一種鐵鉻鋁合金加工工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及金屬加工領域，具體涉及一種鐵鉻鋁合金加工工藝。
【背景技術】
[0002] 鐵鉻鋁合金由于具有良好的熱穩(wěn)定性、理想的熱傳導性，抗氧化性強、抗震動性 好，且有良好的機械加工性等優(yōu)點，使其在各行各業(yè)得到廣泛應用，故對鐵鉻鋁合金的加工 工藝研究的也越來越多，如申請?zhí)?7104028. 1公開了一種鐵鉻鋁合金及其制造方法制造 方法首先采用粉末冶金方法制備鐵鉻鋁合金坯料，然后再加工成制品，粉末冶金方法制備 鐵鉻鋁合金坯料包括制粉、機械合金化、成型和燒結工序，該發(fā)明所制備的鐵鉻鋁合金制品 具有較高的高溫強度和更高的抗氧化性能及加工性能，因而使用溫度高，壽命長，但該發(fā)明 中的制粉和機械合金化加工難度較大，且研磨氧化鋁顆粒所需應力大，對磨具損耗厲害，燒 結在氫氣保護下進行，使制得坯料表面的氧化鋁層分布不均，且可能使坯料發(fā)生氫脆斷裂， 機械加工性能降低。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的問題是提供一種工藝過程簡單，工藝因素可控，機械加工性能 好的一種鐵鉻鋁合金加工工藝。
[0004] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案為：所提供的一種鐵鉻鋁合金加工工 藝，包括高頻冶煉加工和鑄軋加工，工藝步驟如下所述： (1) 熔煉：將熔煉材料投入真空感應爐內冶煉，預熱350?450°C下保溫2?4h，熔化 時合金液溫度控制在740?760°C，每隔10?25min進行電磁攪拌； (2) 精煉：在步驟（1)的合金液中加入精煉劑六氯乙烷，加入量為合金總重量的0. 4? 2%，電磁攪拌的時間間隔為10?15min ; (3) 過濾：將步驟（2)精煉好的合金液通過泡沫陶瓷過濾板導入過濾箱中，過濾箱溫度 設為700?750°C ; (4) 鑄造：將步驟（3)過濾箱中的合金液通過水冷半連續(xù)鑄造，以50?70L/mim的速度 通過流槽將合金液導入結晶器內，結晶器用水冷卻； (5) 修補：將步驟（4)加工好的鑄件放在冷焊修復機上，先用探傷機頭掃描鑄件確定缺 陷位置，調整放電脈沖頻率為150?160KHz，脈沖寬度為4 μ s，放電間隙為54?60%電壓， 將電火花頭和無熱堆焊槍移至鑄件缺陷處工作； (6) 冷軋：將步驟（5)修補好的鑄件放入軋輥機進行冷軋，制得帶材厚度為0. 18? 12mm ； (7) 熱處理：將步驟（6)乳制后的工件放入溫裝爐，加熱溫度至400?550°C再保溫2? 4h，最后直接進行爐冷； (8) 精整：將步驟（7)熱處理后的帶材放在矯直機上，通過軋輥進行精整； (9) 檢查：檢查步驟（8)制得的帶材的密度，抗拉強度和延伸率是否和設計要求一致； (10)篩選：通過步驟（9)的檢查工序，選取密度、抗拉強度、延伸率和設計要求一致的 帶材作為最終產(chǎn)品。
[0005] 優(yōu)選的，所述步驟（1)中熔煉材料為鐵錠、鉻錠、鋁錠和氧化鋁顆粒，其中Cr含量 為10?30%，Al含量為3?7%，Al2O3含量為0. 1?2%，其它為Fe。
[0006] 優(yōu)選的，所述步驟（1)熔煉前用手持式合金成分快速檢測儀來分析合金成分。
[0007] 優(yōu)選的，所述步驟（6)中乳棍機轉速控制在72?90r/min。
[0008] 采用本發(fā)明的技術方案，所述真空冶煉能有效保護合金不被氧化，保證合金的機 械性能穩(wěn)定，所述精煉劑和泡沫陶瓷過濾板能去除合金液中有害氣體和非金屬夾雜物，提 高合金純潔度，所述水冷半連續(xù)鑄造縮短了鑄件冷卻時間，且能有效促進晶粒細化，提高了 機械加工性能和生產(chǎn)效率。
【具體實施方式】 [0009] 實施例1 : 1、 熔煉：將熔煉材料投入真空感應爐內冶煉，熔煉材料為鐵錠、鉻錠、鋁錠和氧化鋁顆 粒，其中Cr含量為25%，Al含量為4. 5%，Al2O3含量為0. 1%，其它為Fe,熔煉材料的比例用 手持式合金成分快速檢測儀來分析確認，預熱350°C下保溫2h，熔化時合金液溫度控制在 740°C，每隔15min進行電磁攪拌； 2、 精煉：在步驟（1)的合金液中加入精煉劑六氯乙烷，加入量為合金總重量的0. 4%，電 磁攪拌的時間間隔為IOmin ; 3、 過濾：將步驟（2)精煉好的合金液通過泡沫陶瓷過濾板導入過濾箱中，過濾箱溫度 設為700°C ; 4、 鑄造：將步驟（3)過濾箱中的合金液通過水冷半連續(xù)鑄造，以50L/mim的速度通過流 槽將合金液導入結晶器內，結晶器用水冷卻； 5、 修補：將步驟（4)加工好的鑄件放在冷焊修復機上，先用探傷機頭掃描鑄件確定缺 陷位置，調整放電脈沖頻率為150KHz，脈沖寬度為4 μ s，放電間隙為54%電壓，將電火花頭 和無熱堆焊槍移至鑄件缺陷處工作； 6、 冷軋：將步驟（5)修補好的鑄件放入軋輥機進行冷軋，乳輥機轉速控制在72r/min， 制得帶材厚度為2mm ; 7、 熱處理：將步驟（6)軋制后的工件放入溫裝爐，加熱溫度至40(TC再保溫2h，最后直 接進行爐冷； 8、 精整：將步驟（7)熱處理后的帶材放在矯直機上，通過軋輥進行精整； 9、 檢查：檢查步驟（8)制得的帶材的密度，抗拉強度和延伸率是否和設計要求一致； 10、 篩選：通過步驟（9)的檢查工序，選取密度、抗拉強度、延伸率和設計要求一致的帶 材作為最終產(chǎn)品。
