一种风机制造技术

本发明专利技术涉及一种风机，属于机械材料领域。本发明专利技术风机包括由合金钢制成的主体以及涂覆在主体表面的钴基合金层，所述钴基合金层包括如下重量份数的成分：Co基合金60‑80份、SiO210‑15份、ZrO210‑15份、纳米WC10‑20份。本发明专利技术风机采用配伍的钢材，并在钢材中加入了Ti元素和Y2O3，并通过控制两者的比例，能够使钢材强度增加，从而提升本发明专利技术风机的强度；同时，风机在制备过程中，通过加入净化剂，并且采用连续退火工艺，以及涂覆钴基合金层，能够使制得的风机强度高，且耐磨损。

A kind of fan

The invention relates to a fan, which belongs to the field of mechanical materials. The fan comprises a body made of alloy steel and coated on the surface of the main body of the cobalt base alloy layer, the cobalt based alloy layer comprises the following compositions in weight portion: Co base alloy 60 80 copies, 15 copies of ZrO210, SiO210 15 copies, 20 copies of nano WC10. The invention adopts the fan with steel, and joined the Ti and Y2O3 elements in the steel, and by controlling the ratio, strength of steel can be increased, so as to enhance the strength of the blower fan; at the same time, in the preparation process, by adding purifying agent, and with the continuous annealing process, and cobalt based alloy coating layer, fan strength can make the high wear resistance, and.

