金，其中該基材包含有0.45重量％的固溶體形式的氮，且PREN為51至72。
全文摘要
本發明關于抗腐蝕且抗沖蝕的高鉻氮軸承合金，其包含下列組成(重量％)28至48的鉻，0.01至0.7的氮，0.5至30的錳，0.01至5的硼，0.3至2.5的碳，至多0.01至25的鎳加鈷，至多0.01至5的硅，至多0.01至8的銅，至多0.01至6的鉬，至多各為2％的選自鋯、釩、鈰、鈦、鎢、鈮、鋁、鈣及稀土元素中的元素，其余基本上為鐵與其他微量元素或不可避免的雜質。該合金具有在奧氏體基體中包含亞共晶、共晶、鉻的碳化物、硼化物與氮化物的顯微結構，其中該基材具有飽和氮且無二次碳化物與氮化物。
文檔編號C22C38/54GK1636075SQ03804354
公開日2005年7月6日 申請日期2003年1月8日 優先權日2002年1月9日
發明者羅曼·拉頓 申請人:羅曼·拉頓