一种耐低温强度高的泵轴材料制造技术

本发明专利技术公开了一种耐低温强度高的泵轴材料，含有以下化学元素：碳，硅，铝，锰，铜，锌，砷，钼，铬，钛，铅，铟，铑，余量为铁及不可避免的杂质。本发明专利技术相比现有技术具有以下优点：本发明专利技术中通过增加铝、锰、钛、铑元素的含量，改变铁元素的状态，使其形成符合粒子，从而增加其抗拉强度，添加钼、铟元素，使合金材料在低温环境中仍保持较好的机械性能，精炼剂的使用，可以提高产品成品率，降低生产成本，以本发明专利技术中材料所制泵轴可用于低温环境中，具有优异的力学性能，使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于泵的配料
，具体涉及一种耐低温强度高的泵轴材料。
技术介绍
泵轴的主要作用是传递动力，支撑叶轮在工作位量正常运转，泵轴在传输介质的过程中，通常需要对介质进行调质处理，随着泵使用的领域越来越广泛，所输送的介质也越来越多，因此对泵轴材料的要求也越来越高，现有材料中虽然相比以前有了很大进步，但仍存在耐磨性差、硬度低、防锈性能差、或者耐低温性能差等问题，在一定的场合中，很可能会影响工作的正常运行，造成一些不必要的损失，因此对泵轴材质，尤其是综和性能强的泵轴要进行进一步研究。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种耐低温强度高的泵轴材料。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种耐低温强度高的泵轴材料，含有以下重量百分比的化学元素：碳0.46-0.62%，硅1.6-2%，铝3.4-3.8%，锰3.58-6.49%，铜0.47-0.62%，锌0.05-0.08%，砷0.02-0.06%，钼0.03-0.05%，铬1.25-1.5%，钛0.001-0.005%，铅0.002-0.004%，铟0.04-0.06%，铑0.05-0.12%，余量为铁及不可避免的杂质；所述铁基质的来源为：纯铁和由煤制气-竖炉直接还原工艺所得海绵铁的混合物，混合质量比为3:7或4:6；其制备方法为：将纯铁和海绵铁投入炉中熔化，进行脱硫、脱氧、采用精炼剂进行精炼后，检测并调整化学元素成分含量至合格；根据所测化学元素，加入含有相应组份的模具钢，加热至500-540℃后，保温3-4小时；以120-150℃/h的速度升温至600-650℃后，保温4-6小时；以160-180℃/h的速度升温至850-900℃后，保温2-3小时；然后以60-80℃/h的速度降温至750-800℃后，保温4-5小时；再以140-160℃/h的速度降温至450-500℃，保持7-8小时；然后以180-200℃/h的速度继续冷却至常温，放置3-6小时后，以100-120℃/h的速度升温至300-320℃，保温1-2小时，然后自然冷却至常温即得。作为对上述方案的进一步改进，所述海绵铁的产品性质为：总铁含量为93.5%，金属化率达到95.2%，碳含量为1.2-1.5%。作为对上述方案的进一步改进，所述精炼剂由以下重量份的原料制成：坡缕石粉30-35份，电石粉15-20份，轮胎粉12-18份，硫代硫酸钠10-15份，二氧化锡8-12份，偏磷酸钠5-10份，碳化硅2-3份，碳酸锂1-2份；精炼剂的制备方法为：（1）将除坡缕石粉外的其余原料加热至熔融状态，加纯水激冷后粉碎成粉末，过120-150目筛，备用；（2）将坡缕石粉在180-200℃的温度下烘干，冷却后研磨成粒度为300-320目粉末，备用；（3）将上述备用材料混合后，在16-18MPa的条件下压制成坯，然后在700-750℃的温度下煅烧5-6小时，冷却后，粉碎成100-120目粉末，即得。本专利技术相比现有技术具有以下优点：本专利技术中通过增加铝、锰、钛、铑元素的含量，改变铁元素的状态，使其形成符合粒子，从而增加其抗拉强度，添加钼、铟元素，使合金材料在低温环境中仍保持较好的机械性能，精炼剂的使用，可以提高产品成品率，降低生产成本，以本专利技术中材料所制泵轴可用于低温环境中，具有优异的力学性能，使用寿命长。具体实施方式实施例1一种耐低温强度高的泵轴材料，含有以下重量百分比的化学元素：碳0.46-0.62%，硅1.6-2%，铝3.4-3.8%，锰3.58-6.49%，铜0.47-0.62%，锌0.05-0.08%，砷0.02-0.06%，钼0.03-0.05%，铬1.25-1.5%，钛0.001-0.005%，铅0.002-0.004%，铟0.04-0.06%，铑0.05-0.12%，余量为铁及不可避免的杂质；所述铁基质的来源为：纯铁和由煤制气-竖炉直接还原工艺所得海绵铁的混合物，混合质量比为3:7；其制备方法为：将纯铁和海绵铁投入炉中熔化，进行脱硫、脱氧、采用精炼剂进行精炼后，检测并调整化学元素成分含量至合格；根据所测化学元素，加入含有相应组份的模具钢，加热至500-540℃后，保温3-4小时；以120-150℃/h的速度升温至600-650℃后，保温4-6小时；以160-180℃/h的速度升温至850-900℃后，保温2-3小时；然后以60-80℃/h的速度降温至750-800℃后，保温4-5小时；再以140-160℃/h的速度降温至450-500℃，保持7-8小时；然后以180-200℃/h的速度继续冷却至常温，放置3-6小时后，以100-120℃/h的速度升温至300-320℃，保温1-2小时，然后自然冷却至常温即得。