本發(fā)明涉及螺旋槳鑄造
技術(shù)領(lǐng)域：
，一種制造高氮奧氏體不銹鋼船艦用螺旋槳鑄件的方法。
背景技術(shù)：
：隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，水上運(yùn)輸和旅游已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)中一種重要的存在方式，同時(shí)必須要使用到的是螺旋槳鑄件，通過(guò)螺旋槳及其組件提供動(dòng)力。高氮奧氏體不銹鋼作為一種較為熟知的新型材料，具有很強(qiáng)的韌性、耐磨性和抗疲勞性，被廣泛的應(yīng)用于各種工作強(qiáng)度大以及特殊的工作環(huán)境中，船艦上與水最為緊密接觸的是螺旋槳，螺旋槳在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中未船艦提供前進(jìn)的動(dòng)力?，F(xiàn)有技術(shù)下的船艦用的大多為普通的不銹鋼，通過(guò)在不銹鋼表面噴涂防銹蝕層來(lái)達(dá)到防水流沖擊、耐腐蝕以及耐撞擊的作用，但是這種傳統(tǒng)的方式存在嚴(yán)重的缺點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)，沒(méi)有成熟的技術(shù)能夠?qū)⒏叩獖W氏體不銹鋼進(jìn)行合理的鑄造以及處理來(lái)為船艦服務(wù)的目的，并且現(xiàn)有技術(shù)下的高氮奧氏體不銹鋼在鑄造的過(guò)程中，由于氮?dú)鈺?huì)噴出鑄造件，會(huì)使鑄造件內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)微小的孔，很大程度上降低了鑄造件的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，應(yīng)用在船艦上時(shí)，其耐用性極差。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種制造高氮奧氏體不銹鋼船艦用螺旋槳鑄件的方法，以解決上述
背景技術(shù)：
中提出的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種制造高氮奧氏體不銹鋼船艦用螺旋槳鑄件的方法，該方法包括以下步驟：S1：選取精煉待澆筑狀態(tài)下制取奧氏體不銹鋼的鋼液為基礎(chǔ)鋼液原料，選取高氮合金作為添加劑，選用氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體；S2：將添加劑融化在熔融爐中，并向其中依次加入微量的Cr、Mn、V，并通過(guò)電磁攪拌，向其中同時(shí)充入氮?dú)?，攪拌速率?0r/min，攪拌時(shí)間控制在2-6min；S3：將S2步驟中制得的添加劑鋼液與基礎(chǔ)鋼液采用對(duì)流式加入到真空感應(yīng)爐中，基礎(chǔ)鋼液的流動(dòng)速度設(shè)置在1-1.5m/s之間，且添加劑鋼液的流動(dòng)速度設(shè)置在2-3m/s之間，設(shè)定真空感應(yīng)爐的溫度在1350-1600℃之間，進(jìn)行高溫精煉15-35min，對(duì)流式加入的過(guò)程中，保持氮?dú)獬淙氩粩啵频贸尚弯撘?；S4：制作螺旋槳葉及其組件的模具，設(shè)置0.5MPa的工件鑄造環(huán)境，并在此工作環(huán)境中實(shí)現(xiàn)澆筑的過(guò)程，澆筑的整個(gè)過(guò)程控制在60-85s以內(nèi)，并且采用一體化熱流道熱澆口技術(shù)，在澆筑的過(guò)程中，使用超聲波作用在澆筑模具上并同時(shí)微振模具；S5：將S4步驟中的澆筑原件取出，對(duì)原件進(jìn)行熱處理；S6：將S5步驟中熱處理后的螺旋槳葉及其組件表面進(jìn)行火焰加熱，并迅速放置到冷卻液中，且螺旋槳葉及其組件在空氣中的停留時(shí)間不超過(guò)2s，在冷卻液中停留3-5s后立即取出；S7：重復(fù)S6步驟2-4次，并將處理后的螺旋槳葉及其組件放置在振蕩裝置中，相互的螺旋槳葉及其組件之間不接觸，并且振蕩為上下振蕩，去除表面凝結(jié)雜質(zhì)，使用高壓氣噴槍對(duì)原件進(jìn)行吹掃，并將處理后的原件放置到S4步驟的環(huán)境中，并在此環(huán)境中充滿氮?dú)?