【技术实现步骤摘要】
一种风机专利
本专利技术涉及一种风机，属于机械材料领域。
技术介绍
风机广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却；锅炉和工业炉窑的通风和引风；空气调节设备和家用电器设备中的冷却和通风；谷物的烘干和选送；风洞风源和气垫船的充气和推进等。风机的工作原理与透平压缩机基本相同，只是由于气体流速较低，压力变化不大，一般不需要考虑气体比容的变化，即把气体作为不可压缩流体处理。但是在实际使用时，因生产、工艺等方面的变化，需要经常调节气体的流量、压力、温度，风机在使用过程中易磨损造成寿命的减短，且由于工作温度较高，在使用过程中不耐热则容易造成使用效率的降低。
技术实现思路
本专利技术针对现有的技术存在上述问题，提出了一种具有优良的耐热性能、耐摩擦性能以及高强度的风机。本专利技术的目的可通过如下技术方案来实现：所述风机包括由合金钢制成的主体以及涂覆在主体表面的钴基合金层，所述钴基合金层包括如下重量份数的成分：Co基合金60-80份、SiO210-15份、ZrO210-15份、纳米WC10-20份。所述Co基合金包括如下质量百分数的组分：C：0.79-0.85％，P：0.008-0.01％，Cr：24.7-25.2％，S：0.001-0.0015％，Fe：0.3-0.32％，Si：0.4-0.42％，Mn：0.01-0.02％，W：7.5-8.0％，Ni：10.5-10.8％，余量为Co。激光熔覆是指以不同的添料方式在被熔覆基体表面上放置被选择的涂层材料经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低，与基体成冶金结合的表面涂层，激光熔覆能显著改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性，从而达到表面改性或修复的目的。在本专利技术激光熔覆钴基合金层中，添加的纳米WC和Co基合金熔化形成白亮色带的网状和弥散分布的点状强化相，在提升材料表面硬度的同时，也增强了材料的耐磨性能。同时，能够使制得的风机耐磨损性能有大幅度的提升，且由于金属氧化物SiO2、ZrO2的润湿作用，能使得磨损区域平稳，多以磨料磨损形式发生，减少了粘着磨损。在上述一种风机中，所述合金钢包括如下质量分数的组分：C：0.08-0.12％，Cr：8.5-9.0％，W：2.5-2.8％，V：0.23-0.26％，Ta：0.16-0.20％，Mn：0.4-0.5％，Y2O3：0.12-0.20％，余量为Fe。本专利技术风机采用钢材制成，且钢材中的Cr含量为8.5-9.0％，为高铬钢，高铬钢具有较高的强韧性、抗蠕变性能，以及良好的抗高温氧化和抗腐蚀性能，因此本专利技术采用上述种类的钢。本专利技术在钢中加入了W，W能耐高温，而且溶于钢中会与碳形成碳化钨，能够提高钢的刚度，同时，钨能提高钢材的淬火温度，从而降低淬火时钢的晶粒生长趋势，W还能加强钢的断面组织细微化，抵抗挥霍软化。其次，在本专利技术风机中，在钢材中还加入了V，V的加入能阻止奥氏体晶粒的长大，同时，V在钢中有脱酸除氧的能力，因此，在钢中加入V，能够使钢的断面结晶结实，并且，在钢中加入V，能够改善硬化能力，高温淬火加热时，能阻止其晶粒生长，因此有助于钢的结晶组织细微化。Ta的加入能提高合金的熔点、高温强度、碳化物及Y相的稳定性，从而提高钢材的质量及机械性能。再者，在本专利技术风机中，在钢材中还加入了Gd，由于稀土元素Gd主要富集在钢奥氏体晶粒的晶界处，使晶界的结构与成分发生变化，对晶界起到了强化作用，提高了晶界性能；同时，虽然稀土元素Gd在钢中的固溶度比较小，但是由于原子半径的差异较大，固溶进钢中的稀土元素能够引起强烈的晶格畸变，从而使基体得到了强化，硬度也就得到了提高。在本专利技术风机中，Y元素与Ti元素的质量比为0.21-0.25。在本专利技术风机中，通过加入稀土元素Y，能减少钢中硫元素的影响，同时能改变残留夹杂物，主要是硫化锰的形状，从而提高钢的强度。本专利技术还加入了Ti元素，热处理后基体中溶解的元素Y、Ti、O进行结合形成更加稳定Y-Ti-0析出相，起着强烈的弥散强化作用，其颗粒细小，能够使钢材强度增加，从而提升本专利技术风机的强度。本专利技术采用上述比例的Ti元素和Y元素，能够使生成的Y-Ti-0析出相粒度较小，且稳定性较高。本专利技术的另一个目的在于提供一种风机的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：熔炼：将制备钢材的组分加入到真空炉中，抽真空并升温至800-890℃进行熔炼；精炼：通入氩气进行精炼，并加入净化剂，扒渣出炉后浇注得钢材；热处理：将钢材经过连续退火处理，淬火处理和回火处理后得风机坯件；涂层涂覆：采用激光熔覆在风机坯件表面涂覆钴基合金层得风机。在上述一种风机的制备方法中，所述净化剂的质量为钢材质量的0.5-1.7％，所述净化剂为12CaO.7Al2O3。本专利技术风机的制备方法中通过加入净化剂，一方面净化剂的加入提高了脱氧元素的脱氧能力，另一方面净化剂可以直接吸附溶解夹杂物将其带入顶渣。而本专利技术中净化剂为12CaO.7Al2O3，与液相钢杂质夹杂物之间的界面张力很小，接触角很小，净化剂吸收夹杂物是一个自发进行的过程。因此，只要夹杂物与净化剂渣滴发生碰撞，就会被净化剂吸附带离钢液。作为优选，本专利技术净化剂12CaO.7Al2O3的粒度为70-80μm。在相同净化剂用量下小颗粒净化剂能取得更好地净化效果。但并不是净化剂颗粒越小净化效果就越好，这是因为净化剂实质上是存在于钢液中的小渣滴，它的作用是在上浮过程中吸附去除夹杂物，可是一旦粒度较小净化剂本身不能从钢液中排出，结果不但不能起到净化钢液的作用，净化剂本身还会成为残留于钢中的大颗粒夹杂物，因此本专利技术采用上述质量和粒度的净化剂。在上述一种风机的制备方法中，所述连续退火工艺具体包括如下步骤：退火均热温度为875-885℃，退火均热时间为120-130s，缓冷速率为5-6℃/s，缓冷温度为705-710℃，缓冷时间为300-305s。连续退火工艺是将钢加热到高于Acl以上的均热温度进行短时保温，奥氏体化不均匀，形成未溶碳化物，或奥氏体中高浓度碳偏聚区的非自发形核，从而促进球状渗碳体形核。在稍高于珠光体转变的缓冷温度上保温，使组织中的片状珠光体逐渐断裂形成短棒状、球状渗碳体，从而使材料获得较好的球状组织。在本专利技术风机的制备方法中，采用上述温度范围的连续退火工艺，能使得到钢材内部具有较好的球状组织，从而保证风机的强度。过低或过高的均热温度均不利于球化，较长的均热时间、较慢的缓冷速率、较长缓冷时间有助于球状渗碳体的形成，缓冷温度过低，渗碳体无法完全断裂，缓冷温度过高，渗碳体会聚集，无法得到球状渗碳体。在上述一种风机的制备方法中，所述淬火和回火处理包括如下步骤：淬火温度为850-855℃淬火时间为30-40min，回火温度为475℃～525℃，回火时间为45～60min。经850-855℃油淬后本专利技术中钢的组织主要为板条马氏体，在475～525℃下回火45～60min时，钢组织均匀细小，淬火组织充分转变为回火索氏体，碳化物弥散分布于基体中，能够使本专利技术风机具有较好的强度和塑性。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：1、本专利技术风机采用配伍的钢材，并在钢材中加入了Ti元素和Y2O3，并通过控制两者的比例，能够使钢材强度增加，从而提升本专利技术风机的强度；2、本专利技术风机在制备过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风机，其特征在于，所述风机包括由合金钢制成的主体以及涂覆在主体表面的钴基合金层，所述钴基合金层包括如下重量份数的成分：Co基合金60‑80份、SiO210‑15份、ZrO210‑15份、纳米WC10‑20份。

【技术特征摘要】
1.一种风机，其特征在于，所述风机包括由合金钢制成的主体以及涂覆在主体表面的钴基合金层，所述钴基合金层包括如下重量份数的成分：Co基合金60-80份、SiO210-15份、ZrO210-15份、纳米WC10-20份。2.根据权利要求1所述的一种风机，其特征在于，所述Co基合金包括如下质量百分数的组分：C：0.79-0.85％，P：0.008-0.01％，Cr：24.7-25.2％，S：0.001-0.0015％，Fe：0.3-0.32％，Si：0.4-0.42％，Mn：0.01-0.02％，W：7.5-8.0％，Ni：10.5-10.8％，余量为Co。3.根据权利要求1所述的一种风机，其特征在于，所述合金钢包括如下质量分数的组分：C：0.08-0.12％，Cr：8.5-9.0％，W：2.5-2.8％，V：0.23-0.26％，Ta：0.16-0.20％，Mn：0.4-0.5％，Y2O3：0.12-0.20％，余量为Fe。4.根据权利要求3所述的一种风机，其特征在于，所述风机中Y元素与Ti元素的质量比为0.21-0.25。5.一种如权利要求1所述风机的制备方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈镇华，陈庆伟，
申请(专利权)人：宁波升鸿机械设备有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33