其中，所述海绵铁的产品性质为：总铁含量为93.5%，金属化率达到95.2%，碳含量为1.2-1.5%。其中，所述精炼剂由以下重量份的原料制成：坡缕石粉30-35份，电石粉15-20份，轮胎粉12-18份，硫代硫酸钠10-15份，二氧化锡8-12份，偏磷酸钠5-10份，碳化硅2-3份，碳酸锂1-2份；精炼剂的制备方法为：（1）将除坡缕石粉外的其余原料加热至熔融状态，加纯水激冷后粉碎成粉末，过120-150目筛，备用；（2）将坡缕石粉在180-200℃的温度下烘干，冷却后研磨成粒度为300-320目粉末，备用；（3）将上述备用材料混合后，在16-18MPa的条件下压制成坯，然后在700-750℃的温度下煅烧5-6小时，冷却后，粉碎成100-120目粉末，即得。本实施例中材料在常温和低温-20℃时的机械性能如下： 项目拉伸强度（Pa）屈服强度（MPa）延伸率（%）断面收缩率（%）冲击吸收功（J）冲击韧性（J/c㎡）硬度（HB）常温120693514.224.951.664.2292.4-20℃103579211.521.642.861.8273.5表1实施例2其中，纯铁与海绵铁的重量比为4:6，其他条件相同。本实施例中材料在常温和低温-20℃时的机械性能如下： 项目拉伸强度（Pa）屈服强度（MPa）延伸率（%）断面收缩率（%）冲击吸收功（J）冲击韧性（J/c㎡）硬度（HB）常温123794813.825.251.264.7293.8-20℃108580311.221.943.362.3281.6表2。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐低温强度高的泵轴材料，其特征在于，含有以下重量百分比的化学元素：碳0.46‑0.62%，硅1.6‑2%，铝3.4‑3.8%，锰3.58‑6.49%，铜0.47‑0.62%，锌0.05‑0.08%，砷0.02‑0.06%，钼0.03‑0.05%，铬1.25‑1.5%，钛0.001‑0.005%，铅0.002‑0.004%，铟0.04‑0.06%，铑0.05‑0.12%，余量为铁及不可避免的杂质；所述铁基质的来源为：纯铁和由煤制气‑竖炉直接还原工艺所得海绵铁的混合物，混合质量比为3:7或4:6；其制备方法为：将纯铁和海绵铁投入炉中熔化，进行脱硫、脱氧、采用精炼剂进行精炼后，检测并调整化学元素成分含量至合格；根据所测化学元素，加入含有相应组份的模具钢，加热至500‑540℃后，保温3‑4小时；以120‑150℃/h的速度升温至600‑650℃后，保温4‑6小时；以160‑180℃/h的速度升温至850‑900℃后，保温2‑3小时；然后以60‑80℃/h的速度降温至750‑800℃后，保温4‑5小时；再以140‑160℃/h的速度降温至450‑500℃，保持7‑8小时；然后以180‑200℃/h的速度继续冷却至常温，放置3‑6小时后，以100‑120℃/h的速度升温至300‑320℃，保温1‑2小时，然后自然冷却至常温即得。...

【技术特征摘要】
1. 一种耐低温强度高的泵轴材料，其特征在于，含有以下重量百分比的化学元素：碳0.46-0.62%，硅1.6-2%，铝3.4-3.8%，锰3.58-6.49%，铜0.47-0.62%，锌0.05-0.08%，砷0.02-0.06%，钼0.03-0.05%，铬1.25-1.5%，钛0.001-0.005%，铅0.002-0.004%，铟0.04-0.06%，铑0.05-0.12%，余量为铁及不可避免的杂质；所述铁基质的来源为：纯铁和由煤制气-竖炉直接还原工艺所得海绵铁的混合物，混合质量比为3:7或4:6；其制备方法为：将纯铁和海绵铁投入炉中熔化，进行脱硫、脱氧、采用精炼剂进行精炼后，检测并调整化学元素成分含量至合格；根据所测化学元素，加入含有相应组份的模具钢，加热至500-540℃后，保温3-4小时；以120-150℃/h的速度升温至600-650℃后，保温4-6小时；以160-180℃/h的速度升温至850-900℃后，保温2-3小时；然后以60-80℃/h的速度降温至750-800℃后，保温4-5小时；再以140-160℃/h的...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜安，
申请(专利权)人：安徽富乐泰水泵系统有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34