，同時(shí)在原件上涂抹防銹蝕層，高氮奧氏體不銹鋼船艦用螺旋槳鑄件制作完成。優(yōu)選的，所述S2步驟中Cr、Mn、V在添加劑鋼液中的含量均不超過(guò)3%。優(yōu)選的，所述S3步驟中添加劑鋼液流動(dòng)角度與基礎(chǔ)鋼液流動(dòng)角度延水平垂線呈對(duì)稱(chēng)設(shè)置。優(yōu)選的，所述冷卻液由酒精、干冰組成，且冷卻液中通入實(shí)時(shí)氮?dú)?，干冰定時(shí)添加，保持冷卻液溫度在零下15℃以下。優(yōu)選的，所述S4步驟中模具微振為左右振動(dòng)，振動(dòng)頻率為1秒一次，振動(dòng)幅度在0.1mm到1mm之間。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的更加的科學(xué)合理，在設(shè)置的添加劑以及氮?dú)獾谋Ｗo(hù)過(guò)程中，能夠有效的將氮元素穩(wěn)定在基礎(chǔ)鋼液中，進(jìn)而減少鋼液在鑄造成型的過(guò)程中的散發(fā)量，很大程度上提高了鑄造件的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和完整性，相比傳統(tǒng)的鑄造方法，具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性，并且通過(guò)反復(fù)的鑄造過(guò)程能夠很大程度上降低鑄造件表面的雜質(zhì)含量，很大程度上提高了鑄造件的耐磨性以及涂料的噴涂涂布質(zhì)量，本方法相比傳統(tǒng)的方式具有更好的功能，能夠有效的提高高氮奧氏體不銹鋼在船艦上的應(yīng)用，并且耐磨性、機(jī)械性能、耐腐蝕性都有很大程度上的提高。具體實(shí)施方式下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例一本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種制造高氮奧氏體不銹鋼船艦用螺旋槳鑄件的方法，該方法包括以下步驟：S1：選取精煉待澆筑狀態(tài)下制取奧氏體不銹鋼的鋼液為基礎(chǔ)鋼液原料，選取高氮合金作為添加劑，選用氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體；S2：將添加劑融化在熔融爐中，并向其中依次加入微量的Cr、Mn、V，并通過(guò)電磁攪拌，向其中同時(shí)充入氮?dú)?，攪拌速率?0r/min，攪拌時(shí)間控制在2min；S3：將S2步驟中制得的添加劑鋼液與基礎(chǔ)鋼液采用對(duì)流式加入到真空感應(yīng)爐中，基礎(chǔ)鋼液的流動(dòng)速度設(shè)置在1m/s，且添加劑鋼液的流動(dòng)速度設(shè)置在2m/s，設(shè)定真空感應(yīng)爐的溫度在1350℃之間，進(jìn)行高溫精煉15min，對(duì)流式加入的過(guò)程中，保持氮?dú)獬淙氩粩?，制得成型鋼液；S4：制作螺旋槳葉及其組件的模具，設(shè)置0.5MPa的工件鑄造環(huán)境，并在此工作環(huán)境中實(shí)現(xiàn)澆筑的過(guò)程，澆筑的整個(gè)過(guò)程控制在55s，并且采用一體化熱流道熱澆口技術(shù)，在澆筑的過(guò)程中，使用超聲波作用在澆筑模具上并同時(shí)微振模具；S5：將S4步驟中的澆筑原件取出，對(duì)原件進(jìn)行熱處理；S6：將S5步驟中熱處理后的螺旋槳葉及其組件表面進(jìn)行火焰加熱，并迅速放置到冷卻液中，且螺旋槳葉及其組件在空氣中的停留時(shí)間1.5s，在冷卻液中停留3s后立即取出；S7：重復(fù)S6步驟2次，并將處理后的螺旋槳葉及其組件放置在振蕩裝置中，相互的螺旋槳葉及其組件之間不接觸，并且振蕩為上下振蕩，去除表面凝結(jié)雜質(zhì)，使用高壓氣噴槍對(duì)原件進(jìn)行吹掃，并將處理后的原件放置到S4步驟的環(huán)境中，并在此環(huán)境中充滿氮?dú)猓瑫r(shí)在原件上涂抹防銹蝕層，高氮奧氏體不銹鋼船艦用螺旋槳鑄件制作完成。