一種耐氧化腐蝕的高鋁不銹鋼泵閥鑄件及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及不銹鋼鑄件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐氧化腐蝕的高鋁不銹鋼栗閥鑄件及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]不銹鋼栗、閥廣泛的應(yīng)用于化工、石化、石油、造紙、采礦、電力、液化氣、食品、制藥、給排水、市政、機(jī)械設(shè)備配套、電子工業(yè)，城建等領(lǐng)域。栗是輸送各種不同介質(zhì)的部件，而閥門是管路流體輸送系統(tǒng)中控制部件，它是用來改變通路斷面和介質(zhì)流動(dòng)方向，具有導(dǎo)流、截止、調(diào)節(jié)、節(jié)流、止回、分流或溢流卸壓等功能、兩者常常配套使用。
[0003]由于不銹鋼栗、閥門接觸的介質(zhì)多種多樣，可能是水、蒸汽、油品、氣體、泥漿、各種腐蝕性介質(zhì)、液態(tài)金屬和放射性流體等等，因此對(duì)栗閥材料的性能要求較高，目前市場(chǎng)上的栗閥合金鋼性能參差不齊，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)需求，急需從工藝和配方上著手，獲得更為尚質(zhì)尚效的不鎊鋼材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種耐氧化腐蝕的高鋁不銹鋼栗閥鑄件及其制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種耐氧化腐蝕的高鋁不銹鋼栗閥鑄件，該不銹鋼鑄件中各組分的重量百分?jǐn)?shù)為:Cr:18-20%、N1:5.0-5.5%、Ν:0.6-1.0%、Μη:1.5-1.8%、Mo:1.5-2.0%、Α1:2.0-2.5%、La:0.卜
0.2%、Mg:0.1-0.2%、T1:0.4-0.5%、S<0.03%、P<0.03%、C < 0.25%、精煉劑0.3-0.4%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0006]所述的精煉劑由以下重量百分比的原料制成:蜂窩陶瓷粉5-8、石墨烯0.1-0.2、無水乙醇10-12、Ca含量為75-80wt.%的Al-Ca中間合金粉5-6、RE含量為10-15wt.%Al-RE中間合金粉3-4、硬脂酸1_2，該精煉劑的制備方法為:先將Al-Ca中間合金粉、A1_RE中間合金粉一起投入球磨罐中，攪拌混合均勻后加入無水乙醇、硬脂酸、石墨烯，在密閉條件下球磨混合2-3h，球磨結(jié)束后加入蜂窩陶瓷粉，繼續(xù)研磨20-30min，研磨結(jié)束后將混合物料取出，室溫干燥，完全除去無水乙醇和硬脂酸，即得。
[0007]所述的一種耐氧化腐蝕的高鋁不銹鋼栗閥鑄件的制備方法為:
(1)將除精煉劑外的各原料按照元素重量配比投入熔煉爐中，加熱至1450°C_1560°C熔煉，隨后加入精煉劑，攪拌混合均勻后將熔液升溫至1480-1580°C，精煉處理30-40min，最后將所得熔液經(jīng)過排渣、脫氣后澆注至模具腔中，自然冷卻至室溫后脫模，得鑄錠；
(2)將所得的鑄錠表面處理后以100-110°C/h的升溫速率加熱至750-800°C，保溫4-5h，隨后水冷淬火至600-650°C，保溫2-3h后繼續(xù)空冷至300-350°C，保溫l_2h后以105-115°C/h的速度升溫至580-620°C，保溫2-3h后空冷至室溫即得。
[0008]本發(fā)明在低碳鋼具備良好韌性和塑性的基礎(chǔ)上適當(dāng)提高了Al、Mo、La等元素的用量，使得材料強(qiáng)度和韌性兼具，對(duì)熱穩(wěn)定，合金組織細(xì)化均勻，表現(xiàn)出良好的抗氧化性和抗蠕變性，熔液中加入的由蜂窩陶瓷粉負(fù)載的納米化Ca-RE中間相合金粉及石墨烯的復(fù)合精煉劑，熱穩(wěn)定性好，能達(dá)到高效的除雜化渣效果，提高鋼液的純凈度，細(xì)化合金組織，降低表面缺陷，經(jīng)多次熱處理后得到的鑄件性能穩(wěn)定，產(chǎn)品達(dá)到節(jié)能高效的生產(chǎn)效果。
【具體實(shí)施方式】
[0009]該實(shí)施例不銹鋼鑄件中各組分的重量百分?jǐn)?shù)為:Cr: 18%、N1: 5.0%、N: 0.6%、Mn:
1.5%、Mo: 1.5%、A1: 2.0%、La:0.l%、Mg:0.l%、T1: 0.4%、S<0.03%、P<0.03%、C: 0.25%、精煉劑0.3%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0010]其中精煉劑由以下重量百分比的原料制成:蜂窩陶瓷粉5、石墨烯0.1、無水乙醇10、Ca含量為75wt.%的Al-Ca中間合金粉5、RE含量為10wt.%Al-RE中間合金粉3、硬脂酸1，該精煉劑的制備方法為:先將Al-Ca中間合金粉、A1-RE中間合金粉一起投入球磨罐中，攪拌混合均勻后加入無水乙醇、硬脂酸、石墨烯，在密閉條件下球磨混合2h，球磨結(jié)束后加入蜂窩陶瓷粉，繼續(xù)研磨20min，研磨結(jié)束后將混合物料取出，室溫干燥，完全除去無水乙醇和硬脂酸，即得。