[0010] 實施例2 :其余與實施例1相同，不同之處在于所述步驟（1)中，Cr含量為22%，Al 含量為5. 7%，A1203含量為1. 0%，其它為Fe,所述步驟（1)中預熱400°C下保溫3h，熔化時合 金液溫度控制在750°C，所述步驟（2)中精煉劑的加入量為合金總重量的1%，所述步驟（3) 中過濾箱溫度設為725°C，所述步驟（4)中合金液導入結晶器內的為60L/mim，所述步驟（5) 中放電脈沖頻率調整為155KHz，放電間隙調整為57%電壓，所述步驟（6)中軋輥機轉速控制 在80r/min，所述步驟（7)中溫裝爐的溫度加熱至500°C再保溫3h。
[0011] 實施例3 :其余與實施例1相同，不同之處在于，所述步驟（1)中，Cr含量為15%， Al含量為5. 1%，Al2O3含量為2.0%，其它為Fe,所述步驟（1)中預熱450°C下保溫4h，熔化 時合金液溫度控制在760°C，所述步驟（2)中精煉劑的加入量為合金總重量的2%，所述步驟 (3)中過濾箱溫度設為750°C，所述步驟（4)中合金液導入結晶器內的為70L/mim，所述步驟 (5)中放電脈沖頻率調整為160KHZ，放電間隙調整為60%電壓，所述步驟（6)中軋輥機轉速 控制在90r/min，所述步驟（7)中溫裝爐的溫度加熱至550°C再保溫4h。
[0012] 經(jīng)過以上工藝步驟后，取出鏡片樣品，待測：
【主權項】
1. 一種鐵鉻鋁合金加工工藝，包括高頻冶煉加工和鑄軋加工，工藝步驟如下所述： (1) 熔煉：將熔煉材料投入真空感應爐內冶煉，預熱350?450°C下保溫2?4h，熔化 時合金液溫度控制在740?760°C，每隔10?25min進行電磁攪拌； (2) 精煉：在步驟（1)的合金液中加入精煉劑六氯乙烷，加入量為合金總重量的0. 4? 2%，電磁攪拌的時間間隔為10?15min ; (3) 過濾：將步驟（2)精煉好的合金液通過泡沫陶瓷過濾板導入過濾箱中，過濾箱溫度 設為700?750°C ; (4) 鑄造：將步驟（3)過濾箱中的合金液通過水冷半連續(xù)鑄造，以50?70L/mim的速度 通過流槽將合金液導入結晶器內，結晶器用水冷卻； (5) 修補：將步驟（4)加工好的鑄件放在冷焊修復機上，先用探傷機頭掃描鑄件確定缺 陷位置，調整放電脈沖頻率為150?160KHz，脈沖寬度為4 μ s，放電間隙為54?60%電壓， 將電火花頭和無熱堆焊槍移至鑄件缺陷處工作； (6) 冷軋：將步驟（5)修補好的鑄件放入軋輥機進行冷軋，制得帶材厚度為0. 18? 12mm ； (7) 熱處理：將步驟（6)乳制后的工件放入溫裝爐，加熱溫度至400?550°C再保溫2? 4h，最后直接進行爐冷； (8) 精整：將步驟（7)熱處理后的帶材放在矯直機上，通過軋輥進行精整； (9) 檢查：檢查步驟（8)制得的帶材的密度，抗拉強度和延伸率是否和設計要求一致； (10) 篩選：通過步驟（9)的檢查工序，選取密度、抗拉強度、延伸率和設計要求一致的 帶材作為最終產(chǎn)品。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種鐵鉻鋁合金加工工藝，其特征在于：所述步驟（1)中熔 煉材料為鐵錠、鉻錠、鋁錠和氧化鋁顆粒，其中Cr含量為10?30%，Al含量為3?7%，Al 2O3 含量為0. 1?2%，其它為Fe。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種鐵鉻鋁合金加工工藝，其特征在于：所述步驟（1)熔煉前 用手持式合金成分快速檢測儀來分析合金成分。
4. 根據(jù)權利要求1所述的一種鐵鉻鋁合金加工工藝，其特征在于：所述步驟（6)中軋輥 機轉速控制在72?90r/min。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鐵鉻鋁合金加工工藝，涉及金屬加工領域，包括高頻冶煉加工和鑄軋加工，工藝步驟有熔煉，精煉，過濾，鑄造，修補，冷軋，熱處理，精整，檢查和篩選十個工藝過程，本工藝方法中，所述真空冶煉能有效保護合金不被氧化，保證合金的機械性能穩(wěn)定，所述精煉劑和泡沫陶瓷過濾板能去除合金液中有害氣體和非金屬夾雜物，提高合金純潔度，所述水冷半連續(xù)鑄造縮短了鑄件冷卻時間，且能有效促進晶粒細化，提高了機械加工性能和生產(chǎn)效率。
【IPC分類】C22C38-18, C21D8-02
【公開號】CN104561799
【申請?zhí)枴緾N201310514201
【發(fā)明人】王良玉, 張堅, 劉浩方
【申請人】丹陽智盛合金有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月28日