其中：所述S2步驟中Cr、Mn、V在添加劑鋼液中的含量均為1%。，所述S3步驟中添加劑鋼液流動(dòng)角度與基礎(chǔ)鋼液流動(dòng)角度延水平垂線呈對(duì)稱(chēng)設(shè)置，所述冷卻液由酒精、干冰組成，且冷卻液中通入實(shí)時(shí)氮?dú)?，干冰定時(shí)添加，保持冷卻液溫度在零下15℃，所述S4步驟中模具微振為左右振動(dòng)，振動(dòng)頻率為1秒一次，振動(dòng)幅度在0.3mm。實(shí)施例二本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種制造高氮奧氏體不銹鋼船艦用螺旋槳鑄件的方法，該方法包括以下步驟：S1：選取精煉待澆筑狀態(tài)下制取奧氏體不銹鋼的鋼液為基礎(chǔ)鋼液原料，選取高氮合金作為添加劑，選用氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體；S2：將添加劑融化在熔融爐中，并向其中依次加入微量的Cr、Mn、V，并通過(guò)電磁攪拌，向其中同時(shí)充入氮?dú)?，攪拌速率?0r/min，攪拌時(shí)間控制在4min；S3：將S2步驟中制得的添加劑鋼液與基礎(chǔ)鋼液采用對(duì)流式加入到真空感應(yīng)爐中，基礎(chǔ)鋼液的流動(dòng)速度設(shè)置在1.3m/s，且添加劑鋼液的流動(dòng)速度設(shè)置在2.6m/s，設(shè)定真空感應(yīng)爐的溫度在1500℃之間，進(jìn)行高溫精煉30min，對(duì)流式加入的過(guò)程中，保持氮?dú)獬淙氩粩?，制得成型鋼液；S4：制作螺旋槳葉及其組件的模具，設(shè)置0.5MPa的工件鑄造環(huán)境，并在此工作環(huán)境中實(shí)現(xiàn)澆筑的過(guò)程，澆筑的整個(gè)過(guò)程控制在80s，并且采用一體化熱流道熱澆口技術(shù)，在澆筑的過(guò)程中，使用超聲波作用在澆筑模具上并同時(shí)微振模具；S5：將S4步驟中的澆筑原件取出，對(duì)原件進(jìn)行熱處理；S6：將S5步驟中熱處理后的螺旋槳葉及其組件表面進(jìn)行火焰加熱，并迅速放置到冷卻液中，且螺旋槳葉及其組件在空氣中的停留時(shí)間1.8s，在冷卻液中停留4s后立即取出；S7：重復(fù)S6步驟3次，并將處理后的螺旋槳葉及其組件放置在振蕩裝置中，相互的螺旋槳葉及其組件之間不接觸，并且振蕩為上下振蕩，去除表面凝結(jié)雜質(zhì)，使用高壓氣噴槍對(duì)原件進(jìn)行吹掃，并將處理后的原件放置到S4步驟的環(huán)境中，并在此環(huán)境中充滿氮?dú)?，同時(shí)在原件上涂抹防銹蝕層，高氮奧氏體不銹鋼船艦用螺旋槳鑄件制作完成。其中：所述S2步驟中Cr、Mn、V在添加劑鋼液中的含量均為1.5%。，所述S3步驟中添加劑鋼液流動(dòng)角度與基礎(chǔ)鋼液流動(dòng)角度延水平垂線呈對(duì)稱(chēng)設(shè)置，所述冷卻液由酒精、干冰組成，且冷卻液中通入實(shí)時(shí)氮?dú)?，干冰定時(shí)添加，保持冷卻液溫度在零下16℃，所述S4步驟中模具微振為左右振動(dòng)，振動(dòng)頻率為1秒一次，振動(dòng)幅度在0.4mm。實(shí)施例三本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種制造高氮奧氏體不銹鋼船艦用螺旋槳鑄件的方法，該方法包括以下步驟：S1：選取精煉待澆筑狀態(tài)下制取奧氏體不銹鋼的鋼液為基礎(chǔ)鋼液原料，選取高氮合金作為添加劑，選用氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體；S2：將添加劑融化在熔融爐中，并向其中依次加入微量的Cr、Mn、V，并通過(guò)電磁攪拌，向其中同時(shí)充入氮?dú)?