[0011 ]該實(shí)施例不銹鋼鑄件的制備方法為:
(1)將除精煉劑外的各原料按照元素重量配比投入熔煉爐中，加熱至1500°c熔煉，隨后加入精煉劑，攪拌混合均勻后將熔液升溫至1530°C，精煉處理30min，最后將所得熔液經(jīng)過排渣、脫氣后澆注至模具腔中，自然冷卻至室溫后脫模，得鑄錠；
(2)將所得的鑄錠表面處理后以100°C/h的升溫速率加熱至750°C，保溫4h，隨后水冷淬火至600°C，保溫2h后繼續(xù)空冷至300°C，保溫lh后以105°C/h的速度升溫至580°C，保溫2h后空冷至室溫即得。
[0012]制備得到的鑄件性能測(cè)試結(jié)果為:
拉伸強(qiáng)度:658.3MPa ；屈服強(qiáng)度:345.5MPa ；斷裂強(qiáng)度:387.5MPa ；斷裂前塑性應(yīng)變:4.4%;沖擊韌性:76.3J/cm2 ；彈性模量:252.8GPa ；在200°C條件下氧化增重率為5.6%，在400°C條件下氧化增重率為9.4%，600°C條件下氧化增重率為11.4%;其在酸堿溶液中材料的腐蝕速率 < 0.005mm/a。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種耐氧化腐蝕的高鋁不銹鋼栗閥鑄件，其特征在于，該不銹鋼鑄件中各組分的重量百分?jǐn)?shù)為:Cr:18-20%、N1:5.0-5.5%、Ν:0.6-1.0%、Μη:1.5-1.8%、Μο:1.5-2.0%、Α1:2.0-2.5%、La:0.1-0.2%、Mg:0.1-0.2%、T1:0.4-0.5%、S<0.03%、P<0.03%、C < 0.25%、精煉劑0.3-0.4%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。2.如權(quán)利要求1所述的一種耐氧化腐蝕的高鋁不銹鋼栗閥鑄件，其特征在于:所述的精煉劑由以下重量百分比的原料制成:蜂窩陶瓷粉5-8、石墨烯0.1-0.2、無水乙醇10-12、Ca含量為75-80wt.°/c^Al-Ca中間合金粉5_6、RE含量為10_15wt.%A1_RE中間合金粉3-4、硬脂酸1-2，該精煉劑的制備方法為:先將Al-Ca中間合金粉、A1-RE中間合金粉一起投入球磨罐中，攪拌混合均勻后加入無水乙醇、硬脂酸、石墨烯，在密閉條件下球磨混合2_3h，球磨結(jié)束后加入蜂窩陶瓷粉，繼續(xù)研磨20-30min，研磨結(jié)束后將混合物料取出，室溫干燥，完全除去無水乙醇和硬脂酸，即得。3.如權(quán)利要求1所述的一種耐氧化腐蝕的高鋁不銹鋼栗閥鑄件的制備方法，其特征在于，所述的制備方法為: (1)將除精煉劑外的各原料按照元素重量配比投入熔煉爐中，加熱至1450°C_1560°C熔煉，隨后加入精煉劑，攪拌混合均勻后將熔液升溫至1480-1550°C，精煉處理30-40min，最后將所得熔液經(jīng)過排渣、脫氣后澆注至模具腔中，自然冷卻至室溫后脫模，得鑄錠； (2)將所得的鑄錠表面處理后以100-110°C/h的升溫速率加熱至750-800°C，保溫4-5h，隨后水冷淬火至600-650°C，保溫2-3h后繼續(xù)空冷至300-350°C，保溫l_2h后以105-115°C/h的速度升溫至580-620°C，保溫2-3h后空冷至室溫即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐氧化腐蝕的高鋁不銹鋼泵閥鑄件，該不銹鋼鑄件在低碳鋼具備良好韌性和塑性的基礎(chǔ)上適當(dāng)提高了Al、Mo、La等元素的用量，使得材料強(qiáng)度和韌性兼具，對(duì)熱穩(wěn)定，合金組織細(xì)化均勻，表現(xiàn)出良好的抗氧化性和抗蠕變性，熔液中加入的由蜂窩陶瓷粉負(fù)載的納米化Ca-RE中間相合金粉及石墨烯的復(fù)合精煉劑，熱穩(wěn)定性好，能達(dá)到高效的除雜化渣效果，提高鋼液的純凈度，細(xì)化合金組織，降低表面缺陷，經(jīng)多次熱處理后得到的鑄件性能穩(wěn)定，產(chǎn)品達(dá)到節(jié)能高效的生產(chǎn)效果。
【IPC分類】C22C38/58, C22C33/04
【公開號(hào)】CN105420635
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510833828
【發(fā)明人】吳壽濤
【申請(qǐng)人】銅陵市經(jīng)緯流體科技有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年11月25日