阅读说明：本技术 具有耐高温性的钴基合金、用于生产矿物纤维的包含该合金的旋转器以及使用该旋转器生产矿物纤维的方法 (Cobalt-based alloy having high temperature resistance, spinner for producing mineral fiber comprising the same, and method for producing mineral fiber using the spinner ) 是由 马尔科·拉格雷卡 罗伯托·马西尼 于 2018-11-06 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种金属合金,其特征在于,以合金总重量的重量百分比计,其包含1-4％的铌(Nb)、0-0.5％的铪(Hf)、27-29％的铬、1-5％的镍(Ni)、0.3-0.45％的碳(C)、0-2％的钽(Ta)、0-2％的钛、1-3％的铁、低于0.5％的锰(Mn)、低于0.3％的硅(Si)、低于0.2％的锆(Zr),其余为钴(Co)和不可避免的杂质。这种金属合金在高温下具有优异的机械强度特性,使得其适用于制造用于生产例如玻璃纤维、岩石纤维之类矿物纤维的制品,特别是旋转器。(The invention relates to a metal alloy, characterized in that it comprises, in weight percentages based on the total weight of the alloy, 1-4% niobium (Nb), 0-0.5% hafnium (Hf), 27-29% chromium (Cr), 1-5% nickel (Ni), 0.3-0.45% carbon (C), 0-2% tantalum (Ta), 0-2% titanium (Ti), 1-3% iron (Fe), less than 0.5% manganese (Mn), less than 0.3% silicon (Si), less than 0.2% zirconium (Zr), the remainder being cobalt (Co) and unavoidable impurities. Such metal alloys have excellent mechanical strength properties at high temperatures, making them suitable for the manufacture of articles for the production of mineral fibres, such as glass fibres, rock fibres and the like, in particular spinners.)

具有耐高温性的钴基合金、用于生产矿物纤维的包含该合金 的旋转器以及使用该旋转器生产矿物纤维的方法

技术领域

从更一般的方面而言，本发明涉及一种在非常高的温度下具有高机械强度的新型金属合金。

具体而言，本发明涉及一种钴基合金，其在高温下具有高机械强度，这使得其适用于生产矿物纤维，特别是诸如玻璃纤维、岩石纤维之类。

本发明还涉及一种制品，特别是诸如适用于矿物纤维生产的旋转器，以及生产该制品的方法。

本发明还涉及一种使用所述旋转器生产诸如特别是玻璃纤维、岩石纤维之类的矿物纤维的方法。

背景技术

众所周知，如玻璃纤维、岩石纤维之类的矿物纤维的生产通常是通过内部离心法来进行的，该方法包括将矿物材料熔体(例如熔融玻璃)倒入转子中，该转子被称为在高速旋转下运行的“旋转器”，该旋转器设有外围带(或盘)，该外围带设有多个小孔。由于离心力的作用，熔体被喷射到穿孔的外围带上，熔融矿物材料的初级丝从该外围带上穿过孔喷射出，所述初级丝又由于围绕盘的环形燃烧器提供的高温气体的作用而被拉伸形成细纤维。

由于旋转器在极其苛刻的条件下运行，特别是高离心力和高达或甚至超过1200℃的高温，因此旋转器承受很大的热应力，例如在过程启动和停止过程中的热冲击；很大的机械应力(高离心力和矿物材料流的侵蚀)；以及由于熔融材料的氧化和腐蚀以及从旋转器周围的燃烧器排出的高温气体引起的很大的化学应力。

这种应力的影响导致旋转器逐渐退化，这种退化可能以各种形式发生，例如垂直壁的热蠕变变形、裂缝的形成和/或孔区域中的侵蚀引起的磨损等，最终导致损坏部件的更换。

因此，形成上述旋转器的材料有必要在高温下具有高机械强度特性以及耐腐蚀和抗氧化特性。

在该方面，已知在高温下具有高机械强度，并可用于制造用于生产玻璃纤维的旋转器的各种钴基金属合金。

例如，美国专利第6,068,814号描述了一种在高温下具有高机械强度的金属合金，其包含40-50％的钴、9-12％的铬、9-12％的镍、6-12％的钨、2.8-4.8％的铌、0.1-0.3％的锆、0.6-1％的碳、0.1-0.3％的硅、0.1-0.3％的锰、0.1-0.3％的钛、0.1-0.8％的钒，其余为对机械性能没有明显影响的杂质。

申请第WO 2009/071847号描述了一种合金，其包含23-34％的铬、0.2-5％的钛、0.5-7％的二钽、0.2-1.2％的碳、低于5％的镍、低于3％的铁、低于1％的硅和低于0.5％的锰。这种合金的特征特别在于与现有合金相比镍含量低得多，据说这使得材料具有改善的机械强度，因此增加了使用这种材料制造的旋转器的使用寿命。

尽管迄今取得了进步，但仍需要对高温的耐受性越来越强的、基于矿物纤维的产品，以满足市场需求。这需要使用矿物组合物，特别是可以在更高温度下转化成纤维的玻璃组合物，因此，与常规的镍和/或钴基合金相比，用于该目的的旋转器也必须在更高温度下具有高机械强度。

因此，本发明的主要目的是提供一种新型金属合金，其适用于生产用于生产矿物纤维如玻璃纤维和岩石纤维的旋转器，并且其在高温下具有改善的机械强度和耐腐蚀性，以满足上述要求。

本发明的另一个目的是提供一种制品，例如特别是用于制造矿物纤维的旋转器，其在高温下具有改善的机械强度和耐腐蚀性。