，攪拌速率?0r/min，攪拌時(shí)間控制在6min；S3：將S2步驟中制得的添加劑鋼液與基礎(chǔ)鋼液采用對(duì)流式加入到真空感應(yīng)爐中，基礎(chǔ)鋼液的流動(dòng)速度設(shè)置在1.5m/s，且添加劑鋼液的流動(dòng)速度設(shè)置在3m/s，設(shè)定真空感應(yīng)爐的溫度在1600℃之間，進(jìn)行高溫精煉35min，對(duì)流式加入的過(guò)程中，保持氮?dú)獬淙氩粩?，制得成型鋼液；S4：制作螺旋槳葉及其組件的模具，設(shè)置0.5MPa的工件鑄造環(huán)境，并在此工作環(huán)境中實(shí)現(xiàn)澆筑的過(guò)程，澆筑的整個(gè)過(guò)程控制在85s，并且采用一體化熱流道熱澆口技術(shù)，在澆筑的過(guò)程中，使用超聲波作用在澆筑模具上并同時(shí)微振模具；S5：將S4步驟中的澆筑原件取出，對(duì)原件進(jìn)行熱處理；S6：將S5步驟中熱處理后的螺旋槳葉及其組件表面進(jìn)行火焰加熱，并迅速放置到冷卻液中，且螺旋槳葉及其組件在空氣中的停留時(shí)間2s，在冷卻液中停留5s后立即取出；S7：重復(fù)S6步驟4次，并將處理后的螺旋槳葉及其組件放置在振蕩裝置中，相互的螺旋槳葉及其組件之間不接觸，并且振蕩為上下振蕩，去除表面凝結(jié)雜質(zhì)，使用高壓氣噴槍對(duì)原件進(jìn)行吹掃，并將處理后的原件放置到S4步驟的環(huán)境中，并在此環(huán)境中充滿氮?dú)猓瑫r(shí)在原件上涂抹防銹蝕層，高氮奧氏體不銹鋼船艦用螺旋槳鑄件制作完成。其中：所述S2步驟中Cr、Mn、V在添加劑鋼液中的含量均為2%。，所述S3步驟中添加劑鋼液流動(dòng)角度與基礎(chǔ)鋼液流動(dòng)角度延水平垂線呈對(duì)稱(chēng)設(shè)置，所述冷卻液由酒精、干冰組成，且冷卻液中通入實(shí)時(shí)氮?dú)?，干冰定時(shí)添加，保持冷卻液溫度在零下17℃，所述S4步驟中模具微振為左右振動(dòng)，振動(dòng)頻率為1秒一次，振動(dòng)幅度在0.5mm。將三組實(shí)施例分別制得對(duì)應(yīng)的螺旋槳及其組件，設(shè)置高壓水流沖擊試驗(yàn)，通過(guò)實(shí)現(xiàn)來(lái)檢驗(yàn)高氮奧氏體不銹鋼的使用性能。設(shè)置三組對(duì)比實(shí)驗(yàn)，且三組對(duì)比實(shí)驗(yàn)共同進(jìn)行，外界環(huán)境因素完全相同，以普通不銹鋼螺旋槳作為基礎(chǔ)，得到四個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如下表所示：組別銹蝕程度轉(zhuǎn)動(dòng)磨損沖擊磨損實(shí)施例一807090實(shí)施例二757080實(shí)施例三858090以普通的不銹鋼螺旋槳作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，設(shè)定不銹鋼螺旋槳銹蝕程度為100，轉(zhuǎn)動(dòng)磨損程度為100，沖擊磨損程度為100。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，三組實(shí)施例相比傳統(tǒng)的不銹鋼螺旋槳都具有較好的耐銹蝕、耐磨損的效果，其中實(shí)施例二效果最好。通過(guò)加入微量的Cr、Mn、V，能夠很大程度上提高螺旋槳及其鑄件中的氮元素穩(wěn)定性，并且通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)置能夠很大程度上提高螺旋槳整體功能性，能夠使高氮奧氏體不銹鋼在船艦上得到廣泛的應(yīng)用。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3